(57)【要約】【課題】太陽電池において、基板と、基板の主面に搭載された太陽電池と、太陽電池の周りを取り囲む封止枠体と封止枠体の上面に支持される透光性被覆板を備える太陽電池において、封止枠体で区画された空間に液体封止材を充填する際に、気泡が発生する。この気泡が太陽電池上に発生した場合、気泡により太陽光が遮られ、光電変換を阻害する。【解決手段】太陽電池において、封止枠体で区画された空間に気泡ポケットを設ける。【選択図】図２
2013069792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面に搭載された、太陽光を光電変換する太陽電池素子と、
前記基板の主面に設けられ、前記太陽電池素子の周囲を囲む封止枠体と、
前記封止枠体により前記主面から所定距離隔てて支持された透光性被覆板とを備え、
前記封止枠体で画定された空間に液体封止材が充填された太陽電池であって、
前記空間に、前記液体封止材中に混入した気泡を捕捉する気泡ポケットが設けられた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、
前記気泡ポケットは、前記封止枠体の内側面と前記透光性被覆板の一側面とが対峙する領域に設けられたことを特徴とする太陽電池。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の太陽電池であって、
前記封止枠体は、シリコーン樹脂であることを特徴とする太陽電池。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の太陽電池であって、
前記透光性被覆板は、ガラスであることを特徴とする太陽電池。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の太陽電池であって、
前記液体封止材は、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の粘度は、１×１０-4〜１×１０-2 ｍ2／ｓ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を基板上に実装する太陽電池素子実装工程と、
前記基板上に実装された太陽電池素子上に配される透光性被覆板と前記基板との間隔を規定する封止枠体を、前記基板上に、前記太陽電池素子を囲むように形成する封止枠体形成工程と、
前記封止枠体に透光性被覆板を設置する被覆板設置工程と、
前記封止枠体と前記透光性被覆板とで画定される空間と外部空間とに連通する液体封止材充填口を形成する充填口形成工程と、
前記充填口形成工程により形成された液体封止材充填口から液体封止材を前記空間に充填する封止材充填工程と、
前記空間に充填された液体封止材に混入した気泡を捕捉する気泡ポケットを形成する気泡ポケット形成工程と、
を備えた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、
前記充填口形成工程は前記被覆板設置工程の途上で実施され、前記透光性被覆板の一側面を前記封止枠体の内側面に対峙した状態で封止枠体に設置し、透光性被覆板の一側面と封止枠体の内側面との間隙を液体封止材充填口と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、
前記充填口形成工程は前記被覆板設置工程の途上又は後で実施され、前記封止枠体に液体封止材充填口と脱気口とを形成することを特徴とする太陽電池製造方法。
【請求項１０】
請求項１から６のいずれか１つに記載の太陽電池と、
前記太陽電池の太陽電池素子に太陽光を集光させる集光レンズと、
前記太陽電池及び前記集光レンズを保持する筐体と、
前記集光レンズで集光された太陽光が日照時に常に前記太陽電池素子に照射されるよう前記筐体を太陽に追尾させる追尾駆動装置と、を備え、
少なくとも前記追尾駆動装置による追尾中、前記太陽電池が、前記太陽電池の気泡ポケットが該太陽電池の太陽電池素子より低い位置に来ない姿勢で設置されたことを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の太陽光発電装置であって、
前記筐体は、複数の前記太陽電池と、前記太陽電池に対応する数の集光レンズとを保持することを特徴とする太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体封止材中の気泡を捕捉する気泡ポケットを備える太陽電池、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太陽光発電装置に関する。
【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、絶縁される必要がある。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。
【０００３】
しかし、レンズ等の光学素子を用いて太陽光を集光すると、太陽電池素子近傍にはエネルギー密度が高い光が照射されることとなる。この光を、封止材に照射し続けると、光路上の封止材だけが高温となる。その結果、封止材の分子の結合が破断され、低分子化やガス化が起こり、封止材が物理的に変形するといった不具合が発生する。この変形が起点となって、配線部の断線が起こり、太陽電池から発電エネルギーが得られないといった不具合が生じる可能性がある。
【０００４】
この改善策として、本発明者は、太陽電池素子の封止材にシリコーンオイルを液体のまま使用することを見出した。これにより、高密度のエネルギーが封止材に照射され、照射部分の封止材が高温となっても、液体封止材は、温度勾配によって循環が起こるので、液体封止材の一部のみに太陽光が照射され続けることはない。したがって、封止材の寿命が飛躍的に改善する。仮に、液体封止材の劣化が加速的に進行したとしても、封止材が液体であるので、構造が物理的に破壊されることはなく、太陽電池素子の配線の断線を回避できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
液体の封止材は、耐光性では固体の封止材より優れているが、液体封止材の充填時に次のような問題点があることが分かった。以下、この点について、図８を参照して説明する。図８は、従来の太陽電池の断面図である。
【０００７】
この太陽電池１００は、基板１０１と、基板１０１の主面１０１ｕに搭載された太陽電池素子１０２と、基板１０１の主面１０１ｕに設けられ、太陽電池素子１０２の周囲を囲む封止枠体１０３と、封止枠体１０３により主面１０１ｕから所定距離隔てて支持された透光性被覆板１０５とを備えたものである。
【０００８】
太陽電池素子１０２の裏面電極（不図示）は、基板１０１の主面１０１ｕに設けられた配線パターン１０１ａと半田接続され、太陽電池素子１０２の表面電極（不図示）は、基板１０１の主面１０１ｕに設けられた配線パターン１０１ｂにワイヤ１０１ｗを介して接続される。配線パターン１０１ａ、１０１ｂ及び基板１０１の必要箇所には、表面保護のため表面保護膜１０１ｃが備えられている。表面保護膜１０１ｃ形成後、太陽電池素子１０２の周囲を封止枠体１０３で取り囲み、封止枠体１０３で画定された空間１０４が形成される。空間１０４には、液体封止材１０６が充填される。
【０００９】
ところで、空間１０４に充填された液体封止材１０６の性状を保持するには、固体の封止材を用いる場合とは異なり、封止材の充填後に封止枠体１０３に設けられた充填口を閉じる必要がある。このとき、液体封止材１０６への気泡１０７の混入を避けなければならないが、実際には気泡１０７の混入阻止は極めて困難であった。液体封止材１０６の充填時に気泡が混入すると、気泡１０７は液体封止材１０６中を移動して、図８に示すように、太陽電池素子１０２の上方に気泡１０７が集まる場合があり、このような状態になると、この気泡１０７によって太陽電池素子１０２での光電変換が妨げられる。
【００１０】
そこで、空間１０４中に気泡１０７を全く入れずに液体封止材１０４を充填するには、充填作業に時間をかけることが考えられるが、その場合、太陽電池素子が多くなるほど必要以上に製造時間がかかってしまうといった不都合が生じる。また、気泡１０７を入れないように液体封止材１０６の量を多くすると、空間１０４の閉塞時に、充填口における封止枠体１０３の未硬化部と既硬化部との間に液体封止材１０４が入り込むため、充填口を密閉することができず、ここから空間１０４中の液体封止材１０６が外部に漏出する原因となるといった不都合が生じる。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、太陽電池素子の封止に液体封止材を使用しても、液体封止材中に混入した気泡によって光が遮られることなく、太陽光を光電変換させる太陽電池の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達するために、本発明は次のとおりの構成としている。
【００１３】
本発明に係る太陽電池は、基板と、前記基板の主面に搭載された、太陽光を光電変換する太陽電池素子と、前記基板の主面に設けられ、前記太陽電池素子の周囲を囲む封止枠体と、前記封止枠体により前記主面から所定距離隔てて支持された透光性被覆板とを備え、前記封止枠体で画定された空間に液体封止材が充填された太陽電池であって、前記空間に、前記液体封止材中に混入した気泡を捕捉する気泡ポケットが設けられたことを特徴とする。
【００１４】
したがって、本発明に係る太陽電池では、液体封止材が空間に充填された際に気泡が生じても、気泡は空間に設けられた気泡ポケットに捕捉されるため、太陽電池素子に照射される太陽光が気泡によって遮られることがない。
【００１５】
また、本発明に係る太陽電池では、前記気泡ポケットは、前記封止枠体の内側面と前記透光性被覆板の一側面とが対峙する領域に設けられていてもよい。
【００１６】
この場合、液体封止材が空間に充填された際に気泡が生じても、気泡は、封止枠体の内側面と透光性被覆板の一側面とが対峙する領域に設けられた気泡ポケットに捕捉される。よって、前記気泡によって太陽光が遮られることなく、太陽光を光電変換させることができるため、太陽電池素子に照射される太陽光が気泡によって遮られることがない。
【００１７】
また、本発明に係る太陽電池では、前記封止枠体はシリコーン樹脂であってもよい。
【００１８】
この場合、封止枠体において高い耐熱性、耐寒性、耐水性を確保することができる。
【００１９】
また、本発明に係る太陽電池では、前記透光性被覆板はガラスであってもよい。
【００２０】
この場合、製造コストの低減化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明に係る太陽電池では、前記液体封止材は、シリコーンオイルであってもよい。
【００２２】
この場合、液体封止材において高い耐熱性、耐寒性、耐水性を確保することができる。
【００２３】
また、本発明に係る太陽電池では、前記シリコーンオイルの粘度は、１×１０-4〜１×１０-2 ｍ2／ｓの範囲内であるのが好ましい。
【００２４】
この場合、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を抑制することができるので、液体封止材の変動を防止して信頼性を向上させることができ、また、１×１０-2 ｍ2／ｓ以下とすることで前記液体封止材を前記空間に容易に充填することができる。
【００２５】
また、本発明に係る太陽電池製造方法は、太陽光を光電変換する太陽電池素子を基板上に実装する太陽電池素子実装工程と、前記基板上に実装された太陽電池素子上に配される透光性被覆板と前記基板との間隔を規定する封止枠体を、前記基板上に、前記太陽電池素子を囲むように形成する封止枠体形成工程と、前記封止枠体に透光性被覆板を設置する被覆板設置工程と、前記封止枠体と前記透光性被覆板とで画定される空間と外部空間とに連通する液体封止材充填口を形成する充填口形成工程と、前記充填口形成工程により形成された液体封止材充填口から液体封止材を前記空間に充填する封止材充填工程と、前記空間に充填された液体封止材に混入した気泡を捕捉する気泡ポケットを形成する気泡ポケット形成工程とを備えたこととする。
【００２６】
したがって、本発明に係る太陽電池製造方法によれば、封止枠体と透光性被覆板とで画定される空間に気泡ポケットを備え、液体封止材を空間に充填した際に液体封止材に気泡が混入しても気泡ポケットに気泡が捕捉されるため、気泡によって太陽光が遮られることなく太陽光を光電変換することができる太陽電池を製造することができる。
【００２７】
また、本発明に係る太陽電池製造方法において、前記充填口形成工程は前記被覆板設置工程の途上で実施され、前記透光性被覆板の一側面を前記封止枠体の内側面に対峙した状態で封止枠体に設置し、透光性被覆板の一側面と封止枠体の内側面との間隙を液体封止材充填口としてもよい。
【００２８】
この場合、液体封止材充填口を被覆板設置工程の一連の流れの中で形成することができるため、効率よく太陽電池を製造することができる。
【００２９】
また、本発明に係る太陽電池製造方法において、前記充填口形成工程は前記被覆板設置工程の途上又は後で実施され、前記封止枠体に液体封止材充填口と脱気口とを形成してもよい。
【００３０】
この場合、封止枠体に樹脂注入ノズルを貫通させて充填口と脱気口を形成し、液体封止材を充填することができるので、液体封止材の充填に要する時間を短縮することができる。
【００３１】
また、本発明に係る太陽光発電装置は、前記太陽電池の太陽電池素子に太陽光を集光させる集光レンズと、前記太陽電池及び前記集光レンズを保持する筐体と、前記集光レンズで集光された太陽光が日照時に常に前記太陽電池素子に照射されるよう前記筐体を太陽に追尾させる追尾駆動装置とを備え、少なくとも前記追尾駆動装置による追尾中、前記太陽電池が、前記太陽電池の気泡ポケットが該太陽電池の太陽電池素子より低い位置に来ない姿勢で設置されたこととする。
【００３２】
したがって、本発明に係る太陽光発電装置は、集光レンズにより集光されたエネルギー密度が高い光が太陽電池素子に照射され、太陽光を光電変換させることができる。そして、追尾駆動装置を備えるため、常に太陽光に対して太陽電池素子が対峙するように駆動させることができる。駆動装置の駆動範囲は、気泡ポケットが太陽電池素子に対して常に上方に位置する範囲で駆動するため、太陽電池素子の上面は、気泡によって光が遮られることなく太陽光を光電変換させることができる。
【００３３】
また、本発明に係る太陽光発電装置では、前記筐体は、複数の前記太陽電池と、前記太陽電池に対応する数の前記集光レンズとを保持させたものであってもよい。
【００３４】
この場合、筐体には、複数の太陽電池と複数の集光レンズが保持されることにより、複数の太陽電池素子から発電電流を発生させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る太陽電池は、液体封止材の充填時に気泡が液体封止材に混入しても、気泡は、封止枠体と透光性被覆板とで画定される空間に設けられた気泡ポケットに捕捉されるため、気泡によって太陽光が遮られることなく、太陽光を光電変換させることができる。
【００３６】
また、本発明に係る太陽電池製造方法は、封止枠体と透光性被覆板とで画定される空間に気泡ポケットを備え、液体封止材を空間に充填した際に液体封止材に気泡が混入しても気泡ポケットに気泡が捕捉されるため、気泡によって太陽光が遮られることなく太陽光を光電変換することができる太陽電池を製造できる。
【００３７】
また、本発明にかかる太陽光発電装置は、集光レンズにより集光されたエネルギー密度が高い光が太陽電池素子に照射され、太陽光を光電変換させることができる。そして、追尾駆動装置を備えるため、常に太陽光に対して太陽電池素子が対峙するように駆動させることができる。前記駆動装置の駆動範囲は、前記気泡ポケットが前記太陽電池素子に対して常に上方に位置する範囲で駆動するため、前記太陽電池素子の主面は、前記気泡によって光が遮られることなく太陽光を光電変換させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る太陽電池の平面図である。
【図２】図１に示すII−II 線に沿う断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る太陽電池の製造方法において、基板に太陽電池素子を実装した状態を示す断面図である。
【図４】図３の次工程を示し、封止枠体形成工程、被覆板設置工程、及び充填口形成工程を説明する断面図である。
【図５】図４の次工程を示し、液体封止材充填工程の途中を説明する断面図である。
【図６Ａ】本発明に係る太陽電池の製造方法の他の実施の形態を示し、樹脂注入ノズル、脱気ノズルを介して液体封止材を注入する工程を説明する断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの次工程を示す太陽電池の断面図である。
【図７Ａ】太陽光発電装置の水平方向姿勢を示す断面図である。
【図７Ｂ】太陽光発電装置の垂直方向姿勢を示す断面図である。
【図８】従来の太陽電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づき説明する。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も良い。
【００４０】
図１は、太陽電池の平面図、図２は、図１に示すII−II 線に沿う断面図である。
【００４１】
本実施の形態に係る太陽電池１は、基板１１ｂと、基板１１ｂの主面１１ｕに搭載された、太陽光を光電変換する太陽電池素子１０と、基板１１ｂの主面１１ｕに設けられ、太陽電池素子１０の周囲を囲む封止枠体１４ａと、封止枠体１４ａにより主面１１ｕから所定距離隔てて支持された透光性被覆板１５ａとを備えたものであり、封止枠体１４ａで画定された空間１４ｂに液体封止材１３が充填されている。
【００４２】
基板１１ｂの主面１１ｕには、配線パターン１１ｆ、１１ｓがパターニング形成される。配線パターン１１ｆと、太陽電池素子１０の裏面に設けられたチップ電極（不図示）とが半田接続され、配線パターン１１ｓと太陽電池素子１０の表面電極（不図示）とがワイヤ１１ｗを介して接続される。
【００４３】
配線パターン１１ｆ、１１ｓの延長上には、出力取り出し部１１ｐ、１１ｐがそれぞれ配され、出力取り出し部１１ｐ、１１ｐと、外部とが接続される。配線パターン１１ｆ、配線パターン１１ｓ、及び基板１１ｂの表面には、必要に応じて表面を保護する表面保護膜１１ｃが備えられる。
【００４４】
表面保護膜１１ｃには、太陽電池素子１０の周囲を囲む封止枠体１４ａが立設形成される。本実施の形態では、封止枠体１４ａは、図１に示すように、太陽電池素子１０の周囲に平面視矩形状に形成されるとともに、その４辺のうちの３辺は同じ高さとされ、残りの１辺は、図２に示すように、他の３辺より透光性被覆板１５ａの厚み分高く設定されている。同一高さとされた３辺の上端面には、残りの１辺との間に空間１４ｂに連通する液体封止材充填口１６ｃを開けて透光性被覆板１５ａが設置される。封止枠体１４ａは熱硬化性の樹脂が望ましく、具体的にはシリコーン樹脂が望ましい。透光性被覆板１５ａと太陽電池素子１０との間の空間は、０．１mm以上確保されていることが望ましい。透光性被覆板１５ａは、ガラスが望ましい。
【００４５】
空間１４ｂには、液体封止材充填口１６ｃを介して液体封止材１３が充填されるとともに、液体封止材充填口１６ｃは蓋用被覆板１５ｂによって封止される。これより、封止枠体１４ａの内側面１４ｆと透光性被覆板１５ａの一側面１５ｆとが対峙する領域に気泡ポケット１６ａが形成される。
【００４６】
ここで、液体封止材１３は、シリコーンオイルのように、無色であり高い絶縁性を擁し４０℃〜２００℃の範囲内で液体である材料が望ましい。また、シリコーンオイルの粘度が１×１０-4〜１×１０-2 ｍ2／ｓの間であることが望ましく、粘度を１×１０-4ｍ2／ｓ以上とすることで、シリコーンオイルの揮発を抑制することができ、粘度を１×１０-2 ｍ2／ｓ以下とすることで、空間１４ｂに容易にシリコーンオイルの充填ができる。
【００４７】
以上のようになる太陽電池１は、液体封止材１３の充填時に気泡が液体封止材１３に混入しても、気泡が封止枠体１４ａと透光性被覆板１５ａとで画定される空間に設けられた気泡ポケット１６ａに捕捉されるため、気泡によって太陽光が遮られることなく、太陽光を光電変換させることができる。
【００４８】
次に、図２ないし図５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。基本的な構成が共通するところは符号を援用し、適宜説明を省略する。
【００４９】
図２は、本発明の一実施の形態に係る太陽電池の製造方法において、液体封止材充填工程後の断面図である。図３は、本発明の一実施の形態に係る太陽電池の製造方法において、基板に太陽電池素子を実装した状態を示す断面図である。図４は、図３の次工程を示し、封止枠体形成工程、被覆板設置工程、及び充填口形成工程を説明する断面図である。図５は、図４の次工程を示し、液体封止材充填工程の途中を説明する断面図である。
【００５０】
本実施の形態に係る太陽電池１の製造方法は、太陽光を光電変換する太陽電池素子１０を基板１１ｂ上に実装する太陽電池素子実装工程と、基板１１ｂ上に実装された太陽電池素子１０上に配される透光性被覆板１５ａと基板１１ｂとの間隔を規定する封止枠体１４ａを、基板１１ｂ上に、太陽電池素子１０を囲むように形成する封止枠体形成工程と、前記封止枠体１４ａに透光性被覆板１５ａを設置する被覆板設置工程と、封止枠体１４ａと透光性被覆板１５ａとで画定される空間１４ｂと外部空間とに連通する液体封止材充填口１６ｃを形成する充填口形成工程と、前記充填口形成工程により形成された液体封止材充填口１６ｃから液体封止材１３を空間１４ｂに充填する封止材充填工程と、空間１４ｂに充填された液体封止材１３に混入した気泡を捕捉する気泡ポケット１６ａを形成する気泡ポケット形成工程とを備える。
【００５１】
太陽電池素子実装工程では、基板１１ｂの主面１１ｕに、配線パターン１１ｆ、１１ｓをパターニング形成し、この配線パターン１１ｆと太陽電池素子１０の裏面に設けられたチップ電極（不図示）を半田接続する。半田接合に使用したフラックスを除去するための洗浄工程を実施した後、配線パターン１１ｓと太陽電池素子１０の表面電極（不図示）をワイヤ１１ｗを介して接続する。このあと、配線パターン１１ｆ、配線パターン１１ｓ、及び基板１１ｂの表面の必要箇所に表面を保護する表面保護膜１１ｃを形成する。本実施の形態では、ワイヤ１１ｗには、アルミワイヤを用いるが、他の金属であっても構わない。
【００５２】
封止枠体形成工程では、表面保護膜１１ｃ上に、太陽電池素子１０を取り囲むように、封止枠体１４ａを立設形成する。詳しくは、封止枠体１４ａを吐出するディスペンサーを用いて、四角形状に封止枠体１４ａを形成する。このとき、４辺のうちの３辺は同じ高さとし、残りの１辺は、図２に示すように、他の３辺より透光性被覆板１５ａの厚み分高く形成する。また、高く形成する辺の内側面１４ｆにはスペーサ材料１７を添わせておく。スペーサ材料１７としては、封止枠体１４ａと接合しない材料、例えばフッ素樹脂が好ましい。封止枠体１４ａの形状は、四角形状に限らず、太陽電池１０を取り囲む形状であれば、どのような形状でも構わない。封止枠体１４ａは、熱硬化性の樹脂が望ましく、シリコーン樹脂が望ましい。
【００５３】
以上のようにして封止枠体１４ａを形成したら、封止枠体１４ａの他の３辺上に、例えばガラスからなる透光性被覆板１５ａを、その一端面１５ｆがスペーサ材料１７に当接するようにして、且つ、太陽電池素子１０の表面との間に０．１mm以上の隙間を確保しつつ設置する。このあと、加熱処理を行って封止枠体１４ａの樹脂を硬化させてから、スペーサ材料１７を除去する。これによって、透光性被覆板１５ａの一端面１５ｆと封止枠体１４ａの内側面１４ｆとの間に、空間１４ｂに連通する液体封止材充填口１６ｃが形成されることとなる。このように、本実施の形態では、充填口形成工程は、被覆板設置工程の途上で実施される。
【００５４】
次に、封止材充填工程では、液体封止材充填口１６ｃを介して空間１４ｂに液体封止材１３を充填する。液体封止材１３としては、例えばシリコーンオイルのような無色で、高い絶縁性を有し−４０℃〜２００℃の範囲内で液体である材料が望ましい。さらに、シリコーンオイルの粘度が１×１０-4〜１×１０-2 ｍ2／ｓの間である事が望ましく、粘度を１×１０-4ｍ2／ｓ以上とすることによってシリコーンオイルの揮発を抑制でき、粘度を１×１０-2 ｍ2／ｓ以下とすることによって空間１４ｂ内に容易に前記シリコーンオイルを充填することができる。
【００５５】
空間１４ｂへの液体封止材１３の充填が完了したら、液体封止材充填口１６ｃを、例えばシリコーン樹脂からなる蓋用被覆板１５ｂで塞ぎ、追加の加熱処理により蓋用被覆板１５ｂを硬化させる。これより、封止枠体１４ａの内側面１４ｆと透光性被覆板１５ａの一側面１５ｆとが対峙する領域に気泡ポケット１６ａが形成されることとなる。
【００５６】
なお、液体封止材充填口１６ｃを塞ぐ別の方法として、液体封止材充填口１６ｃの大きさに合った部材を嵌め込んだ後にシリコーン樹脂によって塞ぐ方法を用いても良い。嵌め込み部材は１５０℃以上の耐熱性と１．５ＧΩ以上の絶縁性を有するものが望ましい。
【００５７】
以上説明した太陽電池製造方法では、液体封止材充填口を被覆板設置工程の一連の流れの中で形成することができるため、効率よく太陽電池を製造することができる。
【００５８】
次に、図６Ａ、図６Ｂを参照して、本発明に係る太陽電池製造方法の他の実施の形態、及びその方法にて製造される太陽電池について説明する。なお、上記した実施の形態と同一構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５９】
図６Ａは本発明に係る太陽電池製造方法の他の実施の形態を示し、樹脂注入ノズル、脱気ノズルを介して液体封止材を注入する工程を説明する断面図、図６Ｂは図６Ａの次工程を示す太陽電池の断面図である。
【００６０】
まず、上記した実施の形態と同様、太陽電池素子実装工程を行ったならば、表面保護膜１１ｃ上に、太陽電池素子１０を取り囲むように、封止枠体１４ａを立設形成する。詳しくは、封止枠体１４ａを吐出するディスペンサーを用いて、四角形状に封止枠体１４ａを形成する。このとき、４辺は同じ高さとする。封止枠体１４ａの材料は上記実施の形態と同様、熱硬化性の樹脂が望ましく、シリコーン樹脂が望ましい。
【００６１】
封止枠体１４ａを形成したら、封止枠体１４ａ上に、例えばガラスからなる透光性被覆板１５ａを、太陽電池素子１０の表面との間に０．１mm以上の隙間を確保しつつ設置する。ここで、透光性被覆板１５ａには、その一端縁寄りの内面側に、気泡ポケット１６ａとなる凹部が形成されている。
【００６２】
次に、封止枠体１４ａの一辺に樹脂注入ノズル１８ａ、排気ノズル１８ｂを貫通挿入して、封止枠体１４ａに液体封止材充填口１６ｃ、脱気口１４ｄを形成し、排気ノズル１８ｂから脱気しつつ樹脂注入ノズル１８ａから液体封止材１３を空間１４ｂに注入する。注入時は、液体封止材１３がこぼれないように、充填剤供給口１６ｃを上方に向けて行う。注入が完了したら、両ノズル１８ａ，１８ｂを封止枠体１４ａから引き抜き、液体封止材充填口１６ｃと脱気口１４ｄを、それぞれ封止枠体１４ａと同じ材料からなる密封体１４ｅで塞ぐ。このあと、加熱処理を行い、封止枠体１４ａ及び密封体１４ｅを硬化させる。
【００６３】
なお、上記の例では、透光性被覆板１５ａを設置してから封止枠体１４ａに樹脂注入ノズル１８ａ、排気ノズル１８ｂを貫通挿入して、封止枠体１４ａに液体封止材充填口１６ｃ、脱気口１４ｄを形成したが、これとは逆に、封止枠体１４ａに樹脂注入ノズル１８ａ、排気ノズル１８ｂを貫通挿入して、封止枠体１４ａに液体封止材充填口１６ｃ、脱気口１４ｄを形成してから封止枠体１４ａ上に透光性被覆板１５ａを設置してもよい。
【００６４】
この実施の形態の場合、液体封止材１３の充填に要する時間を短縮することができる。
【００６５】
次に、図７Ａ、図７Ｂを参照して、本発明に係る太陽光発電装置の一実施の形態について説明する。
【００６６】
図７Ａは、太陽光発電装置の水平方向姿勢を示す断面図、図７Ｂは、太陽光発電装置の垂直方向姿勢を示す断面図である。
【００６７】
本実施の形態に係る太陽光発電装置２０は、太陽電池１と太陽電池１の太陽電池素子１０に太陽光を集光させる集光レンズ２１と、太陽電池１及び集光レンズ２１を保持する筐体２２と、集光レンズ２１で集光された太陽光が日照時に常に太陽電池素子１０に照射されるよう筐体２２を太陽に追尾させる追尾駆動装置２３とを備えている。
【００６８】
追尾駆動装置２３は、集光レンズ２１により太陽電池素子１０に太陽光を集光させるタイプの太陽光発電装置２０にあっては、日照時に太陽光が常に太陽電池素子に照射されるよう太陽の方向に向いていなければ発電量が極端に低下することから、太陽電池素子１０を太陽光ＬＳが照射される方向に向けるものである。この追尾駆動装置２３の駆動範囲は、太陽を追尾する必要のない夜間時は無駄なエネルギーを消費しないよう、また風荷重に対して有利となる水平姿勢から、水平線上にある太陽を向く垂直姿勢までである（図７Ａ、図７Ｂ参照）。図７Ａの水平方向姿勢に太陽電池発電装置がある場合では、ＲｏｔＢの方向にのみ太陽電池発電装置が可動し、図７Ｂに示す垂直方向姿勢をとる。また、図７Ｂの垂直方向姿勢に太陽電池発電装置がある場合では、ＲｏｔＡの方向にのみ、太陽電池発電装置が可動し、図７Ａに示す垂直方向姿勢をとる。
【００６９】
したがって、太陽電池１は、少なくとも追尾駆動装置２３による追尾中、気泡ポケット１６ａが太陽電池素子１０より低い位置に来ない姿勢で設置されている。これにより、太陽光発電装置２０は、集光レンズ２１により集光されたエネルギー密度が高い光を、太陽電池１に照射することができるとともに、常に気泡ポケット１６ａが太陽電池素子１０に対し低い位置に来ないように稼動するので、液体封止材１３中の気泡は常に気泡ポケット１６ａに捕捉される。この結果、太陽光発電装置に搭載された太陽電池素子１０は気泡によって光が遮られることなく太陽光を光電変換させることができる。
【００７０】
なお、筐体２２は、複数の太陽電池１と、太陽電池１に対応する数の集光レンズ２１とを保持させても構わない。
【符号の説明】
【００７１】
１．太陽電池
１０．太陽電池素子
１１ｂ．基板
１１ｆ．配線パターン
１１ｓ．配線パターン
１１ｗ．ワイヤ
１１ｃ．表面保護膜
１１ｐ．出力取り出し部
１１ｕ．主面
１３．液体封止材
１４ａ．封止枠体
１４ｂ．空間
１４ｄ．脱気口
１４ｅ．密封体
１４ｆ．内側面
１５ａ．透光性被覆板
１５ｂ．蓋用被覆板
１５ｆ．一側面
１６ａ．気泡ポケット
１６ｃ．液体封止材充填口
１７．スペーサ材料
１８ａ．樹脂注入ノズル
１８ｂ．排気ノズル
２０．太陽光発電装置
２１．集光レンズ
２２．筐体
２３．駆動装置
ＬＳ．太陽光
ｒｏｔＡ．回転方向
ｒｏｔＢ．回転方向
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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