(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一太陽電池と、第二太陽電池と、導電性部材と、絶縁性部材とを備える太陽電池モジュールであって、
前記第一太陽電池および前記第二太陽電池は、それぞれ、一導電型結晶シリコン基板を備える光電変換部と、前記光電変換部の受光面上に設けられた集電極と、前記光電変換部の裏面上に設けられた裏面電極とを備え、
前記第一太陽電池の一導電型結晶シリコン基板は、受光面側の第一主面と、裏面側の第二主面と、前記第一主面から前記第二主面に達する割断面とを有し、
前記第二太陽電池の一導電型結晶シリコン基板は、受光面側の第一主面と、裏面側の第二主面と、前記第一主面から前記第二主面に達する非割断面とを有し、
前記第一太陽電池の受光面の割断面側の周縁が、前記第二太陽電池の裏面の非割断面側の周縁に重なるように、前記第一太陽電池と前記第二太陽電池とが、前記導電性部材を介して積層されており、
前記第一太陽電池と前記第二太陽電池との積層部では、
前記第一太陽電池の集電極と前記第二太陽電池の裏面電極とが、前記導電性部材に接することで電気的に接続されており、
前記第一太陽電池の受光面の割断面側の周縁のうち、集電極が設けられていない周縁上に、前記絶縁性部材が設けられている、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第一太陽電池および前記第二太陽電池の平面形状は、いずれも短辺および長辺を有する略長方形であり、
前記第一太陽電池の割断面側の長辺が前記第二太陽電池の非割断面側の長辺に重なるように、前記第一太陽電池と前記第二太陽電池とが積層されており、
前記第一太陽電池の集電極は、短辺方向に延在する複数のフィンガー電極を有する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記第一太陽電池の集電極は、さらに、長辺方向に延在する１本のバスバー電極を有する、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記第一太陽電池のバスバー電極は、前記第一太陽電池と前記第二太陽電池との積層部に設けられている、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記割断面は、前記一導電型結晶シリコン基板にレーザーを照射することで形成されるレーザー痕を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記絶縁性部材は、前記第一太陽電池の光電変換部の割断面側の端部より外側にも設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記絶縁性部材は、前記第一太陽電池の集電極上にも設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記絶縁性部材は、前記第二太陽電池の裏面電極に接する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記絶縁性部材は、前記第一太陽電池の光電変換部の割断面側の側面上にも設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記絶縁性部材は、第一太陽電池の裏面上にも設けられている、請求項９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記第一太陽電池の光電変換部および前記第二太陽電池の光電変換部は、いずれも、前記一導電型結晶シリコン基板の一方の主面上に逆導電型シリコン系薄膜を備え、前記逆導電型シリコン系薄膜上に透明電極層を備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記第一太陽電池の光電変換部は、前記逆導電型シリコン系薄膜上に透明電極層が形成されている透明電極層形成領域と、前記逆導電型シリコン系薄膜上に透明電極層が形成されていない透明電極層非形成領域とを有し、
前記絶縁性部材は、前記透明電極層非形成領域に設けられている、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記絶縁性部材の厚みは、１μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
第一太陽電池および第二太陽電池を準備する工程、
前記第一太陽電池の受光面に絶縁性部材を形成する工程、および、
前記第一太陽電池と前記第二太陽電池とを、導電性部材を介して積層する工程を有し、
前記第一太陽電池および前記第二太陽電池は、それぞれ、一導電型結晶シリコン基板を備える光電変換部と、前記光電変換部の受光面上に設けられた集電極と、前記光電変換部の裏面上に設けられた裏面電極とを備え、
前記第一太陽電池の一導電型結晶シリコン基板は、受光面側の第一主面と、裏面側の第二主面と、前記第一主面から前記第二主面に達する割断面とを有し、
前記絶縁性部材は、前記第一太陽電池の受光面の割断面側の周縁のうち、集電極が設けられていない周縁上に形成され、
前記第一太陽電池と前記第二太陽電池とは、前記第一太陽電池の受光面の前記割断面側の周縁が、前記第二太陽電池の裏面の周縁に重なるように積層され、
前記第一太陽電池と前記第二太陽電池との積層部では、前記第一太陽電池の集電極と前記第二太陽電池の裏面電極とが、前記導電性部材に接することで電気的に接続される、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記第一太陽電池および前記第二太陽電池を準備する工程では、一導電型結晶シリコン基板を備える光電変換部と、前記光電変換部の受光面上に設けられた集電極と、前記光電変換部の裏面上に設けられた裏面電極とを備える太陽電池を割断することで、前記第一太陽電池および前記第二太陽電池を作製する、請求項１４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およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー問題や地球環境問題が深刻化する中、化石燃料にかわる代替エネルギーとして、太陽電池が注目されている。太陽電池では、半導体接合等からなる光電変換部への光照射により発生したキャリア（電子および正孔）を外部回路に取り出すことにより、発電がおこなわれる。光電変換部で発生したキャリアを効率的に外部回路へ取り出すために、太陽電池の光電変換部上に集電極が設けられたものが用いられている。【０００３】
太陽電池は、ガラス基板や導電性基板上に光電変換層を堆積させた薄膜系太陽電池、および、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いた結晶系太陽電池に大別される。【０００４】
一般に、複数の太陽電池が直列または並列に接続されてモジュール化され、実用に供される。太陽電池のモジュール化は適宜の方法により行われ、例えば、太陽電池の集電極が配線部材と電気的に接続され、隣接する太陽電池同士は、互いに接触しないように間隙部を設けて接続される。しかし、このような太陽電池モジュールでは、間隙部が発電に寄与しない領域となるため、モジュール発電効率が低下する。【０００５】
特許文献１〜３では、発電に寄与しない領域の面積を小さくするために、隣接する太陽電池の周縁同士が重なるように、導電性部材を介して複数の太陽電池を積層する太陽電池モジュールの製造方法が提案されている。【０００６】
特許文献１には、太陽電池の周縁同士を重ね合わせた後、割断することにより、小面積の太陽電池が複数個接続された太陽電池モジュールの製造方法が記載されている。【０００７】
特許文献２には、導電性基板を有する太陽電池が、特定の導電性接着剤を用いて複数個接続された太陽電池モジュールが記載されている。特許文献２においては、ステンレス基板のようなフレキシブルな導電性基板上に、光電変換層として非晶質シリコン薄膜等が製膜された薄膜系太陽電池が用いられている。上記の方法で作製された太陽電池は、所定の大きさに割断された後、太陽電池の周縁同士が重ね合わせられる。特許文献２には、表面電極層および裏面電極層の短絡を防ぐため、太陽電池の切断部端面が絶縁材で被覆されることが記載されている。【０００８】
特許文献３には、金属箔上に太陽電池素子が形成された複数の太陽電池が、端部同士が重なるように積層された太陽電池モジュールが記載されている。特許文献３においては、太陽電池の端部同士が、絶縁性部材で覆われた半田によって接合されており、これにより、接合部への応力集中を緩和し、接合部の破損等を防止できることが記載されている。特許文献３には、金属箔上に、非晶質シリコン薄膜等を製膜して太陽電池シートを作製し、所定の大きさに切断した後、太陽電池の端部同士を重ね合わせることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５９−００３９８０号公報
【特許文献２】特開平６−１４０６５１号公報
【特許文献３】特開２００９−１３０１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１〜３に記載されているように、導電性部材を介して太陽電池の周縁同士を重ね合わせることで、発電に寄与しない領域の面積を小さくでき、太陽電池モジュールの出力を向上させることが可能である。【００１１】
これまでは、特許文献２および特許文献３に記載されているように、薄膜系太陽電池、特にフレキシブルな基板を有する薄膜系太陽電池を積層してモジュール化することについて検討されてきた。薄膜系太陽電池においては、できる限り大きいサイズの基板上に光電変換層を形成した後に所定のサイズに割断し、割断した太陽電池同士を積層する方法が製造効率の点から好ましく、当該方法により製造された太陽電池モジュールを改善するための方法が検討されている。【００１２】
一方、結晶シリコン基板を有する結晶系太陽電池では、太陽電池の周縁同士を重ね合わせることで太陽電池モジュールを作製することは検討されてこなかった。【００１３】
図１８は、従来の結晶シリコン系太陽電池に使用される集電極の一例を模式的に示す平面図である。図１８に示す集電極２７０は、発電された電流を収集するためのフィンガー電極２７１と、フィンガー電極２７１に略直交し、複数の太陽電池を電気的に接続するためのバスバー電極２７２とから構成されている。モジュール化の際には、バスバー電極２７２上に配線材を配置することで複数の太陽電池を電気的に接続し、複数の太陽電池を直列または並列に接続する。【００１４】
このような集電極を有する太陽電池を用いてモジュール化する場合、フィンガー電極およびバスバー電極は遮光部となる。特に、バスバー電極はフィンガー電極に比べて幅が広いため、遮光面積が大きい。そのため、結晶系太陽電池においても、遮光面積を小さくするため、太陽電池の周縁同士が重なるように太陽電池を積層することは有効である。【００１５】
そこで、本発明者らは、結晶シリコン基板を有する太陽電池を所定のサイズに割断し、割断した太陽電池同士を、導電性部材を介して積層することを試みた。しかし、上記の方法により複数の太陽電池が積層された太陽電池モジュールは、配線材を用いて複数の太陽電池が接続された従来の太陽電池モジュールと比べて、変換効率および信頼性が低いことがわかった。【００１６】
本発明は、上記現状に鑑み、結晶シリコン基板を有する太陽電池を用いた太陽電池モジュールであって、所定のサイズに割断された複数の太陽電池を積層することで作製することができ、かつ、変換効率および信頼性の高い太陽電池モジュール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】
【００１７】
本発明者らは、太陽電池を割断することで側面に割断面が形成されると、その割断面において変換効率および信頼性が低下することを突き止めた。モジュール性能低下の理由としては、結晶シリコン基板に一般的に形成されているテクスチャ構造や、当該基板を含めた光電変換部（例えば、ヘテロ接合太陽電池における半導体層等）の構造が、基板の割断によって乱れることが考えられる。本発明者らは、割断面に起因するモジュール特性の低下を抑制するため、まず、下層の太陽電池の割断面が遮光部となるように太陽電池同士を積層することを考えた。【００１８】
しかし、割断面は非割断面よりも機械的強度が劣るため、下層の太陽電池の割断面が上層の太陽電池で覆われていると、太陽電池同士を積層する際やモジュール化の際に下層の太陽電池が割断面から破損してしまい、破損によって変換効率および信頼性が低下することが判明した。そのため、本発明者らは、太陽電池の割断面側の周縁上に絶縁性部材を緩衝材として設けることを考えた。【００１９】
すなわち、本発明は、第一太陽電池と、第二太陽電池と、導電性部材と、絶縁性部材とを備える太陽電池モジュールに関する。第一太陽電池および第二太陽電池は、それぞれ、一導電型結晶シリコン基板を備える光電変換部と、前記光電変換部の受光面上に設けられた集電極と、前記光電変換部の裏面上に設けられた裏面電極とを備える。第一太陽電池の一導電型結晶シリコン基板は、受光面側の第一主面と、裏面側の第二主面と、第一主面から第二主面に達する割断面とを有する。第一太陽電池の受光面の割断面側の周縁が、第二太陽電池の裏面の周縁に重なるように、第一太陽電池と第二太陽電池とが、導電性部材を介して積層されている。第一太陽電池と第二太陽電池との積層部では、第一太陽電池の集電極と第二太陽電池の裏面電極とが導電性部材に接することで電気的に接続されている。第一太陽電池の光電変換部の受光面の割断面側の周縁のうち、集電極が設けられていない周縁上に絶縁性部材が設けられている。【００２０】
第二太陽電池の一導電型結晶シリコン基板は、受光面側の第一主面と、裏面側の第二主面と、第一主面から第二主面に達する非割断面とを有することが好ましい。この場合、第一太陽電池の受光面の割断面側の周縁が、第二太陽電池の裏面の非割断面側の周縁に重なるように、第一太陽電池と第二太陽電池とが、導電性部材を介して積層されていることが好ましい。【００２１】
一実施形態において、第一太陽電池および第二太陽電池の平面形状は、いずれも短辺および長辺を有する略長方形である。この場合、第一太陽電池の長辺が第二太陽電池の長辺に重なるように、第一太陽電池と第二太陽電池とが積層されており、第一太陽電池の集電極は、短辺方向に延在する複数のフィンガー電極を有することが好ましい。【００２２】
第一太陽電池および第二太陽電池の平面形状が、いずれも短辺および長辺を有する略長方形である場合、第一太陽電池の集電極は、さらに、長辺方向に延在する１本のバスバー電極を有してもよい。第一太陽電池のバスバー電極は、第一太陽電池と第二太陽電池との積層部に設けられていることが好ましい。【００２３】
一実施形態において、割断面は、一導電型結晶シリコン基板にレーザーを照射することで形成されるレーザー痕を有する。【００２４】
絶縁性部材は、第一太陽電池の光電変換部の割断面側の端部より外側にも設けられていてもよい。【００２５】
絶縁性部材は、第一太陽電池の集電極上にも設けられていてもよい。【００２６】
絶縁性部材は、第二太陽電池の裏面電極に接してもよい。【００２７】
絶縁性部材は、第一太陽電池の光電変換部の割断面側の側面上にも設けられていてもよい。この場合、絶縁性部材は、第一太陽電池の裏面上にも設けられていてもよい。【００２８】
一実施形態において、第一太陽電池の光電変換部および第二太陽電池の光電変換部は、いずれも、一導電型結晶シリコン基板の一方の主面上に逆導電型シリコン系薄膜を備える。第一太陽電池の光電変換部および第二太陽電池の光電変換部は、いずれも、逆導電型シリコン系薄膜上に透明電極層を備えることが好ましい。【００２９】
一実施形態において、第一太陽電池の光電変換部は、逆導電型シリコン系薄膜上に透明電極層が形成されている透明電極層形成領域と、逆導電型シリコン系薄膜上に透明電極層が形成されていない透明電極層非形成領域とを有する。絶縁性部材は、透明電極層非形成領域に設けられていることが好ましい。【００３０】
絶縁性部材の厚みは、１μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。【００３１】
本発明は、上記太陽電池モジュールの製造方法に関する。本発明の製造方法は、第一太陽電池および第二太陽電池を準備する工程、第一太陽電池の受光面に絶縁性部材を形成する工程、および、第一太陽電池と第二太陽電池とを、導電性部材を介して積層する工程を有する。絶縁性部材は、第一太陽電池の受光面の割断面側の周縁のうち、集電極が設けられていない周縁上に形成される。第一太陽電池と第二太陽電池とは、第一太陽電池の受光面の割断面側の周縁が、第二太陽電池の裏面の周縁に重なるように積層される。【００３２】
一実施形態においては、一導電型結晶シリコン基板を備える光電変換部と、光電変換部の受光面上に設けられた集電極と、光電変換部の裏面上に設けられた裏面電極とを備える太陽電池を割断することで、第一太陽電池および第二太陽電池を作製する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、結晶シリコン基板を有する太陽電池を所定のサイズに割断し、割断後の太陽電池を複数個積層することで、遮光面積の小さい太陽電池モジュールを容易に作製することができる。本発明では、下層の太陽電池の割断面が遮光部となるように太陽電池同士を積層することで、割断面に起因するモジュール特性の低下を抑制することができる。さらに、太陽電池の割断面側の周縁上に絶縁性部材を設けて太陽電池同士を積層することで、絶縁性部材が緩衝材として働き、割断面に起因する太陽電池の破損を防止することができる。その結果、モジュール変換効率および信頼性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの模式的断面図である。
【図２】一実施形態に係るヘテロ接合太陽電池の模式的断面図である。
【図３】一実施形態に係る太陽電池の受光面側の模式的平面図である。
【図４】他の実施形態に係る太陽電池の受光面側の模式的平面図である。
【図５】図１に示す太陽電池モジュールを構成する第一太陽電池および第二太陽電池を模式的に示す斜視図である。
【図６】太陽電池の周縁を説明するための模式図である。
【図７】実施形態１に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す模式図である。
【図８】実施形態１に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す模式図である。
【図９】実施形態１の模式図である。
【図１０】実施形態２の模式図である。
【図１１】実施形態３の模式図である。
【図１２】実施形態４の模式図である。
【図１３】実施形態５の模式図である。
【図１４】実施形態６の模式図である。
【図１５】他の実施形態に係る絶縁性部材の模式図である。
【図１６】他の実施形態に係る導電性部材の模式図である。
【図１７】他の実施形態に係る集電極の模式図である。
【図１８】従来の結晶シリコン系太陽電池に使用される集電極の一例を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
［太陽電池モジュールの基本的構成および作製方法］
図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの模式的断面図である。図１に示す太陽電池モジュール２００は、第一太陽電池１１０ａ、第二太陽電池１１０ｂおよび第三太陽電池１１０ｃを備える。第一太陽電池１１０ａは、導電性部材８０によって第二太陽電池１１０ｂと電気的に接続されており、第三太陽電池１１０ｃは、他の導電性部材１８０によって第二太陽電池１１０ｂと電気的に接続されている。これにより、複数の太陽電池が直列または並列に接続されている。第一太陽電池１１０ａおよび第二太陽電池１１０ｂの周縁上には、それぞれ絶縁性部材９０，１９０が設けられている。
【００３６】
太陽電池１１０ａ〜１１０ｃの受光面側には保護材２０１が配置されており、裏面側には保護材２０２が配置されている。受光面側保護材２０１と裏面側保護材２０２との間には封止材２０３が設けられており、封止材２０３により、太陽電池１１０ａ〜１１０ｃが封止されている。
【００３７】
太陽電池モジュールの作製においては、まず、第一太陽電池１１０ａおよび第二太陽電池１１０ｂにそれぞれ絶縁性部材９０，１９０が形成される。そして、導電性部材８０を介して第一太陽電池１１０ａと第二太陽電池１１０ｂとが積層され、導電性部材１８０を介して第二太陽電池１１０ｂと第三太陽電池１１０ｃとが積層される。
【００３８】
このように積層された太陽電池１１０ａ〜１１０ｃが、封止材２０３を介して、受光面側保護材２０１および裏面側保護材２０２に挟持され、太陽電池モジュールが形成される。この際、図１に示すように、受光面側保護材２０１上に、封止材２０３、太陽電池１１０ａ〜１１０ｃ、封止材２０３および裏面側保護材２０２を順次積層して積層体とすることが好ましい。その後、上記積層体を所定条件で加熱することにより、封止材２０３を硬化させることが好ましい。そして、アルミニウムフレーム（不図示）等を取り付けることで太陽電池モジュール２００を作製することができる。積層体を加熱する際の条件は、温度１４０℃〜１６０℃、時間３分〜１８分、圧力９０ｋＰａ〜１２０ｋＰａが好ましい。
【００３９】
受光面側保護材２０１は、太陽電池１１０ａ〜１１０ｃのそれぞれの受光面側に配置され、太陽電池モジュールの表面を保護することが好ましい。受光面側保護材としては、透光性および遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等を用いることができる。裏面側保護材２０２は、太陽電池１１０ａ〜１１０ｃのそれぞれの裏面側に配置され、太陽電池モジュールの裏面を保護することが好ましい。裏面側保護材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂フィルム、アルミニウム箔を樹脂フィルムでサンドイッチした構造を有する積層フィルム等を用いることができる。
【００４０】
封止材２０３は、受光面側保護材２０１と裏面側保護材２０２との間で太陽電池１１０ａ〜１１０ｃを封止する。封止材としては、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合樹脂（ＥＥＡ）、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）、シリコン、ウレタン、アクリル、エポキシ等の透光性の樹脂を用いることができる。
【００４１】
封止材２０３としては、オレフィン系封止材を用いることもできる。オレフィン系封止材は、ＥＶＡ等からなる封止材に比べて水蒸気透過率が低いため、モジュール内への水の侵入を抑制することができる。したがって、絶縁性部材等の劣化を防止することができ、モジュールの信頼性を向上できる。
【００４２】
オレフィン系封止材の材料としては、非架橋オレフィンおよび架橋オレフィンのいずれも用いることができる。非架橋オレフィンは、架橋オレフィンに比べて柔らかい。そのため、太陽電池モジュールを曲面形状に屈曲させて使用する場合には、オレフィン系封止材の材料を使い分けることが可能である。例えば、モジュール化後に太陽電池モジュールを屈曲させる場合には、非架橋オレフィンを好適に用いることができ、一方、屈曲させた状態でモジュールを作製する場合には、架橋オレフィンを好適に用いることができる。
【００４３】
以上のようにして太陽電池モジュール２００を作製することができるが、太陽電池モジュールの基本的構成および作製方法は、上記に限定されるものではない。
【００４４】
［太陽電池の構成］
本発明において、太陽電池としては、光電変換部が結晶シリコン基板を備えるものであれば、任意の結晶シリコン系太陽電池を用いることができる。中でも、ヘテロ接合結晶シリコン太陽電池（以下、ヘテロ接合太陽電池ともいう）を用いることが好ましい、ヘテロ接合太陽電池は、一導電型単結晶シリコン基板の表面に、単結晶シリコンとはバンドギャップの異なるシリコン系薄膜を有することで、拡散電位が形成された結晶シリコン系太陽電池である。シリコン系薄膜としては、非晶質のものが好ましい。中でも、拡散電位を形成するための導電型非晶質シリコン系薄膜と単結晶シリコン基板の間に、薄い真性の非晶質シリコン層を介在させたものは、変換効率の最も高い結晶シリコン太陽電池の形態の一つとして知られている。
【００４５】
以下、ヘテロ接合太陽電池を例として、太陽電池の構成をより詳細に説明する。
【００４６】
（光電変換部）
図２は、一実施形態に係るヘテロ接合太陽電池の模式的断面図である。図２に示す太陽電池１１１は、光電変換部５０として、基板１の一方の面（光入射側の面、受光面）上に、導電型シリコン系薄膜３ａおよび透明電極層６ａをこの順に有する。基板１の他方の面（光反射側の面、裏面）上に、導電型シリコン系薄膜３ｂおよび透明電極層６ｂをこの順に有する。光電変換部５０表面の透明電極層６ａ上には、集電極７が設けられており、透明電極層６ｂ上には、裏面電極８が積層されている。太陽電池１１１は、基板１と導電型シリコン系薄膜３ａ，３ｂとの間に、真性シリコン系薄膜２ａ，２ｂを有することが好ましい。
【００４７】
基板１は、一導電型単結晶シリコン基板によって形成されている。一般的に単結晶シリコン基板には、シリコン原子に電子を導入するための原子（例えばリン）を含有させたｎ型と、シリコン原子に正孔を導入する原子（例えばホウ素）を含有させたｐ型がある。すなわち、「一導電型」とは、ｎ型またはｐ型のどちらか一方であることをいう。つまり、基板１は、ｎ型またはｐ型のどちらか一方であることを意味する。本実施形態において、基板１は、ｎ型単結晶シリコン基板であることが好ましい。
【００４８】
基板１は、受光面および裏面にテクスチャ構造を有していることが好ましい。すなわち、基板１を基体として形成される光電変換部５０もテクスチャ構造を備えることが好ましい。この場合、太陽電池１１１は、入射した光を光電変換部５０に閉じ込めることができ、発電効率が向上する。
【００４９】
基板１の厚みは特に限定されないが、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上１５０μｍ以下であることがより好ましい。本発明では、５インチ角や６インチ角等のシリコンウェハを用いた太陽電池を割断し、シリコンウェハより小さなサイズの太陽電池から構成される太陽電池モジュールを作製できるため、薄くてたわみやすい基板を用いる場合であっても、太陽電池の破損を抑制することができる。
【００５０】
シリコン系薄膜２ａ，３ａ，２ｂ，３ｂの製膜方法としては、プラズマＣＶＤ法が好ましい。導電型シリコン系薄膜３ａ，３ｂは、一導電型または逆導電型のシリコン系薄膜である。「逆導電型」とは、「一導電型」と異なる導電型であることをいう。例えば、「一導電型」がｎ型である場合には、「逆導電型」はｐ型である。本実施形態では、導電型シリコン系薄膜３ａは、逆導電型シリコン系薄膜であり、導電型シリコン系薄膜３ｂは、一導電型シリコン系薄膜であることが好ましい。シリコン系薄膜は、非晶質シリコン薄膜、微結晶シリコン薄膜（非晶質シリコンと結晶質シリコンとを含む薄膜）等が挙げられる。中でも、非晶質シリコン系薄膜を用いることが好ましい。本実施形態では、導電型シリコン系薄膜３ａがｐ型非晶質シリコン系薄膜であり、導電型シリコン系薄膜３ｂがｎ型非晶質シリコン系薄膜であることが好ましい。
【００５１】
真性シリコン系薄膜２ａ，２ｂとしては、シリコンと水素で構成されるｉ型水素化非晶質シリコン薄膜が好ましい。
【００５２】
太陽電池１１１の光電変換部５０は、導電型シリコン系薄膜３ａ，３ｂ上に、透明電極層６ａ，６ｂを備えることが好ましい。透明電極層６ａ，６ｂの製膜方法は、特に限定されないが、例えばスパッタ法等が挙げられる。
【００５３】
透明電極層６ａ，６ｂは、導電性酸化物を主成分とすることが好ましい。導電性酸化物としては、例えば、酸化亜鉛や酸化インジウム、酸化錫を単独または混合して用いることができる。導電性、光学特性および長期信頼性の観点から、酸化インジウムを含んだインジウム系酸化物が好ましく、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を主成分とするものがより好ましい。ここで「主成分とする」とは、含有量が５０重量％よりも多いことを意味し、７０重量％以上が好ましく、８５重量％以上がより好ましい。透明電極層は、単層でもよく、複数の層からなる積層構造でもよい。
【００５４】
透明電極層には、Ｓｎ，Ｗ，Ａｓ，Ｚｎ，Ｇｅ，Ｃａ，Ｓｉ，Ｃ等のドーピング剤を添加することができる。
【００５５】
受光面側の透明電極層６ａの膜厚は、透明性、導電性、および光反射低減の観点から、１０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下であることが好ましい。透明電極層６ａの役割は、集電極７へのキャリアの輸送であり、そのために必要な導電性があればよく、膜厚は１０ｎｍ以上であることが好ましい。膜厚を１４０ｎｍ以下にすることにより、透明電極層６ａでの吸収ロスが小さく、透過率の低下に伴う光電変換効率の低下を抑制することができる。また、透明電極層６ａの膜厚が上記範囲内であれば、透明電極層６ａ内のキャリア濃度上昇も防ぐことができるため、赤外域の透過率低下に伴う光電変換効率の低下も抑制される。
【００５６】
（集電極）
受光面側の透明電極層６ａ上には、集電極７が形成される。ヘテロ接合太陽電池においては、透明電極層が集電極としての機能を果たし得るため、原理的には別途の集電極を設けることは不要である。しかし、透明電極層を構成するＩＴＯや酸化亜鉛等の導電性酸化物は、金属に比べて抵抗率が高いため、太陽電池の内部抵抗が高くなる問題がある。そのため、受光面側の透明電極層の表面に、集電極（補助電極としての金属電極）を設けることで、電流の取り出し効率を高めることができる。
【００５７】
上述のように、受光面側の集電極の面積が大きいと、遮光損が大きくなるため、電流の取り出し効率が低下する。したがって、受光面側の集電極は、櫛形状等のパターン状に形成されていることが好ましい。
【００５８】
図３は、一実施形態に係る太陽電池の受光面側の模式的平面図である。図３では、集電極が、一定間隔を隔てて互いに平行に延びるように形成された複数のフィンガー電極７１によって構成されている。
【００５９】
図４は、他の実施形態に係る太陽電池の受光面側の模式的平面図である。図４に示すように、集電極は、複数のフィンガー電極７１と、フィンガー電極７１により収集された電流を集めるバスバー電極７２とによって構成されてもよい。一般的に、バスバー電極７２は、フィンガー電極７１に略直交するように形成される。「略直交」とは、フィンガー電極とバスバー電極とのなす角が８５度以上９５度以下であることを意味する。中でも、フィンガー電極とバスバー電極とのなす角が９０度、すなわち、フィンガー電極に直交するようにバスバー電極が形成されることが好ましい。
【００６０】
図３および図４に示すように、太陽電池の平面形状は、略矩形であることが好ましく、短辺および長辺を有する略長方形であることがより好ましい。本明細書において、「略矩形」には、完全な矩形（正方形を含む長方形）だけでなく、少なくとも一方の角に丸みを有する等、少なくとも一方の角が欠けている形状等も含まれる。同様に、「略長方形」には、完全な長方形だけでなく、少なくとも一方の角に丸みを有する等、少なくとも一方の角が欠けている形状等も含まれる。
【００６１】
太陽電池の平面形状が略矩形である場合、集電極は、対向する１組の辺方向に延在する複数のフィンガー電極を有することが好ましい。特に、太陽電池の平面形状が短辺および長辺を有する略長方形である場合、集電極は、短辺方向に延在する複数のフィンガー電極を有することが好ましい。この場合、フィンガー電極を短くできるため、バスバー電極を設けなくても電流を効率よく収集することができる。図３に示すように、短辺の長さをｘ、長辺の長さをｙとすると、ｘ／ｙの値は、０．８未満が好ましく、０．６未満がより好ましい。平面形状が略矩形の基板を割断して太陽電池を作製する場合、基板に形成される割断面は少ない方が好ましいため、ｘ／ｙの値は０．５以上であることが好ましいが、０．５未満であってもよい。例えば、基板を割断した後に光電変換部および集電極を形成するような場合には、割断による光電変換部の破損が生じないため、割断面が多くてもモジュール特性の低下が抑えられる。この場合、ｘ／ｙの値を０．５未満（好ましくは０．３未満）とすることで、電流の収集効率をより向上させることができる。
【００６２】
本発明においては、太陽電池同士を接続する導電性部材が、フィンガー電極と良好な電気的接続を得られる場合、導電性部材が配線材およびバスバー電極の役割を兼ねるため、バスバー電極を設ける必要はない。しかし、太陽電池同士の電気的接続を向上させるために、集電極は、上記フィンガー電極に加えて、長辺方向に延在するバスバー電極を有してもよい。この場合、太陽電池同士を積層した際に遮光面積を低減できるように、集電極は、長辺近傍に延在する１本のバスバー電極を有することが好ましい。
【００６３】
上記のとおり、本発明においては、導電性部材が配線材およびバスバー電極の役割を兼ねる。そのため、フィンガー電極により収集された電流を集めるための電極は、上記バスバー電極のような連続した形状の電極でなくてもよく、不連続の形状の電極であってもよい。
【００６４】
フィンガー電極間の距離、フィンガー電極の幅およびバスバー電極の幅等は、光電変換部の受光面側に形成される透明電極層の抵抗に応じて適宜選択することができる。
【００６５】
集電極７の形成材料としては、バインダー樹脂等を含有するペースト等を用いることができる。スクリーン印刷法により形成された集電極の導電性を十分向上させるためには、熱処理により集電極を硬化させることが望ましい。したがって、ペーストに含まれるバインダー樹脂としては、乾燥温度にて硬化させることができる材料を用いることが好ましく、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂等が適用可能である。
【００６６】
集電極７は、インクジェット法、スクリーン印刷法、導線接着法、スプレー法、真空蒸着法、スパッタ法、めっき法等の公知の方法によって形成できる。例えば、パターン形状に対応したマスクを用いて、真空蒸着法やスパッタ法により集電極を形成できる。中でも、細線化が可能であることから、めっき法により集電極を形成することが好ましい。
【００６７】
（裏面電極）
裏面側の透明電極層６ｂ上には、裏面電極８が形成される。受光面側の集電極と同様、裏面側の透明電極層の表面に、裏面電極（補助電極としての金属電極）を設けることで、電流の取り出し効率を高めることができる。
【００６８】
裏面電極８としては、近赤外から赤外域の反射率が高く、かつ導電性や化学的安定性が高い材料を用いることが望ましい。このような特性を満たす材料としては、銀やアルミニウム等が挙げられる。裏面電極８の製膜方法は、特に限定されず、スパッタ法や真空蒸着法等の物理気相堆積法、スクリーン印刷等の印刷法、めっき法等が適用可能である。
【００６９】
裏面電極８は、受光面とは反対側の電極として用いられるため、光電変換部の全面を覆うように形成されていてもよい。また、受光面側の集電極と同様に、パターン状に裏面電極が形成されていてもよい。
【００７０】
以上、ヘテロ接合太陽電池を例に挙げて説明したが、本発明の太陽電池モジュールを構成する太陽電池は、結晶シリコン基板を有するものであれば特に限定されず、ヘテロ接合太陽電池以外の結晶シリコン系太陽電池等も使用できる。結晶シリコン系太陽電池の一形態では、一導電型（ｐ型）の結晶シリコン基板の受光面側に、リン原子等の導電性不純物を拡散させ、逆導電型（ｎ型）のシリコン層を形成することにより、半導体接合からなる光電変換部が形成される。このような拡散型の結晶シリコン太陽電池においては、透明電極層が形成されないため、半導体接合からなる光電変換部上に集電極が形成される。
【００７１】
図５は、図１に示す太陽電池モジュールを構成する第一太陽電池および第二太陽電池を模式的に示す斜視図である。図５に示すように、第一太陽電池１１０ａおよび第二太陽電池１１０ｂは、周縁同士が重なるように積層されている。
【００７２】
図６は太陽電池の周縁を説明するための模式図である。太陽電池の周縁とは、主面の端部Ｅを含み、端部Ｅから所定の距離Ｌまでの領域（図６中、Ｐで表される領域）を意味する。距離Ｌは、好ましくは０ｍｍ＜Ｌ≦１．５ｍｍであり、より好ましくは０ｍｍ＜Ｌ≦０．５０ｍｍであり、特に好ましくは０．０２ｍｍ＜Ｌ≦０．１５ｍｍである。
【００７３】
太陽電池の平面形状が図３および図４に示すような略長方形である場合、第一太陽電池１１０ａおよび第二太陽電池１１０ｂの長辺同士が重なるように積層されることが好ましい。また、図４に示すように太陽電池がバスバー電極を有する場合、バスバー電極が上部の太陽電池によって覆われることが好ましい。具体的には、第一太陽電池１１０ａのバスバー電極が第二太陽電池１１０ｂによって覆われることが好ましい。
【００７４】
以下、本発明の太陽電池モジュールを構成する第一太陽電池および第二太陽電池に着目し、本発明の太陽電池モジュールの好ましい実施形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００７５】
［実施形態１］
まず、実施形態１に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例について、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａおよび図８Ｂを参照しながら説明する。
【００７６】
図７Ａに示すように、一導電型単結晶シリコン基板を備える光電変換部１５０と、光電変換部１５０の受光面上に設けられた集電極１７，２７と、光電変換部１５０の裏面上に設けられた裏面電極（不図示）とを備える太陽電池１００を準備し、これを２つに割断する。集電極１７は、フィンガー電極１７１とバスバー電極１７２とから構成されており、集電極２７は、フィンガー電極２７１とバスバー電極２７２とから構成されている。
【００７７】
単結晶シリコン基板は、例えばチョクラルスキー法等によって作製されたシリコンインゴットを、ワイヤーソー等を用いて所定の厚みにスライスすることにより作製される。基板のサイズは、通常、５インチ角または６インチ角である。基板の形状としては、セミスクエア型とよばれる四方の角に丸みを有する形状や、フルスクエアとよばれる略正方形状等が挙げられる。
【００７８】
図７Ａでは、割断によって２つの太陽電池に分離できるように、集電極および裏面電極が、光電変換部１５０上の２つの領域に形成されている。
【００７９】
図７Ｂは、太陽電池１００を割断した後の状態を示している。太陽電池１００を割断することで、いずれも平面形状が長方形である第一太陽電池１１０ａおよび第二太陽電池１１０ｂが作製される。
【００８０】
太陽電池を割断する方法としては、レーザー照射により基板に至る溝を形成後、手や機械等で折り割る方法、レーザー照射により基板を含めて太陽電池を完全に分断する方法、ダイヤモンドブレードを用いたメカニカルダイシング法により基板に至る溝を形成後、手や機械等で折り割る方法、メカニカルダイシング法により太陽電池を完全に分断する方法等が挙げられる。
【００８１】
割断によって、図７Ｂに示すように、第一太陽電池１１０ａの一導電型単結晶シリコン基板の側面には割断面１０ａが形成され、第二太陽電池１１０ｂの一導電型単結晶シリコン基板の側面には割断面１０ｂが形成される。例えば、レーザー照射による割断では、割断面にレーザー痕が形成され、メカニカルダイシング法による割断では、割断面にダイシング痕が形成される。
【００８２】
一方、割断面１０ａと反対側の側面は非割断面２０ａであり、割断面１０ｂと反対側の側面は非割断面２０ｂである。
【００８３】
本明細書においては、基板（または太陽電池）の側面のうち、太陽電池を割断する際に形成される切断面を「割断面」、割断が行われていない側面を「非割断面」という。なお、割断面が形成されている目的は特に限定されず、太陽電池を任意のサイズに分割するために形成された割断面であってもよいし、受光面側の電極と裏面側の電極との短絡が生じないように絶縁するために形成された割断面であってもよい。
【００８４】
割断後、図８Ａに示すように、第一太陽電池１１０ａの光電変換部１５０ａの受光面に絶縁性部材９０を形成する。図８Ａは、割断面１０ａ側の周縁上に集電極１７が設けられていない例を示しており、絶縁性部材９０は、その割断面１０ａ側の周縁上に形成される。したがって、絶縁性部材９０は、第一太陽電池１１０ａの集電極１７よりも割断面１０ａ側に配置される。
【００８５】
絶縁性部材９０を形成した後、図８Ｂに示すように、第一太陽電池１１０ａと第二太陽電池１１０ｂとを、導電性部材８０を介して積層する。本実施形態では、第一太陽電池１１０ａと第二太陽電池１１０ｂとは、第一太陽電池１１０ａの受光面の割断面１０ａ側の周縁が、第二太陽電池１１０ｂの裏面の非割断面２０ｂ側の周縁に重なるように積層される。
【００８６】
その後、第一太陽電池１１０ａおよび第二太陽電池１１０ｂを圧着する。圧着する際の条件は、使用する導電性部材の材料等により適宜調整すればよいが、温度１３０℃〜１６０℃、時間３分〜５分、圧力７０ｋＰａ〜１００ｋＰａが好ましい。これにより、第一太陽電池１１０ａと第二太陽電池１１０ｂとの積層部において、第一太陽電池１１０ａの集電極１７と第二太陽電池１１０ｂの裏面電極２８とが導電性部材８０に接し、電気的に接続される。
【００８７】
以上により、第一太陽電池１１０ａと第二太陽電池１１０ｂとの積層体を製造することができる。その後、図１に示すように、封止材を用いて積層体を封止することで、太陽電池モジュールを作製することができる。
【００８８】
なお、第一太陽電池１１０ａと第二太陽電池１１０ｂとの積層体の製造方法は、上記の方法に限定されるものではない。例えば、基板を割断した後に光電変換部および集電極を形成してもよいし、光電変換部が形成された基板を割断した後に集電極を形成してもよい。裏面電極は割断前に形成してもよく、割断後に形成してもよい。製造工程を低減できる観点からは、光電変換部、集電極および裏面電極が形成された太陽電池を作製した後、所定のサイズに割断することが好ましい。
【００８９】
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、上記の方法により製造された第一太陽電池と第二太陽電池との積層体の模式図であり、実施形態１を模式的に示している。図９（ａ）は、導電性部材および絶縁性部材が設けられた第一太陽電池の平面図（図８Ａに対応）、図９（ｂ）は、第一太陽電池と第二太陽電池との積層体の平面図（図８Ｂに対応）、図９（ｃ）は、第一太陽電池と第二太陽電池との積層体の断面図（図８Ｂに対応）である。便宜上、図９（ｂ）では、導電性部材および絶縁性部材が省略されている。
【００９０】
上記のとおり、第一太陽電池１１０ａと第二太陽電池１１０ｂとは、周縁同士が重なるように積層されている。具体的には、第一太陽電池１１０ａおよび第二太陽電池１１０ｂは、平面形状がいずれも長方形であり、長辺同士が重なるように積層されている。
【００９１】
図９（ｃ）に示す第一太陽電池１１０ａにおいては、一導電型単結晶シリコン基板を備える光電変換部１５０ａの受光面に集電極１７が形成され、光電変換部１５０ａの裏面に裏面電極１８が形成されている。第一太陽電池１１０ａは、例えば、太陽電池を割断することで作製されている。そのため、第一太陽電池１１０ａの一導電型単結晶シリコン基板は、受光面側の第一主面から裏面側の第二主面に達する割断面１０ａおよび非割断面２０ａを有している。
【００９２】
同様に、第二太陽電池１１０ｂにおいては、一導電型単結晶シリコン基板を備える光電変換部１５０ｂの受光面に集電極２７が形成され、光電変換部１５０ｂの裏面に裏面電極２８が形成されている。第二太陽電池１１０ｂの一導電型単結晶シリコン基板は、受光面側の第一主面から裏面側の第二主面に達する割断面２０ａおよび非割断面２０ｂを有している。
【００９３】
実施形態１では、第一太陽電池１１０ａの光電変換部１５０ａの受光面の全体に透明電極層１６ａが形成されており、絶縁性部材９０は透明電極層１６ａ上に設けられている。
【００９４】
図９（ａ）〜図９（ｃ）に示すように、第一太陽電池１１０ａの集電極１７は、フィンガー電極１７１およびバスバー電極１７２を有することが好ましい。バスバー電極１７２は、フィンガー電極１７１に略直交するように形成されていることが好ましい。特に、第一太陽電池１１０ａの平面形状が短辺および長辺を有する略長方形である場合、フィンガー電極１７１は短辺方向に延在するように形成されており、バスバー電極１７２は長辺方向に延在するように形成されていることが好ましい。中でも、１本のバスバー電極１７２が、光電変換部１５０ａの割断面１０ａ側の長辺近傍に延在するように形成されていることが好ましい。遮光損を抑制する観点から、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、バスバー電極１７２が第二太陽電池１１０ｂによって覆われるように、第一太陽電池１１０ａと第二太陽電池１１０ｂとが積層されることが好ましい。なお、バスバー電極１７２の全面が第二太陽電池１１０ｂに覆われることが好ましく、さらにフィンガー電極１７１の一部が第二太陽電池１１０ｂに覆われていてもよい。一方、バスバー電極１７２の一部が第二太陽電池１１０ｂに覆われていてもよい。
【００９５】
第二太陽電池１１０ｂの集電極２７の構成は特に限定されないが、第一太陽電池１１０ａの集電極１７と同様の構成であることが好ましい。
【００９６】
第一太陽電池１１０ａと第二太陽電池１１０ｂとの積層部（以下、単に積層部ともいう）の幅（図９（ｂ）中、Ｗ０で表される長さ）は、遮光損を抑制する観点から、０．５ｍｍ〜４ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ〜２ｍｍがより好ましい。
【００９７】
積層部における集電極１７の幅（図９（ｂ）中、Ｗ１で表される長さ）は、０．３５ｍｍ〜２．５ｍｍが好ましい。図９（ｂ）に示すように、集電極１７がフィンガー電極１７１およびバスバー電極１７２を有する場合、積層部における集電極１７の幅は、フィンガー電極１７１の幅とバスバー電極１７２の幅の合計を意味する。また、バスバー電極１７２の幅（図９（ｂ）中、Ｗ２で表される長さ）は、０．３５ｍｍ〜４ｍｍが好ましく、０．３５ｍｍ〜２ｍｍがより好ましい。
【００９８】
導電性部材８０の形成材料としては、例えば、導電性微粒子を樹脂ペーストに添加した導電性ペーストを用いることができる。樹脂ペーストとしては、例えば、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂等が用いられる。導電性粒子としては、例えば、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｉｎ等の金属粉や、炭素粉等の導電性の紛体等が用いられる。さらに、導電性粒子は、金属粉の表面を金属膜で被覆したものや、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂等からなる粒子の表面を金属膜で被覆したものを用いることもできる。中でも、コストや信頼性の観点から、ＮｉまたはＡｇ膜を被覆したＣｕ粒子が好ましい。導電性粒子の平均粒径は、コストや加工のしやすさの観点から、１μｍ〜３０μｍ、好ましくは５μｍ〜１５μｍ、より好ましくは８μｍ〜１２μｍである。導電性ペーストの中では、Ａｇ含有導電性ペーストが好ましい。
【００９９】
また、導電性部材８０の形成材料として、コンダクティブフィルムを用いることもできる。
【０１００】
絶縁性部材９０の材料としては、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチレン、テフロン（登録商標）、セロファン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂等が用いられる。
【０１０１】
絶縁性部材９０は、上記材料を含む粘着テープ等、粘着性を有する形態で用いることが好ましい。中でも、ポリイミド製テープを用いることが好ましい。この場合、第一太陽電池１１０ａ上に容易に貼り付けられる観点から、絶縁性部材９０は、第一太陽電池１１０ａ側の表面に粘着性を有することが好ましい。
【０１０２】
絶縁性部材９０の厚みは、集電極１７の厚みと同等以上であることが好ましい。具体的には、１μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上１００μｍ以下がより好ましい。上記範囲とすることで、セル側面の保護および積層化の際の緩衝効果が期待できる。
【０１０３】
絶縁性部材９０は、図９（ａ）および図９（ｃ）に示すように、第一太陽電池１１０ａの光電変換部１５０ａの割断面１０ａ側の端部より外側にも設けられていてもよい。
【０１０４】
絶縁性部材９０は、導電性部材８０が第一太陽電池１１０ａの側面に付着しないように設けられることが好ましい。例えば、図９（ａ）および図９（ｃ）に示すように、第一太陽電池１１０ａの割断面１０ａ側の端部よりも外側に絶縁性部材９０を設けることで、圧着時に導電性部材８０が割断面１０ａ側にはみ出すことがあっても、絶縁性部材９０が障壁となって、導電性部材８０が第一太陽電池１１０ａの側面に付着することを防止できる。その結果、短絡を防ぐことができ、モジュール性能の低下を抑制することができる。
【０１０５】
本実施形態の太陽電池モジュールにおいては、まず、太陽電池同士を積層することで、バスバー電極等の遮光部の面積を低減できるため、モジュール変換効率を向上させることができる。
【０１０６】
このような積層構造を構成する太陽電池は、例えば、予め作製した太陽電池を所定のサイズに割断することで容易に作製できる。その一方、割断によって太陽電池の側面に形成された割断面は、モジュール変換効率および信頼性といった特性を低下させるものである。そのため、下層の太陽電池の割断面が遮光部となるように太陽電池同士を積層することで、割断面に起因するモジュール特性の低下を抑制することができる。
【０１０７】
また、レーザー痕等を有する割断面は非割断面に比べて機械的強度が劣るため、下層の太陽電池の割断面が上層の太陽電池で覆われていると、太陽電池同士を積層する際や封止材を用いて封止する際に、下層の太陽電池の割断面から破損が生じやすくなる。本実施形態においては、太陽電池の割断面側の周縁上に絶縁性部材を設けて太陽電池同士を積層することで、絶縁性部材が緩衝材として働く。そのため、割断面に起因する太陽電池の破損を防止することができる。さらに、絶縁性部材を設けることで、圧着時にかかる応力を導電性部材および絶縁性部材に分散させることができるため、接着部分の破損を抑制することもできる。その結果、モジュール変換効率および信頼性の低下を抑制することができる。
【０１０８】
さらに、絶縁性部材を設けることで、導電性部材が第一太陽電池の側面に回り込むことを防止できるため、導電性部材の金属成分がシリコン層に拡散することを防止することができる。
【０１０９】
本実施形態の太陽電池モジュールは、曲面形状に屈曲させることも可能である。一般に用いられる結晶シリコン基板は、大きさが５インチ角または６インチ角、厚みが１００〜１５０μｍ程度であり、このような基板を用いたモジュールを屈曲させると、太陽電池が直ちに破損してしまう。これに対し、本実施形態では、基板を小さなサイズに割断し、周縁同士（例えば長辺同士）を重ね合わせて太陽電池モジュールを作製できるため、モジュールを屈曲させた場合であっても太陽電池の破損を防止することができる。
【０１１０】
［実施形態２］
図１０は、実施形態２を模式的に示している。図１０では、絶縁性部材９１が、第一太陽電池１１０ａの集電極１７上にも設けられている。
【０１１１】
実施形態２では、積層部における絶縁性部材の面積を大きくすることができるため、より高い緩衝効果が期待できる。
【０１１２】
［実施形態３］
図１１は、実施形態３を模式的に示している。図１１では、絶縁性部材９２が、第二太陽電池１１０ｂの裏面電極２８に接している。絶縁性部材９２としては、ポリイミド製等の両面テープを用いることが好ましい。
【０１１３】
実施形態３においては、実施形態１で説明した効果に加え、太陽電池同士を重ね合わせる際のずれを抑制することができる。その結果、太陽電池のずれにより生じうる外観不良や、それに伴うモジュール性能の低下を抑制することができる。
【０１１４】
第二太陽電池１１０ｂの裏面電極２８に接する絶縁性部材９２の幅（図１１中、Ｗ３で表される長さ）は特に制限されないが、絶縁性部材９２が両面テープである場合、接着性の観点から、０．５ｍｍ以上が好ましい。また、材料コストの観点から、絶縁性部材９２の幅は５ｍｍ以下が好ましい。
【０１１５】
［実施形態４］
図１２は、実施形態４を模式的に示している。図１２では、絶縁性部材９３が、第一太陽電池１１０ａの光電変換部１５０ａの割断面１０ａ側の側面上にも設けられている。
【０１１６】
実施形態４においては、実施形態１で説明した効果に加え、第一太陽電池の側面からの破損をより抑制することができる。また、第一太陽電池の側面からの金属拡散を抑制することもできる。さらに、モジュール化の際に、太陽電池の端部からの湿分の侵入を防止することもできる。
【０１１７】
［実施形態５］
図１３は、実施形態５を模式的に示している。図１３では、絶縁性部材９４が、第一太陽電池１１０ａの光電変換部１５０ａの割断面１０ａ側の側面上に加えて、第一太陽電池１１０ａの裏面上にも設けられている。
【０１１８】
実施形態５では、絶縁性部材が設けられる領域が広いため、圧着時に、導電性部材８０が第一太陽電池１１０ａの裏面電極１８に回り込むことを防止できる。その結果、第一太陽電池１１０ａの裏面電極１８と第二太陽電池１１０ｂの裏面電極２８との短絡を防止することができる。
【０１１９】
［実施形態６］
図１４は、実施形態６を模式的に示している。図９（ａ）に示す実施形態１等では、第一太陽電池１１０ａの光電変換部１５０ａの受光面の全体に透明電極層１６ａが形成されている。これに対し、図１４に示す実施形態６では、第一太陽電池１１０ａの光電変換部１５０ａは、割断面１０ａ側の周縁上に、透明電極層２６ａが形成されていない透明電極層非形成領域を有する。そして、この透明電極層非形成領域に、絶縁性部材９５が設けられている。
【０１２０】
透明電極層非形成領域は、絶縁処理の１つとして形成されるものであり、透明電極層をエッチングによって除去する方法等によって形成することができる。
【０１２１】
実施形態６においては、透明電極層が形成されていないシリコン層を絶縁性部材で保護できるため、導電性部材等の金属成分が基板へ拡散することを抑制できる。
【０１２２】
［その他の実施形態］
実施形態１〜６に示したように、絶縁性部材９０〜９５は、太陽電池の破損を抑制する観点から、光電変換部１５０ａの割断面１０ａ側の周縁のほぼ全面に設けられていることが好ましい。しかし、図１５に示す絶縁性部材９６のように、光電変換部１５０ａの割断面１０ａ側の周縁の一部に絶縁性部材が設けられていてもよい。
【０１２３】
また、実施形態１〜６においては、絶縁性部材９０〜９５が連続して設けられているが、絶縁性部材は不連続に設けられていてもよい。
【０１２４】
実施形態１〜６に示したように、導電性部材８０は、抵抗損を抑制する観点から、積層部において、第一太陽電池１１０ａの集電極１７上のほぼ全面に設けられていることが好ましい。しかし、図１６に示す導電性部材８１のように、第一太陽電池１１０ａの集電極１７上の一部に導電性部材が設けられていてもよい。
【０１２５】
第一太陽電池を平面視した際、導電性部材は、積層部における集電極の面積の３０％以上に設けられていることが好ましく、５０％以上に設けられていることがより好ましい。
【０１２６】
実施形態１〜６に示したように、第一太陽電池１１０ａの集電極１７は、短絡防止の観点から、割断面１０ａ側の周縁の全領域に設けられていないことが好ましい。しかし、図１７に示す集電極３７のように、割断面１０ａ側の周縁の一部に集電極が設けられていてもよい。第二太陽電池１１０ｂの集電極４７は、第一太陽電池１１０ａの集電極３７と同様の形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。
【０１２７】
なお、割断面１０ａ側以外の周縁については、集電極１７が形成されていてもよいが、集電極の金属成分の拡散を抑制する観点、および、短絡を防止する観点から、受光面の周縁の全領域に集電極１７が形成されていないことが好ましい。光電変換部の周縁から集電極までの距離は、割断面側の周縁と他の周縁で同じであってもよく、それぞれ異なっていてもよい。
【０１２８】
本発明の太陽電池モジュールは、上記の積層構造を有する第一太陽電池および第二太陽電池を備えていればよく、その製造方法は、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａおよび図８Ｂに示す方法に限定されない。モジュール変換効率および信頼性の低下を抑制する観点からは、第一太陽電池と積層されている側の第二太陽電池の側面は、これまでの実施形態で示したように非割断面であることが好ましいが、割断面であってもよい。また、第二太陽電池と積層されていない側の第一太陽電池の側面は、割断面でも非割断面でもよく、同様に、第一太陽電池と積層されていない側の第二太陽電池の側面は、割断面でも非割断面でもよい。
【０１２９】
本発明の太陽電池モジュールは、上記の積層構造を有する第一太陽電池および第二太陽電池を備える限り、他の太陽電池を備えてもよい。例えば、２枚の太陽電池をそれぞれ２つに割断し、第一太陽電池の割断面側の周縁と第二太陽電池の非割断面側の周縁とが積層された積層体、および、第三太陽電池の割断面側の周縁と第四太陽電池の非割断面側の周縁とが積層された積層体を準備し、これらを積層することで太陽電池モジュールを作製してもよい。この場合、第四太陽電池の割断面側の周縁が、第一太陽電池の非割断面側の周縁と重なるように積層するか、第二太陽電池の割断面側の周縁が、第三太陽電池の非割断面側の周縁と重なるように積層することが好ましい。第一太陽電池および第二太陽電池以外の太陽電池を備える場合、太陽電池同士が積層される部分（例えば、第三太陽電池と第四太陽電池との積層部）に、これまでに説明した絶縁性部材が設けられることが好ましい。
【符号の説明】
【０１３０】
１  一導電型単結晶シリコン基板
２ａ，２ｂ  真性シリコン系薄膜
３ａ，３ｂ  導電型シリコン系薄膜
６ａ，６ｂ，１６ａ，２６ａ  透明電極層
７，１７，２７，３７，４７  集電極
８，１８，２８  裏面電極
１０ａ，１０ｂ  割断面
２０ａ，２０ｂ  非割断面
５０，１５０，１５０ａ，１５０ｂ  光電変換部
７１，１７１，２７１  フィンガー電極
７２，１７２，２７２  バスバー電極
８０，８１，１８０  導電性部材
９０，９１，９２，９３，９４，９５，９６，１９０  絶縁性部材
１００，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ  太陽電池
１１１  ヘテロ接合太陽電池
２００  太陽電池モジュール
２０１  受光面側保護材
２０２  裏面側保護材
２０３  封止材
【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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【図１７】
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【図１８】
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