(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面側にリンを含有した電極を有する太陽電池セルが、リンを含有した透光性樹脂で前記電極を直接被覆してなる太陽電池モジュールであって、
前記透光性樹脂がエチレン−酢酸ビニル系共重合体（ＥＶＡ）からなる樹脂であり、
前記透光性樹脂のリン含有率をＰEVA 重量％とし、導電性ペーストから構成された受光面側電極のリン含有率をＰ'pas重量％として、
Ｐ'pas ＋１３ＰEVA ≦２．６  （ただし、Ｐ'pas≠０，ＰEVA≠０である）
を満足することを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記透光性樹脂のリン含有率をＰEVA は、０．００１〜０．１重量％で、受光面側電極のリン含有率Ｐ'pasは、０．００１３〜１．３重量％である請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記透光性樹脂のリン含有率ＰEVA は、０．０１〜０．１重量％で、受光面側電極のリン含有率をＰ'pasは、０．１３〜１．３重量％である請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
太陽電池セルの基板の少なくとも受光面側にリンを含有した導電性ペーストで電極を形成したのち、前記太陽電池セルをリン含有の透光性樹脂で前記電極を直接被覆することにより太陽電池モジュールを製造する方法であって、
前記透光性樹脂のリン含有率をＰEVA 重量％とし、前記導電性ペーストのリン含有率をＰpas重量％として、
Ｐpas ＋１０ＰEVA ≦２（ただし、Ｐpas≠０，ＰEVA≠０である）
を満足する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】
前記透光性樹脂のリン含有率ＰEVA は、０．００１〜０．１重量％で、前記導電性ペーストのリン含有率Ｐpasは、０．００１〜１．０重量％である請求項４記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記透光性樹脂のリン含有率をＰEVA は、０．０１〜０．１重量％で、前記導電性ペーストのリン含有率をＰpasは、０．１〜１．０重量％である請求項４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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュールおよびその製造方法に係り、特に長期使用における変色劣化を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の環境問題に対する意識の高まりにより、安全性と信頼性を有した太陽電池はクリーンなエネルギー源として注目されている。
【０００３】
図６は従来の代表的なシリコン系太陽電池モジュールの概略の構造を示す断面図である。構造を分かりやすくするために、断面を示すハッチングは省略してある。一般に、太陽電池セル６０１をリード線６０２を介して複数個直列あるいは並列に配線した太陽電池セルブロック６００の表面側（受光面側）および裏面側をエチレン−酢酸ビニル系共重合体（ＥＶＡ）等の透光性樹脂６０３ａ，６０３ｂで挟み込み、受光面側の透光性ガラス６０４に加熱圧着により接着させる。このとき、裏面には防湿保護フィルム６０５を設ける。このように作製された一体物の周辺部をシール材６０６で囲み、フレーム６０７を取り付けて太陽電池モジュールを完成させる。
【０００４】
図７は太陽電池モジュールの構成要素である太陽電池セル６０１のより詳細な構造を示す断面図である。構造を分かりやすくするために、断面を示すハッチングは省略してある。ｐｎ接合７０２を形成したシリコン基板７０１に対し、その受光面側にＴｉＯ2 等の反射防止膜７０３を形成した後、裏面側にはアルミ系ペースト材や銀系ペースト材を印刷・焼成して、また受光面側には銀系ペースト材を印刷・焼成してそれぞれ電極７０４，７０５を形成する。その後、受光面側の電極７０５に対してそれを覆うように半田ブロック７０６をコーティングによって形成し、その半田ブロック７０６とリード線６０２との溶融・固化により、太陽電池セル６０１間の配線を行って、太陽電池セルブロック６００を形成していた。
【０００５】
受光面側の電極７０５は熱処理により反射防止膜７０３を貫通し、シリコン基板７０１の表面に接触している。受光面側の電極７０５を構成する銀系ペーストは導電性ペーストの一種である。特公平３−４６９８５０号公報に示されているように、受光面側の電極を構成する導電性ペーストには、シリコン基板表面との低接触抵抗を実現するために、リン化合物を含有させるのが一般的である。代表的なリン化合物として、Ｐ2Ｏ5 やＰ2Ｏ4 等の酸化リン、Ａｇ3ＰＯ4 やピロリン酸銀等が用いられる。
【０００６】
一方、太陽電池セル６０１を覆うＥＶＡ等の透光性樹脂６０３ａ，６０３ｂには、酸化防止のためにリン化合物を添加するのが一般的である。リン系酸化防止剤としては、トリス（ノニルフェニル）ホスファイトが酸化防止効果が高く、太陽電池用ＥＶＡシートとしてよく用いられる。
【０００７】
つまり、受光面側電極を構成する導電性ペーストにも太陽電池セルを覆う透光性樹脂にもリンが含有されているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、太陽電池モジュールの低コスト化と環境配慮の観点から、セル化プロセスにおける受光面側電極７０５を覆う半田ブロック７０６を付加する半田コーティング工程を省略することが切望されている。
【０００９】
しかし、従来技術から単純に半田コーティング工程を省略して作製した太陽電池モジュールにあっては、受光面側の電極７０５を半田ブロック７０６が覆っておらず、電極７０５と透光性樹脂６０３ａとが直接に接触することになる。そのことが要因となって、長期信頼性試験においては、電極７０５に直接に接している部分の透光性樹脂６０３ａに変色（黄変）が発生し、太陽電池の光電変換の変換効率の低下や外観不良を招くという問題がある。
【００１０】
黄変着色した透光性樹脂すなわちＥＶＡ樹脂を分析すると、黄変部分から銀が検出された。これは、受光面側電極７０５中に含まれる銀がＥＶＡ樹脂に拡散し、化合物化して黄変着色を生じさせていると考えられる。
【００１１】
図６、図７に示した従来の太陽電池モジュールにあっては、リード線６０２を受光面側電極７０５に接続するための半田ブロック７０６が受光面側電極７０５を覆っていることから、受光面側電極７０５中の銀成分が透光性樹脂６０３ａ中へ拡散するのを抑制していたわけである。
【００１２】
したがって、従来の太陽電池モジュールにおいては、ＥＶＡ樹脂（透光性樹脂６０３ａ）の黄変着色を回避するためには、半田ブロック７０６で受光面側電極７０５を覆う構成をなくすわけにはいかず、半田コーティング工程を省略することは事実上できないことであった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みて創案されたものであって、長期信頼性試験後の透光性樹脂の変色の発生を防止し、その結果として半田コーティング工程を省略してもよいようにすることを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者は、種々の実験を通して、銀系ペーストなどの導電性ペーストで形成された受光面側電極から太陽電池セルを覆うＥＶＡ樹脂等の透光性樹脂への銀等の拡散の度合いが、透光性樹脂のリン含有率、または導電性ペーストのリン含有率、あるいはその両者のリン含有率の相互関係に依存することを見いだした。
【００１５】
本発明に係る太陽電池モジュールは、受光面側にリン化合物を含有した電極を有する太陽電池セルがリン化合物を含有した透光性樹脂で覆われた構成をもつものである。電極中のリン化合物は太陽電池セル表面と受光面側電極との低接触抵抗のために必要であり、透光性樹脂中のリン化合物は酸化防止のために必要である。
【００１６】
本発明に係る太陽電池モジュールは、透光性樹脂のリン含有率が０．２重量パーセント未満であるエチレン−酢酸ビニル系共重合体（ＥＶＡ）である。受光面側電極を半田や樹脂フィルムで被覆しなくても、受光面側電極の近傍における透光性樹脂の変色（黄変）をなくし、太陽電池の変換効率が高いものとなる。半田コーティング工程を省略することができるから、生産性が良くコストダウンと構造の簡素化が図られる。
【００１７】
本発明に係る太陽電池モジュールは、受光面側電極のリン含有率が２．６重量パーセント未満となっているとともに、透光性樹脂のリン含有率が０．２重量パーセント未満となっているものである。受光面側電極を半田や樹脂フィルムで被覆しなくても、受光面側電極の近傍における透光性樹脂の変色（黄変）をなくし、太陽電池の変換効率が高いものとなるのであるが、導電性ペーストと透光性樹脂の双方の成分を調整しているから、透光性樹脂の変色（黄変）の可能性がほとんどなくなる。もちろん、半田コーティング工程を省略することができる。
【００１８】
本発明に係る太陽電池モジュールは、透光性樹脂のリン含有率をＰEVA 重量％とし、導電性ペーストから構成された受光面側電極のリン含有率をＰ'pas重量％として、Ｐ'pas ＋１３ＰEVA ≦２．６（ただし、Ｐ'pas≠０，ＰEVA≠０）の条件を満たしているものである。透光性樹脂中のリン含有率ＰEVA重量％と受光面側電極中のリン含有率Ｐ'pas 重量％との間に特定の関係をもたせることから、実用上問題となる透光性樹脂の変色（黄変）が全くなくなる。もちろん、半田コーティング工程を省略することができる。
【００１９】
本発明に係る太陽電池モジュールは、前記受光面側電極が銀を含有するものであり、前記透光性樹脂がエチレン−酢酸ビニル系共重合体（ＥＶＡ）からなる樹脂から構成されている。このように本発明は、太陽電池モジュールを構成する材料として一般的なものを用いても、透光性樹脂の変色（黄変）を防止する効果を所期通りに発揮する。
【００２０】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池セルの基板の表裏両面の少なくとも一方にリン化合物を含有した導電性ペーストをもって電極を形成したのち、太陽電池セルをリン化合物を含有した透光性樹脂をもって覆うことにより太陽電池モジュールを製造する方法である。
【００２１】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、透光性樹脂としてリン含有率が０．２重量パーセント未満のＥＶＡを用いて太陽電池セルの表裏両面を覆うものである。半田コーティング工程を省略するもので、それでいて受光面側電極近傍の透光性樹脂の変色（黄変）を防止し、太陽電池の変換効率を高くすることができる。半田コーティング工程の省略により、生産性の向上、製品のコストダウンを図ることができる。
【００２２】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、導電性ペーストとしてリン含有率が２．０重量パーセント未満の導電性ペーストを用いて電極を形成するとともに、リン含有率が０．２重量パーセント未満の透光性樹脂を用いて太陽電池セルを覆うものである。導電性ペーストと透光性樹脂の双方の成分を調整することにより、透光性樹脂の変色（黄変）の可能性がほとんどなくせる。もちろん、半田コーチング工程の省略により、生産性の向上、製品のコストダウンを図ることができる。
【００２３】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、透光性樹脂のリン含有率をＰEVA 重量％とし、導電性ペーストのリン含有率をＰpas重量％としてＰpas＋１０ＰEVA≦２（ただし、Ｐpas≠０、ＰEVA≠０）の条件を満たす透光性樹脂および導電性ペーストを用いるものである。透光性樹脂中のリン含有率ＰEVA重量％と導電性ペーストのリン含有率Ｐpas 重量％との間に特定の関係を持たせているから、実用上問題となる透光性樹脂の変色（黄変）を全くなくせる。もちろん、半田コーティング工程の省略により、生産性の向上、製品のコストダウンを図ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る太陽電池モジュールおよびその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の一実施の形態に係る結晶シリコン系太陽電池モジュールの概略の構造を示す断面図、図２は太陽電池モジュールの構成要素である太陽電池セルの構造を示す断面図である。構造を分かりやすくするために、断面を示すハッチングは省略してある。図３は太陽電池モジュールの製造方法の代表的な工程を示す概略のフローチャートである。
【００２６】
（１）厚さ約４００μｍ、比抵抗１〜５Ωｃｍのｐ型結晶シリコン基板２０１を洗浄する。次に、ＮａＯＨ水溶液とイソプロピルアルコールの混合液を用いて、液温約９０℃でテクスチャエッチングを行い、基板表面に高さ数μｍの微小ピラミッド状の凹凸を形成する。これが工程１である。
【００２７】
基板表面に凹凸を形成する別の方法としては、ＮａＯＨ以外のＫＯＨ等のアルカリにイソプロピルアルコール等を加えた溶液を用いてもよいし、ダイシング装置あるいはレーザーを用いて基板表面に深さ数十μｍの溝を多数平行に形成する方法やドライエッチング等でもよい。基板表面に微小な凹凸を形成するのは、入射した光が基板表面で反射する割合を減らすためである。
【００２８】
（２）シリコン基板２０１を石英チューブ炉に移し、ＰＯＣｌ3 による気相拡散法により、８００〜９５０℃で１０〜３０分間熱処理を行うことにより、０．３〜０．５μｍの深さでｐｎ接合２０２を形成する。これが工程２である。
【００２９】
ｐｎ接合を形成する別の方法としては、リンの化合物を含有した塗布液を用いた拡散法等でもよい。
【００３０】
（３）その後、常圧ＣＶＤ法を用いて、厚さ６×１０-2〜９×１０-2μｍのＴｉＯ2 膜を形成して反射防止膜２０３とした。これが工程３である。
【００３１】
別の方法としては、プラズマＣＶＤ法を用いて８×１０-2〜１０×１０-2μｍのＳｉ3Ｎ4 膜を形成してもよい。なお、反射防止膜の形成は電極の形成後に行う場合もある。
【００３２】
（４）さらに、接合分離を施し、次に、シリコン基板２０１の裏面および受光面（表面）に導電性ペーストをそれぞれスクリーン印刷法により印刷し、焼成して、それぞれ厚さ数十μｍの裏面電極２０４および受光面側電極２０５を形成し、太陽電池セル１０１を完成させた。これが工程４である。
【００３３】
電極を形成する別の方法としては、蒸着やメッキ等でもよいが、導電性ペーストを使用するスクリーン印刷法は低コスト化の点で有利である。
【００３４】
導電性ペーストの金属成分には、一般的に金、銀、銅、アルミニウム等が用いられるが、本実施の形態では、受光面に銀ペーストを用い、銀粉末６５〜８４ｗｔ％，ガラスフリット１．０〜５．０ｗｔ％および有機質ビヒクル１５〜３０ｗｔ％を含み、さらにリン含有率が０〜４ｗｔ％となるようにリン化合物を添加した。リン含有率の具体例は、０ｗｔ％、０．００１ｗｔ％、０．０１ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％、４．０ｗｔ％である。ここで、リン化合物としては、例えば、Ｐ2Ｏ5 やＡｇ3ＰＯ4 等を添加した。「ｗｔ％」は、「重量％」と同意であって、総重量に対する添加物の重量の割合を百分率で表している。
【００３５】
従来技術の場合のように半田ブロックを形成するための半田コーティング工程は実施していない。
【００３６】
（５）さらに、厚さ１００〜２００μｍの銅等の金属片の片面が２０〜５０μｍ厚の半田等で全面覆われたリード線１０２の表面にフラックスを塗布し、太陽電池セル１０１の電極上に、温度２２０〜３００℃で１〜５秒間加熱することによりリード線１０２を接着した。これが工程５である。
【００３７】
（６）太陽電池セル１０１にリード線１０２を接続したものを対象にして、Ｉ−Ｖ特性をソーラーシミュレーターで測定した。これが工程６である。
【００３８】
次いで、太陽電池モジュールを以下のように作製した。
【００３９】
（７）まず、所望の出力が得られるように太陽電池セル１０１を直列あるいは並列に配列したリード線１０２で接続することにより、太陽電池セルブロック１００を作製した。これが工程７である。
【００４０】
（８）太陽電池セルブロック１００の受光面側（表面側）に第１の透光性樹脂１０３ａと透光性ガラス１０４を配設するとともに、太陽電池セルブロック１００の裏面側に第２の透光性樹脂１０３ｂと防湿保護フィルムとしての裏面部材１０５とを配設し、１２０〜１６０℃の温度で５〜５０分間の真空ラミネーションにより、太陽電池セルブロック１００、第１の透光性樹脂１０３ａ、透光性ガラス１０４、第２の透光性樹脂１０３ｂ、裏面部材１０５を加熱圧着し、さらに常圧で１２０〜１６０℃の温度で５〜５０分間放置した。これが工程８である。
【００４１】
透光性ガラス１０４に代えてフッ素樹脂等からなる耐候性透明フィルムを用いてもよい。裏面部材１０５は太陽電池セル１０１を湿気から保護するもので、アルミ箔の表裏面にフッ素樹脂などをコーティングした部材で構成されたものである。なお、上記の常圧での処理は省略する場合もある。
【００４２】
（９）透光性ガラス１０４と裏面部材１０５の周縁部をシール材１０６で封止し、端面処理を行う。これが工程９である。
【００４３】
（１０）さらに、アルミニウムなどからなるフレーム１０７を周囲に取り付ける。これが工程１０である。
【００４４】
（１１）最後に、発電された電気を外部に取り出すための外部端子（図示せず）を取り付けた。これが工程１１である。
【００４５】
以上によって、図１に示すような太陽電池モジュールの作製が完了した。
【００４６】
受光面側電極２０５の材料である導電性ペーストには、シリコン基板２０１の表面との低接触抵抗を実現するためにリン化合物を含有させている。また、太陽電池セルブロック１００を覆う第１および第２の透光性樹脂１０３ａ，１０３ｂには、酸化防止のためにリン化合物を含有させている。本実施の形態においては、第１および第２の透光性樹脂１０３ａ，１０３ｂとしてエチレン−酢酸ビニル系共重合体（ＥＶＡ樹脂）を用い、このＥＶＡ樹脂にリン化合物を、リン含有率が０〜２．０ｗｔ％の範囲となるように添加したものを使った。試料として、リン化合物を添加しないもの（０ｗｔ％）と、リン含有率が０．００１ｗｔ％、０．０１ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．２ｗｔ％、０．５ｗｔ％、２．０ｗｔ％となるように、それぞれ添加した７種類のものを使った。リン化合物としては、トリス（ノニルフェニル）ホスファイトを用いた。各試料において、第１の透光性樹脂１０３ａと第２の透光性樹脂１０３ｂとは同じ成分とした。また、受光面側電極２０５を構成するための導電性ペースト（銀ペースト）として、リン化合物を添加しないもの（０ｗｔ％）と、リン含有率が０．００１ｗｔ％、０．０１ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％、４．０ｗｔ％となるように、それぞれ添加した８種類のものを使った。したがって、全試料数は、７×８＝５６種類となった。
【００４７】
次に、以上のようにして作製した５６種類の太陽電池モジュールに対して耐湿性および耐熱性の信頼性試験を実施し、評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
0003878734.tif 000002
【００４９】
各太陽電池モジュールについての試験結果を示す表１においては、各枡目の第１行目に総合評価として合格を「○」で、不合格を「×」で示した。「×」のものについては、第２行目に耐湿性試験結果での変化の様子を記載し、第３行目に耐熱性試験結果での変化の様子を記載し、さらに、第４行目に信頼性試験前後の太陽電池モジュールの変換効率の相対値を記載した。「○」の横に添えた「＊」は、透光性樹脂周辺部に実用上問題のないレベルでの変色があったことを示す。信頼性試験前後の変換効率の相対値の理想値は１．０であるが、実用上問題のない変換効率相対値として０．９５を設定し、１．０未満であるが０．９５以上の場合を「＊＊」で示した。この「＊＊」印のない「○」は変換効率相対値がほぼ１．００であることを示している。
【００５０】
耐湿性の信頼性試験については、温度８５℃、湿度９０％ＲＨに保持された試験機内に太陽電池モジュールを１０００時間放置することによって評価した。外観上の変化（変色・剥離の有無）を目視で観察し、変化のなかったものは表中で「○」印で表し、変化のあったものは「×」印で表すとともにその状況を簡単に記載した。
【００５１】
また、耐熱性の信頼性試験については、温度１２０℃の雰囲気中で１０００時間放置し、外観上の変化を観察して評価した。耐湿性の試験の場合と同様に、変化のなかったものは表中で「○」印で表し、変化のあったものは「×」印で表すとともにその状況を簡単に記載した。
【００５２】
また、試験前との相対変換効率も同表に記載した。
【００５３】
表１を見ると、次のような結論を導き出すことができる。
【００５４】
（ａ）導電性ペースト中のリン含有率を基準に評価する。
【００５５】
▲１▼  リンを全く含有していない導電性ペーストから受光面側電極２０５を作成した太陽電池モジュールについては、
・透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中に全くリンを含有していない場合には、実用上問題とにならない変色は生じるものの、変換効率相対値は実用上問題にならない０．９５に達する、
・透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率が０．００１以上０．２ｗｔ％以下の範囲では、変換効率相対値は実用上問題にならない０．９５に達する、
・透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率が０．２ｗｔ％を越えると、変換効率相対値が０．９５に達しない、
という評価結果が得られた。
【００５６】
しかしながら、これら太陽電池モジュールは、導電性ペースト中に全くリンを含有していないので、シリコン基板に対する低抵抗を実現できず、実用化できない。
【００５７】
▲２▼  リン含有率が０．００１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満の範囲の導電性ペーストから受光面側電極２０５を作成した太陽電池モジュールについては、
・透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中に全くリンを含有していない場合には、実用上問題にならない変色はあるものの、変換効率相対値はほぼ１．００となる、
・透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率が０．００１ｗｔ％以上０．２ｗｔ％未満の範囲については変換効率相対値はほぼ１．００となる、
・透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率が０．２ｗｔ％以上では、変色が甚だしくなり変換効率相対値は実用上問題のない０．９５に達しない、
という評価結果が得られた。
【００５８】
ただし、透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中に全くリンを含有していないものは、ＥＶＡ樹脂の酸化を防止できないので、実用化できない。
【００５９】
▲３▼  リン含有率が２．０ｗｔ％以上の導電性ペーストから受光面側電極２０５を作成した太陽電池モジュールについては、
・透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率にかかわりなく、変換効率相対値が実用上問題のない０．９５に達しない、
という評価結果が得られた。ただし、導電性ペーストのリン含有率が２．０ｗｔ％であり、透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中に全くリンを含有していないものは、変換効率相対値が０．９５に達しているが、この場合には、透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）の酸化を防止できないので、実用化できない。
【００６０】
（ｂ）透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率を基準に評価する。
【００６１】
▲１▼  リンを全く含有していない透光性樹脂を作成した太陽電池モジュールについては、
・導電性ペースト中に全くリンを含有していない場合には、実用上問題とにならない変色は生じるものの、変換効率相対値は実用上問題とならない０．９５に達する、
・導電性ペースト中のリン含有率が０．００１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％以下の範囲では、実用上問題にならない変色はあるものの、変換効率相対値はほぼ１．００になる、
・導電性ペースト中のリン含有率が２．０ｗｔ％を越えると、変換効率相対値は０．９５に達しない、
という評価結果が得られた。
【００６２】
しかしながら、これら太陽電池モジュールは、透光性樹脂中に全くリンを含有していないので、透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）の酸化を防止できず、実用化できない。
【００６３】
▲２▼  リン含有率が０．００１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満の範囲の透光性樹脂を作成した太陽電池モジュールについては、
・導電性ペースト中に全くリンを含有していない場合には、変換効率相対値は実用上問題にならない０．９５に達する、
・導電性ペースト中のリン含有率が０．００１ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満の範囲については、変換効率相対値がほぼ１．０となる、
・導電性ペースト中のリン含有率が２．０ｗｔ％以上となると、変換効率相対値は実用上問題とならない０．９５に達しない、
という評価結果が得られた。
【００６４】
▲３▼  リン含有率が２．０ｗｔ％以上からなる透光性樹脂を作成した太陽電池モジュールについては、導電性ペースト中のリン含有率にかかわりなく、変換効率相対値が実用上問題のない０．９５に達しない。なお、透光性樹脂のリン含有率が０．２ｗｔ％であり、導電性ペースト中に全くリンを含有していない場合には、変換効率相対値が０．９５以上となっているが、この場合には、シリコン基板に対する低抵抗を実現できず、実用化できない。
【００６５】
信頼性試験の結果を総合的に判定すると、受光面側電極を構成する導電性ペースト中のリン含有率が１．０ｗｔ％でかつ太陽電池セルブロック１００を覆う透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率が０．１ｗｔ％の太陽電池モジュール（符号のｏ）が特性の最も良いものと見なせる。
【００６６】
そして、次に特性の良い太陽電池モジュールは、導電性ペースト中のリン含有率が０．１ｗｔ％でかつ透光性樹脂中のリン含有率が０．０１ｗｔ％または０．１ｗｔ％のもの（符号のｆ，ｇ）、導電性ペースト中のリン含有率が０．５ｗｔ％でかつ透光性樹脂中のリン含有率が０．０１ｗｔ％または０．１ｗｔ％のもの（符号のｊ，ｋ）、および、導電性ペースト中のリン含有率が１．０ｗｔ％で透光性樹脂中のリン含有率が０．０１ｗｔ％のもの（符号のｎ）と見なせる。
【００６７】
そして、透光性樹脂のリン含有率が０．２ｗｔ％未満であれば、太陽電池モジュールとして特に問題のない特性が得られると見なせる。同様に、導電性ペーストのリン含有率が２．０ｗｔ％未満であれば、太陽電池モジュールとして特に問題のない特性が得られると見なせる。
【００６８】
表１の試験結果を、横軸を導電性ペースト中のリン含有率にし、縦軸を透光性樹脂中のリン含有率にしてグラフに表すと、図４のようになった。表１中の符号ａ〜ｔと図４中の符号ａ〜ｔとは対応している。表記の関係上、導電性ペースト中のリン含有率が０．００１ｗｔ％の場合と０．０１ｗｔ％の場合、および透光性樹脂中のリン含有率が０．００１ｗｔ％の場合はプロットを省略している。
【００６９】
図４において、ｏが特性の最も良い含有率組み合わせモードである。ｆ−ｇ−ｋ−ｎ−ｊ−ｆを結んだ点線で囲んだ領域４００とその近傍領域とが次に特性の良い含有率組み合わせモードである。そして、ａ−ｂ−ｃ−ｄ−ｏ−ｑ−ｍ−ｉ−ｅ−ａを結んだ白地の領域４０１において、ｄ−ｃ−ｂ−ａを結ぶ線分（透光性樹脂中のリン含有率がゼロの線分）上、およびａ−ｅ−ｉ−ｍ−ｑを結ぶ線分（導電性ペースト中のリン含有率がゼロの線分）上、以外の領域が、合格になる含有率組み合わせモードである。この白地の領域４０１においては、受光面側電極２０５の近傍において第１の透光性樹脂１０３ａに変色（黄変）は生じなかった。また、ｄ−ｈ−ｌ−ｐ−ｔ−ｓ−ｒ−ｑ−ｏ−ｄを結んだ右下向きハッチングの領域４０２において、ｄ−ｈ−ｌ−ｐ−ｔを結ぶ線上、およびｔ−ｓ−ｒ−ｑを結ぶ線上、以外の領域がほぼ合格となる含有率組み合わせモードである。上記以外の左下向きハッチングの領域４０４は不合格となる含有率組み合わせモードである。
【００７０】
太陽電池セル１０１を接続してなる太陽電池セルブロック１００を覆う透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）の変色（黄変）に関して、受光面側電極２０５を構成する導電性ペースト中のリン含有率Ｐpas 重量％と透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率ＰEVA重量％との間には密接な関係があることが分かる。
【００７１】
なお、白地の領域４０１の境界つまりｄ−ｑを結ぶ直線の方程式を計算してみる。横軸である導電性ペースト中のリン含有率Ｐpas 重量％をｘで表し、縦軸である透光性樹脂中のリン含有率ＰEVA重量％をｙで表す。境界の方程式は、
ｙ＝−（０．２／２）ｘ＋０．２
これを解くと、ｘ＋１０ｙ＝２
白地の領域４０１は、
ｘ＋１０ｙ≦２
ｘをＰpas 重量％で、ｙをＰEVA 重量％で書き直すと、
Ｐpas ＋１０ＰEVA ≦２ （ただし、ＰPAS≠０，ＰEVA≠０）……（１）
これが、透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）に変色（黄変）を生じず、変換効率相対値０．９５以上を保った太陽電池モジュールに該当する白地の領域４０１を表す不等式である。
【００７２】
この（１）式を定性的に評価すると、導電性ペースト中のリン含有率Ｐpas 重量％と透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率ＰEVA重量％との合計値が所定値以下であることが傾向としての条件となるが、その合計値を求めるに際して、Ｐpas とＰEVAとの単純な足し算ではなく、Ｐpas とＰEVA とでは重みが異なり、ＰEVA の方がＰpasよりも１０倍多く影響力をもっているということである。図４において白地の領域４０１の境界の直線は４５度となっているが、ｘ軸の目盛りに対してｙ軸の目盛りは１０分の１となっていることが、ＰEVAの影響が１０倍大きいことを示している。
【００７３】
透光性樹脂中の変色（黄変）は、受光面側電極を構成する導電性ペーストから透光性樹脂中への銀の拡散が原因である。その銀の拡散の度合いはリン含有率によっている。透光性樹脂中の変色（黄変）が問題となっているのであるから、透光性樹脂中のリン含有率ＰEVA 重量％の方が導電性ペースト中のリン含有率Ｐpas重量％よりもより影響力が大きいと推定され、（１）式によってその推定は正しいことが裏付けられていることになる
【００７４】
ところで、導電性ペーストは、その塗布の段階から固化していく過程において溶媒が次第に蒸発していく。したがって、実用段階となった固化のレベルでの導電性ペースト中のリン含有率は、表１、図４で示している塗布の段階のリン含有率よりも高くなっているはずである。これを調べた結果を表２、図５に示す。導電性ペーストが固化してできた受光面側電極中のリン含有率の変化は次のようになった。０．００１ｗｔ％→０．００１３ｗｔ％、０．０１ｗｔ％→０．０１３ｗｔ％、０．１ｗｔ％→０．１３ｗｔ％、０．５ｗｔ％→０．６６ｗｔ％、１．０ｗｔ％→１．３ｗｔ％、２．０ｗｔ％→２．６ｗｔ％、４．０ｗｔ％→５．２ｗｔ％である。約１３％の含有率アップとなっている。なお、透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率については不変であることはいうまでもない。
【００７５】
【表２】
0003878734.tif 000003
【００７６】
表２の結果を総合的に判定すると、受光面側電極１０３ａ中のリン含有率が１．３ｗｔ％でかつ太陽電池セルブロック１００を覆う透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率が０．１ｗｔ％の太陽電池モジュール（符号のｏ）が特性の最も良いものと見なせる。
【００７７】
そして、次に特性の良い太陽電池モジュールは、受光側電極１０３ａ中のリン含有率が０．１３ｗｔ％でかつ透光性樹脂中のリン含有率が０．０１ｗｔ％または０．１ｗｔ％のもの（符号のｆ，ｇ）、受光側電極１０３ａ中のリン含有率が０．６６ｗｔ％でかつ透光性樹脂中のリン含有率が０．０１ｗｔ％または０．１ｗｔ％のもの（符号のｊ，ｋ）、および、受光側電極１０３ａ中のリン含有率が１．３ｗｔ％で透光性樹脂中のリン含有率が０．０１ｗｔ％のもの（符号のｎ）と見なせる。
【００７８】
そして、透光性樹脂のリン含有率が０．２ｗｔ％未満であれば、太陽電池モジュールとして特に問題のない特性が得られると見なせる。同様に、受光側電極１０３ａのリン含有率が２．６ｗｔ％未満であれば、太陽電池モジュールとして特に問題のない特性が得られると見なせる。
【００７９】
図５における各領域の符号には、図４における各領域の符号にダッシュ「′」を付加して、両者の対応関係を示している。横軸は「受光面側電極のリン含有率（ｗｔ％）」となっている。白地の領域４０１′の境界の方程式を上記と同様に求めると、
ｙ＝−（０．２／２．６）ｘ＋０．２
これを解くと、５ｘ＋６５ｙ＝１３
白地の領域４０１′は、
５ｘ＋６５ｙ≦１３
ｘをＰ'pas 重量％で、ｙをＰEVA重量％で書き直すと、
５Ｐ'pas ＋６５ＰEVA≦１３
（１）式と表現を合わせるために、５で割ると、
Ｐ'pas ＋１３ＰEVA≦２．６（ただし、Ｐ'pas≠０，ＰEVA≠０）……（２）
これが、導電性ペーストが実用段階まで固化した完成された太陽電池モジュールについて、透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）に変色（黄変）を生じず、変換効率相対値０．９５以上を保つこととなる白地の領域４０１′を表す不等式である。
【００８０】
この（２）式を定性的に評価すると、受光面側電極中のリン含有率Ｐ'pas 重量％と透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）中のリン含有率ＰEVA重量％との合計値が所定値以下であることが傾向としての条件となるが、その合計値を求めるに際して完成された太陽電池モジュールにおいては、Ｐ'pasとＰEVA とでは、ＰEVA の方がＰ'pas よりも１３倍多く影響力をもっているということである。
【００８１】
以上の表１と表２の比較および図４と図５の比較から明らかとなるように、「物」としての太陽電池モジュールに係る請求項については、表２、図５を基準にしなければならず、「方法」としての太陽電池モジュールの製造方法に係る請求項については、表１、図４を基準にしなければならない。
【００８２】
以上のように太陽電池セルブロック１００を覆う透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）１０３ａ，１０３ｂ中のリン化合物の含有率および受光面側電極２０５を構成する導電性ペースト中のリン化合物の含有率を、実験結果によって得られた適正な範囲に調整しているので、受光面側電極を半田ブロックでコーティングしなくても、受光面側電極の近傍における透光性樹脂の変色（黄変）をなくし、太陽電池の変換効率を高いものとすることができる。そして、半田コーティング工程を省略することができるから、構造の簡素化を図るとともに、生産性を向上してコストダウンを達成することができる。
【００８３】
なお、受光面側電極を接着剤を介して樹脂フィルムで被覆することで、半田ブロックを用いることなく、電極と透光性樹脂との直接接触を防止することも考えられるが、このような構成では、樹脂フィルム被覆の工程が半田コーティング工程に代わって必要となり、生産性の向上には寄与しない。また、構造の複雑化を招くとともに、コストダウンには不利である。
【００８４】
なお、上記した実施の形態では、第１の透光性樹脂１０３ａと第２の透光性樹脂１０３ｂとを同様に、リン含有量を調整すると記載していたが、本発明は、少なくとも、受光面側にある第１の透光性樹脂１０３ａに対して、リン含有量の調整を行えばよく、そうすれば、上述したのと同様の効果、すなわち、受光面側電極の近傍における透光性樹脂の変色（黄変）をなくし、太陽電池の変換効率を高いものとすることができる。
【００８５】
以上の実施の形態においては、導電性ペーストとして銀ペーストを用いることを前提に説明してきたが、導電性ペーストとしては、他の成分、例えば金、銅等を含むものにあっても、同様の効果が期待できると推定される。ただし、アルミニウムあるいは半田成分である錫や鉛では一般的に透光性樹脂の変色（黄変）は生じないということを付記しておく。
【００８６】
【発明の効果】
本発明に係る太陽電池モジュールは、受光面側にリン化合物を含有した導電性ペーストから構成した電極を有する太陽電池セルがリン化合物を含有した透光性樹脂で覆われた構成をもつものであるが、請求項１の太陽電池モジュールによれば、受光面側電極を構成する透光性樹脂はリン含有率が０．２重量パーセント未満であるエチレン―酢酸ビニル系共重合体（ＥＶＡ）であるので、受光面側電極を半田や樹脂フィルムで被覆しなくても、受光面側電極近傍における透光性樹脂の変色（黄変）をなくして太陽電池の変換効率を高いものとでき、半田コーティング工程を省略することから、構造簡素化とコストダウンとを達成できる。
【００８７】
本発明の太陽電池モジュールによれば、透光性樹脂のリン含有率が０．２重量パーセント未満となっており、導電性ペーストから構成された受光面側電極のリン含有率が２．６重量パーセント未満となっているので、より厳密に、受光面側電極近傍における透光性樹脂の変色（黄変）をなくして太陽電池の変換効率を高いものとでき、半田コーティング工程を省略することから、構造簡素化とコストダウンとを達成できる。
【００８８】
本発明の太陽電池モジュールは、透光性樹脂のリン含有率ＰEVA 重量％と導電性ペーストから構成された受光面側電極のリン含有率Ｐ'pas重量％との関係として、Ｐ'pas＋１３ＰEVA ≦２．６（ただし、Ｐ'pas≠０，ＰEVA≠０）の条件を満たしているので、さらに厳密に、受光面側電極近傍における透光性樹脂の変色（黄変）をなくして太陽電池の変換効率を高いものとでき、半田コーティング工程を省略することから、構造簡素化とコストダウンとを達成できる。
【００８９】
本発明の太陽電池モジュールによれば、前記電極が銀を含有するものであり、透光性樹脂がエチレン−酢酸ビニル系共重合体（ＥＶＡ）からなる樹脂であり、太陽電池モジュールを構成する材料として一般的なものを用いながら、その成分調整のみによって透光性樹脂の変色（黄変）を防止する効果を所期通りに発揮する。
【００９０】
本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池セルの基板の表裏両面の少なくとも一方にリン化合物を含有した導電性ペーストをもって電極を形成したのち、太陽電池セルをリン含有の透光性樹脂をもって覆うことにより太陽電池モジュールを製造する方法である。特に、透光性樹脂としてリン含有率が０．２重量パーセント以下のＥＶＡを用いて太陽電池セルを覆うので、電極近傍の透光性樹脂の変色（黄変）を防止し、太陽電池の変換効率を高くし、それでいて半田コーティング工程を省略することができ、生産性を向上するとともに製品のコストダウンを図ることができる。
【００９１】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、導電性ペーストとしてリン含有率が２．０重量パーセント未満の導電性ペーストを用いて電極を形成するとともに、透光性樹脂としてリン含有率が０．２重量パーセント未満の透光性樹脂を用いて太陽電池セルを覆うので、より厳密に、電極近傍の透光性樹脂の変色（黄変）を防止し、太陽電池の変換効率を高くすることができる。もちろん、半田コーティング工程の省略により、生産性の向上、製品のコストダウンを図ることができる。
【００９２】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、透光性樹脂のリン含有率ＰEVA 重量％と導電性ペーストのリン含有率Ｐpas重量％との関係として、Ｐpas ＋１０ＰEVA ≦２（ただし、ＰPAS≠０，ＰEVA≠０）の条件を満たす透光性樹脂および導電性ペーストを用いるので、さらに厳密に、電極近傍の透光性樹脂の変色（黄変）を防止し、太陽電池の変換効率を高くすることができる。もちろん、半田コーティング工程の省略により、生産性の向上、製品のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る結晶シリコン系太陽電池モジュールの概略の構造を示す断面図である。
【図２】実施の形態の太陽電池セルの構造を示す断面図である。
【図３】実施の形態の場合の太陽電池モジュールの製造方法を示す概略のフローチャートである。
【図４】実施の形態の場合に試験した複数の太陽電池モジュールについての作製初期の導電性ペースト中のリン含有率と透光性樹脂中のリン含有率との関係を示すグラフである。
【図５】実施の形態の場合に試験した複数の太陽電池モジュールについての完成品段階での導電性ペースト製の受光面側電極中のリン含有率と透光性樹脂中のリン含有率との関係を示すグラフである。
【図６】従来のシリコン系太陽電池モジュールの概略の構造を示す断面図である。
【図７】従来の太陽電池セルのより詳細な構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１００……太陽電池セルブロック
１０１……太陽電池セル
１０３ａ…第１の透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）
１０３ｂ…第２の透光性樹脂（ＥＶＡ樹脂）
２０５……受光面側電極
ＰEVA ……透光性樹脂中のリン含有率
Ｐpas ……導電性ペースト中のリン含有率
【図１】
0003878734.tif 000004
【図２】
0003878734.tif 000005
【図３】
0003878734.tif 000006
【図４】
0003878734.tif 000007
【図５】
0003878734.tif 000008
【図６】
0003878734.tif 000009
【図７】
0003878734.tif 000010