(57)【要約】【課題】  太陽電池モジュールを長期間使用しても、インターコネクタが変形しにくく、信頼性に優れた太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】  電極を備えている太陽電池素子を複数有し、互いに隣り合う前記太陽電池素子の前記電極同士がインターコネクタを介して接続されている太陽電池モジュールであって、前記インターコネクタと前記太陽電池素子との間において、前記インターコネクタと前記電極とが電気的に接続されている第１部位と、該第１部位とは異なる部位で、前記インターコネクタと前記電極とが絶縁性の接着部材を介して接続されている第２部位とを有している太陽電池モジュールとする。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を備えている太陽電池素子を複数有し、互いに隣り合う前記太陽電池素子の前記電極同士がインターコネクタを介して接続されている太陽電池モジュールであって、
前記インターコネクタと前記太陽電池素子との間において、前記インターコネクタと前記電極とが導電性の接着部材を介して電気的に接続されている第１部位と、該第１部位とは異なる部位で、前記インターコネクタと前記太陽電池素子とが絶縁性の樹脂を介して接続されている第２部位とを有している太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１部位が一方向に間隔を空けて複数箇所に位置しており、前記第２部位が互いに隣り合う前記第１部位同士の間に位置している請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記太陽電池素子がバックコンタクト型太陽電池素子である請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記樹脂が熱硬化型樹脂からなる請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記インターコネクタにおける前記第１部位の接着面積よりも前記第２部位の接着面積の方が大きい請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記インターコネクタと前記電極との間の前記樹脂の厚みが前記電極の厚みよりも厚い請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
電極を備えている太陽電池素子を複数有し、互いに隣り合う前記太陽電池素子の前記電極同士がインターコネクタを介して接続されている太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記太陽電池素子の所定箇所に絶縁性の樹脂を配置する第１配置工程と、
前記樹脂の上にインターコネクタを配置する第２配置工程と、
前記樹脂が配置されていない、前記太陽電池素子と前記インターコネクタとの間を電気的に接続する第１接続工程と、
前記樹脂を硬化させて、前記太陽電池素子と前記インターコネクタとを樹脂を介して接続する第２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８】
前記第１配置工程において、前記樹脂を一方向に間隔を空けて複数箇所に配置する請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記第１配置工程と前記第２配置工程との間に、前記樹脂を半硬化状態に硬化させる硬化工程をさらに有する請求項７または８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およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な太陽電池モジュールは、結晶系シリコンの半導体基板を有する太陽電池素子を複数備えている
また、太陽電池モジュールは、通常、長尺の導線であるインターコネクタを互いに隣り合う太陽電池素子の接続電極同士に取り付けている。これにより、複数の太陽電池素子を電気的に接続して、所定の電気出力を得るようにしている。
【０００３】
バックコンタクト型の太陽電池素子では、互いに異なる極性の接続電極が太陽電池素子の裏面側（非受光面側）に配置されているので、インターコネクタが全て太陽電池素子の裏面側へ接続される。また、インターコネクタの一部が太陽電池素子の接続電極に部分的にハンダ付けされる（例えば、下記の特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／１２３１４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バックコンタクト型の太陽電池素子を備えた太陽電池モジュールを、長期間、屋外で使用すると、繰り返される温度変化のために、インターコネクタが接続電極に接続されていない部位で屈曲するなどの変形が生じやすい。これにより、インターコネクタが接続電極から剥離して断線が生じることがある。
【０００６】
そこで、本発明の一つの目的は、太陽電池モジュールを長期間使用しても、インターコネクタが変形しにくく、信頼性に優れた太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る太陽電池モジュールは、電極を備えている太陽電池素子を複数有し、互いに隣り合う前記太陽電池素子の前記電極同士がインターコネクタを介して接続されている太陽電池モジュールであって、前記インターコネクタと前記太陽電池素子との間において、前記インターコネクタと前記電極とが導電性の接着部材を介して電気的に接続されている第１部位と、該第１部位とは異なる部位で、前記インターコネクタと前記太陽電池素子とが絶縁性の樹脂を介して接続されている第２部位とを有している。
【０００８】
本発明の一形態に係る太陽電池モジュールの製造方法は、電極を備えている太陽電池素子を複数有し、互いに隣り合う前記太陽電池素子の前記電極同士がインターコネクタを介して接続されている太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池素子の所定箇所に絶縁性の樹脂を配置する第１配置工程と、前記樹脂の上にインターコネクタを配置する第２配置工程と、前記樹脂が配置されていない、前記太陽電池素子と前記インターコネクタとの間を電気的に接続する第１接続工程と、前記樹脂を硬化させて、前記太陽電池素子と前記インターコネクタとを樹脂を介して接続する第２接続工程とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
上記の太陽電池モジュールおよびその製造方法によれば、インターコネクタの一主面がその略全域に亘り電極を含む太陽電池素子に接着が可能となる。これにより、太陽電池モジュールが長期間、温度変化が激しい環境に置かれても、インターコネクタの屈曲等の変形を低減することができて、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る太陽電池素子の平面図であり、図１（ａ）は太陽電池素子の受光面側に形成された電極形状の一例を示す平面図、図１（ｂ）は太陽電池素子の裏面側に形成された電極形状の一例を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示す太陽電池素子の部分拡大断面図であり、図２（ａ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ線の矢印方向における断面図、図２（ｂ）は図１（ａ）のＹ−Ｙ線の矢印方向における断面図である。
【図３】図３は、図１（ｂ）のＡ部における部分拡大平面図である。
【図４】図４（ａ）は樹脂を塗布した後の図１（ｂ）のＡ部における部分拡大平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＹ０−Ｙ０線における断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを示す図であり、図５（ａ）は太陽電池モジュールを構成する太陽電池パネルの分解断面図であり、図５（ｂ）は、受光面側から見た平面図である。
【図６】図６は、２つの太陽電池素子の裏面側において太陽電池素子同士を直列に接続した様子を示す平面図である。
【図７】図７（ａ）は、樹脂の一次硬化後の図６におけるＸ０−Ｘ０線における断面図、図７（ｂ）は、樹脂の二次硬化後における図６におけるＸ０−Ｘ０線における断面図である。
【図８】図８は、ラミネート装置の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る太陽電池モジュールの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面は模式的に示したものであり、各図における各構成要素のサイズおよび位置関係等は適宜変更し得る。
【００１２】
＜＜太陽電池素子＞＞
本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを構成するバックコンタクト型の太陽電池素子について、図１および図２を用いて説明する。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、太陽電池素子１は、太陽光を主に受光する第１主面である受光面１ａと、図１（ｂ）に示すように、第１主面の反対側に位置する裏面（非受光面）１ｂとを有する。そして、図２に示すように、受光面１ａ側と裏面１ｂ側とを貫通する複数の貫通孔８を有する半導体基板５を備えている。また、この貫通孔８の内部には導電性充填材が充填され、一極性の電極２は貫通孔電極２ｂを有している。
【００１４】
半導体基板５の受光面１ａ側に形成された受光面電極２ａは、図１（ａ）に示すように、一極性の電極２の一つであり、複数本の直線状細線の電極がほぼ等間隔に設けられている。さらに、各１本の受光面電極２ａ上には、貫通孔電極２ｂが１〜５個程度接続されている。
【００１５】
一本の受光面電極２ａに複数の貫通孔電極２ｂを備えることが、一つの貫通孔電極２ｂにおける電流密度を小さくし、太陽電池素子の直列抵抗成分を低減できるため望ましい。
【００１６】
受光面１ａの電極に対応する裏面１ｂに形成された電極は以下の通りである。図１（ｂ）に示すように、貫通孔電極２ｂの直下に、これと電気的に接続された一極性の電極２の
一つである矩形状の第１電極２ｃが、複数個、一直線上にほぼ一定間隔で配置されている。そして、第１電極２ｃの一つには、貫通孔電極２ｂが一つまたは複数個、接続されている。
【００１７】
さらに、裏面１ｂには、一極性の電極２とは異なる極性を持った他極性の電極３が設けられ、この他極性の電極３は集電電極３ａと出力電極３ｂとから成る。
【００１８】
すなわち、裏面１ｂには、上記の直線状に配置された第１電極２ｃと、その周辺部以外の部分に、アルミニウムなどを主成分とする電極材料を焼成して形成された集電電極３ａとが配置されている。そして、この集電電極３ａ上に銀を主成分とする導電ペーストから形成された出力電極３ｂが配置されている。
【００１９】
図３に図１（ｂ）のＡ部の拡大図を示す。図３に示すように、他極性の電極３の出力電極３ｂは、第１電極２ｃを挟んで対向する位置に設けられる。互いに対向する１対の出力電極３ｂ１、３ｂ２は連結部３ｃで電気的に接続されており、連結部３ｃは互いに隣り合う第１電極２ｃの間隙部に設けられる。出力電極３ｂは、集電電極３ａで集電された電力を流す出力取出電極としての機能を有する。
【００２０】
また、連結部３ｃの上には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、インターコネクタを取り付けたときに、インターコネクタによって一極性の電極２と他極性の電極３との間で短絡しないように、連結部３ｃを覆うように絶縁性の樹脂１０が配置される。
【００２１】
また、半導体基板５は一導電型を有する。この半導体基板５の受光面１ａおよび裏面１ｂには、図２（ａ），（ｂ）に示すように、半導体基板５の導電型と異なる逆導電型半導体層６（第１逆導電型半導体層６ａ、第３逆導電型半導体層６ｃ）を有する。
【００２２】
また、半導体基板５の貫通孔８の内面には、第２逆導電型半導体層６ｂが設けられている。
【００２３】
一導電型を示す半導体基板５としてボロンをドープしたｐ型のシリコン基板を使用する場合、このような逆導電型半導体層６はｎ型となり、例えばリンなどのｎ型不純物を半導体基板５の表面と貫通孔８の内面に拡散して形成される。
【００２４】
また、図２（ａ），（ｂ）において、集電電極３ａの電極材料として、特にアルミニウムを用いた場合、これを塗布、焼成して集電電極３ａを形成する際に、高濃度ドープ層４を同時に形成することができる。これにより、半導体基板５中で生成されたキャリアが効率よく集電される。ここで、高濃度とは半導体基板１における一導電型不純物の濃度よりも不純物濃度が大きいことを意味する。
【００２５】
このように、太陽電池素子１では、その受光面１ａおよび貫通孔８内部に、受光面電極２ａおよび貫通孔電極２ｂが配置される。また、裏面１ｂ上においては、逆導電型半導体層６上に第１電極２ｃが配置される。さらに、逆導電型半導体層６の非形成部には他極性の電極３として、集電電極３ａと出力電極３ｂとが配置される。
【００２６】
また、半導体基板５の一導電型領域（例えばｐ型）と逆導電型層（例えばｎ型）とを電気的に分離（ｐｎ分離）するため、図１（ａ）に示すように、第１電極２ｃを取り囲むように、その周辺部に分離溝９ａが設けられている。さらに、半導体基板５の裏面１ｂの外周端部に分離溝９ｂが設けられている。
【００２７】
なお、本発明の太陽電池モジュールに使用可能な太陽電池素子１は、上述のものに限定
されない。例えば、集電電極３ａ上に出力電極３ｂが配置されている太陽電池素子だけでなく、部分的には出力電極３ｂ上に集電電極３ａが配置されている太陽電池素子を用いてもよい。また、バックコンタクト型の太陽電池素子の場合で、貫通孔の無いＩＢＣ（Interdigitated Back Contact）と称する太陽電池素子でも本発明の太陽電池モジュールに適
用が可能である。
【００２８】
また、本実施形態の太陽電池素子は、バックコンタクト型太陽電池素子に限定されない。インターコネクタ１１を用いて太陽電池素子同士を接続できればよいので、例えば、半導体基板の両主面側に接続用の電極を備えた両面電極型の太陽電池素子でもよい。
【００２９】
＜＜太陽電池素子の製造方法＞＞
次に、本実施形態に係る太陽電池素子の製造方法について説明する。
【００３０】
＜半導体基板の準備工程＞
まず、一導電型を示す半導体基板５として、例えばボロンなどがドープされたｐ型のシリコン基板を準備する。このシリコン基板は、シリコンインゴットから切り出された単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板からなるシリコン基板を用いればよい。また、シリコン基板の大きさは例えば一辺１４０〜１８０ｍｍ程度の矩形（正方形を含む）状であり、その厚みは１００〜２５０μｍ程度にすればよい。
【００３１】
＜電極用の貫通孔の形成工程＞
次に、半導体基板５の受光面１ａと裏面１ｂとの間に貫通孔８を形成する。貫通孔８は、機械的ドリル、ウォータージェットまたはレーザー装置等を用いて、例えば半導体基板５の受光面１ａ側から裏面１ｂ側に向けて形成される。特に、貫通孔８形成時または形成後のマイクロクラックの発生を抑えるために、レーザー装置が好適に用いられる。
【００３２】
レーザーとしては、例えばエキシマレーザー、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザーまたはＹＶＯ４（イットリウム・バナデイト）レーザー等を使用することができる。
【００３３】
＜表面エッチング＞
貫通孔８を設けた半導体基板５の表面を、１０〜３０質量％程度、６０〜９０℃の水酸化ナトリウム水溶液を用いて、深さ１〜２０μｍ程度エッチングを施し、洗浄する。
【００３４】
これにより、貫通孔８内部の側面もエッチングされ、その表面が清浄化される。
【００３５】
＜逆導電型層の形成工程＞
次に、半導体基板５の表面に逆導電型半導体層６を形成する。逆導電型半導体層６を形成するためのｎ型化ドーピング元素としてはリン（Ｐ）を用い、シート抵抗が６０〜３００Ω／□程度のｎ型とすることでｐｎ接合部が形成される。
【００３６】
さらに、この逆導電型半導体層６の形成に例えば気相拡散法を用いた場合、半導体基板５の両面および貫通孔８の内壁に、同時に逆導電型半導体層６を形成することができる。
【００３７】
＜反射防止膜の形成工程＞
次に、第１逆導電型半導体層６ａの上に、反射防止膜７を形成することが好ましい。反射防止膜７の材料としては、窒化珪素膜や酸化チタン膜などを用いることができる。反射防止膜７の形成方法としては、プラズマ励起化学堆積（ＰＥＣＶＤ）法、蒸着法またはスパッタリング法などを用いることができる。
【００３８】
＜受光面電極および貫通孔電極の形成工程＞
次に、半導体基板５に、受光面電極２ａおよび貫通孔電極２ｂを形成する。まず、半導体基板５の受光面１ａにスクリーン印刷法などの塗布法を用いて導電性ペーストを塗布する。その後、例えば銀等からなる導電性ペーストであれば、最高温度５００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することによって、受光面電極２ａおよび貫通孔電極２ｂを形成する。
【００３９】
＜非受光面側電極の形成工程＞
次に、半導体基板５の裏面１ｂ上に、集電電極３ａを形成する。まず、例えばスクリーン印刷法を用いて、半導体基板５の裏面１ｂ上に導電性ペーストを塗布する。例えば、アルミニウム等からなる導電性ペーストを、集電電極３ａとなるような所定の電極形状に塗布する。そして、この導電性ペーストを、最高温度５００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することによって集電電極３ａを形成できる。これにより、一導電型半導体不純物が高濃度に拡散された高濃度ドープ層４を形成することも可能となる。
【００４０】
次に、半導体基板５の裏面１ｂ上に、第１電極２ｃ、出力電極３ｂおよび連結部３ｃを形成する。上述の塗布法を用いて、半導体基板５の裏面１ｂに導電性ペーストを塗布する。例えば、銀等からなる導電性ペーストを、例えば図１（ａ）の電極形状となるようにスクリーン印刷法を用いて塗布する。そして、最高温度５００〜８５０℃で数十秒〜数十分程度焼成することによって、第１電極２ｃ、出力電極３ｂおよび連結部３ｃを形成する。
【００４１】
＜ｐｎ分離工程＞
ｐｎ分離は、裏面１ｂの周辺部のみに酸化珪素またはアルミナなどの粉末を高圧で吹きつけて、裏面１ｂの周辺部の逆導電型層を削り取るブラスト加工法を用いることができる。また、裏面１ｂの周辺端部に分離溝９ｂを形成するレーザー加工法を用いることもできる。
【００４２】
次に、第１電極２c周辺部分のｐｎ分離を行う場合は、第１電極２c、集電電極３ａ、連結部３ｃ以外の部分に、ＹＡＧレーザー（波長１０６４ｎｍ）、またはＳＨＧ（Second Harmonic Generation）−ＹＡＧレーザー（波長５３２ｎｍ）などを用いてレーザー光を照射し、図示されているように、断面がＵ字状の分離溝９ａを形成することで行う。
【００４３】
ｐｎ分離工程は、上述のブラスト方法またはレーザー加工方法を用いたものに限定されない。例えば、フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ３）との混合溶液などのエッチング液の液に、半導体基板５の裏面１ｂのみを接触させてもよい。この方法によっても、裏面１ｂ側の逆導電型半導体層６をエッチングして除去できる。このようなウエットエッチングを用いる場合は、上述した裏面１ｂ側の電極の形成工程の前にウエットエッチングを行う。そして、第１電極２ｃの形成に用いる導電ペーストをｐ型の半導体基板とのオーミックコンタクト性が抑制された銀を主成分のものを使用するか、第１電極２ｃの形成部分の半導体基板５に予め絶縁膜を形成するとよい。
【００４４】
なお、このｐｎ分離工程は、上述したｐ型の半導体基板だけでなくｎ型の半導体基板についても同様に適用が可能である。
【００４５】
＜＜太陽電池モジュール＞＞
＜太陽電池モジュールの製造方法の概要＞
本実施形態における太陽電池モジュールの製造は、少なくとも以下の工程を有する。まず、太陽電池素子１の所定箇所に絶縁性の樹脂を配置する第１配置工程と、この樹脂の上にインターコネクタ１１を配置する第２配置工程とを有する。また、前記樹脂が配置されていない、太陽電池素子１とインターコネクタ１１との間をハンダ等の導電性の接続部材
を介して電気的に接続する第１接続工程と、前記樹脂を硬化させて、太陽電池素子１とインターコネクタ１１とを前記樹脂を介して接続する第２接続工程とを有する。
【００４６】
ここで、前記樹脂は、熱硬化型樹脂を用いてもよいし、光硬化型樹脂などを用いてもよい。ただし、インターコネクタ１１などの部材により硬化用の光がさえぎられる場合があるため、熱硬化型樹脂を用いることが望ましい。以下に、太陽電池素子１とインターコネクタ１１とを熱硬化型樹脂を介して接続させる例について説明する。
【００４７】
＜樹脂の塗布＞
本実施形態の樹脂の塗布は、次の工程から成る。まず、図４（ａ）に示すように、太陽電池素子１において、第１電極２ｃおよび出力電極３ｂの一方向であるＹ方向の所定間隔部位に接着剤である絶縁性の樹脂を複数箇所に塗布する。樹脂はスクリーン印刷法などによって、１０〜１００μｍ程度の膜厚に塗布する。樹脂は、例えばポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂またはエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂であり、例えば熱硬化型の樹脂である。ただし、この樹脂は、これを塗布後、一次硬化工程で溶剤を揮発させて、硬化中間状態にすること（Ｂステージ化）が可能なものが望ましい。以下、このような樹脂を用いる例を説明する。
【００４８】
太陽電池素子１に塗布した樹脂を一次硬化させて硬化中間状態にする。この樹脂は、例えば、一次硬化温度として８０〜１２０℃程度で、３〜１５分程度加熱する。これにより、樹脂は乾燥するが、下地との接着力はまだ弱く、再度の加熱によって軟化する状態となる。これにより、太陽電池素子１に硬化中間状態である半硬化接着層１０ａが形成される。
【００４９】
この半硬化接着層１０ａによって、図４（ｂ）に示すように、連結部３ｃも絶縁性の樹脂に覆われることになり、太陽電池モジュールの製造工程において、インターコネクタ１１が配置された場合でも、この部分で短絡しにくい。また、樹脂の硬化中間状態によって、後の太陽電池モジュールの製造工程までの間に塗布した樹脂が何かに触れてしまい、膜厚が薄くなるようなことを抑制する。さらに、これにより、後述する太陽電池モジュールの製造工程における、インターコネクタ１１の配置および位置合わせが容易となる。
【００５０】
また、後のラミネート工程および架橋工程において、半硬化接着層１０ａを二次硬化させることにより、完全硬化接着層１０ｂを形成することができる。
【００５１】
各々の半硬化接着層１０ａの厚みは、隣接する太陽電池素子１の第１電極２ｃおよび出力電極３ｂの各電極の厚みよりも厚いことが望ましい。これにより、ラミネート工程になどによる二次硬化時に、半硬化接着層１０ａが軟化溶融して、インターコネクタ１１にうねり、凹凸等があっても、その形状に追従して充填することができる。そして、樹脂が広がって、より接着面積を広げることができて、インターコネクタ１１と太陽電池素子１との接着をより強固なものとすることができる。
【００５２】
さらに、樹脂を塗布する幅Ｒ（図４（ａ）のＸ方向の長さ）は、隣接する太陽電池素子１の第１電極２ｃおよび出力電極３ｂの各電極の幅Ｑ、Ｕより大きくすることが望ましい。これにより、インターコネクタ１１が、斜め方向に配置、接続された場合でもインターコネクタ１１と太陽電池素子１とを接着することができる。
【００５３】
＜太陽電池モジュールの構成＞
図５（ａ）に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュールＭは太陽電池パネルＰを有する。太陽電池パネルＰは、透光性部材１２と裏面保護材１３との間に、表側充填材１４および裏側充填材１５で封入した太陽電池素子１を配置した構造を有する。そして、
太陽電池パネルＰの外周部には、図５（ｂ）に示すように、枠体１８を取り付けている。さらに、太陽電池パネルＰの裏面には、発電電力を出力配線１６を通じて外部回路に出力するための端子箱１７を取り付けている。
【００５４】
透光性基板１２としては、ガラスまたはポリカーボネート樹脂などからなる基板を用いる。ここでガラスとしては、例えば、白板強化ガラス、倍強化ガラスまたは熱線反射ガラスなどを用いる。また、樹脂であれば、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂を用いる。透光性基板３１は、白板強化ガラスであれば、厚さ３〜５ｍｍ程度であればよい。また、化学強化の軽量ガラスであれば、厚さ０．５〜２ｍｍ程度であればよい。
【００５５】
表面側充填材１４および裏面側充填材１５は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）またはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）から成り、Ｔダイと押し出し機とによって、厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状に成形されたものを用いる。これらはラミネート装置によって減圧下にて加熱加圧を行うことで、軟化、融着して他の部材と一体化する。
【００５６】
裏面保護材１３は水分を透過を抑制するように、アルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のシートなどを用いることができる。
【００５７】
＜太陽電池素子同士の接続＞
複数の太陽電池素子１は、その裏面側においてインターコネクタ１１によって互いに電気的に接続される。すなわち、本実施形態に係る太陽電池素子１の接続では、互いに隣り合う太陽電池素子１の電極同士がハンダおよびインターコネクタ１１を介して電気的に接続される。なお、インターコネクタ１１はハンダが表面に設けられたインターコネクタであってもよい。
【００５８】
本実施形態に係るインターコネクタ１１は、例えば厚さ０．１〜０．６ｍｍ程度であり、幅１〜４ｍｍ程度の直線形状の銅またはアルミニウムなどの長尺の良導電性金属から成る。また、インターコネクタ１１の長さは、太陽電池素子１の大きさ、接続する太陽電池素子の間の間隔などを考慮して最適な長さに決定すればよい。ただし、一般的な１５０〜１６０ｍｍ角程度の太陽電池素子１では、インターコネクタ１１の長さは、例えば２８０〜３４０ｍｍ程度である。
【００５９】
図６に本実施形態に係る２つの太陽電池素子１Ｓと太陽電池素子１Ｔとを直列に接続した状態を示す。図６において、１１（１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ）はインターコネクタを示す。本実施形態においては、太陽電池素子１Ｓの他極性の電極３の出力電極３ｂ２と、太陽電池素子１Ｔの一極性の電極２の第１電極２ｃとが、ほぼ一直線上に並ぶように太陽電池素子１Ｓ、１Ｔが配置されている。このため、太陽電池素子１Ｓと太陽電池素子１Ｔとの接続は、直線状のインターコネクタ１１を用いて、第１電極２ｃおよび出力電極３ｂの各電極とインターコネクタ１１が電気的に接続された第１部位Ｇ１を形成することができる。
【００６０】
第１部位Ｇ１の形成における太陽電池素子１の第１電極２ｃおよび出力電極３ｂの各電極とインターコネクタ１１との接続は、ハンダ付けの他、導電性樹脂などを用いたものでもよい。ハンダ付けで行う場合は、例えば、ディスペンサーなどを用いて、ハンダペーストを太陽電池素子１の各電極の上に、適量ずつ配置することでも可能である。ただし、インターコネクタ１１の略全面にディッピングまたはメッキなどによって、ハンダを１０〜２０μｍ程度、予めコーティングしておくとよい。これにより、インターコネクタ１１の上からハンダコテなどで部分的に加熱することでハンダ付けができて、工数の削減になり望ましい。
【００６１】
なお、本実施形態で使用するハンダは、錫および鉛を主成分とする共晶ハンダなどの有鉛ハンダの他、実質的に鉛が含有されていない無鉛ハンダでも使用可能である。例えば、錫が９９．２質量％、銀が０．３質量％および銅が０．５質量％程度の無鉛ハンダも使用可能である。
【００６２】
さらにハンダ付けする前には、太陽電池素子１の各電極の上にフラックスを部分的に配置することが望ましい。例えばパッド印刷（タンポ印刷）方法を用いて、太陽電池素子１の電極上のみにフラックスを太陽電池素子１の電極上に塗布することによりハンダ付け強度が向上する。
【００６３】
上述のように、太陽電池素子１をインターコネクタ１１を用いて接続した状態では、図７（ａ）に示すように、第１部位Ｇ１を有するのみである。図７（ｂ）に示すように、ラミネート工程および架橋工程において、半硬化接着層１０ａを一次硬化温度以上の二次硬化温度にすることによって、完全硬化接着層１０ｂを形成することができる。これにより、第1部位Ｇ１とは異なる部位で、インターコネクタ１１と半導体基板５とに接着した絶
縁性の接着部材１０が配置されている第２部位Ｇ２を形成することができる。なお、第２部位は１箇所以上あればよい。
【００６４】
このように第１部位Ｇ１の他に第２部位Ｇ２を形成したことによって、各電極間において、半導体基板５とインターコネクタ１１が接着される。このため、太陽電池モジュールの長期間に亘る屋外での使用において、繰り返される温度変化でのインターコネクタ１１の膨張、収縮に起因する動きが抑制される。これにより、インターコネクタ１１の屈曲等の変形が低減されて、太陽電池モジュールの長期的な信頼性を向上させることが可能となる。
【００６５】
また、第１部位Ｇ１の接続面積（接着面積）よりも第２部位Ｇ２の接続面積（接着面積）の方が大きいことが望ましい。第１部位Ｇ１の接着面積を大きくすることによって、ハンダ付けの面積が大きくなり、ハンダ付け時の加熱面積も大きくなる。このため、インターコネクタ１１を接続した後の太陽電池素子１の反りが大きくなるが、第１部位Ｇ１の接着面積よりも第２部位Ｇ２の接着面積の方が大きくすることによって、太陽電池素子１の反りを小さくすることができて、より強固に太陽電池素子１とインターコネクタ１１とを接着することができる。以上により、太陽電池モジュールの長期的な信頼性を向上させることができる。
【００６６】
＜ラミネート工程＞
以上のように、複数の太陽電池素子１を互いに接続した後に、図５（ａ）に示すように、太陽電池パネルＰを構成する各部材を準備する。すなわち、透光性部材１２、表側充填材１４、接続が完了した太陽電池素子１、裏側充填材１５および裏面保護材１３の積層体を準備する。
【００６７】
次いで、ラミネート工程として、この積層体を減圧下にて加圧しながら一体化する。以下、ラミネート工程について説明する。
【００６８】
まず、この積層体２８を、ラミネート装置（以下、ラミネーターという）Ｌにセットする。図８は、本実施形態で使用するラミネーターＬの一例を示す断面図である。図８に示すように、ラミネーターＬは上チャンバＬａおよび下チャンバＬｂを備えている。また、上チャンバＬａおよび下チャンバＬｂは開閉可能な構造にしている。
【００６９】
上チャンバＬａの上チャンバハウジング２１の内部には、シリコンゴムなどから成る伸
縮自在のダイヤフラムシート２３が設けられている。このダイヤフラムシート２３と上チャンバハウジング２１とに囲まれたチャンバ内部の領域２２は、減圧できるように、チャンバの外にある真空ポンプ２４に接続されている。
【００７０】
下チャンバハウジング２５には、その内部の下チャンバ真空領域３０を減圧するための真空ポンプ２９がつながっており、また、そのほぼ中央部には、ヒーター盤２６が配置されている。
【００７１】
ヒーター盤２６は、平面サイズが例えば２ｍ×１ｍ程度の大きさで、アルミニウムまたはステンレス等の金属部材から成り、その内部にヒーター２７が配置されている。ここで、予めヒーター２７に通電し、ヒーター盤２６上を上述の一次硬化温度よりも高温の二次硬化温度温度（例えば１３０〜１８０℃程度）に昇温しておく。その後、ラミネートする積層体２８を、このヒーター盤２６の上面に配置する。このように、積層体２８をヒーター盤２６の上にセットした状態で、上下両チャンバＬａ、Ｌｂを閉じて、真空ポンプ２４、２９によって上チャンバ真空領域２２および下チャンバ真空領域３０を６６〜１３３Ｐａ程度に減圧する。その後、積層体２８が所定の温度（例えば、５０〜１１０℃程度）に達したら、上チャンバ真空領域２２の圧力を上げる。これにより、ダイヤフラムシート２３を膨張させて、ラミネートする積層体２８を上チャンバＬａのダイヤフラムシート２３とヒーター盤２６との間で加熱しながら押圧する。
【００７２】
この状態を１５分〜１時間程度維持して、表側充填材１４および裏側充填材１５を溶融架橋させる。さらに、積層体２８の内部にある気泡を追い出して、軟化した表側充填材１４および裏側充填材１５を万遍なく太陽電池素子１の周囲に充填させる。
【００７３】
このとき、同時に太陽電池素子１および半硬化接着層１０ａも加熱、昇温される。この際、太陽電池素子１に大きな反りが発生することがなく、太陽電池素子１とインターコネクタ１１も加圧される。このラミネート工程による再度の加熱によって、二次硬化温度に達することにより、半硬化接着層１０ａは軟化溶融する。そして、各電極とインターコネクタ１１の間の第１部位Ｇ１以外の部位に、半硬化接着層１０ａが広がるとともに完全硬化接着層１０ｂが形成され、太陽電池素子１とインターコネクタ１１とが、完全硬化接着層１０ｂ（接続部材１０）により接着した第２部位Ｇ２が形成される。
【００７４】
この後、下チャンバ真空領域３０も大気圧に戻すと共に積層体２８を冷却して、上チャンバハウジング２１と下チャンバハウジング２５を開き、一体化した積層体２８（太陽電池パネルＰ）をラミネーターＬから取り出す。
【００７５】
このように、ラミネート工程において半硬化接着層１０ａの加熱も同時に行うことにより、工程の簡略化を図ることができる。さらに、押圧しながら太陽電池素子１とインターコネクタ１１を接続するため、接着面積を広げることができ、太陽電池素子１とインターコネクタ１１との接着をより強固にすることができる。
【００７６】
なお、ラミネート工程ですでに充填材１４、１５が溶融し、積層体２８は一体化し、太陽電池パネルＰの厚みは固定している。このため、ラミネート工程での充填材１４、１５の架橋は、不十分なものでもよい。この場合は、ラミネート工程後に所定温度まで昇温した架橋炉に、積層体２８を入れることで、充填材１４、１５の架橋を行ってもよい。また、この架橋で同時に半硬化接着層１０ａのさらなる硬化を行ってもよい。これにより、太陽電池パネルＰの１枚当りのラミネーターの占有時間を短くすることができて、量産時におけるラミネーターの必要台数を削減することができる。この架橋炉での熱処理は、例えば１３０〜１７０℃程度の温度で１５〜６０分程度で行う。
【００７７】
＜枠の取り付け等＞
次に、太陽電池パネルＰの外周部に、アルミニウムまたは樹脂などによって作製された枠１８をビス止めする。さらに、直列接続された複数の太陽電池素子１のうち、端部に位置する太陽電池素子の一端は、出力配線１６による出力取出部であり、太陽電池パネルＰの裏面側に接着剤などで取り付けられた樹脂製の端子箱１７に接続され、太陽電池モジュールＭが完成する。
【００７８】
以上により、本実施形態の太陽電池モジュールＭおよびその製造方法によれば、インターコネクタ１１の一主面の略全域に亘り電極を含む太陽電池素子１と接着されることになるので、長期間温度変化が激しい環境に置かれても、インターコネクタの屈曲等の変形を低減することができて、信頼性の高い太陽電池モジュールＭを提供できる。
【００７９】
なお、本発明の太陽電池モジュールおよびその製造方法は上述した実施形態に限定されない。例えば、接着部材として熱硬化性樹脂ではなく、光の照射により硬化する光硬化性樹脂を用いることができる。この場合は、樹脂の加熱工程が不要となる。
【符号の説明】
【００８０】
１：太陽電池素子
１ａ：受光面
１ｂ：非受光面
２：一極性の電極
２ａ：受光面電極
２ｂ：貫通孔電極
２ｃ：第１電極
３：他極性の電極
３ａ：集電電極
３ｂ：出力電極
３ｂｃ：中央部の出力電極
３ｃ：連結部
４：高濃度ドープ層
５：半導体基板
６：逆導電型半導体層
６ａ；第１逆導電型層
６ｂ：第２逆導電型層
６ｃ；第３逆導電型層
７：反射防止膜
８：貫通孔
９：分割溝
９ａ：周辺部の分離溝
９ｂ：外周端部の分離溝
１０： 樹脂
１０ａ：半硬化接着層
１０ｂ：完全硬化接着層
１１：インターコネクタ
１２：透光性部材
１３：裏面保護材
１４：表側充填材
１５：裏側充填材
１６：出力配線
１７：端子箱
１８：枠体
２０：ハンダ
２１：上チャンバーハウジング
２２：上チャンバー真空領域
２３：ダイヤフラムシート
２４：上チャンバー用真空ポンプ
２５：下チャンバーハウジング
２６：ヒーター盤
２７：ヒーター
２８：積層体
２９：下チャンバー用真空ポンプ
３０：下チャンバー真空領域
Ｍ：太陽電池モジュール
Ｐ：太陽電池パネル
Ｌ：ラミネーター
Ｇ１：第1部位
Ｇ２：第２部位
【図１】
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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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【図８】
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【図２】
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