(57)【要約】【課題】配線材と太陽電池との接着力を強固にし、信頼性を高めた太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール１は、受光面側細線電極３０は、タブ配線４０が接合される第１部分３０ａと、タブ配線４０が接合されない第２部分３０ｂとを有し、第１部分３０ａの硬度は、第２部分３０ｂの硬度よりも大きく、第１部分３０ａは、タブ配線４０に埋め込まれている。【選択図】図３
2008288333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側保護材と、裏面側保護材と、前記表面側保護材と前記裏面側保護材との間において配線材によって互いに接続された複数の太陽電池とを備える太陽電池モジュールであって、
前記太陽電池は、基板と、前記基板の表面上に複数本形成された細線電極とを有し、
前記細線電極は、前記配線材に接合される第１部分と、前記配線材に接合されない第２部分とを有しており、
前記第１部分の硬度は、前記第２部分の硬度よりも大きく、
前記第１部分は、前記配線材に埋め込まれている
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記配線材は、低抵抗体層と、前記低抵抗体層の外周に形成された導電体層とを有し、
前記第１部分は、前記導電体層に埋め込まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記導電体層は、半田により形成され、
前記配線材は、樹脂接着剤を介して前記基板に接合されており、
前記樹脂接着剤の硬化温度は、半田の溶融温度より低い
ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
基板と、前記基板の表面上に複数本形成された細線電極とをそれぞれ有する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池どうしを互いに接続する配線材とを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記細線電極のうち前記配線材に接合される第１部分を前記基板の表面上に形成する工程Ａと、
前記第１部分を加熱することにより、前記第１部分を硬化させる工程Ｂと、
前記細線電極のうち前記配線材に接合されない第２部分を前記基板の表面上に形成する工程Ｃと、
前記第１部分及び前記第２部分を加熱することにより、前記第１部分及び前記第２部分を硬化させる工程Ｄと、
前記配線材を加熱しながら、前記第１部分に前記配線材を接合する工程Ｅとを備え、
前記工程Ｅにおいて、前記第１部分の硬度は、前記配線材の硬度よりも大きい
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５】
基板と、前記基板の表面上に複数本形成された細線電極とをそれぞれ有する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池どうしを互いに接続する配線材とを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記細線電極のうち前記配線材に接合される第１部分を前記基板の表面上に形成する工程Ａと、
前記細線電極のうち前記配線材に接合されない第２部分を前記基板の表面上に形成する工程Ｂと、
前記第１部分及び前記第２部分を加熱することにより、前記第１部分及び前記第２部分を硬化させる工程Ｃと、
前記配線材を加熱しながら、前記第１部分に前記配線材を接合する工程Ｄとを備え、
前記第１部分に用いられる材料の硬度は、前記第２部分に用いられる材料の硬度よりも大きく、
前記工程Ｄにおいて、前記第１部分の硬度は、前記配線材の硬度よりも大きい
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、表面側保護材と裏面側保護材との間において配線材によって互いに接続された複数の太陽電池を備え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】
太陽電池は、クリーンで無尽蔵に供給される太陽光を直接電気に変換するため、新しいエネルギー源として期待されている。
【０００３】
太陽電池１枚当りの出力は数Ｗ程度である。従って、家屋やビル等の電源として太陽電池を用いる場合には、配線材により電気的に接続された複数の太陽電池を封止材により封止した太陽電池モジュールが用いられる。
【０００４】
一般的に、太陽電池基板上には、キャリアを収集するための複数の細線電極と、細線電極からキャリアを収集するためのバスバー電極とが形成されている。
【０００５】
配線材は銅箔等の外周に半田層をコーティングすることにより形成されている。配線材は、一の太陽電池のバスバー電極と、一の太陽電池に隣接する他の太陽電池のバスバー電極とに熱接合される。具体的に、配線材は、配線材の半田層とバスバー電極との界面に形成される半田合金層を介して、バスバー電極に強固に接合される（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３５９３８８号公報（３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、本出願人により、バスバー電極を形成せず、配線材を細線電極に樹脂接着剤を介して接合することにより、製造コストを削減することが提案されている（特願２００６−２２９２０９）。このように配線材を細線電極に直接接合する場合、細線電極が配線材の半田層に埋め込まれる量は、配線材と太陽電池との接着力に影響を与える。即ち、細線電極の埋め込み量が多いほど、配線材と太陽電池との接着力が向上する。
【０００７】
ここで、太陽電池を封止する封止材は、使用環境における温度変化により膨張と収縮を繰り返すため、細線電極と封止材との界面には応力が発生する。このような応力の影響を緩和することができるよう、細線電極は、なるべく軟らかい材料を用いて形成されることが好ましい。
【０００８】
しかしながら、細線電極を軟らかい材料を用いて形成すると、配線材を接合する際の圧力により細線電極はつぶれ、配線材への埋め込み量が少なくなる。このように、配線材と太陽電池との接着力の向上には改善の余地があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、配線材と太陽電池との接着力を強固にし、信頼性を高めた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】
【００１０】
本発明の第１特徴に係る太陽電池モジュールは、表面側保護材と、裏面側保護材と、前記表面側保護材と前記裏面側保護材との間において配線材によって互いに接続された複数の太陽電池とを備える太陽電池モジュールであって、前記太陽電池は、基板と、前記基板の表面上においてライン状に形成された細線電極とを有し、前記細線電極は、前記配線材に接合される第１部分と、前記配線材に接合されない第２部分とを有しており、前記第１部分の硬度は、前記第２部分の硬度よりも大きく、前記第１部分は、前記配線材に埋め込まれていることを要旨とする。
【００１１】
本発明の第１特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、前記配線材は、低抵抗体層と、前記低抵抗体層の外周に形成された導電体層とを有し、  前記第１部分は、前記導電体層に埋め込まれていることが好ましい。
【００１２】
本発明の第１特徴に係る太陽電池モジュールにおいて、前記導電体層は、半田により形成され、前記配線材は、樹脂接着剤を介して前記基板に接合されており、前記樹脂接着剤の硬化温度は、半田の溶融温度より低いことが好ましい。
【００１３】
本発明の第２特徴に係る太陽電池モジュールの製造方法は、ライン状の細線電極に配線材を接合することにより互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールの製造方法であって、前記細線電極のうち前記配線材に接合される第１部分をライン状に形成する工程Ａと、前記第１部分を加熱することにより、前記第１部分を硬化させる工程Ｂと、前記細線電極のうち前記配線材に接合されない第２部分をライン状に形成する工程Ｃと、前記第１部分及び前記第２部分を加熱することにより、前記第１部分及び前記第２部分を硬化させる工程Ｄと、前記配線材を加熱しながら、前記第１部分に前記配線材を接合する工程Ｅとを備え、前記工程Ｅにおいて、前記第１部分の硬度は、前記配線材の硬度よりも大きいことを要旨とする。
【００１４】
本発明の第３特徴に係る太陽電池モジュールの製造方法は、ライン状の細線電極に配線材を接合することにより互いに接続された複数の太陽電池を備える太陽電池モジュールの製造方法であって、前記細線電極のうち前記配線材に接合される第１部分をライン状に形成する工程Ａと、前記細線電極のうち前記配線材に接合されない第２部分をライン状に形成する工程Ｂと、前記第１部分及び前記第２部分を加熱することにより、前記第１部分及び前記第２部分を硬化させる工程Ｃと、前記配線材を加熱しながら、前記第１部分に前記配線材を接合する工程Ｄとを備え、前記第１部分に用いられる材料の硬度は、前記第２部分に用いられる材料の硬度よりも大きく、前記工程Ｄにおいて、前記第１部分の硬度は、前記配線材の硬度よりも大きいことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、タブ配線と太陽電池との接着力を強固にし、信頼性を高めた太陽電池及び太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１７】
１．第１実施形態
（太陽電池モジュールの構成）
第１実施形態に係る太陽電池モジュールについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。同図に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池１０、タブ配線４０、封止材５０、表面側保護材６０及び裏面側保護材７０を備える。
【００１８】
本実施形態に係る太陽電池１０は、光電変換部２０と、受光面側細線電極３０と、裏面側細線電極３１とを含む。
【００１９】
光電変換部２０は、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ結合界面の特性を改善した構造、いわゆるＨＩＴ構造を有する太陽電池基板である。なお、光電変換部２０は、単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板等の結晶系半導体基板を基礎とした太陽電池基板であってもよい。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。同図に示すように、光電変換部２０の受光面側表面（以下、「受光面」という。）上には、受光面側細線電極３０がライン状に形成されている。受光面側細線電極３０は、多数本が受光面の略全域にわたって略平行に形成されている。例えば、受光面側細線電極３０は、０．１ｍｍ程度の幅で、１００本程度形成される。
【００２１】
図１に示すように、光電変換部２０の受光面の反対側に設けられた裏面側表面（以下、「裏面」という。）上には、裏面側細線電極３１がライン状に形成されている。裏面側細線電極３１は、多数本が裏面の略全域にわたって略平行に形成されている。太陽電池１０の裏面側は、受光面積の減少を考慮しなくてもよいことから、受光面側細線電極３０よりも多くの細線電極が形成でき、電気的な抵抗損失を低減することができる。
【００２２】
本実施形態に係る受光面側細線電極３０及び裏面側細線電極３１は、熱硬化型の導電性ペーストを熱硬化することにより形成されている。熱硬化型の導電性ペーストとは、熱硬化性樹脂をバインダーとした樹脂ペーストである。熱硬化型の導電性ペーストとしては、例えば、エポキシ系の熱硬化型樹脂溶液中に銀粒を分散させた銀ペーストが用いられる。
【００２３】
図２に示すように、タブ配線４０は、一の太陽電池１０の受光面上と、一の太陽電池１０に隣接する他の太陽電池１０の裏面上とに接合される。
【００２４】
図３は、図２のＡ部分の拡大図である。同図に示すように、受光面側細線電極３０は、タブ配線４０が接合される領域上に形成された第１部分３０ａと、タブ配線４０が接合されない領域上に形成され、第１部分３０ａに連なる第２部分３０ｂとを有する。第１部分３０ａの硬度は、第２部分３０ｂの硬度よりも大きい。タブ配線４０が接合される領域には、樹脂接着剤８０が配置されている。
【００２５】
図４は、図３のＢ−Ｂ切断面における断面図である。同図に示すように、光電変換部２０上に、第１部分３０ａと第２部分３０ｂとが連なるように形成されている。第１部分３０ａには、タブ配線４０が接合されている。タブ配線４０は、銅箔等の低抵抗体４１ａと、低抵抗体４１ａの外周にメッキされた導電体４１ｂとを有する。本実施形態では、タブ配線４０を構成する導電体４１ｂの材料として半田（主に錫）を用いている。なお、導電体４１ｂの材料としては、タブ配線４０を接合する際の温度、即ち、樹脂接着剤８０が硬化する温度において第１部分３０ａより軟らかくなる材料を用いる。例えば、導電体４１ｂには、融点を引き下げた共晶半田等の軟らかい導電性金属を使用することができる。
【００２６】
図５は、図３のＣ−Ｃ切断面における断面図である。同図に示すように、第１部分３０ａは、タブ配線４０に埋め込まれている。具体的には、タブ配線４０が有する導電体４１ｂに埋め込まれている。これにより、第１部分３０ａとタブ配線４０とは、機械的かつ電気的に接続されている。
【００２７】
また、第１部分３０ａは、導電体４１ｂに埋め込まれているところ、低抵抗体４１ａに達する深さまで埋め込まれていてもよい。タブ配線４０の幅、厚みは、低抵抗体４１ａと導電体４１ｂとの組み合わせにより決定されるタブ配線の剛性や抵抗値などを考慮して、歩留りや特性の向上が得られるように決定すればよい。
【００２８】
また、図５に示すように、タブ配線４０は、光電変換部２０上に、樹脂接着剤８０を介して接着されている。樹脂接着剤８０には、エポキシ樹脂を主成分とする帯状フィルムシートを用いることができる。樹脂接着剤８０は、百数十度程度の加熱で急速に架橋が促進され数十秒程度で硬化が完了するように架橋促進剤が配合されている。樹脂接着剤８０の幅は、入射光の遮蔽を考慮して、タブ配線４０と同等であることが好ましい。
【００２９】
なお、樹脂接着剤８０として、エポキシ樹脂を主成分としたものを用いると説明したが、半田接合より低い温度、好ましくは２００℃以下の温度で接着でき、生産性を著しく阻害しないよう２０秒程度で硬化が完了するものであればよい。例えば、硬化温度が低く、熱ストレスの軽減に寄与できるアクリル系樹脂、柔軟性の高いポリウレタン系などの熱硬化性樹脂接着剤の他に、ＥＶＡ樹脂系、合成ゴム系などの熱可塑性接着剤、低温での接合作業が可能となるエポキシ樹脂、アクリル樹脂、あるいはウレタン樹脂を主剤にして硬化剤を混ぜ合わせて接着する２液反応系接着剤なども用いることができる。
【００３０】
また、樹脂接着剤８０には、微粒子が含まれていてもよい。微粒子は、平均粒径１０μｍ程度の大きさであり、ニッケル、金コート付きニッケル、あるいはプラスチックに導電性金属、例えば金などをコートした粒子を混ぜ合わせたものも用いることができる。
【００３１】
以上、光電変換部２０の受光面側における構成について説明したが、裏面側においても同様の構成を有していてもよい。即ち、裏面側細線電極３０の第１部分３０ａがタブ配線４０に埋め込まれ、タブ配線４０と光電変換部２０の裏面とが樹脂接着剤８０によって接合されていてもよい。
【００３２】
（太陽電池モジュールの製造方法）
次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
まず、図６に示すような太陽電池基板としての光電変換部２０を作製する。図６（ａ）は、光電変換部２０の断面図である。ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いて、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの受光面側に、ｉ型非晶質シリコン層２０ｃ、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂを順次形成する。同様に、ｎ型単結晶シリコン基板２０ｄの裏面側に、ｉ型非晶質シリコン層２０ｅ、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆを順次形成する。次に、マグネトロンスパッタ法を用いて、ｐ型非晶質シリコン層２０ｂの受光面側に、ＩＴＯ膜２０ａを形成する。同様に、ｎ型非晶質シリコン層２０ｆの裏面側に、ＩＴＯ膜２０ｇを形成する。
【００３４】
図６（ｂ）は、光電変換部２０の平面図である。同図に示すように、光電変換部２０の受光面は、タブ配線４０が接合される第１領域αと、タブ配線４０が接合されない第２領域βとを有する。第１領域αの幅は、タブ配線４０の幅と同一である必要はなく、タブ配線４０の幅よりもある程度大きく設定してもよい。なお、光電変換部２０の裏面も、このような第１領域α及び第２領域βを有する。
【００３５】
次に、図７（ａ）に示すように、光電変換部２０の受光面側の第１領域α上に、タブ配線４０と接合される受光面側細線電極３０の第１部分３０ａを形成する。本実施形態では、タブ配線４０の長手方向と略直交する方向に沿って複数本の第１部分３０ａを形成する。同様に、光電変換部２０の裏面側の第１領域α上に、裏面側細線電極３１の第１部分３１ａ（不図示）を形成する。
【００３６】
具体的には、受光面側の第１領域α上に銀ペーストをスクリーン印刷し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化したのちに、裏面側の第１領域α上に銀ペーストをスクリーン印刷し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化する。その後、百数十度の温度で両面の銀ペーストを３０分程度加熱することにより第１部分３０ａ及び３１ａを硬化する。
【００３７】
次に、図７（ｂ）に示すように、光電変換部２０の受光面側の第２領域β上に、タブ配線４０と接合されない受光面側細線電極３０の第２部分３０ｂを形成する。本実施形態では、タブ配線４０の長手方向と略直交する方向に沿って複数本の第２部分３０ｂを、第１部分３０ａに連なるように形成する。同様に、光電変換部２０の裏面側の第２領域β上に、裏面側細線電極３１の第２部分３１ｂ（不図示）を形成する。
【００３８】
具体的には、受光面側の第２領域β上に銀ペーストをスクリーン印刷し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化したのちに、裏面側の第２領域β上に銀ペーストをスクリーン印刷し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化する。その後、百数十度の温度で両面の銀ペーストを３０分程度加熱することにより第２部分３０ｂ及び３１ｂを硬化するとともに、第１部分３０ａ及び３１ａを完全に硬化する。なお、本実施形態では、第１部分３０ａ及び３１ａと、第２部分３０ｂ及び３１ｂとの銀ペーストは、同様の組成を有する銀ペースト材料を用いることができる。
【００３９】
以上により、光電変換部２０の受光面上及び裏面上に、受光面側細線電極３０及び裏面側細線電極３１が形成される。第１部分３０ａ及び３１ａは、第２部分３０ｂ及び３１ｂよりも長時間加熱されているため、第１部分３０ａ及び３１ａの硬度は、第２部分３０ｂ及び３１ｂの硬度よりも大きい。
【００４０】
次に、受光面側及び裏面側の第１領域α上にエポキシ樹脂を主成分とする帯状フィルムシート（樹脂接着剤８０）を貼り付ける。帯状フィルムシートの上に、タブ配線４０を配置し軽く圧着する。
【００４１】
次に、タブ配線４０の上部から光電変換部２０の方向へ加圧しながら加熱する。具体的には、百数十度の温度に加熱されたヒータブロックを上下に有する構造で、且つ加圧力を一定に保つ機能を持つ装置にセットする。上下のヒータブロックで、例えば、圧力２ＭＰａで挟んで圧着し、樹脂接着剤８０の硬化に必要な時間、例えば、１５秒程度の加熱を行い接着する。
【００４２】
この加熱時において、第１部分３０ａ及び３１ｂの硬度は、タブ配線４０の少なくとも導電体４１ｂ部分の硬度よりも大きい。従って、第１部分３０ａ及び３１ｂは導電体４１ｂに埋め込まれる。これにより、第１部分３０ａ及び３１ｂとタブ配線４０とが機械的かつ電気的に接続される。
【００４３】
タブ配線４０の外周に形成された導電体４１ｂ（錫）は、常温においても銀の約１／２の硬度を有する。このような導電体４１ｂの硬度は、百数十度の温度に加熱されることにより更に小さくなる。太陽電池１０の表裏面に配置されるタブ配線４０を均一に、例えば、２ＭＰａの圧力で加圧することで、第１部分３０ａが樹脂接着剤を流動的に排除するとともに、タブ配線４０の導電体４１ｂ（錫）に容易に埋め込まれる。
【００４４】
次に、ガラス基板（受光面側保護材６０）上に、ＥＶＡシート（封止材５０）、タブ配線４０により接続された複数の太陽電池１０、ＥＶＡシート（封止材５０）及び裏面保護材７０を順次積層して積層体とする。
【００４５】
次に、積層体を、真空雰囲気において加熱圧着することにより仮圧着した後、所定条件で加熱することによりＥＶＡを完全に硬化させる。
【００４６】
以上により、太陽電池モジュール１が製造される。なお、太陽電池モジュール１には、端子ボックスやＡｌフレーム等を取り付けることができる。
【００４７】
（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池モジュールの構成によれば、受光面側細線電極３０は、タブ配線４０が接合される第１部分３０ａと、タブ配線４０が接合されない第２部分３０ｂとを有し、第１部分３０ａの硬度は、第２部分３０ｂの硬度よりも大きい。即ち、タブ配線４０と接合される第１部分３０ａの硬度は、封止材５０と接合される第２部分３０ｂの硬度よりも大きい。
【００４８】
ここで、タブ配線４０を第１部分３０ａに直接接合する場合には、第１部分３０ａのタブ配線４０への埋め込み量を多くするほど、タブ配線４０と太陽電池１０との接着力は大きくなる。
【００４９】
また、太陽電池モジュールの使用環境において、太陽光の受光と非受光とが交互に繰り返されると、封止材５０及びタブ配線４０は膨張と収縮とを繰り返す。一般的に、封止材５０の線膨張係数は、タブ配線４０の線膨張係数よりも大きいため、第２部分３０ｂと封止材５０との界面に発生する応力は、第１部分３０ａとタブ配線４０との界面に発生する応力よりも大きい。即ち、太陽電池モジュールの使用環境において、第２部分３０ｂには、第１部分３０ａよりもダメージが蓄積されやすい。
【００５０】
本実施形態に係る太陽電池モジュールの構成では、第１部分３０ａは、第２部分３０ｂよりも硬度が大きい。従って、第１部分３０ａのタブ配線４０への埋め込み量を多くすることができるため、タブ配線４０と太陽電池１０との接着力を大きくすることができる。また、上述の通り、タブ配線４０から第１部分３０ａが受ける応力は比較的小さいため、第１部分３０ａにはタブ配線４０から受ける応力に耐えられるだけの柔軟性を維持させることができる。
【００５１】
さらに、第２部分３０ｂは、第１部分３０ａよりも硬度が小さい。従って、第２部分３０ｂには封止材５０から受ける応力に耐えられる十分な柔軟性を確保することができる。
【００５２】
また、本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法によれば、第１部分３０ａにタブ配線４０を加熱しながら接合する際において、第１部分３０ａの硬度は、タブ配線４０の硬度よりも大きい。
【００５３】
従って、第１部分３０ａをつぶさずにタブ配線４０に埋め込むことができる。その結果、第１部分３０ａのタブ配線４０への埋め込み量を多くすることができ、タブ配線４０が太陽電池１０から剥離することを抑制することができる。
【００５４】
また、タブ配線４０のタブ配線４０に第１部分３０ａを機械的に圧入して埋め込ませているので、十分な電気的接合を得ることができる。
【００５５】
また、本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、タブ配線４０と太陽電池１０とを樹脂接着剤８０により接着している。従って、半田合金層を形成することによる合金接合よりも低温でタブ配線４０の接合を行うことができる。その結果、タブ配線４０を熱接着する際に、タブ配線４０と光電変換部２０との線膨張係数が異なることに起因して発生する太陽電池１０の反りを抑制することができる。
【００５６】
２．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。上記第１実施形態では、受光面側細線電極３０の第１部分３０ａ及び第２部分３０ｂに同様の組成を有する銀ペーストを使用したが、本実施形態では、異なる組成を有する銀ペーストを使用する。
【００５７】
その他の構成及び製造方法は、上記第１実施形態と同様であるため、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００５８】
（太陽電池モジュールの製造方法）
まず、図７（ａ）に示したように、光電変換部２０の受光面側及び裏面側の第１領域α上に、タブ配線４０と接合される第１部分３０ａ及び３１ａを形成する。具体的には、受光面側の第１領域α上に銀ペーストをスクリーン印刷し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化したのちに、裏面側の第１領域α上に銀ペーストをスクリーン印刷し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化する。
【００５９】
ここで、第１部分３０ａ及び３１ａを形成するために使用される銀ペーストには、エポキシ系の熱硬化型樹脂を主骨格とし、軟質分子骨格及び銀粒を分散させた銀ペーストが用いられる。このように軟質分子骨格を添加された銀ペーストの硬度は、添加されていない銀ペーストの硬度に比べて大きい。主骨格中に混入させた軟質分子骨格は、あたかもセメントに骨材、鉄材を加えることで、伸縮、圧縮などに対する耐性、即ち、硬度を高めると同様の効果を奏する。
【００６０】
次に、図７（ｂ）に示すように、光電変換部２０の受光面側及び裏面側の第２領域β上に、タブ配線４０と接合されない第２部分３０ｂを、第１部分３０ａに連なるように形成する。具体的には、受光面側の第２領域α上に銀ペーストをスクリーン印刷し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化したのちに、裏面側の第１領域α上に銀ペーストをスクリーン印刷し、百数十度の温度で数分間加熱することにより銀ペーストを仮硬化する。その後、百数十度の温度で両面の銀ペーストを３０分程度加熱することにより第１部分３０ａ及び３１ａ、第２部分３０ｂ及び３１ｂを硬化する。
【００６１】
ここで、第２部分３０ｂを形成するために使用される銀ペーストには、上記第１実施形態で用いた銀ペーストと同様のエポキシ系の熱硬化型樹脂溶液中に銀粒を分散させた銀ペーストを用いる。従って、第１部分３０ａに用いられる銀ペーストの硬度は、第２部分３０ｂに用いられる銀ペーストの硬度よりも大きい。
【００６２】
その後、樹脂接着剤８０を介してタブ配線４０を太陽電池１０に熱接着する。この加熱時において、第１部分３０ａ及び３１ｂの硬度は、タブ配線４０の少なくとも導電体４１ｂ部分の硬度よりも大きい。従って、第１部分３０ａ及び３１ｂは、導電体４１ｂに埋め込まれる。これにより、第１部分３０ａ及び３１ｂとタブ配線４０とが、機械的かつ電気的に接続される。
【００６３】
（作用及び効果）
本実施形態に係る太陽電池モジュールによれば、受光面側細線電極３０は、タブ配線４０が接合される第１部分３０ａと、タブ配線４０が接合されない第２部分３０ｂとを有し、第１部分３０ａに用いられる材料の硬度は、第２部分３０ｂに用いられる材料の硬度よりも大きい。また、タブ配線４０は低抵抗体４１ａと導電体４１ｂとを含み、第１部分３０ａの硬度は、タブ配線４０を第１部分３０ａに熱接着する際、導電体４１ｂの硬度よりも大きい。
【００６４】
従って、第１部分３０ａは変形（つぶれ）することなく導電体４１ｂに埋め込まれる。その結果、第１部分３０ａのタブ配線４０への埋め込み量を多くすることができ、タブ配線４０が太陽電池１０から剥離することを抑制することができる。
【００６５】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６６】
例えば、上記実施形態では、ＨＩＴ構造を有する太陽電池基板を例にとり説明したが、ＨＩＴ構造を有しない通常の結晶系の太陽電池基板に本発明を適用しても構わない。
【００６７】
また、上記実施形態では、受光面側細線電極３０について主に説明したが、裏面側細線電極３１についても同様の効果を奏する。従って、受光面側細線電極３０又は裏面側細線電極３１のいずれかの細線電極が、高硬度の第１部分と低硬度の第２部分とを備えていれば、本発明の効果を得ることができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、タブ配線４０の材料を銅箔として説明を行ったが、タブの材料としては電気抵抗が小さいものであればよく、他に鉄、ニッケル、銀あるいはこれらを混合したものであっても、同様な効果が得られる。
【００６９】
また、上記実施形態では、樹脂接着剤８０として、帯状フィルムシートに予め整形された形態のものを用いたが、樹脂接着剤がペースト状のものであっても、同様な効果が得られる。
【００７０】
また、上記実施形態では、樹脂接着剤８０を、第１領域αの略全面に配置したが、樹脂接着剤８０を部分的に配置してもよい。
【００７１】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明に係る太陽電池モジュールについて、実施例を挙げて具体的に説明する。本発明は、下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施することができるものである。
【００７３】
（実施例１）
実施例１に係る太陽電池モジュールを以下のように作製した。
【００７４】
まず、ＨＩＴ構造を有する１２５ｍｍ角の太陽電池基板を準備した。
【００７５】
次に、スクリーン印刷法を用いて、太陽電池基板の受光面側の第１領域（タブ配線を配置する領域）に、銀ペーストを所定のパターンに塗布し、１５０℃で５分間加熱することにより仮硬化させた。
【００７６】
次に、太陽電池基板の裏面側の第１領域（タブ配線を配置する領域）に、銀ペーストを所定のパターンに塗布し、１５０℃で５分間加熱することにより仮硬化させた。なお、銀ペーストとしては、エポキシ系樹脂中に１μｍφの銀粉末を５vol.%分散させたものを用いた。
【００７７】
その後、２００℃で両面の銀ペーストを３０分加熱することにより架橋し硬化させた。
【００７８】
次に、スクリーン印刷法を用いて、太陽電池基板の受光面側の第２領域（タブ配線を配置しない領域）に、銀ペーストを所定のパターンに塗布し、１５０℃で５分間加熱することにより仮硬化させた。
【００７９】
次に、太陽電池基板の裏面側の第２領域（タブ配線を配置しない領域）に、銀ペーストを所定のパターンに塗布し、１５０℃で５分間加熱することにより仮硬化させた。なお、銀ペーストとしては、第１領域に用いた銀ペーストと同様のものを用いた。
【００８０】
その後、２００℃で両面の銀ペーストを３０分加熱することにより架橋し硬化させた。これにより、第１領域に塗布された銀ペーストは完全に硬化された。第１領域に塗布された銀ペーストの硬度は３１２kg/mm2（ビッカース硬度）であり、第２領域に塗布された銀ペーストの硬度は２５６kg/mm2（ビッカース硬度）であった。
【００８１】
次に、光電変換部の第１領域の略全域にエポキシ系の樹脂接着剤を塗布し、タブ配線を配置した。タブ配線には、銅線（幅２ｍｍ、厚み１５０μｍ）の外周に半田コーティング（厚み３０μｍ）したものを用いた。太陽電池をタブ配線により挟み込んだ状態で、熱圧着（２００℃、２ＭＰａ）した。
【００８２】
その後、ガラス基板上に、ＥＶＡシート、タブ配線により接続された複数の太陽電池、ＥＶＡシート、裏面フィルムを順次形成し、真空熱圧着法により複数の太陽電池をＥＶＡ樹脂中に封入した。
【００８３】
（実施例２）
実施例２に係る太陽電池モジュールを以下のように作製した。
【００８４】
上記実施例１では、第２領域に銀ペーストを塗布した後、２００℃で３０分加熱して硬化させたが、本実施例では、２００℃で１時間３０分加熱して硬化させた。第１領域に塗布された銀ペーストの硬度は３３４kg/mm2（ビッカース硬度）であり、第２領域に塗布された銀ペーストの硬度は３１２kg/mm2（ビッカース硬度）であった。その他の製造方法は、上記実施例１と同じである。
【００８５】
（実施例３）
実施例３に係る太陽電池モジュールを以下のように作製した。
【００８６】
上記実施例１では、光電変換部の第１領域の略全域にエポキシ系の樹脂接着剤を塗布したが、本実施例では、第１領域に形成された銀ペーストの周辺にのみ樹脂接着剤を塗布した。その他の製造方法は、上記実施例１と同じである。
【００８７】
（比較例１）
比較例に係る太陽電池モジュールを以下のように作製した。
【００８８】
上記実施例１では、光電変換部上に第１領域と第２領域とに分けて銀ペーストを塗布したが、本比較例では、１回のスクリーン印刷により、光電変換部上に銀ペーストを塗布した。そして、銀ペーストを２００℃で３０分加熱することにより硬化させた。その他の製造方法は、上記実施例１と同じである。
【００８９】
（温度サイクル試験）
上述した実施例１〜３及び比較例に係る太陽電池モジュールについて温度サイクル試験を行い、試験前後の太陽電池モジュールの出力を比較した。
【００９０】
温度サイクル試験は、ＪＩＳ  Ｃ８９１７の温度サイクル試験に準拠した方法を使用した。具体的には、恒温槽中に太陽電池モジュールを配置し、４５分かけて２５℃から９０℃まで上昇させ、この温度で９０分間保持し、次いで９０分かけて−４０℃まで降下させ、この温度で９０分間保持し、さらに４５分かけて２５℃まで上昇させる。これを１サイクル（６時間）として４００サイクル繰り返した。
【００９１】
その後、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ２の光を太陽電池モジュールの光入射面側から照射し、太陽電池モジュールの出力特性を調べた。この結果を表１に示す。なお、同表では、出力特性を、実施例１を１００とした場合の相対値で表している。
【表１】
2008288333.tif 000003
【００９２】
同表より、実施例１〜３の出力特性は、比較例の出力特性よりも大きい。これは、実施例１〜３の太陽電池モジュールによれば、第１領域に形成した銀ペーストの硬度を大きくしたため、タブ配線への埋め込み量を多くすることができた結果である。即ち、実施例１〜３の太陽電池モジュールによれば、タブ配線と細線電極との接合を強固にできることが確認された。
【００９３】
実施例２の出力特性が、実施例１の出力特性より小さかったのは、第２領域に形成された銀ペーストの硬度を大きくしたため、封止材との界面に発生する応力から受けるダメージが蓄積されたことによる。
【００９４】
実施例３の出力特性が、実施例１の出力特性より小さかったのは、樹脂接着剤を部分的に塗布したため、タブ配線の光電変換部への接着力が低下したことによる。
【００９５】
以上のように、本発明によれば、タブ配線を直接細線電極に接合する場合であっても、タブ配線と細線電極とを強固に接合することにより、信頼性を向上させた太陽電池モジュールを提供できることが判った。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】第１実施形態に係る太陽電池モジュール１の構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る太陽電池１０の平面図である。
【図３】図２のＡ部分の拡大図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ切断面における断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ切断面における断面図である。
【図６】第１実施形態に係る光電変換部２０の構成を示す断面図である。
【図７】第１実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９７】
１…太陽電池モジュール
１０…太陽電池
２０…光電変換部
２０ａ…ＩＴＯ膜
２０ｂ…ｐ型非晶質シリコン層
２０ｃ…ｉ型非晶質シリコン層
２０ｄ…ｎ型単結晶シリコン基板
２０ｅ…ｉ型非晶質シリコン層
２０ｆ…ｎ型非晶質シリコン層
２０ｇ…ＩＴＯ膜
３０…受光面側細線電極
３１…裏面側細線電極
３０ａ、３１ａ…第１部分
３０ｂ、３１ｂ…第２部分
４０…タブ配線
４１ａ…低抵抗体
４１ｂ…導電体
５０…封止材
６０…表面側保護材
７０…裏面側保護材
８０…樹脂接着剤
α…第１領域
β…第２領域
【図１】
2008288333.tif 000004
【図２】
2008288333.tif 000005
【図３】
2008288333.tif 000006
【図４】
2008288333.tif 000007
【図５】
2008288333.tif 000008
【図６】
2008288333.tif 000009
【図７】
2008288333.tif 000010