(57)【要約】【課題】フレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有し、効率的に製造することができる太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板２の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子３が太陽電池素子３の設置面積よりも非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、各太陽電池素子３は、下側電極３１、光電変換層３２、透明電極３３をフレキシブルフィルム基板２側から順次積層して構成され、下側電極３１が光電変換層３２よりも側方に突出する突出部３１１を有し、一の太陽電池素子３の突出部３１１と、一の太陽電池素子３の隣に位置する別の前記太陽電池素子３の透明電極３３とが導電材４で接続されて直列接続される太陽電池モジュール１。【選択図】図１
2015008181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子が前記太陽電池素子の設置面積よりも前記太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、
前記太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、
一の前記太陽電池素子の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の透明電極とが導電材で接続されて、前記一の太陽電池素子と前記別の太陽電池素子とが直列接続される
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記フレキシブルフィルム基板の他方の面側に、前記一方の面側の第１の前記太陽電池素子と対応する位置に、第２の太陽電池素子が前記第２の太陽電池素子の設置面積よりも前記第２の太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、
前記第２の太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記第２の太陽電池素子の前記下側電極は、前記第２の太陽電池素子の前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、
一の前記第２の太陽電池素子の前記突出部と、前記一の第２の太陽電池素子の隣に位置する別の前記第２の太陽電池素子の透明電極とが導電材で接続されて、前記一の第２の太陽電池素子と前記別の第２の太陽電池素子とが直列接続される
ことを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記第１の太陽電池素子と前記第２の太陽電池素子とが略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置されることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記フレキシブルフィルム基板の可視光線透過率５０％以上であり、且つ前記フレキシブルフィルム基板のみの領域の占有面積が総面積の７５％以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
印刷ロールに供給される導電性インクを転写して前記導電材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記突出部と前記透明電極とが前記導電材である透明導電材によって接続されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記透明電極が前記透明導電材の一部であることを特徴とする請求項６記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記フレキシブルフィルム基板の一方の面側に前記第１の太陽電池素子、他方の面側に前記第２の太陽電池素子が設けられる場合に、
前記第１の太陽電池素子が並列配置される第１のフレキシブルフィルムと、前記第２の太陽電池素子が並列配置される第２のフレキシブルフィルムを貼り合わせて、前記フレキシブルフィルム基板が構成されている
ことを特徴とする請求項２〜７の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子が前記太陽電池素子の設置面積よりも前記太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、
前記太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有する構成に対し、
一の前記太陽電池素子の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の透明電極とを直列接続する導電材を、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して設ける工程、
を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子の中間品が前記中間品の設置面積よりも前記中間品の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、
前記中間品は、下側電極、光電変換層を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有する構成に対し、
一の前記中間品の前記突出部から前記一の中間品の隣に位置する別の前記中間品の上面の略全体にかけて、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して透明導電材を設ける工程
を備え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、フレキシブル性を有する太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレキシブル性を有する太陽電池モジュールとして、特許文献１の太陽電池モジュールがある。この太陽電池モジュールは、電気絶縁性でフレキシブルな樹脂のフィルム基板の表面側に第１電極層、アモルファスシリコンの光電変換層、透明電極である第２電極層が順次積層されて太陽電池素子が構成され、フィルム基板の裏面側に第３電極層、第４電極層が積層されて裏面電極が形成されている。そして、透明電極領域外の接続孔を介して第１電極と第３電極が導通され、透明電極領域内の集電孔を介して第２電極と第４電極が導通されて、隣接する太陽電池素子を直列に接続されている。
【０００３】
更に、この太陽電池モジュールでは、太陽電池素子、基板、裏面電極を貫通する透過孔をフィルム基板面積の２０〜３０％の割合となるように複数形成し、外界の視認性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２３７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の太陽電池モジュールは、フレキシブル性を有するため、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のメリットを有し、更に、透過孔を形成することで、外界の視認性が確保されている。しかしながら、フィルム基板面積の２０〜３０％の割合の透過孔から得られる視認性は、外界の様子を断片的に認識できるものに過ぎず、例えば遮音壁の一部として設置したり、建築物等の窓ガラスに設置したりした場合等に、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なものとは言えない。そのため、フレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、より高いシースルー性を有する太陽電池モジュールが求められている。
【０００６】
また、特許文献１の太陽電池モジュールは、隣接する太陽電池素子を直列接続するのに接続孔、集電孔、透過孔をそれぞれ形成する工程を行う必要があるため、製造効率に劣る、太陽電池モジュールの強度が低下するという別の問題もある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、効率的に製造することができると共に、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる太陽電池モジュール及びそ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】
【０００８】
本発明の太陽電池モジュールは、透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子が前記太陽電池素子の設置面積よりも前記太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、前記太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、一の前記太陽電池素子の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の透明電極とが導電材で接続されて、前記一の太陽電池素子と前記別の太陽電池素子とが直列接続されることを特徴とする。
この構成によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールとすることができる。また、太陽電池素子を設置した面側において太陽電池素子相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュールに透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる。
【０００９】
本発明の太陽電池モジュールは、前記フレキシブルフィルム基板の他方の面側に、前記一方の面側の第１の前記太陽電池素子と対応する位置に、第２の太陽電池素子が前記第２の太陽電池素子の設置面積よりも前記第２の太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、前記第２の太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、前記第２の太陽電池素子の前記下側電極は、前記第２の太陽電池素子の前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、一の前記第２の太陽電池素子の前記突出部と、前記一の第２の太陽電池素子の隣に位置する別の前記第２の太陽電池素子の透明電極とが導電材で接続されて、前記一の第２の太陽電池素子と前記別の第２の太陽電池素子とが直列接続されることを特徴とする。
この構成によれば、フレキシブルフィルム基板の他方の面にも効率的な製造工程で太陽電池素子を配置して接続することができる。また、両面受光型にして太陽光を有効活用し、効果的な発電を行うことができる。また、フレキシブルフィルム基板の総面積に対する太陽電池素子の占有密度を低下させてシースルー性を向上した場合にも、両面受光で高い発電電力の確保を図ることができる。
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールは、前記第１の太陽電池素子と前記第２の太陽電池素子とが略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置されることを特徴とする。
この構成によれば、太陽電池素子による透過性の低下を極力減少させることができ、良好なシースルー性と高い発電電力の確保の双方を実現することができる。また、表裏の太陽電池素子で相互に発生する影が発電効率に影響することを防止できる。
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールは、前記フレキシブルフィルム基板の可視光線透過率５０％以上であり、且つ前記フレキシブルフィルム基板のみの領域の占有面積が総面積の７５％以上であることを特徴とする。
この構成によれば、非常に良好なシースルー性を実現することができ、例えば遮音壁の一部として設置したり、建築物等の窓ガラスに設置したりした場合等に、外界の様子の全体像を十分に認識したり、外界の景色を十分に楽しむことが可能となる。
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールは、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して前記導電材が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
【００１３】
本発明の太陽電池モジュールは、前記突出部と前記透明電極とが前記導電材である透明導電材によって接続されていることを特徴とする。
この構成によれば、導電材の形成領域でもシースルー性を確保することができ、シースルー性の一層の向上を図ることができると共に、外界の視認の連続性を高めることができる。
【００１４】
本発明の太陽電池モジュールは、前記透明電極が前記透明導電材の一部であることを特徴とする。
この構成によれば、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材の形成によって太陽電池素子の透明電極の形成と隣の太陽電池素子相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
【００１５】
本発明の太陽電池モジュールは、前記フレキシブルフィルム基板の一方の面側に前記第１の太陽電池素子、他方の面側に前記第２の太陽電池素子が設けられる場合に、前記第１の太陽電池素子が並列配置される第１のフレキシブルフィルムと、前記第２の太陽電池素子が並列配置される第２のフレキシブルフィルムを貼り合わせて、前記フレキシブルフィルム基板が構成されていることを特徴とする。
この構成によれば、フレキシブルフィルムを貼り合わせる設備があれば、フレキシブルフィルム基板の表面と裏面の双方に太陽電池素子の形成や導電材の形成を行う設備が無くとも、両面受光型の太陽電池モジュールを製造することができ、生産設備を共用して片面受光型の太陽電池モジュールと両面受光型の太陽電池モジュールの製造を低コストで行うことができる。
【００１６】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子が前記太陽電池素子の設置面積よりも前記太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、前記太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有する構成に対し、一の前記太陽電池素子の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の透明電極とを直列接続する導電材を、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して設ける工程を備えることを特徴とする。
この構成によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールを得ることができる。また、太陽電池素子を設置した面側において太陽電池素子相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュールに透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮する太陽電池モジュールを得ることができる。また、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
【００１７】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子の中間品が前記中間品の設置面積よりも前記中間品の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、前記中間品は、下側電極、光電変換層を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有する構成に対し、一の前記中間品の前記突出部から前記一の中間品の隣に位置する別の前記中間品の上面の略全体にかけて、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して透明導電材を設ける工程を備えることを特徴とする。
この構成によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールを得ることができる。また、太陽電池素子を設置した面側において太陽電池素子相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュールに透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮する太陽電池モジュールを得ることができる。また、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。また、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材の形成によって太陽電池素子の透明電極の形成と隣の太陽電池素子相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールを得ることができる。また、効率的に製造することができると共に、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる太陽電池モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は第１実施形態の太陽電池モジュールの正面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）の部分拡大断面図。
【図２】（ａ）は第１実施形態の太陽電池モジュールの製造工程においてフレキシブルフィルムの表面に太陽電池素子が並列配置されている状態の断面図、（ｂ）はその部分拡大断面図。
【図３】第１実施形態の太陽電池モジュールにおける導電材の形成工程を説明する説明図。
【図４】（ａ）は第２実施形態の太陽電池モジュールの製造工程においてフレキシブルフィルム基板の表面及び裏面に太陽電池素子が並列配置されている状態の部分拡大断面図、（ｂ）は第２実施形態の太陽電池モジュールの部分拡大断面図。
【図５】第２実施形態の太陽電池モジュールにおける導電材の形成工程を説明する説明図。
【図６】第３実施形態の太陽電池モジュールの部分拡大断面図。
【図７】（ａ）は第４実施形態の太陽電池モジュールの製造工程においてフレキシブルフィルムの表面に太陽電池素子が並列配置されている状態の部分拡大断面図、（ｂ）は第４実施形態の太陽電池モジュールの部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第１実施形態の太陽電池モジュール及びその製造方法〕
第１実施形態の太陽電池モジュール１は、図１に示すように、透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板２の一方の面側に太陽電池素子３が間隔を開けて並列配置されているものであり、本実施形態では、各太陽電池素子３が、太陽電池素子３の設置面積よりも太陽電池素子３の非設置面積が大きくなるようにして、間隔を開けて縦横に並列配置されている。
【００２１】
尚、フレキシブルフィルム基板２上の総面積に対する太陽電池素子３の非設置面積、或いは後述する導電材４、５１、５２を不透明とする場合の太陽電池素子３と導電材４、５１、５２の非設置面積、換言すればフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から５０％以上とすると好ましく、７５％以上とするとより好ましい。また、同様に、シースルー性向上の観点から、太陽電子素子３の設置面積、或いは導電材４、５１、５２を不透明とする場合の太陽電池素子３と導電材４、５１、５２の設置面積と、フレキシブルフィルム基板２のみが設けられている領域の占有面積の比は１：３以上でフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましい。また、太陽電池素子３の設置間隔は略均等にすると、均等なシースルー性が得られて好ましい。
【００２２】
フレキシブルフィルム基板２は、透光性と絶縁性を有し、且つ可撓性或いは柔軟性を有するものであれば適宜であり、例えばポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等の合成樹脂等とすることが可能である。また、フレキシブルフィルム基板２の可視光線透過率は５０％以上とすると良好なシースルー性が得られて好ましく、７５％以上とするとより好ましい。
【００２３】
各太陽電池素子３は、下側電極３１、アモルファスシリコン等の光電変換層３２、透明電極３３をフレキシブルフィルム基板２側から順次積層して構成され、下側電極３１は光電変換層３２よりも側方に突出する突出部３１１を有する。
【００２４】
太陽電池素子３の形成工程は適宜であるが、例えば所定位置に開口を有する遮蔽マスクでフレキシブルフィルム基板２を覆い、スパッタリング或いは真空蒸着により、Ａｇ、Ａｌ、ＩＴＯ或いはＺｎＯ等を成膜して、フレキシブルフィルム基板２の所定位置に下側電極３１を形成した後、所定位置に開口を有する別の遮蔽マスクでフレキシブルフィルム基板２を覆い、プラズマＣＶＤ法でｐｉｎ構造のアモルファスシリコンを形成する等で、突出部３１１以外の領域の下側電極３１上に光電変換層３２を形成し、その後、所定位置に開口を有する別の遮蔽マスクでフレキシブルフィルム基板２を覆い、スパッタリング或いは真空蒸着により、ＩＴＯ或いはＺｎＯ等の透明導電膜を成膜して、光電変換層３２上に透明電極３３を形成する等とすることが可能である。
【００２５】
フレキシブルフィルム基板２上で隣り合う太陽電池素子３・３相互は、導電材４によって接続されており、一の太陽電池素子３の下側電極３１の突出部３１１と、一の太陽電池素子３の隣に位置する別の太陽電池素子３の透明電極３３とが導電材４で接続されて、一の太陽電池素子３と隣の別の太陽電池素子３とが直列に接続されている。
【００２６】
図１の例の太陽電池モジュール１では、矩形のフレキシブルフィルム基板２上に太陽電池素子３が９行１２列に配置されており、図１（ａ）の上部の３行、中央部の３行、下部の３行の太陽電池素子３がそれぞれ導電材４による接続で直列接続されている。各直列接続ラインは、直列接続ラインの両端に位置する太陽電池素子３に接続される導電材５１、５２を介して並列に接続されており、この導電材５１、５２を介して別の太陽電池モジュール１と導通接続可能になっている。
【００２７】
導電材４、５１、５２は、例えばＡｇ、Ｃｕ或いは透明性を有するＩＴＯ、ＺｎＯ、銀ナノワイヤ、銅ナノワイヤ等とすることが可能であるが、導電材の形成領域においてもシースルー性を確保してシースルー性を一層向上でき、外界の視認の連続性を高めることができる点からは透明導電材とすることが好ましい。また、導電材４、５１、５２を形成する際には、例えばフレキシブルフィルム２１の一方の面側に、下側電極３１、光電変換層３２、透明電極３３で構成される太陽電池素子３が間隔を開けて所定位置に並列配置されているフレキシブルフィルム２１を用い（図２参照）、図３に示すように、印刷ロール１１に供給される導電性インク１１１を転写して形成すると、狭いスペースでも太陽電池素子３の導電接続の工程を担うことができて好ましい。
【００２８】
図３の例では、ＭＥＭＳ技術が適用される製造ラインで、図示省略する導電性インク供給機構で導電性インク１１１を印刷ロール１１に供給して適度に乾燥させ、ロールツーロール方式により、印刷ロール１１と押圧ロール１２との間に挟んで太陽電池素子３を有するフレキシブルフィルム２１を搬送しながら、印刷ロール１１に供給された導電性インク１１１をフレキシブルフィルム２１の所定位置に転写し、必要に応じて乾燥させることで、導電性インク１１１による導電材４、５１、５２を形成する。その後、フレキシブルフィルム２１は、１つの太陽電池モジュール１に対応するフレキシブルフィルム基板２の単位毎に切断され、太陽電池モジュール１が連続的に得られる。
【００２９】
第１実施形態の太陽電池モジュール１或いはその製造方法によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性のメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュール１とすることができる。また、太陽電池素子３を設置した面側において太陽電池素子３・３相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板２に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュール１に透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュール１の強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる。
【００３０】
また、フレキシブルフィルム基板２の可視光線透過率５０％以上、且つフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積を総面積の７５％以上とする場合には、非常に良好なシースルー性を実現することができ、例えば遮音壁の一部として設置したり、建築物等の窓ガラスに設置したりした場合等に、外界の様子の全体像を十分に認識したり、外界の景色を十分に楽しむことが可能となる。
【００３１】
〔第２実施形態の太陽電池モジュール及びその製造方法〕
第２実施形態の太陽電池モジュール１ａは、図４（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、フレキシブルフィルム基板２の一方の面側に太陽電池素子３が並列配置され、太陽電池素子３が導電材４で接続され、太陽電池素子３の直列接続ラインが導電材５１、５２で接続されていることに加え、フレキシブルフィルム基板２の他方の面側にも、太陽電池素子３ａ、導電材４ａ、直列接続ラインを接続する導電材が一方の面側のそれと各々対応する位置に設けられているものである。フレキシブルフィルム基板２は第１実施形態と同様であり、又、フレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から５０％以上とすると好ましく、７５％以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子３、３ａの設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、１：３以上でフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第１実施形態と同様である。
【００３２】
他方の面側の太陽電池素子３ａも、太陽電池素子３ａの設置面積よりも太陽電池素子３ａの非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置されており、一方の面側の太陽電池素子３と対応する位置で縦横に並べて配置されている。各太陽電池素子３ａの構成は、太陽電池素子３と同様であり、下側電極３１ａ、光電変換層３２ａ、透明電極３３ａがフレキシブルフィルム基板２側から順次積層され、下側電極３１ａは光電変換層３２ａよりも側方に突出する突出部３１１ａを有する。
【００３３】
太陽電池素子３ａと太陽電池素子３は、略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置されており、本例では矩形の太陽電池素子３と同形・同サイズの太陽電池素子３ａとがはみ出す領域がなく重なるように配置され、突出部３１１と突出部３１１ａの部分も同形・同サイズではみ出す領域がなく重なるように配置されている。また、太陽電池素子３ａは、太陽電池素子３と同様の製造方式や材料を用いてフレキシブルフィルム基板２の他方の面側に形成することが可能である。
【００３４】
更に、本例では、導電材４ａ、直列接続ラインを接続する導電材も、導電材４、導電材５１、５２とそれぞれ同幅で重なるように形成されている。この導電材４ａ、直列接続ラインを接続する導電材も、導電材４、導電材５１、５２と同様の材料を用いて不透明の導電材或いは透明導電材とすることが可能であるが、透明導電材とすることが好ましい。尚、導電材４ａは、フレキシブルフィルム基板２の他方の面側において、一の太陽電池素子３ａの突出部３１１ａと、一の太陽電池素子３ａの隣に位置する別の太陽電池素子３ａの透明電極３３ａとを接続して、一の太陽電池素子３ａと別の太陽電池素子３ａとを直列接続している。
【００３５】
第２実施形態の太陽電池モジュール１ａを製造する際には、図４（ａ）及び図５に示すように、例えばフレキシブルフィルム２１ａの一方の面側に、下側電極３１、光電変換層３２、透明電極３３で構成される太陽電池素子３が間隔を開けて所定位置に並列配置され、他方の面側に、下側電極３１ａ、光電変換層３２ａ、透明電極３３ａで構成される太陽電池素子３ａが太陽電池素子３と重なる位置に間隔を開けて並列配置されているフレキシブルフィルム２１ａを用い、更に、導電材４、５１、５２と、導電材４ａ、他方の面側の直列接続ラインの導電材を、印刷ロール１１、１３に供給される導電性インク１１１、１３１を転写して形成すると、狭いスペースでも太陽電池素子３、３ａの導電接続の工程を担うことができて好ましい。
【００３６】
図５の例では、ＭＥＭＳ技術が適用される製造ラインで、図示省略する導電性インク供給機構で導電性インク１１１を印刷ロール１１に供給して適度に乾燥させ、ロールツーロール方式により、印刷ロール１１と押圧ロール１２との間に挟んで太陽電池素子３、３ａを有するフレキシブルフィルム２１ａを搬送しながら、印刷ロール１１に供給された導電性インク１１１をフレキシブルフィルム２１ａの一方の面側の所定位置に転写し、必要に応じて乾燥させることで、導電性インク１１１による導電材４、５１、５２を形成する。
【００３７】
その後、図示省略する導電性インク供給機構で導電性インク１３１を印刷ロール１３に供給して適度に乾燥させ、印刷ロール１３と押圧ロール１４との間に挟んで太陽電池素子３、３ａを有するフレキシブルフィルム２１ａを搬送しながら、印刷ロール１３に供給された導電性インク１３１をフレキシブルフィルム２１ａの他方の面側の所定位置に転写し、必要に応じて乾燥させることで、導電性インク１３１による導電材４ａ、直列接続ラインの導電材を形成する。その後、フレキシブルフィルム２１ａは、１つの太陽電池モジュール１ａに対応するフレキシブルフィルム基板２の単位毎に切断され、太陽電池モジュール１ａが連続的に得られる。
【００３８】
第２実施形態の太陽電池モジュール１ａ或いはその製造方法によれば、第１実施形態と対応する構成から対応する効果が得られると共に、フレキシブルフィルム基板２の他方の面にも効率的な製造工程で太陽電池素子３ａを配置して接続することができる。また、両面受光型にして太陽光を有効活用し、効果的な発電を行うことができる。また、フレキシブルフィルム基板２の総面積に対する太陽電池素子の占有密度を低下させてシースルー性を向上した場合にも、両面受光で高い発電電力の確保を図ることができる。また、太陽電池素子３、３ａを略対応する形状と大きさで重ねることにより、太陽電池素子３、３ａによる透過性の低下を極力減少させることができ、良好なシースルー性と高い発電電力の確保の双方を実現することができると共に、表裏の太陽電池素子３、３ａで相互に発生する影が発電効率に影響することを防止できる。
【００３９】
〔第３実施形態の太陽電池モジュール及びその製造方法〕
第３実施形態の太陽電池モジュール１ｂは、図６に示すように、第１のフレキシブルフィルム２２と第２のフレキシブルフィルム２３を貼り合わせてフレキシブルフィルム基板２ｂが構成されており、フレキシブルフィルム基板２ｂの一方の面側である第１のフレキシブルフィルム２２の外側面側に、第１実施形態の太陽電池モジュール１と同様の構成で並列配置の太陽電池素子３、導電材４、導電材５１、５２が設けられ、フレキシブルフィルム基板２ｂの他方の面側である第２のフレキシブルフィルム２３の外側面にも、第１実施形態の太陽電池モジュール１と同様の構成で並列配置の太陽電池素子３、導電材４、導電材５１、５２が設けられている。
【００４０】
これらの太陽電池素子３、導電材４、５１、５２は、第１実施形態と同様の製造方式、材料、構成を用いて形成することが可能である。また、第１のフレキシブルフィルム２２、第２のフレキシブルフィルム２３には、第１実施形態のフレキシブルフィルム基板２と同様の素材等で形成することが可能であり、又、フレキシブルフィルム基板２ｂは第１、第２のフィルム基板２の積層状態において、第１実施形態のフレキシブルフィルム基板２と同様の５０％以上の可視光線透過率等とすると良好である。また、フレキシブルフィルム基板２ｂのみが設けられる領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から５０％以上とすると好ましく、７５％以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子３の設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、１：３以上でフレキシブルフィルム基板２ｂのみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第１実施形態と同様である。
【００４１】
フレキシブルフィルム基板２ｂの一方の面側の太陽電池素子３と他方の面側の太陽電池素子３は、略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置されており、第２実施形態の太陽電池素子３、３ａと同様に重ねて配置することが可能である。また、一方の面側の導電材４、５１、５２と他方の面側の導電材４、５１、５２は不透明の導電材或いは透明導電材とされ、同幅で重なるように配置されており、第２実施形態の導電材４、５１、５２と、導電材４ａ、直列接続ラインを接続する導電材と同様に重ねて配置することが可能である。
【００４２】
第３実施形態の太陽電池モジュール１ｂを製造する際には、第１実施形態でフレキシブルフィルム２１上に太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を形成するのと同様の製造工程により、第１のフレキシブルフィルム２２上に太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を形成すると共に、第２のフレキシブルフィルム２３上に太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を形成する。
【００４３】
その後、ＭＥＭＳ技術が適用される製造ラインで、太陽電池素子３、導電材４、５１、５２の位置が対応するようにして、第１のフレキシブルフィルム２２の太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を有しない内側面と、第２のフレキシブルフィルム２３の太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を有しない内側面とを対向させて内側面間の透明接着剤を塗布し、第１のフレキシブルフィルム２２と第２のフレキシブルフィルム２３とを外側から加圧ロール１５、１６で加圧して貼り付けることにより、太陽電池モジュール１ｂが得られる。
【００４４】
第３実施形態の太陽電池モジュール１ｂ或いはその製造方法によれば、第１、第２実施形態と対応する構成から対応する効果が得られると共に、フレキシブルフィルム２２、２３を貼り合わせる設備があれば、フレキシブルフィルム基板の表面と裏面の双方に太陽電池素子の形成や導電材の形成を行う設備が無くとも、両面受光型の太陽電池モジュール１ｂを製造することができ、生産設備を共用して片面受光型の太陽電池モジュールと両面受光型の太陽電池モジュール１ｂの製造を低コストで行うことができる。
【００４５】
〔第４実施形態の太陽電池モジュール及びその製造方法〕
第４実施形態の太陽電池モジュール１ｃは、図７（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様の透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板２の一方の面側に、太陽電池素子３ｃが間隔を開けて並列配置されているものであり、第１実施形態と同様に、太陽電池素子３ｃの設置面積よりも太陽電池素子３ｃの非設置面積が大きくなるようにして、間隔を開けて縦横に並列配置されている。尚、フレキシブルフィルム基板２のみが設けられる領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から５０％以上とすると好ましく、７５％以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子３ｃの設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、１：３以上でフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第１実施形態と同様である。
【００４６】
各太陽電池素子３ｃは、第１実施形態と同様の下側電極３１、アモルファスシリコン等の光電変換層３２がフレキシブルフィルム基板２側から順次積層して構成され、下側電極３１は光電変換層３２よりも側方に突出する突出部３１１を有する。そして、フレキシブルフィルム基板２上で隣り合う太陽電池素子３ｃ・３ｃは、導電材である透明導電材６によって接続されている。透明導電材６は、一の太陽電池素子３ｃの下側電極３１の突出部３１１から、隣の別の太陽電池素子３ｃの光電変換層３２の上面の略全体に亘って設けられており、透明導電材６の一部が太陽電池素子３ｃの透明電極を構成するようになっている。換言すれば、一の太陽電池素子３ｃの突出部３１１と、隣に位置する別の前記太陽電池素子３ｃの透明導電材６で構成される透明電極とが、この透明電極と突出部３１１との間に設けられる透明導電材６の部分で直列に接続されている。
【００４７】
第４実施形態の太陽電池モジュール１ｃも第１実施形態の太陽電池モジュール１と同様に、例えば矩形のフレキシブルフィルム基板２上に行列配置されている上部の３行１２列、中央部の３行１２列、下部の３行１２列の太陽電池素子３ｃがそれぞれ透明導電材６による接続で直列接続され、各直列接続ラインの両端に位置する太陽電池素子３ｃに接続され、別の太陽電池モジュール１ｃと導通接続可能にする第１実施形態と同様の導電材５１、５２を介して並列に接続される。
【００４８】
透明導電材６は、例えばＩＴＯ、ＺｎＯ、銀ナノワイヤ、銅ナノワイヤ等とすることが可能であり、透明導電材４を形成する際には、例えばフレキシブルフィルム２１の一方の面側に、下側電極３１、光電変換層３２が順次積層して構成される太陽電池素子３ｃの中間品が中間品の設置面積よりも中間品の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて所定位置に並列配置されているフレキシブルフィルム２１を用い（図７（ａ）参照）、第１実施形態と同様に印刷ロールに供給される導電性インクを転写して形成すると、狭いスペースでも太陽電池素子３ｃの導電接続の工程を担うことができて好ましい。この際、印刷ロールに供給される導電性インクは、一の中間品の突出部３１１から隣に位置する別の中間品の上面の略全体にかけて転写される。尚、透明導電材６の転写は、ＭＥＭＳ技術が適用される製造ラインで、導電材５１、５２を転写する印刷ロールと同様の印刷ロールで転写して行うと好適である。
【００４９】
第４実施形態の太陽電池モジュール１ｃ或いはその製造方法によれば、第１実施形態と対応する構成から対応する効果が得られると共に、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材６の形成によって太陽電池素子３ｃの透明電極の形成と隣の太陽電池素子３ｃ・３ｃ相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
【００５０】
〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明は、各発明、各実施形態、各例の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを包含する。そして、下記変形例等も含む。
【００５１】
例えば第２、第３実施形態の太陽電池モジュール１ａ、１ｂで透明電極３３を設けずに、第４実施形態の透明導電材６の形成を採用し、太陽電池素子の透明電極の形成と、隣り合う太陽電池素子相互の直列接続を行う構成とすることも可能である。また、太陽電池モジュール１、１ａ、１ｂ、１ｃの製造工程は、適用可能な範囲で適宜である。
【００５２】
また、太陽電池モジュール１、１ａ、１ｂ、１ｃの設置する形態は適宜であり、例えば合成樹脂等の硬質の透光板を対向配置し、その間の空間に太陽電池モジュール１〜１ｃを配置し、太陽電池モジュール１〜１ｃを結線すると共にその周囲を透光性の合成樹脂で樹脂封止することにより、高速道路や線路の遮音壁、建造物の窓ガラス等に設置する構成、或いは柔軟性を有する太陽電池モジュール１〜１ｃを湾曲する屋根等の領域に貼り付けて設置する構成等とすることが可能である。
【００５３】
また、片面受光型の太陽電池モジュール１、１ｃ等と両面受光型の太陽電池モジュール１ａ、１ｂ等は適宜組み合わせて設置することが可能であり、例えば車道側と車道の外側の双方から光が当たる遮音壁部分には両面受光型、いずれか一方のみから光が当たる遮音壁部分には片面受光型とする遮音壁とする構成や、外の太陽光に加えて建造物の内部の照明光による発電も期待できる窓ガラス部分には両面受光型、外の太陽光のみ或いは内部の照明光のみしか発電が期待できない窓ガラス部分には片面受光型とする建造物の窓ガラス等とすることが可能である。これにより、必要に応じた選択配置で太陽電池の設置コストを低減することができると共に、第３実施形態等のように生産設備を共用できる場合には、斯様な選択配置に在庫コストを低減しつつ柔軟に素早く対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、例えば高速道路や線路の遮音壁、建造物の窓ガラス、自動車の窓ガラス等に設置する太陽光発電装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ…太陽電池モジュール  ２、２ｂ…フレキシブルフィルム基板  ２１、２１ａ、２２、２３…フレキシブルフィルム  ３、３ａ、３ｃ…太陽電池素子  ３１、３１ａ…下側電極  ３１１、３１１ａ…突出部  ３２、３２ａ…光電変換層  ３３、３３ａ…透明電極  ４、４ａ、５１、５２…導電材  ６…透明導電材  １１、１３…印刷ロール  １１１、１３１…導電性インク  １２、１４…押圧ロール  １５、１６…加圧ロール
【図１】
2015008181.tif 000003
【図２】
2015008181.tif 000004
【図３】
2015008181.tif 000005
【図４】
2015008181.tif 000006
【図５】
2015008181.tif 000007
【図６】
2015008181.tif 000008
【図７】
2015008181.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月6日(2014.8.6)
【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】
可視光線透過率５０％以上の透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子が前記太陽電池素子の設置面積よりも前記太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、
前記太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、
一の前記太陽電池素子の前記下側電極の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の上側の透明電極とが、導電性インクの転写で前記フレキシブル基板の一方の面上を線状に延びるように形成される導電材で接続されて、前記一の太陽電池素子と前記別の太陽電池素子とが直列接続されると共に、
前記フレキシブルフィルム基板のみの領域の占有面積が７５％以上とされる
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記フレキシブルフィルム基板の他方の面側に、前記一方の面側の第１の前記太陽電池素子と対応する位置に、第２の太陽電池素子が前記第２の太陽電池素子の設置面積よりも前記第２の太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、且つ前記第２の太陽電池素子は前記第１の太陽電池素子と略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置され、
前記第２の太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、
前記第２の太陽電池素子の前記下側電極は、前記第２の太陽電池素子の前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、
一の前記第２の太陽電池素子の前記下側電極の前記突出部と、前記一の第２の太陽電池素子の隣に位置する別の前記第２の太陽電池素子の上側の透明電極とが、導電性インクの転写で前記フレキシブル基板の他方の面上を線状に延びるように形成される導電材で接続されて、前記一の第２の太陽電池素子と前記別の第２の太陽電池素子とが直列接続されると共に、
前記フレキシブルフィルム基板のみの領域の占有面積が７５％以上とされる
ことを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
印刷ロールに供給される導電性インクを転写して前記導電材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記突出部と前記透明電極とが前記導電材である透明導電材によって接続されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記透明電極が前記透明導電材の一部であることを特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記フレキシブルフィルム基板の一方の面側に前記第１の太陽電池素子、他方の面側に前記第２の太陽電池素子が設けられる場合に、
前記第１の太陽電池素子が並列配置される第１のフレキシブルフィルムと、前記第２の太陽電池素子が並列配置される第２のフレキシブルフィルムを貼り合わせて、前記フレキシブルフィルム基板が構成されている
ことを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
一の前記太陽電池素子の前記下側電極の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の上側の透明電極とを直列接続する導電材を、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して前記フレキシブル基板の一方の面上を線状に延びるように形成する工程
を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記フレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、前記太陽電池素子の中間品が前記中間品の設置面積よりも前記中間品の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、前記中間品が、前記下側電極、前記光電変換層を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、前記下側電極が、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有する構成に対し、
印刷ロールに供給される導電性インクを転写することにより、一の前記中間品の前記突出部から前記一の中間品の隣に位置する別の前記中間品の上面の略全体にかけて、前記フレキシブル基板の一方の面上を線状に延びるように透明導電材を形成する工程
を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブル性を有する太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレキシブル性を有する太陽電池モジュールとして、特許文献１の太陽電池モジュールがある。この太陽電池モジュールは、電気絶縁性でフレキシブルな樹脂のフィルム基板の表面側に第１電極層、アモルファスシリコンの光電変換層、透明電極である第２電極層が順次積層されて太陽電池素子が構成され、フィルム基板の裏面側に第３電極層、第４電極層が積層されて裏面電極が形成されている。そして、透明電極領域外の接続孔を介して第１電極と第３電極が導通され、透明電極領域内の集電孔を介して第２電極と第４電極が導通されて、隣接する太陽電池素子を直列に接続されている。
【０００３】
更に、この太陽電池モジュールでは、太陽電池素子、基板、裏面電極を貫通する透過孔をフィルム基板面積の２０〜３０％の割合となるように複数形成し、外界の視認性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２３７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の太陽電池モジュールは、フレキシブル性を有するため、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のメリットを有し、更に、透過孔を形成することで、外界の視認性が確保されている。しかしながら、フィルム基板面積の２０〜３０％の割合の透過孔から得られる視認性は、外界の様子を断片的に認識できるものに過ぎず、例えば遮音壁の一部として設置したり、建築物等の窓ガラスに設置したりした場合等に、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なものとは言えない。そのため、フレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、より高いシースルー性を有する太陽電池モジュールが求められている。
【０００６】
また、特許文献１の太陽電池モジュールは、隣接する太陽電池素子を直列接続するのに接続孔、集電孔、透過孔をそれぞれ形成する工程を行う必要があるため、製造効率に劣る、太陽電池モジュールの強度が低下するという別の問題もある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、効率的に製造することができると共に、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる太陽電池モジュール及びそ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】
【０００８】
本発明の太陽電池モジュールは、可視光線透過率５０％以上の透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、太陽電池素子が前記太陽電池素子の設置面積よりも前記太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、前記太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、前記下側電極は、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、一の前記太陽電池素子の前記下側電極の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の上側の透明電極とが、導電性インクの転写で前記フレキシブル基板の一方の面上を線状に延びるように形成される導電材で接続されて、前記一の太陽電池素子と前記別の太陽電池素子とが直列接続されると共に、前記フレキシブルフィルム基板のみの領域の占有面積が７５％以上とされることを特徴とする。
この構成によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールとすることができる。特に、可視光線透過率５０％以上のフレキシブルフィルム基板とし、フレキシブルフィルム基板のみの領域の占有面積が７５％以上とすることにより、非常に良好なシースルー性を実現することができ、例えば遮音壁の一部として設置したり、建築物等の窓ガラスに設置したりした場合等に、外界の様子の全体像を十分に認識したり、外界の景色を十分に楽しむことが可能となる。また、太陽電池素子を設置した面側において太陽電池素子相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュールに透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる。更に、導電性インクの転写で導電材を形成することにより、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
【０００９】
本発明の太陽電池モジュールは、前記フレキシブルフィルム基板の他方の面側に、前記一方の面側の第１の前記太陽電池素子と対応する位置に、第２の太陽電池素子が前記第２の太陽電池素子の設置面積よりも前記第２の太陽電池素子の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、且つ前記第２の太陽電池素子は前記第１の太陽電池素子と略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置され、前記第２の太陽電池素子は、下側電極、光電変換層、透明電極を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、前記第２の太陽電池素子の前記下側電極は、前記第２の太陽電池素子の前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有し、一の前記第２の太陽電池素子の前記下側電極の前記突出部と、前記一の第２の太陽電池素子の隣に位置する別の前記第２の太陽電池素子の上側の透明電極とが、導電性インクの転写で前記フレキシブル基板の他方の面上を線状に延びるように形成される導電材で接続されて、前記一の第２の太陽電池素子と前記別の第２の太陽電池素子とが直列接続されると共に、前記フレキシブルフィルム基板のみの領域の占有面積が７５％以上とされることを特徴とする。
この構成によれば、フレキシブルフィルム基板の他方の面にも効率的な製造工程で太陽電池素子を配置して接続することができる。また、両面受光型にして太陽光を有効活用し、効果的な発電を行うことができる。また、フレキシブルフィルム基板の総面積に対する太陽電池素子の占有密度を低下させてシースルー性を向上した場合にも、両面受光で高い発電電力の確保を図ることができる。また、第１の太陽電池素子と第２の太陽電池素子とが略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置することにより、太陽電池素子による透過性の低下を極力減少させることができ、良好なシースルー性と高い発電電力の確保の双方を実現することができ、更に、表裏の太陽電池素子で相互に発生する影が発電効率に影響することを防止できる。更に、フレキシブルフィルム基板の他方の面側でも、導電性インクの転写で導電材を形成することにより、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールは、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して前記導電材が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールは、前記突出部と前記透明電極とが前記導電材である透明導電材によって接続されていることを特徴とする。
この構成によれば、導電材の形成領域でもシースルー性を確保することができ、シースルー性の一層の向上を図ることができると共に、外界の視認の連続性を高めることができる。
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールは、前記透明電極が前記透明導電材の一部であることを特徴とする。
この構成によれば、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材の形成によって太陽電池素子の透明電極の形成と隣の太陽電池素子相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
【００１３】
本発明の太陽電池モジュールは、前記フレキシブルフィルム基板の一方の面側に前記第１の太陽電池素子、他方の面側に前記第２の太陽電池素子が設けられる場合に、前記第１の太陽電池素子が並列配置される第１のフレキシブルフィルムと、前記第２の太陽電池素子が並列配置される第２のフレキシブルフィルムを貼り合わせて、前記フレキシブルフィルム基板が構成されていることを特徴とする。
この構成によれば、フレキシブルフィルムを貼り合わせる設備があれば、フレキシブルフィルム基板の表面と裏面の双方に太陽電池素子の形成や導電材の形成を行う設備が無くとも、両面受光型の太陽電池モジュールを製造することができ、生産設備を共用して片面受光型の太陽電池モジュールと両面受光型の太陽電池モジュールの製造を低コストで行うことができる。
【００１４】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、本発明の太陽電池モジュールを製造する方法であって、一の前記太陽電池素子の前記下側電極の前記突出部と、前記一の太陽電池素子の隣に位置する別の前記太陽電池素子の上側の透明電極とを直列接続する導電材を、印刷ロールに供給される導電性インクを転写して前記フレキシブル基板の一方の面上を線状に延びるように形成する工程を備えることを特徴とする。
この構成によれば、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。
【００１５】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、本発明の太陽電池モジュールを製造する方法であって、前記フレキシブルフィルム基板の少なくとも一方の面側に、前記太陽電池素子の中間品が前記中間品の設置面積よりも前記中間品の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置され、前記中間品が、前記下側電極、前記光電変換層を前記フレキシブルフィルム基板側から順次積層して構成され、前記下側電極が、前記光電変換層よりも側方に突出する突出部を有する構成に対し、印刷ロールに供給される導電性インクを転写することにより、一の前記中間品の前記突出部から前記一の中間品の隣に位置する別の前記中間品の上面の略全体にかけて、前記フレキシブル基板の一方の面上を線状に延びるように透明導電材を形成する工程を備えることを特徴とする。
この構成によれば、中小企業の小さな工場や被災企業の仮工場等の狭いスペースでも、導電材の形成、太陽電池素子の導電接続の工程を担うことができ、製造工程に必要なスペースを小さくすることができる。また、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材の形成によって太陽電池素子の透明電極の形成と隣の太陽電池素子相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性の太陽電池モジュールのメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュールを得ることができる。また、効率的に製造することができると共に、太陽電池モジュールの強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる太陽電池モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は第１実施形態の太陽電池モジュールの正面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同図（ｂ）の部分拡大断面図。
【図２】（ａ）は第１実施形態の太陽電池モジュールの製造工程においてフレキシブルフィルムの表面に太陽電池素子が並列配置されている状態の断面図、（ｂ）はその部分拡大断面図。
【図３】第１実施形態の太陽電池モジュールにおける導電材の形成工程を説明する説明図。
【図４】（ａ）は第２実施形態の太陽電池モジュールの製造工程においてフレキシブルフィルム基板の表面及び裏面に太陽電池素子が並列配置されている状態の部分拡大断面図、（ｂ）は第２実施形態の太陽電池モジュールの部分拡大断面図。
【図５】第２実施形態の太陽電池モジュールにおける導電材の形成工程を説明する説明図。
【図６】第３実施形態の太陽電池モジュールの部分拡大断面図。
【図７】（ａ）は第４実施形態の太陽電池モジュールの製造工程においてフレキシブルフィルムの表面に太陽電池素子が並列配置されている状態の部分拡大断面図、（ｂ）は第４実施形態の太陽電池モジュールの部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔第１実施形態の太陽電池モジュール及びその製造方法〕
第１実施形態の太陽電池モジュール１は、図１に示すように、透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板２の一方の面側に太陽電池素子３が間隔を開けて並列配置されているものであり、本実施形態では、各太陽電池素子３が、太陽電池素子３の設置面積よりも太陽電池素子３の非設置面積が大きくなるようにして、間隔を開けて縦横に並列配置されている。
【００１９】
尚、フレキシブルフィルム基板２上の総面積に対する太陽電池素子３の非設置面積、或いは後述する導電材４、５１、５２を不透明とする場合の太陽電池素子３と導電材４、５１、５２の非設置面積、換言すればフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から５０％以上とすると好ましく、７５％以上とするとより好ましい。また、同様に、シースルー性向上の観点から、太陽電子素子３の設置面積、或いは導電材４、５１、５２を不透明とする場合の太陽電池素子３と導電材４、５１、５２の設置面積と、フレキシブルフィルム基板２のみが設けられている領域の占有面積の比は１：３以上でフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましい。また、太陽電池素子３の設置間隔は略均等にすると、均等なシースルー性が得られて好ましい。
【００２０】
フレキシブルフィルム基板２は、透光性と絶縁性を有し、且つ可撓性或いは柔軟性を有するものであれば適宜であり、例えばポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等の合成樹脂等とすることが可能である。また、フレキシブルフィルム基板２の可視光線透過率は５０％以上とすると良好なシースルー性が得られて好ましく、７５％以上とするとより好ましい。
【００２１】
各太陽電池素子３は、下側電極３１、アモルファスシリコン等の光電変換層３２、透明電極３３をフレキシブルフィルム基板２側から順次積層して構成され、下側電極３１は光電変換層３２よりも側方に突出する突出部３１１を有する。
【００２２】
太陽電池素子３の形成工程は適宜であるが、例えば所定位置に開口を有する遮蔽マスクでフレキシブルフィルム基板２を覆い、スパッタリング或いは真空蒸着により、Ａｇ、Ａｌ、ＩＴＯ或いはＺｎＯ等を成膜して、フレキシブルフィルム基板２の所定位置に下側電極３１を形成した後、所定位置に開口を有する別の遮蔽マスクでフレキシブルフィルム基板２を覆い、プラズマＣＶＤ法でｐｉｎ構造のアモルファスシリコンを形成する等で、突出部３１１以外の領域の下側電極３１上に光電変換層３２を形成し、その後、所定位置に開口を有する別の遮蔽マスクでフレキシブルフィルム基板２を覆い、スパッタリング或いは真空蒸着により、ＩＴＯ或いはＺｎＯ等の透明導電膜を成膜して、光電変換層３２上に透明電極３３を形成する等とすることが可能である。
【００２３】
フレキシブルフィルム基板２上で隣り合う太陽電池素子３・３相互は、導電材４によって接続されており、一の太陽電池素子３の下側電極３１の突出部３１１と、一の太陽電池素子３の隣に位置する別の太陽電池素子３の透明電極３３とが導電材４で接続されて、一の太陽電池素子３と隣の別の太陽電池素子３とが直列に接続されている。
【００２４】
図１の例の太陽電池モジュール１では、矩形のフレキシブルフィルム基板２上に太陽電池素子３が９行１２列に配置されており、図１（ａ）の上部の３行、中央部の３行、下部の３行の太陽電池素子３がそれぞれ導電材４による接続で直列接続されている。各直列接続ラインは、直列接続ラインの両端に位置する太陽電池素子３に接続される導電材５１、５２を介して並列に接続されており、この導電材５１、５２を介して別の太陽電池モジュール１と導通接続可能になっている。
【００２５】
導電材４、５１、５２は、例えばＡｇ、Ｃｕ或いは透明性を有するＩＴＯ、ＺｎＯ、銀ナノワイヤ、銅ナノワイヤ等とすることが可能であるが、導電材の形成領域においてもシースルー性を確保してシースルー性を一層向上でき、外界の視認の連続性を高めることができる点からは透明導電材とすることが好ましい。また、導電材４、５１、５２を形成する際には、例えばフレキシブルフィルム２１の一方の面側に、下側電極３１、光電変換層３２、透明電極３３で構成される太陽電池素子３が間隔を開けて所定位置に並列配置されているフレキシブルフィルム２１を用い（図２参照）、図３に示すように、印刷ロール１１に供給される導電性インク１１１を転写して形成すると、狭いスペースでも太陽電池素子３の導電接続の工程を担うことができて好ましい。
【００２６】
図３の例では、ＭＥＭＳ技術が適用される製造ラインで、図示省略する導電性インク供給機構で導電性インク１１１を印刷ロール１１に供給して適度に乾燥させ、ロールツーロール方式により、印刷ロール１１と押圧ロール１２との間に挟んで太陽電池素子３を有するフレキシブルフィルム２１を搬送しながら、印刷ロール１１に供給された導電性インク１１１をフレキシブルフィルム２１の所定位置に転写し、必要に応じて乾燥させることで、導電性インク１１１による導電材４、５１、５２を形成する。その後、フレキシブルフィルム２１は、１つの太陽電池モジュール１に対応するフレキシブルフィルム基板２の単位毎に切断され、太陽電池モジュール１が連続的に得られる。
【００２７】
第１実施形態の太陽電池モジュール１或いはその製造方法によれば、軽量で、量産性や施工性に優れ、適応箇所の多様性等のフレキシブル性のメリットを持ちつつ、外界の様子の全体像を認識したり、外界の景色を楽しんだりするのに十分なシースルー性を有する太陽電池モジュール１とすることができる。また、太陽電池素子３を設置した面側において太陽電池素子３・３相互を導通接続でき、フレキシブルフィルム基板２に集電孔を形成する工程等を行う必要が無く、効率的に製造することが可能である。また、太陽電池モジュール１に透過孔を開ける必要がないことから、太陽電池モジュール１の強度を低下させることなく、十分なシースルー性を発揮することができる。
【００２８】
また、フレキシブルフィルム基板２の可視光線透過率５０％以上、且つフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積を総面積の７５％以上とする場合には、非常に良好なシースルー性を実現することができ、例えば遮音壁の一部として設置したり、建築物等の窓ガラスに設置したりした場合等に、外界の様子の全体像を十分に認識したり、外界の景色を十分に楽しむことが可能となる。
【００２９】
〔第２実施形態の太陽電池モジュール及びその製造方法〕
第２実施形態の太陽電池モジュール１ａは、図４（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、フレキシブルフィルム基板２の一方の面側に太陽電池素子３が並列配置され、太陽電池素子３が導電材４で接続され、太陽電池素子３の直列接続ラインが導電材５１、５２で接続されていることに加え、フレキシブルフィルム基板２の他方の面側にも、太陽電池素子３ａ、導電材４ａ、直列接続ラインを接続する導電材が一方の面側のそれと各々対応する位置に設けられているものである。フレキシブルフィルム基板２は第１実施形態と同様であり、又、フレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から５０％以上とすると好ましく、７５％以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子３、３ａの設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、１：３以上でフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第１実施形態と同様である。
【００３０】
他方の面側の太陽電池素子３ａも、太陽電池素子３ａの設置面積よりも太陽電池素子３ａの非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて並列配置されており、一方の面側の太陽電池素子３と対応する位置で縦横に並べて配置されている。各太陽電池素子３ａの構成は、太陽電池素子３と同様であり、下側電極３１ａ、光電変換層３２ａ、透明電極３３ａがフレキシブルフィルム基板２側から順次積層され、下側電極３１ａは光電変換層３２ａよりも側方に突出する突出部３１１ａを有する。
【００３１】
太陽電池素子３ａと太陽電池素子３は、略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置されており、本例では矩形の太陽電池素子３と同形・同サイズの太陽電池素子３ａとがはみ出す領域がなく重なるように配置され、突出部３１１と突出部３１１ａの部分も同形・同サイズではみ出す領域がなく重なるように配置されている。また、太陽電池素子３ａは、太陽電池素子３と同様の製造方式や材料を用いてフレキシブルフィルム基板２の他方の面側に形成することが可能である。
【００３２】
更に、本例では、導電材４ａ、直列接続ラインを接続する導電材も、導電材４、導電材５１、５２とそれぞれ同幅で重なるように形成されている。この導電材４ａ、直列接続ラインを接続する導電材も、導電材４、導電材５１、５２と同様の材料を用いて不透明の導電材或いは透明導電材とすることが可能であるが、透明導電材とすることが好ましい。尚、導電材４ａは、フレキシブルフィルム基板２の他方の面側において、一の太陽電池素子３ａの突出部３１１ａと、一の太陽電池素子３ａの隣に位置する別の太陽電池素子３ａの透明電極３３ａとを接続して、一の太陽電池素子３ａと別の太陽電池素子３ａとを直列接続している。
【００３３】
第２実施形態の太陽電池モジュール１ａを製造する際には、図４（ａ）及び図５に示すように、例えばフレキシブルフィルム２１ａの一方の面側に、下側電極３１、光電変換層３２、透明電極３３で構成される太陽電池素子３が間隔を開けて所定位置に並列配置され、他方の面側に、下側電極３１ａ、光電変換層３２ａ、透明電極３３ａで構成される太陽電池素子３ａが太陽電池素子３と重なる位置に間隔を開けて並列配置されているフレキシブルフィルム２１ａを用い、更に、導電材４、５１、５２と、導電材４ａ、他方の面側の直列接続ラインの導電材を、印刷ロール１１、１３に供給される導電性インク１１１、１３１を転写して形成すると、狭いスペースでも太陽電池素子３、３ａの導電接続の工程を担うことができて好ましい。
【００３４】
図５の例では、ＭＥＭＳ技術が適用される製造ラインで、図示省略する導電性インク供給機構で導電性インク１１１を印刷ロール１１に供給して適度に乾燥させ、ロールツーロール方式により、印刷ロール１１と押圧ロール１２との間に挟んで太陽電池素子３、３ａを有するフレキシブルフィルム２１ａを搬送しながら、印刷ロール１１に供給された導電性インク１１１をフレキシブルフィルム２１ａの一方の面側の所定位置に転写し、必要に応じて乾燥させることで、導電性インク１１１による導電材４、５１、５２を形成する。
【００３５】
その後、図示省略する導電性インク供給機構で導電性インク１３１を印刷ロール１３に供給して適度に乾燥させ、印刷ロール１３と押圧ロール１４との間に挟んで太陽電池素子３、３ａを有するフレキシブルフィルム２１ａを搬送しながら、印刷ロール１３に供給された導電性インク１３１をフレキシブルフィルム２１ａの他方の面側の所定位置に転写し、必要に応じて乾燥させることで、導電性インク１３１による導電材４ａ、直列接続ラインの導電材を形成する。その後、フレキシブルフィルム２１ａは、１つの太陽電池モジュール１ａに対応するフレキシブルフィルム基板２の単位毎に切断され、太陽電池モジュール１ａが連続的に得られる。
【００３６】
第２実施形態の太陽電池モジュール１ａ或いはその製造方法によれば、第１実施形態と対応する構成から対応する効果が得られると共に、フレキシブルフィルム基板２の他方の面にも効率的な製造工程で太陽電池素子３ａを配置して接続することができる。また、両面受光型にして太陽光を有効活用し、効果的な発電を行うことができる。また、フレキシブルフィルム基板２の総面積に対する太陽電池素子の占有密度を低下させてシースルー性を向上した場合にも、両面受光で高い発電電力の確保を図ることができる。また、太陽電池素子３、３ａを略対応する形状と大きさで重ねることにより、太陽電池素子３、３ａによる透過性の低下を極力減少させることができ、良好なシースルー性と高い発電電力の確保の双方を実現することができると共に、表裏の太陽電池素子３、３ａで相互に発生する影が発電効率に影響することを防止できる。
【００３７】
〔第３実施形態の太陽電池モジュール及びその製造方法〕
第３実施形態の太陽電池モジュール１ｂは、図６に示すように、第１のフレキシブルフィルム２２と第２のフレキシブルフィルム２３を貼り合わせてフレキシブルフィルム基板２ｂが構成されており、フレキシブルフィルム基板２ｂの一方の面側である第１のフレキシブルフィルム２２の外側面側に、第１実施形態の太陽電池モジュール１と同様の構成で並列配置の太陽電池素子３、導電材４、導電材５１、５２が設けられ、フレキシブルフィルム基板２ｂの他方の面側である第２のフレキシブルフィルム２３の外側面にも、第１実施形態の太陽電池モジュール１と同様の構成で並列配置の太陽電池素子３、導電材４、導電材５１、５２が設けられている。
【００３８】
これらの太陽電池素子３、導電材４、５１、５２は、第１実施形態と同様の製造方式、材料、構成を用いて形成することが可能である。また、第１のフレキシブルフィルム２２、第２のフレキシブルフィルム２３には、第１実施形態のフレキシブルフィルム基板２と同様の素材等で形成することが可能であり、又、フレキシブルフィルム基板２ｂは第１、第２のフィルム基板２の積層状態において、第１実施形態のフレキシブルフィルム基板２と同様の５０％以上の可視光線透過率等とすると良好である。また、フレキシブルフィルム基板２ｂのみが設けられる領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から５０％以上とすると好ましく、７５％以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子３の設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、１：３以上でフレキシブルフィルム基板２ｂのみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第１実施形態と同様である。
【００３９】
フレキシブルフィルム基板２ｂの一方の面側の太陽電池素子３と他方の面側の太陽電池素子３は、略対応する形状と大きさを有し、略重なるように配置されており、第２実施形態の太陽電池素子３、３ａと同様に重ねて配置することが可能である。また、一方の面側の導電材４、５１、５２と他方の面側の導電材４、５１、５２は不透明の導電材或いは透明導電材とされ、同幅で重なるように配置されており、第２実施形態の導電材４、５１、５２と、導電材４ａ、直列接続ラインを接続する導電材と同様に重ねて配置することが可能である。
【００４０】
第３実施形態の太陽電池モジュール１ｂを製造する際には、第１実施形態でフレキシブルフィルム２１上に太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を形成するのと同様の製造工程により、第１のフレキシブルフィルム２２上に太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を形成すると共に、第２のフレキシブルフィルム２３上に太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を形成する。
【００４１】
その後、ＭＥＭＳ技術が適用される製造ラインで、太陽電池素子３、導電材４、５１、５２の位置が対応するようにして、第１のフレキシブルフィルム２２の太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を有しない内側面と、第２のフレキシブルフィルム２３の太陽電池素子３、導電材４、５１、５２を有しない内側面とを対向させて内側面間の透明接着剤を塗布し、第１のフレキシブルフィルム２２と第２のフレキシブルフィルム２３とを外側から加圧ロール１５、１６で加圧して貼り付けることにより、太陽電池モジュール１ｂが得られる。
【００４２】
第３実施形態の太陽電池モジュール１ｂ或いはその製造方法によれば、第１、第２実施形態と対応する構成から対応する効果が得られると共に、フレキシブルフィルム２２、２３を貼り合わせる設備があれば、フレキシブルフィルム基板の表面と裏面の双方に太陽電池素子の形成や導電材の形成を行う設備が無くとも、両面受光型の太陽電池モジュール１ｂを製造することができ、生産設備を共用して片面受光型の太陽電池モジュールと両面受光型の太陽電池モジュール１ｂの製造を低コストで行うことができる。
【００４３】
〔第４実施形態の太陽電池モジュール及びその製造方法〕
第４実施形態の太陽電池モジュール１ｃは、図７（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様の透光性と絶縁性を有するフレキシブルフィルム基板２の一方の面側に、太陽電池素子３ｃが間隔を開けて並列配置されているものであり、第１実施形態と同様に、太陽電池素子３ｃの設置面積よりも太陽電池素子３ｃの非設置面積が大きくなるようにして、間隔を開けて縦横に並列配置されている。尚、フレキシブルフィルム基板２のみが設けられる領域の占有面積は、シースルー性向上の観点から５０％以上とすると好ましく、７５％以上とするとより好ましい。また、太陽電池素子３ｃの設置間隔を略均等にすることが好ましいこと、１：３以上でフレキシブルフィルム基板２のみの領域の占有面積を大きくすることが望ましいことは第１実施形態と同様である。
【００４４】
各太陽電池素子３ｃは、第１実施形態と同様の下側電極３１、アモルファスシリコン等の光電変換層３２がフレキシブルフィルム基板２側から順次積層して構成され、下側電極３１は光電変換層３２よりも側方に突出する突出部３１１を有する。そして、フレキシブルフィルム基板２上で隣り合う太陽電池素子３ｃ・３ｃは、導電材である透明導電材６によって接続されている。透明導電材６は、一の太陽電池素子３ｃの下側電極３１の突出部３１１から、隣の別の太陽電池素子３ｃの光電変換層３２の上面の略全体に亘って設けられており、透明導電材６の一部が太陽電池素子３ｃの透明電極を構成するようになっている。換言すれば、一の太陽電池素子３ｃの突出部３１１と、隣に位置する別の前記太陽電池素子３ｃの透明導電材６で構成される透明電極とが、この透明電極と突出部３１１との間に設けられる透明導電材６の部分で直列に接続されている。
【００４５】
第４実施形態の太陽電池モジュール１ｃも第１実施形態の太陽電池モジュール１と同様に、例えば矩形のフレキシブルフィルム基板２上に行列配置されている上部の３行１２列、中央部の３行１２列、下部の３行１２列の太陽電池素子３ｃがそれぞれ透明導電材６による接続で直列接続され、各直列接続ラインの両端に位置する太陽電池素子３ｃに接続され、別の太陽電池モジュール１ｃと導通接続可能にする第１実施形態と同様の導電材５１、５２を介して並列に接続される。
【００４６】
透明導電材６は、例えばＩＴＯ、ＺｎＯ、銀ナノワイヤ、銅ナノワイヤ等とすることが可能であり、透明導電材４を形成する際には、例えばフレキシブルフィルム２１の一方の面側に、下側電極３１、光電変換層３２が順次積層して構成される太陽電池素子３ｃの中間品が中間品の設置面積よりも中間品の非設置面積が大きくなるようにして間隔を開けて所定位置に並列配置されているフレキシブルフィルム２１を用い（図７（ａ）参照）、第１実施形態と同様に印刷ロールに供給される導電性インクを転写して形成すると、狭いスペースでも太陽電池素子３ｃの導電接続の工程を担うことができて好ましい。この際、印刷ロールに供給される導電性インクは、一の中間品の突出部３１１から隣に位置する別の中間品の上面の略全体にかけて転写される。尚、透明導電材６の転写は、ＭＥＭＳ技術が適用される製造ラインで、導電材５１、５２を転写する印刷ロールと同様の印刷ロールで転写して行うと好適である。
【００４７】
第４実施形態の太陽電池モジュール１ｃ或いはその製造方法によれば、第１実施形態と対応する構成から対応する効果が得られると共に、太陽電池素子に予め透明電極を形成せずとも、透明導電材６の形成によって太陽電池素子３ｃの透明電極の形成と隣の太陽電池素子３ｃ・３ｃ相互の直列接続を行うことができ、製造工程の一層の効率化を図ることができる。
【００４８】
〔実施形態の変形例等〕
本明細書開示の発明は、各発明、各実施形態、各例の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な構成を本明細書開示の他の構成に変更して特定したもの、或いはこれらの構成に本明細書開示の他の構成を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な構成を部分的な作用効果が得られる限度で削除して特定した上位概念化したものを包含する。そして、下記変形例等も含む。
【００４９】
例えば第２、第３実施形態の太陽電池モジュール１ａ、１ｂで透明電極３３を設けずに、第４実施形態の透明導電材６の形成を採用し、太陽電池素子の透明電極の形成と、隣り合う太陽電池素子相互の直列接続を行う構成とすることも可能である。また、太陽電池モジュール１、１ａ、１ｂ、１ｃの製造工程は、適用可能な範囲で適宜である。
【００５０】
また、太陽電池モジュール１、１ａ、１ｂ、１ｃの設置する形態は適宜であり、例えば合成樹脂等の硬質の透光板を対向配置し、その間の空間に太陽電池モジュール１〜１ｃを配置し、太陽電池モジュール１〜１ｃを結線すると共にその周囲を透光性の合成樹脂で樹脂封止することにより、高速道路や線路の遮音壁、建造物の窓ガラス等に設置する構成、或いは柔軟性を有する太陽電池モジュール１〜１ｃを湾曲する屋根等の領域に貼り付けて設置する構成等とすることが可能である。
【００５１】
また、片面受光型の太陽電池モジュール１、１ｃ等と両面受光型の太陽電池モジュール１ａ、１ｂ等は適宜組み合わせて設置することが可能であり、例えば車道側と車道の外側の双方から光が当たる遮音壁部分には両面受光型、いずれか一方のみから光が当たる遮音壁部分には片面受光型とする遮音壁とする構成や、外の太陽光に加えて建造物の内部の照明光による発電も期待できる窓ガラス部分には両面受光型、外の太陽光のみ或いは内部の照明光のみしか発電が期待できない窓ガラス部分には片面受光型とする建造物の窓ガラス等とすることが可能である。これにより、必要に応じた選択配置で太陽電池の設置コストを低減することができると共に、第３実施形態等のように生産設備を共用できる場合には、斯様な選択配置に在庫コストを低減しつつ柔軟に素早く対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば高速道路や線路の遮音壁、建造物の窓ガラス、自動車の窓ガラス等に設置する太陽光発電装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ…太陽電池モジュール  ２、２ｂ…フレキシブルフィルム基板  ２１、２１ａ、２２、２３…フレキシブルフィルム  ３、３ａ、３ｃ…太陽電池素子  ３１、３１ａ…下側電極  ３１１、３１１ａ…突出部  ３２、３２ａ…光電変換層  ３３、３３ａ…透明電極  ４、４ａ、５１、５２…導電材  ６…透明導電材  １１、１３…印刷ロール  １１１、１３１…導電性インク  １２、１４…押圧ロール  １５、１６…加圧ロール