(57)【要約】【課題】温度サイクル数増加による太陽電池セルと金属箔配線との間の電気抵抗の増加を抑制できる太陽電池を提供する。【解決手段】太陽電池セル３と、前記太陽電池セル３に対向する面に凹凸面をもち、前記凹凸面の複数の凸部が前記太陽電池セルと接触している金属箔５と、前記凹凸面の凹部と前記太陽電池セル３を接着する接着剤４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルと、
前記太陽電池セルに対向する面に凹凸面をもち、前記凹凸面の凸部が前記太陽電池セルと接触している金属箔と、
前記凹凸面の凹部と前記太陽電池セルを接着する接着剤と、
を備える太陽電池。
【請求項２】
前記金属箔は、材質が銅またはアルミニウムであり、かつ、厚さが１０μｍ以上１００μｍ以下であり、かつ、表面が錫または金でメッキされていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記接着剤は、アクリル系、ゴム系、シリコーン系またはウレタン系の接着剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記接着剤は、導電性の接着剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記凸部または前記凹部は、千鳥模様に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記凸部または前記凹部は、網目模様に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記凸部または前記凹部は、縞模様に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記太陽電池セルの非受光面と前記凸部とが接触していることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属配線構造を備えた太陽電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、可撓性基板上に電極層の間に挟んで形成した薄膜半導体光電変換層を有する太陽電池セルよりなり、結着樹脂を介する両面保護材の間に封止されたフレキシブル薄膜太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池セルの電極とリード線とを導電性接着剤により接続し、この導電性接着剤の硬化を結着樹脂による封止と同一の加熱工程で行うことを特徴とするフレキシブル薄膜太陽電池モジュールの製造方法が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、可撓性の基板上に薄膜太陽電池が形成されてなるソーラータイルの極性の異なる出力電極と２本の主配線とがそれぞれ従配線を介して接続されており、これらが接着樹脂フィルムを介して保護フィルムに挟まれて被覆封止されてなる可撓性太陽電池モジュールにおいて、従配線を導電性接着剤付きアルミニウムテープとする可撓性薄膜太陽電池が開示されている。
【０００４】
上記特許文献１および２に記載された太陽電池の断面図を図７に示した。太陽電池セル３は、受光面側に封止材２と表面保護フィルム１が設けられ、非受光面側に導電性接着剤８、リード線またはアルミニウムテープ５ａ（本願発明の金属箔５に相当）、結着樹脂６ａおよび背面保護フィルム７が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２１３６４３号公報
【特許文献２】特開平１０−３３５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これまで、太陽電池の設置環境を模擬した耐久性試験として、太陽電池に温度サイクルをかけることが行われている。上記のような従来の太陽電池の配線構造では、温度サイクル数が多くなるにつれて、太陽電池セルと配線との間の電気抵抗が高くなり易いという問題点があった。
【０００７】
本発明は、温度サイクル数増加による太陽電池セルと金属箔配線との間の電気抵抗の増加を抑制できる太陽電池の配線構造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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、太陽電池セルと、前記太陽電池セルに対向する面に凹凸面をもち、前記凹凸面の凸部が前記太陽電池セルと接触している金属箔と、前記凹凸面の凹部と前記太陽電池セルを接着する接着剤とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、金属箔と太陽電池セルが直接接するので、電気抵抗を低くおさえることができ、接着剤の材質として、導電性の有無に関わらず、接接着強度が高い接着剤を任意に選択することができる。
【００１０】
また、前記金属箔は、材質が銅またはアルミニウムであり、かつ、厚さが１０以上１００μｍ以下であり、かつ、表面が錫または金でメッキされていることが望ましい。
このような構成によれば、導電性のよい金属である銅やアルミニウムを用い、太陽電池セルと接触する部分がメッキされているので、電気的接続性を向上できる。
【００１１】
また、前記接着剤は、アクリル系、ゴム系、シリコーン系またはウレタン系の接着剤であってもよい。接着強度が強いアクリル系またはゴム系の接着剤を用いることがより望ましい。
【００１２】
このような構成によれば、温度サイクルによって生じ易くなる太陽電池セルと金属箔との間の剥離を抑制できる。
また、前記接着剤は、導電性の接着剤であってもよい。この導電性の接着剤は、上記のアクリル系、ゴム系、シリコーン系またはウレタン系の接着剤に、銀パウダーやカーボンパウダーなどの導電性の部材を混ぜ込んで製作する。
【００１３】
このような構成によれば、導電する面を広めることができる。
また、前記凸部または凹部が、千鳥模様や網目模様や縞模様に配置されることが望ましい。
【００１４】
このような構成によれば、接着部分である凹部をほぼ一様に分布させられるので、接着強度を向上できる。
そして、前記太陽電池セルの非受光面と前記凸部とが接触していることが望ましい。
【００１５】
このような構成によれば、受光面ではなく非受光面に金属箔があるので、太陽電池セルの受光面を覆わずに非受光面で電気的配線を行うことができる。従って、受光面側に金属箔を配置させた場合に比べて、受光量を多くすることができ、発電量を増加できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、温度サイクル数増加による太陽電池セルと金属箔配線との間の電気抵抗の増加を抑制できる太陽電池の配線構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の態様に係る断面図（凹凸面断面が波形の実施例）
【図２】凹凸面断面が矩形の実施例
【図３】凹部または凸部が千鳥模様の実施例
【図４】凹部または凸部が網目模様の実施例
【図５】凹部または凸部が縞模様の実施例
【図６】温度サイクル試験結果
【図７】従来例の太陽電池の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明に係る太陽電池の実施形態を説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。
【００１９】
図１は、本発明の第１の態様に係る断面図（凹凸面断面が波形の実施例）である。太陽電池セル３は、受光面側に封止材２と表面保護フィルム１が設けられ、非受光面側に接着剤４、金属箔５および背面保護フィルム７が設けられている。金属箔５の太陽電池セル３に対向する面は、凹凸面９であり、凹凸面９の凸部が太陽電池セル３と接触している。
【００２０】
接着剤４は、凹凸面９の凹部に充填され、凹部と前記太陽電池セル３を接着している。前記接着剤は、アクリル系、ゴム系、シリコーン系またはウレタン系の接着剤であってもよい。接着強度が強いアクリル系またはゴム系の接着剤を用いることがより望ましい。また、前記接着剤は、導電性の接着剤であってもよい。この導電性の接着剤は、上記のアクリル系、ゴム系、シリコーン系またはウレタン系の接着剤に、銀パウダーやカーボンパウダーなどの導電性の部材を混ぜ込んで製作する。
【００２１】
なお、図１は、図３のＡ−Ａ断面を矢視した図である。
図１とは、異なる態様として、図２のような構造にしてもよい。図２は、凹凸面の凹部断面が矩形の実施例である。図２は、図１の凹凸面の凹部断面が矩形である点を除いて、図１と同じ構造である。
【００２２】
上記の図１の凹凸面の凹部断面が波形の構造や、図２の凹凸面の凹部断面が矩形である構造において、凸部または凹部の配置は、図３から図５に示したように様々な形状とすることができる。
【００２３】
図３（ａ）は、図１の凹凸面を上から見た図であり、凹部が千鳥模様の実施例である。凸部が、金属箔５であり、凹部には、接着剤４が充填されている。
図３（ａ）の変形例として、図３（ｂ）のような構造にしてもよい。図３（ｂ）は、凸部が千鳥模様の実施例である。凸部が、金属箔５であり、凹部には、接着剤４が充填されている。
【００２４】
上記とは異なる態様として、図４（ａ）は、凹部が網目模様の実施例である。凸部が、金属箔５であり、凹部には、接着剤４が充填されている。
図４（ａ）の変形例として、図４（ｂ）のような構造にしてもよい。図４（ｂ）は、凸部が網目模様の実施例である。凸部が、金属箔５であり、凹部には、接着剤４が充填されている。
【００２５】
上記とは異なる態様として、図５（ａ）は、凹部が縞模様の実施例である。凸部が、金属箔５であり、凹部には、接着剤４が充填されている。
図５（ａ）の変形例として、図５（ｂ）のような構造にしてもよい。図５（ｂ）は、凸部が縞模様の実施例である。凸部が、金属箔５であり、凹部には、接着剤４が充填されている。
【００２６】
図６は、温度サイクル試験の結果を表した図である。図６には、図７の従来構造の結果（三角印）と、本願発明の実施例の構造である図４（ｂ）で凹凸面の断面が矩形構造の結果（四角印）と、図３（ｂ）で凹凸面の断面が波形構造の結果（丸印）を示した。
【００２７】
図４（ｂ）で凹凸面の断面が矩形構造の太陽電池では、金属箔が太陽電池セルに露出しているそれぞれの部分の寸法を縦横各０．７ｍｍ、金属箔が露出している部分の間の距離３．０ｍｍ、金属箔の凹凸の深さを０．０８ｍｍ、接着剤の面積に対する金属箔の露出面積の比率を５％になるように実験を行った。
【００２８】
図３（ｂ）で凹凸面の断面が波形構造の太陽電池では、金属箔が太陽電池セルに露出しているそれぞれの部分寸法を半径０．２７ｍｍ、金属箔が露出している部分の間の距離３．０ｍｍ、金属箔の凹凸の深さを０．１３ｍｍ、接着剤の面積に対する金属箔の露出面積の比率を１０％になるように実験を行った。
【００２９】
従来例では、温度サイクルが増えるにつれて電気抵抗が著しく増加したが、本願の実施例では、電気抵抗の増加を抑制できた。なお、グラフによる結果の提示を省略するが、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）および図５（ｂ）の各実施例においても、図６と同様に、従来例よりも本発明の実施例の方が電気抵抗の増加が抑制された結果が得られた。
【００３０】
接着剤の面積に対する金属箔の露出面積の比率を５〜２５％まで変化させて検討したところ、接着剤の面積は、金属箔の露出面積より大きいほうが望ましく、この比率の最適な範囲は５〜１５％であった。
【符号の説明】
【００３１】
１  表面保護フィルム
２，６  封止材
３  太陽電池セル
４  接着剤
５  金属箔
５ａ  アルミニウムテープ
６ａ  結着樹脂
７  背面保護フィルム
９  凹凸面
【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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