(57)【要約】【課題】製造時に割れおよびクラックが生じにくい太陽電池モジュールの製造方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池素子の裏面とインターコネクタの配置予定領域との間に、加熱によって硬化する導電性の接着部材を配置する第１配置工程と、前記接着部材の上に前記インターコネクタを配置する第２配置工程と、前記インターコネクタの前記配置予定領域における中央部を加熱して、前記太陽電池素子に対して前記インターコネクタを部分的に固着し、さらに、前記インターコネクタに圧力をかけながら、前記インターコネクタの前記配置予定領域の前記中央部以外の部位を加熱して、前記太陽電池素子に対して前記インターコネクタを固着する固着工程と、を備えている。【選択図】  図７
2015029084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池素子を有し、互いに隣り合う前記太陽電池素子の裏面同士がインターコネクタを介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記太陽電池素子の前記裏面と前記インターコネクタの配置予定領域との間に、加熱によって硬化する導電性の接着部材を配置する第１配置工程と、
前記接着部材の上に前記インターコネクタを配置する第２配置工程と、
前記インターコネクタの前記配置予定領域における中央部を加熱して、前記太陽電池素子に対して前記インターコネクタを部分的に固着し、さらに、前記インターコネクタに圧力をかけながら、前記インターコネクタの前記配置予定領域を加熱して、前記太陽電池素子に対して前記インターコネクタを固着する固着工程と、
を備えている太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記固着工程において、前記インターコネクタの前記配置予定領域における中央部の加熱は、前記配置予定領域における１点のみを加熱して、前記太陽電池素子に対して前記インターコネクタを部分的に固着する請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記固着工程の後に、前記接着部材を加熱して前記接着部材を硬化させる工程をさらに備えている請求項１または２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
複数の太陽電池素子を有し、互いに隣り合う前記太陽電池素子の裏面同士がインターコネクタを介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記太陽電池素子の前記裏面と前記インターコネクタの配置予定領域との間に、加熱によって硬化する導電性の接着部材を配置する第１配置工程と、
前記接着部材の上に前記インターコネクタを配置する第２配置工程と、
前記インターコネクタに圧力をかけながら、前記インターコネクタの前記配置予定領域を加熱して、前記太陽電池素子に対して前記インターコネクタを固着する固着工程と、
を備えている太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記固着工程の後に、前記接着部材を加熱して前記接着部材を硬化させる工程をさらに備えている請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記第１配置工程において、前記接着部材を複数の箇所に離散的に島状に配置する請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記第１配置工程において、前記接着部材を島状に配置した各島状部の周囲にスペーサを配置する請求項６に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記第１配置工程において、前記スペーサとして環状体を用いる請求項７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の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
結晶系シリコンの太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールは、通常、金属からなるリボン状の導線であるインターコネクタを太陽電池素子の電極に取り付けることによって、複数の太陽電池素子を電気的に接続して、所定の電気出力を得るようにしている。
【０００３】
太陽電池モジュールの製造工程において、太陽電池素子の電極にインターコネクタをハンダ付けによって接続する場合、接続する材料間の熱膨張率の違いによって熱応力が生じる。これにより、太陽電池素子に反りが発生して、太陽電池素子に割れ，クラックが発生し、製造歩留りを低下させることがあった。
【０００４】
特に、太陽電池素子としてバックコンタクト型の太陽電池素子を用いた場合では、プラス側およびマイナス側の両電極が太陽電池素子の裏面側（非受光面側）に配置される。このため、インターコネクタが全て太陽電池素子の裏面側へ接続されるので、大きな反りが発生しやすく、製造歩留りへの悪影響が大きい。
【０００５】
そこで、バックコンタクト型の太陽電池素子にインターコネクタをハンダ付けで接続した後に、太陽電池素子を変形させることによって、つまり太陽電池素子の一部領域を導線側に突出させることによって、反りを小さくすることが提案されている（下記の特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１０／８７４６０号
【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、上述の太陽電池モジュールの製造方法では、太陽電池素子にインターコネクタで接続した直後に、反りが生じている太陽電池素子を変形させるので、太陽電池素子に割れ，クラックが発生しやすい。
【０００８】
そこで、本発明の一つの目的は、太陽電池モジュールの製造時に太陽電池素子に割れ，クラックの発生を低減できる優れた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】
本発明の一形態に係る太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池素子を有し、互いに隣り合う前記太陽電池素子の裏面同士がインターコネクタを介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池素子の前記裏面と前記インターコネクタの配置予定領域との間に、加熱によって硬化する導電性の接着部材を配置する第１配置工程と、前記接着部材の上に前記インターコネクタを配置する第２配置工程と、前記インターコネクタの前記配置予定領域における中央部を加熱して、前記太陽電池素子に対して前記インターコネクタを部分的に固着し、さらに、前記インターコネクタに圧力をかけながら、前記インターコネクタの前記配置予定領域を加熱して、前記太陽電池素子に対して前記インターコネクタを固着する固着工程と、を備えている。
【００１０】
本発明の他の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池素子を有し、互いに隣り合う前記太陽電池素子の裏面同士がインターコネクタを介して電気的に接続されている太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池素子の前記裏面と前記インターコネクタの配置予定領域との間に、加熱によって硬化する導電性の接着部材を配置する第１配置工程と、前記接着部材の上に前記インターコネクタを配置する第２配置工程と、前記インターコネクタに圧力をかけながら、前記インターコネクタの前記配置予定領域を加熱して、前記太陽電池素子に対して前記インターコネクタを固着する固着工程と、
を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
上記の太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールの製造工程中に太陽電池素子に大きな反りを生じさせること無く、インターコネクタと太陽電池素子とを接続することが可能となり、割れおよびクラックの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池素子を模式的に示すための平面図であり、図１（ａ）は太陽電池素子の受光面側に形成された電極形状の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は太陽電池素子の裏面側に形成された電極形状の一例を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示す太陽電池素子の部分拡大断面図であり、図２（ａ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線の矢印方向における断面図、図２（ｂ）は図１（ａ）のＹ−Ｙ線の矢印方向における断面図である。
【図３】図３は、図１（ｂ）のＡ部における部分拡大平面図である。
【図４】図４は、図４（ａ）は絶縁膜を形成した後の図１（ｂ）のＡ部における部分拡大平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＹ０−Ｙ０線で切断した際の端面を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを示す図であり、図５（ａ）は太陽電池モジュールを構成する太陽電池パネルの分解断面図であり、図５（ｂ）は、受光面側から見た平面図である。
【図６】図６は、２つの太陽電池素子の裏面側において太陽電池素子同士を直列に接続した様子を示す平面図である。
【図７】図７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のフローチャートである。
【図８】図８、は太陽電池素子に絶縁膜を形成した後の図１（ｂ）のＡ部において、出力電極と第１電極に接着部材を配置した平面図である。
【図９】図９は、２つの太陽電池素子の裏面側において太陽電池素子同士を直列に接続した様子を示す平面図である。
【図１０】図１０は、太陽電池素子の電極上にインターコネクタを配置した様子を示す平面図である。
【図１１】図１１は、出力電極とインターコネクタとを接続する様子を示す断面図である。
【図１２】図１２は、ラミネート装置の構造を示す断面図である。
【図１３】図１３は、それぞれ本発明の他の実施形態に係る第１配置工程をの様子を示す図であり、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は断面図である。
【図１４】図１４は、スペーサの変形例を示す平面図である。
【図１５】図１５は、インターコネクタの屈曲部の様子を示す断面図である。
【図１６】図１６は、加熱炉の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る太陽電池モジュールの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は模式的に示したものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は適宜変更し得る。
【００１４】
＜＜太陽電池素子＞＞
本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを構成するバックコンタクト型の太陽電池素子について、図１および図２を用いて説明する。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、太陽電池素子１は、太陽光を主に受光する第１主面である受光面１ａと、図１（ｂ）に示すように、第１主面の反対側に位置する裏面（非受光面）１ｂとを有する。そして、図２（ａ），（ｂ）に示すように、受光面１ａ側と裏面１ｂ側とを貫通する複数の貫通孔８を有する半導体基板５を備えている。また、この貫通孔８の内部には導電性充填材が充填され、一極性の電極２は貫通孔電極２ｂを有している。
【００１６】
半導体基板５の受光面１ａ側に形成された受光面電極２ａは、図１（ａ）に示すように、一極性の電極２の一つであり、複数本の直線状細線の電極がほぼ等間隔に設けられている。さらに、各々１本の受光面電極２ａ上には、貫通孔電極２ｂが１〜５個程度接続されている。
【００１７】
一本の受光面電極２ａに複数の貫通孔電極２ｂを備えることが、一つの貫通孔電極２ｂにおける電流密度を小さくし、太陽電池素子の直列抵抗成分を低減できるため望ましい。
【００１８】
受光面１ａの電極に対応する裏面１ｂに形成された電極の形状は、図１（ｂ）に示すように、まず、貫通孔電極２ｂの直下に、これと電気的に接続された一極性の電極２の一つである矩形状の第１電極２ｃが、複数個、一直線上にほぼ一定間隔で配置されている。そして、第１電極２ｃの一つには、貫通孔電極２ｂが一つまたは複数個、接続されている。
【００１９】
さらに、裏面１ｂには、一極性の電極２とは別の極性を持った他極性の電極３が設けられ、この他極性の電極３は集電電極３ａと出力電極３ｂとから成る。
【００２０】
すなわち、裏面１ｂには、上記の直線状に配置された第１電極２ｃと、その周辺部以外の部分に、アルミニウムなどを主成分とする電極材料を焼成して形成された集電電極３ａとが配置されている。そして、この集電電極３ａ上に銀を主成分とする導電ペーストから形成された出力電極３ｂが配置されている。
【００２１】
図３に図１（ｂ）のＡ部の拡大図を示す。図３に示すように、他極性の電極３の出力電極３ｂは、第１電極２ｃを挟んで対向する位置に設けられる。互いに対向する１対の出力電極３ｂ１、３ｂ２は連結部３ｃで電気的に接続されており、連結部３ｃは互いに隣り合う第１電極２ｃの間隙部に設けられる。出力電極３ｂは、集電電極３ａで集電された電力を流す出力取出電極としての機能を有する。
【００２２】
また、連結部３ｃの上には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、インターコネクタを取り付けたときに、インターコネクタによって一極性の電極２と他極性の電極３との間で短絡が起こらないように、連結部３ｃを覆うように絶縁膜１０が形成される。
【００２３】
また、半導体基板５は一導電型を有し、この半導体基板５の受光面１ａおよび裏面１ｂには、図２（ａ），（ｂ）に示すように、半導体基板５の導電型と異なる逆導電型半導体層６（第１逆導電型半導体層６ａ、第３逆導電型半導体層６ｃ）を有する。
【００２４】
また半導体基板５の貫通孔８の内面には、第２逆導電型半導体層６ｂが設けられている。
【００２５】
一導電型を示す半導体基板５としてボロンをドープしたｐ型のシリコン基板を使用する場合、このような逆導電型半導体層６はｎ型となり、例えばリンなどのｎ型不純物を半導体基板５の表面と貫通孔８の内面に拡散して形成される。
【００２６】
また、図２（ａ），（ｂ）において、集電電極３ａの電極材料として、特にアルミニウムが用いられた場合、これを塗布、焼成して集電電極３ａを形成する際に、高濃度ドープ層４を同時に形成することができる。これにより、半導体基板５中で生成されたキャリアが効率よく集電される。ここで、高濃度とは半導体基板１における一導電型不純物の濃度よりも不純物濃度が大きいことを意味する。
【００２７】
このように、本発明に係る太陽電池素子１では、その受光面１ａおよび貫通孔８内部に、受光面電極２ａおよび貫通孔電極２ｂが配置される。また裏面１ｂ上においては、逆導電型半導体層６上に第１電極２ｃが配置される。さらに、逆導電型半導体層６の非形成部には他極性の電極３として、集電電極３ａと出力電極３ｂとが配置される。
【００２８】
また、半導体基板５の一導電型（例えばｐ型）と逆導電型層（例えばｎ型）を電気的に分離（ｐｎ分離）するため、図１（ａ）に示すように、第１電極２を取り囲むように、その周辺部に分離溝９ａが設けられている。さらに、半導体基板５の裏面１ｂの外周端部に分離溝９ｂが設けられている。
【００２９】
＜＜太陽電池素子の製造方法＞＞
次に、本実施形態に係る太陽電池素子の製造方法について説明する。
【００３０】
＜半導体基板の準備工程＞
まず、一導電型を示す半導体基板５として、例えばボロンなどがドープされたｐ型のシリコン基板を準備する。このシリコン基板は、シリコンインゴットから切り出された単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板からなるシリコン基板を用いればよく、シリコン基板の大きさは例えば一辺１４０〜１８０ｍｍ程度の正方形または矩形であり、その厚みは１５０μｍ〜２５０μｍ程度にすればよい。
【００３１】
＜電極用の貫通孔の形成工程＞
次に、半導体基板５の受光面１ａと裏面１ｂとの間に貫通孔８を形成する。貫通孔８は、機械的ドリル、ウォータージェットまたはレーザー装置等を用いて、例えば半導体基板５の受光面１ａ側から裏面１ｂ側に向けて形成される。特に、貫通孔８形成時または形成後のマイクロクラックの発生を抑えるために、レーザー装置が好適に用いられる。
【００３２】
レーザーとしては、例えばエキシマレーザー、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザーまたはＹＶＯ４（イットリウム・バナデイト）レーザー等を使用することができる。
【００３３】
＜表面エッチング＞
貫通孔８を設けた半導体基板５の表面を、１０〜３０質量％程度、６０〜９０℃の水酸化ナトリウム水溶液で深さ５〜２０μｍ程度エッチングを施し、洗浄する。
【００３４】
これにより、貫通孔８内部の側面もエッチングされ、その表面が清浄化される。
【００３５】
＜逆導電型層の形成工程＞
次に、半導体基板５の表面に逆導電型半導体層６を形成する。逆導電型半導体層６を形成するためのｎ型化ドーピング元素としてはＰ（リン）を用い、シート抵抗が６０〜３００Ω／□程度のｎ型とすることでｐｎ接合部が形成される。
【００３６】
さらに、この逆導電型半導体層６の形成に例えば気相拡散法を用いた場合、半導体基板５の両面および貫通孔８の内壁に、同時に逆導電型半導体層６を形成することができる。
【００３７】
＜反射防止膜の形成工程＞
次に、第１逆導電型半導体層６ａの上に、反射防止膜７を形成することが好ましい。反射防止膜７の材料としては、窒化珪素膜や酸化チタン膜などを用いることができる。反射防止膜７の形成方法としては、プラズマ励起化学堆積（ＰＥＣＶＤ）法、蒸着法またはスパッタリング法などを用いることができる。
【００３８】
＜受光面電極と貫通孔電極の形成工程＞
次に、半導体基板５に、受光面電極２ａと貫通孔電極２ｂを形成する。
【００３９】
これらの電極は、半導体基板５の受光面１ａにスクリーン印刷法などの塗布法を用いて導電性ペーストを塗布すればよく、例えば銀等からなる導電性ペーストを、最高温度５００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することによって形成される。
【００４０】
＜非受光面側電極の形成工程＞
次に、半導体基板５の裏面１ｂ上に、集電電極３ａを形成する。
【００４１】
集電電極３ａは、例えばスクリーン印刷法を用いて、半導体基板５の裏面１ｂ上に導電性ペーストを塗布すればよい。例えば、アルミニウム等からなる導電性ペーストを、集電電極３ａとなるような所定の電極形状に塗布し、最高温度５００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することによって集電電極３ａを形成できる。これにより、一導電型半導体不純物が高濃度に拡散された高濃度ドープ層４を形成することも可能となる。
【００４２】
次に、半導体基板５の裏面１ｂ上に第１電極２ｃと出力電極３ｂと連結部３ｃとを形成する。
【００４３】
上述の塗布法を用いて、半導体基板５の裏面１ｂに導電性ペーストを塗布すればよい。例えば、銀等からなる導電性ペーストを、例えば図１（ａ）の電極形状となるようにスクリーン印刷法を用いて塗布し、最高温度５００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することによって、第１電極２ｃと出力電極３ｂと連結部３ｃとを形成する。
【００４４】
＜ｐｎ分離工程＞
ｐｎ分離は、裏面１ｂの周辺部のみに酸化珪素やアルミナなどの粉末を高圧で吹きつけて、裏面１ｂの周辺部の逆導電型層を削り取るブラスト加工法、または裏面１ｂの周辺端部に分離溝９ｂを形成するレーザー加工法を用いることで可能である。
【００４５】
次に、第１電極２ｃにおける周辺部分のｐｎ分離を行う場合は、第１電極２ｃ、集電電極３ａ、連結部３ｃ以外の部分に、ＹＡＧレーザー（波長１０６４ｎｍ）、またはＳＨＧ（Second Harmonic Generation）−ＹＡＧレーザー（波長５３２ｎｍ）などを用いてレーザー光を照射し、図示されているように断面がＵ字状の分離溝９ａを形成することで行う。
【００４６】
ｐｎ分離工程は、上述のブラスト方法またはレーザー加工方法を用いたものに限定されない。例えばフッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ３）との混合溶液などのエッチング液の液表
面に、半導体基板５の裏面１ｂのみを接触させてもよい。この方法によっても裏面１ｂ側の逆導電型半導体層６をエッチングして除去できる。このようなウエットエッチングを用いる場合は、上述した非受光面側電極の形成工程の前にウエットエッチングを行う。そして、第１電極２ｃの形成に用いる導電ペーストをｐ型の半導体基板とのオーミックコンタクト性が抑制された銀を主成分のものを使用するか、第１電極２ｃの形成部分の半導体基板５に予め絶縁膜を形成するとよい。
【００４７】
＜絶縁膜の形成工程＞
さらに、他極性の電極３の連結部３ｃ上には、絶縁膜１０を形成する。図４（ａ），（ｂ）に示すように、連結部３ｃの少なくとも第１電極２ｃの延長部分には絶縁膜１０が形成される。絶縁膜１０は、例えばポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂またはエポキシ樹脂などの絶縁樹脂を、スクリーン印刷法で１０〜１００μｍ程度に塗布し、大気雰囲気中で１５０〜４００℃程度の温度で１５〜６０分程度の条件下で硬化させることによって形成する。
【００４８】
以上のようにして、本実施形態の太陽電池素子が完成する。
【００４９】
＜太陽電池モジュール＞
図５（ａ）に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュールＭは太陽電池パネルＰを有する。太陽電池パネルＰは、透光性部材１２と裏面保護材１３との間に、表側充填材１４および裏側充填材１５で封入した太陽電池素子１を配置した構造を有する。そして、太陽電池パネルＰの外周部には、図５（ｂ）に示すように、枠体１８を取り付けている。さらに、太陽電池パネルＰの裏面には、発電電力を出力配線１６を通じて外部回路に出力するための端子箱１７を取り付けている。
【００５０】
透光性部材１２は、ガラスまたはポリカーボネート樹脂などからなる透明な基板が用いられる。ガラス板については、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラスまたは熱線反射ガラスなどが用いられる。
【００５１】
表側充填材１４および裏側充填材１５は、上述のようにエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）のほか、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）などを主成分とするものを用いることができる。
【００５２】
裏面保護材１３は水分を透過しないように、アルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシートなどが用いることができる。
【００５３】
＜太陽電池素子の接続について＞
太陽電池素子１は、その裏面側においてインターコネクタ１１によって互いに電気的に接続されている。本実施形態に係るインターコネクタ１１は、例えば厚さ０．１〜０．６ｍｍ程度であり、幅１．０〜４．０ｍｍ程度の直線形状の銅またはアルミニウムなどのリボン状の金属から成る。ここで、銅またはアルミニウムの表面をハンダまたはニッケルなどを用いたメッキなどで被覆してもよい。また、インターコネクタ１１の長さは、太陽電池素子１の大きさ、接続する太陽電池素子の間の間隔などを考慮して最適な長さに決定すればよいが、一般的な１５０〜１６０ｍｍ角程度の太陽電池素子１では、２８０〜３４０ｍｍ程度である。
【００５４】
図６は本実施形態に係る２つの太陽電池素子１Ｓと太陽電池素子１Ｔとを直列に接続した状態を示したものである。図６において、１１（１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ）はインターコネクタを示す。本実施形態においては、太陽電池素子１Ｓの他極性の電極３の出力電極
３ｂ２と、太陽電池素子１Ｔの一極性の電極２の第１電極２ｃとが一直線上に並ぶように太陽電池素子１Ｓ、１Ｔが配置されている。このため、太陽電池素子１Ｓと太陽電池素子１Ｔとの接続は、図６に示すように、直線状のインターコネクタ１１を用いて、各電極とインターコネクタ１１を導電性接着剤で接着することによって、電気的に接続することができる。
【００５５】
＜太陽電池素子の接続方法＞
次に、インターコネクタ１１を介した太陽電池素子の接続方法について説明する。本実施形態に係る太陽電池素子の接続方法では、図７のフローチャートに示すように、第１配置工程、第２配置工程、および固着工程を順次行う。固着工程は、例えば、インターコネクタ１１の配置予定領域２０における中央部を加熱して、太陽電池素子１に対してインターコネクタ１１を部分的に固着する第１固着工程と、さらに、インターコネクタ１１に圧力をかけながら、インターコネクタ１１の配置予定領域２０を加熱して、太陽電池素子１に対してインターコネクタ１１を固着する第２固着工程とを有する。
【００５６】
まず、第１配置工程では、図８に示すように、太陽電池素子１の他極性の電極３の出力電極３ｂ２と、一極性の電極２の第１電極２ｃとの、各々のインターコネクタ１１の配置予定領域２０に、接着部材２１を例えば複数の箇所に離散的に島状に配置する。ここで、配置予定領域２０とは、例えば第１電極２ｃであれば、図１（ｂ）に示すように、一端部にある第１電極２ｃ２の外側端部から他端部の第１電極２ｃ１の外側端部までの領域であり、インターコネクタ１１が配置される予定の全域をさす。
【００５７】
接着部材２１は、銀、銅もしくは、ビスマスおよび錫を含む合金、または、カーボンなどの導電性フィラーを、熱硬化性のエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、またはポリイミド樹脂などのバインダーに混練・分散させた導電性のものである。特に、バインダーは耐熱性が高いエポキシ樹脂を好適に用いることができる。また、接着部材２１は、その硬化温度が７０〜１８０℃程度、硬化時間が０．２５〜１時間程度であり、硬化後の体積抵抗率が１０−１〜１０−５Ω・ｃｍ程度の熱硬化性の樹脂を用いることができる。
【００５８】
接着部材２１を、島状（例えば略円形状）に１箇所当たり１〜３点程度で、合計面積が０．２〜１０ｍｍ２程度、硬化前の高さが２０〜１４０μｍ程度になるように配置する。また、接着部材２１は、ディスペンサーなどを用いて、太陽電池素子１の配置予定領域２０の一極性の電極２の第１電極２ｃと、他極性の電極３の出力電極３ｂ２とに対して、それぞれ略中央部に塗布する。
【００５９】
このように、第１配置工程において、接着部材２１を各電極毎に複数箇所に離散的に島状に配置することによって、太陽電池素子とインターコネクタ１１とを接続したときの熱応力の発生をより小さくできて、太陽電池素子１の反りの発生をより抑えることができる。なお、第１配置工程における接着部材２１の塗布は、使用する接着部材２１の抵抗、接着力、硬化時の収縮率などの特性によって、線状または面状に塗布してもかまわない。
【００６０】
次に、第２配置工程を行う。この工程では、上述のように太陽電池素子１の他極性の電極３の出力電極３ｂ２と一極性の電極２の第１電極２ｃとの各々に対して、島状に配置された接着部材２１の上に、インターコネクタ１１を配置する。
【００６１】
図９は太陽電池素子１Ｓと１Ｔを直列に接続する前の配置状態を示したものである。太陽電池素子１Ｓおよび太陽電池素子１Ｔの配置は、以下のようにして行う。まず、太陽電池素子１Ｓを作業台上の所定の位置に載置する。次に、太陽電池素子１Ｔを太陽電池素子１Ｓに対し、向きを１８０°回転した状態で太陽電池素子１Ｓと隣接する位置に、次のように載置する。太陽電池素子１Ｔは、太陽電池素子１Ｓに対し縦方向には１〜５ｍｍ程度
の所定の間隔をあけ、横方向には太陽電池素子１Ｓ、１Ｔの中央部の第１電極２ｃの中心線が距離Ｄだけ離隔した状態で太陽電池素子１Ｔを配置する。この距離Ｔは、太陽電池素子１Ｓの他極性の電極３の出力電極３ｂ２と太陽電池素子１Ｔの一極性の電極２の第１電極２ｃが一直線上に並ぶように決定された距離であり、予め太陽電池素子１の裏面電極の設計図面などから求めておけばよい。次に、図１０に示すように、隣接する太陽電池素子同士が直列接続されるようにインターコネクタ１１を配置する。
【００６２】
次に、第１固着工程を行う。この工程では、インターコネクタ１１の配置予定領域２０における中央部を加熱して、太陽電池素子１に対してインターコネクタ１１を部分的に固着する。例えば図１０において、インターコネクタ１１の配置予定領域における他極性の電極３の出力電極３ｂ２のうちで、中央部の出力電極３ｂｃを選定する。すなわち、中央部の出力電極３ｂｃは、一直線状に配置された複数の出力電極３ｂ２の列のほぼ中央に位置する。例えば、一直線状に配置された出力電極３ｂ２の列に、２５個または２６個あれば一端部から１２〜１５番目の出力電極３ｂ２が中央部の出力電極３ｂｃとなる。
【００６３】
中央部に位置している出力電極３ｂｃは、１〜３点程度を選定してもよいが、複数点を選定し、これに対してインターコネクタ１１を接続した場合、第１固着工程後に、これらの点同士の間のインターコネクタ１１において、インターコネクタ１１の収縮による熱応力が発生して、太陽電池素子１に反り，クラックが発生する場合がある。このため、中央部は1点であることが望ましい。すなわち、同じ列に２５個の出力電極３ｂ２があれば、
一端部から１３番目の出力電極３ｂ２が中央部の出力電極３ｂｃとなり、また２６個であれば一端部から１３番目または１４番目が中央部の出力電極３ｂｃとみなす。
【００６４】
次に、図１１に示すように、中央部の出力電極３ｂｃ上のインターコネクタ１１に加熱体１９の下面部２６を当接させて、インターコネクタ１１を介してその直下に配置された接着部材２１を加熱して硬化させる。そして、中央部の出力電極３ｂｃとインターコネクタ１１とを接着する。
【００６５】
この工程で用いる加熱体１９の構造は、図１１に示すように、熱導電性の高い金属、例えば銅などで作製された中空で、下面部２６が平面状に閉じた円筒形の容器２２の内部にシーズヒーターなどのヒーターユニット２３を配置したものである。さらに、容器２２の外部には、冷却水などが通る冷却菅２４を配置するとよい。ここで、ヒーターユニット２３の下面部２６ａには、熱電対などの温度センサーを配置して、ヒーターユニット２３を制御することによって、下面部２６ａの温度がほぼ一定に維持されるようにするとよい。また、容器２２の上部は開口部２５を設けて、開口部２５から加熱された空気が抜ける構造とすることが望ましい。また、接着時には、ヒーターユニット２３の下面部２６ａだけでなく、容器２２の下面部２６ｂもインターコネクタ１１と当接させるようにする。
【００６６】
加熱体１９によって、容器２２の下面部２６ｂも冷却菅２４によって冷却される。このため、接着時の熱が必要以上に伝導されることを抑えることができて、ヒーターユニット２３の下面部２６ａと当接している部分のインターコネクタ１１のみを昇温させることができる。これにより、第１固着工程で、中央部の出力電極３ｂｃとインターコネクタ１１のみを接着できて、他の出力電極３ｂとインターコネクタ１１とが接着しないようにすることができる。
【００６７】
なお、第１固着工程において接着部材２１は完全に硬化させてもよいが、中央部の出力電極３ｂｃとインターコネクタ１１とが接着していれば、次の第２固着工程で安全に硬化させることができる。このため、硬化が不完全な状態でも構わない。また、加熱体１９の容器２２の下面部２６の温度と加熱時間とは、接着部材２１の材質および作業性などを考慮して、最適に決定すればよい。例えば、エポキシ樹脂などを用いた接着部材２１では、
１４０〜２５０℃程度の温度で、３〜２０秒程度に加熱するようにしてもよい。
【００６８】
以上、他極性の電極３の出力電極３ｂ２を例に第１固着工程を説明したが、一極性の電極２の第１電極２ｃでも同様である。
【００６９】
次に、第２固着工程として、インターコネクタ１１に圧力をかけながら、インターコネクタ１１の配置予定領域２０の少なくとも中央部以外の部位を加熱して、太陽電池素子１に対してインターコネクタ１１を全体的に固着する。例えば、金属板またはセラミック板などの熱伝導率の比較的高い平板状の押圧材を、インターコネクタ１１を載置した太陽電池素子１のほぼ全面を覆うように載置する。そして、接着部材２１上に配置したインターコネクタ１１のほぼ全体に圧力をかけた状態で、ヒーターなどで押圧材を加熱する。これにより、第１電極２ｃと出力電極３ｂ２とに配置した接着部材２１を完全に硬化させて、配置予定領域２０のインターコネクタ１１を第１電極２ｃまたは出力電極３ｂ２に接着することができる。その後、押圧材の加熱を止め、太陽電池素子１の温度が室温にまで低下してから、太陽電池素子１上から押圧材を取り去る。
【００７０】
このように本実施形態では、第１配置工程、第２配置工程、第１固着工程および第２固着工程を順次経ることによって、インターコネクタ１１が所定の位置からずれることがなく、また、太陽電池素子１の反りの発生を抑制しながら太陽電池素子１の電極とインターコネクタ１１との接続を行うことができる。そして、太陽電池素子１に割れ，クラックの発生を極力低減させることができる。
【００７１】
また、第２固着工程は、太陽電池モジュール製造工程のラミネート工程において同時に行うことができる。以下、本実施形態に係るラミネート工程について説明する。
【００７２】
まず、図５（ａ）に示すように、太陽電池パネルＰを構成する各部材、すなわち透光性部材１２と、表側充填材１４と、上述の第１配置工程、第２配置工程および第１固着工程まで終了した太陽電池素子１と、裏側充填材１５と、裏面保護材１３との積層体３８を準備する。
【００７３】
次に、この積層体３８を、ラミネート装置（以下、ラミネータという）Ｌにセットする。図１２は、本実施形態で使用するラミネータＬの一実施形態を示す断面図である。図１２に示すように、ラミネータＬは上チャンバＬａおよび下チャンバＬｂを備えている。図１２に示すように、上チャンバＬａ側おいて、図中３１は上チャンバハウジング、３２は上チャンバ真空領域、３３はダイヤフラムシート、３４は上チャンバ用真空ポンプである。また、下チャンバＬｂ側において、３５は下チャンバハウジング、３６はヒーター盤、３７はヒーター、３９は下チャンバ用真空ポンプ、４０は下チャンバ真空領域である。
【００７４】
上チャンバハウジング３１の内部には、シリコンゴムなどから成る伸縮自在のダイヤフラムシート３３が設けられている。ダイヤフラムシート３３と上チャンバハウジング３１とに囲まれたチャンバ内部の領域３２は、減圧できるようにチャンバの外にある真空ポンプ３４に接続されている。また、上チャンバＬａと下チャンバＬｂとは開閉可能な構造になっている。
【００７５】
下チャンバハウジング３５は、その内部の下チャンバ真空領域４０を減圧するための真空ポンプ３９が接続されている。また、下チャンバハウジング３５の略中央にはヒーター盤３６が配置されている。
【００７６】
ヒーター盤３６は、例えば平面形状が２ｍ×１ｍ程度の長方形状であり、アルミニウムまたはステンレス等の金属部材から構成されて、その内部にヒーター３７が配置されてい
る。予めヒーター３７に通電しておき、ヒーター盤３６上を一定の温度（例えば１４０〜１８０℃程度）に昇温しておく。その後、ラミネートする太陽電池モジュールのパネル部における積層体３８を、このヒーター盤３６の上面に配置する。積層体３８をセットした状態で、上下両チャンバＬａ、Ｌｂを閉じて、真空ポンプ３４、３９によって上チャンバ真空領域３２および下チャンバ真空領域４０を６６〜１３３Ｐａ程度に減圧する。その後、積層体３８が所定の温度（例えば５０〜１１０℃程度）に達したら、上チャンバ真空領域３２の圧力を上げることによって、ダイヤフラムシート３３を膨張させる。そして、積層体３８を上チャンバＬａのダイヤフラムシート３３とヒーター盤３６との間で加熱しながら押圧する。このときの積層体３８の温度は１４０〜１８０℃程度であり、上チャンバ真空領域３２と下チャンバ真空領域４０との最大差圧は約1気圧である。
【００７７】
この状態を１５分〜１時間程度維持して、表側充填材１４および裏側充填材１５を溶融架橋させるとともに、積層体３８の内部にある気泡を追い出して、軟化した表側充填材１４および裏側充填材１５を万遍なく太陽電池素子１の周囲に充填させる。
【００７８】
このとき、同時に第２固着工程として太陽電池素子１も昇温されるので、太陽電池素子１に反りが発生することがなく、太陽電池素子１とインターコネクタ１１とが加圧される。そして、接着部材２１が硬化して、太陽電池素子１とインターコネクタ１１とが接続される。
【００７９】
この後、下チャンバ真空領域４０も大気圧に戻すとともに積層体３８を冷却する。そして、上チャンバハウジング３１と下シャンバハウジング３５とを開いて、一体化した積層体３８（太陽電池パネルＰ）をラミネータＬから取り出す。
【００８０】
このように、第２固着工程を太陽電池モジュール製造工程のラミネート工程において同時に行うことによって、工程の簡略化を図ることができる。さらに、押圧しながら太陽電池素子１にインターコネクタ１１を接続し、そのまま太陽電池素子１の周囲をＥＶＡなどで固めることができる。このため、太陽電池素子１に大きな反りを生じさせることがなく、インターコネクタと太陽電池素子とを確実に接続することが可能となる。
【００８１】
太陽電池パネルＰの外周部に、アルミニウムまたは樹脂などによって作製された枠１８をビス止めする。直列接続された複数の太陽電池素子１のうち、端部に位置する太陽電池素子の一端は、出力配線１６による出力取出部である。この出力配線１６を、太陽電池パネルＰの裏面側に接着剤などで取り付けられた樹脂製の端子箱１７に接続して、太陽電池モジュールＭが完成する。
【００８２】
＜＜他の実施形態１＞＞
図１３（ａ），（ｂ）は、他の実施形態１に係る第１配置工程を示すものである。この第１配置工程においては、太陽電池素子１の他極性の電極３の出力電極３ｂ２と、一極性の電極２の第１電極２ｃとの各々に、接着部材２１を島状に複数箇所に離散的に配置する前に、島状部である各接着部材２１のそれぞれを囲う位置にスペーサ４２が配置される。
【００８３】
スペーサ４２は、導電性樹脂または絶縁樹脂で形成できる。スペーサ４２による電極間の短絡を防止するために、スペーサ４２を絶縁樹脂で形成することが望ましい。例えば、エポキシ樹脂などの絶縁樹脂をスクリーン印刷法によって、図１３（ａ）に示すように、環状に塗布し、乾燥、固化させる。これにより、スペーサ４２を形成できる。その後、スペーサ４２の内部領域の略中心の位置に、上述のように接着部材２１をスペーサ４２の高さと同一か、それよりも高い厚さに塗布する。なお、スペーサ４２の大きさは、幅０．1
〜３ｍｍ程度であり、内径０．３〜５ｍｍ程度である。
【００８４】
このような構造によって、その後の第２配置工程、第１固着工程および、第２固着工程において、インターコネクタ１１が出力電極３ｂ２または第１電極２ｃに押圧された場合でも、図１３（ｂ）に示すように、接着部材２１の周囲に高さＨのスペーサ４２があるため、接着部材２１の厚さが接着部材２１の高さＨと同程度に確保できる。そして、インターコネクタ１１と、出力電極３ｂ２または第１電極２ｃとの接着強度が低下することを抑えることができる。
【００８５】
接着部材２１の膜厚Ｈは、発明者らが繰り返し行ったテストの結果、２０〜１４０μｍであることが望ましいことがわかった。すなわち、接着部材２１の高さＨが２０〜１４０μｍであれば、インターコネクタ１１と出力電極３ｂ２または第１電極２ｃとの接着強度が低下しにくく、ひいては太陽電池モジュールの光電変換効率も低下しにくい。
【００８６】
また、スペーサ４２の形状は、図１４に示すように、その内部領域と外部領域が連通する欠損部４３を１〜３個程度設けることが望ましい。上述のラミネート工程において、減圧下で圧力をかけて、積層体３８内部の空気を抜くときに、スペーサ４２とインターコネクタ１１とによって形成される内部空間部の空気を、スペーサ４２の欠損部４３から速やかに抜くことができる。これにより、上記の内部空間部の空気が残りにくくなり、太陽電池パネルＰに気泡が発生しないようにして、完成した太陽電池モジュールの外観をよくすることができて信頼性が向上する。
【００８７】
なお、このスペーサ４２の形状は環状に限定されるものではなく、使用する絶縁樹脂の特性によって、塗布した接着部材２１を囲むように、線状または面状に塗布してもよい。
【００８８】
＜＜他の実施形態２＞＞
他の実施形態２では、図１５に示すように、インターコネクタ１１において、出力電極３ｂ２または第１電極２ｃに接続される部分以外の箇所に、屈曲部４４を設けることが他の実施形態と相違する。このような屈曲部４４を設けることによって、インターコネクタ１１を出力電極３ｂ２または第１電極２ｃに接続した後に、太陽電池素子１に熱応力で反りが発生しても、屈曲部４４がこれに対応して延びるように変形する。このため、太陽電池素子１の反りの発生をさらに抑制することが可能となり、太陽電池素子１に割れ，クラックの発生も低減できる。この屈曲部４４は、例えば、その上端から下端まで０．３〜１ｍｍ程度の正弦曲線状に１〜２サイクル程度設けるものでよく、インターコネクタ１１を上下方向から所定の型に挟み込みように押さえつけることで設けることができる。
【００８９】
＜＜他の実施形態３＞＞
また、他の実施形態３では、上述の第１固着工程および第２固着工程の後に第３固着工程を有する。
【００９０】
本実施形態では、第２固着工程おいて、ラミネータＬで上述の積層体３８を加熱、押圧することによって、充填材１４、１５が溶融し、積層体３８が一体化される。太陽電池パネルＰの厚みが固定するところまでラミネータLによる加熱・押圧を行った後、積層体３
８を一旦ラミネータＬから取り出す。そして、第３固着工程では、図１６に示すようなラミネータＬとは別の加熱手段である加熱炉Ｆにて、大気圧下で再度加熱を行う。この加熱によって、接着部材２１を完全に硬化させることができる。また、充填材１４、１５がＥＶＡのように架橋をするものであれば、第３固着工程にて充填材１４、１５の架橋を進めてもよい。
【００９１】
第２固着工程でラミネータＬを用いて、太陽電池素子１などを昇温，加圧することによって、接着部材２１を硬化させるが、接着部材２１の材質によっては樹脂が硬化するまで、１００℃以上の温度を維持したまま、５〜３０分程度を要するものがある。この場合は
、ラミネータＬが占有されるので、生産効率が低下する場合がある。そこで、第３固着工程としてラミネータＬとは別の加熱炉Ｆにて接着部材２１の硬化を進めるとよい。これにより、ラミネータＬの使用時間を短くできて、生産効率を向上させることができる。
【００９２】
第３固着工程で用いる加熱炉Ｆは、その内部に載置された積層体３８が、ほぼ均一に加熱される機構を備えたものであればよい。加熱炉Ｆは、例えば図１６に示すように、積層体３８が複数枚入る大きさの本体部４５と、積層体３８を出し入れする扉部４６とを有している。また、本体部４５は、赤外線ヒーターなどで所定の温度に昇温された空気を本体部４５の内部に循環させる熱風発生器４８を備えている。さらに、本体部４５の内側には、積層体３８を載置するための支持体４９が配置されている。なお、扉部４６には、その開閉がしやすいように取手４７が取り付けられている。
【００９３】
加熱炉Ｆを用いた第３固着工程での積層体３８の温度および時間は、使用する接着部材２１および充填材１４、１５の種類、ラミネータＬでの保持時間などを考慮して、接着部材２１が完全に硬化するように決定すればよいが、例えば１４０〜１８０℃程度の温度で５〜１５分程度とする。
【００９４】
＜＜他の実施形態４＞＞
他の実施形態４においては、上述の第１固着工程を行わずに、第２固着工程の後に第３固着工程を行う。まず、第１配置工程では、接着部材２１を電極に配置して、第２配置工程によって電極に配置された接着部材２１上にインターコネクタ１１を配置する。その後、接着部材２１の粘度によってインターコネクタ１１の位置ずれを低減して、積層体３８を形成する。その後、第１固着工程である太陽電池素子１に対してインターコネクタ１１を部分的に固着する工程を行わずに、第２固着工程でラミネータＬを用いて上述の積層体３８を加熱，押圧する。この第２固着工程では、充填材１４、１５が溶融して積層体３８は一体化し、太陽電池パネルＰの厚みが固定するところまでを行う。その後、第３固着工程において、加熱炉Ｆを用いて、接着部材２１に対して再度加熱を行うことで、接着部材２１を完全に硬化させる。
【００９５】
このように第１固着工程を行わずに、第２固着工程の後に第３固着工程を行うことによって、工程の簡略を図ることができる。
【００９６】
なお、上記の各実施形態では、インターコネクタ１１としてリボン状の銅またはアルミニウムなどの金属箔から成るものを例として述べたが、これに限定されない。例えばＰＥＴ、ポリイミドもしくはポリエステルなどの屈曲性のあるシート、または、ガラスエポキシ樹脂、エポキシ樹脂もしくはフェノール樹脂などから成る絶縁性の高い基板に、銀または銅などの導電性ペーストを印刷することなどによって、配線を施したものをインターコネクタとして用いることも可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１：太陽電池素子
１ａ：受光面
１ｂ：非受光面
２：一極性の電極
２ａ：受光面電極
２ｂ：貫通孔電極
２ｃ：第１電極
３：他極性の電極
３ａ：集電電極
３ｂ：出力電極
３ｂｃ：中央部の出力電極
３ｃ：連結部
４：高濃度ドープ層
５：半導体基板
６：逆導電型半導体層
６ａ；第１逆導電型層
６ｂ：第２逆導電型層
６ｃ；第３逆導電型層
７：反射防止膜
８：貫通孔
９：分割溝
９ａ：周辺部の分離溝
９ｂ：外周端部の分離溝
１０： 絶縁膜
１１：インターコネクタ
１２：透光性部材
１３：裏面保護材
１４：表側充填材
１５：裏側充填材
１６：出力配線
１７：端子箱
１８：枠体
１９：加熱体 
２０：インターコネクタの配置予定領域
２１：接着部材
２２：ヒーターユニットの容器
２３：ヒーターユニット
２４：冷却菅
２６：下面部
３１：上チャンバハウジング
３２：上チャンバ真空領域
３３：ダイヤフラムシート
３４：上チャンバ用真空ポンプ
３５：下チャンバハウジング
３６：ヒーター盤
３７：ヒーター
３９：下チャンバ用真空ポンプ
４０：下チャンバ真空領域
４２：スペーサ
４３：スペーサの欠損部
４４：屈曲部
４５：加熱炉の本体部
４６：加熱炉の扉部
４７：扉部の取手
４８：熱風発生器
４９：支持体
Ｍ：太陽電池モジュール
Ｐ：太陽電池パネル
Ｌ：ラミネータ
Ｆ：加熱炉
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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