(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性接着剤の硬化物を介してタブ線によって互いに接続された複数の結晶系太陽電池セルが、ガラス基板とフィルム状基材との間に封止樹脂で封止されてなる結晶系太陽電池モジュールであって、
前記導電性接着剤の硬化物は、前記各結晶系太陽電池セルの縁部からの最短距離が３ｍｍ〜１３ｍｍとなるように前記各結晶系太陽電池セルの受光面及び前記受光面の反対側の面に配置され、
前記結晶系太陽電池モジュールは、前記結晶系太陽電池セルが配置された配置領域と、前記配置領域の外側に前記結晶系太陽電池セルが配置されていない非配置領域とを有し、
前記配置領域の縁部と前記結晶系太陽電池モジュールの縁部との最短距離が２８ｍｍ〜６０ｍｍである結晶系太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記結晶系太陽電池セルが、前記受光面側にフィンガー電極のみから構成される電極を備える請求項１に記載の結晶系太陽電池モジュール。
【請求項３】
導電性接着剤の硬化物を介してタブ線によって互いに接続された複数の結晶系太陽電池セルが、ガラス基板とフィルム状基材との間に封止樹脂で封止されてなる結晶系太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記複数の結晶系太陽電池セル同士を接続してストリングスを作製するストリングス作製工程と、
前記封止樹脂と、前記フィルム状基材又は前記ガラス基板とで前記ストリングスを被覆する被覆工程と、
前記封止樹脂と、前記ガラス基板又は前記フィルム状基材とを加圧・加熱することにより前記ストリングスを封止し、前記結晶系太陽電池セルが配置された配置領域と、前記配置領域の外側に前記結晶系太陽電池セルが配置されていない非配置領域とを有する前記結晶系太陽電池モジュールを得る封止工程と、を備え、
前記ストリングス作製工程は、
前記結晶系太陽電池セルの受光面及び前記受光面の反対側の面に、前記結晶系太陽電池セルの縁部からの最短距離が３ｍｍ〜１３ｍｍとなるように導電性接着剤を付与する付与工程と、
前記導電性接着剤上にタブ線を配置する配置工程と、
前記タブ線を加熱・加圧することによって、前記複数の結晶系太陽電池セルを互いに接続する加熱・加圧工程と、を備え、
前記被覆工程において、前記配置領域の縁部と前記結晶系太陽電池モジュールの縁部との最短距離が２８ｍｍ〜６０ｍｍとなるように被覆する結晶系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、結晶系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】
結晶系太陽電池モジュールでは、複数の結晶系太陽電池セルをタブ線によって接続し、さらに複数のタブ線を横タブ線に接続することで、発電した電力を横タブ線によってモジュール外に取り出して使用する。従来は、銅線表面にはんだ塗布したタブ線が使用されており、このはんだを溶融させて結晶系太陽電池セルのバスバー電極に接合することで太陽電池セルの発電した電力をタブ線が取り出していた。しかし、はんだの溶融には高温が必要なため、低温に冷却した際に結晶系太陽電池セルの反りが大きく、クラックが発生するケースや、タブ線からはみ出した（漏洩した）はんだによるショートなどが発生し、不具合の原因となっていた。そのため、はんだに代わる接続材料として導電性接着剤が使用されてきている。導電性接着剤は、はんだよりも低温で接続できることから、結晶系太陽電池セルの反り、クラックなどが発生してしまうという問題が低減できる。
【０００３】
結晶系太陽電池セルは、フィンガー電極とバスバー電極とを有している場合が多く、それらの電極は電気的に接続されている。フィンガー電極は、結晶系太陽電池セルにおいて生成された電気を収集する電極である。バスバー電極は、フィンガー電極から電気を収集し、なおかつタブ線をはんだによって接合する場合に必要である。つまり、一般的な結晶系太陽電池セルにおいて生成された電気は、フィンガー電極とバスバー電極を経由してタブ線により収集される。
【０００４】
通常、フィンガー電極とバスバー電極は、銀ペーストを塗布して形成される。しかし、銀ペーストを減らすことにより、結晶系太陽電池セルのコスト低減などが可能なことから、近年、バスバー電極を用いない、いわゆるバスバーレス構造の結晶系太陽電池セル及び結晶系太陽電池モジュールが開発されている。特に、結晶系太陽電池セルとタブ線との接続に導電性接着剤を用いた結晶系太陽電池モジュールにおいては、効率的にバスバーレス構造の結晶系太陽電池セルを接続して製造可能なために注目されている。
【０００５】
しかし、タブ線と結晶系太陽電池セルのフィンガー電極とが導電性接着剤を介して電気的に接続された、バスバーレス構造の結晶系太陽電池セルを用いた結晶系太陽電池モジュールは、結晶系太陽電池セルへのタブ線の接着性が充分ではない場合に、結晶系太陽電池モジュールの接続信頼性が低下してしまうという問題があった。
【０００６】
これに対して、フィンガー電極とタブ線の接着性を向上させるために、導電性接着剤にフィレットを形成させて接着性を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、かかる技術ではフィレット形成用の電極を結晶系太陽電池セルに形成する必要があるため、銀ペーストの使用量を増やしてしまう。
【０００７】
そのため、バスバーレス構造の結晶系太陽電池セルを用いた結晶系太陽電池モジュールにおいて、低コストで接続信頼性を向上させた結晶系太陽電池モジュール、および結晶系太陽電池モジュールの製造方法の提供が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−２１９１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、バスバーレス構造の結晶系太陽電池セルを用いた結晶系太陽電池モジュールにおいても、接続信頼性が優れる結晶系太陽電池モジュール、及び結晶系太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題の解決のため、導電性接着剤の硬化物を介してタブ線によって互いに接続された複数の結晶系太陽電池セルが、ガラス基板とフィルム状基材との間に封止樹脂で封止されてなる結晶系太陽電池モジュールであって、導電性接着剤の硬化物は、各結晶系太陽電池セルの縁部からの最短距離が３ｍｍ〜１３ｍｍとなるように各結晶系太陽電池セルの受光面及び受光面の反対側の面に配置され、結晶系太陽電池モジュールは、結晶系太陽電池セルが配置された配置領域と、配置領域の外側に結晶系太陽電池セルが配置されていない非配置領域とを有し、配置領域の縁部と結晶系太陽電池モジュールの縁部との最短距離が２８ｍｍ〜６０ｍｍである結晶系太陽電池モジュールを提供する。
【００１１】
この結晶系太陽電池モジュールでは、導電性接着剤の硬化物は、各結晶系太陽電池セルの縁部からの最短距離が３ｍｍ以上となるように配置されているため、タブ線を持ち上げた際及び温度サイクル試験後に結晶系太陽電池セルが割れることを抑制できる。一方、導電性接着剤の硬化物は、当該最短距離が１３ｍｍ以下となるように配置されているため、フィンガー電極からの集電効率の低下を抑制でき、また、タブ線を持ち上げた際に結晶系太陽電池セルからタブ線が剥がれることを抑制できる。さらに、この結晶系太陽電池モジュールでは、配置領域の縁部と結晶系太陽電池モジュールの縁部との最短距離が２８ｍｍ〜６０ｍｍであるため、結晶系太陽電池モジュールに加圧した際の圧力が結晶系太陽電池セルとタブ線との接続部分に過度に加わることを抑制できる。したがって、結晶系太陽電池セルとタブ線との接続が好適に確保され、接続信頼性の向上が図られる。
【００１２】
結晶系太陽電池セルは、受光面側にフィンガー電極のみから構成される電極を備えることが好ましい。この場合、結晶系太陽電池セルにかかるコストの低減及び生産効率の向上が可能となる。
【００１３】
また、本発明は、導電性接着剤の硬化物を介してタブ線によって互いに接続された複数の結晶系太陽電池セルが、ガラス基板とフィルム状基材との間に封止樹脂で封止されてなる結晶系太陽電池モジュールの製造方法であって、複数の結晶系太陽電池セル同士を接続してストリングスを作製するストリングス作製工程と、封止樹脂と、フィルム状基材又はガラス基板とでストリングスを被覆する被覆工程と、封止樹脂と、ガラス基板又はフィルム状基材とを加圧・加熱することによりストリングスを封止し、結晶系太陽電池セルが配置された配置領域と、配置領域の外側に結晶系太陽電池セルが配置されていない非配置領域とを有する結晶系太陽電池モジュールを得る封止工程と、を備え、ストリングス作製工程は、結晶系太陽電池セルの受光面及び受光面の反対側の面に、結晶系太陽電池セルの縁部からの最短距離が３ｍｍ〜１３ｍｍとなるように導電性接着剤を付与する付与工程と、導電性接着剤上にタブ線を配置する配置工程と、タブ線を加熱・加圧することによって、複数の結晶系太陽電池セルを互いに接続する加熱・加圧工程と、を備え、被覆工程において、配置領域の縁部と結晶系太陽電池モジュールの縁部との最短距離が２８ｍｍ〜６０ｍｍとなるように被覆する結晶系太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
【００１４】
この結晶系太陽電池モジュールの製造方法では、導電性接着剤は、各結晶系太陽電池セルの縁部からの最短距離が３ｍｍ以上となるように配置されるため、タブ線を持ち上げた際及び温度サイクル試験後に結晶系太陽電池セルが割れることを抑制できる。一方、導電性接着剤は、当該最短距離が１３ｍｍ以下となるように配置されるため、フィンガー電極からの集電効率の低下を抑制でき、また、タブ線を持ち上げた際に結晶系太陽電池セルからタブ線が剥がれることを抑制できる。さらに、この結晶系太陽電池モジュールの製造方法では、被覆工程において配置領域の縁部と結晶系太陽電池モジュールの縁部との最短距離が２８ｍｍ〜６０ｍｍとなるように被覆するため、結晶系太陽電池モジュールに加圧した際の圧力が結晶系太陽電池セルとタブ線との接続部分に過度に加わることを抑制できる。したがって、結晶系太陽電池セルとタブ線との接続が好適に確保され、接続信頼性の向上が図られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、結晶系太陽電池セルから突出したタブ線が信頼性試験時等に導電性接着剤を剥離させようとすることを抑制でき、導電性接着剤の接続信頼性が向上する。これにより、バスバーレス構造の結晶系太陽電池セルを用いた結晶系太陽電池モジュールにおいても、接続信頼性が優れる結晶系太陽電池モジュール、及び結晶系太陽電池モジュールの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の結晶系太陽電池セルの一例を示す受光面側からみた平面図である。
【図２】本発明の結晶系太陽電池セルの他の一例を示す受光面側からみた平面図である。
【図３】本発明の結晶系太陽電池モジュールの製造方法における付与工程を示す模式断面図である。
【図４】図３の後続の配置工程を示す模式断面図である。
【図５】図４の配置工程の他の一例を示す模式断面図である。
【図６】タブ線で接続された結晶系太陽電池セルの一例を示す受光面側からみた平面図である。
【図７】図６の結晶系太陽電池セル同士が接続されたマトリクスの一例を示す平面図である。
【図８】本発明の結晶系太陽電池モジュールの一例を示す要部拡大断面図である。
【図９】図８の結晶系太陽電池モジュールの他の一例を示す要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の結晶系太陽電池モジュールの一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の結晶系太陽電池モジュール及び結晶系太陽電池モジュールの製造方法の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
（結晶系太陽電池モジュール）
本発明の実施形態に係る結晶系太陽電池モジュールは、結晶系太陽電池セルと、タブ線、導電性接着剤の硬化物、ガラス基板、封止樹脂、フィルム状基材を少なくとも有し、更に必要に応じてその他の部材を有する。結晶系太陽電池モジュールは、タブ線と結晶系太陽電池セルの電極とが、導電性接着剤の硬化物を介して電気的に接続した太陽電池モジュールである。
【００１９】
−（結晶系太陽電池セル）
結晶系太陽電池セルは、光電変換部としての結晶系光電変換素子とフィンガー電極を少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。結晶系光電変換素子としては、結晶系光電変換材料を有する光電変換素子であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。結晶系光電変換材料としては、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、ＧａＡｓ系等の単結晶化合物、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ等の多結晶化合物などが挙げられる。結晶系太陽電池セルは、バスバー電極を有さないバスバーレス構造でもよい。
【００２０】
−−（フィンガー電極）
フィンガー電極は、光電変換素子において生成した電気を収集する電極である。フィンガー電極の多くは、結晶系太陽電池セル上において、タブ線と略直交する方向に形成されている。一部のフィンガー電極は、補助フィンガー電極として、その他のフィンガー電極と直交していてもよい。補助フィンガー電極はフィンガー電極と接続されており、仮にフィンガー電極が破損した場合、当該フィンガー電極は補助フィンガー電極を介して近接するフィンガー電極から集電してもよい。また、補助フィンガー電極は、フィンガー電極とタブ線の接続を補助するものでもよい。フィンガー電極の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、銀、金、銅、錫、ニッケルなどが挙げられる。
【００２１】
フィンガー電極の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０μｍ〜２００μｍが好ましく、遮光面積を減らせることから２０μｍ〜１００μｍがより好ましい。フィンガー電極の平均幅は、例えば、フィンガー電極の任意の１０点においてフィンガー電極の幅を測定し、測定した値を平均することにより求めることができる。フィンガー電極の幅は全ての箇所で同一でなくてもよく、一部の幅が他よりも大きくてもよい。
【００２２】
フィンガー電極の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フィンガー電極が所望のパターン形状になるように、銀ペーストを結晶系太陽電池セル上に印刷する方法が挙げられる。印刷方法としては、例えば、スクリーン印刷などが挙げられる。
【００２３】
結晶系太陽電池セルの平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば１００〜３００μｍとすることができる。
【００２４】
ここで、図面を用いて結晶系太陽電池セルについて説明する。図１は、結晶系太陽電池セルの一例を示す平面図である。図１に示すように、フィンガー電極２は、結晶系光電変換素子３により生成した電気を収集する電極であり、結晶系太陽電池セル１の受光面１ａ側において互いに略平行に配置されている。図２は、結晶系太陽電池セルの他の一例を示す平面図である。図２に示すように、結晶系太陽電池セル２１において、補助フィンガー電極４は、例えばフィンガー電極２とタブ線との接続を補助するための電極として、フィンガー電極２に直交するように配置される。補助フィンガー電極４は、結晶系太陽電池セル２１の導電性接着剤の付与されない領域（詳細は後述）において、フィンガー電極２同士を接続するために用いられてもよい。
【００２５】
結晶系太陽電池セルフィンガー電極は、結晶系太陽電池セルの片面だけではなく、両面に形成されていてもよい。これにより、結晶系太陽電池セルの両面から受光可能になる。
【００２６】
−（タブ線）
タブ線としては、隣接する結晶系太陽電池セル同士を電気的に接続する線であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。タブ線の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基材と導電層とを有する構造などが挙げられる。
【００２７】
基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、銅、アルミニウム、鉄、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロム、モリブデン、及びこれらの合金などが挙げられる。導電層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金メッキ、銀メッキ、錫メッキ、はんだメッキ等により形成された導電層などが挙げられる。導電層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５μｍ〜２０μｍが好ましい。平均厚みは、例えば、導電層の任意の１０点において導電層の厚みを測定し、測定した値を平均することにより求めることができる。
【００２８】
タブ線の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。タブ線の長手方向と直交する断面において、楕円形状、長方形状、波形状などのいずれの断面形状でもよい。タブ線の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。タブ線の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５μｍ〜３００μｍが好ましい。
【００２９】
タブ線の作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、平均厚み５μｍ〜３００μｍに圧延された銅箔に平均厚み５μｍ〜２０μｍのはんだメッキ層を施したはんだメッキ層付き銅箔をスリットして平均幅０．５ｍｍ〜３ｍｍにする方法、銅などの細い金属ワイヤーを平板状に圧延することにより平均幅０．５ｍｍ〜３ｍｍにし、その後にはんだメッキする方法などが挙げられる。
【００３０】
−（導電性接着剤）
導電性接着剤は、結晶系太陽電池セルのフィンガー電極とタブ線とを電気的に接続するために用いられる。導電性接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性粒子を少なくとも含有し、好ましくは膜形成樹脂と、硬化性樹脂と、硬化剤とを含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する導電性接着剤などが挙げられる。
【００３１】
導電性接着剤の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３μｍ〜１００μｍが好ましく、５μｍ〜３０μｍがより好ましく、８μｍ〜２５μｍが特に好ましい。平均厚みが、３μｍ未満であると、接着強度が著しく低下することがあり、１００μｍを超えると、導電性接着剤がタブ線よりはみ出し電気的接続に不具合が発生する場合がある。平均厚みが、特に好ましい範囲内であると、接続信頼性の点で有利である。なお、平均厚みは、仮貼りされる前に測定される平均厚みである。ここで、平均厚みは、任意に２０ｃｍ２当たり５箇所を測定した際の平均値である。
【００３２】
導電性接着剤の平均幅としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５ｍｍ〜３ｍｍであり、かつタブ線の幅以下の値であることが好ましい。
【００３３】
−−（導電性粒子）
導電性粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ニッケル粒子、金被覆ニッケル粒子、樹脂コアをＮｉで被覆した樹脂粒子、樹脂コアをＮｉで被覆し、更に最表面をＡｕで被覆した樹脂粒子などが挙げられる。
【００３４】
−−（膜形成樹脂）
膜形成樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェノキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ブタジエン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、フェノキシ樹脂が特に好ましい。
【００３５】
−−（硬化性樹脂）
硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂などが挙げられる。エポキシ樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、それらの変性エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。アクリレート樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチルアクリレート、エポキシアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、テトラメチレングリコールテトラアクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジアクリロキシプロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシメトキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（アクリロキシエトキシ）フェニル］プロパン、ジシクロペンテニルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、アクリレートをメタクリレートにしたものが挙げられ、これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３６】
−−（硬化剤）
硬化性樹脂は、硬化剤と併用するのが好ましい。硬化剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、２−エチル４−メチルイミダゾールに代表されるイミダゾール類；ラウロイルパーオキサイド、ブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、ジブチルパーオキサイド、ベンジルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物；有機アミン類等のアニオン系硬化剤；スルホニウム塩、オニウム塩、アルミニウムキレート剤等のカチオン系硬化剤などが挙げられる。これらの中でも、エポキシ樹脂とイミダゾール系潜在性硬化剤の組み合わせ、アクリレート樹脂と有機過酸化物系硬化剤の組み合わせが特に好ましい。
【００３７】
−−（その他の成分）
その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、充填剤、軟化剤、促進剤、老化防止剤、着色剤（顔料、染料）、有機溶剤、イオンキャッチャー剤などが挙げられる。その他の成分の添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３８】
−（封止樹脂）
封止樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／酢酸ビニル／トリアリルイソシアヌレート（ＥＶＡＴ）、ポリビニルブチラート（ＰＶＢ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【００３９】
−（フィルム状基材）
フィルム状基材として、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、防湿性バックシートや透光性シートを用いることができる。
【００４０】
−−（防湿性バックシート）
防湿性バックシートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アルミニウム（Ａｌ）、ＰＥＴとＡｌとポリエチレン（ＰＥ）の積層体などが挙げられる。
【００４１】
−−（透光性シート）
透光性シートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの透明なシートが挙げられる。
【００４２】
−（ガラス基板）
ガラス基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ソーダ石灰フロートガラス基板などが挙げられる。
【００４３】
（結晶系太陽電池モジュールの製造方法）
本発明の実施形態に係る結晶系太陽電池モジュールの製造方法は、ストリングス作製工程、マトリクス作製工程、被覆工程及び封止工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
【００４４】
−（ストリングス作製工程）
ストリングス作製工程は、付与工程と、配置工程と、加熱・加圧工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
【００４５】
−−（付与工程）
付与工程としては、複数の結晶系太陽電池セルの受光面及び受光面の反対面に導電性接着剤を付与する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。導電性接着剤は、フィルム状であってもよいし、ペースト状であってもよい。導電性接着剤がフィルム状である場合、付与工程としては、例えば、フィルム状の導電性接着剤を仮貼りすることが挙げられる。導電性接着剤がペースト状である場合、付与工程としては、例えば、ペースト状の導電性接着剤を塗布することが挙げられる。塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。付与工程においては、図１，２に示されるように、タブ線が配置される位置に応じた付与領域５に導電性接着剤が付与される。
【００４６】
図３は、付与工程を示す模式断面図である。図３に示すように、導電性接着剤６ａは、結晶系太陽電池セル１の受光面１ａにおいて、導電性接着剤６ａと結晶系太陽電池セル１の縁部１ｂとの最短距離（以下「オフセット距離」ともいう。）ｄｘが好ましくは３ｍｍ〜１３ｍｍ、より好ましくは４ｍｍ〜１２ｍｍとなるように配置される。３ｍｍ未満の場合には、タブ線を導電性接着剤によって結晶系太陽電池セルに接続する加熱・加圧工程（後述）後に、結晶系太陽電池セルが割れるおそれがある。１３ｍｍを超える場合には、加熱・加圧工程後にタブ線を持ち上げた際に結晶系太陽電池セルからタブ線が剥がれるおそれがある。一方、結晶系太陽電池セル１の受光面１ａと反対側の面には例えば裏面電極７が形成されており、当該裏面電極７上に導電性接着剤６ｂを配置する。
【００４７】
−−（配置工程）
図４は、図３の後続の配置工程を示す模式断面図である。配置工程としては、付与工程に続いて、導電層を有するタブ線８ａ，８ｂを、結晶系太陽電池セル１に配置された導電性接着剤６ａ，６ｂ上にそれぞれ配置する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。配置工程においては、隣接する二つの結晶系太陽電池セル間で、一本のタブ線の一端側が一方の結晶系太陽電池セルの受光面上に配置され、タブ線の他端側が他方の結晶系太陽電池セルの受光面の反対面上に配置される（図６，７，１０参照）。
【００４８】
−−（加熱・加圧工程）
加熱・加圧工程としては、配置工程に続いてタブ線８を加熱及び加圧する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱ツールにより行うことができる。加熱・加圧工程における加熱時間、加熱温度、圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。これにより、図５，６に示されるように、結晶系太陽電池セル１の両面に、それぞれ別のタブ線８ａ，８ｂが導電性接着剤６ａ，６ｂの硬化物によって接続される。なお、図５に示すように、結晶系太陽電池セル３１の両面にフィンガー電極２が形成されていてもよく、この場合、結晶系太陽電池セル３１の両面３１ａ，３１ｂがともに受光面となる。なお、導電性接着剤６ａ，６ｂの硬化物と結晶系太陽電池セル１の縁部１ｂとの最短距離は、導電性接着剤６ａ，６ｂと結晶系太陽電池セル１の縁部１ｂとの最短距離からほぼ変化しない。
【００４９】
以上のストリングス作製工程により、結晶系太陽電池セルのフィンガー電極とタブ線とが導電性接着剤の硬化物を介して電気的に接続され、かつ複数の結晶系太陽電池セルが直列に接続されたストリングスが作製される。
【００５０】
−（マトリクス作製工程）
マトリクス作製工程は、横タブ線を介して複数のタブ線同士を電気的に接続する工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。横タブ線を介して複数のタブ線同士を電気的に接続する方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、各タブ線と横タブ線をはんだ付けによって接続してもよい。はんだによる接続方法としては、導電層としてはんだメッキが形成されたタブ線と横タブ線を接触させながら、はんだを溶融させることで接続してもよい。これによって、図７に示されるように、複数の結晶系太陽電池セル１が直列に接続されたストリングス９を更に複数配列したマトリクス１０を形成することもできる。マトリクス１０においては、一のストリングス９ａ（９ｂ）における複数のタブ線８ｃ，８ｃ（８ｄ，８ｄ）同士が横タブ線１１ａ（１１ｂ）によって電気的に接続されており、また、複数のストリングス９ａ，９ｂにおける複数のタブ線８ｅ，８ｅ，８ｆ，８ｆ同士が横タブ線１１ｃによって電気的に接続されている。
【００５１】
−（被覆工程）
前記被覆工程としては、ストリングスを封止樹脂により被覆し、更に封止樹脂をフィルム状基材及びガラス基板のいずれかにより被覆工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。被覆工程では、例えば、ガラス基板上に封止樹脂、ストリングス、封止樹脂及びフィルム状基材をこの順に配置し、減圧ラミネーターを用いてストリングスを被覆することが好ましい。
【００５２】
封止樹脂、フィルム状基材、ガラス基板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述した封止樹脂、フィルム状基材、ガラス基板などが挙げられる。
【００５３】
−（封止工程）
封止工程は加圧する工程と加熱する工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。加圧工程としては、フィルム状基材及びガラス基板のいずれかを加圧する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。加圧する圧力、及び加圧する時間は、任意である。また、加圧工程、及び加熱工程を開始する順序としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００５４】
加熱工程としては、ストリングスが載置された加熱ステージを加熱する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。加熱ステージを加熱することにより、封止樹脂を加熱することができる。加熱工程における加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０℃〜２５０℃が好ましく、１００℃〜２００℃がより好ましい。加熱温度が、５０℃未満であると、封止が不十分となることがあり、２５０℃を超えると、導電性接着剤、封止樹脂などの有機樹脂が熱分解することがある。
【００５５】
加熱工程における加熱時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１秒間〜１時間が好ましく、５秒間〜３０分間がより好ましく、１０秒間〜２０分間が特に好ましい。加熱時間が、１秒間未満であると、封止が不十分となることがある。１時間以上であると、封止樹脂の信頼性が低下する可能性がある。これによって、図８及び図９に示されるように、結晶系太陽電池セル１（３１）がガラス基板１２とフィルム状基材１３との間に封止樹脂１４で封止されてなる結晶系太陽電池モジュールが得られる。
【００５６】
その他の工程として、封止された結晶系太陽電池モジュールの周囲をアルミニウムなどの金属フレームで囲んでもよい。その際、金属フレームと結晶系太陽電池モジュールの間にシリコーンゴムやブチルゴムなどのゴム材料を充填してもよい。
【００５７】
ただし、上記工程によって作製された結晶系太陽電池モジュールでは、図１０に示すように、結晶系太陽電池モジュール５０の縁部５０ａにおいて封止工程での圧力分布が生じ、封止樹脂１４の薄化が発生するおそれがある。温度サイクル試験などの信頼性試験においてはガラス基板１２やフィルム状基材１３、結晶系太陽電池セル１、タブ線８の熱膨張・収縮によって、結晶系太陽電池セル１やタブ線８に応力が発生する。本発明者らの検討によれば、結晶系太陽電池モジュール５０の縁部５０ａにおける封止樹脂１４の薄化部分では上記の応力が大きくなることが判明した。特に、タブ線８を結晶系太陽電池セル１から引き剥がそうとする応力は、導電性接着剤６の硬化物による接続信頼性を低下させるおそれがある。
【００５８】
そこで、本発明では、結晶系太陽電池セル１とタブ線８との接続部分を封止樹脂１４の薄化部分から遠ざけるために、結晶系太陽電池モジュール５０の縁部５０ａから結晶系太陽電池セル１の導電性接着剤６（の硬化物）までの距離を適切に確保することで、導電性接着剤６（の硬化物）の接続信頼性を向上させた。
【００５９】
すなわち、上記被覆工程において、結晶系太陽電池モジュールの５０の結晶系太陽電池セル１（ストリングス９）が配置された配置領域Ｒ１の縁部（配置領域Ｒ１の縁部を構成する各結晶系太陽電池セル１の縁部１ｂ）と、結晶系太陽電池モジュール５０の縁部５０ａとの最短距離Ｘが２８ｍ〜６０ｍｍの範囲となるようにすることが好ましく、３０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲が更に好ましく、３３ｍｍ〜６０ｍｍが最も好ましい。当該最短距離Ｘが２８ｍｍ未満の場合には導電性接着剤の接続信頼性が低下しやすく、６０ｍｍを超える場合には結晶系太陽電池モジュールにおいて発電しない面積の割合が増えて発電効率が低下するために好ましくない。なお、配置領域Ｒ１の縁部と結晶系太陽電池モジュール５０の縁部５０ａとの最短距離Ｘは、結晶系太陽電池モジュール５０の縁部５０ａに直交する方向における、結晶系太陽電池モジュール５０の結晶系太陽電池セル１が配置されていない非配置領域Ｒ２の長さともいえる。非配置領域Ｒ２は、配置領域Ｒ１の外側に位置しており、タブ線８のみが配置された領域を含む。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００６１】
（実施例１）
−（タブ線付き結晶系太陽電池セルの作製）
結晶系太陽電池セルとして、フィンガー電極のみを電極とする片面受光型の結晶系太陽電池セル（多結晶太陽電池、サイズ１５６ｍｍ×１５６ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）を用いた。ここで、フィンガー電極の平均高さは２４μｍ、平均幅は１００μｍ、間隔は２ｍｍであった。フィンガー電極と直交する方向に、導電性接着剤フィルムを３本仮貼りした。オフセット距離ｄｘは４ｍｍとした。導電性接着剤フィルムには（ＣＦ２０２、平均厚み５μｍ、幅１．５ｍｍ、日立化成（株）製）を用いた。仮貼りする条件は、加熱温度７０℃、圧力０．５ＭＰａ、１秒間とし、加熱ツールを用いて行った。
【００６２】
次いで、導電性接着剤フィルム上にタブ線を配置させた。タブ線として、はんだ層（導電層、平均厚み２０μｍ）を表面に形成したはんだ被覆タブ線（日立電線（株）製ＳＳＡ−ＴＰ、平均厚み０．２ｍｍ、幅１．５ｍｍ）を３本用いた。その後、シリコーンシート緩衝材（２００μｍ）を介して、タブ線を加熱温度１９０℃、加圧力２ＭＰａ、時間５秒間で加熱ツールを用いて加熱加圧することで、フィンガー電極とタブ線とを導電性接着剤フィルムを介して互いに電気的に接続させた。以上により、タブ線付き結晶系太陽電池セルを得た。
【００６３】
−（結晶系太陽電池セルの初期評価）
得られたタブ線付き結晶系太陽電池セルのタブ線を持ち上げた際のタブ線の剥離の有無を評価した。結果を表１に示した。
【００６４】
−（結晶系太陽電池モジュールの作製）
真空ラミネータの熱板上に、ガラス基板（強化ガラス、サイズ４０３ｍｍ×４０３ｍｍ、厚さ３．２ｍｍ）を置き、その上に封止樹脂（エチレン／酢酸ビニル共重合体、サイズ４０３ｍｍ×４０３ｍｍ、厚さ０．３８ｍｍ）、その上にタブ線付き結晶系太陽電池セルを４枚（２行×２列）、その上に封止樹脂（エチレン／酢酸ビニル共重合体、サイズ４０３ｍｍ×４０３ｍｍ、厚さ０．３８ｍｍ）、その上にフィルム状基材（ＰＥＴとＡｌとポリエチレン（ＰＥ）の積層体フィルム、サイズ４０３ｍｍ×４０３ｍｍ、厚さ０．２６ｍｍ）を置いた。この時、結晶系太陽電池セルの受光面がガラス基板側に向くように設置し、ガラス基板と封止樹脂とフィルム状基材の端部が揃うように設置した。
【００６５】
また、結晶系太陽電池モジュールの縁部と配置領域Ｒ１との最短距離Ｘが４４ｍｍとなるように、結晶系太陽電池セルの間隔を調整し、モジュール縁部からの結晶系太陽電池セルの位置を調整した。
【００６６】
真空ラミネータ内を５分間で減圧し、次いで減圧を開放し、１４０℃で１０分間加熱した。その後、オーブンにて１４０℃で４５分間加熱した。以上により、結晶系太陽電池モジュールを得た。その後、アルミフレームで結晶系太陽電池モジュールの外周部を囲み、アルミフレームと結晶系太陽電池モジュールの間にシリコーンシーラント材を注入・硬化させた。これにより、信頼性評価用の結晶系太陽電池モジュールを得た。
【００６７】
−（結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価）
得られた信頼性評価用の結晶系太陽電池モジュールの温度サイクル試験（８５℃から−４０℃まで変化させるサイクルを２００サイクル）を実施した。エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）法にて、タブ線付き結晶系太陽電池セルに逆バイアスを印加し、ＥＬ光の面内分布をＥＬ画像として観測した。温度サイクル試験前後のＥＬ画像の変化から結晶系太陽電池セルのクラックの有無を評価した。得られた結果を表１に示す。
【００６８】
（実施例２）
オフセット距離ｄｘを８ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にタブ線付き結晶系太陽電池セルの作製と、結晶系太陽電池セルの初期評価を行い、結晶系太陽電池セルのタブ線の剥離の有無を評価した。結果を表１に示した。次に、実施例１と同様に結晶系太陽電池モジュールの作製と、結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価を行い、結晶系太陽電池セルのクラックの有無を評価した。結果を表１に示した。
【００６９】
（実施例３）
オフセット距離ｄｘを１２ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にタブ線付き結晶系太陽電池セルの作製と、結晶系太陽電池セルの初期評価を行い、結晶系太陽電池セルのタブ線の剥離の有無を評価した。結果を表１に示した。次に、実施例１と同様に結晶系太陽電池モジュールの作製と、結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価を行い、結晶系太陽電池セルのクラックの有無を評価した。結果を表１に示した。
【００７０】
（比較例１）
オフセット距離ｄｘを２ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にタブ線付き結晶系太陽電池セルの作製と、結晶系太陽電池セルの初期評価を行い、結晶系太陽電池セルのタブ線の剥離の有無を評価した。結果を表１に示した。次に、実施例１と同様に結晶系太陽電池モジュールの作製と、結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価を行い、結晶系太陽電池セルのクラックの有無を評価した。結果を表１に示した。
【００７１】
（比較例２）
オフセット距離ｄｘを１５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にタブ線付き結晶系太陽電池セルの作製と、結晶系太陽電池セルの初期評価を行い、結晶系太陽電池セルのタブ線の剥離の有無を評価した。結果を表１に示した。次に、実施例１と同様に結晶系太陽電池モジュールの作製と、結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価を行い、結晶系太陽電池セルのクラックの有無を評価した。結果を表１に示した。
【００７２】
【表１】
0006492570.tif 000002
【００７３】
以上の結果より、オフセット距離ｄｘを３ｍｍ〜１３ｍｍの範囲に制御することで、ストリングスを取り扱う際にタブ線を持ち上げても結晶系太陽電池セルからタブ線が剥離せず、また、温度サイクル試験後に結晶系太陽電池セルにクラックが発生することがない。
【００７４】
（実施例４）
実施例１と同様に、タブ線付き結晶系太陽電池セルの作製を行い、タブ線付き結晶系太陽電池セルを得た。
【００７５】
−（結晶系太陽電池モジュールの作製）
真空ラミネータの熱板上に、ガラス基板（強化ガラス、サイズ１２００ｍｍ×１０２０ｍｍ、厚さ３．２ｍｍ）を置き、その上に封止樹脂（エチレン／酢酸ビニル共重合体、サイズ１２００ｍｍ×１０２０ｍｍ、厚さ０．３８ｍｍ）、その上にタブ線付き結晶系太陽電池セルを４２枚（７行×６列）置き、その上に封止樹脂（エチレン／酢酸ビニル共重合体、サイズ１２００ｍｍ×１０２０ｍｍ、厚さ０．３８ｍｍ）、その上にフィルム状基材（ＰＥＴとＡｌとポリエチレン（ＰＥ）の積層体フィルム、サイズ１２００ｍｍ×１０２０ｍｍ、厚さ０．３３ｍｍ）を置いた。この時、結晶系太陽電池セルの受光面がガラス基板側に向くように設置し、ガラス基板と封止樹脂とフィルム状基材の端部が揃うように設置した。
【００７６】
また、結晶系太陽電池モジュールの縁部と配置領域Ｒ１との最短距離Ｘが３３ｍｍとなるように、結晶系太陽電池セルの間隔を調整し、モジュール縁部からの結晶系太陽電池セルの位置を調整した。
【００７７】
真空ラミネータ内を５分間で減圧し、次いで減圧を開放し、１４０℃で１０分間にて加熱した。その後、オーブンにて１４０℃、４５分間加熱した。以上により、結晶系太陽電池モジュールを得た。その後、アルミフレームで結晶系太陽電池モジュールの外周部を囲み、アルミフレームと結晶系太陽電池モジュールの間にシリコーンシーラント材を注入・硬化させた。これにより、信頼性評価用の結晶系太陽電池モジュールを得た。
【００７８】
得られた信頼性評価用の結晶系太陽電池モジュールについて、実施例１と同様の評価を行った。結果を表２に示す。
【００７９】
（実施例５）
フィンガー電極とバスバー電極を電極とする結晶系太陽電池セルを用いたこと以外は、実施例１と同様にタブ線付き結晶系太陽電池セルの作製を行った。次に、実施例４と同様に結晶系太陽電池モジュールの作製と、結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価を行い、結晶系太陽電池セルのクラックの有無及びタブ線の剥離の有無を評価し、表２に示した。
【００８０】
（実施例６）
実施例１と同様にタブ線付き結晶系太陽電池セルの作製を行った。次に、結晶系太陽電池モジュールの縁部と配置領域Ｒ１との最短距離Ｘを４４ｍｍに調整したこと以外は、実施例４と同様に結晶系太陽電池モジュールの作製と、結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価を行った。結果を表２に示した。
【００８１】
（実施例７）
フィンガー電極とバスバー電極を電極とする結晶系太陽電池セルを用いたこと以外は、実施例１と同様にタブ線付き結晶系太陽電池セルの作製を行った。次に、結晶系太陽電池モジュールの縁部と配置領域Ｒ１との最短距離Ｘを４４ｍｍに調整したこと以外は、実施例４と同様に結晶系太陽電池モジュールの作製と、結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価を行い、結晶系太陽電池セルのクラックの有無及びタブ線の剥離の有無を評価した。結果を表２に示した。
【００８２】
（比較例３）
実施例１と同様にタブ線付き結晶系太陽電池セルの作製を行った。次に、結晶系太陽電池モジュールの縁部と配置領域Ｒ１との最短距離Ｘを２３ｍｍに調整したこと以外は、実施例４と同様に結晶系太陽電池モジュールの作製と、結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価を行った。結果を表２に示した。
【００８３】
（比較例４）
フィンガー電極とバスバー電極を電極とする結晶系太陽電池セルを用いたこと以外は、実施例１と同様にタブ線付き結晶系太陽電池セルの作製を行った。次に、結晶系太陽電池モジュールの縁部と配置領域Ｒ１との最短距離Ｘを２３ｍｍに調整したこと以外は、実施例４と同様に結晶系太陽電池モジュールの作製と、結晶系太陽電池モジュールの信頼性評価を行い、結晶系太陽電池セルのクラックの有無及びタブ線の剥離の有無を評価した。表２に示した。
【００８４】
【表２】
0006492570.tif 000003
【００８５】
以上の結果より、結晶系太陽電池モジュールの縁部と配置領域Ｒ１との最短距離Ｘを２８ｍｍ〜６０ｍｍの範囲にすることで、信頼性試験後にもタブが剥離せず、クラックの発生しない結晶系太陽電池モジュールが得られることがわかる。
【符号の説明】
【００８６】
１，２１，３１…結晶系太陽電池セル、６…導電性接着剤、８…タブ線、９…ストリングス、１２…ガラス基板、１３…フィルム状基材、１４…封止樹脂、５０…結晶系太陽電池モジュール、Ｒ１…配置領域、Ｒ２…非配置領域。
【図１】
0006492570.tif 000004
【図２】
0006492570.tif 000005
【図３】
0006492570.tif 000006
【図４】
0006492570.tif 000007
【図５】
0006492570.tif 000008
【図６】
0006492570.tif 000009
【図７】
0006492570.tif 000010
【図８】
0006492570.tif 000011
【図９】
0006492570.tif 000012
【図１０】
0006492570.tif 000013