(57)【要約】【課題】  太陽電池セルの交換作業において、位置合せの煩雑さを解消し、既存の太陽電池セルの熱劣化を生じさせない、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュール、太陽電池セルの交換方法を提供する。【解決手段】  本発明の配線シート付き太陽電池セルは、太陽電池セルと第１の配線シートが接合され、第１の配線シートの端部には太陽電池セルの側縁部から突出した突出部を有し、突出部に他の太陽電池セルと接続するための第１の接続端子を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルと第１の配線シートが接合された配線シート付き太陽電池セルであって、
前記第１の配線シートの端部には前記太陽電池セルの側縁部から突出した突出部を有し、前記突出部に他の太陽電池セルと接続するための第１の接続端子を備えることを特徴とする配線シート付き太陽電池セル。
【請求項２】
前記第１の接続端子は絶縁性基材上に設けられた導電性部材からなり、前記第１の接続端子の裏面に、前記導電性部材が露出した開口部を備えることを特徴とする請求項１に記載の配線シート付き太陽電池セル。
【請求項３】
複数の太陽電池セルと、第２の配線シートとからなる太陽電池モジュールであって、
前記第２の配線シートは、絶縁性基材上に導電性部材で形成された複数の配線部と前記配線部間を連結する連結部を有し、
前記複数の太陽電池セルは、前記複数の配線部にそれぞれ接続されるともに、前記連結部を通して電気的に接続され、
前記複数の太陽電池セルのうち少なくとも一つの太陽電池セルと前記第２の配線シートの一部が除去されることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記第２の配線シートの裏面であり、且つ、前記除去された太陽電池セルと隣接する前記配線部または連結部に、前記導電性部材が露出した第２の接続端子を備え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。
【請求項５】
複数の太陽電池セルと、第２の配線シートが接合される太陽電池モジュールであって、
前記第２の配線シートは、絶縁性基材上に導電性部材で形成された複数の配線部と前記配線部間を連結する連結部を有し、前記複数の太陽電池セルが前記複数の配線部とそれぞれ接続されるともに前記連結部により電気的に接続され、前記複数の太陽電池セルのうち少なくとも一つの太陽電池セルと前記第２の配線シートの一部が一緒に除去されたものであり、前記第２の配線シートの裏面であり、且つ、前記リペア領域と隣接する前記配線部または前記連結部に、前記絶縁性基材が除去されて前記導電性部材が露出した第２の接続端子を備え、
配線シート付き太陽電池セルは、太陽電池セルと第１の配線シートが接合され、前記第１の配線シートの端部は前記太陽電池セルの側縁部から突出した突出部を有し、前記突出部には他の太陽電池セルと接続する第１の接続端子を備え、
前記配線シート付き太陽電池セルに備えられた前記第１の接続端子と、前記太陽電池モジュールに備えられた前記第２の接続端子とが、導電性材料を介して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。
【請求項６】
複数の太陽電池セルと第２の配線シートが接合され、前記第２の配線シートは絶縁性基材上に導電性部材で形成された複数の配線部と前記配線部間を連結する連結部を有し、前記複数の太陽電池セルが前記複数の配線部とそれぞれ接続されるともに前記連結部により電気的に連結された太陽電池モジュールにおける太陽電池セルの交換方法であって、
前記複数の太陽電池セルのうち少なくとも一つの太陽電池セルと前記第２の配線シートの一部を除去してリペア領域を形成する工程と、
前記第２の配線シートの裏面であり、且つ、前記リペア領域と隣接する前記配線部または前記連結部に、前記絶縁性基材が除去されて前記導電性部材が露出した第２の接続端子を形成する工程と、
太陽電池セルの側縁部から突出した第１の配線シートの突出部に第１の接続端子を備える配線シート付き太陽電池セルを用意し、前記太陽電池モジュールの前記リペア領域に配置する工程と、
前記配線シート付き太陽電池セルの前記第１の接続端子と、前記太陽電池モジュールの前記第２の接続端子を、導電性材料を介して電気的に接続する工程とを、含むことを特徴とする太陽電池セルの交換方法。
【請求項７】
前記第１の接続端子の裏面に設けられた開口部にレーザを照射することにより、前記導電性材料を加熱し、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを接続することを特徴とする請求項６に記載の太陽電池セルの交換方法。
【請求項８】
太陽電池セルを備えた第１の配線シートと、複数の太陽電池セルを備えた第２の配線シートとを接続し、前記第１の配線シートが備える前記太陽電池セルと前記第２の配線シートが備える前記複数の太陽電池セルのいずれかを電気的に接続する太陽電池モジュールの製造方法であって、
絶縁性基材上に配線部と前記配線部に連結する第１の接続端子を導電性部材で形成して前記第１の配線シートを作製する工程と、
前記第１の配線シートの前記配線部に前記太陽電池セルを接続する工程と、
絶縁性基材上に複数の配線部と前記配線部間を連結する連結部を導電性部材で形成して前記第２の配線シートを作製する工程と、
前記第２の配線シートの前記複数の配線部に前記複数の太陽電池セルをそれぞれ接続する工程と、
前記第２の配線シートの裏面であり、前記配線部または前記連結部の一部に、前記絶縁性基材を除去して前記導電性部材を露出させた第２の接続端子を形成する工程と、
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを導電性材料を介して重ねて、前記第１の配線シートを前記第２の配線シートの裏面に配置する工程と、
前記第１の接続端子の裏面に設けた開口部にレーザを照射して、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを前記導電性材料で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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュール、太陽電池セルの交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中のＣＯ2の増加のような地球環境問題等からクリーンなエネルギの開発が望まれており、特に太陽電池を用いた太陽光発電が新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。
【０００３】
このような太陽電池としては、従来から、例えば単結晶または多結晶のシリコン基板の受光面にシリコン基板とは反対の導電型の不純物を拡散することによってｐｎ接合を形成し、シリコン基板の受光面とその反対側の裏面にそれぞれ電極を形成した両面電極型の太陽電池が主流となっている。また、近年では、シリコン基板の裏面にｐ型用電極とｎ型用電極の双方を形成したいわゆる裏面電極型の太陽電池の開発も進められている。
【０００４】
特許文献１は裏面電極型の太陽電池の一例であり、図１１の断面図に示すように、太陽電池４００は、太陽電池セル６１の裏面にＰ型電極６３とＮ型電極６４を有し、Ｐ型電極６３とＮ型電極６４とをインターコネクタ６２で接続した構造となっている。これにより、複数の太陽電池セル６１を裏面どうしで直列に接続できるので接続が容易であり、表面に電極がないため、表面の全面で太陽光を受光することができるので、ロスが少なく効率的に太陽光を利用できる。
【０００５】
特許文献２の太陽電池３００は、図１２の断面図に示すように、複数の太陽電池セル１０が配線基板（配線シートとも呼ぶ）３０上に接続されており、封止材４３を介して透明基板１５と接合され、容器３８の内部に収容されている。ここで、太陽電池セル１０と配線基板３０との接続に接着剤３９を用いることにより、太陽電池セル１０のｐ電極２５、ｎ電極２６と配線基板３０のｐ型用配線１６、ｎ型用配線１７との電気的な接続を低温かつ簡易に行なうことができ、接続の信頼性が高く良好な電気特性を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１８６９号公報
【特許文献２】特開２００９−８８１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、太陽電池は、複数の太陽電池セルが直列に接続されているため、個々の太陽電池セルにおいて一つでも特性不良や接続不良があると、発電効率が低下する問題があった。このため、不良セルを取り除いて良品セルに交換する必要があるが、下記の理由により具体的な交換方法は提案されていなかった。
【０００８】
特許文献１の太陽電池４００は、太陽電池セル６１の裏面にインターコネクタ６２を介して直接接続する構造であるため、原材料費を低減するため太陽電池セル６１を薄型化すると、太陽電池セル６１を交換するときにセル割れが生じる問題があった。
【０００９】
また、特許文献２は、不良となったセルの太陽電池セル１０と配線基板３０が除去されたあと、交換用の太陽電池セル１０と配線基板３０とを配置し、交換用の太陽電池セル１０と配線基板３０との位置合わせと、交換用の配線基板３０と既存の配線基板３０との位置合せと、同時に２箇所で行う必要があり、また、太陽電池セル１０の電極と配線基板３０の配線は微細な形状であり、これらの位置合わせは極めて困難であった。また、太陽電池３００には、交換用の太陽電池セル１０を再接続するために加熱工程が加わるので、太陽電池内の既存の太陽電池セル１０は交換用の太陽電池セル１０よりも熱履歴を多く受けることになって、交換用の太陽電池セル１０よりも特性が低下する問題があった。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、太陽電池セルの交換作業において、位置合せの煩雑さを解消し、既存の太陽電池セルの特性を劣化させない、配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュール、太陽電池セルの交換方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
太陽電池セルと第１の配線シートが接合された配線シート付き太陽電池セルであって、第１の配線シートの端部には太陽電池セルの側縁部から突出した突出部を有し、突出部に他の太陽電池セルと接続するための第１の接続端子を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の配線シート付き太陽電池セルによれば、太陽電池セルの交換作業において、位置合せの煩雑さを解消することができ、太陽電池モジュール内の既存の太陽電池セルに熱劣化を生じさせずに太陽電池セルを交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の太陽電池モジュールと配線シート付き太陽電池セルの平面図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュールのリペア領域近傍を拡大した平面図である。
【図３】本発明の太陽電池セルの平面図（裏面）および断面図である。
【図４】本発明の配線シートの平面図（表面）である。
【図５】本発明の配線シートの平面図（裏面）である。
【図６】本発明の配線シート付き太陽電池セルの製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明の配線シート付き太陽電池セルの接合装置の断面図である。
【図８】本発明の太陽電池モジュールと配線シート付き太陽電池セルの接続を示す図である。
【図９】本発明の太陽電池モジュールと配線シート付き太陽電池セルの接続を示す図である。
【図１０】本発明の太陽電池モジュールと配線シート付き太陽電池セルの接続を示す図である。
【図１１】従来の裏面電極型の太陽電池の平面図である。
【図１２】従来の配線基板を用いた太陽電池の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１から図１０に基づいて、本発明の配線シート付き太陽電池セル、太陽電池モジュール、太陽電池セルの交換方法について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は同一部分または相当部分を表わすものとする。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の太陽電池モジュール２００の平面図（裏面側）と、配線シート付き太陽電池セル１００の平面図（表面側）である。配線シート付き太陽電池セル１００は、単一の太陽電池セル１０と第１の配線シート２０が接合されたものであり、太陽電池セル１０の側縁部から突出した第１の配線シート２０の突出部１１に第１の接続端子１２を備えている。また、太陽電池モジュール２００は、複数の太陽電池セル１０が第２の配線シート３０上に直列に接続されたものであり、太陽電池モジュール２００の裏面側に、不良の太陽電池セル１０が除去されたリペア領域４０と、その近傍に第２の接続端子１３を備えている。
【００１６】
本発明の太陽電池セルの交換方法は、太陽電池モジュール２００の裏面側のリペア領域４０に配線シート付き太陽電池セル１００を配置し、配線シート付き太陽電池セル１００の第１の接続端子１２と太陽電池モジュール２００の第２の接続端子１３とを接続することにより、不良の太陽電池セル１０に代えて配線シート付き太陽電池セル１００に交換するものである。
【００１７】
（太陽電池モジュールの構成）
本発明の太陽電池モジュール２００の基本的な構成は、図１２で説明した従来の太陽電池３００と同じであり、複数の太陽電池セル１０が第２の配線シート３０上に直列に接続された構成となっている。
【００１８】
図１２に示すように、それぞれの太陽電池セル１０は、単結晶シリコンからなる半導体基板２１を用いて形成されている。半導体基板２１の表面側は、反射防止膜２７が形成された受光面（太陽光が主に入射する面）となっている。半導体基板２１の裏面側は、ｐ型不純物領域２２とｎ型不純物領域２３が縞状に交互に形成され、パッシベーション膜２４で被覆された後、コンタクトホールを通して銀や銅などを用いたｐ電極２５とｎ電極２６にそれぞれ接続されている。
【００１９】
第２の配線シート３０は、図１に示すように、ＰＥＮ(ポリエチレンナフタレート)やＰＥＴ(ポリエチレンテレフタラート)等の絶縁性基材１８上に、銅、アルミニウム、銀などの導電部材を用いて、ｐ型用配線１６とｎ型用配線１７が交互に配置された複数の配線部１９と、配線部１９間を電気的に接続する連結部１４が形成されている。
【００２０】
複数の太陽電池セル１０は第２の配線シート３０上の複数の配線部１９にそれぞれ配置され、太陽電池セル１０のｐ電極２５とｎ電極２６が第２の配線シート２０のｐ型用配線１６とｎ型用配線１７に接続され、連結部１４によって各太陽電池セル１０が直列に接続されている。
【００２１】
さらに、太陽電池セル１０は受光面側に配置された透明基板１５と封止材４３を介して接合されている。この状態で、導通検査やＥＬ発光検査などにより、個々の太陽電池セル１０の特性や接続の検査が行われる。
【００２２】
（リペア領域の形成）
太陽電池セル１０に不良が発見された場合は、不良の太陽電池セル１０と第２の配線シート３０が除去されて、配線シート付き太陽電池セル１００を再配置するためのリペア領域４０が形成される。リペア領域４０は、図１に示すように、第２の配線シート３０を上にして、第２の配線シート３０、不良太陽電池セル１０が順番に除去されて、リペア領域４０の下部には透明基板１５だけが残された状態となっている。
【００２３】
最初に、不良の太陽電池セル１０に接続されている第２の配線シート３０が、連結部１４の個所から超音波カッター等により切り囲まれて剥離される。続いて、太陽電池セル１０は、例えば、ハンマー等で亀裂を生じさせ、電動彫刻等を用いて削り取りながら除去される。上記で示した以外に、剥離方法、除去方法として、ウォータージェット、サンドブラスト、電動かんな、レーザ等も利用することができる。太陽電池セル１０が除去されたあと、透明基板１５上に封止材４３が残ることもあるが、封止材４３は硬度が５０程度のゴムで擦り取ることにより、透明基板１５を傷つけずに除去することができる。
【００２４】
（太陽電池モジュールの接続部の形成）
図２（ａ）は、太陽電池モジュール２００に形成されたリペア領域４０の周辺を拡大した平面図である。太陽電池モジュール２００のリペア領域４０の周辺には、配線シート付き太陽電池セル１００の第１の接続端子１２を接続するための第２の接続端子１３が形成されている。第２の接続端子１３は、リペア領域４０に隣接する連結部１４の個所において、第２の配線シート３０に用いられている絶縁性基材１８をレーザ照射等により除去することにより、連結部１４の導電部材を露出させて形成されている。
【００２５】
配線シート付き太陽電池セル１００を接続する際に、第１の接続端子１２と第２の接続端子１３を重ねてレーザを照射して加熱するが、第２の接続端子１３を太陽電池セル１０の外側に設けられた連結部１４に形成することにより、レーザ照射の加熱が太陽電池セル１０に直接伝わらず、太陽電池セル１０の熱劣化を防止することができる。また、第２の接続端子１３の接続面積を大きく設けることができ、第１の接続端子１２との位置合わせを容易にして、電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【００２６】
（配線シート付き太陽電池セルの構成）
図３（ａ）は本発明の配線シート付き太陽電池セル１００を構成する太陽電池セル１０の平面図（裏面側）であり、図３（ｂ）は破線Ｂ−Ｂの断面図である。太陽電池セル１０の基本的な構成は、図１２で説明した従来の太陽電池セル１０と同じである。
【００２７】
図３に示すように、太陽電池セル１０は、単結晶シリコンからなる半導体基板２１を用いて形成されている。半導体基板２１の表面側は、反射防止膜２７が形成された受光面（太陽光が主に入射する面）となっている。半導体基板２１の裏面側は、ｐ型不純物領域２２とｎ型不純物領域２３が縞状に交互に形成され、パッシベーション膜２４で被覆された後、コンタクトホールを通して銀や銅などを用いたｐ電極２５とｎ電極２６にそれぞれ接続されている。
【００２８】
図４は、本発明の配線シート付き太陽電池セル１００を構成する第１の配線シート２０の平面図である。第１の配線シート２０の基本的な構成は、図１２で説明した従来の配線基板３０と同様であるが、単一の太陽電池セル１０を接続するためのｐ型用配線２８とｎ型用配線２９と、太陽電池セル１０の側縁部から突出する突出部１１を有しており、突出部１１には太陽電池モジュール２００に形成された第２の接続端子１３と接続するための第１の接続端子１２を備えている点で異なる。
【００２９】
第１の配線シート２０の絶縁性基材３１は、絶縁性と柔軟性を備えた、ＰＥＮ(ポリエチレンナフタレート)や、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタラート)、ＰＩ(ポリイミド)等の絶縁性基材が用いられる。絶縁性基材３１上には、銅などの導電部材を用いて、ｐ型用配線２８とｎ型用配線２９が第１の接続端子１２に連なり櫛歯状に形成されている。
【００３０】
ｐ型用配線２８とｎ型用配線２９は、太陽電池セル１０を第１の配線シート２０に配置したとき、太陽電池セル１０のｐ電極２５とｎ電極２６と対応する形状および配置となっている。また、第１の接続端子１２は、第１の配線シート２０の端部で幅広に形成されたベタ電極であり、ベタ電極の大部分が太陽電池セル１０の側縁部からはみ出して配置されている。
【００３１】
図５（ａ）は、第１の配線シート２０を裏面側から見た平面図である。第１の接続端子１２の裏面には絶縁性基材３１がレーザ照射等により除去されて、第１の接続端子１２の裏面の導電部材が露出した開口部３３が設けられている。開口部３３は、第１の接続端子１２と第２の接続端子１３を接続する際に、接続個所にレーザが局所的に照射され効率よく加熱されるためのものである。このため、開口部３３が形成される位置は、図５（ａ）に示すように、太陽電池モジュール２００の第２の接続端子１３に対応した位置に形成されている。
【００３２】
図５（ａ）の第１の配線シート２０は、図２（ａ）で示した太陽電池モジュール２００のリペア領域４０に配置したときに、連結部１４に設けられた第２の接続端子１３と重なる位置に開口部３３が設けられている。
【００３３】
（太陽電池セルと第１の配線シートとの接合）
本発明の配線シート付き太陽電池セル１００は、上記で説明した太陽電池セル１０と第１の配線シート２０が接合されて構成されている。図６（a）〜（ｃ）に、太陽電池セル１０と第１の配線シート２０の接合方法を示す。
【００３４】
接合前に、図６（ａ）に示すように、太陽電池セル１０にはｐ電極２５とｎ電極２６を覆う半田バンプ３５が形成される。半田バンプ３５は、太陽電池セル１０のｐ電極２５とｎ電極２６の上に、印刷法により供給された半田ペーストで構成される。ここで用いる半田ペーストの材料としては、第１の配線シート２０の絶縁性基材３１が熱で溶融しないように、Ｓｎ−Ｂｉ共晶半田のように比較的低融点のものを使用するのが望ましい。また、太陽電池セル１０のｐ電極２５とｎ電極２６の材料として銀を用いた場合は、半田材料による銀食われを防止するため、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ半田を用いるのが望ましい。ｐ電極２５とｎ電極２６は、太陽電池セル１０のパッシベーション膜２４の上面に対して４０ｕｍの高さで突出しており、半田ペーストを供給した後は１００ｕｍの高さで突出している。この状態からリフローを実施することにより、パッシベーション膜２４の上面に突出した半田バンプ３５が形成される。
【００３５】
続いて、半田バンプ３５の周囲に、太陽電池セル１０と第１の配線シート２０とを接着して接続部を封止する熱硬化性樹脂３６を、印刷法、ディスペンス、スピンコート等を用いて供給する。熱硬化性樹脂３６の材料としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂のうちいずれか１種類以上を含むものが適している。また、熱硬化性樹脂３６以外に、光硬化性樹脂を用いることも可能である。
【００３６】
次に、図６（ｂ）に示すように、太陽電池セル１０のｐ電極２５及びｎ電極２６と、第１の配線シート２０のｐ型用配線２８及びｎ型用配線２９との位置合わせを行う。これらの位置合わせは、たとえば、太陽電池セル１０と第１の配線シート２０に位置合わせマークを形成しておき、アライメント装置（図示せず）を用いて両者の位置合わせマークを合致させて行うことができる。太陽電池セル１０と第１の配線シート２０は、電極と配線との位置合わせが行われた後、紫外線硬化性樹脂などを用いた仮固定樹脂３７により仮固定される。太陽電池セル１０と第１の配線シート２０は仮固定されることにより、相対的な位置関係が保持され、接合時の位置ずれが防止される。
【００３７】
本発明の配線シート付き太陽電池セル１００によれば、太陽電池セル１０の電極と第１の配線シート２０の配線との微細な位置合わせを、太陽電池モジュール２００に接合する前に行うので、太陽電池モジュール２００の狭いリペア領域４０の中で行う必要がなく、太陽電池セル１０と第１の配線シート２０とを容易に位置合わせすることができる。
【００３８】
次に、図６（ｃ）に示したように、仮固定された太陽電池セル１０と第１の配線シート２０は、ラミネート装置などにより上下方向で加圧されながら加熱される。図７にラミネート装置５００の一例を示す。ラミネート装置５００は、真空チャンバー５１を備え、真空チャンバー５１の内部にはゴム膜５２で区分けされた第１気密室５４と第２気密室５５が設けられており、第２気密室５５にはヒータ５３が配置されている。
【００３９】
図７（ａ）に示すように、ラミネート装置５００は、初めに、第１気密室５４が減圧され、第２気密室５５が大気圧となっており、ゴム膜５２は上方に位置した状態となっている。ここで、仮固定された太陽電池セル１０と第１の配線シート２０が、第２気密室５５のヒータ５３上に設置され、ヒータ５３により約６０〜約１００℃の温度に加熱される。続いて、第２気密室５５を減圧していくことにより、太陽電池セル１０と第１の配線シート２０との間に存在するボイド（気泡）が除去される。
【００４０】
次に、図７（ｂ）に示すように、第１気密室５４を大気圧に開放することにより、ゴム膜５２は減圧されている第２気密室５５に引きつけられ下降する。ゴム膜５２の下降により、太陽電池セル１０と第１の配線シート２０は、ゴム膜５２とヒータ５３との間で押し挟まれて加圧されるとともに、太陽電池セル１０がヒータ５２とより密着して加熱が促進される。
【００４１】
太陽電池セル１０の温度が約１６０℃程度に加熱されると、図６（ｃ）に示したように、半田バンプ３５が再び溶融して太陽電池セル１０のｐ電極２５及びｎ電極２６と、第１の配線シート２０のｐ型用配線２８及びｎ型用配線２９がそれぞれ半田３５で接続されて、太陽電池セル１０と配線シート２０との間で導通路が形成される。なお、半田バンプ３５の周囲に設けられた熱硬化性樹脂３６は、半田バンプ３５ともに加熱されることにより、硬化が１段階以上に進行し、接合後もアンダーフィルとして機能する。
【００４２】
以上の工程を経て、本発明の配線シート付き太陽電池セル１００が完成する。上記の配線シート付き太陽電池セル１００の接合方法は、通常の太陽電池モジュール２００と同様の工程で行われているため、本発明の配線シート付き太陽電池セル１００は、太陽電池モジュール２００内の既存の太陽電池セル１０と同等の特性を備えている。なお、本発明の配線シート付き太陽電池セル１００の接合方法を、ラミネート装置５００を用いて説明したが、ラミネート装置５００に限定されるものではなく他の加圧装置を用いてもよい。
【００４３】
（配線シート付き太陽電池セルと太陽電池モジュールの接続）
完成した配線シート付き太陽電池セル１００と太陽電池モジュール２００との接続方法について説明する。図１で示したように、配線シート付き太陽電池セル１００は、太陽電池モジュール２００の裏面側のリペア領域４０に配置され、配線シート付き太陽電池セル１００の第１の接続端子１２と太陽電池モジュール２００の第２の接続端子１３とが接続される。
【００４４】
図８は、図２（ａ）で示した第２の接続端子１３を有する太陽電池モジュール２００に、図５（ａ）で示した第１の接続端子１２を有する配線シート付き太陽電池セル１００を接続する方法を示している。配線シート付き太陽電池セル１００は突出部１１に第１の接続端子１２が設けられており、太陽電池モジュール２００は連結部１４の絶縁性基材１８が除去されて第２の接続端子１３が設けられている。また、第１の接続端子１２の裏面には第１の配線シート２０の絶縁性基材３１が除去された開口部３３が設けられている。
【００４５】
配線シート付き太陽電池セル１００は、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）からなる封止材４１を介して太陽電池モジュール２００のリペア領域４０に配置される。また、第１の接続端子１２と第２の接続端子１３の間には導電性材料４２がディスペンスなどにより供給されている。このとき、第１の接続端子１２と第２の接続端子１３はどちらも幅広の導電面を有しているため、特別な位置合わせを要せずに、第１の接続端子１２を第２の接続端子１３の上に重ねて配置することができる。
【００４６】
そして、開口部３３にレーザを照射して、第１の接続端子１２、導電性材料４２、第２の接続端子１３を局所的に加熱することにより、導電性材料４２を溶融させて第１の接続端子１２と第２の接続端子１３を接続し、太陽電池モジュール２００に配線シート付き太陽電池セル１００が接続される。
【００４７】
このとき、第１の配線シート２０の絶縁性基材３１に開口部３３が設けられていることにより、絶縁性基材３１はレーザが照射されて溶けることがなく、導電性材料４２が配置された接続部のみを効率よく加熱することが可能である。このため、レーザによる加熱が接続個所周辺の既存の太陽電池セル１０や配線シート付き太陽電池セル１００に及ぶことがなく、太陽電池セル１０の特性が熱劣化することを防止できる。また、第１の接続端子１２と第２の接続端子１３は接続面積が広いので、電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【００４８】
太陽電池モジュール２００に配線シート付き太陽電池セル１００が接続された後、従来の太陽電池３００（図１２）と同様に、太陽電池モジュール２００と配線シート付き太陽電池セル１００が封止材４３で覆われて容器３８に収納されることにより太陽電池が完成する。
【００４９】
本発明の太陽電池セルの交換方法よれば、太陽電池セル１０に不良があった場合にも、新規の太陽電池セル１０と容易に交換することが可能であり、太陽電池モジュール２００を無駄にすることなく、太陽電池を安価に提供することができる。
【実施例２】
【００５０】
実施例２における実施例１との違いは、太陽電池モジュール２００に設ける第２の接続端子１３の位置と、配線シート付き太陽電池セル１００に設ける第１の接続端子１２の位置であり、他の構成は同じであってよいので詳細な説明は省略する。
【００５１】
図２（ｂ）は、実施例２における太陽電池モジュール２００に形成されたリペア領域４０の周辺を拡大した平面図である。実施例２では、第２の接続端子１３は、リペア領域４０に隣接する太陽電池セル１０の配線部１９の個所で、第２の配線シート３０の絶縁性基材１８がレーザ照射等により除去されて、配線部１９の導電部材を露出させることにより形成されている。
【００５２】
配線部１９の位置に第２の接続端子１３を形成することにより、太陽電池モジュール２００に太陽電池セル１０が密に配置され、連結部１４のスペースが不足する場合であっても、第２の接続端子１３を容易に形成することができる。また、配線部１９のｐ型用配線１６とｎ型用配線１７をそれぞれの極性毎に列状に露出させることにより、第１の接続端子１２との位置合わせを容易にし、電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【００５３】
図５（ｂ）は、実施例２における配線シート付き太陽電池セル１００の第１の配線シート２０を裏面側から見た平面図である。実施例２の第１の配線シート２０は、図２（ｂ）で示した太陽電池モジュール２００と接続するものであり、配線部１９に設けられた第２の接続端子１３と重なる位置に開口部３３が設けられている。図５（ｂ）では、開口部３３を第２の接続端子１３の形状に合わせて分離した形状としているが、それぞれの開口部３３を一列に連結して横長形状としてもよい。
【００５４】
図９は、実施例２における太陽電池モジュール２００（図２ｂ）と、配線シート付き太陽電池セル１００（図５ｂ）とを接続する方法を示している。配線シート付き太陽電池セル１００は、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）等の封止材４１を介して太陽電池モジュール２００のリペア領域４０に配置される。また、第１の接続端子１２と第２の接続端子１３との間には導電性材料４２がディスペンスなどにより供給されている。
【００５５】
ここで、第２の接続端子１３は配線部１９のｐ型用配線１６とｎ型用配線１７の一部が露出された極細形状の接続面となっているが、第１の接続端子１２は幅広の接続面を有しているため、特別な位置合わせを要せずに、第１の接続端子１２を第２の接続端子１３の上に重ねて配置することができる。
【００５６】
そして、開口部３３にレーザを照射して、第１の接続端子１２、導電性材料４２、第２の接続端子１３を局所的に加熱することにより、導電性材料４２を溶融させて第１の接続端子１２と第２の接続端子１３を接続し、太陽電池モジュール２００に配線シート付き太陽電池セル１００が接続される。
【００５７】
このとき、第１の配線シート２０の絶縁性基材３１に開口部３３が設けられているため、絶縁性基材３１はレーザが照射されて溶けることがなく、導電性材料４２が配置された接続個所のみを効率よく加熱することが可能である。このため、レーザによる加熱が接続個所の周辺の既存の太陽電池セル１０や配線シート付き太陽電池セル１００全体に及ぶことがなく、太陽電池セル１０の特性が熱劣化することを防止できる。
【実施例３】
【００５８】
実施例３における実施例１との違いは、配線シート付き太陽電池セル１００に設ける第１の接続端子１２の位置であり、太陽電池モジュール２００を含む他の構成は同じであってよいので詳細な説明は省略する。
【００５９】
図５（ｃ）は、実施例３における配線シート付き太陽電池セル１００の第１の配線シート２０を裏面側から見た平面図である。実施例３の第１の配線シート２０は、図２（ｂ）で示した太陽電池モジュール２００と接続するものであり、太陽電池モジュール２００の連結部１４に設けられた第２の接続端子１３と並列する位置に開口部３３が設けられている。そして、開口部３３に露出した導電部材の表面は第１の接続端子１２となり、第２の接続端子１３との接続面として用いられる。
【００６０】
図１０は、実施例３における配線シート付き太陽電池セル１００（図５ｃ）を実施例１で示した太陽電池モジュール２００（図２ｂ）に接続する方法を示している。配線シート付き太陽電池セル１００は、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）からなる封止材４０を介して太陽電池モジュール２００のリペア領域４０に配置される。このとき、実施例１や実施例２と異なり、第１の接続端子１２の接続面が突出部１１の裏面側に設けられているため、第２の接続端子１３の接続面と並列させて配置することができる。また、第１の接続端子１２と第２の接続端子１３のそれぞれの接続面は幅広の形状となっているため、特別な位置合わせを必要とせずに整列させることができる。
【００６１】
次に、並列させた第１の接続端子１２と第２の接続端子１３のそれぞれの接続面と接するように、導電性材料４２がディスペンスなどにより供給される。そして、導電性材料４２にレーザを照射して加熱することにより、導電性材料４２が溶融し第１の接続端子１２と第２の接続端子１３が電気的に接続される。
【００６２】
このとき、導電性材料４２にレーザを直接照射することができるので、第１の配線シート２０の絶縁性基材３１や第２の配線シート３０の絶縁性基材１８がレーザの照射により溶けることがなく、導電性材料４２が配置された接続部のみを効率よく加熱することが可能である。このため、レーザによる加熱が接続個所の周辺の既存の太陽電池セル１０や配線シート付き太陽電池セル１００に及ぶことがなく、太陽電池セル１０の特性が熱劣化することを防止できる。また、第１の接続端子１２と第２の接続端子１３は接続面積が広いので、電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【００６３】
なお、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば太陽電池セルが如何なる種類やサイズであっても、本発明を適用することができる。また、太陽電池モジュールの複数の太陽電池セルを交換しても構わない。
【符号の説明】
【００６４】
１０  太陽電池セル
１１  突出部
１２  第１の接続端子
１３  第２の接続端子
１４  連結部
１５  透明基板
１６、２８  ｐ型用配線
１７、２９  ｎ型用配線
１８、３１  絶縁性基材
１９  配線部
２０  第１の配線シート
２１  半導体基板
２２  ｐ型不純物拡散領域
２３  ｎ型不純物拡散領域
２４  パッシベーション膜
２５  ｐ型用電極
２６  ｎ型用電極
２７  反射防止膜
３０  第２の配線シート
３３  開口部
３５  半田
３６、３７  硬化性樹脂
３９  接着剤
４０  リペア領域
４１、４３  封止材
４２  導電性材料
５１  チャンバ
５２  ゴム膜
５３  ヒータ
５４  第１気密室
５５  第２気密室
１００  配線シート付き太陽電池セル
２００  太陽電池モジュール
３００、４００  太陽電池
５００  ラミネート装置
【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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