(57)【要約】【課題】高密度且つ安価で信頼性の高い回路基板、および太陽電池モジュールを提供する。回路パターン形成時に、不要部分の除去工程を不要とする。導電回路の端面バリおよび回路パターン剥離による不具合を軽減する。【解決手段】バックシート、接着層、および金属電極を含む回路基板である。前記金属電極が、第１金属電極、第２金属電極、および前記第１金属電極および前記第２電極の間の切断片を含み、前記第１金属電極および前記第２金属電極が、前記接着層に向けて押し込み変形されており、前記切断片が、前記接着層内に少なくとも部分的に押し込まれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックシート、接着層、および金属電極を含む回路基板であって、
前記金属電極が、第１金属電極、第２金属電極、および前記第１金属電極および前記第２電極の間の切断片を含み、
前記第１金属電極および前記第２金属電極が、前記接着層に向けて押し込み変形されており、
前記切断片が、前記接着層内に少なくとも部分的に押し込まれている、回路基板。
【請求項２】
前記第１金属電極、前記第２金属電極、および前記切断片が、金属箔を切断するとともに前記金属箔の切断された部分が除去されることなく形成されたものである、請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記第１金属電極および前記第２金属電極が、それぞれ第１切断端面および第２切断端面を有し、前記第１切断端面および前記第２切断端面が、前記基材の垂線に対して傾斜している、請求項１または２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記切断片が、前記接着層内に全体的に押し込まれている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回路基板。
【請求項５】
前記切断片が、前記接着層内に部分的に押し込まれている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の回路基板。
【請求項６】
前記切断片の幅が、１００μｍ以上３ｍｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回路基板。
【請求項７】
前記第１切断端面および前記第２切断端面の間の距離が、２０μｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回路基板。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の回路基板を備えた、太陽電池モジュール。
【請求項９】
バックシート、接着層、および金属箔をこの順に含む積層体を準備する準備工程と、
前記金属箔を切断することにより、第１金属電極、第２金属電極、および前記第１金属電極および前記第２電極の間の切断片を形成する金属電極形成工程とを含み、
前記金属電極形成工程において、前記第１金属電極および前記第２金属電極が、前記接着層に向けて押し込み変形され、
更に、前記切断片を前記接着層内に少なくとも部分的に押し込む押し込み工程を含む、回路基板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１金属電極、前記第２金属電極、および前記切断片が、前記金属箔の切断された部分が除去されることなく形成されたものである、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記第１金属電極および前記第２金属電極が、それぞれ第１切断端面および第２切断端面を有し、前記第１切断端面および前記第２切断端面が、前記基材の垂線に対して傾斜している、請求項９または１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記押し込み工程が、前記金属箔の前記切断と同時に行われる、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記金属電極形成工程において、平行に配置された一対の打ち抜き刃によるうち抜きによって前記金属箔を切断すると同時に、前記平行に配置された一対の打ち抜き刃の間に配置された押し型により、前記切断片を前記接着層内に少なくとも部分的に押し込む、請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記押し込み工程が、前記金属箔の前記切断の後に行われる、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記押し込み工程において、前記切断片を、前記接着層内に全体的に押し込む、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記押し込み工程において、前記切断片を、前記接着層内に部分的に押し込む、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板およびその製造方法、および太陽電池モジュールに関し、好適には太陽電池用回路基板およびその製造方法、および太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に回路や配線等の導電性パターンを形成する場合、先ず、基板上に金属薄膜を成膜してから、フォトエッチングなどによってパターニングを行う。その後、多くの場合、不要部分の金属薄膜を除去することによって、導電性パターンを形成する。
【０００３】
このような製造方法は工程数が多くなるため、近年では、基板上に金属箔シートを接着し、打ち抜き刃によって金属箔を打ち抜くことにより、導電性パターンを形成することも行われている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ＩＣタグのアンテナとなる導電性パターンを形成する方法が記載されている。ここでは、金属箔と接着層を有する金属箔シートと、基材とを重ね合わせ、加熱された打ち抜き刃を用いて金属箔シートの打ち抜きおよび仮止めを行い、不要な部分を吸引機等で除去されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７６２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題があった。回路パターン形成する際には、金属箔をパターン状に切断したあとに不要部分の除去工程が必要となっていた。また、この不要部分のパターンが複雑になると、剥離の際に千切れたりするため除去作業を困難なものとしていた。また不要部分の除去の際に、必要な回路パターンのエッジ部分が引っ張られ、回路端面にバリが出たり、回路パターンの浮きやはがれが発生したりしていた。このような回路を太陽電池モジュール化した場合、短絡等の不具合を起こすことがあった。
【０００７】
また、従来手法で回路パターンを形成する際、対となる平行した２つの刃で切断を行い、間の不要部分を剥離していた。しかし、この刃の間隔が１ｍｍ以下になると２つの刃の物理的近接の限界になり、パターン打ち抜きが困難になることで、高密度な配線パターン形成を困難にしていた。
【０００８】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、本発明の１つの課題は、高密度且つ安価で信頼性の高い回路基板、および太陽電池モジュールを提供することである。本発明の別の課題は、回路パターン形成時に、不要部分の除去工程を不要とすることである。本発明の更に別の課題は、導電回路の端面バリおよび回路パターン剥離による不具合を軽減することを可能とする回路基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題を解決するための手段の一例は、バックシート、接着層、および金属電極を含む回路基板であって、前記金属電極が、第１金属電極、第２金属電極、および前記第１金属電極および前記第２電極の間の切断片を含み、前記第１金属電極および前記第２金属電極が、前記接着層に向けて押し込み変形されており、前記切断片が、前記接着層内に少なくとも部分的に押し込まれている、回路基板である。
【００１０】
ここで、前記第１金属電極、前記第２金属電極、および前記切断片が、金属箔を切断するとともに前記金属箔の切断された部分が除去されることなく形成されたものであることが好ましい。また、前記第１金属電極および前記第２金属電極が、それぞれ第１切断端面および第２切断端面を有し、前記第１切断端面および前記第２切断端面が、前記基材の垂線に対して傾斜していることが好ましい。ここで、前記切断片が、前記接着層内に全体的に押し込まれて（すなわち埋没して）いてもよい。あるいは、前記切断片が、前記接着層内に部分的に押し込まれていてもよい。また、前記切断片の幅が、１００μｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、前記第１切断端面および前記第２切断端面の間の距離が、２０μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明の課題を解決するための手段の別の例は、バックシート、接着層、および金属箔をこの順に含む積層体を準備する準備工程と、前記金属箔を切断することにより、第１金属電極、第２金属電極、および前記第１金属電極および前記第２電極の間の切断片を形成する金属電極形成工程とを含み、前記金属電極形成工程において、前記第１金属電極および前記第２金属電極が、前記接着層に向けて押し込み変形され、更に、前記切断片を前記接着層内に少なくとも部分的に押し込む押し込み工程を含む、回路基板の製造方法である。
【００１２】
ここで、前記第１金属電極、前記第２金属電極、および前記切断片が、前記金属箔の切断された部分が除去されることなく形成されたものであることが好ましい。また、前記第１金属電極および前記第２金属電極が、それぞれ第１切断端面および第２切断端面を有し、前記第１切断端面および前記第２切断端面が、前記基材の垂線に対して傾斜していることが好ましい。
【００１３】
ここで、前記押し込み工程が、前記金属箔の前記切断と同時に行われもよい。この場合、前記金属電極形成工程において、平行に配置された一対の打ち抜き刃によるうち抜きによって前記金属箔を切断すると同時に、前記平行に配置された一対の打ち抜き刃の間に配置された押し型により、前記切断片を前記接着層内に少なくとも部分的に押し込むのが好ましい。あるいは、前記押し込み工程が、前記金属箔の前記切断の後に行われてもよい。また、前記押し込み工程において、前記切断片を、前記接着層内に全体的に押し込んでもよく、前記押し込み工程において、前記切断片を、前記接着層内に部分的に押し込んでもよい。
【００１４】
本発明の課題を解決するための手段の更に別の例は、上記回路基板を備えた、太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高密度且つ安価で信頼性の高い回路基板、および太陽電池モジュールを提供できる。例えば、回路パターン形成時に、不要部分の除去工程を不要とすることができる。例えば、導電回路の端面バリおよび回路パターン剥離による不具合を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の回路基板を含む太陽電池モジュールの一例を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の回路基板の製造工程例を説明する説明図である。
【図３】本発明の回路基板を含む太陽電池モジュールの製造工程例の一部を説明する説明図である。
【図４】図３の続きを説明する説明図である。
【図５】金属電極の切断端面および切断片の一例を説明する説明図である。
【図６】切断片が接着層に部分的に押し込まれている状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について図１から図５を参照して説明する。すべての図面において、同一または類似する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１８】
図１は、本実施形態の太陽電池モジュール１５０の構成を模式的に示す縦断面図である。太陽電池モジュール１５０は、太陽電池セル２０、回路基板１４０、封止材３０、導電接続材１０、および透光性基板４０を備える。太陽電池セル２０は、発電のための光を受光する受光面２０ｃと反対側の裏面２０ｄとを有する。裏面２０ｄ上に配線用の接続電極２０ａ、２０ｂが複数設けられている。回路基板１４０は、後述する第１および第２金属電極１４１ａ、１４１ｂを用いて太陽電池セル２０間の電気接続を行うとともに、バックシート１４３を用いて太陽電池セル２０を保護するためのものであり、導電接続材１０を介して太陽電池セル２０に電気的に接続されている。封止材３０は、回路基板１４０および太陽電池セル２０上に積層されて太陽電池セル２０を封止している。透光性基板４０は、封止材３０上に積層されている。太陽電池モジュール１５０は、本発明の回路基板を用いて製造することができる。詳細については後述する。
【００１９】
太陽電池セル２０は、受光面２０ｃから入射した光を光電変換して発電を行う半導体素子である。太陽電池セル２０としては、裏面２０ｄにプラスの接続電極２０ａとマイナスの接続電極２０ｂが設けられた、いわゆるバックコンタクト方式の太陽電池セルであれば、その構造に特に制限はない。接続電極２０ａ、２０ｂの個数は、２以上の適宜個数を必要に応じて設けることができる。本実施形態においては、接続電極２０ａはプラス電極、接続電極２０ｂはマイナス電極として説明されるが、これに限定されない。接続電極２０ａ、２０ｂの材質は、例えば、銀ペーストを焼成したものである。なお、接続電極２０ａ、２０ｂは、大きさや形状が互いに異なっていてもよい。以下では一例として、各接続電極２０ａ、２０ｂは同一の大きさと形状を有するものとして説明する。
【００２０】
太陽電池セル２０として、単結晶、多結晶、アモルファスなど公知のものを適宜選択することができる。太陽電池セル２０の平面視における形状は、例えば矩形状などの適宜形状を採用することができ、特段の制限はない。また、太陽電池モジュール１５０における太陽電池セル２０は、図１では１個のみ図示されているが、回路基板１４０の面方向に沿って複数のものが、適宜間隔をあけて２個以上配置されている。本実施形態では、図示は省略するが、図１における左右方向、および手前と奥方向に複数の太陽電池セル２０が所定の間隔をあけて整列配置されている。こうして、複数の太陽電池セル２０は平面視において略矩形格子状に配置されている。
【００２１】
回路基板１４０は、図１に示すように、バックシート１４３、絶縁性接着層１４２、および金属電極（第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂ）をこの順に積層することにより形成されたものである。
【００２２】
バックシート１４３は、本願において基材ともいう。基材は電気絶縁性に優れる材料から形成されることが好ましい。基材としては、例えば樹脂材料をシート状もしくはフィルム状に形成したものを採用することができる。樹脂材料としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、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、ポリイミド、ウレタン、エポキシ、メラミン、スチレンなどの樹脂材料、またはこれらを共重合した樹脂材料を用いることが可能である。断熱性や弾力性や光学特性の制御のため、必要に応じて、基材に有機フィラーまたは無機フィラー等を混入させることも可能である。また、基材は、上記の樹脂材料を複数積層させた積層フィルムとしてもよい。あるいは、基材は、上記の樹脂材料の層と、例えばアルミニウム箔等の金属箔とを積層させた複合積層フィルムとすることも可能である。
【００２３】
バックシート１４３は、絶縁性接着層１４２を介して第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂを支持する。なお、バックシート１４３は、バリア性と支持体としての基材の機能を持ち合わせた部材であることが好ましい。バックシート１４３のバリア性は、回路基板１４０の積層方向における一方の外表面が、太陽電池モジュール１５０の内部に水分や酸素等が侵入することを抑制する機能であり、シールド材としてのバリア機能を奏する性質である。なお、バリア機能を奏する層を含む複数の層からバックシート１４３を形成することも可能である。この場合には、水分や酸素に対する遮断性に優れた適宜の樹脂材料、フッ素系樹脂材、アルミニウム箔、もしくはアルミニウム箔と適宜の樹脂との複合積層フィルム等を使用することができる。バックシート１４３は、好ましくは可撓性を有するシート状部材で構成される。
【００２４】
絶縁性接着層１４２は、バックシート１４３の表面に第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂを固定するための層状部である。絶縁性接着層１４２は、例えば、硬化性樹脂であるウレタン、アクリル、エポキシ、ポリイミド、オレフィン、またはこれらを共重合した硬化型接着剤を硬化させることで形成されている。硬化型接着剤の種類は特に限定されない。硬化型接着剤として、例えば熱硬化型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤などを好適に採用できる。また、絶縁性接着層１４２として段階硬化型でない接着剤を用いてもよい。
【００２５】
第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂは、太陽電池セル２０に電気的に接続される配線パターンを構成する。第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂは、電気伝導性が良好な適宜の金属材料から形成することができる。第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂは、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、真鍮、金、銀、および鉛などの箔から形成することができる。
【００２６】
第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂの平面視形状、すなわち配線パターンとしては、例えば、プラス電極である金属電極１４１ａとマイナス電極である金属電極１４１ｂがともに櫛形形状を有するパターンを挙げることができる。例えば、櫛型形状の櫛歯状部が、互いの線状部間の隙間に貫入するとともに互いに離間して近接配置されるようにする。太陽電池モジュール１５０において太陽電池セル２０のプラス電極２０ａとマイナス電極２０ｂとの接続を電気的に分離することができていれば良い。
【００２７】
封止材３０は、絶縁性接着層１４２、第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂを用いて太陽電池セル２０を封止して絶縁できればよく、適宜の材質から構成することができる。封止材３０に好適な材質としては、熱可塑性樹脂、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン・メタアクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、ポリエチレン（ポリオレフィン）などからなるフィルム材を挙げることができる。このフィルム材の厚さは、例えば３０〜２００μｍから適宜選択することができる。現状では１００〜２００μｍが多く利用されている。本実施形態の封止材３０は、図１に示すように、上述の熱可塑性樹脂からなるフィルム材で構成される封止材シート３２および透明封止材シート３１によって、太陽電池セル２０を挟み込み、ラミネート加工により両者を一体にすることにより形成されている。このため、太陽電池モジュール１５０において、封止材シート３２と透明封止材シート３１との境界は、同材質の場合、明確ではない。しかしながら、異材質の場合には、色、透過率、あるいは屈折率等が異なることによって、例えば、図１に想像線Ａ−Ａ（二点鎖線）で示すような界面を認める場合もある。
【００２８】
封止材シート３２は、太陽電池セル２０の受光面２０ｃよりも回路基板１４０側の封止材３０の領域を形成するため、選択的に光透過性を有するとしてよい。このため、封止材シート３２の材質としては、光吸収性、光散乱性、または光反射性を有する種々のフィルムを採用することが可能である。例えば、適宜色を有する色材を含む色付き（白色を含む）フィルム、例えば、黒色フィルムまたは白色フィルム等を好適に採用することができる。封止材シート３２として、このような色付きフィルムを採用することにより、透光性基板４０側から太陽電池セル２０間の隙間を通して回路基板１４０の上面を視認できなくなる。この場合、太陽電池モジュール１５０の意匠性を向上することができる。
【００２９】
これに対して、透明封止材シート３１は、太陽電池セル２０を受光面２０ｃ側から封止するためのフィルム部材である。透明封止材シート３１は、太陽電池セル２０の受光を妨げないよう、光透過性を有することが必須であり、無色透明であるのが最も好ましい。本実施形態では、透明封止材シート３１の厚さは、太陽電池モジュール１５０における太陽電池セル２０の裏面２０ｄから透光性基板４０までの層厚に略相当する厚さである。
【００３０】
導電接続材１０は、後で説明する太陽電池モジュール１５０の形成の際に、太陽電池セル２０の接続電極２０ａおよび接続電極２０ｂを、第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂにそれぞれ電気的に接続出来るものであれば良い。導電接続材１０として、例えば、銀ペースト、銅ペースト、およびカーボンペースト等の導電性接着剤、またはスズおよびニッケル系の低融点はんだが挙げられる。また、導電接続材１０として、熱硬化性の導電性接着剤を利用することもできる。本実施形態では、導電接続材１０に、熱硬化性の導電性接着剤を用いた例が説明されている。
【００３１】
金属箔１４１に回路パターンを形成する方法について、図２（ａ）〜図２（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）において、バックシート１４３、絶縁性接着層１４２、および金属箔１４１がこの順に積層されている。絶縁性接着層１４２の接着条件に合わせて、第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂとなるシート状の金属箔１４１を貼り合わせる。
【００３２】
図示された例において、切断刃１６０は、中央部に１つの押し型１６０ａと、押し型１６０ａの両側方に計２つの側面刃１６０ｂを有する。押し型１６０ａは、水平方向に延在した底面を有する。側面刃１６０ｂは、突出方向に細る略二等辺三角形状の長手方向断面を有し、突出方向の先端Ｃ４に刃先を形成している。なお、図示は省略するが、平行に配置された一対の側面刃により切断刃を構成し、この切断刃により金属箔を切断して第１金属電極および第２金属電極を形成しておき、その後に、位置合わせの機構を用いて第１金属電極および第２金属電極の間の切断片（金属分離電極または分離電極ともいう）を型押しする方法もとれる。その場合、切断刃は、打ち抜き用の平行に配置された一対の刃を大きな高さ（例えばｈ３）を有する刃で構成し、別途小さな高さ（例えばｈ４）を有する箔押し用の押し型を準備しても良い。
【００３３】
金属箔１４１に側面刃１６０ａを差し入れる高さｈ３は、金属箔１４１の厚さより大きく、絶縁性接着層１４２を突き抜けない高さとするのが良い。例えば、高さｈ３は、金属箔１４１の厚さより大きく、金属箔１４１および絶縁性接着層１４２の厚さの合計よりも小さくする（金属箔の厚さ＜ｈ３＜金属箔の厚さ＋絶縁性接着層の厚さ）ことができる。金属箔１４１の膜厚を５０μｍとし、絶縁性接着層１４２の膜厚を７０μｍとした場合、高さｈ３は、好ましくは５０〜１２０μｍ、例えば８０μｍである。押し型１６０ａを押し入れる高さ（深さ）ｈ４は、切断片１４４が絶縁性接着層１４２内に少なくとも部分的に押し込む高さ（深さ）が良い。例えば、高さ（深さ）ｈ４は、少なくとも金属箔１４１の厚みを超える高さ（深さ）とすることができる。金属箔１１１の膜厚を５０μｍとし、絶縁性接着層１１２の膜厚を７０μｍとした場合、高さｈ４は、好ましくは２０μｍより大きく７０μｍ未満、例えば６０μｍである。切断片１４４の幅ｄ３は、例えば１００μｍ以上３ｍｍ以下である。１００μｍ以上とすることによりパターン形成時に安定した押し込みが可能となり、３ｍｍ以下とすることで高集積な回路パターンに対応可能となる。と切断刃１６０を形成する材料として、プリハ−ドン鋼、焼入焼戻鋼、析出硬化鋼、タングステン・カーバイドとコバルトとの合金、その他の超硬度合金等を使用することができるが、これに限定されない。
【００３４】
図６に示すように、切断片１４４が絶縁性接着層１４２に完全に埋まらず、第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂの上面と、切断片１４４との間の高さｈｄ（段差ｈｄ）に差がある状態も、本発明の範囲内に含まれる。本発明は、第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂの上面と、切断片１４４の上面との間に少なくとも段差があれば良い構成をも含み、この場合も所望の効果が得られる。また、本発明は、切断片１４４が第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂの膜厚以内にある場合、すなわち第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂの上面と、切断片１４４との間の高さｈｄが第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂの膜厚よりも小さい場合も、所望の効果が得られる。なお、絶縁性接着層１４２の中に押し込む（すなわち完全に埋没させる）には、絶縁性接着層１４２をより厚くして、ｈ３とｈ４（図２（ｂ）を参照）の差を大きくしながら、押し型１６０ａと側面刃１６０ｂが両方とも絶縁性接着層１４２に入り込むような条件が好ましい。
【００３５】
切断刃１６０を用いて、金属箔１４１に回路パターンを形成するには、切断刃１６０を位置あわせした後、切断刃１６０を用いて金属箔１４１をプレスする。これにより、図２（ｂ）に示すように、切断刃１６０の刃先Ｃ１は、金属箔１４１を切断して、絶縁性接着層１４２内に到達する。金属箔１４１は、切断刃１６０の側面形状に沿って塑性変形して、切断刃１６０の外形が転写された形状を有するようになっている。金属箔１４１は切断されて、第１切断端面１４１ｃを有する第１金属電極１４１ａ、第２切断端面１４１ｄを有する第２金属電極１４１ｂ、および第１金属電極１４１ａと第２金属電極１４１ｂとの間の切断片１４４が形成される。同時に、切断刃１６０の中央の箔押し型１６０ａが切断片１４４を絶縁性接着層１４２内に押し込むことになる。このような形状とすることで、第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂの間の距離を、切断片１４４の分だけ物理的に短くすることができる。これにより、第１切断端面１４１ｃおよび第２切断端面１４１ｄが加熱や経時変化によって、元の平面的な形状に戻ったとしても、切断片１４４が絶縁性接着剤１４３に少なくとも部分的に押し込まれているため、第１切断端面１４１ｃおよび第２切断端面１４１ｄが互いに接触することがない。
【００３６】
本願において「第１金属電極、第２金属電極、および切断片が、金属箔を切断するとともに前記金属箔の切断された部分が除去されることなく形成されたものであり」とは、前記金属電極および切断片が、金属箔の切断後に切断された部分が別途、剥離、欠損、または除去されることなく形成されたものであることの意味を含む。これは、例えば切断端面を含む前記金属電極および前記切断片の所定の領域における総断面積が、同じ所定の領域において切断されていないと仮定した金属箔の総断面積と同じであることにより特定することができる。あるいは、例えば切断により湾曲した前記金属電極および前記切断片の所定の領域における表面積の総和が、同じ所定の領域において切断されていないと仮定した金属箔の表面積と同じであることにより特定することができる。あるいは、例えば断面図で見た場合、切断により湾曲した前記金属電極および前記切断片の表面または裏面の所定の領域における長さの総和が、同じ所定の領域において切断されていないと仮定した金属箔の表面または裏面の長さと同じであることにより特定することができる。
【００３７】
本願において「切断端面」とは、金属箔を切断することにより形成された金属電極の端面の意味を含み、典型的には、切断刃によって切断されることにより切断刃の外形が実質的に転写された端面の意味を含み、金属電極の表面に延在していて上方に面した湾曲面または屈曲面の意味を含む。「実質的に転写され」とは、切断刃の外形が、そのまま同一形状で転写される場合、および切断後の金属箔（金属電極および切断片）の変形により微小な曲面、ダレ、カエリ等を含んで転写される場合の意味を含む。本願において「端部領域」とは、切断端面を含む領域の意味を含み、典型的には切断端面および切断によって接着層に向けて湾曲した金属電極の部分を含む領域の意味を含む。
【００３８】
本願において「切断端面の傾斜の角度」とは、図５に一例を示すように、バックシート１４３の表面から直立した垂線Ｐ３と第１切断端面１４１ｃとの間の角度α３および垂線Ｐ３と第２切断端面１４１ｄとの間の角度α３の意味を含む。なお、図５においては、垂線Ｐ３と第１切断端面１４１ｃとの間の角度と垂線Ｐ３と第２切断端面１４１ｄとの間の角度が同じα３である場合を示しているが、これらは僅かに異なる場合もある。例えば、切断端面の傾斜角度α３は、基材の垂線Ｐ３に対して２０°以上５０°以下である。この場合、側面刃１６０ａの刃角度は、例えば４０°以上１００°以下である。なお、エッチングまたは打ち抜き後の剥離により形成された切断端面は、一般に０°の傾斜角度すなわち傾斜の無い垂直な２つの切断端面を有し、典型的には本願におけるいずれか一方が傾斜した切断端面と明確に区別することができる。
【００３９】
本願において「傾斜部分」とは、金属電極の表面が水平または平坦な部分を除く部分の意味を含む。例えば、傾斜部分は、金属電極において、中央刃によって切断端面が形成された部分と、当該部分に隣接して配置された、基材としてのバックシートに向けて押し込み変形された部分とからなる。なお、「傾斜部分」は、上記「端部領域」と一致することもあるし、異なることもある。以下に示す例においては、第１金属電極１４１ａの第１傾斜部分が第１端部領域１４１ｅとして構成され、第２金属電極１４１ｂの第２傾斜部分が第２端部領域１４１ｆとして構成されている。
【００４０】
例えば、第１金属電極１４１ａの第１端部領域１４１ｅ（または第１切断端面１４１ｃ）および第２金属電極１４１ｂの第２端部領域１４１ｆ（または第２切断端面１４１ｄ）は、絶縁性接着層１４２に少なくとも部分的に押し込む状態とすることができる。第１金属電極１４１ａの第１端部領域１４１ｅ（または第１切断端面１４１ｃ）および第２金属電極１４１ｂの第２端部領域１４１ｆ（または第２切断端面１４１ｄ）が絶縁性接着層１４２内に少なくとも部分的に埋没することで、後工程の加熱や経時変化による金属箔の変形が起きても、切断端面同士が接触することを抑制し、切断端面同士が接触することを防止できる。また、パターン形成時に、絶縁性接着層１４２の樹脂の形成特性に合わせて、例えば、熱硬化型の樹脂を用いた場合には、刃を入れたあとに硬化温度まで加熱することで、より堅牢な回路パターンを形成することができる。
【００４１】
第１切断端面１４１ｃおよび第２切断端面１４１ｄの間の距離ｄ４は、例えば２０μｍ以上１ｍｍ以下である。２０μｍ以上とすることにより切断片同士の接触による短絡を防止することとなり、１ｍｍ以下とすることで高集積な回路形成が可能となる。回路パターン形成時に、切断片１４４の上面に絶縁性接着層１４２の流れ込みが少なく切断片１４４を完全に覆わない場合、すなわち切断片１４４は絶縁性接着層１４２内に部分的に押し込まれている場合でも、図３、４に示されるような太陽電池モジュールを組む場合には、封止剤３２が流れ込むことによって、空隙になることなく切断片１４４が封止される。
【００４２】
本発明の回路基板を含む太陽電池モジュールの製造方法の一例を説明する。回路基板１４０を形成するには、バックシート１４３、絶縁性接着層１４２、および金属箔１４１をこの順に積層したものを準備する。これら各層を一体に接合し、上述の切断加工を行うことにより回路基板１４０を形成する。接合方法としては、ドライラミネートや、押し出しラミネートなど、公知の各種方法を適宜選択してよい。この後に前述した切断を行う。切断を行うことで、回路パターンが形成される。
【００４３】
次に、上記積層体と太陽電池セル２０の接続電極２０ａ、２０ｂとを位置合わせして、導電接続材１０を、例えばスクリーン印刷法を用いて印刷する（図３）。この印刷法は、パターン形成できる方法であればよく、特定の方法に限定されるものではない。同様に、太陽電池セル２０の接続電極２０ａ、２０ｂの位置に合わせて、封止材シート３２に貫通孔３２ａを形成しておく。貫通孔３２ａを開ける方法としては、金型ポンチよるパンチング、レーザー加工、ドリル加工等の既存の方法を採ることができる。貫通孔３２ａの直径は、接続電極２０ａ、２０ｂの直径と同等か１〜２ｍｍ大きいことが好ましい。
【００４４】
図３に示すように、導電接続材１０が印刷された回路基板１４０、封止材シート３２、太陽電池セル２０、透明封止材シート３１、および透光性基板４０をこの順に重ねて配置する。こうして、回路基板１４０、封止材シート３２、太陽電池セル２０、透明封止材シート３１、および透光性基板４０が積層された、図４に示した積層体１５５が形成される。
【００４５】
次に、ラミネーターを用いて、真空下で、積層体１５５を加熱しつつ積層方向に加圧する真空加圧ラミネート加工を行う。加工条件は、封止材シート３２と透明封止材シート３１とが軟化して変形し、それぞれが隣接する部材の表面と密着して接着可能な加熱温度および加圧力とする。更に、導電接合材１０および接続電極２０ａ、２０ｂが電気的に接続可能であり、かつ、導電接合材１０および金属電極１４１が電気的に接続可能な加熱温度および加圧力とする。このようなラミネート加工により、第１金属電極１４１ａ、第２金属電極１４１ｂ、導電接合材１０、および接続電極２０ａ、２０ｂが、厚さ方向に加圧されるとともに加熱される。
【００４６】
その結果、導電接合材１０が硬化して、第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂと、接続電極２０ａ、２０ｂとが、導電接合材１０により接着される。また、ラミネート加工の加熱により、封止材シート３２および透明封止材シート３１が軟化して変形し一体化される。また、軟化が進んだ封止材シート３２および透明封止材シート３１は流動しそれぞれが隣接する部材の表面と密着される。これにより、太陽電池セル２０の外周部が封止され、回路基板１４０と透光性基板４０との間に、封止材３０の層が形成される。
【００４７】
加熱および加圧を終了すると、積層体１５５の各層間が接着された状態で固化し、図１に示すような太陽電池モジュール１５０が完成する。
【００４８】
太陽電池モジュール１５０は、回路パターン形成時に、不要部分の除去が不要となる。また、回路基板のエッジバリによる不具合を軽減することが可能となる。更に、安価で信頼性の高い太陽電池モジュールを提供できる。
【実施例】
【００４９】
次に、本発明の回路基板およびこの回路基板を含む太陽電池モジュールについて、実施例および比較例を示す。
【００５０】
（実施例）
本実施例の金属箔１４１として、高純度アルミニウム（純度９９％以上）からなる厚さ５０μｍのアルミニウム板を用いた。絶縁性接着層１４２として、熱硬化型エポキシ樹脂のエレファンＣＳ（商品名；（株）巴川製紙所製）を用いた。絶縁性接着層１４２は、予めバックシート１４３上に膜厚７０μｍに形成しておいた。回路基板１４０は、バックシート１４３、絶縁性接着層１４２、および金属箔１４１を、この順に積層させドライラミネータにより圧着した。
【００５１】
また、金属箔１４１を、平行に配置された側面刃１６０ｂを差し入れる高さｈ３＝８０μｍで切断するとともに中央の箔押し型１６０ｂを押し入れる高さｈ４＝６０μｍで押し込むことにより、第１切断端面１４１ｃを有する第１金属電極１４１ａと、第２切断端面１４１ｄを有する第２金属電極１４１ｂとを形成し、第１金属電極１４１ａの第１切断端面１４１ｃおよび第２金属電極１４１の第２切断端面１４１ｄを絶縁性接着層１１２に向けて押し込み変形するとともに、切断片１４４を絶縁性接着層１４２に埋め込んだ。その後、１００℃、３０分で加熱して絶縁性接着層１１２を硬化させて、櫛形パターンの第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂを形成した。
【００５２】
次に、回路基板１４０、導電接合材１０、封止材シート３２、太陽電池セル２０、透明封止材シート３１、および厚さ３ｍｍのガラス板からなる透光性基板４０をこの順に積層し、モジュールラミネータによりモジュールラミネートを行うことにより、太陽電池モジュール１５０を作製した。ここで、導電接合材１０には、導電ペーストのペルトロンＳ−３０２８（商品名；ペルノックス（株）製）を用い、スクリーン印刷により形成されたものを用いた。また、封止材シート３２として、厚さ２００μｍの白色のＥＭＡＡフィルムを用いた。封止材シート３２には、直径３ｍｍの貫通孔３２ａを形成しておいた。透明封止材シート３１は、厚さ３００μｍの透明なＥＶＡフィルムを用いた。モジュールラミネートは、真空にて１５０℃で３分間、続いて１５０℃、大気圧で、１２分間、積層方向に加圧することにより行った。このようにして製造した太陽電池モジュール１５０は、第１金属電極１４１ａおよび第２金属電極１４１ｂに対して太陽電池セル２０が良好に電気接続されており、導通不良などは発生しなかった。
【００５３】
（比較例）
金属箔１４１を間隔２ｍｍの平行の２枚の切断刃を用いて切断し、切断刃の間の２ｍｍ幅の不要部分を剥離して回路パターンを形成した以外は実施例と同様にして、比較例の太陽電池モジュールを作製した。本比較例では、金属箔１４１の不要部分を除去するための工程が必要になり、上記実施例の回路パターン形成作業と比べると格段に長い作業時間を要した。また、回路パターン端面のバリと浮きのため金属電極部と太陽電池セルとの電気接続の不良があった。
【００５４】
以上、本発明の各実施形態および実施例について説明したが、本発明の技術範囲は上記各実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成要素の組合せを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  導電接合材
２０  太陽電池セル
２０ａ  プラス接続電極
２０ｂ  マイナス接続電極
２０ｃ  太陽電池セル受光面
２０ｄ  太陽電池セル裏面
３０  封止材
３１  透明封止材シート
３２  封止材シート
３２ａ  貫通孔
４０  透光性基板
１４０  回路基板
１４１  金属箔
１４１ａ  第１金属電極
１４１ｂ  第２金属電極
１４１ｃ  第１切断端面
１４１ｄ  第２切断端面
１４１ｅ  第１端部領域
１４１ｆ  第２端部領域
１４２  絶縁性接着層
１４３  バックシート
１４４  切断片
１５０  太陽電池モジュール
１５５  積層体
１６０  切断刃
α３  傾斜角度
ｄ３、ｄ４  距離
Ｃ４  刃先
Ｐ３  垂線
【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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