(57)【要約】【課題】電子を取り出す際の効率を高めることが可能な、太陽電池モジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】Ｍｏを含む電極及び該電極に接続されたＶＩ−Ａ族元素を含む光電変換部を備え、電極は受光面側の表面における、光電変換部が配置されていない部位に凹部を有し、該凹部に、電子を外部へ導く導電性材料が接続されている太陽電池モジュールとし、Ｍｏを含む電極の表面にＶＩ−Ａ族元素を含む光電変換部を形成する工程と、電極の受光面側の表面における、光電変換部が配置されていない部位に凹部を形成する工程と、凹部に電子を外部へ導く導電性材料を接続する工程と、を有する太陽電池モジュールの製造方法とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｏを含む電極、及び、該電極に接続されたＶＩ−Ａ族元素を含む光電変換部を備え、
前記電極は、受光面側の表面における、前記光電変換部が配置されていない部位に凹部を有し、
前記凹部に、電子を外部へ導く導電性材料が接続されている、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記導電性材料に金属蒸着層が含まれる、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記金属蒸着層の厚さが、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記導電性材料に、導電性ペースト層が含まれる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記導電性材料に導電性ペースト層が含まれ、該導電性ペースト層と前記電極との間に前記金属蒸着層が存在している、請求項２又は３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記導電性ペースト層に、Ａｇ、Ｃ、Ｃｕ、及び、Ｎｉからなる群より選択された少なくとも１種が含有されている、請求項４又は５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記ＶＩ−Ａ族元素は、Ｏ、Ｓ、及び、Ｓｅからなる群より選択された少なくとも１種である、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】
Ｍｏを含む電極の表面に、ＶＩ−Ａ族元素を含む光電変換部を形成する光電変換部形成工程と、
前記電極の受光面側の表面における、前記光電変換部が配置されていない部位に、凹部を形成する凹部形成工程と、
前記凹部に、電子を外部へ導く導電性材料を接続する接続工程と、
を有する、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記導電性材料に金属蒸着層が含まれ、
前記接続工程に、前記金属蒸着層を形成する工程が含まれる、請求項８に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記金属蒸着層を形成する工程が、厚さ５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の前記金属蒸着層を形成する工程である、請求項９に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記導電性材料に導電性ペースト層が含まれ、
前記接続工程に、前記導電性ペースト層を形成する工程が含まれる、請求項８〜１０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。
【請求項１２】
前記導電性材料に導電性ペースト層が含まれ、
前記接続工程に、前記凹部と接触するように前記金属蒸着層を形成する工程、及び、形成された前記金属蒸着層の表面に前記導電性ペースト層を形成する工程が含まれる、請求項９又は１０に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記導電性ペースト層に、Ａｇ、Ｃ、Ｃｕ、及び、Ｎｉからなる群より選択された少なくとも１種が含有されている、請求項１１又は１２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記ＶＩ−Ａ族元素は、Ｏ、Ｓ、及び、Ｓｅからなる群より選択された少なくとも１種である、請求項８〜１３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。
【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及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、発電量当たりの二酸化炭素排出量が少なく、発電用の燃料が不要という利点を有している。そのため、地球温暖化を抑制するエネルギー源として期待されており、実用化されている太陽電池の中では、単結晶シリコン又は多結晶シリコンを用いた、一組のｐｎ接合を有する単接合太陽電池が主流となっている。ところが、この単接合太陽電池は、光の吸収率が低く、光電変換効率の理論値が低い。そこで、これらを改善し得る太陽電池に関する研究が、現在盛んに進められている。
【０００３】
ＣＩＳ系薄膜太陽電池（ＣＩＧＳ系薄膜太陽電池も含む。以下において、単に「薄膜太陽電池」ということがある。）は、シリコンの代わりにカルコパイライト（黄銅鉱）系材料を使用する太陽電池である。薄膜太陽電池の光吸収層に使用される材料は、一般的な結晶シリコンに比べて光の吸収率が高く、光吸収層を薄くしても結晶シリコンを用いた太陽電池並みの光電変換効率が得られるという特徴を有している。
【０００４】
このような太陽電池に関する技術として、例えば特許文献１には、裏面電極上にリボンワイヤ（バスバー電極）を接着させる際に、従来のはんだの代わりに導電性ペーストを塗布して接着させる、ＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイスを備えた太陽電池モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５２９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
薄膜太陽電池では、裏面電極にＭｏが用いられることがある。薄膜太陽電池の裏面電極にＭｏを用いた場合、裏面電極の表面にはＭｏＳｅ２層が形成される。このＭｏＳｅ２層は、裏面電極の厚さよりも十分に薄い高抵抗層である。それゆえ、特許文献１に開示されているように導電性ペーストを用いても、導電性ペーストと裏面電極との間には高抵抗層が介在しているため、太陽電池モジュールから電子を取り出す際の効率が低減しやすいという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、電子を取り出す際の効率を高めることが可能な、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課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段をとる。すなわち、
本発明の第１の態様は、Ｍｏを含む電極、及び、該電極に接続されたＶＩ−Ａ族元素を含む光電変換部を備え、電極は、受光面側の表面における、光電変換部が配置されていない部位に凹部を有し、該凹部に、電子を外部へ導く導電性材料が接続されている、太陽電池モジュールである。
【０００９】
ここに、本発明の第１の態様及び以下に示す本発明の第２の態様（以下において、単に「本発明」という。）において、「Ｍｏを含む電極」とは、電極表面に光電変換部が形成されると、光電変換部が形成されている側の電極表面に、Ｍｏを含有する高抵抗層（例えば、ＭｏＳｅ２等）が形成される形態で、Ｍｏを含んでいる電極をいう。また、本発明において、「光電変換部」とは、光を入射させることによって電子を生じさせることが可能な物質をいう。また、本発明において、「外部」とは、太陽電池モジュールの外部をいう。なお、以下において、「ＶＩ−Ａ族元素」を「ＶＩｂ族元素」と表記することがある。
【００１０】
電極表面の凹部に導電性材料が接続されている形態とすることにより、高抵抗層を介することなく、電子を外部へ導く導電性材料とＭｏとを直接接触させることが可能になる。したがって、本発明の第１の態様によれば、電子を取り出す際の効率を高めることが可能な、太陽電池モジュールを提供することができる。
【００１１】
また、上記本発明の第１の態様において、導電性材料に金属蒸着層が含まれていても良い。かかる形態とすることにより、電子を取り出す際の効率を高めやすくなる。
【００１２】
また、導電性材料に金属蒸着層が含まれている上記本発明の第１の態様において、金属蒸着層の厚さが、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。かかる形態とすることにより、コストの増大を抑制しつつ電子を取り出す際の効率を高めやすくなる。
【００１３】
また、上記本発明の第１の態様において、導電性材料に導電性ペースト層が含まれていても良い。かかる形態とすることにより、上記効果に加えて、太陽電池モジュールを薄型化しやすくなる。
【００１４】
また、導電性材料に金属蒸着層が含まれている上記本発明の第１の態様において、導電性材料に導電性ペースト層が含まれる場合、該導電性ペースト層と電極との間に金属蒸着層が存在していることが好ましい。かかる形態とすることにより、電子を取り出す際の効率を高めやすくなる。
【００１５】
また、導電性材料に導電性ペースト層が含まれている上記本発明の第１の態様において、導電性ペースト層に、Ａｇ、Ｃ、Ｃｕ、及び、Ｎｉからなる群より選択された少なくとも１種が含有されていても良い。かかる形態であっても、電子を取り出す際の効率を高めることが可能になる。
【００１６】
また、上記本発明の第１の態様において、ＶＩ−Ａ族元素は、Ｏ、Ｓ、及び、Ｓｅからなる群より選択された少なくとも１種であっても良い。かかる形態であっても、電子を取り出す際の効率を高めることが可能になる。
【００１７】
本発明の第２の態様は、Ｍｏを含む電極の表面に、ＶＩ−Ａ族元素を含む光電変換部を形成する光電変換部形成工程と、電極の受光面側の表面における、光電変換部が配置されていない部位に、凹部を形成する凹部形成工程と、該凹部に、電子を外部へ導く導電性材料を接続する接続工程と、を有する、太陽電池モジュールの製造方法である。
【００１８】
電極表面の凹部に電子を外部へ導く導電性材料を接続する形態とすることにより、高抵抗層を介することなく、電子を外部へ導く導電性材料とＭｏとを直接接触させることが可能になる。したがって、本発明の第２の態様によれば、電子を取り出す際の効率を高めることが可能な太陽電池モジュールを製造し得る、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。
【００１９】
また、上記本発明の第２の態様において、導電性材料に金属蒸着層が含まれ、上記接続工程に、金属蒸着層を形成する工程が含まれることが好ましい。かかる形態とすることにより、電子を取り出す際の効率を高めやすくなる。
【００２０】
また、接続工程に金属蒸着層を形成する工程が含まれる上記本発明の第２の態様において、金属蒸着層を形成する工程が、厚さ５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の金属蒸着層を形成する工程であることが好ましい。かかる形態とすることにより、コストの増大を抑制しつつ電子を取り出す際の効率を高めやすくなる。
【００２１】
また、上記本発明の第２の態様において、導電性材料に導電性ペースト層が含まれ、上記接続工程に、導電性ペースト層を形成する工程が含まれても良い。かかる形態とすることにより、上記効果に加えて、薄型化した太陽電池モジュールを製造しやすくなる。
【００２２】
また、接続工程に金属蒸着層を形成する工程が含まれる上記本発明の第２の態様において、導電性材料に導電性ペースト層が含まれる場合、接続工程に、凹部と接触するように金属蒸着層を形成する工程、及び、形成された金属蒸着層の表面に導電性ペースト層を形成する工程が含まれることが好ましい。かかる形態とすることにより、電子を取り出す際の効率を高めやすくなる。
【００２３】
また、接続工程に導電性ペースト層を形成する工程が含まれる上記本発明の第２の態様において、導電性ペースト層に、Ａｇ、Ｃ、Ｃｕ、及び、Ｎｉからなる群より選択された少なくとも１種が含有されていても良い。かかる形態であっても、電子を取り出す際の効率を高めることが可能になる。
【００２４】
また、上記本発明の第２の態様において、ＶＩ−Ａ族元素は、Ｏ、Ｓ、及び、Ｓｅからなる群より選択された少なくとも１種であっても良い。かかる形態であっても、電子を取り出す際の効率を高めることが可能になる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、電子を取り出す際の効率を高めることが可能な、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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】太陽電池モジュール１０を説明する図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。
【図３】図２の点線で囲んだ領域を拡大して示す図である。
【図４】化合物薄膜太陽電池モジュール９０の一部断面を示す図である。
【図５】太陽電池モジュールの製造方法を説明するフロー図である。
【図６】太陽電池モジュールの製造方法を説明する図である。
【図７】導電性材料４に相当する層の形成過程を説明する図である。
【図８】抵抗値の評価方法を説明する図である。
【図９】金属蒸着層の厚さと抵抗値との関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しつつ、本発明について説明する。なお、以下に示す形態は本発明の例示であり、本発明は以下に示す形態に限定されない。
【００２８】
１．太陽電池モジュール
図１は、本発明の太陽電池モジュール１０を説明する上面図である。図１に示したように、太陽電池モジュール１０は、その端部に、太陽電池モジュール１０で発生させた電子を外部へと導く導電性材料４、４が備えられている。
【００２９】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面を拡大して示す図である。図２では、裏面電極２及び光電変換部３を簡略化して示している。図２に示したように、太陽電池モジュール１０は、基板ガラス１と、該基板ガラス１の表面に配設された裏面電極２と、該裏面電極２の表面に配設された光電変換部３と、該光電変換部３の外側且つ裏面電極２の端部に配置された導電性材料４と、光電変換部３及び導電性材料４、並びに、これらが配置されていない裏面電極２の表面（間隔を開けて配置されている光電変換部３及び導電性材料４間の裏面電極２の表面）を覆う充填材５と、充填材５を用いて光電変換部３等に接着された表面ガラス６と、を有している。裏面電極２にはＭｏ薄膜が用いられている。また、光電変換部３は、ＣＩＧＳ系薄膜太陽電池に用いられる光電変換層（半導体層）を含んでおり、その厚さ（図２の紙面上下方向の厚さ）は数μｍ程度である。太陽電池モジュール１０は、表面ガラス６側から光が入射し、光電変換部３で光が吸収されることによって電子及び正孔が生成される。そして、生成した電子は、裏面電極２及び導電性材料４を介して取り出される。
【００３０】
図３は、図２の点線で囲んだ領域を拡大して示す図である。図３では、繰り返される一部符号の記載を省略している。図３に示したように、裏面電極２の表面には、裏面電極２全体の厚さ（図３の紙面上下方向の厚さ）と比較して十分に薄いＭｏＳｅ２層（以下において、「高抵抗層」ということがある。）２ｘ、２ｘ、…が形成されている。太陽電池モジュール１０では、高抵抗層の一部を除去することにより、裏面電極２の表面に凹部２ｙ、２ｙ、…が形成されており、当該凹部２ｙ、２ｙ、…を有する裏面電極２の表面に金属蒸着層４ａが配置され、この金属蒸着層４ａの表面に導電性ペースト層４ｂが配置されている。このように構成される太陽電池モジュール１０は、金属蒸着層４ａと裏面電極２とを、高抵抗層２ｘ、２ｘ、…を介さずに直接接触させることが可能になる。高抵抗層２ｘ、２ｘ、…は、電子を伝導させる際の抵抗が高い層なので、凹部２ｙ、２ｙ、…を有しないために裏面電極２と導電性材料との間に必ず高抵抗層が存在していた従来の薄膜太陽電池では、光電変換部で生成した電子を外部へ取り出す際の効率が低下しやすかった。これに対し、本発明の太陽電池モジュール１０では、凹部２ｙ、２ｙ、…に配置した金属蒸着層４ａと裏面電極２とを直接接触させることができるので、従来の薄膜太陽電池よりも電子を外部へ取り出す際の効率を高めることが可能になる。その結果、電流損失の低減や変換効率の向上にも寄与することが可能になる。
【００３１】
太陽電池モジュール１０において、金属蒸着層４ａの厚さ（図３の紙面上下方向の厚さ）は、特に限定されないが、光電変換部３で生成した電子を外部へ取り出す際の効率を高めやすい形態にする観点からは、５ｎｍ以上にすることが好ましい。また、厚さを厚くし過ぎても抵抗低減効果は飽和する傾向があり、厚くすると製造コストが増大しやすい。それゆえ、製造コストの増大を抑制しやすい形態にする観点からは、金属蒸着層４ａの厚さを１５０ｎｍ以下にすることが好ましい。金属蒸着層４ａは、厚さを２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とすることがより好ましい。
【００３２】
また、導電性ペースト層４ｂに含有される導電性物質の大きさや形状は特に限定されないが、導電性材料４の厚さが厚くなり過ぎないようにする等の観点から、導電性物質として、例えば、粒径が１０ｎｍ以上１００μｍ以下の、フレーク状又は球状形状の微粒子を用いることが好ましい。また、導電性ペースト層４ｂに含有される導電性物質の組成は特に限定されないが、電子を取り出す効率を高めやすい形態にする等の観点から、Ａｇ、Ｃ、Ｃｕ、及び、Ｎｉからなる群より選択された少なくとも１種が含有されていることが好ましい。なお、導電性ペースト層４ｂには、導電性物質と共にバインダー成分が含有されていても良い。導電性ペースト層４ｂに用いることが可能なバインダー成分としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン等の樹脂を例示することができる。
【００３３】
また、太陽電池モジュール１０において、基板ガラス１、充填材５、及び、表面ガラス６は特に限定されず、薄膜太陽電池に用いることが可能な公知の基板ガラス、充填材（例えばエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）樹脂等）、及び、表面ガラスを適宜用いることができる。また、光電変換部３は、ＶＩ−Ａ族元素（ＶＩｂ族元素とも言う。）を含有していればその形態は特に限定されず、例えば、元素周期律表のＩｂ族元素、ＩＩＩｂ族元素、及び、ＶＩｂ族元素を含むｐ型半導体と、バッファ層と、透明電極層とが順に積層された積層体に所定のパターニングが施された形態とすることができる。光電変換部３に用いることが可能なｐ型半導体としては、Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）Ｓｅ２（ＣＩＧＳ）、Ｃｕ（Ｉｎ、Ｇａ）（Ｓｅ、Ｓ）２（ＣＩＧＳＳ）、Ｃｕ（Ｉｎ、Ａｌ）Ｓｅ２（ＣＩＡＳ）、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳｅ４、及び、Ｃｕ２ＺｎＳｎ（Ｓ、Ｓｅ４）等を例示することができる。また、光電変換部３に用いることが可能なバッファ層を構成し得る材料としては、ＣｄＳ、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、Ｚｎ（Ｏ、ＯＨ）、ＺｎＯ、Ｚｎ（Ｏ、ＯＨ、Ｓ）、Ｉｎ（Ｏ、ＯＨ）、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ（Ｏ、ＯＨ、Ｓ）、ＺｎＭｇＯ等を例示することができる。また、光電変換部３に用いることが可能な透明電極層を構成し得る材料としては、Ｂが添加されたＺｎＯ等を例示することができる。
【００３４】
本発明の太陽電池モジュールにおいて、裏面電極は、受光面側（光電変換部が配設される側）の表面に高抵抗層が形成される形態でＭｏを含んでいれば良く、その形態は、Ｍｏ薄膜によって構成される形態に限定されない。裏面電極は、例えば、基板ガラス側に形成された金属層等によって構成される導電層と、受光面側に形成されたＭｏ層とによって構成される多層構造とすることも可能である。このような形態でＭｏを含む電極にＶＩ−Ａ族元素を含む光電変換部を接続する（形成する）と高抵抗層が形成され得る。
【００３５】
本発明の太陽電池モジュールに関する上記説明では、導電性材料４に金属蒸着層４ａが含まれている太陽電池モジュール１０を例示したが、本発明の太陽電池モジュールは当該形態に限定されない。ただし、光電変換部で生成した電子の取り出し効率を高めやすい形態にする等の観点からは、導電性材料に金属蒸着層が含まれる形態とすることが好ましい。また、導電性材料に金属蒸着層が含まれる形態とする場合、光電変換部で生成した電子の取り出し効率を高めやすい形態にする等の観点からは、電極と金属蒸着層とが直接接触するように、電極表面の凹部に金属蒸着層を配置することが好ましい。
【００３６】
また、本発明の太陽電池モジュールに関する上記説明では、導電性材料４に導電性ペースト層４ｂが含まれている太陽電池モジュール１０を例示したが、本発明の太陽電池モジュールは当該形態に限定されない。ただし、導電性材料の厚さが厚くなり過ぎることに起因して太陽電池モジュールの厚さが厚くなる事態を回避可能にする等の観点からは、導電性材料に導電性ペースト層が含まれる形態とすることが好ましい。そして、導電性材料に導電性ペースト層が含まれる形態とする場合、電子の取り出し効率を高めやすい形態にする等の観点から、導電性ペースト層は、電極表面の凹部にも配置されることにより電極と直接接触可能なように配置された金属蒸着層の上面に、配置されることが好ましい。
【００３７】
導電性材料としてリボンワイヤを用いた従来の太陽電池モジュール（化合物薄膜太陽電池モジュール９０）の、端部の断面を図４に示す。図４では、裏面電極９２の表面に形成された高抵抗層の記載を省略している。図４に示したように、化合物薄膜太陽電池モジュール９０は、基板ガラス９１と、該基板ガラス９１の表面に配設された裏面電極９２と、該裏面電極９２の表面に配設された光電変換部９３と、該光電変換部９３の外側且つ裏面電極９２の端部に配置された導電性材料９４と、光電変換部９３及び導電性材料９４、並びに、これらが配置されていない裏面電極９２の表面を覆う充填材９５と、充填材９５を用いて光電変換部９３等に接着された表面ガラス９６と、を有している。光電変換部９３は、ＣＩＧＳ系薄膜太陽電池に用いられる光電変換層（半導体層）を含んでおり、その厚さ（図４の紙面上下方向の厚さ。本段落において以下同じ。）は、例えば２．５μｍ程度である。導電性材料９４には、導電性ペースト層９４ａ及びスズめっき銅等によって構成されるリボンワイヤ９４ｂが含まれており、リボンワイヤ９４ｂの厚さは、例えば８０μｍ以上１５０μｍ以下程度である。リボンワイヤ９４ｂの厚さが厚いため、リボンワイヤ９４ｂを用いている化合物薄膜太陽電池モジュール９０は、これ以上の薄膜化が困難であった。これに対し、本発明の太陽電池モジュール１０は、導電性材料４にリボンワイヤが含まれていないので、導電性材料４の厚さを薄くしやすく、導電性材料４の厚さを５０μｍ以下に制御することも可能である。したがって、本発明の太陽電池モジュールによれば、モジュール端部の厚さを大幅に低減することも可能になる。
【００３８】
２．太陽電池モジュールの製造方法
図５は、本発明の太陽電池モジュールの製造方法（以下において、「本発明の製造方法」ということがある。）を説明するフロー図であり、図６は、本発明の製造方法を説明する図である。図６では、各構成を簡略化して示しており、図３と同様に構成されるものには、図３で使用した符号と同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。また、図６では、繰り返される一部符号の記載を省略している。以下、図１乃至図３、図５、及び、図６を適宜参照しつつ、太陽電池モジュール１０を製造する本発明の製造方法について、具体的に説明する。
【００３９】
図５及び図６に示したように、本発明の製造方法は、光電変換部形成工程（Ｓ１）と、凹部形成工程（Ｓ２）と、接続工程（Ｓ３）と、充填材配置工程（Ｓ４）と、表面ガラス配設工程（Ｓ５）と、を有し、接続工程（Ｓ３）は、金属蒸着層形成工程（Ｓ３１）及び導電性ペースト層形成工程（Ｓ３２）を有している。
【００４０】
光電変換部形成工程（以下において、「Ｓ１」ということがある。）は、基板ガラス１の上面に公知の方法で形成された裏面電極２の表面に、光電変換部３を形成する工程である。上述のように、光電変換部３は公知の薄膜太陽電池と同様の形態とすることができるので、Ｓ１は、公知の方法によって、裏面電極２の表面に光電変換部３を形成する工程、とすることができる。
【００４１】
凹部形成工程（以下において、「Ｓ２」ということがある。）は、裏面電極２の、受光面側の表面における、光電変換部３が配置されていない部位に、凹部２ｙ、２ｙ、…を形成する工程である。Ｓ１において、裏面電極２の上面全てに光電変換部３を形成した場合、Ｓ２は、公知の方法（例えば、メカニカルスクライビング装置やレーザースクライビング装置を用いる方法等）によって、導電性材料４を配置すべき光電変換部３の端部を削って裏面電極２の上面（より具体的には、表面に高抵抗層２ｘが形成されている裏面電極２の上面）を露出させた後、公知の方法で（例えば、１００番以上２０００番以下の粗さの砥石又は研磨紙等の研磨治具等で削り）、高抵抗層２ｘの一部を除去することにより、凹部２ｙ、２ｙ、…を形成する工程、とすることができる。また、Ｓ１において、裏面電極２の端部を覆った（マスキングをした）状態で光電変換部３を形成した場合、Ｓ２は、裏面電極２の端部を覆っているマスキング部材を除去した後、公知の方法で（例えば、１００番以上２０００番以下の粗さの砥石又は研磨紙等の研磨治具等で削り）、導電性材料４を配置すべき光電変換部３の外側に形成されている高抵抗層２ｘの一部を除去することにより、凹部２ｙ、２ｙ、…を形成する工程、とすることができる。
【００４２】
金属蒸着層形成工程（以下において、「Ｓ３１」ということがある。）は、Ｓ２の後に、凹部２ｙ、２ｙ、…が形成された裏面電極２の上面に金属蒸着層４ａを形成する工程である。より具体的には、光電変換部３と間隔を開けて金属蒸着層４ａを形成できるように、光電変換部３の上にマスキング材（図６では不図示。以下において同じ。）を配置した状態で、マスキング材が配置されていない裏面電極２の端部（凹部２ｙ、２ｙ、…が形成されている部位）に、金属蒸着層４ａを形成する工程である。Ｓ３１で金属蒸着層４ａを形成することにより、凹部２ｙ、２ｙ、…に蒸着させた金属を配置することができるので、高抵抗層２ｘ、２ｘ、…を介することなく、金属蒸着層４ａと裏面電極２とを直接接触させることが可能になる。
【００４３】
導電性ペースト層形成工程（以下において、「Ｓ３２」ということがある。）は、Ｓ３１の後に、金属蒸着層４ａの上面へ、導電性ペースト層４ｂを形成する工程である。より具体的には、例えば、金属蒸着層４ａの上面にペースト状の導電性組成物を塗布することにより、金属蒸着層４ａの上面に導電性ペースト層４ｂを形成する工程である。Ｓ３１及びＳ３２を経ることにより、金属蒸着層４ａ及び導電性ペースト層４ｂを有する導電性材料４を形成すること（裏面電極２と導電性材料４とを接続すること）ができる。
【００４４】
充填材配置工程（以下において、「Ｓ４」ということがある。）は、Ｓ３２の後に、光電変換部３、裏面電極２、及び、導電性材料４の上側へ、充填材を配置する工程である。
【００４５】
表面ガラス配設工程（以下において、「Ｓ５」ということがある。）は、Ｓ４の後に、充填材の上に表面ガラス６を配置する工程である。こうして表面ガラス６を配置したら、例えば公知のラミネート装置を用いて、当該装置内を減圧しながら所定の温度で所定の時間に亘って加熱することにより、充填材を軟化させ、充填材が軟化している状態で厚さ方向（図６の紙面上下方向）にプレスする過程を経て、太陽電池モジュール１０を製造することができる。製造した太陽電池モジュール１０は、仕様に応じて、ガラス基板１の裏面に公知のバックシートを配設したり、端部に公知のシール材を配置したりした後、フレームを取り付けて使用される。
【００４６】
以上説明したように、本発明の製造方法によれば、太陽電池モジュール１０を製造することができる。したがって、本発明によれば、電子を取り出す際の効率を高めることが可能な太陽電池モジュールを製造し得る、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。
【００４７】
本発明の製造方法に関する上記説明では、導電性材料４に金属蒸着層４ａが含まれている太陽電池モジュール１０を製造する形態を例示したが、本発明の製造方法は当該形態に限定されない。ただし、光電変換部で生成した電子の取り出し効率を高めやすい形態にする等の観点からは、導電性材料に金属蒸着層が含まれる形態とすることが好ましく、かかる観点から、接続工程に金属蒸着層形成工程を有する形態とすることが好ましい。また、金属蒸着層形成工程を有する形態とする場合、光電変換部で生成した電子の取り出し効率を高めやすい形態にする等の観点からは、電極と金属蒸着層とが直接接触するように、電極表面の凹部に金属蒸着層を形成する金属蒸着層形成工程を有することが好ましい。
【００４８】
また、本発明の製造方法に関する上記説明では、導電性材料４に導電性ペースト層４ｂが含まれている太陽電池モジュール１０を製造する形態を例示したが、本発明の製造方法は当該形態に限定されない。ただし、導電性材料の厚さが厚くなり過ぎることに起因して太陽電池モジュールの厚さが厚くなる事態を回避可能にする等の観点からは、導電性材料に導電性ペースト層が含まれる形態とすることが好ましく、かかる観点から、接続工程に導電性ペースト層形成工程を有する形態とすることが好ましい。接続工程に導電性ペースト層形成工程を有する形態とする場合、電子の取り出し効率を高めやすい太陽電池モジュールを製造可能にする等の観点から、金属蒸着層形成工程に続いて導電性ペースト層形成工程を行うことが好ましい。
【実施例】
【００４９】
スパッタ法により基板ガラスにＭｏを成膜した後、Ａｒで希釈されたＨ２Ｓｅを３〜１５％程度含むガス中で、基板温度４００℃で約３０分間に亘って処理することにより、上層がＭｏＳｅ２になっているＭｏ薄膜（裏面電極）を基板ガラスの上面に形成した後、Ｍｏ薄膜の端部を５００番研磨紙にて研磨することにより、ＭｏＳｅ２層（高抵抗層）を一部除去した。次いで、研磨していないＭｏ薄膜の中央部分にマスキング材を配置した状態で、蒸着装置を用いて、Ｍｏ薄膜の端部にＡｕを蒸着させることにより、Ａｕ蒸着膜（金属蒸着層）を形成した。Ａｕ蒸着膜の厚さは、下記表１に示す３種類とした。その後、金属へらを使って、Ａｕ蒸着膜の上面にＡｇペーストを塗布し、８５℃で３００分間に亘って焼結させることにより、導電性材料４に相当する層を形成した。用いたＡｇペーストは、下記表１に示す２種類とした。導電性材料４に相当する層の形成過程を、図７に示す。
【００５０】
基板ガラスの上面に、上層がＭｏＳｅ２になっているＭｏ薄膜を形成した後の各過程において、デジタルマルチメータを用いて２点間の抵抗値を測定した。抵抗値測定時の様子を、簡略化して図８に示す。図８は、Ａｇペースト塗布後における抵抗値測定の様子を簡略化して示している。抵抗値の測定は、（１）ＭｏＳｅ２層の除去前、（２）ＭｏＳｅ２層の除去後、（３）Ａｕ蒸着後、及び、（４）Ａｇペースト塗布後の各段階で行った。
【００５１】
下記表１に示した６種類のサンプル（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）を試作し、それぞれのサンプルについて、抵抗値を測定した。下記表１において、Ｄ−５５０は、藤倉化成株式会社製のドータイトＤ−５５０（「ドータイト」は藤倉化成株式会社の登録商標。以下において同じ。）のことであり、Ｄ−７２３Ｓは、藤倉化成株式会社製のドータイトＤ−７２３Ｓのことである。以下においても同様である。
【００５２】
【表１】
2013069839.tif 000003
【００５３】
ＡｇペーストとしてＤ−５５０を用いたサンプルＮｏ．１、３、５の抵抗値測定結果を表２に、ＡｇペーストとしてＤ−７２３Ｓを用いたサンプルＮｏ．２、４、６の抵抗値測定結果を表３に、それぞれ示す。
【００５４】
【表２】
2013069839.tif 000004
【００５５】
【表３】
2013069839.tif 000005
【００５６】
表２及び表３に示したように、いずれのサンプルにおいても、Ａｇペースト塗布後の抵抗は、ＭｏＳｅ２層除去前の抵抗の１／１００未満になった。したがって、本発明によれば、電子の取り出し効率を高めることが可能であることが分かった。また、多くのサンプルにおいて、Ａｇペースト塗布後の抵抗値が、Ａｇペースト塗布前（Ａｕ蒸着後）の抵抗値以下となった。これは、Ａｕ蒸着膜の表面にＡｇペーストを塗布することにより、Ａｕ表面の酸化が抑制された結果、抵抗値が低下したと考えられる。したがって、本発明では、電子の取り出し効率を高めやすい形態にする観点から、金属蒸着層の上面に導電性ペースト層が配設された導電性材料を用いることが好ましい。
【００５７】
一方、基板ガラスの上面に形成したＭｏ薄膜（裏面電極）の上面に形成するＡｕ蒸着膜の厚さを、０ｎｍ、１ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ、及び、１５０ｎｍの８通りに変化させたサンプルを作製し、図８に示した抵抗値測定と同様の方法で、２点間の抵抗値を測定した。その結果を図９に示す。
【００５８】
図９より、Ａｕ蒸着膜の厚さを５ｎｍ以上とすることにより、抵抗を安定して低減することが可能になることが分かった。また、金属蒸着層の厚さを厚くするほど、抵抗が低減する傾向が認められるため、電子の取り出し効率を向上させやすい形態にする観点からは、金属蒸着層の厚さを厚くすることが好ましい。しかしながら、図９に示したように、金属蒸着層の厚さが一定以上になると、金属蒸着層の厚さ増大による抵抗低減の効果は飽和する。したがって、製造コストの増大を抑制しつつ電子の取り出し効率を向上させることが可能な形態にする観点からは、金属蒸着層の厚さを１５０ｎｍ以下とすることが好ましい。本発明において、金属蒸着層の好ましい厚さは、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。
【符号の説明】
【００５９】
１、９１…基板ガラス
２、９２…裏面電極
２ｘ…高抵抗層
２ｙ…凹部
３、９３…光電変換部
４、９４…導電性材料
４ａ…金属蒸着層
４ｂ、９４ａ…導電性ペースト層
５、９５…充填材
６、９６…表面ガラス
１０、９０…太陽電池モジュール
９４ｂ…リボンワイヤ
【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９】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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