(57)【要約】      （修正有）【課題】金属バリア層を有し、耐候性と水蒸気バリア性に優れる、裏面保護層一体型の太陽電池用集電シートを、高い生産性で製造することができる太陽電池用集電シートの製造方法を提供する。【解決手段】太陽電池用集電シートの製造方法を、樹脂基材層２１１、金属バリア層２１２、樹脂耐候層２１３、が順次積層されてなる耐候性積層体を形成する耐候性積層体形成工程と、前記耐候性積層体の樹脂基材層２１１の表面に金属箔を積層した後に、前記金属箔をエッチングして回路２２を形成する回路形成工程と、回路２２が形成された耐候性積層体の端部を裁断する端部裁断工程と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールにおける内部配線用としてバックコンタクト型の太陽電池素子の裏面側に配置される太陽電池用集電シートの製造方法であって、
樹脂基材層、金属バリア層、樹脂耐候層、が順次積層されてなる耐候性積層体を形成する耐候性積層体形成工程と、
前記耐候性積層体を構成する前記樹脂基材層の表面に金属箔を積層した後に、前記金属箔をエッチングして回路を形成する回路形成工程と、
前記回路が形成された前記耐候性積層体の端部を裁断する端部裁断工程と、を備える太陽電池用集電シートの製造方法。
【請求項２】
前記端部裁断工程においては、前記エッチングの処理条件に応じて、前記金属バリア層の端部におけるエッチング処理に伴う損傷の最大深さを予め設定し、該最大深さに基づいて裁断位置を最適化する処理を行う請求項１に記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
【請求項３】
前記金属バリア層がアルミニウム箔である請求項１又は２に記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
【請求項４】
前記回路を構成する金属箔がアルミニウム箔である請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
【請求項５】
前記回路上に絶縁性樹脂を塗布して、絶縁充填層を形成する絶縁充填層形成工程を、更に備える請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バックコンタクト型の太陽電池素子から電気を取り出すための太陽電池用集電シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。一般に、太陽電池を構成する太陽電池モジュールは、受光面側から、透明前面基板、表面側封止材シート、太陽電池素子、裏面側封止材シート、及び裏面保護シートが順に積層された構成であり、太陽光が上記太陽電池素子に入射することにより発電する機能を有している。
【０００３】
太陽電池モジュールの内部で発電を行う太陽電池素子は、通常、太陽電池モジュールの内部に複数枚設けられ、これらが直並列接続されることにより必要な電圧及び電流を得られるように構成されている。複数の太陽電池素子を太陽電池モジュールの内部で配線するために、例えば、回路になる金属箔を基材である樹脂シートの表面に積層させた太陽電池用集電シートが使用されている（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、太陽電池素子は、太陽光を受光する受光面と、その裏側に位置する非受光面とを含むが、受光面における太陽光線の受光効率を高めるために、受光面には電極を配置せず、非受光面に異なる極性を有する複数の電極を配置したバックコンタクト型の太陽電池素子が知られている。
【０００５】
バックコンタクト形の太陽電池素子には種々の方式がある。受光面と非受光面とを貫通する複数のスルーホールを有する半導体基板を備え、非受光面に極性が異なる複数の電極が設けられたメタルラップスルー（ＭＷＴ）方式、或いはエミッタラップスルー（ＥＷＴ）方式の太陽電池素子がある他、スルーホールを有しない構造の太陽電池素子もある。
【０００６】
ここで、太陽電池モジュールには、長期間にわたる過酷な状況での使用に耐えうる高い耐候性が求められる。よって、太陽電池用モジュールの最外層下層側に配置されることとなる裏面保護シートと、上記の集電シートとを、モジュール化前に予め強固に一体化して、裏面保護層一体型の集電シートとすることにより、太陽電池モジュールの耐候性を高めて同時に生産性も向上させることができる。そのため、上記構成からなる裏面保護層一体型の集電シートの開発も進んでいる。
【０００７】
一方、集電シートと一体化する太陽電池モジュール用の裏面保護シートについては、高い耐候性が要求されるとともに、太陽電池素子を水分や酸素等から保護するために、高い防湿性やガスバリア性を有することが求められている。このような観点から、従来、裏面保護シートとして、耐候性を有する基材に、アルミニウム箔等の金属箔を積層させた積層シートが使用されてきた。（特許文献２参照）この積層シートと集電シートを一体化すれば、耐候性、防湿性及びガスバリア性に優れた集電シートを得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−０８１２３７号公報
【特許文献２】特開２００２−１３４７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、金属バリア層を備える積層体に回路を形成する場合、回路形成のためのエッチング工程に用いる浸漬液が、積層体の端面から露出している金属バリア層に触れるため、金属バリア層を構成する金属箔にも損傷を与えてしまうという問題があった。
【００１０】
金属箔が、エッチング浸漬液によって損傷を受けると、単に外観を損ねて意匠性が低下するのみならず、金属箔が除去されることによる、積層体端面付近の層間剥離や、ガスバリア性の低下という問題が発生する。
【００１１】
尚、上記の金属バリア層への製造工程中での損傷を回避するために、エッチング工程を終えた後に、金属バリア層を積層する工程により、集電シートを製造することも可能ではある。しかしながら、そのような製造方法は、工程数が増え、リードタイムが長くなり、生産性が著しく低下してしまう点において好ましくない。
【００１２】
本発明は、以上のような状況に鑑みてなされたものであり、金属バリア層を有し、耐候性と水蒸気バリア性に優れる、裏面保護層一体型の太陽電池用集電シートを、高い生産性の下で製造することができる太陽電池用集電シートの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、従来の裏面保護層一体型の太陽電池用集電シートにおける樹脂基材層と、いわゆる裏面保護層との間に、金属バリア層を更に配置してなる耐候性積層体を形成し、この耐候性積層体の表面に、エッチング処理により金属からなる回路を形成する工程の後に、積層体の端部を裁断する工程を、この順序で順次行うことにより、耐候性、水蒸気バリア性に優れる太陽電池用集電シートを、極めて高い生産性の下で生産できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的に本発明は以下のものを提供する。
【００１４】
（１）  太陽電池モジュールにおける内部配線用としてバックコンタクト型の太陽電池素子の裏面側に配置される太陽電池用集電シートの製造方法であって、樹脂基材層、金属バリア層、樹脂耐候層、が順次積層されてなる耐候性積層体を形成する耐候性積層体形成工程と、前記耐候性積層体を構成する前記樹脂基材層の表面に金属箔を積層した後に、前記金属箔をエッチングして回路を形成する回路形成工程と、前記回路が形成された前記耐候性積層体の端部を裁断する端部裁断工程と、を備える太陽電池用集電シートの製造方法。
【００１５】
（２）  前記端部裁断工程においては、前記エッチングの処理条件に応じて、前記金属バリア層の端部におけるエッチング処理に伴う損傷の最大深さを予め設定し、該最大深さに基づいて裁断位置を最適化する処理を行う（１）に記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
【００１６】
（３）  前記金属バリア層がアルミニウム箔である（１）又は（２）に記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
【００１７】
（４）  前記回路を構成する金属箔がアルミニウム箔である（１）から（３）のいずれかに記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
【００１８】
（５）  前記回路上に絶縁性樹脂を塗布して、絶縁充填層を形成する絶縁充填層形成工程を、更に備える（１）から（４）のいずれかに記載の太陽電池用集電シートの製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、金属バリア層を有し、耐候性と水蒸気バリア性に優れる、裏面保護層一体型の太陽電池用集電シートを、高い生産性で製造することができる太陽電池用集電シートの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】スルーホールを有するバックコンタクト型の太陽電池素子を模式的に表した斜視図である。
【図２】太陽電池素子と本発明の太陽電池用集電シートの接合部材を模式的に表した斜視図である。
【図３】図２の接合部材を太陽電池素子と太陽電池用集電シートに分離した状態における図２のＸ―Ｘに沿う断面図である。
【図４】太陽電池用集電シートの製造方法の裁断工程における裁断処理の態様を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る太陽電池用集電シートを好ましく用いることができるバックコンタクト型の太陽電池素子、及び、本発明に係る太陽電池用集電シートについて説明した上で、本発明の太陽電池用集電シートの製造方法の詳細について、順次説明する。
【００２２】
＜バックコンタクト型の太陽電池素子＞
まず、図１を参照しながら本発明の太陽電池用集電シートを好ましく用いることができる、スルーホールを有するバックコンタクト型の太陽電池素子１について説明する。図１は、太陽電池素子１を模式的に表した斜視図である。
【００２３】
太陽電池素子１は、上下に積層されるＮ極の受光面側素子１１とＰ極の非受光面側素子１２とからなり、受光面側素子１１と非受光面側素子を貫通する複数のスルーホール１３と、受光面側素子１１からスルーホール１３を経て非受光面側に形成される負電極である第１電極４１と、非受光面側素子上に形成される正電極である第２電極４２とからなる電極４を備える。
【００２４】
尚、本明細書においては、受光面側素子がＮ極であり、非受光面側素子がＰ極である太陽電池素子１、即ち、第１電極４１が負電極であり第２電極４２が正電極である太陽電池素子１を実施例として例示する。但し、太陽電池素子の構成はこれに限られるものではない。例えば、図１と異なり受光面側がＰ極である太陽電池素子の場合には、第１電極４１と第２電極４２の正負の極性が逆転する。本発明の太陽電池用集電シート２は、そのような構成の太陽電池素子にも用いることができる。
【００２５】
スルーホール１３を有するバックコンタクト型の太陽電池素子の具体例としては、メタルラップスルー（ＭＷＴ）方式、エミッタラップスルー（ＥＷＴ）方式の太陽電池素子が挙げられる。ＭＷＴ方式の太陽電池素子とは、太陽電池素子１の、スルーホール１３内に銀ペースト１４等の金属を充填し、金属を通して受光面で集めた電力を非受光面側の第１電極４１（負電極）より取り出す構造の太陽電池素子を言う。ＥＷＴ方式の太陽電池素子とは、太陽電池素子１のスルーホール１３の内壁に拡散層を設け、拡散層を通して受光面で集めた電力を非受光面側の第１電極４１（負電極）より取り出す構造の太陽電池素子を言う。
【００２６】
尚、太陽電池用集電シート２を用いることができる太陽電池素子は、必ずしも上記のようなスルーホール１３を有する太陽電池素子には限られない。本発明の太陽電池用集電シート２は、非受光面に異なる極性を有する複数の電極を配置したバックコンタクト型の太陽電池素子であれば、スルーホール１３を有さない構成の太陽電池素子に用いた場合であっても、上述の短絡を防止しつつ外部衝撃を緩和できる集電シートとして好ましく用いることができる。一例として、「ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄ  ｂａｃｋ−ｃｏｎｔａｃｔ（ＩＢＣ）方式」の太陽電池素子についても、本発明の太陽電池用集電シート２を好ましく用いることができる。ここで、ＩＢＣ方式の太陽電池素子とは、太陽電池素子の裏面に、くし型形状のｐ型、ｎ型の拡散層を形成し、そのｐ、ｎ領域から、電気を取り出す構造の太陽電池素子を言う。
【００２７】
尚、太陽電池用集電シート２は、上記のバックコンタクト型の太陽電池素子のうちでも、特にメタルラップスルー（ＭＷＴ）方式の太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールにおける集電シートとして好ましく用いることができるものである。以下、実施例においては、太陽電池用集電シート２をメタルラップスルー（ＭＷＴ）方式の太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールに用いる場合を例として説明する。
【００２８】
＜太陽電池用集電シート＞
図２から図３を参照しながら、本発明の製造方法によって製造することができる太陽電池用集電シート２について説明する。図２は、スルーホール１３を有するバックコンタクト型の太陽電池素子１と本発明の太陽電池用集電シート２の接合部材３を模式的に表した斜視図である。図３は図２の接合部材３を太陽電池素子と太陽電池用集電シートに分離した状態を示す図であり、図２におけるＸ―Ｘに沿う断面図である。
【００２９】
太陽電池用集電シート２は、耐候性積層体２１と、回路２２と、を備える。又、好ましくは、更に絶縁充填層２３を備える。耐候性積層体２１は、樹脂基材層２１１、金属バリア層２１２、樹脂耐候層２１３が、この順序で積層されてなる積層体である。樹脂基材層２１１側の表面には、金属からなる配線部２２１と、非配線部２２２からなる回路２２が形成されている。そして、回路２２を覆って絶縁充填層２３が形成されていることが好ましい。又、絶縁充填層２３が形成されている場合、その上部表面から、絶縁充填層２３を通じて、回路２２の上部表面まで貫通する導通凹部２４が形成されている。
【００３０】
耐候性積層体２１は、シート状に成型された樹脂及び、金属箔を積層してなる積層体である。ここで、シート状とはフィルム状を含む概念であり、本発明において両者に差はない。耐候性積層体２１は、従来の太陽電池モジュールにおいて、いわゆる封止材シートが果たしていたクッション性能と、いわゆる裏面保護シートが果たしていたバリア性能との両性能を、太陽電池モジュールにおいて求められる高い水準で併せ備えるものである。
【００３１】
樹脂基材層２１１は、耐候性積層体２１における太陽電池素子１との接合面側となる側の最外層に積層される層である。そのため、樹脂基材層２１１には耐候性、耐熱性、耐光性、及び衝撃緩和性等に優れたものであることが求められる。
【００３２】
そのような要請を満たし、樹脂基材層２１１の材料樹脂として用いることができるものとしては、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、１，３−シクロヘキサジエン、１，４−シクロヘキサジエン、１，５−シクロオクタジエン等をモノマーとする環状ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・スチレン共重合体、プロピレン・スチレン共重合体、ポリ１，４−シクロペンタジエン、ポリ１，５−ヘキサジエン等のポリオレフィン系樹脂、アルキレンカーボネートとジオールを原料とするポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタアクリレート、ポリアクリレート等のポリ（メタ）アクリル系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＴＴ（ポリトリメチレンテレフタレート）等のポリエステル系樹脂等の樹脂シートが好ましく例示される。中でも、二軸延伸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）等の延伸樹脂を好ましく用いることができる。
【００３３】
樹脂基材層２１１の材料樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、１１０℃程度以下であることが好ましい。又、樹脂基材層２１１の厚さは充分な耐候性や衝撃緩和性を備え得る範囲であれば、特に限定されないが、一例として、２５μｍ〜２５０μｍ程度が挙げられる。
【００３４】
金属バリア層２１２は、耐候性積層体２１に水蒸気バリア性等のガスバリア性を付与するために、上記の樹脂基材層２１１と、下記の樹脂耐候層２１３との間に積層される層である。金属バリア層２１２を構成する金属としては、アルミニウム箔、亜鉛メッキ鉄箔、錫メッキ鉄箔等を使用できるが、コスト面等からアルミニウム箔が好ましい。金属バリア層２１２がアルミニウムである場合に、その厚さは８μｍ〜５０μｍの範囲であることが好ましい。ピンホール等の発生を防いでガスバリア性を確保する上で８μｍ以上であることが好ましい。一方、厚さが５０μｍを超えると、それ以上のガスバリア性の向上はほとんどみられず、コスト面、加工適性において劣ることとなるため好ましくない。
【００３５】
金属バリア層２１２を形成する金属は、線膨張係数が２５×Ｅ−６／℃未満であり、十分な水蒸気バリア性を備える金属であれば特に限定はされない。但し、本願発明の効果を発揮するための機能と、製造コストのバランスに秀でるアルミニウムを特に好ましく用いることができる。又、金属バリア層２１２の厚さは充分な水蒸気バリア性を備え得る範囲であれば、これも特に限定されないが、厚さ７μｍ〜２０μｍ程度の厚さであることが好ましい。
【００３６】
本発明の太陽電池用集電シート２において、金属バリア層２１２は、水蒸気バリア層としての機能に加えて、カール変形を抑制する機能を発揮する。金属バリア層２１２を形成する金属の線形膨張係数を２５×Ｅ−６／℃未満とすることにより、金属バリア層２１２の上下両面に密着積層されているその他の樹脂基材の熱収縮を、金属バリア層２１２が機械的に抑制することができるからである。これにより、太陽電池用集電シート２の層間の熱収縮率の差異に起因して起こるカール変形を防止することができる。
【００３７】
ここで、耐候性積層体２１においては、材料総コストを抑えるために、一般的には樹脂基材層２１１を樹脂耐候層２１３よりも相対的に厚くする。よって、上記の太陽電池用集電シート２におけるカール変形の抑制効果は、相対的により厚く、故に、相対的により大きく収縮する樹脂基材層２１１を、その直下に積層される線膨張係数の小さい金属バリア層２１２で物理的に支持することによる効果である部分が大きいものと考えられる。
【００３８】
樹脂基材層２１１、及び、樹脂耐候層２１３と、金属バリア層２１２との接着力を確保するために、金属バリア層２１２には活性化表面処理を行うことが好ましい。この処理は、例えば、アルカリ浸漬法、電解洗浄法、酸洗浄法、電解酸洗浄法、酸活性化法等の周知の方法によって行うことができる。
【００３９】
樹脂耐候層２１３は、耐候性積層体２１における太陽電池素子１との接合面側と反対側の最外層側に積層される層である。樹脂耐候層２１３は耐候性、耐熱性、耐光性及び衝撃緩和性等に優れたものであることが求められる。
【００４０】
そのような要請を満たしえる樹脂耐候層２１３の材料樹脂としては、樹脂基材層２１１の材料樹脂として用いることができるものとし上述したものと同様の樹脂を用いることができる。中でも、耐加水分解性ＰＥＴを特に好ましく用いることができる。
【００４１】
樹脂耐候層２１３の材料樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が１１０℃程度以下であることが好ましい。又、樹脂耐候層２１３の厚さは、充分な耐候性や衝撃緩和性を備え得る範囲であれば、特に限定されないが、一例として、１０〜４００μｍが挙げられる。
【００４２】
耐候性積層体２１は、樹脂基材層２１１、金属バリア層２１２、樹脂耐候層２１３は、それぞれ接着剤層（図示せず）を介して積層されている。接着剤層を形成するためのラミネート接着剤は従来公知のものが利用でき特に限定されず、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤等が適宜使用可能である。
【００４３】
樹脂基材層２１１及び樹脂耐候層２１３には、その他、例えば、シートの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離型性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、紫外線遮蔽材、種々のプラスチック配合剤、或いはその他の添加剤等を必要に応じて添加することができる。
【００４４】
上記において説明した各樹脂シート及び金属箔の積層体である耐候性積層体２１の厚さは、太陽電池用集電シート２に要求される強度や薄さ等に応じて適宜設定すればよい。耐候性積層体２１の厚さは特に限定されないが一例として２００μｍ〜４００μｍが挙げられる。２００μｍ未満であると、充分に衝撃を緩和することができず、又、絶縁性を高める効果も不十分となるので好ましくなく、４００μｍを超えてもそれ以上の効果が得られず、むしろ導通凹部２４のパターン形成が困難となり、又、不経済であるので好ましくない。
【００４５】
回路２２は、所望の配線形状となるように太陽電池用集電シート２の表面に形成された電気配線である。回路２２の配線部２２１は、例えば導電性を備える金属からなる層である。配線部を構成するための導電性を備える金属としては、銅、アルミニウム等が例示される。中でも、より導電率が高い銅箔を特に好ましく用いることができる。回路２２を耐候性積層体２１の表面に形成するためには、耐候性積層体２１の表面に銅箔等の金属箔を接合させ、その後、エッチング処理等によりその金属箔をパターニングする方法が例示される。
【００４６】
回路２２の厚さは、太陽電池用集電シート２に要求される耐電流の大きさ等に応じて適宜設定すればよい。回路２２の厚さは、特に限定されないが、一例として１０〜５０μｍが挙げられる。
【００４７】
絶縁充填層２３は、回路２２の配線部２２１及び非配線部２２２のうち導通凹部２４を除いた部分の上面に形成される。一般に太陽電池用集電シート２においては、絶縁充填層２３に、超絶縁計（日置電機株式会社製：型番ＳＭ−８２１５）を用いて、ＪＩＳ  Ｃ６４８１で測定した体積抵抗値が１０７Ω以上、好ましくは１０１１Ω以上であることが求められる。尚、絶縁充填層を形成しなくても、太陽電池用集電シート２の回路２２側に積層する封止材シートが十分な絶縁性を有する物である場合には、この絶縁充填層は必ずしも必須の構成要件ではない。
【００４８】
絶縁充填層２３を形成するための充填剤としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等の絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁充填層２３の厚さは５μｍ以上２５μｍ以下が好ましい。必要な絶縁性を得る観点から５μｍ以上であることが必要であり、一方、２５μｍを超えてもそれ以上の絶縁効果が得られず、むしろ導通凹部２４のパターン形成が困難となるため好ましくない。
【００４９】
導通凹部２４は、太陽電池素子１と太陽電池用集電シート２の接合時において、太陽電池素子１の第１電極４１の直下に形成される第１導通凹部２４１と、太陽電池素子１の第２電極４２の直下に形成される第２導通凹部２４２とからなる。第１導通凹部２４１と第２導通凹部２４２の空間部分には、銀粒子とエボキシを混合した導電性材料が充填されている。
【００５０】
＜太陽電池用集電シートの製造方法＞
本発明に係る太陽電池用集電シートは、耐候性積層体形成工程と、回路形成工程と、を、必須の工程とする製造方法である。これらの工程を、それぞれ以下に示す通りに行うことにより、金属バリア層を有し、耐候性と水蒸気バリア性に優れる、裏面保護層一体型の太陽電池用集電シートを、高い生産性で製造することができる。
【００５１】
［耐候性積層体形成工程］
耐候性積層体２１を形成するためには、ドライラミネート法によって耐候性積層体２１を構成する各基材シート等を、回路形成工程に先行して一体化する。樹脂基材層２１１となる樹脂シート、金属バリア層２１２となる金属箔、樹脂耐候層２１３となる樹脂シートを、接着剤層を介して積層することにより積層体を成形した後、エージング処理を施す。エージングの条件は、例えば、５日間４０℃であることが好ましい。
【００５２】
［回路形成工程］
上記手順による耐候性積層体２１の形成後、耐候性積層体２１の樹脂基材層２１１の表面側に銅等の金属からなる導電層を形成する。導電層を形成する方法としては、接着剤によって樹脂基材層２１１の表面に接着する方法、樹脂基材層２１１の表面に銅箔を蒸着させる方法等が例示されるが、コストの面からは、銅箔を接着剤によって樹脂基材層２１１の表面に接着する方法が有利である。中でも、ウレタン系、ポリカーボネート系、エポキシ系等の接着剤を使用したドライラミネート法によって銅箔を樹脂基材層２１１の表面に接着する方法が好ましい。
【００５３】
次に、所望の回路２２の形状にパターニングされたエッチングマスク（図示せず）を上記の積層シートの表面に作製した後でエッチング処理を行うことにより、エッチングマスクに覆われていない箇所における導電層を除去する。上記のエッチングマスクを形成する方法は特に限定されず、例えば、フォトレジスト又はドライフィルムをフォトマスクを通して感光させた後で現像することにより積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよいし、インクジェットプリンター等の印刷技術により積層シートの表面にエッチングマスクを形成してもよい。エッチングマスクは、後に説明する剥離工程において、アルカリ性の剥離液で剥離できることが必要である。このような観点からは、フォトレジスト又はドライフィルムを使用してエッチングマスクを作製することが好ましい。
【００５４】
次に、エッチング処理を行う。この処理は、エッチングマスクに覆われていない箇所における導電層を浸漬液により除去する処理である。この処理を経ることにより、導電層のうち、配線部２２１となる箇所以外の部分が除去されるので、耐候性積層体２１の表面には、所望とする配線部２２１の形状に導電層が残ることになる。
【００５５】
次に、アルカリ性の剥離液を使用して、エッチングマスクを除去する剥離処理を行う。この処理により、エッチングマスクが配線部２２１の表面から除去される。上記のアルカリ性の剥離液としては、例えば、所定濃度の苛性ソーダの水溶液が挙げられる。
【００５６】
従来は、上記エッチング処理時に浸漬液が金属バリア層２１２を構成するアルミニウム箔等の金属箔のとりわけ端部近傍に損傷を与えてしまうことが問題となっていた。しかし、本発明の製造方法においては、後の端部裁断工程によって、この端部近傍の損傷部分を適切に削除することを予め想定した全体プロセスとしたため、金属箔の上記損傷に起因する積層体端面付近の層間剥離の発生を回避しつつ、耐候性と水蒸気バリア性に優れた太陽電池用集電シート２を製造することができる。
【００５７】
尚、上記の金属箔の損傷を回避するための対応策としては、耐候性積層体形成工程に先行して、先ず、樹脂基材層２１１に金属箔をエッチング処理によって形成し、その後に、樹脂基材層２１１に金属バリア層等のその他の層を積層し、耐候性積層体２１とする手順で、製造を行うことも可能ではある。しかし、上述の通り、そのような製造方法では生産性が著しく低下してしまう。これに対し、予め耐候性積層体形成工程によって一体化した耐候性積層体２１の状態でエッチング処理を行う本発明の製造方法は、太陽電池用集電シートに求められる優れた耐候性や水蒸気バリア性を維持しつつ、極めて高い生産性の下で太陽電池用集電シートを製造することができる製造方法となっている。
【００５８】
［絶縁充填層形成工程］
太陽電池用集電シートの製造においては、絶縁層形成工程が更に行われることが好ましい。絶縁層形成工程は、例えば、紫外線硬化性の絶縁性樹脂を回路２２の配線部２２１及び非配線部２２２のうち導通凹部２４を除いた部分を覆って塗布し、硬化させることによって絶縁充填層を形成することによって行うことができる。
【００５９】
紫外線硬化性の絶縁性樹脂の塗布はスクリーン印刷で行うことができる。又、紫外線硬化性の絶縁性樹脂としては、従来公知のアクリル系樹脂等をベース樹脂とする紫外線硬化性樹脂を好ましく用いることができる。
【００６０】
［端部裁断工程］
上述の通り、回路形成工程を経た積層体は、エッチング処理時に、金属バリア層２１２となる金属箔も、図４に示す通り、特にその端部において、微細な損傷Ｄを被ることを免れ得ない。この金属バリア層２１２の端部における損傷Ｄの深さは、エッチング処理条件によって異なる。しかし、例えば、金属バリア層２１２となる金属箔がアルミニウム箔であり、従来公知の一般的エッチング処理を行った場合、この損傷Ｄの深さは、最大深さ（ｄｍａｘ）においても、高々５ｍｍ程度未満である。よって、安全幅を考慮して、積層体の端部から、安全幅（Ｗ１）＝１０ｍｍ程度の位置ｃにおいて、端面を裁断することによって、損傷Ｄの及ぶ部分を、材料の無駄を最小限に抑えながら削除することができる。損傷Ｄの最大深さ（ｄｍａｘ）は、エッチング処理条件毎に概ね予め把握することは可能なので、損傷Ｄの最大深さ（ｄｍａｘ）を予め把握して、これに基づいて安全幅（Ｗ１）を適宜最適に設定して端部裁断工程を行うことにより、このような工程を経た太陽電池用集電シートを、優れた耐候性や水蒸気バリア性を有する物とすることができる。
【００６１】
端面の裁断は、樹脂基材及び金属箔からなる耐候性積層体２１を裁断可能なものであれば、刃部を有する各種の裁断用の刃によって行うか、或いは、レーザー照射による裁断を行うこともができる。
【００６２】
＜太陽電池モジュールの製造方法＞
次に本発明の一実施形態である太陽電池用集電シート２と太陽電池素子１を接合した接合部材３とを備える太陽電池モジュールの製造方法について説明する。太陽電池モジュールは、太陽電池用集電シート２に、太陽電池素子１、表面側封止材シート、透明前面基板を順次積層し一体化することにより、製造することができる。これらの一般的な層構成に加えて、更に、意匠性、及び発電効率を向上させるための機能を備える他の層を積層したものであってもよい。
【００６３】
太陽電池用集電シート２、太陽電池素子１及び他の部材の一体化の工程の前に、まず太陽電池用集電シート２の導通凹部２４に導電性材料を充填する。この導電性材料は、例えば銀とエポキシを混合した導電性ペーストが例示できる。これにより、導通凹部２４は、配線部２２１が底面で露出するように形成されているため、導電性材料と配線部２２１とが導通する。
【００６４】
一方の太陽電池素子１側は、バックコンタクト型の太陽電池素子が用いられる。例えば、ＭＷＴ方式の太陽電池素子の場合はスルーホール１３には、銀ペーストが充填されている。
【００６５】
次に太陽電池用集電シート２、太陽電池素子１、及び、図示しない透明前面基板等の他の部材を積層して一体化する。この一体化の方法としては真空熱ラミネート加工により一体化する方法が挙げられる。上記方法を用いた際のラミネート温度は、１３０℃〜１９０℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、５〜６０分の範囲内が好ましく、特に８〜４０分の範囲内が好ましい。
【００６６】
この一体化の過程において、太陽電池用集電シート２の耐候性積層体２１は、太陽電池モジュールとして他の部材と強固に一体化されているため、各材料樹脂のＴｇ以上で加熱しても熱による収縮、変形の問題が生じない。
【００６７】
以上、実施形態を示して本発明を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において、適宜変更を加えて実施することができる。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６９】
＜実施例１＞
まず初めに、以下に示す方法で、実施例の太陽電池用集電シート材料を作製するために、以下の工程をロール・トゥ・ロールで行った。耐候性積層体の構成は、樹脂基材層に厚さ２５０μｍのＰＥＴフィルム（ＰＥＴ／メリネックスＳ、帝人デュポン株式会社製））を用い、金属バリア層として厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用い、樹脂耐候層として、厚さ５０μｍの耐加水分解性ＰＥＴ（ＨＲ−ＰＥＴ／ＶＷ、帝人デュポンフィルム株式会社製）をそれぞれ用いた。そしてそれらをドライラミネート法によって一体化して形成した耐候性積層体の樹脂基材層の表面にやはりドライラミネート法によって厚さ３５μｍの銅箔を接着してなる積層体を形成した。
【００７０】
上記の積層体を１０００ｍｍ×１０００ｍｍの枚葉状態に裁断後、回路形成工程を行った。エッチングマスクは、厚さ８０μｍ、のドライフィルムを使用し、エッチング条件は、温度４５℃、濃度２５０ｇ／Ｌの塩化第２鉄水溶液をエッチング液とし、浸漬は約２分間とした。又、剥離液として、温度４０℃、濃度１．５ｇ／Ｌの苛性ソーダ水溶液を用いた。以上の手順により、銅箔からなる回路を積層体の表面に形成した。
【００７１】
そして、上記回路上にスクリーン印刷により、絶縁充填材層を形成するための絶縁性樹脂として、紫外線硬化型絶縁性インキ（硬化に必要な紫外線の積算光量が、１０００ｍＪ／ｃｍ２のタイプ）を膜厚１５μｍとなるように塗布した。
【００７２】
絶縁充填剤層を形成した上記の積層体の端部から、距離＝１０ｍｍの位置において、端面を裁断して、実施例の太陽電池用集電シート試料とした。
【００７３】
＜比較例１＞
アルミニウム箔によって構成する金属バリア層に替えて、樹脂基材層と樹脂耐候層との間に無機バリア層として、シリカ蒸着フィルムを積層したことの他は、実施例と同様の材料、製造条件で比較例１の太陽電池用集電シート試料を作成した。
【００７４】
＜比較例２＞
端面の裁断を行わなかったことの他は、実施例１と同様の材料、製造条件で比較例２の太陽電池用集電シート試料を作成した。
【００７５】
［水蒸気バリア性の測定と評価］
実施例、比較例１、２の太陽電池用集電シート試料について、以下の方法で、水蒸気バリア性を測定し、本発明の太陽電池用集電シートの水蒸気バリア性の効果について検証した。
【００７６】
（水蒸気バリア性の測定方法）
実施例の集電シートから金属回路層を除いた耐候性積層体を試料として、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９（プラスチック−フィルム及びシート−水蒸気透過度の求め方（機器測定法））に基づき、「株式会社日立ハイテクノロジーズ製  ＭＯＣＯＮ水蒸気透過率測定装置ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ  ３／３３」を使用して水蒸気バリア性の測定を行った。
【００７７】
（実施例１）
実施例１の太陽電池用集電シート試料は、アルミ性のバリア層を備え、従来品中最も高い水蒸気バリア性を有するタイプの裏面保護シート（大日本印刷（株）社製）の水蒸気バリア性が、概ね０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ程度であるのに対して、少なくとも、それと同等以上の水蒸気バリア性を備えるものとなることが確認された。尚、実施例１の太陽電池用集電シート試料においては、その端面部分に、目視で確認可能な金属バリア層の損傷は認められなかった。
（比較例１）
金属バリア層を備えない比較例１の太陽電池用集電シート試料の水蒸気バリアは性は、２．５ｇ／ｍ２・ｄａｙであった。
（比較例２）
金属バリア層を備えるが、本発明の製造方法における必須の工程である端部裁断工程を行わずに作成した比較例２の太陽電池用集電シート試料は、の水蒸気バリア性は、０．５ｇ／ｍ２・ｄａｙであった。尚、比較例２の太陽電池用集電シート試料においては、その端面部分に、目視で確認可能な金属バリア層の微細損傷が確認された。
【００７８】
又、実施例１及び、比較例２の太陽電池用集電シート試料を、上記試験後、１２０℃、８５％ＲＨ、１．６５ａｔｍの環境下にて９６時間放置した。そして、その後に、上記試験を再度行った。実施例１の太陽電池用集電シート試料については、水蒸気バリア性の低下は認められなかった。一方、比較例２の太陽電池用集電シート試料については、上記微細損傷部分を発端とした層間剥離の進行が観察され、バリア性の著しい低下が明らかであったため、敢えて測定は行わなかった。
【００７９】
［カール抑制効果の測定と評価］
実施例と比較例１の各太陽電池用集電シートについて、以下の方法で、カール変形の発生の程度を測定し、それぞれの製造方法におけるカール発生の抑止効果について評価した。
【００８０】
（カール抑制効果の測定方法）
実施例、比較例の各太陽電池用集電シートを水平面に静置した状態で、太陽電池用集電シートの各側辺の当該水平面からの乖離距離の平均値を測定した。
【００８１】
（カール抑制防止効果の評価基準）
上記測定結果につき、以下の評価基準で評価した。
Ａ：上記平均値が０ｍｍを超えて、５ｍｍ以下であるものを、極めて好ましいものとして評価した。
Ｂ：上記平均値が５ｍｍを超えて、１５ｍｍ以下であるものを、好ましいものとして評価した。
Ｃ：上記平均値が１５ｍｍを超えて、２５ｍｍ以下のものを、好ましくないものとして評価した。
Ｄ：上記平均値が４０ｍｍ超えるものを、極めて好ましくないものとして評価した。
【００８２】
実施例の太陽電池用集電シートにおいては、上記測定結果は、２ｍｍであり、上記評価結果は「Ａ」であった。比較例１については、上記測定結果は、２３ｍｍであり、上記評価結果は「Ｃ」であった。
【００８３】
上記評価結果から分る通り、本発明の太陽電池用集電シートの製造方法によれば、従来公知の一般的太陽電池用集電シートと同等以上の耐候性と水蒸気バリア性を備える太陽電池用集電シートを、高い生産性の下で製造することができる製造方法であることが分る。
【符号の説明】
【００８４】
１      太陽電池素子
１３    スルーホール
２      太陽電池用集電シート
２１    耐候性積層体
２１１  樹脂基材層
２１２  金属バリア層
２１３  樹脂耐候層
２２    回路
２３    絶縁充填層
２４    導通凹部
３      接合部材
４      電極
【図１】
2015109307.tif 000003
【図２】
2015109307.tif 000004
【図３】
2015109307.tif 000005
【図４】
2015109307.tif 000006