(57)【要約】【課題】太陽電池素子を覆う液体で形成された液体領域を封止部に備えることによって封止部の寿命を飛躍的に改善して信頼性を向上させる太陽電池、太陽電池製造方法、太陽電池を利用した集光型太陽光発電モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池１は、太陽光を光電変換する太陽電池素子１０と、太陽電池素子１０が搭載された基板１１と、太陽電池素子１０を樹脂封止する封止部１２と、封止部１２を被覆する透光性被覆板１５とを備える。封止部１２は、太陽電池素子１０を覆う液体１３ｆで形成された液体領域１３を備える。【選択図】図１
2012243997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光を光電変換する太陽電池素子と、前記太陽電池素子が搭載された基板と、前記太陽電池素子を樹脂封止する封止部と、前記封止部を被覆する透光性被覆板とを備える太陽電池であって、
前記封止部は、前記太陽電池素子を覆う液体で形成された液体領域を備えること
を特徴とする太陽電池。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池であって、
前記液体領域は、前記基板から前記透光性被覆板までに渡って形成されていること
を特徴とする太陽電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の太陽電池であって、
前記封止部は、前記基板から前記透光性被覆板までの間隔を規定して前記液体領域を画定する枠体を備えること
を特徴とする太陽電池。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一つに記載の太陽電池であって、
前記透光性被覆板は、ガラスで形成されていること
を特徴とする太陽電池。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の太陽電池であって、
前記液体は、シリコーンオイルであること
を特徴とする太陽電池。
【請求項６】
請求項５に記載の太陽電池であって、
前記シリコーンオイルは、粘度が１×１０-4ｍ2／ｓから１×１０-2ｍ2／ｓまでの範囲内であること
を特徴とする太陽電池。
【請求項７】
太陽光を光電変換する太陽電池素子と、前記太陽電池素子が搭載された基板と、前記太陽電池素子を樹脂封止する封止部と、前記封止部を被覆する透光性被覆板とを備える太陽電池を製造する太陽電池製造方法あって、
前記基板と前記透光性被覆板との間隔を規定する枠体を前記基板に形成する枠体形成工程と、
前記枠体に前記透光性被覆板を固定する被覆板固定工程と、
前記枠体で囲まれた領域へ液体を注入して前記太陽電池素子を覆う液体領域を形成する液体領域形成工程とを備えること
を特徴とする太陽電池製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の太陽電池製造方法であって、
前記枠体形成工程で、前記液体を注入する開口部を前記枠体に形成し、
前記液体領域形成工程で、前記開口部を介して前記液体を注入すること
を特徴とする太陽電池製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の太陽電池製造方法であって、
前記枠体形成工程で、前記枠体を閉じた状態で形成し、
前記液体領域形成工程で、前記枠体を貫通する樹脂注入ノズルを介して前記液体を注入すること
を特徴とする太陽電池製造方法。
【請求項１０】
太陽光を集光する集光レンズと、前記集光レンズで集光された太陽光が照射される太陽電池とを備える集光型太陽光発電モジュールであって、
前記太陽電池は、請求項１から請求項６までのいずれか一つに記載の太陽電池であることを特徴とする集光型太陽光発電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子を樹脂封止する封止部を備える太陽電池、太陽電池を製造する太陽電池製造方法、および、集光された太陽光を太陽電池に照射する集光型太陽光発電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に太陽電池素子は、光電変換によって発生した電気を表面ないし裏面の電極から配線を通じて取り出している。したがって、信頼性、安全性などの観点から太陽電池素子の周辺は絶縁する必要がある。しかしながら、太陽電池素子の表面を遮光してしまうと発電ができなくなるので、多くの場合、透明な合成樹脂によって樹脂封止されており、封止材として硬化したシリコーン（例えば、特許文献１参照。）やエチレン酢酸ビニル共重合体（例えば、特許文献２参照。）などが多く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８５１６７号公報
【特許文献２】特開２００４−１７２２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、集光された太陽光を光電変換する太陽電池素子を備える太陽電池の場合、あるいはこのような太陽電池を備える集光型太陽光発電モジュールでは、太陽電池素子の表面に照射される光（太陽光）のエネルギー密度が高く、また、封止材の小さな領域に高い密度のエネルギーが照射され続ける。したがって、光路上の封止材が高温となって加速的に劣化し、太陽電池素子の表面の封止材が集光された太陽光に耐えられず分子の結合が破断され、低分子化、ガス化が生じ、最終的には、封止材が変形するなどの不具合が発生する場合が生じうる。
【０００５】
また、封止材の変形を起点として太陽電池素子（太陽電池）が光の照射によって破壊される事象もあり、最悪の場合、電極と接続された配線などでの断線が起こり、直列に接続されている数十個の太陽電池（太陽電池素子）からの発電エネルギーが得られない場合が生じる。したがって、集光されて高いエネルギー密度を有する光の照射に耐えられる封止構造の確立、また、封止方法の確立が課題となっている。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、太陽電池素子を覆う液体で形成された液体領域を封止部に備えることから、液体領域に生じた温度勾配に従って液体が流動して封止部の温度を均一化させ、部分的に生じる高温による封止部の劣化を防止できるので、封止部の寿命を飛躍的に改善して信頼性を向上させる太陽電池を提供することを他の目的とする。
【０００７】
また、本発明は、太陽電池素子を覆う液体領域を形成する液体領域形成工程を備えることから、太陽電池素子を覆う液体領域を容易に画定して形成でき、信頼性の高い太陽電池を容易に製造することができる太陽電池製造方法を提供することを他の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、本発明に係る太陽電池を利用することから、封止部の寿命を改善して発電効率および信頼性を向上させる集光型太陽光発電モジュールを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る太陽電池は、太陽光を光電変換する太陽電池素子と、前記太陽電池素子が搭載された基板と、前記太陽電池素子を樹脂封止する封止部と、前記封止部を被覆する透光性被覆板とを備える太陽電池であって、前記封止部は、前記太陽電池素子を覆う液体で形成された液体領域を備えることを特徴とする。
【００１０】
したがって、本発明に係る太陽電池は、封止部への太陽光の強度がばらついて封止部の一部領域が高温になったときでも、液体領域に生じた温度勾配によって液体が流動して封止部の温度を均一化させることから、封止部の一部領域のみが高温に晒されることが無く、部分的に生じる高温による封止部の劣化を防止できるので、封止部の寿命を飛躍的に改善して信頼性を向上させる。
【００１１】
また、本発明に係る太陽電池では、前記液体領域は、前記基板から前記透光性被覆板までに渡って形成されていることを特徴とする。
【００１２】
したがって、本発明に係る太陽電池は、基板から透光性被覆板までに渡って液体領域が形成されることから、太陽電池素子の周囲を確実に液体で囲むことが可能となるので、太陽電池素子の周囲での高温部の発生を防止することができる。
【００１３】
また、本発明に係る太陽電池では、前記封止部は、前記基板から前記透光性被覆板までの間隔を規定して前記液体領域を画定する枠体を備えることを特徴とする。
【００１４】
したがって、本発明に係る太陽電池は、基板から透光性被覆板までの間隔を規定し太陽電池素子を囲む液体領域を画定する枠体を備えることから、液体領域を高精度に画定することができるので、生産性および信頼性を向上させる。
【００１５】
また、本発明に係る太陽電池では、前記透光性被覆板は、ガラスで形成されていることを特徴とする。
【００１６】
したがって、本発明に係る太陽電池は、透光性被覆板がガラスで形成されることから、液体領域を信頼性良く維持することが可能となり、信頼性を向上させる。
【００１７】
また、本発明に係る太陽電池では、前記液体は、シリコーンオイルであることを特徴とする。
【００１８】
したがって、本発明に係る太陽電池は、液体領域をシリコーンオイルで形成することから、高い耐熱性、耐寒性、耐水性を確保することができ、安定した液体領域を維持することができる。
【００１９】
また、本発明に係る太陽電池では、前記シリコーンオイルは、粘度が１×１０-4ｍ2／ｓから１×１０-2ｍ2／ｓまでの範囲内であることを特徴とする。
【００２０】
したがって、本発明に係る太陽電池は、シリコーンオイルの粘度を１×１０-4ｍ2／ｓ以上とすることで揮発性を抑制することができるので液体領域の変動を防止して信頼性を向上させることができ、また、１×１０-2ｍ2／ｓ以下とすることで液体領域を容易に形成することができる。
【００２１】
また、本発明に係る太陽電池製造方法は、太陽光を光電変換する太陽電池素子と、前記太陽電池素子が搭載された基板と、前記太陽電池素子を樹脂封止する封止部と、前記封止部を被覆する透光性被覆板とを備える太陽電池を製造する太陽電池製造方法あって、前記基板と前記透光性被覆板との間隔を規定する枠体を前記基板に形成する枠体形成工程と、前記枠体に前記透光性被覆板を固定する被覆板固定工程と、前記枠体で囲まれた領域へ液体を注入して前記太陽電池素子を覆う液体領域を形成する液体領域形成工程とを備えることを特徴とする。
【００２２】
したがって、本発明に係る太陽電池製造方法は、太陽電池素子を覆う液体領域を容易に画定して形成できるので、信頼性の高い太陽電池を容易に製造することができる。
【００２３】
また、本発明に係る太陽電池製造方法では、前記枠体形成工程で、前記液体を注入する開口部を前記枠体に形成し、前記液体領域形成工程で、前記開口部を介して前記液体を注入することを特徴とする。
【００２４】
したがって、本発明に係る太陽電池製造方法は、開口部を介して液体を注入することから、液体領域を容易に形成することができる。
【００２５】
また、本発明に係る太陽電池製造方法では、前記枠体形成工程で、前記枠体を閉じた状態で形成し、前記液体領域形成工程で、前記枠体を貫通する樹脂注入ノズルを介して前記液体を注入することを特徴とする。
【００２６】
したがって、本発明に係る太陽電池製造方法は、枠体形成工程では枠体に開口部を形成せずに枠体に樹脂注入ノズルを貫通させて液体を注入することから、液体を注入する経路を最小化して液体領域の密封の信頼性を向上させた太陽電池とすることができる。
【００２７】
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールは、太陽光を集光する集光レンズと、前記集光レンズで集光された太陽光が照射される太陽電池とを備える集光型太陽光発電モジュールであって、前記太陽電池は、本発明に係る太陽電池であることを特徴とする。
【００２８】
したがって、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールは、集光レンズによって集光された太陽光を本発明に係る太陽電池によって光電変換することから、封止部の寿命を改善して発電効率および信頼性を向上させる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る太陽電池は、太陽電池素子を樹脂封止する封止部と、封止部を被覆する透光性被覆板とを備え、封止部は、太陽電池素子を覆う液体で形成された液体領域を備える。したがって、本発明に係る太陽電池によれば、封止部への太陽光の強度がばらついて封止部の一部領域が高温になったときでも、液体領域に生じた温度勾配によって液体が流動して封止部の温度を均一化させることから、封止部の一部領域のみが高温に晒されることが無く、部分的に生じる高温による封止部の劣化を防止できるので、封止部の寿命を飛躍的に改善して信頼性を向上させるという効果を奏する。
【００３０】
また、本発明に係る太陽電池製造方法は、枠体で囲まれた領域（活電部）へ液体を注入して太陽電池素子を覆う液体領域を形成する液体領域形成工程を備える。したがって、本発明に係る太陽電池製造方法によれば、太陽電池素子を覆う液体領域を容易に画定して形成できるので、信頼性の高い太陽電池を容易に製造することができるという効果を奏する。
【００３１】
また、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールは、本発明に係る太陽電池を備え、集光レンズによって集光された太陽光を本発明に係る太陽電池によって光電変換する。したがって、本発明に係る集光型太陽光発電モジュールによれば、封止部の寿命を改善して発電効率および信頼性を向上させるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る太陽電池の主要構成の断面状態を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の実施の形態２に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法において、基板に太陽電池素子を搭載した工程の平面状態を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態２に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法において、基板に開口部を有する枠体を形成する工程での平面状態を示す平面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施の形態２に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法において、枠体に透光性被覆板を固定する工程での平面状態を示す平面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【図５Ａ】本発明の実施の形態２に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法において、太陽電池素子を覆う液体領域を形成する液体を注入する工程での平面状態を示す平面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態２に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法において、液体を密封部材で密封して液体領域を形成する工程での平面状態を示す平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態３に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法において、開口部を有する枠体に透光性被覆板を固定する工程での平面状態を示す平面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの工程の後、液体領域を形成する液体を注入する工程での平面状態を示す平面図である。
【図７Ｃ】図７Ｂの工程の後、開口部を密封部材で密封する工程での平面状態を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法において、はめ込み部材で開口部を塞ぎ、密封部材で密封する工程での平面状態を示す平面図である。
【図９Ａ】本発明の実施の形態５に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法において、閉じた状態の枠体に透光性被覆板を固定する工程での平面状態を示す平面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの工程の後、樹脂注入ノズルを介して液体を注入する工程での平面状態を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係る集光型太陽光発電モジュールの概略構成の部分断面状態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下では、照射される光を太陽光として説明するが、太陽光に限らず光電変換の対象となる光であればどのような光であっても良い。
【００３４】
＜実施の形態１＞
図１を参照して、本実施の形態に係る太陽電池１について説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池１の主要構成の断面状態を示す断面図である。
【００３６】
本実施の形態に係る太陽電池１は、太陽光を光電変換する太陽電池素子１０を備える。太陽電池素子１０は、基板１１（ベース材１１ｂ）の表面に形成された配線パターン１１ｆおよび配線パターン１１ｓに接続されている。先ず、太陽電池１の裏面に形成されたチップ電極（不図示）が配線パターン１１ｆにはんだ接合によって接続される。はんだ接合の際に使用されたフラックスを除去する洗浄工程の後、太陽電池１の表面電極（不図示）が配線パターン１１ｓにワイヤ１１ｗを介して接続される。ワイヤ１１ｗは、例えばアルミニウム線で形成されている。
【００３７】
配線パターン１１ｆおよび配線パターン１１ｓのパターン形状は、太陽電池素子１０の電極構造（例えば、チップの裏面側に形成されたチップ電極、チップの表面側に形成されて集電を行う表面電極など）、外部への配線構造などに応じて適宜設定される。
【００３８】
基板１１は、金属板の表面に絶縁膜（不図示）が形成されたベース材１１ｂと、ベース材１１ｂの上に形成された配線パターン１１ｆおよび配線パターン１１ｓとを備える。また、ベース材１１ｂは、金属板に限らず、セラミックなどの絶縁板であっても良く、絶縁板で形成されたベース材１１ｂの表面に配線パターン１１ｆ、配線パターン１１ｓが形成されても良い。配線パターン１１ｆ、配線パターン１１ｓは、例えば銅箔（あるいは、アルミニウム箔）で形成される。
【００３９】
基板１１は、配線パターン１１ｆ、配線パターン１１ｓ、およびベース材１１ｂの表面に形成されて表面を保護する表面保護膜１１ｃを備える。配線パターン１１ｆおよび配線パターン１１ｓは、それぞれ延長され、封止部１２の外側にそれぞれ出力取り出し部１１ｐを備える。
【００４０】
配線パターン１１ｆの太陽電池素子１０が接続された部分、太陽電池素子１０の表面電極部分、ワイヤ１１ｗ、配線パターン１１ｓのワイヤ１１ｗが接続された部分は、太陽光を光電変換して電気を発生させた状態となることから、活電部１１ｄを構成する。
【００４１】
活電部１１ｄは、太陽電池１（太陽電池素子１０）の信頼性、耐候性、安全性を確保するために周囲の部材から絶縁される必要がある。したがって、本実施の形態では、活電部１１ｄ（太陽電池素子１０、太陽電池素子１０に接続された配線パターン１１ｆ、ワイヤ１１ｗ、配線パターン１１ｓ）を封止部１２で封止し、周囲から絶縁している。
【００４２】
封止部１２は、太陽電池素子１０（活電部１１ｄ）の周囲を被覆する液体１３ｆで形成された液体領域１３を備える。液体領域１３は、太陽電池素子１０（活電部１１ｄ）の周囲を囲んで形成された枠体１４によって領域を画定されている。また、封止部１２は、太陽電池素子１０（基板１１）に対向して配置された透光性被覆板１５によって被覆され、基板１１と透光性被覆板１５との間の間隔Ｄｉｓが封止部１２の厚さを規定する。
【００４３】
なお、太陽電池素子１０の表面と透光性被覆板１５（液体領域１３に接する側）との間の間隔が、例えば０．１ｍｍ程度となるように、枠体１４の高さは予め調整され、透光性被覆板１５は枠体１４に当接される。
【００４４】
上述したとおり、本実施の形態に係る太陽電池１は、太陽光を光電変換する太陽電池素子１０と、太陽電池素子１０が搭載された基板１１と、太陽電池素子１０を樹脂封止する封止部１２と、封止部１２を被覆する透光性被覆板１５とを備える。また、封止部１２は、太陽電池素子１０を覆う液体１３ｆで形成された液体領域１３を備える。
【００４５】
したがって、太陽電池１は、封止部１２への太陽光の強度がばらついて封止部１２の一部領域が高温になったときでも、液体領域１３に生じた温度勾配に従って液体が流動して封止部１２（液体領域１３）の温度を均一化させることから、封止部１２の一部領域のみが高温に晒されることが無く、部分的に生じる高温による封止部１２の劣化を防止できるので、封止部１２の寿命を飛躍的に改善して信頼性を向上させる。
【００４６】
液体領域１３は、封止部１２の寿命を改善することから、結果として太陽電池１を長寿命化することができる。また、太陽電池素子１０を液体１３ｆ（液体領域１３）で覆うことから、太陽電池素子１０の電極（例えば表面電極）に接続された接続線（ワイヤ１１ｗ）への物理的ストレスを抑制できるので、ワイヤ１１ｗの断線を防止し、信頼性を向上することができる。さらに、集光された太陽光の強度がばらついて部分的な高温部が生じても高温による影響を抑制することができる。
【００４７】
液体領域１３は、基板１１から透光性被覆板１５までに渡って形成されていることが好ましい。換言すれば、液体領域１３では、液体１３ｆが基板１１から透光性被覆板１５までに渡って充填されていることが好ましい。したがって、太陽電池１は、基板１１から透光性被覆板１５までに渡って液体領域１３が形成されることから、太陽電池素子１０の周囲を確実に液体１３ｆで囲むことが可能となるので、太陽電池素子１０の周囲での高温部の発生を防止することができる。
【００４８】
封止部１２は、基板１１から透光性被覆板１５までの間隔Ｄｉｓを規定して液体領域１３を画定する枠体１４を備えることが好ましい。つまり、太陽電池１は、基板１１から透光性被覆板１５までの間隔Ｄｉｓを規定し太陽電池素子１０を囲む液体領域１３を画定する枠体１４を備えることから、液体領域１３を高精度に画定することができるので、生産性および信頼性を向上させる。
【００４９】
さらに、枠体１４は、基板１１と透光性被覆板１５で挟まれた液体領域１３の外周を画定する。枠体１４は、熱硬化性の合成樹脂（例えばシリコーン樹脂）であることが好ましい。枠体１４の平面形状については、実施の形態２以下でさらに詳細を説明する。
【００５０】
透光性被覆板１５は、ガラスで形成されていることが好ましい。つまり、太陽電池１は、透光性被覆板１５がガラスで形成されることから、液体領域１３を信頼性良く維持することが可能となり、信頼性を向上させる。
【００５１】
液体１３ｆは、シリコーンオイルであることが好ましい。つまり、太陽電池１は、液体領域１３をシリコーンオイルで形成することから、高い耐熱性、耐寒性、耐水性を確保することができ、安定した液体領域１３を維持することができる。
【００５２】
液体１３ｆとして採用するシリコーンオイルは、粘度が１×１０-4ｍ2／ｓから１×１０-2ｍ2／ｓまでの範囲内であることが好ましい。つまり、太陽電池１は、シリコーンオイルの粘度を１×１０-4ｍ2／ｓ（１００ｃＳｔ）以上とすることで揮発性を抑制することができるので液体領域１３の変動を防止して信頼性を向上させることができ、また、１×１０-2ｍ2／ｓ（１０，０００ｃＳｔ）以下とすることで液体領域１３を容易に形成することができる。
【００５３】
なお、シリコーンオイルの粘土の範囲については、実施の形態２（図５Ａ、図５Ｂ）で更に説明する。
【００５４】
＜実施の形態２＞
図２Ａないし図６Ｂを参照して、本実施の形態に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法について説明する。つまり、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、実施の形態１で説明した太陽電池１を製造する方法である。したがって、太陽電池１については、基本的な構成が共通することから、符号を援用し、適宜説明を省略することがある。なお、以下において、完成前の状態を含めて太陽電池１として記載する。
【００５５】
図２Ａは、本発明の実施の形態２に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法において、基板１１に太陽電池素子１０を搭載した工程の平面状態を示す平面図である。
【００５６】
図２Ｂは、図２Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【００５７】
基板１１（配線パターン１１ｆ。図１参照）に太陽電池素子１０を位置合わせして搭載する（素子搭載工程）。太陽電池素子１０の基板１１への搭載は、はんだ接合によって行われる。太陽電池素子１０、基板１１は、正方形であることが好ましい。正方形とすることによって、太陽電池素子１０を基板１１に対して容易に位置決めすることができる。太陽電池素子１０、基板１１は、正方形ではなく、適宜の長方形とすることも可能である。なお、配線パターン１１ｆ、配線パターン１１ｓ、表面保護膜１１ｃなどは図面の見やすさを考慮して省略している。
【００５８】
なお、基板１１には、基板１１を筺体フレーム２２（図１０参照）に取り付ける際の位置決め手段となる位置決め穴１１ｈが形成されている。
【００５９】
図３Ａは、本発明の実施の形態２に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法において、基板１１に開口部１４ｗを有する枠体１４を形成する工程での平面状態を示す平面図である。
【００６０】
図３Ｂは、図３Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【００６１】
基板１１に太陽電池素子１０を搭載した後、基板１１と透光性被覆板１５との間隔Ｄｉｓ（図４Ｂ参照）を規定する枠体１４を基板１１に形成する（枠体形成工程）。枠体１４は、概略矩形状（４辺を有する矩形）に形成され、矩形の内の３辺は、連続して形成され、残りの１辺には２つの開口部１４ｗを持たせて形成される。つまり、本実施の形態では、枠体１４を形成するとき、開口部１４ｗを２か所形成する。開口部１４ｗは、液体領域１３を形成するとき（液体１３ｆを注入するとき。図５Ａ、図５Ｂ参照）に利用される。なお、２つの開口部１４ｗを形成したが、開口部１４ｗは１つ（いずれか一方のみを形成）でも良い。
【００６２】
また、枠体１４は、基板１１の表面で、太陽電池素子１０の周囲（活電部１１ｄの周囲）に配置される。つまり、枠体１４は、活電部１１ｄを内側に囲んで配置（形成）される。枠体形成工程での枠体１４の高さＨｉは、基板１１と透光性被覆板１５との間隔Ｄｉｓ（図４Ｂ）を高精度に規定できる高さとされる。
【００６３】
枠体１４は、基板１１および透光性被覆板１５に対して適宜の接着性を有する熱硬化性の合成樹脂（例えばシリコーン樹脂）で形成することが好ましい。
【００６４】
図４Ａは、本発明の実施の形態２に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法において、枠体１４に透光性被覆板１５を固定する工程での平面状態を示す平面図である。
【００６５】
図４Ｂは、図４Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【００６６】
枠体形成工程で形成した枠体１４に透光性被覆板１５を固定する（被覆板固定工程）。枠体形成工程（図３Ｂ）で示した高さＨｉに対して、透光性被覆板１５を押し付けることによって、基板１１と透光性被覆板１５との間の間隔Ｄｉｓを高精度に調整することができる。
【００６７】
上述したとおり、枠体１４を熱硬化性の樹脂で形成し、透光性被覆板１５を枠体１４に対向させて配置（接着）した後、熱処理を施す。熱処理によって枠体１４は硬化され、基板１１と透光性被覆板１５との間の間隔Ｄｉｓを高精度に規定する。また、基板１１、枠体１４、透光性被覆板１５は、相互に接着される。
【００６８】
透光性被覆板１５は、太陽電池素子１０に対応させて正方形とされる。しかし、枠体１４の平面形状に応じて正方形以外の形状とすることも可能である。
【００６９】
図５Ａは、本発明の実施の形態２に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法において、太陽電池素子１０を覆う液体領域１３を形成する液体１３ｆを注入する工程での平面状態を示す平面図である。
【００７０】
図５Ｂは、図５Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【００７１】
枠体１４で囲まれた領域（活電部１１ｄ）へ液体１３ｆを注入して太陽電池素子１０を覆う液体領域１３を形成する（液体領域形成工程）。
【００７２】
２つの開口部１４ｗの内、一方の開口部１４ｗから液体１３ｆを注入すること（液体注入工程）によって液体領域１３を形成することができる。他方の開口部１４ｗは、液体１３ｆを注入するときの排気手段となる。したがって、排気ＡＦが確実に行われることから、気泡の巻き込みを防止した液体領域１３を容易に形成することができる。開口部１４ｗの形状は種々の変形が可能である（実施の形態３ないし実施の形態５、図７Ａないし図９Ｂ参照）。
【００７３】
液体１３ｆは、無色で透光性を有し、高い絶縁性を有する合成樹脂が好ましい。また、温度特性として例えばマイナス４０℃（約２３３Ｋ）からプラス２００℃（４７３Ｋ）の範囲内で液体状態を維持する材料であることが好ましい。本実施の形態では、液体１３ｆは、例えば、シリコーンオイルである。シリコーンオイルの粘度の温度特性は、実施の形態１で説明したとおりである。
【００７４】
つまり、シリコーンオイルの粘度を１×１０-4ｍ2／ｓ以上とすることで揮発性を抑制するので、長期間の稼働中における液体１３ｆの液量が減少することを防止することができる。また、シリコーンオイルの粘度が１×１０-2ｍ2／ｓを越えると基板１１と透光性被覆板１５との間へのシリコーンオイルの注入が困難となる。したがって、シリコーンオイルの粘度を１×１０-2ｍ2／ｓ以下とすることで基板１１と透光性被覆板１５との間への液体１３ｆの注入が容易となるので、液体領域１３を容易に形成することができる。
【００７５】
本実施の形態では、液体領域形成工程で、開口部１４ｗを介して液体を注入する。つまり、基板１１と透光性被覆板１５との間の枠体１４で囲まれた領域（活電部１１ｄ）へ液体１３ｆを注入することによって、液体領域１３を容易に形成することができる。
【００７６】
なお、図５Ａ、図５Ｂの状態では、開口部１４ｗが開口状態のままであり、液体１３ｆは密閉されていないので流出し得る状態であることから、次の工程で開口部１４ｗを密閉する処理が必要となる。つまり、図５Ａ、図５Ｂの状態では、開口部１４ｗは、垂直方向で上を向く方向に配置されている。
【００７７】
図６Ａは、本発明の実施の形態２に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法において、液体１３ｆを密封部材１４ｃで密封して液体領域１３を形成する工程での平面状態を示す平面図である。
【００７８】
図６Ｂは、図６Ａに示した工程において矢符Ｂ−Ｂでの断面状態を示す断面図である。
【００７９】
開口部１４ｗを介して液体１３ｆを注入した後、開口部１４ｗを密封部材１４ｃで密封する（液体密封工程）。密封部材１４ｃとしては、枠体１４と同一材料を適用することが好ましい。開口部１４ｗを２か所形成していることから、適切な大きさの開口とすることができるので、液体１３ｆの注入が容易であり、また、密封部材１４ｃの形成が容易となる。密封部材１４ｃと枠体１４とを同一材料とすることで、液体１３ｆを容易に密封して液体領域１３を容易に形成することができる。
【００８０】
密封部材１４ｃは、枠体１４と同一の材料で形成されることから、同一の熱処理条件で硬化させることが可能であり、液体１３ｆを容易に密封して液体領域１３を容易に形成することができる。
【００８１】
なお、液体１３ｆを注入する工程（液体注入工程）から開口部１４ｗを密封部材１４ｃで密封する工程（液体密封工程）までは、液体領域１３を形成する液体領域形成工程を構成する。
【００８２】
上述したとおり、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、太陽光を光電変換する太陽電池素子１０と、太陽電池素子１０が搭載された基板１１と、太陽電池素子１０を樹脂封止する封止部１２と、封止部１２を被覆する透光性被覆板１５とを備える太陽電池１を製造する太陽電池製造方法あって、基板１１と透光性被覆板１５との間隔を規定する枠体１４を基板１１に形成する枠体形成工程と、枠体１４に透光性被覆板１５を固定する被覆板固定工程と、枠体１４で囲まれた領域（活電部１１ｄ）へ液体１３ｆを注入して太陽電池素子１０を覆う液体領域１３を形成する液体領域形成工程とを備える。
【００８３】
したがって、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、太陽電池素子１０を覆う液体領域１３を容易に画定して形成できるので、信頼性の高い太陽電池１を容易に製造することができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、枠体形成工程で、液体１３ｆを注入する開口部１４ｗを枠体１４に形成し、液体領域形成工程で、開口部１４ｗを介して液体１３ｆを注入する。したがって、開口部１４ｗを介して液体１３ｆを注入することから、液体領域１３を容易に形成することができる。
【００８５】
＜実施の形態３＞
図７Ａないし図７Ｃを参照して、本実施の形態に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法について説明する。本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、実施の形態２で説明した太陽電池製造方法の変形例１である。
【００８６】
つまり、実施の形態２では、開口部１４ｗが２つ形成されたが、本実施の形態では、開口部１４ｗは１つだけ形成されている。本実施の形態では、実施の形態２に対して主に異なる事項について説明する。また、太陽電池１については、基本的な構成が共通することから、符号を援用し、適宜説明を省略することがある。
【００８７】
図７Ａは、本発明の実施の形態３に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法において、開口部１４ｗを有する枠体１４に透光性被覆板１５を固定する工程での平面状態を示す平面図である。
【００８８】
枠体形成工程で形成された枠体１４は、実施の形態２で示した概略矩形状（図３Ａ、図３Ｂ）に対して、矩形の４辺の内の３辺のみが形成され、残りの１辺は全体が開口部１４ｗを構成している。つまり、開口部１４ｗは、幅広い状態で１つのみ形成され、枠体１４の形成が簡略化されている。
【００８９】
本実施の形態では、変形例１として単一の開口部１４ｗを形成した場合を示すが、開口部１４ｗの形状は種々の形状が可能である。例えば、開口部１４ｗは、１辺の全体にではなく部分に形成されても良い。具体的には、１辺の中央部分に１つの開口部１４ｗを形成することも可能である。このときの開口部１４ｗは、液体１３ｆの注入と排気ＡＦが円滑に行われる程度の寸法とすることが好ましい。
【００９０】
また、枠体１４が形成された後、枠体１４に透光性被覆板１５が固定される（被覆板固定工程）。なお、枠体１４を形成するときの熱処理は実施の形態２の場合と同一条件で行われる。
【００９１】
図７Ｂは、図７Ａの工程の後、液体領域１３を形成する液体１３ｆを注入する工程での平面状態を示す平面図である。
【００９２】
液体注入工程（液体領域形成工程）では、開口部１４ｗの全体（適宜の位置）が液体１３ｆの注入に適用され、また、排気ＡＦに適用される。したがって、開口部１４ｗに対する液体１３ｆを注入するときの位置合わせが容易になる。また、液体１３ｆを注入するときの排気ＡＦが容易に実行される。
【００９３】
図７Ｃは、図７Ｂの工程の後、開口部１４ｗを密封部材１４ｃで密封する工程での平面状態を示す平面図である。
【００９４】
矩形の１辺に形成された開口部１４ｗの全体に密封部材１４ｃを形成する（液体密封工程）。密封部材１４ｃの形成は、実施の形態２での密封部材１４ｃの形成と同一の条件で行われる。
【００９５】
＜実施の形態４＞
図８を参照して、本実施の形態に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法について説明する。本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、実施の形態２で説明した太陽電池製造方法の変形例２である。
【００９６】
つまり、実施の形態２、実施の形態３では、枠体１４と同一の材料で形成された密封部材１４ｃだけが液体１３ｆを密封して液体領域１３を形成している。本実施の形態では、密封部材１４ｃだけで液体１３ｆを密封するのではなく、他の部材（はめ込み部材１４ｓ。図８）を併用する点が異なっている。したがって、実施の形態２、実施の形態３に対して主に異なる事項について説明する。また、太陽電池１については、基本的な構成が共通することから、符号を援用し、適宜説明を省略することがある。
【００９７】
図８は、本発明の実施の形態４に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法において、はめ込み部材１４ｓで開口部１４ｗを塞ぎ、密封部材１４ｃで密封する工程での平面状態を示す平面図である。
【００９８】
液体注入工程で液体１３ｆを注入した後、開口部１４ｗにはめ込み部材１４ｓがはめ込まれる（はめ込み工程）。はめ込み工程の後、はめ込み部材１４ｓと周囲との隙間に密封部材１４ｃを形成する（液体密封工程）。
【００９９】
はめ込み部材１４ｓは、密封部材１４ｃに対する加熱処理での温度に対する耐熱性を有し、液体１３ｆと同程度の絶縁性を有するものであれば良い。例えば耐熱温度は約１５０℃（約４２３Ｋ）であり、絶縁性は１５ＧΩ以上のものを採用することができる。はめ込み部材１４ｓは、具体的には、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）で形成されている。
【０１００】
＜実施の形態５＞
図９Ａおよび図９Ｂを参照して、本実施の形態に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法について説明する。本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、実施の形態２で説明した太陽電池製造方法の変形例３である。
【０１０１】
つまり、実施の形態２ないし実施の形態４では、枠体１４に予め開口部１４ｗが形成されている。本実施の形態では、開口部１４ｗを形成しないで、枠体１４を貫通する樹脂注入ノズル３０ｓ（図９Ｂ）を利用する点が異なっている。したがって、実施の形態２ないし実施の形態４に対して主に異なる事項について説明する。また、太陽電池１については、基本的な構成が共通することから、符号を援用し、適宜説明を省略することがある。
【０１０２】
図９Ａは、本発明の実施の形態５に係る太陽電池１を製造する太陽電池製造方法において、閉じた状態の枠体１４に透光性被覆板１５を固定する工程での平面状態を示す平面図である。
【０１０３】
枠体１４を基板１１に形成する（枠体形成工程）。本実施の形態では、枠体１４は、閉じた矩形状とされている。つまり、本実施の形態では、枠体形成工程で、枠体１４は閉じた状態で形成され、開口部１４ｗは形成されていない。形成された枠体１４に透光性被覆板１５を固定する（被覆板固定工程）。枠体形成工程、被覆板形成工程は、その他の点で実施の形態２ないし実施の形態４と同様にして行われる。
【０１０４】
図９Ｂは、図９Ａの工程の後、樹脂注入ノズル３０ｓを介して液体１３ｆを注入する工程での平面状態を示す平面図である。
【０１０５】
透光性被覆板１５を枠体１４に固定した後、枠体１４の１辺に樹脂注入ノズル３０ｓ、排気ノズル３０ｄを差し込んで枠体１４を貫通させ開口部１４ｗを形成する。その後、樹脂注入ノズル３０ｓ（樹脂注入ノズル３０ｓによる開口部１４ｗ）を介して液体１３ｆを注入する。排気ノズル３０ｄ（排気ノズル３０ｄによる開口部１４ｗ）を配置することによって、気泡の巻き込みの無い液体領域１３を形成することができる。
【０１０６】
液体１３ｆを活電部１１ｄへ充填した後、樹脂注入ノズル３０ｓおよび排気ノズル３０ｄを除去し、樹脂注入ノズル３０ｓ、排気ノズル３０ｄによって形成された開口部１４ｗを密封部材１４ｃで密封する（液体密封工程）。なお、密封部材１４ｃで液体１３ｆを密封する液体密封工程は、実施の形態２ないし実施の形態４と同様であるので説明（図示）を省略する。
【０１０７】
上述したとおり、本実施の形態に係る太陽電池製造方法では、枠体形成工程で、枠体１４を閉じた状態で形成し、液体領域形成工程で、枠体１４を貫通する樹脂注入ノズル３０ｓを介して液体を注入する。なお、樹脂注入ノズル３０ｓ、排気ノズル３０ｄは、基板１１、透光性被覆板１５に対して平行となる垂直方向で枠体１４を貫通する。
【０１０８】
したがって、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、枠体形成工程では枠体１４に開口部１４ｗを形成せずに枠体１４に樹脂注入ノズル３０ｓを貫通させて液体１３ｆを注入することから、液体１３ｆを注入する経路を最小化して液体領域１３の密封の信頼性を向上させた太陽電池１とすることができる。
【０１０９】
＜実施の形態６＞
図１０を参照して、実施の形態１ないし実施の形態５に係る太陽電池１を使用した本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュールについて説明する。太陽電池１については、説明を省略し、主に異なる事項について説明する。
【０１１０】
図１０は、本発明の実施の形態６に係る集光型太陽光発電モジュール２０の概略構成の部分断面状態を示す部分断面図である。
【０１１１】
本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール２０は、太陽光ＬＳを集光する集光レンズ２１と、集光レンズ２１で集光された太陽光ＬＳが照射される太陽電池１とを備える。なお、太陽電池１は、実施の形態１から実施の形態５までのいずれか一つに記載の太陽電池１である。
【０１１２】
したがって、本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール２０は、集光レンズ２１によって集光された太陽光ＬＳを実施の形態１ないし実施の形態５のいずれか一つに係る太陽電池１によって光電変換することから、封止部の寿命を改善して発電効率および信頼性を向上させる。
【０１１３】
なお、基板１１は、位置決め穴１１ｈ（図２Ａ）によって筐体フレーム２２に位置決めされ、集光レンズ２１は、筐体フレーム２２によって位置決めされる。したがって、太陽電池１（基板１１）と集光レンズ２１とは、筺体フレーム２２を介して位置合わせされる。また、筺体フレーム２２は、外部から太陽電池１を保護して集光型太陽光発電モジュール２０の信頼性を向上させる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  太陽電池
１０  太陽電池素子
１１  基板
１１ｂ  ベース材
１１ｃ  表面保護膜
１１ｄ  活電部
１１ｆ  配線パターン
１１ｐ  出力取り出し部
１１ｓ  配線パターン
１１ｗ  ワイヤ
１２  封止部
１３  液体領域
１３ｆ  液体
１４  枠体
１４ｃ  密封部材
１４ｓ  はめ込み部材
１４ｗ  開口部
１５  透光性被覆板
２０  集光型太陽光発電モジュール
２１  集光レンズ
２２  筺体フレーム
３０ｄ  排気ノズル
３０ｓ  樹脂注入ノズル
ＡＦ  排気
Ｄｉｓ  間隔
Ｈｉ  高さ
ＬＳ  太陽光
【図１】
2012243997.tif 000003
【図２Ａ】
2012243997.tif 000004
【図２Ｂ】
2012243997.tif 000005
【図３Ａ】
2012243997.tif 000006
【図３Ｂ】
2012243997.tif 000007
【図４Ａ】
2012243997.tif 000008
【図４Ｂ】
2012243997.tif 000009
【図５Ａ】
2012243997.tif 000010
【図５Ｂ】
2012243997.tif 000011
【図６Ａ】
2012243997.tif 000012
【図６Ｂ】
2012243997.tif 000013
【図７Ａ】
2012243997.tif 000014
【図７Ｂ】
2012243997.tif 000015
【図７Ｃ】
2012243997.tif 000016
【図８】
2012243997.tif 000017
【図９Ａ】
2012243997.tif 000018
【図９Ｂ】
2012243997.tif 000019
【図１０】
2012243997.tif 000020