(57)【要約】【課題】長期的な信頼性が良好な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。【解決手段】本発明に係る太陽電池モジュール３は、受光面と、受光面の反対の面と、反対の面に設けられる電極配線とを有する太陽電池セル１と、電極配線に複数の部分で接続し、一の接続している部分と、一の接続している部分の隣の他の接続している部分との間に、厚さ方向のたるみを有する導体配線パターンと、太陽電池セル１と導体配線パターンとを封止する封止部３６とを備える。【選択図】図３Ｂ
2011159779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面と、前記受光面の反対の面と、前記反対の面に設けられる電極配線とを有する太陽電池セルと、
前記電極配線に複数の部分で接続し、一の接続している部分と、前記一の接続している部分の隣の他の接続している部分との間に、厚さ方向のたるみを有する導体配線パターンと、
前記太陽電池セルと前記導体配線パターンとを封止する封止部と
を備える太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記たるみが、前記太陽電池セル側に向かって凸又は凹となるたるみである請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記たるみが、前記太陽電池セルの厚さ方向において、前記一の接続している部分と前記他の接続している部分との間の距離の１．０％以上（ただし、２５℃において）のたるみである請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記導体配線パターンが、銅又は銅合金を含み、１８μｍ以上７５μｍ以下の厚さを有する請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記銅又は前記銅合金が、０．２％耐力が１００ＭＰａ以下である圧延箔である請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記導体配線パターンが、十点平均粗さで１．０μｍ以下の表面粗さの面を有する請求項５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記導体配線パターンが、フレキシブル配線基板が有する配線パターンである請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
電極配線を有する太陽電池セルを準備するセル準備工程と、
基材と、前記基材の上方に設けられる配線パターンとを有する配線基板を準備する配線基板準備工程と、
前記配線パターンと前記電極配線とを複数の部分で接続させ、前記配線基板に前記太陽電池セルを搭載する搭載工程と、
前記基材を除去し、前記配線パターンを露出させ、前記配線パターンと前記電極配線との一の接続している部分と、前記一の接続している部分の隣の他の接続している部分との間に、厚さ方向のたるみを有する前記配線パターンを形成する露出工程と
を備える太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記セル準備工程は、一方の面に受光面を有し、他方の面に前記電極配線を有するバックコンタクト型の前記太陽電池セルを準備する請求項８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。特に、本発明は、バックコンタクト型の太陽電池セルを用い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関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルにおいては、電荷キャリアの再結合による損失を低減し、変換効率を向上させるために電極を高密度で配置することが要求される。そのため、銅箔をプレスで打ち抜いたフレーム状の配線を太陽電池セルの裏面に用いることが想定されるが、１本の配線が１００ｍｍ以上の長さを有し、配線のピッチが１ｍｍ以下を要求されるような場合、各配線の位置関係の維持が困難になる。
【０００３】
そこで、従来、太陽電池ストリングの複数が電気的に接続される太陽電池構造体を含み、太陽電池構造体は、太陽電池構造体の対向する両端部の少なくとも一方における基板の部分が太陽電池セルの受光面側とは反対側に折り曲げられて設置され、太陽電池ストリングは、折り曲げられた基板の部分に配線の一部であるバスバー部を有し、太陽電池ストリングの複数は、バスバー部同士が電気的に接続されて電気的に接続される太陽電池モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の太陽電池モジュールによれば、太陽電池セルの薄型化に対応することができると共に太陽電池モジュールの発電効率及び特性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４３８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の太陽電池モジュールは、配線基板の構成材である基材（例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等からなるフィルム）、及び接着材が封止されているので、１０年以上の製品寿命が要求される太陽電池モジュールの長期信頼性に対応する試験の実施、あるいは市場での実績の積み上げを改めて実施することを要する。なお、長期信頼性を悪化させる具体例としては、例えば、配線基板に用いられる基材や接着剤が紫外線により劣化すること、接着材等が大気中の水分を吸湿し、加水分解されて劣化すること、及び／又はエチレン−酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂等と封止材とが化学反応することにより封止材の電気的な絶縁抵抗が劣化すること等が挙げられる。
【０００７】
また、結晶系の太陽電池セルは、Ｓｉの単結晶若しくは多結晶を用いて構成されているので、当該太陽電池セルの線膨張係数は３〜７ｐｐｍ程度である。一方、フレキシブル配線基板の導体配線に用いられる銅の線膨張係数は１６ｐｐｍ程度である。したがって、当該太陽電池セルと当該フレキシブル配線基板とを用いて構成される太陽電池モジュールの製造時における加熱による温度変化、又は製造された太陽電池モジュールが市場において曝される温度変化があると、太陽電池セルの線膨張係数とフレキシブル配線基板の線膨張係数との線膨張係数の差に起因する応力が太陽電池セルに発生する。そして、発生した応力により、太陽電池セルの反り、太陽電池セルの破壊、フレキシブル配線基板の配線の断線等が発生する場合がある。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、長期的な信頼性が良好な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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、受光面と、受光面の反対の面と、反対の面に設けられる電極配線とを有する太陽電池セルと、電極配線に複数の部分で接続し、一の接続している部分と、一の接続している部分の隣の他の接続している部分との間に、厚さ方向のたるみを有する導体配線パターンと、太陽電池セルと導体配線パターンとを封止する封止部とを備える太陽電池モジュールが提供される。
【００１０】
また、上記太陽電池モジュールにおいて、たるみが、太陽電池セル側に向かって凸又は凹となるたるみであってもよい。
【００１１】
また、上記太陽電池モジュールにおいて、たるみが、太陽電池セルの厚さ方向において、一の接続している部分と他の接続している部分との間の距離の１．０％以上（ただし、２５℃において）のたるみであってもよい。
【００１２】
また、上記太陽電池モジュールにおいて、導体配線パターンが、銅又は銅合金を含み、１８μｍ以上７５μｍ以下の厚さを有してもよい。
【００１３】
また、上記太陽電池モジュールにおいて、銅又は銅合金が、０．２％耐力が１００ＭＰａ以下である圧延箔であってもよい。
【００１４】
また、上記太陽電池モジュールにおいて、導体配線パターンが、十点平均粗さで１．０μｍ以下の表面粗さの面を有してもよい。
【００１５】
また、上記太陽電池モジュールにおいて、導体配線パターンが、フレキシブル配線基板が有する配線パターンであってもよい。
【００１６】
また、本発明は、上記目的を達成するため、電極配線を有する太陽電池セルを準備するセル準備工程と、基材と、基材の上方に設けられる配線パターンとを有する配線基板を準備する配線基板準備工程と、配線パターンと電極配線とを複数の部分で接続させ、配線基板に前記太陽電池セルを搭載する搭載工程と、基材を除去し、配線パターンを露出させ、配線パターンと電極配線との一の接続している部分と、一の接続している部分の隣の他の接続している部分との間に、厚さ方向のたるみを有する配線パターンを形成する露出工程とを備える太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
【００１７】
また、上記太陽電池モジュールの製造方法において、セル準備工程は、一方の面に受光面を有し、他方の面に電極配線を有するバックコンタクト型の太陽電池セルを準備することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係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よれば、長期的な信頼性が良好な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できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールが備える太陽電池セルを裏面から見た平面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造に用いるフレキシブル配線基板の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの部分断面拡大図である。
【図３Ｃ】本発明の実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュールの部分断面拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造の流れを示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造の流れを示す図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造の流れを示す図である。
【図６Ｂ】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施の形態の要約］
バックコンタクト型の太陽電池の裏面に導体配線が接続された太陽電池モジュールにおいて、受光面と、前記受光面の反対の面と、前記反対の面に設けられる電極配線とを有する太陽電池セルと、前記電極配線に複数の部分で接続し、一の接続している部分と、前記一の接続している部分の隣の他の接続している部分との間に、厚さ方向のたるみを有する導体配線パターンと、前記太陽電池セルと前記導体配線パターンとを封止する封止部と
を備える太陽電池モジュールが提供される。
【００２１】
［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールが備える太陽電池セルを裏面から見た平面図を示す。
【００２２】
（太陽電池セル１）
本実施の形態に係る太陽電池モジュール３が備える太陽電池セル１は、例えば、単結晶シリコンから主として形成される半導体基板１４と電極配線とを有する。すなわち、太陽電池セル１は、所定の半導体材料から平板状に形成された半導体基板１４を有し、半導体基板１４は、一方の面に受光面（すなわち、表面）を有すると共に他方の面（すなわち、裏面）に電極配線を有する。具体的に、本実施の形態に係る太陽電池セル１は、バックコンタクト型の太陽電池セル１であり、受光面に電極配線は設けられない。また、電極配線は、ｐ電極１０とｎ電極１２とを有しており、ｐ電極１０及びｎ電極１２はそれぞれ櫛歯状に形成される。更に、櫛歯状のｐ電極１０と櫛歯状のｎ電極１２とはそれぞれ、太陽電池セル１の他方の面に互いにかみ合う配置を有して設けられる。
【００２３】
また、ｐ電極１０の櫛歯である複数のｐ側細線電極１０ｂとｎ電極１２の櫛歯である複数のｎ側細線電極１２ｂとはそれぞれ、本実施の形態においては直線状に連続的に形成される。そして、ｐ側細線電極１０ｂは、平面視にて、太陽電池セル１の一辺に平行であって、当該一辺の近傍に設けられるｐ側外側電極１０ａから当該一辺の対辺側に延びて形成される。同様に、ｎ側細線電極１２ｂは、当該一辺の対辺近傍に設けられ、当該対辺に平行に設けられるｎ側外側電極１２ａから当該一辺に延びて形成される。
【００２４】
電極配線（すなわち、ｐ電極１０及びｎ電極１２）は、導電性が良好であり、はんだに対する接続性が良好な材料を主成分にして形成することができる。例えば、電極配線は、銀を主成分にして形成することができる。また、電極配線の表面に、銀ペースト等の導電性接着剤層をプリントすることもできる。なお、ｐ側細線電極１０ｂ及びｎ側細線電極１２ｂはそれぞれ、点線状に不連続的に形成することもできる。
【００２５】
なお、太陽電池セル１は、多結晶シリコンから主として形成することもできる。また、太陽電池セル１は、他の半導体、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体等から主として形成することもできる。更に、ｐ電極１０とｎ電極１２との配置は、本実施の形態の配置の反対にすることもできる。
【００２６】
（フレキシブル配線基板２）
図２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造に用いるフレキシブル配線基板の平面図を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線における断面を示す。
【００２７】
本実施の形態に係る太陽電池モジュール３の製造に用いる太陽電池用配線基板（すなわち、配線基板）としてのフレキシブル配線基板２は、可撓性を有する基材２０と、基材２０の上方に設けられる配線パターンとしての導体配線パターン（すなわち、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６）とを有すると共に、基材２０と導体配線パターンとの間には接着層２２が設けられる。接着層２２は、基材２０の表面の略全面若しくは一部に設けられる。接着層２２は、エポキシ系の接着剤をコーティング又はラミネートにより設けることができる。接着剤としては、例えば、接着材Ｔ（株式会社有沢製作所製）を用いることができる。
【００２８】
（基材２０）
基材２０は、可撓性を有する絶縁材料から主として形成され、フィルム状に形成される。基材２０は、例えば、取り扱いの容易性の観点から１０μｍ以上１２５μｍ以下、好ましくは２５μｍ以上７５μｍ以下の厚さを有して形成される。基材２０を構成する絶縁材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド、ポリアミドイミド等を用いることができる。
【００２９】
（接着層２２）
接着層２２は、エネルギーの供給により接着力が低下する接着剤組成物から主として形成される。接着剤組成物としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂材料を用いることができる。また、エネルギーの供給は、例えば、加熱による熱エネルギーの供給、紫外線（ＵＶ）の照射による光エネルギーの供給が挙げられる。すなわち、接着層２２は、フレキシブル配線基板２に所定のエネルギーを供給した場合、接着層２２に対する導体配線パターンの接着力が低下する接着剤組成物から主として構成される。
【００３０】
（導体配線パターン）
導体配線パターンは、例えば、銅又は銅合金から主として形成される。また、導体配線パターンは、直流抵抗の低減、温度変化に基づいて発生する応力の低減の観点から、１８μｍ以上７５μｍ以下の厚さを有して形成することが好ましい。また、温度が変化する環境において、本実施の形態に係る太陽電池モジュール３が備える太陽電池セル１内に発生する応力を低減することを目的として、導体配線パターンの０．２％耐力は、アニール処理等を施すことにより１００ＭＰａ以下程度に低減することが好ましい。したがって、導体配線パターンは、金属材料の圧延箔から形成することが好ましい。
【００３１】
更に、導体配線パターンは、導体配線パターンから接着層２２を剥離させやすくすることを目的として、少なくとも接着層２２に接する面の表面粗さが、十点平均粗さで１．０μｍ以下の表面粗さであることが好ましい。なお、導体配線パターンの変色防止、導体配線パターンの腐食防止、及び太陽電池セル１の電極配線に対する導体配線パターンの電気的接続の確実性の向上を目的として、導体配線パターンの表面に、金、錫、ニッケル、コバルト、クロム等を含むメッキ処理を施すこともできる。
【００３２】
具体的に、導体配線パターンは、接着層２２の表面に櫛歯状に設けられ、第１導電型としてのｐ型用の第１配線としてのｐ側用電極２４と、ｐ側用電極２４が設けられる領域とは異なる接着層２２の表面に櫛歯状に設けられ、ｐ型とは異なる第２導電型としてのｎ型用の第２配線としてのｎ側用電極２６とを有する。具体的に、ｐ側用電極２４の櫛歯であるｐ側用細線電極２４ａとｎ側用電極２６の櫛歯としてのｎ側用細線電極２６ａとは、交互にかみ合うように配置される。
【００３３】
なお、図２においては、フレキシブル配線基板２に２個の太陽電池セル１を実装するレイアウトを一例として示している。本実施の形態の変形例においては、３個以上の太陽電池セル１を実装することのできるレイアウトを有するフレキシブル配線基板２を用いることもできる。また、太陽電池セル１間の間隔、太陽電池セル１間の導体配線パターンの形状は、自由に設計することができる。なお、太陽電池セル１間の間隔は、太陽電池セル１同士が接触して破損することを防止することを目的として、１ｍｍ以上に設定することが好ましい。更に、フレキシブル配線基板２には、太陽電池セル１を位置決めして実装する際に用いる認識パターン及び／又は認識穴を形成することが好ましい。
【００３４】
また、フレキシブル配線基板２は、以下のようにして製造することができる。まず、圧延箔メーカー（例えば、日立電線株式会社等）から、圧延箔としての圧延銅箔を入手する。この場合において、圧延銅箔にアニール処理を施し、０．２％耐力を、例えば、予め１００ＭＰａ以下にする。また、圧延銅箔の表面に表面処理（例えば、油分洗浄、圧延粗さの調整等）を施すこともできる。更に、圧延銅箔に、脱脂処理、酸洗浄処理、粗化処理、及びＯｒｇａｎｉｃ  Ｓｏｌｄｅｒａｂｉｌｉｔｙ  Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅ（ＯＳＰ）、めっき等の処理を施すこともできる。
【００３５】
次に、この圧延銅箔を用い、Ｃｏｐｐｅｒ  Ｃｌａｄ  Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ（ＣＣＬ）材メーカーで、ラミネートする。例えば、株式会社有沢製作所にて、同社製の接着材Ｔ（商品名）を用い、圧延銅箔をＰＥＮ基材にラミネートする。これにより、ＣＣＬ材が得られる。続いて、ＣＣＬ材に、必要に応じて所望の幅にスリット加工を施す。そして、例えば、加工後のＣＣＬ材の表面に、スクリーン印刷若しくはフォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成する。そして、スクリーン印刷若しくはフォトリソグラフィ法により形成したレジストパターンをマスクとし、ＣＣＬ材にウェットエッチング処理を施す。これにより、フレキシブル配線基板２が得られる。なお、得られたフレキシブル配線基板２の導体配線パターンには、めっき処理を施すこともできる。
【００３６】
（太陽電池モジュール３）
図３Ａは、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの断面を示す。
【００３７】
本実施の形態に係る太陽電池モジュール３は、太陽電池セル１と、フレキシブル配線基板２から基材２０及び接着層２２を削除して残り、たるみを有する導体配線パターンとを備える。具体的に、本実施の形態に係る太陽電池モジュール３は、太陽電池セル１と、太陽電池セル１のｐ電極１０及びｎ電極１２とフレキシブル配線基板２が有していたｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６とを電気的に接続する導電性接着材４０と、太陽電池セル１、ｐ側用電極２４、及びｎ側用電極２６を封止する封止部３６と、太陽電池セル１の受光面に設けられる透明接着シート３２と、透明接着シート３２の太陽電池セル１の反対側に設けられるガラス板３０と、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の太陽電池セル１の反対側に設けられるバックシート３４とを備える。
【００３８】
また、太陽電池モジュール３は、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６に電気的に接続する配線部３８と、配線部３８に電気的に接続する外部接続ケーブル５２と、外部接続ケーブル５２の一部を格納する外部接続箱５０と、ガラス板３０とバックシート３４とを挟み込む金属枠６０とを備える。
【００３９】
図３Ｂは、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの部分断面拡大図を示す。なお、図３Ｂにおいては、説明の便宜上、バックシート３４や封止部３６等の図示を省略する。
【００４０】
導体配線パターンは、断面図において、導電性接着材４０を介し、複数の部分で太陽電池セル１に電気的に接続する。そして、導体配線パターンは、太陽電池セル１に電気的に接続している部分間に太陽電池セル１の厚さ方向のたるみを有する。具体的に、導体配線パターン（すなわち、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６）と導電性接着材４０との一の接触部分４０ａから、一の接触部分４０ａの隣の他の接触部分４０ｂまでの区間の区間距離を「Ｓ」とする。そして、導体配線パターンは、図３Ｂの（ａ）に示すように、一の接触部分４０ａと他の接触部分４０ｂとの間が、太陽電池セル１側に向かって凸となるようなたるみを有するか、図３Ｂの（ｂ）に示すように、一の接触部分４０ａと他の接触部分４０ｂとの間が、太陽電池セル１側に向かって凹となるようなたるみを有する。更に、本実施の形態では、導体配線パターンは、区間距離「Ｓ」の１．０％以上のたるみ「Ｄ」を有する（ただし、２５℃における「たるみ」である）。
【００４１】
（たるみ「Ｄ」について）
本発明者は、太陽電池モジュール３が２５℃から±６５℃の範囲の温度環境に設置されることを想定し、太陽電池セル１に発生する応力のうち、導体配線パターンの収縮により発生する応力の１／３程度をキャンセルすることにより、温度環境の変化に対し、長期的に安定な太陽電池モジュール３を実現することができることを見出した。すなわち、導体配線パターンに、２５℃において、区間距離「Ｓ」の１．０％以上のたるみを設けることが、長期的に安定な太陽電池モジュール３を実現することに好ましいことを見出した。
【００４２】
この場合、２５℃を基準にすると、０℃以上の温度環境に太陽電池モジュール３を設置した場合においては、太陽電池セル１に発生する応力は当該温度環境下に設置する前にキャンセルされている。また、−４０℃の温度環境下に太陽電池モジュール３を設置した場合においては、２５℃の温度範囲で発生する分の応力が−４０℃の温度環境下に設置する前に予めキャンセルされている。したがって、太陽電池セル１に発生する応力を、たるみを有さない太陽電池モジュールに比べ、おおよそ、−１５℃時点において発生する応力と同程度の応力の大きさに抑えることができる。
【００４３】
斯かるたるみ「Ｄ」は、上述のとおり、区間距離「Ｓ」の１．０％以上が好ましい。この値は、以下の計算から算出される。
【００４４】
まず、区間に放物線状の理想的なたるみ「Ｄ」が存在している場合、区間距離「Ｓ」の導体配線パターンの実長Ｌは、以下の式で表すことができる。
【００４５】
Ｌ＝Ｓ＋Ｌ１＝Ｓ＋（８Ｄ２）／（３Ｓ）・・・式（１）
【００４６】
ただし、Ｓは区間距離、Ｄはたるみ、Ｌは実長、Ｌ１は余長である。
【００４７】
式（１）より、余長Ｌ１は、Ｌ１＝（８Ｄ２）／（３Ｓ）・・・式（２）である。
【００４８】
太陽電池モジュール３が設置される環境温度が２５℃から０℃に変化する場合（すなわち、温度差２５℃）における太陽電池セル１の熱膨張係数と導体配線パターンの熱膨張係数との差を１０ｐｐｍとすると、太陽電池セル１の温度が２５℃から０℃になった時、区間距離「Ｓ」において導体配線パターンが太陽電池セル１の収縮より収縮する量は、「２５×１０Ｅ−６×Ｓ＝２．５Ｅ−４×Ｓ」となる。これをＬ１とし、式（２）に代入することによりたるみ「Ｄ」を算出すると、「Ｄ＝０．０１０Ｓ」となる。
【００４９】
以上より、理想的な条件においては、導体配線パターンに予め「Ｄ＝０．０１０Ｓ」のたるみを与えることにより、２５℃から０℃への温度変化が発生したとしても、一の接触部分４０ａと他の接触部分４０ｂとの間において、導体配線パターンの収縮による応力の発生を防止することができる。
【００５０】
図３Ｃは、本発明の実施の形態の変形例に係る太陽電池モジュールの部分断面拡大図を示す。
【００５１】
図３Ｃに示すように、導体配線パターン（すなわち、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６）と導電性接着材４０とが接触していない部分を、封止材４５で埋めることもできる。封止材４５は、導電性接着材、若しくは被導電性接着材、又ははんだ材料を用いることができる。
【００５２】
以下、太陽電池モジュール３の製造工程の説明と共に、本実施の形態に係る太陽電池モジュール３の構成について更に説明する。
【００５３】
（太陽電池モジュール３の製造工程）
図４、図５、図６Ａ、及び図６Ｂは、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造の流れの一例を示す。
【００５４】
具体的に、図４は、フレキシブル配線基板に太陽電池セルを搭載する工程の概要を示す。また、図５（ａ）は、フレキシブル配線基板に太陽電池を搭載した状態における平面図を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線における断面を示す。なお、図５（ａ）は、太陽電池セルが搭載されていない基材の面側からの図である。
【００５５】
（セル準備工程、配線基板準備工程、搭載工程）
まず、太陽電池セル１及びフレキシブル配線基板２を準備した後（セル準備工程、配線基板準備工程）、フレキシブル配線基板２に太陽電池セル１を搭載する（搭載工程）。具体的には、フレキシブル配線基板２の配線パターンであるｐ側用電極２４に太陽電池セル１のｐ電極１０が電気的に接続し、フレキシブル配線基板２の配線パターンであるｎ側用電極２６に太陽電池セル１のｎ電極１２が電気的に接続するように、フレキシブル配線基板２に太陽電池セル１を搭載する。
【００５６】
ここで、本実施の形態に係る搭載工程においては、配線パターン（すなわち、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６）の一部にｐ電極１０及びｎ電極１２を電気的に接続させる。具体的に、搭載工程は、配線パターン上に、配線パターンとｐ電極１０及びｎ電極１２とが電気的に接続する接続部１５と、配線パターンとｐ電極１０及びｎ電極１２とが物理的に接触しない非接続部１６とが形成されるように、フレキシブル配線基板２に太陽電池セル１を搭載する。
【００５７】
例えば、図５（ｂ）に示すように、ｐ電極１０とｐ側用電極２４とを部分的に（若しくは断続的に）導電性接着材４０を用いて電気的に接続した部分が接続部１５であり、一の接続部１５と当該一の接続部１５に隣接する他の接続部１５との間に形成され、ｐ電極１０とｐ側用電極２４とを離間する部分が非接続部１６である。したがって、接続部１５と非接続部１６とは交互に設けられる。ｎ電極１２とｎ側用電極２６との間においても同様である。なお、非接続部１６は、例えば、後述する封止部３６を構成する封止樹脂により充填される。
【００５８】
ここで、導電性接着材４０は、太陽電池セル１のｐ電極１０及びｎ電極１２の表面、又はフレキシブル配線基板２のｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の表面に予め印刷により形成する。そして、画像認識等の技術を用い、太陽電池セル１とフレキシブル配線基板２とを相互に位置合わせし、太陽電池セル１をフレキシブル配線基板２に搭載する。これにより、図５に示すように、複数の太陽電池セル１が直列に接続された太陽電池ストリング４が形成される。
【００５９】
なお、フレキシブル配線基板２に太陽電池セル１を搭載する場合において、フレキシブル配線基板２は、短冊状のシート、又はロール状に形成することができる。ロール状のフレキシブル配線基板２を用いた場合、太陽電池セル１を搭載する前、若しくは後に、搭載する個数の太陽電池セル１分の長さごとに、シート又はストリングとして切り出すことにより、太陽電池ストリング４を形成することができる。
【００６０】
また、配線パターン上に接続部１５と非接続部１６とを設ける理由は、太陽電池セル１に反りを発生しにくくすることにより、太陽電池セル１の破損、及び太陽電池モジュール３の製造工程における作業性の悪化を防止するためである。したがって、接続部１５の間隔は、太陽電池セル１の厚さ、フレキシブル配線基板２の構成の変化に応じて調整することが好ましい。また、フレキシブル配線基板２に導電性接着材４０を介して太陽電池セル１を搭載するに際し、導電性接着材４０の部分のみを加熱するか、あるいは、太陽電池セル１側のみを加熱することにより、太陽電池セル１の反りを低減させることができる。
【００６１】
図６Ａ（ａ）は、太陽電池ストリングにガラス板を透明接着シートを介して貼り付けた状態の断面の概要を示し、図６Ａ（ｂ）は、フレキシブル配線基板の基材及び接着層を剥がす途中における断面の概要を示す。図６Ｂは、太陽電池ストリングからフレキシブル配線基板の基材及び接着層を剥がした後の断面の概要を示す。
【００６２】
（貼り付け工程）
まず、一方の面に透明接着シート３２が貼り付けられたガラス板３０を準備する。そして、透明接着シート３２のガラス板３０の反対側の表面に、太陽電池ストリング４の半導体基板１４の表面を貼り付ける（貼り付け工程）。具体的に、透明接着シート３２は、ポリエチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ）系、又はシリコーン系の樹脂から主として形成される。また、透明接着シート３２は、太陽光のうち、波長の短い光を太陽電池セル１において発電することができる波長に変換する波長変換機能を有することもできる。そして、ガラス板３０が貼り付けられた透明接着シート３２のガラス板３０とは反対側の表面上に太陽電池ストリング４を配置し、透明接着シート３２と太陽電池セル１とを密着若しくは接着させる。なお、透明接着シート３２と太陽電池セル１との接着力が不十分である場合、透明接着シート３２を加熱及び／又は加圧して、接着力を向上させることもできる。
【００６３】
（露出工程）
そして、図６Ａ（ｂ）に示すように、配線パターンとしてのｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の表面から基材２０を除去することにより、たるみを有するｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の裏面、すなわち、電極配線としてのｐ電極１０及びｎ電極１２に接続しているｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の面の反対側の面を露出させる（露出工程）。露出工程は、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の表面から基材２０、又は基材２０及び接着層２２を引き剥がすことにより、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の裏面を露出させる。
【００６４】
具体的に、露出工程は、フレキシブル配線基板２が有する接着層２２を構成する接着剤組成物の特性に応じて、フレキシブル配線基板２及び／又は接着層２２を熱風等で加熱する加熱工程、又はフレキシブル配線基板２及び／又は接着層２２に紫外線（ＵＶ）を照射する照射工程を有する。そして、露出工程は、加熱工程又は照射工程により接着力が低下した接着層２２及び基材２０を、図６Ａ（ｂ）に示すように、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６から引き剥がすことにより、たるみを有するｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の裏面を露出させる。なお、加熱工程、又は照射工程で接着力の低下度を調整することにより、たるみの量を調整する。
【００６５】
より具体的に露出工程は、フレキシブル配線基板２の接着層２２に、所定のエネルギー量のエネルギーを、直接的又は間接的に供給する工程として加熱工程又は照射工程を有する。例えば、加熱工程は、フレキシブル配線基板２を加熱する工程、若しくは接着層２２に赤外線を照射することにより接着層２２を加熱する工程等を用いることができる。露出工程は、加熱工程又は照射工程により接着層２２の接着力を低下させた後、あるいは低下させながら基材２０及び接着層２２をｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６から引き剥がす。これにより、図６Ｂに示すように、ガラス板３０、透明接着シート３２の上に、基材２０及び接着層２２が除去された形態を有する太陽電池ストリング４が形成される。
【００６６】
なお、基材２０及び接着層２２の引き剥がしは、ガラス板３０の表面を基準に１５０度以上１８０度以下の角度の方向に基材２０及び接着層２２を引き剥がすことで、透明接着シート３２と太陽電池セル１との密着若しくは接着状態に与える影響を低減させることができる。また、特に基材２０及び接着層２２の引き剥がしの開始時において、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６とｐ電極１０及びｎ電極１２とが接続されていない部分については、クランプ等により固定することもできる。
【００６７】
また、配線基板準備工程は、接着層２２を加熱中若しくは加熱後、又は接着層２２に紫外線（ＵＶ光）を照射した後における接着層２２に対する配線パターン（すなわち、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６）のピール強度（ただし、９０度ピール、引張速度２０ｍｍ／分）が、１００Ｎ／ｍ以下になる接着層２２を有するフレキシブル配線基板２を準備することが好ましい。
【００６８】
また、加熱工程における加熱温度を低下させると、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６と接着層２２とのピール強度が大きくなる。ピール強度を大きくさせて接着層２２及び基材２０を、図６Ａ（ｂ）に示すように、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６から引き剥がすと、図３Ｂの（ｂ）に示すような一の接触部分４０ａと他の接触部分４０ｂとの間が、太陽電池セル１側に向かって凹となるようなたるみが形成される。この凹のたるみは、接続区間距離「Ｓ」よりもフレキシブル配線基板２の電極２４、２６の接続区間の実長が長いことで生じているので、太陽電池セル１側とのクリアランスが存在すれば、軽微な力で押しこむことで凸のたるみにすることができる。
【００６９】
（洗浄工程）
基材２０及び接着層２２をｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６から引き剥がした後、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の裏面に常圧プラズマ等を用いてクリーニングすることもできる（洗浄工程）。なお、基材２０及び接着層２２をｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６から引き剥がした後、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の裏面、すなわち、基材２０及び接着層２２を引き剥がすことにより外部に露出したｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の面（つまり、導電性接着材４０が接続している面の反対側の面）に、導電性の接着材、又は、はんだペースト等を塗布、印刷することもできる。そして、導電性の接着材等が塗布、印刷された領域を加熱することにより導電性の接着材を溶融させ、溶融させた導電性の接着材等をｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の裏面側から表面（すなわち、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の導電性接着材４０が接続している面）側に流れ込ませることにより、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６とｐ電極１０及びｎ電極１２との間の接続強度の向上を図ることもできる。これにより、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６とｐ電極１０及びｎ電極１２との接続強度が不足している場合に、接続強度を補うことができる。
【００７０】
（モジュール形成工程）
続いて、太陽電池ストリング４に配線部材としての配線部と、外部接続用配線部材（図示しない）とを取り付ける。そして、ポリエチレン−ビニルアセテート（ＥＶＡ樹脂）等の封止樹脂を被覆材として用い、太陽電池セル１、並びにｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６を封止して封止部３６を形成する（封止工程）。更に、封止部３６の表面にバックシート３４を重ねて脱気、加熱する。その後、例えば、アルミニウムからなる金属枠６０と、外部接続箱５０と、外部接続ケーブル５２とを取り付ける。これにより、図３Ａに示すような本実施の形態に係る太陽電池モジュール３が得られる。
【００７１】
（変形例）
フレキシブル配線基板２を準備する段階（すなわち、配線基板準備工程）において、常温下、又は加熱下で型押しするエンボス加工を施したフレキシブル配線基板２を準備することにより、フレキシブル配線基板２自体に、厚さ方向のたるみを形成することができる。また、図６Ａ（ｂ）からも分かるように、太陽電池セル１と太陽電池セル１との間にもたるみを形成することができる。
【００７２】
また、図４において、配線基板２の配線パターンは櫛歯状であるが、点線や一点鎖線等のように、櫛歯１本の直線部分の一部を断続的な形状にすることもできる。この場合、断続的に存在している櫛歯の部分間を導電性ペーストで電気的に接続することにより、太陽電池セル１に電気的に接続させることができる。更に、図４において、配線基板２の太陽電池セル１間に設けられる配線パターン（すなわち、ｐ側用電極２４のｐ側用細線電極２４ａ等及びｎ側用電極２６のｎ側用細線電極２６ａ等を除く領域）は、長方形状のベタパターンであるが、樹脂封止性の向上等を目的として、任意の形状の孔又は穴を設けることもできる。例えば、平面視にてｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６と太陽電池セル１とが重ならない部分に、基材２０及び接着層２２を貫通する孔又は基材２０及び接着層２２を貫通しない穴を設けることができる。
【００７３】
本実施の形態においては、フレキシブル配線基板２に太陽電池セル１を一列に配置したが、太陽電池セルを２列以上配置するフレキシブル配線基板を用いることもできる。また、２列以上の太陽電池セル１を配列する場合、フレキシブル配線基板の導体配線パターンは、各列間を電気的に接続しない形状にすることができる。この場合、各列間は、別途、配線材を用いて電気的に接続することができる。また、フレキシブル配線基板の導体配線パターンを、複数の太陽電池セル１が電気的に直列に配置されるか、あるいは並列に配置されるパターンにすることもできる。なお、導体配線パターンを電気的に並列のパターンにした場合、所定の個所のパターンを打ち抜き等により除去し、別途配線材を用いて電気的に直列のパターンに変えることもできる。
【００７４】
また、フレキシブル配線基板２の製造において、片面又は両面の圧延銅箔にめっき処理を施した後にフィルム基材を貼り付け、その後、圧延銅箔をエッチングによりパターニングし、更に、残存した圧延銅箔にめっき又ははんだによりコートを施すこともできる。これにより、導体配線パターンを残してフレキシブル配線基板２の構成材を引き剥がした時に、全面がめっき又ははんだコートされたｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６の裏面を露出させることができる。
【００７５】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る太陽電池モジュール３は、フレキシブル配線基板２から基材２０及び接着層２２を除去することにより、シンプルな構成の太陽電池モジュール３を実現することができると共に、太陽電池モジュール３を薄型化することができる。そして、封止部３６の中には、主として、ｐ側用電極２４及びｎ側用電極２６と太陽電池セル１とが封止され、基材２０及び接着層２２は封止されておらず、かつ、所定のたるみを有する導体配線パターンを設けるので、基材２０の線膨張係数及び接着層２２の線膨張係数と、太陽電池セル１の線膨張係数との差に起因する太陽電池セル１内における応力の発生を防止できる。したがって、本実施の形態に係る太陽電池モジュール３によれば、太陽電池モジュール３が設置される環境の温度が常温からマイナス側に変化したときに、太陽電池セル１に発生する応力を小さくすることができる。これにより、温度環境の変化に対し、太陽電池セル１の反り及び太陽電池セル１に発生する応力を低減できるので、長期的に安定な太陽電池モジュール３を提供することができる。
【００７６】
また、本実施の形態に係る太陽電池モジュール３は、圧延箔からなる導体配線パターンを有するフレキシブル配線基板２を用いて製造されるので、導体配線パターンに電解銅箔を用いる場合に比べ、太陽電池セル１の線膨張係数と導体配線パターンの線膨張係数との差に起因する太陽電池セル１内における応力の発生を抑制できる。
【００７７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【符号の説明】
【００７８】
１  太陽電池セル
２  フレキシブル配線基板
３  太陽電池モジュール
４  太陽電池ストリング
１０  ｐ電極
１０ａ  ｐ側外側電極
１０ｂ  ｐ側細線電極
１２  ｎ電極
１２ａ  ｎ側外側電極
１２ｂ  ｎ側細線電極
１４  半導体基板
１５  接続部
１６  非接続部
２０  基材
２２  接着層
２４  ｐ側用電極
２４ａ  ｐ側用細線電極
２６  ｎ側用電極
２６ａ  ｎ側用細線電極
３０  ガラス板
３２  透明接着シート
３４  バックシート
３６  封止部
３８  配線部
４０  導電性接着材
４５  封止材
５０  外部接続箱
５２  外部接続ケーブル
６０  金属枠
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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