(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に、アルカリバリア層（省略してもよい。）、金属裏面電極層、ＣＩＳ系光吸収層、バッファ層、窓層の順に積層された複数のＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイス部が導電パターンにより電気的に接続されたＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュールの上面に強化カバーガラスを設置した構造からなるＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、前記強化カバーガラスを設置する工程において、前記カバーガラスの周端部裏面（下面）の前記ＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュールの電極部が当接する位置に前記ＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュールと略同一色彩の黒色セラミック層を焼成形成した強化カバーガラスを用い、前記黒色セラミック層は前記強化カバーガラスの強化前のガラスの黒色セラミック層の形成位置に、ガラス成分及び顔料成分を溶剤に混合したインキをスクリーン印刷した後、強化カバーガラスを強化加工する際の加熱処理を利用して前記黒色セラミック層の焼成を行うことを特徴とするＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記インキのガラス成分は、酸化ビスマス、三酸化二ホウ素の何れか１つ以上と珪砂（ＳｉＯ2 ）等からなり、前記インキの顔料成分は、二酸化マンガン、酸化クロムの何れか１つ以上からなり、前記溶剤はテルペン系溶剤からなることを特徴とする前記請求項１に記載のＣＩＳ系薄膜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、カバーガラス裏面の周端部に黒色セラミック層を形成したＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な従来のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール１Ａは、図３に示すように、ガラス基板２Ａ上に形成したＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュール３（図２に図示のデバイス２をパターニングにより電気的に接続したもの）に充填材（図示省略。）を介してカバーガラス４を貼着（装着）した構造体の周端部にシール材６を介してアルミフレーム５を装着した構造であり、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、アルミフレーム５に囲まれたＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュール３の外周には電極部３Ａが設置されており、このようなＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール１Ａを目視した場合、アルミフレーム５とその内側にある電極部３ＡとＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュール３が目視されるが、アルミフレーム５は太陽電池サブモジュール３の色（黒褐色）に合わせて着色するが、電極部３Ａは銀白色であるため、電極部３Ａの色のみが異なり、モジュール全体の色彩が不統一で、図３（ｂ）に示すように、従来のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール１Ａの外観を損なうという問題があった。
【０００３】
太陽電池において、無色透明なフロートガラス（白板ガラス）の表面にセラミックス・インキを用いてスクリーン印刷法により複数の凸状膨隆部を形成することにより、光を乱反射させて受光量を増大させるもの（例えば、特許文献１参照。）があるが、このガラス）の表面に形成されたセラミックス・インキからなる複数の凸状膨隆部４は電極部を隠して、外観を美しく見せるものではない。
【０００４】
また、黒色セラミックス材料としては、ジルコニア又はアルミナを主成分とし、これに二酸化マンガン、四三酸化鉄、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化クロムの何れか一種又は二種以上の着色材料を５〜２０重量％配合し、焼成したもの（例えば、特許文献２参照。）が知られている。
【０００５】
前記のように従来のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール１Ａにおいては、銀白色の電極部３Ａを隠してＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール１Ａ全体の色彩を統一させて美観を向上させるという認識はなかった。
【０００６】
また、銀白色の電極部３Ａを、黒色の塗料、マジックインキ等塗ったり、黒色の樹脂（ビニール）テープ等を貼ることにより、銀白色の電極部３Ａを隠してＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール１Ａ全体の色彩を統一させて美観を向上させるという方法も考えられるが、太陽電池製造工程において、このような工程が１つ増え、工程が煩雑となり、製造コストが増大するという難点がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２９８２０２号公報
【特許文献２】特開平７−５６０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記問題点を解消するもので、本発明の目的は、太陽電池モジュールの組立製造工程を増加させることなく、モジュールの他の部分と異なる色を有する電極部を覆い隠してＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール全体の色彩を統一させて美観を向上させると共に、カバーガラス４の設置作業時の表、裏の判別を容易且つ確実にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、ガラス基板上に、アルカリバリア層（省略してもよい。）、金属裏面電極層、ＣＩＳ系光吸収層、バッファ層、窓層の順に積層された複数のＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイス部が導電パターンにより電気的に接続されたＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュールの上面に強化カバーガラスを設置した構造からなるＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの製造方法であって、前記強化カバーガラスを設置する工程において、前記カバーガラスの周端部裏面（下面）の前記ＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュールの電極部が当接する位置に前記ＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュールと略同一色彩の黒色セラミック層を焼成形成した強化カバーガラスを用い、前記黒色セラミック層は前記強化カバーガラスの強化前のガラスの黒色セラミック層の形成位置に、ガラス成分及び顔料成分を溶剤に混合したインキをスクリーン印刷した後、強化カバーガラスを強化加工する際の加熱処理を利用して前記黒色セラミック層の焼成を行うＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの製造方法である。
【００１０】
（２）本発明は、前記インキのガラス成分が、酸化ビスマス、三酸化二ホウ素の何れか１つ以上と珪砂（ＳｉＯ2 ）等からなり、前記インキの顔料成分は、二酸化マンガン、酸化クロムの何れか１つ以上からなり、前記溶剤はテルペン系溶剤からなる前記（１）に記載のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、太陽電池モジュールの組立製造工程を増加させることなく、モジュールの他の部分と異なる色を有する電極部を覆い隠してＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール全体の色彩を統一させて美観を向上させることができると共に、カバーガラス４の設置作業時の表、裏の判別を容易且つ確実にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の太陽電池モジュールは、ＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュールの色彩と同サブモジュールの電極部の色彩を同色に統一した外観上美しい黒色セラミック化粧太陽電池モジュールである。前記ＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュールの外周囲に形成される電極部の色彩は銀白色で、そのサブモジュールの発電部分の色彩である黒色とは色彩が相違するため、モジュール全体の色彩が不統一で、モジュールを設置した場合、美観を損ねるという問題があった。
【００１３】
本発明の黒色セラミック化粧太陽電池モジュール１の基本構成は、図１に示すように、パターンニングにより複数個のＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイス２（図２参照。）を電気的に接続したＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュール３を接着剤である加熱、架橋したＥＶＡ樹脂フィルム（図示省略。）を介してカバーカラス４を貼着した構造であり、この構造体の外周囲にシール材６を介してアルミフレーム５を取り付けたものである。なお、裏面側に、ガラス基板２Ａに、加熱、架橋したＥＶＡ樹脂フィルム（図示省略。）を介してバックシートを貼着する構造としてよい。
【００１４】
前記ＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイス２は、図２に示すような基本構造であり、青板ガラス等からなるガラス基板２Ａ、その上に、アルカリバリア層２Ｂ（省略してもよい。）、金属裏面電極層（一般的には、Mo）２Ｃ、ｐ形ＣＩＳ系光吸収層２Ｄ、高抵抗バッファ層２Ｅ、ｎ形窓層（透明導電膜）２Ｆの順で高品質薄膜層が順次積層されたサブストレート構造のｐｎヘテロ接合デバイスである。前記ｐ形ＣＩＳ系光吸収層２Ｄは、多元化合物半導体薄膜、特に、I-III-VI2 族カルコパイライト半導体、例えば、２セレン化銅インジウム(CuInSe2) 、２セレン化銅インジウム・ガリウム(CuInGaSe2) 、２セレン化銅ガリウム(CuGaSe2) 、２セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム(Cu(InGa)(SSe)2 ) 、２イオウ化銅インジウム(CuInS2 ) 、２イオウ化銅ガリウム(CuGaS2)、２イオウ化銅インジウム・ガリウム(CuInGaS2)、薄膜の２セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム(Cu(InGa)(SSe)2 を表面層として有する２セレン化銅インジウム・ガリウム(CuInGaSe2) のようなｐ形半導体からなる。
【００１５】
本発明の黒色セラミック化粧太陽電池モジュール１は、図１に示すように、ＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュール３の色彩と同サブモジュールの電極部３Ａの色彩を同色に統一した外観上美しい太陽電池モジュールである。太陽電池モジュール１は、ガラス基板上に、アルカリバリア層（省略してもよい。）、金属裏面電極層、ＣＩＳ系光吸収層、バッファ層、窓層の順に積層された複数のＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイス部（図２参照。）が導電パターンにより電気的に接続されたＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュール３の上面に強化カバーガラス４を設置した構造である。前記カバーガラス４の周端部裏面（下面）の前記太陽電池サブモジュールの電極部３Ａが当接する位置に前記太陽電池サブモジュールと略同一の色彩の黒色セラミック層７を形成する。その結果、前記黒色セラミック層７により前記太陽電池サブモジュール３の外周囲に形成された銀白色の電極部３Ａが覆い隠され、モジュール１は全体が統一された色彩となり、美観が向上する。前記図１（ｂ）では、電極部３Ａが太陽電池サブモジュール３の外周囲の長片にのみ設置されているので、前記黒色セラミック層７もそれを覆い隠くために、太陽電池サブモジュール３の外周囲の長片に設けているが、前記電極部３Ａが太陽電池サブモジュール３の外周囲の短片に設置されている場合は、前記黒色セラミック層７もそれを覆い隠すために、太陽電池サブモジュール３の外周囲の短片に設ける等して、電極部３Ａの設置位置に応じて対応する必要がある。
なお、前記黒色セラミック層７をカバーガラス４の表側面（上面）に形成しても色彩の統一効果は得られるが、この場合、前記黒色セラミック層７により入射光が一部遮蔽され、太陽電池サブモジュール３に影ができ、太陽電池の発電出力が低下する恐れがある。
【００１６】
前記黒色セラミック層は、ガラス成分及び顔料成分を溶剤に混合したインキをスクリーン印刷しこれを焼付けたものである。そして、前記黒色セラミック層のガラス成分は、酸化ビスマス、三酸化二ホウ素の何れか１つ以上と珪砂（ＳｉＯ2 ）等からなり、前記顔料成分は、二酸化マンガン、酸化クロムの何れか１つ以上からなり、前記溶剤はテルペン系溶剤からなる。
【００１７】
また、前記カバーガラス４の周端部裏面（下面）に黒色セラミック層７の焼付する作業は、前記カバーガラスを熱処理により強化加工する際に、同時に熱処理するので、太陽電池モジュールの組立製造工程が増加することはない。
【００１８】
また、前記カバーガラス４には、表、裏があり、裏面はザラザラしており、前記黒色セラミック層７を予め裏面に設けて置くことにより、カバーガラス４の設置作業の際に、表、裏の判別が容易且つ確実となり、作業性が向上し、不良品の発生率を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの構成図（断面図、平面図（ｂ）をＸ−Ｘで切断した切断面）である。（ｂ）同ＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの構成図（平面図）である。
【図２】本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの構成の一部であるＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイスの構成図（断面図）である。
【図３】（ａ）従来のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの構成図（断面図、平面図（ｂ）をＸ−Ｘで切断した切断面）である。（ｂ）従来のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュールの構成図（平面図）である。
【符号の説明】
【００２０】
１    本発明のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール
１Ａ  従来のＣＩＳ系薄膜太陽電池モジュール
２    ＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイス
２Ａ  ガラス基板
２Ｂ  アルカリバリア層
２Ｃ  金属裏面電極層
２Ｄ  ｐ形ＣＩＳ系光吸収層
２Ｅ  高抵抗バッファ層
２Ｆ  ｎ形窓層（透明導電膜）
３    ＣＩＳ系薄膜太陽電池サブモジュール
３Ａ  電極部
４    カバーガラス
５    アルミフレーム
６    シール材
７    黒色セラミック層
【図１】
0004116658.tif 000002
【図２】
0004116658.tif 000003
【図３】
0004116658.tif 000004