(57)【要約】【課題】簡単な製造工程で放熱性にも優れる太陽電池モジュールの製造方法を提供することである。【解決手段】太陽電池モジュール８０は、第１方向１２と交差する第２方向１４に第１領域１６と第２領域１８とに分けるためのスリット２０を導電板１０の残存部分１１，１３を残して形成するステップと、第１電極４６及び第２電極４２を有する太陽電池セル４０を、第１電極４６が第１領域１６にボンディングされるように第１領域１６に搭載するステップと、第２電極４２と第２領域１８とをワイヤボンディングするワイヤ５０を、第２方向１４にスリット２０を跨いで形成するステップと、第１領域１６と第２領域１８とを互いに独立させるように、スリット２０の延在方向に導電板１０の残存部分１１，１３を切断して分離するステップとを含む。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１方向と交差する第２方向に第１領域と第２領域とに分けるためのスリットを導電板の残存部分を残して形成するステップと、
（ｂ）第１電極及び第２電極を有する太陽電池セルを、第１電極が第１領域にボンディングされるように第１領域に搭載するステップと、
（ｃ）第２電極と第２領域とをワイヤボンディングするワイヤを、第２方向にスリットを跨いで形成するステップと、
（ｄ）第１領域と第２領域とを互いに独立させるように、スリットの延在方向に導電板の残存部分を切断して分離するステップと、
を含む太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
ステップ（ａ）において、導電板の第１方向の少なくとも一方の端部に残存部分を残してスリットを形成する、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】
ステップ（ａ）において、導電板の第１方向の一方の端部を切り抜いてスリットを形成する、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
ステップ（ａ）において、導電板の第２領域が、導電板の平面視において第１領域側に突出する凸状をなすように、スリットを形成する、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
（ｅ）導電板を基板に搭載するステップをさらに含む、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
ステップ（ｅ）を行った後、ステップ（ｄ）を行う、請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
基板には、窪みが形成されており、
ステップ（ｅ）において、導電板の残存部分が、基板に形成された窪みに対応するように、導電板を基板に搭載する、請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
導電板は、複数の第１位置固定部を有し、
基板は、複数の第１位置固定部に対応する複数の第２位置固定部を有し、
ステップ（ｅ）において、第１位置固定部と第２位置固定部とを固定する、請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
第１位置固定部及び第２位置固定部の一方が穴で他方が突起部であり、
ステップ（ｅ）において、突起部を穴に挿入する、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】
導電板に搭載された太陽電池セルの少なくとも一部を覆う樹脂材料を設けるステップをさらに含む、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
太陽電池セルに光学部材を搭載するステップをさらに含む、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
第１領域と第２領域とを電気的に接続する整流素子を設けるステップをさらに含む、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１３】
ステップ（ａ）において、第２方向に所定間隔をあけてスリットを複数形成し、導電板は、複数のスリットのそれぞれを介して隣接する第１領域と第２領域とを、第２方向に複数有し、
ステップ（ｂ）において、太陽電池セルをそれぞれの第１領域に搭載し、
ステップ（ｃ）において、それぞれの太陽電池セルについてワイヤを形成し、
ステップ（ｄ）において、それぞれのスリットについて導電板の残存部分を切断することにより、複数の太陽電池セルを直列接続すること、
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１４】
ステップ（ｂ）において、太陽電池セルをスリットの延在方向に沿って複数搭載し、
ステップ（ｃ）において、それぞれの太陽電池セルについてワイヤを形成し、
ステップ（ｄ）において、導電板の残存部分を切断することにより、複数の太陽電池セルを並列接続すること、
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１５】
基板と、
基板に搭載されかつ所定間隔をあけて少なくとも一方向に配列された複数の導電部と、
少なくとも１つの太陽電池セルが少なくとも１つの導電部に搭載され、第１電極及び第２電極を有する複数の太陽電池セルと
を備え、
太陽電池セルの第１電極は、導電部にボンディングされ、
太陽電池セルの第２電極は、自らの太陽電池セルが搭載された導電部から所定間隔をあけて設けられた他の導電部にワイヤによってワイヤボンディングされ、
複数の導電部が互いに独立するように、それぞれの導電部を互い接続した残存部分が切断されることにより、複数の太陽電池セルがワイヤを介して少なくとも一方向に直列接続された、太陽電池モジュール。
【請求項１６】
請求項１５記載の太陽電池モジュールを備えた携帯端末装置。
【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その製造方法並びに携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールの一形態として、光学部材を用いることにより、太陽電池セルに密度の高い太陽光を入射させることによって、セル面積を有効活用した集光型の太陽電池モジュールが開発されている。このような太陽電池モジュールの製造方法としては、例えば特許文献１（背景技術の欄参照）に開示されるように、一方の太陽電池の裏面電極から、隣接する他方の太陽電池の表面に金属箔を貼り付けることにより、複数の太陽電池を互いに直列接続して形成し、その後、当該複数の太陽電池セルを太陽電池保持板に搭載する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０５９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の方法においては、金属箔の貼り付け工程を、複数の太陽電池のそれぞれを個別に扱いながら行う必要があり、また、金属箔が互いに貼り付けられた複数の太陽電池を、それらの電気的接続を切断することなく、太陽電池保持板に搭載する必要があることから、簡単な製造工程で太陽電池モジュールが製造できるとは必ずしも言えなかった。
【０００５】
また、集光型の太陽電池モジュールにおいては、集光倍率が高いため、集光された太陽光によりセルが高熱になる虞があることから、簡単な製造工程でありつつも、放熱性に優れた構成であることが要求される。
【０００６】
また、集光型の太陽電池モジュールにおいては、セルはＩＣチップ並みに小さいサイズであることから、半導体製造における実装技術を用いて、太陽電池モジュールを製造することが可能であればより望ましい。
【０００７】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる太陽電池モジュール及びその製造方法並びに携帯端末装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る太陽電池モジュールの製造方法は、（ａ）第１方向と交差する第２方向に第１領域と第２領域とに分けるためのスリットを導電板の残存部分を残して形成するステップと、（ｂ）第１電極及び第２電極を有する太陽電池セルを、第１電極が第１領域にボンディングされるように第１領域に搭載するステップと、（ｃ）第２電極と第２領域とをワイヤボンディングするワイヤを、第２方向にスリットを跨いで形成するステップと、（ｄ）第１領域と第２領域とを互いに独立させるように、スリットの延在方向に導電板の残存部分を切断して分離するステップと、を含む。
【０００９】
かかる構成によれば、導電板にスリットを形成し、太陽電池セルを導電板の所定領域にワイヤによって電気的に接続した後、導電板の残存部分を切断することにより、太陽電池モジュールを製造する。これによれば、太陽電池セルのダイボンディングやワイヤボンディングを導電板上で処理することができるので、非常に簡単な工程で太陽電池モジュールを製造することができる。また、太陽電池セルが導電板に搭載される構成を採用するので、太陽電池セルの放熱性にも優れ、これにより信頼性の高い太陽電池モジュールを製造することができる。
【００１０】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、ステップ（ａ）において、導電板の第１方向の少なくとも一方の端部に残存部分を残してスリットを形成してもよい。
【００１１】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、ステップ（ａ）において、導電板の第１方向の一方の端部を切り抜いてスリットを形成してもよい。
【００１２】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、ステップ（ａ）において、導電板の第２領域が、導電板の平面視において第１領域側に突出する凸状をなすように、スリットを形成してもよい。
【００１３】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、（ｅ）導電板を基板に搭載するステップをさらに含んでもよい。
【００１４】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、ステップ（ｅ）を行った後、ステップ（ｄ）を行ってもよい。
【００１５】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、基板には、窪みが形成されており、
ステップ（ｅ）において、導電板の残存部分が、基板に形成された窪みに対応するように、導電板を基板に搭載してもよい。
【００１６】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、導電板は、複数の第１位置固定部を有し、基板は、複数の第１位置固定部に対応する複数の第２位置固定部を有し、ステップ（ｅ）において、第１位置固定部と第２位置固定部とを固定してもよい。
【００１７】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、第１位置固定部及び第２位置固定部の一方が穴で他方が突起部であり、ステップ（ｅ）において、突起部を穴に挿入してもよい。
【００１８】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、導電板に搭載された太陽電池セルの少なくとも一部を覆う樹脂材料を設けるステップをさらに含んでもよい。
【００１９】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池セルに光学部材を搭載するステップをさらに含んでもよい。
【００２０】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、第１領域と第２領域とを電気的に接続する整流素子を設けるステップをさらに含んでもよい。
【００２１】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、ステップ（ａ）において、第２方向に所定間隔をあけてスリットを複数形成し、導電板は、複数のスリットのそれぞれを介して隣接する第１領域と第２領域とを、第２方向に複数有し、ステップ（ｂ）において、太陽電池セルをそれぞれの第１領域に搭載し、ステップ（ｃ）において、それぞれの太陽電池セルについてワイヤを形成し、ステップ（ｄ）において、それぞれのスリットについて導電板の残存部分を切断することにより、複数の太陽電池セルを直列接続してもよい。
【００２２】
上記太陽電池モジュールの製造方法において、ステップ（ｂ）において、太陽電池セルをスリットの延在方向に沿って複数搭載し、ステップ（ｃ）において、それぞれの太陽電池セルについてワイヤを形成し、ステップ（ｄ）において、導電板の残存部分を切断することにより、複数の太陽電池セルを並列接続してもよい。
【００２３】
本発明の一態様に係る太陽電池モジュールは、基板と、基板に搭載されかつ所定間隔をあけて少なくとも一方向に配列された複数の導電部と、少なくとも１つの太陽電池セルが少なくとも１つの導電部に搭載され、第１電極及び第２電極を有する複数の太陽電池セルとを備え、太陽電池セルの第１電極は、導電部にボンディングされ、太陽電池セルの第２電極は、自らの太陽電池セルが搭載された導電部から所定間隔をあけて設けられた他の導電部にワイヤによってワイヤボンディングされ、複数の導電部が互いに独立するように、それぞれの導電部を互い接続した残存部分が切断されることにより、複数の太陽電池セルがワイヤを介して少なくとも一方向に直列接続されている。
【００２４】
かかる構成によれば、例えば太陽電池セルのダイボンディングやワイヤボンディングを導電板上で処理することができるので、非常に簡単な工程で製造される太陽電池モジュールを提供することができる。また、太陽電池セルが導電板に搭載される構成を採用するので、太陽電池セルの放熱性にも優れ、これにより信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
【００２５】
本発明の一態様に係る携帯端末装置は上記太陽電池モジュールを備える。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、信頼性の高い太陽電池モジュールを非常に簡単な工程により製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図２】図１（Ｂ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの一部である基板を示す図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール及びその製造方法を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態の第１変形例に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態の第２変形例に係る太陽電池モジュール及びその製造方法を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態の第３変形例に係る太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態の第３変形例に係る太陽電池モジュール及びその製造方法を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施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く、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２９】
図１〜図１１を参照して、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を説明する。ここで、図１（Ａ）及び（Ｂ）は本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法に用いられる導電板の概略平面図、図２は図１（Ｂ）の導電板の一部を示す概略断面図（ＩＩ−ＩＩ線断面図）、及び、図３〜図７は図２と同一視点からの概略断面図である。なお、本実施形態においては一例として集光型の太陽電池モジュールを製造する。
【００３０】
まず、図１（Ａ）に示す導電板１０を用意する。導電板１０の材質は特に限定されるものではなく、例えば銅などの金属から構成されている。導電板１０の平面形状は例えば矩形（例えば長方形）である。図１に示す例では、導電板１０の平面形状は、第１方向１２が短手方向であり、第２方向１４が長手方向の長方形である。また、導電板１０は、例えば半導体装置のリードフレームに用いられる金属板であってもよく、この場合、導電板１０の幅は半導体装置のリードフレームの幅と実質的に同じ大きさを有していてもよい。これにより、半導体装置の製造に用いられる、例えばダイボンディング装置やワイヤボンディング装置を適用して太陽電池モジュールを製造することができる。
【００３１】
次に、図１（Ｂ）に示すように導電板１０に複数のスリット２０を形成する。複数のスリット２０は、それぞれが主として第１方向１２に延在し、またそれぞれが第１方向１２と直交する第２方向１４に所定間隔をあけて形成される。例えば、スリット２０は、導電板１０の短手方向に延在するように形成してもよい。スリット２０は、例えば導電板１０を図示しない金型で打ち抜くことによって形成することができる。金型は例えばリードフレームの製造に用いられるものであってもよい。金型を用いた打ち抜き加工を適用することにより、導電板１０に複数のスリット２０を容易に形成することができる。なお、本実施形態において、第２方向１４は第１方向１２と交差する方向を指し、一例として、第２方向１４は第１方向１２と直交してもよい。
【００３２】
スリット２０は、導電板１０における第１方向１２の少なくとも一方の端部を残して形成する。例えば、図１（Ｂ）に示すように、スリット２０は導電板１０における第１方向１２の両端部を残して形成してもよい。言い換えれば、スリット２０の形成後、導電板１０が、第１方向１２の両端部に残存部分１１，１３を有してもよい。すなわち、スリット２０は導電板１０に形成された長穴であってもよい。また、スリット２０の形状は限定されるものではないが、例えば図１（Ｂ）に示すように、スリット２０は第１方向１２に直線状（直線及び直線のような形状を含む）に形成してもよい。なお、スリットの他の形態については、図１２及び図１４を用いて後述する。
【００３３】
図１（Ｂ）及び図２に示すように、第２方向１４において、スリット２０により、スリット２０を介して隣接する第１領域１６と第２領域１８とに導電板１０を分離する。図１（Ｂ）に示す例においては、導電板１０は、スリット２０ａを介して隣接する第１領域１６ａと第２領域１８ａ、スリット２０ｂを介して隣接する第１領域１６ｂと第２領域１８ｂ、及び、スリット２０ｃを介して隣接する第１領域１６ｃと第２領域１８ｃというように、第１領域と第２領域とを第２方向１４に複数有している。ここで、第１領域１６とは、後述の工程において少なくとも１つの太陽電池セル４０が搭載される導電板１０の部分であり、また第２領域１８は後述の工程において少なくとも１つのワイヤ５０がボンディングされる導電板１０の部分（図４参照）である。また、第１領域１６は少なくとも１つのセル搭載領域１７を有する。なお、第１領域１６及び第２領域１８とは、それぞれの外延が明確に画定されているものに限定する意図ではなく、１つのスリット２０を介して隣接する領域を便宜的に定義したものである。従って、例えば図１（Ｂ）に示したように、１つのスリット２０ａを基準にした場合に第２領域１８ａと定義される領域が、このスリット２０ａに隣接するスリット２０ｂを基準にした場合には第１領域１６ｂとなる。同様に、１つのスリット２０ｂを基準にした場合に第２領域１８ｂと定義される領域が、このスリット２０ｂに隣接するスリット２０ｃを基準にした場合には第１領域１６ｃとなる。
【００３４】
導電板１０は複数の第１位置固定部（図１（Ｂ）の例では穴３０）を有する。第１位置固定部は、後述の工程において基板６０に形成される複数の第２位置固定部（図８の例では突起部６２）に対応するものである。第１位置固定部及び第２位置固定部の一例としては、一方が穴で、他方が突起部であり、突起部に穴が挿入することによって両者が固定されてもよい。図１（Ｂ）に示される第１位置固定部の一例としての穴３０は、例えば導電板１０を金型によって打ち抜くことによって形成することができる。導電板１０におけるスリット２０の間の領域に少なくとも１つの穴３０を形成する。
【００３５】
次に、複数の太陽電池セル４０を用意する（図３参照）。ここで、太陽電池セル４０は、光電効果を有する太陽電池素子４４と、太陽電池素子４４の一方の表面に設けられた第１電極４６と、太陽電池素子４４の他方の表面に設けられた第２電極４２とを備える。太陽電池素子４４は化合物半導体やＩＶ族半導体等で構成することができ、その積層構造は特に限定されるものではない。
【００３６】
図３に示すように太陽電池セル４０を第１領域１６に搭載する。具体的には、第１電極４６が第１領域１６に電気的に接続されるとともに、第２電極４２が第１領域１６から離間して配置されるように、太陽電池セル４０を第１領域１６のセル搭載領域１７に搭載する。例えば、樹脂中に銀粒子やカーボンブラックをフィラーとして分散した導電性ペーストを介して、太陽電池セル４０をそれぞれの第１領域１６にダイボンディングする。こうして、複数の太陽電池セル４０を複数の第１領域１６に固定するとともに、それぞれの太陽電池セル４０の第１電極４６と導電板１０（第１領域１６）との電気的接続を図る。また、図１（Ｂ）に示すように、太陽電池セル４０は、導電板１０の平面視において、導電板１０（第１領域１６）のスリット２０付近に搭載することが好ましく、これにより後述するワイヤ５０のワイヤ長を短くして、コスト低減及び電気特性の向上を図ることができる。
【００３７】
次に、図４に示すように、太陽電池セル４０の第２電極４２と、導電板１０の第２領域１８とをワイヤ５０によって電気的に接続する。具体的には、まず、ワイヤを第２電極４２に第１ボンディングし、第２電極４２に先端が接続されたワイヤを、第２方向１４にスリット２０を跨いで引き出し、当該ワイヤの一部を第２領域１８に第２ボンディングする。このようなワイヤ５０をそれぞれの太陽電池セル４０ごとに形成する。
【００３８】
次に、図５に示すように、導電板１０に搭載された太陽電池セル４０の少なくとも一部を覆うシリコーン樹脂などの樹脂材料５２を設ける。樹脂材料５２は、光透過性（例えば透明性）を有するもので、例えばポッティングによって設けることができる。また、樹脂材料５２は、太陽電池セル４０の全体を封止するように設けてもよい。これにより、太陽電池セル４０を外部環境から保護することができる。また、樹脂材料５２はワイヤ５０の少なくとも一部を覆うように設けてもよく、例えばワイヤ５０における第２電極４２との接合部を覆うように設けてもよい。これにより、ワイヤ５０の少なくとも一部（特にワイヤ５０の接合部）を外部環境から保護し、例えばワイヤ５０の損傷等による電気的接続不良の発生を抑制することができる。
【００３９】
その後、図６に示すように、太陽電池セル４０に例えば導光器などの光学部材５４を搭載する。具体的には、太陽電池セル４０の第２電極４２の直上に光学部材５４を搭載する。光学部材５４は例えば樹脂材料５２によって接着することができる。その後、樹脂材料５２をキュアし、光学部材５４を太陽電池セル４０上に固定する。
【００４０】
次に、図８〜図１０に示す基板６０を用意する。ここで、図８は基板の概略平面図であり、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図で、また図１０は図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【００４１】
基板６０は、導電板１０及び太陽電池セル４０を支持するもので、例えば絶縁基板などで構成することができる。基板６０は、例えば、太陽光線を集光する一次光学部材（図示しない）と同一材料で構成されてよく、例えばアクリル系材料で構成してもよい。基板６０は、少なくとも１つの導電板１０を搭載可能な主面を有する。
【００４２】
基板６０は複数の第２位置固定部を有する。例えば、図８及び図９に示すように、基板６０は第２位置固定部の一例として複数の突起部６２を有する。突起部６２は、上記した導電板１０の第１位置固定部の一例としての穴３０に対応する。具体的には、複数の突起部６２が、導電板１０の複数の穴３０の位置に対応し、また突起部６２は穴３０に挿入可能な構成を有している。
【００４３】
また、基板６０は、導電板１０が基板６０に搭載された場合、導電板１０の残存部分１１，１３と基板６０との間に空間が設けられるような構成を有する。例えば、図８及び図１０に示すように、基板６０は導電板１０の残存部分１１，１３に対応する位置に窪み６４，６６を有する。なお、窪み６４，６６に代えて、基板６０に貫通孔又は基板６０の側面方向に開口した切り欠きを設けることもできる。
【００４４】
図７に戻り、複数の太陽電池セル４０が搭載された導電板１０を、基板６０に搭載する。具体的には、導電板１０における太陽電池セル４０が搭載された面とは反対の面を、基板６０の主面に例えば接着固定する。基板６０上には複数の導電板１０を搭載することができる。例えば図８に示すように、第２方向１４に長手方向を有する複数の導電板１０を、第１方向１２に所定間隔をあけて配置する。
【００４５】
また、導電板１０を基板６０に搭載する工程においては、基板６０の複数の突起部６２を導電板１０の複数の穴３０に挿入する。後述の切断工程において（図１１参照）、導電板１０は複数の導電部１５に個片化されるが、例えばそれぞれの導電部１５ごとに対応して、突起部６２及び穴３０を設けておけば、例えば太陽光により基板６０が熱膨張してその平面が拡がったとしても、基板６０の変形に追従して導電部１５の平面位置も移動するため、導電部１５上の太陽電池セル４０と、基板６０との相対位置を常に一定にすることができる。すなわち、太陽電池セル４０を常に適切な位置に配置することができるので、信頼性の高い太陽電池モジュールを製造することができる。
【００４６】
また、導電板１０を基板６０に搭載する工程においては、導電板１０の残存部分１１，１３の位置が基板６０の窪み６４，６６の位置に一致するように、導電板１０を基板６０に対して位置合わせする。こうして、導電板１０の残存部分１１，１３と、基板６０との間に空間を設けて、導電板１０を基板６０上に搭載した後においても、金型によって導電板１０の残存部分１１，１３を打ち抜くことが可能となる。
【００４７】
次に、図１１に示すように、第１領域１６と第２領域１８とを互いに独立させるように、導電板１０の残存部分１１，１３を切断する（図７も参照）。すなわち、第１領域１６と第２領域１８とがワイヤ５０によって電気的に接続されるように、導電板１０の残存部分１１，１３を切断する。こうして、導電板１０から複数の導電部１５を形成する。基板６０に窪み６４，６６を形成した場合には、金型によって導電板１０の残存部分１１，１３を打ち抜いてもよい。これにより、容易に残存部分１１，１３を切断することができる。あるいは、導電板１０の残存部分１１，１３を例えばレーザによって切断してもよい。この場合には、導電板１０の残存部分１１，１３と基板６０との間に空間を設けずに、残存部分１１，１３を切断することができる。なお、切断方法は上記した例に限定されるものではなく、導電板１０の残存部分１１，１３が、第１領域１６と第２領域１８との接続状態から解放できればその方法は問わず、例えば導電板１０の残存部分１１，１３の少なくとも一部を溶融することによって達成してもよい。また、複数の導電板１０を基板６０に搭載する場合、いずれか１つの導電板１０から得られる端部の導電部１５と、他の１つの導電板１０から得られる端部の導電部１５とを、例えばハンダリボンなどのコンタクト部７０によって電気的に接続する。これにより、基板６０上に搭載された複数の導電部１５の全部を電気的に接続することができる。
【００４８】
その後、基板６０の上方に、太陽光線を集光する一次光学部材（図示しない）を搭載する。一次光学部材は例えばレンズであり、例えばアクリル系材料など、基板６０と同一材料で構成することができる。
【００４９】
以上の工程により、複数の太陽電池セル４０が直列接続して構成された太陽電池モジュール８０を製造することができる。図１１に示す例では、１つの基板６０に数個の太陽電池セル４０を搭載した例を示しているが、実際には、１つの基板６０に例えば１００個以上の太陽電池セル４０を搭載することができる。また、基板６０に搭載された複数の太陽電池セル４０においては、その全部が直列接続されている必要はなく、その一部が直列接続され他の一部が並列接続されていてもよい。なお、図１１に示す例では、図示の便宜上、樹脂材料５２及び光学部材５４は省略してある。
【００５０】
このようにして製造された太陽電池モジュール８０は、基板６０と、基板６０に搭載されかつ所定間隔をあけて少なくとも一方向に配列された複数の導電部１５と、いずれかの導電部１５にそれぞれが搭載された複数の太陽電池セル４０とを備える。図１１に示す例では、複数の導電部１５は、第１方向１２及び第２方向１４にそれぞれ配列されており、複数の導電部１５がアレイ状に配列されているということができる。太陽電池セル４０の第１電極４６は導電部１５に電気的に接続され、その一方で、太陽電池セル４０の第２電極４２が、自らのセルが搭載された導電部１５から所定間隔をあけて設けられた他の導電部１５にワイヤ５０によって電気的に接続されている。なお、本実施形態に係る太陽電池モジュールのその他の構成については、上記した太陽電池モジュールの製造方法の説明を適用することができる。
【００５１】
以上のとおり、本実施形態においては、導電板１０にスリット２０を形成し、太陽電池セル４０を導電板１０の所定領域にワイヤによって電気的に接続した後、導電板１０の残存部分１１，１３を切断することにより、太陽電池モジュール８０を製造する。これによれば、太陽電池セル４０のダイボンディングやワイヤボンディングを導電板１０上で処理することができるので、非常に簡単な工程で太陽電池モジュールを製造することができる。特に、集光型の太陽電池モジュールにおいては太陽電池セル４０のサイズがＩＣチップ並みに小さいので、あたかも、半導体装置の製造工程であるダイボンディングやワイヤボンディングの如く、太陽電池モジュールの製造を行うことができる。また、導電板１０の加工についても、例えば半導体装置の製造工程で用いられる金型による打ち抜き加工等を適用することができるため、非常に簡単である。また、一般的に太陽電池セルは出力電圧が例えば１Ｖ前後と低いため、多数の太陽電池セルを直列接続して出力電圧を高くすることが要求されるが、本実施形態においては導電板１０に複数のスリット２０を形成することにより、直列接続された複数の太陽電池セル４０を容易に形成することができる。また、太陽電池セル４０は導電板１０（導電部１５）上に搭載されることになるので、導電板１０（導電部１５）を例えばヒートスプレッダのように放熱部材として兼用することができ、部品点数を少なくしつつも、放熱性が高い太陽電池モジュールを製造することができる。
【００５２】
次に、図１２を参照して、本発明の一実施形態の第１変形例に係る太陽電池モジュールの製造方法を説明する。図１２は、本変形例に係る太陽電池モジュールの製造方法に用いられる導電板の概略平面図である。
【００５３】
本変形例においては、導電板に形成するスリットの構成が上記した例と異なる。
【００５４】
本変形例においては、スリット１２０を、導電板１１０の第１方向１２の一方の端部を切り抜いて形成する。例えば、図１２に示すように、導電板１１０が第１方向１２の一方の端部に残存部分１１１を有するように、導電板１１０の第１方向１２の他方の端部を切り抜いてスリット１２０を形成してもよい。このようなスリット１２０は導電板１１０の側面方向に開口した切り欠きということもできる。このようなスリット１２０を適用した場合には、導電板１１０を基板上に搭載した後、第１領域と第２領域とを互いに独立させるように、導電板１１０の残存部分１１１を切断することができる。あるいは、図１２に示した例に限らず、スリット１２０を、導電板１１０の第１方向１２の両方の端部を切り抜いて、かつ、導電板１１０における第１方向１２の端部以外に少なくとも１つの残存部分を有するように形成してもよい。この場合、第１方向１２に沿って複数のスリット１２０が設けられることになる。なお、スリット１２０の形成方法やその他の構成については、上記実施形態において説明した内容を適用することができる。
【００５５】
次に、図１３を参照して、本発明の一実施形態の第２変形例に係る太陽電池モジュール及びその製造方法を説明する。図１３は、本変形例に係る太陽電池モジュールの概略平面図であり、図示の便宜上図１１と同様に、樹脂材料及び光学部材については図面上省略してある。
【００５６】
本変形例においては、主として、太陽電池セルの配列及びそれらの電気的接続形態が上記した例と異なる。
【００５７】
本変形例においては、複数の太陽電池セル１４０をスリット１２２の延在方向に沿って第１領域に搭載する。その後、ワイヤボンディング工程においては、それぞれの太陽電池セル１４０について第２電極と第２領域とをワイヤ１５０によって電気的に接続し、複数の太陽電池セル１４０が搭載された導電板を基板１６０に搭載した後、スリット１２２の延在方向（例えば第１方向１２）における、導電板の残存部分を切断する。こうして得られた導電板の個片である導電部１１５には、第１方向１２に配列された複数の太陽電池セル１４０が搭載され、それらのセルは互いに並列接続されて構成されている。また、複数の導電部１１５の間の太陽電池セル１４０は、ワイヤ１５０によって直列接続されている。
【００５８】
本変形例に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、アレイ状に配列された複数の太陽電池セル１４０を備える太陽電池モジュール１８０を簡単に製造することができる。
【００５９】
次に、図１４及び図１５を参照して、本発明の一実施形態の第３変形例に係る太陽電池モジュール及びその製造方法を説明する。図１４は、本変形例に係る太陽電池モジュールの製造方法に用いられる導電板の概略平面図である。また図１５は、本変形例に係る太陽電池モジュールの概略平面図であり、図示の便宜上図１１と同様に、樹脂材料及び光学部材については図面上省略してある。
【００６０】
本変形例においては、主として、導電板に形成するスリットの構成、ワイヤの構成、及び、整流素子を設ける構成が上記した例と異なる。
【００６１】
本変形例においては、スリット２２０を、導電板２１０の第２領域が、導電板２１０の平面視において第１領域側に突出する凸状（凸及び凸のような形状を含む）をなすように形成する。具体的には、図１４に示すように、全体的に第１方向１２に長いスリット２２０が、第１方向１２以外の複数の方向転換部２２２，２２４を有するようにしてもよい。図１４に示す例では、方向転換部２２２，２２４はそれぞれ、第１方向１２に対して斜めの方向に延出している。この場合、方向転換部２２２，２２４は、第２領域２１８の第１領域２１６付近の幅が小さくなる方向に斜めであってもよい。あるいは、方向転換部２２２，２２４はそれぞれ、第１方向１２と直交する第２方向１４に延出してもよい。なお、図１４に示す例おいても、図１（Ｂ）について説明したものと同様、導電板２１０は、スリット２２０ａを介して隣接する第１領域２１６ａと第２領域２１８ａ、スリット２２０ｂを介して隣接する第１領域２１６ｂと第２領域２１８ｂ、及び、スリット２２０ｃを介して隣接する第１領域２１６ｃと第２領域２１８ｃというように、第１領域と第２領域とを第２方向１４に複数有している。
【００６２】
本変形例に係るスリットの構成によれば、太陽電池セル２４０（第１領域２１６）における、第２領域２１８側の一辺を除く周囲が、スリット２２０から離れている。すなわち、太陽電池セル２４０の周囲に、放熱性向上のための導電板の領域を確保することができる。これによれば、ワイヤ２５０のワイヤ長を短くしつつも、太陽電池セル２４０の放熱性を向上させることができ、信頼性の高い太陽電池モジュールを製造することができる。特に、集光型の太陽電池モジュールの場合には、セルが高熱になりこれにより発電効率が低下する虞があることから、本変形例を適用すると非常に効果的である。
【００６３】
また、本変形例においては、一例として、１つの太陽電池セル２４０に対して、複数のワイヤ２５０を形成する。具体的には、１つの太陽電池セル２４０の第２電極と、第２領域２１８とを複数のワイヤ２５０によって電気的に接続する。これにより、例えばいずれか１つのワイヤ２５０に電気的接続不良が生じた場合であっても、他のワイヤ２５０によって太陽電池セル２４０と導電部２１５との電気的接続を確保することができるので、信頼性の高い太陽電池モジュール２８０を製造することができる。
【００６４】
また、本変形例においては、太陽電池モジュール２８０の一構成として、第１領域と第２領域とを電気的に接続する、例えばダイオード素子などの整流素子２９０を設ける。整流素子２９０は、スリット２２０に掛け渡すように設けることができる（図１４及び図１５参照）。例えば、導電板２１０に複数のスリット２２０を形成した後、太陽電池セル２４０を導電板２１０に搭載するダイボンディング工程とともに又はその前後の工程において、整流素子２９０を、ハンダ等の導電性材料を介して導電板２１０にダイボンディングする。整流素子２９０は、複数のスリット２２０のそれぞれについて設けることができる。これにより、太陽光が当たらない場合や電気的接続不良が発生した場合等により、太陽電池セル２４０が発電しない状況になったとしても、整流素子２９０をバイパス素子として用いて、太陽電池モジュールが全体として機能しなくなる虞を防ぐことができる。
【００６５】
なお、本変形例においては、１つの導電部２１５に複数の太陽電池セル２４０が互いに並列接続して搭載された場合に、整流素子２９０を設けた例を示したが、図１１に示したような一つの導電部１５に１つの太陽電池セル４０が搭載された場合においても、整流素子２９０を設けてもよい。この場合においても、太陽電池モジュールが上記した効果を備えることは明らかである。
【００６６】
次に、図１６（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールの適用例を説明する。ここで、図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態に係る太陽電池モジュールを備えた携帯端末装置を示すものであり、一例として折り畳みタイプの携帯電話１０００を示すものである。なお、図１６（Ａ）が携帯電話１０００の開いた状態の外観斜視図を示し、図１６（Ｂ）が携帯電話１０００の閉じた状態の外観斜視図を示したものである。
【００６７】
図１６（Ａ）に示すように、携帯電話１０００は表示部１１００及び操作部１２００を有し、例えば、図１６（Ｂ）に示すように表示部１１００を有する面の裏側（すなわち携帯電話の外側）に太陽電池モジュール８０を備えている。なお、太陽電池モジュールの設置箇所は、図１６（Ｂ）の例に限定されるものではなく、例えば、携帯電話１０００の操作部１２００を有する面の裏面（すなわち携帯電話の外側）であってもよい。このような太陽電池モジュールは、携帯電話１０００そのものが消費する電力を供給するための主たる電力供給手段として使用してもよいし、あるいは二次電池等のバッテリを補助する予備的な電力供給手段として使用してもよい。
【００６８】
なお、本実施形態に係る携帯端末は、上記した携帯電話に限定されるものではなく、例えば、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）として知られる携帯情報端末、デジタルカメラ、音楽再生装置、携帯ゲーム機などの電子機器を含むものである。また、太陽電池モジュールの適用例としては、携帯端末装置の例に限るものではない。
【００６９】
上記発明の実施形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００７０】
１０…導電板
１１，１３，１１１…残存部分
１２…第１方向
１４…第２方向
１５，１１５，２１５…導電部
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，２１６ａ，２１６ｂ，２１６ｃ…第１領域
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，２１８ａ，２１８ｂ，２１８ｃ…第２領域
２０，１２０，２２０…スリット
３０…穴（第１位置固定部）
４０，１４０，２４０…太陽電池セル
４２…第２電極
４６…第１電極
５０，１５０，２５０…ワイヤ
６０，１６０，２６０…基板
６２…突起部（第２位置固定部）
【図１】
2011108689.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月3日(2010.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１方向と交差する第２方向に第１領域と第２領域とに分けるためのスリットを導電板の残存部分を残して形成するステップと、
（ｂ）第１電極及び第２電極を有する太陽電池セルを、第１電極が第１領域にボンディングされるように第１領域に搭載するステップと、
（ｃ）第２電極と第２領域とをワイヤボンディングするワイヤを、第２方向にスリットを跨いで形成するステップと、
（ｄ）第１領域と第２領域とを互いに独立させるように、スリットの延在方向に導電板の残存部分を切断して分離するステップと、
を含む太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
ステップ（ａ）において、導電板の第１方向の少なくとも一方の端部に残存部分を残してスリットを形成する、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】
ステップ（ａ）において、導電板の第１方向の一方の端部を切り抜いてスリットを形成する、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
ステップ（ａ）において、導電板の第２領域が、導電板の平面視において第１領域側に突出する凸状をなすように、スリットを形成する、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
（ｅ）導電板を基板に搭載するステップをさらに含む、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
ステップ（ｅ）を行った後、ステップ（ｄ）を行う、請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
基板には、窪みが形成されており、
ステップ（ｅ）において、導電板の残存部分が、基板に形成された窪みに対応するように、導電板を基板に搭載する、請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
導電板は、複数の第１位置固定部を有し、
基板は、複数の第１位置固定部に対応する複数の第２位置固定部を有し、
ステップ（ｅ）において、第１位置固定部と第２位置固定部とを固定する、請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
第１位置固定部及び第２位置固定部の一方が穴で他方が突起部であり、
ステップ（ｅ）において、突起部を穴に挿入する、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】
導電板に搭載された太陽電池セルの少なくとも一部を覆う樹脂材料を設けるステップをさらに含む、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
太陽電池セルに光学部材を搭載するステップをさらに含む、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
第１領域と第２領域とを電気的に接続する整流素子を設けるステップをさらに含む、請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１３】
ステップ（ａ）において、第２方向に所定間隔をあけてスリットを複数形成し、導電板は、複数のスリットのそれぞれを介して隣接する第１領域と第２領域とを、第２方向に複数有し、
ステップ（ｂ）において、太陽電池セルをそれぞれの第１領域に搭載し、
ステップ（ｃ）において、それぞれの太陽電池セルについてワイヤを形成し、
ステップ（ｄ）において、それぞれのスリットについて導電板の残存部分を切断することにより、複数の太陽電池セルを直列接続すること、
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１４】
ステップ（ｂ）において、太陽電池セルをスリットの延在方向に沿って複数搭載し、
ステップ（ｃ）において、それぞれの太陽電池セルについてワイヤを形成し、
ステップ（ｄ）において、導電板の残存部分を切断することにより、複数の太陽電池セルを並列接続すること、
を含む請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法。