(57)【要約】【課題】均質な太陽電池セルを効率良く作製でき、これらを組み合わせることにより、品質が良好な大面積の太陽電池モジュールを低コストで製造することのできる太陽電池モジュールの製造方法およびそれを用いて得られた太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】蒸着室２０内で、幅１０〜８０ｍｍの長尺の帯状電極基板１ａを、蒸着源（１１〜１４）との距離Ｌが１０〜１００ｍｍになる位置を通過させ、上記基板の表面に化合物半導体の薄膜１ｂを連続的に形成して帯状太陽電池セルを得る工程Ａと、帯状太陽電池セルを長さ方向に所定の寸法で切断してストリップ状太陽電池セルを得る工程Ｂと、上記ストリップ状太陽電池セルを電気的に複数接続してモジュールを構成する工程Ｃと、を含む製造方法により、太陽電池モジュールを製造する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、幅１０〜８０ｍｍの長尺の帯状電極基板上に、蒸着法により化合物半導体層を形成して帯状太陽電池セルを得る工程Ａと、上記帯状太陽電池セルを長さ方向に所定の寸法で切断して、ストリップ状太陽電池セルを得る工程Ｂと、上記ストリップ状太陽電池セルを電気的に複数接続して、太陽電池モジュールを得る工程Ｃと、を含む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２】
上記工程Ａが、蒸着室と、この蒸着室内に配置される蒸着源と、上記帯状電極基板を繰り出す繰出し機と、この帯状電極基板を巻き取る巻取り機とを備え、上記帯状電極基板を、上記繰出し機から、減圧された上記蒸着室内の所定位置に繰り出す繰出工程と、上記蒸発源内の化合物半導体を加熱蒸発させながら、上記帯状電極基板を、この基板と上記蒸着源との距離Ｌが１０〜１００ｍｍになる位置を通過させ、上記帯状電極基板の表面に化合物半導体層を連続的に成膜して、長尺の帯状太陽電池セルにする工程と、上記帯状太陽電池セルを上記巻取り機に巻き取る巻取工程と、を含む請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
上記工程Ｂが、上記帯状太陽電池セルまたは上記ストリップ状太陽電池セルを検査して、見つかったセルの欠陥部位のみを切断により取り除く工程を含む請求項１または２記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
上記工程Ｃが、所定の大きさのハウジング内に上記ストリップ状太陽電池セルを複数並べて電気的に接続する工程と、これらセルとハウジングとの間に封止用樹脂を充填する工程と、を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
上記請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法によって得られた太陽電池モジュールであって、複数のストリップ状太陽電池セルが、隣接する互いの長辺側部どうしを重ね合わせて配列され、これら各セル表面の電極とセル裏面の電極とが、上記重ね合わせ部位で接続されて、大面積化していることを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大面積の太陽電池モジュールを効率良く製造する方法およびそれを用いて得られた太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、供給不足が懸念されるＳｉ（シリコン）に代えて、電極基板上に、Ｃｕ（銅），Ｉｎ（インジウム），Ｇａ（ガリウム），Ｓｅ（セレン），Ｓ（硫黄），Ｚｎ（亜鉛），Ｓｎ（錫）などからなるカルコパライト系と呼ばれるＩ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物により、化合物半導体層（光吸収層）を形成した薄膜太陽電池の開発が盛んに行われている。
【０００３】
この種のカルコパライト系太陽電池としては、ＣＩＳ系太陽電池，ＣＩＧＳ系太陽電池，ＣＩＧＳＳ系太陽電池，ＣＺＴＳ系太陽電池等が知られている。そして、このような太陽電池は、青板ガラス，金属箔，樹脂フィルム等の基板に裏面電極層を積層してなる電極基板に、バッチ式で、蒸着法により化合物半導体層（光吸収層）を形成して太陽電池セルをつくり、これを複数個組み合わせることが行われている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３０６９４５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、上記のような、化合物半導体層の形成にバッチ式の蒸着法を用いて得られる太陽電池セルは、一般的に約１００ｍｍ角の正方形状であり、基板（蒸着基板）のサイズをこれ以上大きくすると、蒸着源の中心（真上）に相当する位置とその周囲とでは、上記化合物半導体層の電気的特性がばらつき、物性の均一性を保つのがむずかしくなる場合がある。そのため、上記方形状の太陽電池セルを組み合わせた従来の太陽電池モジュールの製造方法では、品質を保ちながらモジュールを大面積化することが難しいという問題があった。
【０００６】
また、太陽電池セルは、そのうちに１個所でも欠陥があると、セル全体が欠陥品となってしまうため、従来の方形，正方形等の電極基板のサイズを拡大していく方法では、製造歩留りが低下する可能性が高い。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、均質な太陽電池セルを効率良く作製でき、これらを組み合わせることにより、品質が良好な大面積の太陽電池モジュールを低コストで製造することのできる太陽電池モジュールの製造方法およびそれを用いて得られた太陽電池モジュールの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、複数の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、幅１０〜８０ｍｍの長尺の帯状電極基板上に、蒸着法により化合物半導体層を形成して帯状太陽電池セルを得る工程Ａと、上記帯状太陽電池セルを長さ方向に所定の寸法で切断して、ストリップ状太陽電池セルを得る工程Ｂと、上記ストリップ状太陽電池セルを電気的に複数接続して、太陽電池モジュールを得る工程Ｃと、を含む太陽電池モジュールの製造方法を第１の要旨とする。
【０００９】
また、本発明は、上記太陽電池モジュールの製造方法によって得られた太陽電池モジュールであって、複数のストリップ状太陽電池セルが、隣接する互いの長辺側部どうしを重ね合わせて配列され、これら各セル表面の電極とセル裏面の電極とが、上記重ね合わせ部位で接続されて、大面積化している太陽電池モジュールを第２の要旨とする。
【００１０】
すなわち、本発明者らは、蒸着法では、長尺の物体を走行させながら連続して蒸着を行うと、得られる蒸着膜の物性が製品流れ方向に安定する点にヒントを得て、これを電極基板上に蒸着法により化合物半導体層を成膜する場合に応用することを着想した。そして、このとき、電極基板の幅を、先に述べた１００ｍｍを下回る、幅１０〜８０ｍｍの狭幅にすることにより、基板幅方向の物性が安定することを見出し、本発明に到達した。
【００１１】
本発明は、このような所定幅の帯状長尺物を走行させながら、その上に蒸着法により化合物半導体層を連続的に形成するものであり、それによって、品質の安定した太陽電池セルを、高速かつ高収率で得るようにするものである。なお、本発明における長尺の「帯状」とは、製品流れ（長手）方向に連続する、テープ状，リボン状等を含む概念であり、「ストリップ状」とは、そのような長尺の薄板状物品を、長手方向に所定長さに切断した状態を示し、細長い長片状または短冊状等の形状を意味する。
【００１２】
また、本発明において、「太陽電池セル」とは、太陽光を電気エネルギーに変換する光起電力素子をいい、「太陽電池モジュール」とは、複数の太陽電池セルを電気的に接続したものをいう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上のような知見にもとづきなされたものであり、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、電極基板の幅を１０〜８０ｍｍの長尺帯状とし、この帯状電極基板の上に連続蒸着法を用いて化合物半導体層を形成している（工程Ａ）。このため、基板の幅方向にも流れ方向にも電気的特性の揃った一定品質の帯状太陽電池セルを、安定して高収率で作製することができる。
【００１４】
また、この太陽電池モジュールの製造方法は、上記品質の揃った長尺帯状の太陽電池セルを長さ方向に所定の寸法で切断し、所要長さのストリップ状の太陽電池セルを得ているため（工程Ｂ）、カットロスが発生せず、モジュールの材料となるストリップ状太陽電池セルを、無駄なく高歩留りで作製することができる。
【００１５】
さらに、この太陽電池モジュールの製造方法は、上記所要長さにカットされたストリップ状太陽電池セルを並べて電気的に接続している（工程Ｃ）。そのため、太陽電池モジュールを容易に大面積化することができ、これにより、品質が良好な太陽電池モジュールを低コストで製造することができる。
【００１６】
また、本発明において、上記工程Ａが、蒸着室と、この蒸着室内に配置される蒸着源と、上記帯状電極基板を繰り出す繰出し機と、この帯状電極基板を巻き取る巻取り機とを備え、上記帯状電極基板を、上記繰出し機から、減圧された上記蒸着室内の所定位置に繰り出す繰出工程と、上記蒸発源内の化合物半導体を加熱蒸発させながら、上記帯状電極基板を、この基板と上記蒸着源との距離Ｌが１０〜１００ｍｍになる位置を通過させ、上記帯状電極基板の表面に化合物半導体層を連続的に成膜して、長尺の帯状太陽電池セルにする工程と、上記帯状太陽電池セルを上記巻取り機に巻き取る巻取工程と、を含む場合には、より均一な膜厚の化合物半導体層を有する帯状太陽電池セルを、効率良く安定して製造することができる。
【００１７】
さらに、本発明において、上記工程Ｂが、上記帯状太陽電池セルまたは上記ストリップ状太陽電池セルを検査して、見つかったセルの欠陥部位のみを切断により取り除く工程を含む場合には、上記欠陥に付随して破棄される正常な太陽電池部位が少なくなるため、太陽電池の材料や製造に用いるエネルギーを、より低減することができる。
【００１８】
また、上記工程Ｃが、所定の大きさのハウジング内に上記ストリップ状太陽電池セルを複数並べて電気的に接続する工程と、これらセルとハウジングとの間に封止用樹脂を充填する工程と、を含む場合には、パネルの大きさが規定（規格化）された太陽電池モジュールを、より拡大された規模で生産することが可能になる。これにより、高品質で大面積の太陽電池モジュールを、低コストで大量に製造することができる。
【００１９】
そして、本発明において、上記製造方法を用いて製造され、複数のストリップ状太陽電池セルが、隣接する互いの長辺側部どうしを重ね合わせて配列され、これら各セル表面の電極とセル裏面の電極とが、上記重ね合わせ部位で接続されて、大面積化している太陽電池モジュールは、全体が均質であって高性能であり、パネルの大きさが規定（規格化）された太陽電池モジュールや家庭用太陽光発電ユニット、あるいは、さらに大規模な太陽電池アレイやメガソーラー等の太陽光発電施設等、顧客の要望するモジュールサイズに、柔軟に対応することができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は本発明の太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルの１つを上面から見た図であり、（ｂ）はそのＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】本発明の実施形態で使用する真空蒸着装置の構成例を示す模式図である。
【図３】（ａ）は本発明の太陽電池モジュールの製造方法で得られた太陽電池モジュールを上面から見た図であり、（ｂ）はそのＹ−Ｙ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
つぎに、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００２２】
本実施形態における太陽電池モジュールの製造方法は、複数のカルコパライト系太陽電池セルを備える太陽電池モジュールを製造する方法であって、長尺の帯状電極基板を準備する工程と、蒸着法により化合物半導体（カルコパライト）層を形成する工程Ａと、透明電極層を形成する工程と、太陽電池セルを所定の寸法に切断する工程Ｂと、切断された太陽電池セルを複数接続してモジュールとする工程Ｃと、からなる。なお、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、上記工程Ａ，Ｂ，Ｃを含むものであれば、これらの工程の前後または間に、上記以外の別の工程を含んでいても差し支えない。
【００２３】
以下に、その製造方法を、順を追って詳細に説明する。
＜帯状太陽電池セルの製造工程＞
この工程は、図１（ａ）に示す帯状の太陽電池セル１Ａを作製するための工程である。なお、図１（ｂ）の断面図において、１ｂは化合物半導体層、１ｃは透明電極（層）、１ｄは基板、１ｅは裏面電極（層）である。また、電極基板１ａは、上記基板１ｄと裏面電極１ｅとで構成されており、これら各層は厚みを強調して図示している。
以下に帯状太陽電池セル製造の各工程について説明する。
【００２４】
［太陽電池セルに用いる電極基板を準備する工程］
まず、化合物半導体層（１ｂ）の蒸着基材となる長尺の帯状電極基板１ａを準備する。この電極基板１ａは、例えば、厚さ１０〜２００μｍのステンレス（ＳＵＳ４３０）製金属箔からなる幅１０〜８０ｍｍ、長さ１０〜３０００ｍの長尺基板１ｄの一面に、スパッタリング法等により、例えばＭｏ（モリブデン），Ｗ（タングステン），Ｃｒ（クロム），Ｔｉ（チタン）等からなる膜状の裏面電極１ｅが形成されたものである。この裏面電極１ｅ層の形成に際しては、ロール・トゥ・ロール法が採用され、一方のロールから長尺の基板１ｄを繰り出し、裏面電極１ｅを成膜後、他方のロールに巻き取ることが行われる。
【００２５】
上記基板１ｄの幅（長尺帯状の長手方向に対して直角方向の幅）は、後述する蒸着工程に最適なように、１０〜８０ｍｍに設定されており、さらに好ましくは２０〜５０ｍｍである。この基板１ｄの幅が１０ｍｍ未満の場合は、後の蒸着工程で単位時間あたりの加工量（蒸着面積）が向上せず、結果的に高コストの太陽電池セルとなってしまう。逆に、上記基板１ｄの幅が８０ｍｍを超える場合は、前記従来のバッチ式の蒸着法と同様、蒸着後の電極基板（１ａ）の幅方向で、化合物半導体層（１ｂ）の電気的特性がばらついてしまうからである。
【００２６】
また、上記基板１ｄの材料としては、長尺のテープ状あるいはフィルム状の金属箔や樹脂部材等を使用することができる。そのなかでも、破断しにくく可とう性に優れた金属箔が好ましく、耐候性に優れるステンレス箔が最も好ましい。基板１ｄの厚さは、好ましくは１０〜２００μｍであり、さらに好ましくは２０〜１００μｍである。さらに、その長尺方向の長さは１０〜３０００ｍであり、後の蒸着工程用に、リール等の巻き芯に巻回された状態で供給される。
【００２７】
（化合物半導体層の蒸着−工程Ａ）
つぎに、図２に示すような蒸着装置（真空蒸着装置）を用いて、上記のようにして得られたロール状の帯状電極基板１ａの一面に、カルコパライト系の化合物半導体層１ｂを積層する。この真空蒸着装置は、減圧可能な蒸着室２０の中に、化合物半導体層１ｂ形成用の複数の蒸着源（本実施形態においては１１，１２，１３，１４の４つ）と、巻き芯に巻かれた長尺の蒸着基材を巻き出すための繰出し機１５と、加工（蒸着）後の基材を巻き取るための巻取り機１６とを備えている。そして、基材の走行位置を案内する各ガイドローラー１７，１８により、上記繰出し機１５から巻き出された帯状電極基板１ａが、その蒸着対象面を上記各蒸着源と対面させた状態で、各蒸着源１１，１２，１３，１４と所定の距離Ｌ（各蒸着源からの距離はそれぞれＬ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4）離れた位置を走行するように構成されている。
【００２８】
なお、蒸着源の個数は、化合物半導体層１ｂの組成によって増減する。また、上記各蒸着源１１，１２，１３，１４は、帯状電極基板１ａとの距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4を個別に制御できる高さ調節手段を備えている。例えば、各蒸着源が、図２のような二重の筒状のケーシングを備える場合、その内筒を上下移動可能なように構成する。そして、各蒸着源の内部には、後述する成膜材料と、この成膜材料を加熱・蒸発させるための加熱器等（図示省略）が配設されており、その上部開口にはそれぞれ、シャッター１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ等の蒸発量制御手段が取り付けられている。そして、上記真空蒸着装置は、上記蒸着室２０内を排気する排気手段（真空ポンプ２１）と、上記基板１ａを加熱・冷却する加熱手段（図示省略）や冷却手段（図示省略）等の付帯設備とを備えている。
【００２９】
本実施形態で作製する化合物半導体層１ｂは、カルコパライト（黄銅鉱）系材料およびその近縁材料により形成される。具体的には、銅，インジウム，ガリウム，セレン，硫黄，亜鉛および錫等を組み合わせて得られるものであり、例えば、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2，Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）2，ＣｕＩｎＳ2，Ｃｕ2ＺｎＳｎＳ4などである。上記化合物半導体層１ｂの層厚は、好ましくは１．５〜２．５μｍである。
【００３０】
ここで、上記真空蒸着装置を用いた化合物半導体層の蒸着方法を、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2（ＣＩＧＳ系化合物）からなる薄膜を形成する場合を例に、具体的に説明する
まず、前準備を行う。すなわち、前記ロール状に巻回された帯状電極基板１ａを繰出し機１５にセットし、各ガイドローラー１７，１８を通した後、巻取り機１６まで口出し（通線）しておく。また、各蒸着源１１，１２，１３，１４内には、その蒸着順序に合わせてＣｕ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｓｅの成膜材料を順次セットする。
【００３１】
材料のセットが完了したら、蒸着室（チャンバー）２０の開口（図示省略）を密閉して、この蒸着室２０内を真空ポンプ２１により、およそ１×１０-3Ｐａ以下の圧力になるまで減圧した後、蒸着室２０内を３００〜６００℃まで加温し、蒸着を開始する。なお、上記帯状電極基板１ａの走行位置と、各蒸着源１１，１２，１３，１４との距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4は、各蒸着源内にセットされる成膜材料とその蒸発温度および加工スピードにより異なるが、通常、１０〜１００ｍｍの範囲内であり、より好ましくは２０〜７０ｍｍの範囲内に設定される。
【００３２】
上記帯状電極基板１ａと各蒸着源１１，１２，１３，１４との距離Ｌ（Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4）が１０ｍｍ未満の場合は、蒸着の堆積速度が速すぎて、均一な膜厚の化合物半導体層１ｂを形成するのがむずかしいからである。逆に、上記帯状電極基板１ａと蒸着源１１，１２，１３，１４との距離Ｌが１００ｍｍを超える場合は、蒸着の堆積速度が低いため製品加工速度が向上しないうえ、化合物半導体層１ｂの膜厚がばらつき、蒸着材料のロスが増大するからである。
【００３３】
蒸着準備が整ったら、上記各蒸着源のシャッター１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａを開け、上記帯状電極基板１ａを巻出し軸と巻取り軸との間で連続的に走行させる。このとき、走行する帯状電極基板１ａの表面に、各蒸着源１１，１２，１３，１４から加熱蒸発した成膜材料の蒸気粒子（原子，分子）が順次付着・堆積し、この帯状電極基板１ａの一面に、カルコパライト系化合物からなる薄膜（化合物半導体層１ｂ）が連続して形成される。
【００３４】
なお、上記の例では、帯状電極基板１ａと各蒸着源１１，１２，１３，１４との距離Ｌ（Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4）の調節を、上記基板１ａを蒸着室２０内の所定位置（一定高さの位置）を水平に走行させ、各蒸着源の上記内筒（高さ調節手段）を上下させて行っている。しかし、これら蒸着源１１，１２，１３，１４と電極基板との距離Ｌを調節する方法は他の方法でもよい。例えば、各蒸着源１１，１２，１３，１４の上端面（開口）を同じ高さに揃え、帯状電極基板１ａの走行を案内するガイドローラーを多数増設して、これらガイドローラーの位置（高さ）をそれぞれ変更することにより、上記帯状電極基板１ａの走行位置を各蒸着源１１，１２，１３，１４上で個々に変更してもよい。また、以降の工程におけるハンドリングを考慮して、作製された帯状電極基板１ａは、通常、ロール状態で保たれる。
【００３５】
（透明電極層の形成）
上記蒸着工程（工程Ａ）で得られた帯状電極基板１ａの化合物半導体１ｂ層上に、透明電極１ｃをさらに積層する。この透明電極１ｃの層は、上記帯状電極基板１ａのロール状の形状を利用して、それを送りながら、スパッタリング，塗布，蒸着等の方法により、ＺｎＯ等の金属酸化物膜を形成したものである。
【００３６】
なお、上記透明電極１ｃは、太陽等からの光を化合物半導体層１ｂ内に効率良く吸収させるために、光の透過率が８５％以上であることが望ましく、さらに、電気的には太陽電池セルの出力に対して抵抗成分とならないように、シート抵抗値が低いことが望ましい。このような特性を備えた材料として、例えばＺｎＯ，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＩＴＯ（酸化インジウム錫）などの金属酸化物等があげられる。上記透明電極１ｃの層厚は、好ましくは０．１〜１．０μｍである。
【００３７】
また、この透明電極層１ｃの形成に先立ち、ＺｎＳ（硫化亜鉛）やＩｎＳ（硫化インジウム）等からなるバッファ層を形成しておいてもよい。このバッファ層も、前記帯状電極基板１ａのロール状の形状を利用して、それを送りながら、スパッタリング，塗布，蒸着等の方法により形成されたものである。さらに、上記透明電極１ｃ，裏面電極１ｅおよび上記バッファの各層は、レーザースクライビング加工等により分割（分画）処理されていてもよい。
【００３８】
以上の方法により、幅１０〜８０ｍｍ、長さ１０〜３０００ｍの帯状太陽電池セル１Ａを効率的に製造することができる。
【００３９】
［ストリップ状太陽電池セルの製造工程−工程Ｂ］
つぎに、得られた長尺の帯状太陽電池セル１Ａを所定の長さに切断して、ストリップ状太陽電池セル１Ｂを作製する工程Ｂについて説明する。
【００４０】
この工程は、ロール状に巻き取られている、長尺の帯状太陽電池セル１Ａを送り出しながら、例えばレーザーやカッター等を用いて、長さ方向に所定の寸法で切断し、各ストリップ状太陽電池セル１Ｂのサイズを、次工程で加工し易いサイズに揃えるものである。なお、その切断長さは、好ましくは２０ｍｍ〜２ｍである。また、各ストリップ状太陽電池セル１Ｂは、切断後も、上記帯状太陽電池セル１Ａの幅（１０〜８０ｍｍ）を維持している。この切断長さは、次工程で使用される太陽電池モジュール（１０）のハウジングサイズにより適宜変更される。
【００４１】
また、上記ストリップ状太陽電池セルの製造工程は、帯状太陽電池セル１Ａの切断工程前に、上記ロール状の帯状太陽電池セル１Ａを送り出しながら検査する工程と、この検査工程により見つかったセルの欠陥部位のみを切断して取り除く工程と、を備えていることが望ましい。上記検査工程で発見された欠陥部位の製品流れ方向両側を、基板幅方向に切断・除去することにより、工程の連続性を損なうことなく、太陽電池セルのロスを最小限に抑えることができる。これら検査工程と欠陥切除工程とは、上記のように帯状太陽電池セル１Ａの切断前に配置されている方が好都合であるが、切断後に、ストリップ状太陽電池セル１Ｂを個別に検査して、欠陥部位を切除してもよい。
【００４２】
［太陽電池モジュールの製造工程−工程Ｃ］
最後に、得られたストリップ状太陽電池セル１Ｂを電気的に複数接続して、大面積の太陽電池モジュールを作製する工程Ｃについて説明する。
【００４３】
この工程では、モジュールとして必要な電流値および電圧値に応じて、上記長さの揃えられたストリップ状太陽電池セル１Ｂを複数（本実施形態においては３個）直列に接続し、図３（ａ）のような太陽電池モジュール１０を作製する。なお、図３（ｂ）において、２は接合金属、３はフレーム、４は裏面支持材、５は表面保護材、６は封止樹脂を示す。また、上記フレーム３，裏面支持材４，表面保護材５により、ストリップ状太陽電池セル１Ｂを収容するハウジングが形成されている。
【００４４】
太陽電池モジュール１０を作製する工程では、各ストリップ状太陽電池セル１Ｂは、その長手方向を揃え、図３（ｂ）のように、その幅方向をハウジングの底部に対して所定の角度傾けた状態で、それぞれの一部（長辺側部）が重なり合うように収容される。そして、隣接する太陽電池セル１Ｂの表面の電極（透明電極１ｃ）と、セル１Ｂ裏面の電極（裏面電極１ｅまたは導電性の基板１ｄ）とが、接合金属２を用いて、上記重ね合わせ部位で電気的に（この場合は直列に）接続される。
【００４５】
なお、上記モジュールのハウジング内には、各ストリップ状太陽電池セル１Ｂで発生する電力を外部に取り出すための端子盤（図示省略）が配設され、ハウジングの外部には、他の太陽電池モジュール１０等と電気的および物理的に連結するための外部端子（図示省略）等が取り付けられる。
【００４６】
また、ハウジング内の隙間には、上記ストリップ状太陽電池セル１Ｂを湿気や汚れ，紫外線，物理的な応力等から保護するために、透明な封止樹脂６が充填され、その硬化後に、発電性能の検査等を経て、製品としての太陽電池モジュール１０が完成する。
【００４７】
なお、太陽電池モジュール１０の大きさは、用途に応じて適宜設定されるが、例えば、その幅は１０ｃｍ〜１ｍ、長さは５０ｃｍ〜２ｍ程度であり、上記フレーム３は、太陽電池の用途によっては省略されることがある。
【００４８】
また、用途や使用される環境等に応じて変更されるが、例えば、フレーム３を構成する材料としては、金属や樹脂等を用いることができる。上記裏面支持材４としては、金属板，樹脂板や、フッ素樹脂フィルム，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等を好適に採用することができる。
【００４９】
そして、表面保護材５および封止樹脂６は、透明あるいは半透明であることが必須であり、上記表面保護材５の好適な例としては、強化白板ガラス等があげられ、上記封止樹脂６の好適な例としては、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等があげられる。
【００５０】
以上の工程により、本実施形態の太陽電池モジュールの製造方法は、品質が良好なカルコパライト系太陽電池モジュールを、効率よく製造することができる。また、帯状電極基板１ａの形成からストリップ状太陽電池セル１Ｂに至る工程を、対象物をロール状にして行うため、各工程間の連携や処理を一貫して行うことができ、製造工程の簡素化，省力化を実現することができる。
【００５１】
本発明は、前記化合物半導体層の蒸着工程（工程Ａ）を最大の特徴とするものであり、これについてその効果を詳述する。
【００５２】
長尺の基材を用いてロール・トゥ・ロールで連続蒸着を行う方法は、従来より知られている。しかしながら、従来法の場合、本発明より広幅（約１００ｍｍ以上）の基材が用いられていたため、この基材（本発明の電極基板に相当）と蒸着源との間の距離を２００〜４００ｍｍ程度空ける必要があった。これに対して、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、上記技術常識を打破し、帯状電極基板の幅を１０〜８０ｍｍとすることにより、この帯状電極基板を、上記蒸着源との間の距離Ｌが１０〜１００ｍｍという近距離で通過させ、均質な薄膜を高速で成膜することが可能となった。
【００５３】
このように、帯状電極基板と蒸着源との間の距離Ｌを近くすると、上記化合物半導体層の堆積速度が速くなり、この蒸着源上を通過する帯状電極基板の通過速度を上げることができる。また、上記従来の連続蒸着法に比べ、化合物半導体層を形成する際に用いる蒸着材料のロスが少なく、その使用量を低減することができるという利点もある。
【００５４】
上記実施形態においては、従来の連続蒸着法に比べ、用いる基材の幅を１００ｍｍ（従来法）から２０ｍｍに狭め、基材と蒸着源との距離Ｌを３５０ｍｍ（従来法）から５０ｍｍに接近させることにより、蒸着室内での電極基板の通過速度（走行スピード）を０．１ｍ／分（従来法）から５ｍ／分に増速することに成功した。これは、時間あたりの加工面積（効率）で換算すると、０．０１ｍ2／分（従来法）を０．１ｍ2／分に向上させるものであり、化合物半導体層を蒸着する際の生産性が、大幅に向上していることが分かる。
【実施例】
【００５５】
つぎに、上記実施形態における太陽電池モジュールの製造方法を用いて、ＣＩＧＳ系の薄膜太陽電池モジュールを作製した例について述べる。
【００５６】
＜帯状太陽電池セル＞
（電極基板）
厚さ１００μｍ×幅２０ｍｍ×長さ５００ｍのステンレス箔基板（新日鉄社製  ＹＵＳ１９０）の表面に、スパッタリング法により、モリブデンからなる裏面電極層（膜厚：１μｍ）を形成し、長尺の帯状電極基板を得た。
【００５７】
（化合物半導体層）
この帯状電極基板の一面（裏面電極層側）に、図２に示すような構成の真空蒸着装置を用いて、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2層（膜厚：２μｍ）を成膜した。なお、蒸着は、蒸着室（チャンバー）内の気圧：１×１０-3Ｐａ，電極基板の温度：５５０℃，電極基板の走行速度：５ｍ／分で、Ｃｕ蒸着源（１２５０℃），Ｉｎ蒸着源（９８０℃），Ｇａ蒸着源（１０８０℃），Ｓｅ蒸着源（２００℃）と、上記電極基板の距離Ｌを、それぞれ５０ｍｍとした状態で行った。
【００５８】
（透明電極）
続いて、上記化合物半導体層の上に、蒸着法により、硫化亜鉛からなるバッファ層（膜厚：０．０５μｍ）を形成した後、このバッファ層上に、スパッタリング法により、酸化亜鉛からなる透明電極層（表面電極層）を形成し、長尺の帯状太陽電池セルを得た。
【００５９】
＜ストリップ状太陽電池セル＞
この帯状太陽電池セルを、レーザー光を用いて長さ１００ｍｍ間隔で切断し、ストリップ状太陽電池セル（幅２０ｍｍ×長さ１００ｍｍ）を得た。なお、この際、ストリップ状太陽電池セルに欠陥部分があるときは、その部位を短く切断して取り除いた。
【００６０】
＜太陽電池モジュール＞
上記工程によって得られた、欠陥部分のないストリップ状太陽電池セルを、フッ素樹脂からなる裏面支持部材の上に、幅方向に１０枚（２０ｍｍ×１０枚）、長さ方向に５枚（１００ｍｍ×５枚）計５０枚を縦横に並べて敷き、直列および並列に接続して、端子盤を取り付けた。その後、受光面を強化白板ガラスからなる表面保護材で覆い、これら表面保護材と裏面支持部材との間の隙間に、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂を充填してこれらの間を封止し、幅２００ｍｍ×長さ５００ｍｍの太陽電池モジュールを作製した。
【００６１】
なお、この太陽電池モジュールでは、フレームを使用していない。また、上記実施例における各層の厚さは、ＦＥ−ＳＥＭ（日本電子社製  ＪＳＭ−７００１Ｆ）で断面を観察して求めたものである。
【００６２】
以上の各工程を用いた製造方法により、大面積のＣＩＧＳ系薄膜太陽電池モジュールを、高い歩留りで製造できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、ＣＩＳ系太陽電池，ＣＩＧＳ系太陽電池，ＣＩＧＳＳ系太陽電池，ＣＺＴＳ系太陽電池等、カルコパライト系の太陽電池の製造に広く適用できる。また、本発明の製造方法により製造された太陽電池モジュールは、住宅やビルに設置される太陽光発電システムや、人工衛星用電源，モバイル機器の補助電源等に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１Ａ，１Ｂ  太陽電池セル
１ａ  電極基板
１ｂ  化合物半導体層
１０  太陽電池モジュール
１１，１２，１３，１４  蒸着源
２０  蒸着室
Ｌ1〜Ｌ4：基板と蒸着源との距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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