JP2013026378A - 太陽電池、太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】出力端子部の折り曲げ部が表面部材び裏面部材の外周部より外側にはみ出ることを防止して、太陽電池を密に隣接配置可能とする。
【解決手段】太陽電池素子１２が配線基材１１上に実装されるとともに配線基材１１に形成された出力端子部１７が配線基材１１から外部に突出して設けられている素子実装基板２と、素子実装基板２の表面側に積層配置された充填シート４１及び表面シート５１と、素子実装基板２の裏面側に積層配置された充填シート４１及び裏面シート６１とを備えた太陽電池１であって、少なくとも充填シート４１及び裏面部材６１の外周部であって出力端子部１７が位置する部分に切欠き部４１，６１が形成されており、出力端子部１７はこの切欠き部４１，６１において根元部分が裏面側に折り曲げられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、太陽電池素子実装基板の表面側に充填部材と表面部材とが積層配置され、裏面側に充填部材と裏面部材とが積層配置された構造の太陽電池に係り、より詳細には、太陽電池素子が実装される配線基材に形成された出力端子部の折り曲げ部の構造を工夫することで、太陽電池素子の搭載面積の高効率化を図った太陽電池、太陽電池を用いた太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。

近年、シリコン基板等の半導体基板の裏面にp型用電極とｎ型用電極の双方を形成したいわゆる裏面電極型太陽電池（バックコンタクト型太陽電池）の開発が進んでいる。

バックコンタクト型太陽電池に関しては、多数の太陽電池素子を１枚の配線シート上に実装してモジュール化する方法が一般に採用されている（例えば、特許文献１，２等参照）。

しかし、１枚の配線シートに多数の太陽電池素子を実装すると、実装した太陽電池素子の中に１枚でも不良が発生した場合、そのシート全体が不良となってしまうといった問題がある。

そこで、小サイズの配線シートに少数の太陽電池素子を実装して素子実装基板を作製し、この素子実装基板の表裏両面に、充填部材と表面部材及び充填部材と裏面部材とをそれぞれ積層配置して小サイズの太陽電池を作製し、このようにして作製した太陽電池を複数隣接配置し、対向している出力端子部同士を接続することにより、最終形態の太陽電池モジュールを構成することが考えられる。

この構成の特徴は、個々の小サイズの太陽電池が正常に動作することを確認した上で、最終形態の太陽電池モジュールを構成できるため、最終形態での歩留りが非常に高く、万一不良の太陽電池があっても、交換が容易である点にある。

図１６（ａ）〜（ｅ）は、小サイズの配線シートを用いた太陽電池モジュールの作製手順を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）〜（ｅ）は断面図である。

まず、図１６（ａ）に示すように、配線基材１０２上に太陽電池素子１０１を実装して素子実装基板１００を作製する。配線基材１０２には、配線基材１０２の周辺部（図１６（ａ）では、対角方向の角部４箇所）から外部に突出させて各出力端子部１０３が設けられている。

次に、図１６（ｂ）に示すように、この素子実装基板１００の表面側に充填部材１０５と表面部材１０６とを配置し、裏面側に充填部材１０５と裏面部材１０７とを配置して全体をラミネート処理する。これにより、図１６（ｃ）に示すように、小サイズの太陽電池１１０が作製される。

次に、図１６（ｄ）に示すように、各出力端子部１０３を配線基材１０２の裏面側に略コ字状に折り曲げる。

次に、図１６（ｅ）に示すように、この太陽電池１１０を複数個（図１６（ｅ）では２個）隣接配置し、隣接する（対向する）出力端子部１０３同士を半田等によって接続する。以上により、最終形態の太陽電池モジュールが作製される。

特開２０１１−１１４２０５号公報 特開２０１１−０９１３２７号公報

上記構成の太陽電池モジュールでは、小サイズの太陽電池１１０を複数個隣接して配置する場合、隣接する太陽電池１１０を密に配置することができない。

すなわち、図１６（ｃ）に示すように、素子実装基板１００の表面側に充填部材１０５と表面部材１０６とを配置し、素裏面側に充填部材１０５と裏面部材１０７とを配置して全体をラミネート処理すると、充填部材１０５が溶けて表面部材１０６や裏面部材１０７の外周部から大きくはみ出してしまう。このはみ出した部分は後工程でカットすることで無くすことができるが、出力端子部１０３の部分では、充填部材１０５が出力端子部１０３の表面に付着してはみ出しているため、これをカットすることは困難である。そのため、この状態で出力端子部１０３を折り曲げると、図１６（ｄ）に示すように、出力端子部１０３に充填部材１０５が付着しているため折り曲げにくく、大きなＲがついてしまう。すなわち、出力端子部１０３の折り曲げ部１０３ａが表面部材１０６及び裏面部材１０７の外周部から大きく外側にはみ出してしまうことになる。

そのため、この状態で複数の太陽電池１１０を隣接配置しても、隣接する出力端子部１０３の折り曲げ部１０３ａが邪魔になって表面部材１０６及び裏面部材１０７の外周部同士を接する程度まで密に配置することができないといった問題があった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、出力端子部の折り曲げ部が表面部材び裏面部材の外周部より外側にはみ出ることを防止することにより、太陽電池を密に隣接配置することのできる太陽電池セル、太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の太陽電池は、１または複数個の太陽電池素子が配線基材上に実装されるとともに前記配線基材に形成された出力端子部が前記配線基材から外部に突出して設けられている素子実装基板と、前記素子実装基板の表面側に積層配置された充填部材及び表面部材と、前記素子実装基板の裏面側に積層配置された充填部材及び裏面部材とを備えた太陽電池であって、前記表面部材、前記両充填部材及び前記裏面部材の外周部であって前記出力端子部が位置する部分に切欠き部が形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、表面部材、両充填部材及び裏面部材の外周部であって出力端子部が位置する部分に切欠き部を形成することで、出力端子部を根元部分から折り曲げた場合でも、その折り曲げ部を切欠き部内に位置させることができるため、折り曲げた出力端子部が表面部材、充填部材及び裏面部材の外周部より外側にはみ出ることを防止することができる。

また、本発明の太陽電池は、１または複数個の太陽電池素子が配線基材上に実装されるとともに前記配線基材に形成された出力端子部が前記配線基材から外部に突出して設けられている素子実装基板と、前記素子実装基板の表面側に積層配置された充填部材及び表面部材と、前記素子実装基板の裏面側に積層配置された充填部材及び裏面部材とを備えた太陽電池であって、前記両充填部材及び前記裏面部材の外周部であって前記出力端子部が位置する部分に切欠き部が形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、両充填部材及び裏面部材の外周部であって出力端子部が位置する部分に切欠き部を形成することで、出力端子部を根元部分から折り曲げた場合でも、その折り曲げ部を切欠き部内に位置させることができるため、折り曲げた出力端子部が表面部材の外周部より外側にはみ出ることを防止することができる。

また、本発明によれば、前記出力端子部は、前記切欠き部において前記裏面部材側に折り曲げられている。出力端子部を根元部分から裏面部材側に折り曲げるとき、その折り曲げ部を切欠き部に位置させることができるため、折り曲げた出力端子部が表面部材の外周部より外側にはみ出ることがない。

すなわち、前記出力端子部は、前記表面部材の外周部より内側で折り曲げられている。出力端子部を表面部材の外周部より内側で折り曲げることにより、折り曲げた出力端子部が表面部材の外周部より外側にはみ出ることがない。そのため、受光面側から見たときの太陽電池全体の縦横のサイズを表面部材の外周部の縦横のサイズに抑えることができる。

また、本発明によれば、前記太陽電池素子の周囲の領域が非透明部材によって被覆された構成としてもよい。このように、太陽電池素子の周囲の領域に非透明部材を設けることで、太陽電池素子を表面側から見たとき、出力端子部が表面側から視認しにくくなり、品位が向上する。

また、本発明によれば、前記非透明部材は、前記太陽電池素子の周囲の領域が非透明インクによって印刷された絶縁性フィルムによって形成され、前記絶縁性フィルムを前記表面部材に張り付けることで前記太陽電池素子の周囲の領域が前記非透明インクで被覆された構成とすることができる。このような構成とすれば、非透明インクが印刷された絶縁性フィルムを表面部材に貼り合わせるだけで、表面部材側において、太陽電池素子の周囲の領域を透過する光を遮断することができ、出力端子部を表面側から視認しにくくすることができる。

また、本発明の太陽電池モジュール、上記各構成の太陽電池が複数個隣接配置され、隣接する前記太陽電池の対向する前記出力端子部同士が接続された構成としている。

上記構成によれば、出力端子部は、充填部材及び裏面部材の切欠き部内において折り曲げられており、表面部材、充填部材及び裏面部材の外周部から外側にはみ出ることがない。従って、この太陽電池を複数個隣接配置して対向する出力端子部同士を接続する場合、接続端子部は、表面部材、充填部材及び裏面部材の外周部から外側にはみ出ることなく接続できるので、受光面側から見たとき、太陽電池の表面部材を接触させた状態で配置することができる。すなわち、隣接する太陽電池の表面部材間を隙間なく配置できるため、その分、太陽電池を密に配置することが可能となり、同じサイズの太陽電池モジュールにおいて発電効率を向上させることができる。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、１または複数個の太陽電池素子が配線基材上に実装されるとともに前記配線基材に形成された出力端子部が前記配線基材から外部に突出して設けられている素子実装基板と、前記素子実装基板の表面側に積層配置された充填部材及び表面部材と、前記素子実装基板の裏面側に積層配置された充填部材及び裏面部材とを備えた太陽電池を用いて太陽電池モジュールを製造する方法であって、前記素子実装基板の表面側に、前記出力端子部が位置する外周部に切欠き部が設けられた充填部材と表面部材とを配置し、前記素子実装基板の裏面側に、前記出力端子部が位置する外周部に切欠き部が設けられた充填部材と裏面部材とを配置して全体をラミネート処理する工程と、前記出力端子部を前記切欠き部において根元部分から前記素子実装基板の裏面側に折り曲げる工程と、折り曲げられた前記出力端子部同士を対向させ、かつ、前記表面部材の外周部を接するようにして複数個の太陽電池を隣接配置する工程と、隣接する太陽電池の対向する出力端子部同士を接続する工程と、を含むことを特徴としている。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、１または複数個の太陽電池素子が配線基材上に実装されるとともに前記配線基材に形成された出力端子部が前記配線基材から外部に突出して設けられている素子実装基板と、前記素子実装基板の表面側に積層配置された充填部材及び表面部材と、前記素子実装基板の裏面側に積層配置された充填部材及び裏面部材とを備えた太陽電池を用いて太陽電池モジュールを製造する方法であって、前記素子実装基板の表面側に、前記出力端子部が位置する外周部に切欠き部が設けられた充填部材と外周部に切欠き部が設けられていない表面部材とを配置し、前記素子実装基板の裏面側に、前記出力端子部が位置する外周部に切欠き部が設けられた充填部材と裏面部材とを配置して全体をラミネート処理する工程と、前記出力端子部を前記切欠き部において根元部分から前記素子実装基板の裏面側に折り曲げる工程と、折り曲げられた前記出力端子部同士を対向させ、かつ、前記表面部材の外周部を接するようにして複数個の太陽電池を隣接配置する工程と、隣接する太陽電池の対向する出力端子部同士を接続する工程と、を含むことを特徴としている。

このような特徴を有する本発明の製造方法によれば、出力端子部は、充填部材及び裏面部材の切欠き部内において折り曲げられており、表面部材、充填部材及び裏面部材の外周部から外側にはみ出ることがない。従って、この太陽電池を複数個隣接配置して対向する出力端子部同士を接続する場合、接続端子部は、表面部材、充填部材及び裏面部材の外周部から外側にはみ出ることなく接続できるので、受光面側から見たとき、太陽電池の表面部材を接触させた状態で配置することができる。すなわち、隣接する太陽電池の表面部材間を隙間なく配置できるため、その分、太陽電池を密に配置した太陽電池モジュールを製造することができる。

本発明によれば、少なくとも充填部材及び裏面部材の外周部であって出力端子部が位置する部分に切欠き部を形成することで、出力端子部を根元部分から折り曲げた場合でも、その折り曲げ部を切欠き部に位置させることができるため、折り曲げた出力端子部が表面部材及び裏面部材の外周部より外側にはみ出ることを防止することができる。

（ａ）は、本発明の実施形態に係る太陽電池を受光面側から見た平面図、（ｂ）は断面図である。 配線シートの模式的な平面図である。 （ａ）は、太陽電池セルの一例を模式的に示す断面図、（ｂ）は、（ａ）に示される太陽電池セルの半導体基板の裏面の一例を模式的に示す平面図である。 充填シート、表面シート、及び裏面シートの構成例１を示す分解斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は、構成例１の各シートを用いた太陽電池の製造方法、及びこの太陽電池を複数個用いた太陽電池モジュールの製造方法の各工程を示す断面図、（ｆ）は平面図である。 充填シート、表面シート、及び裏面シートの構成例２を示す分解斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は、構成例２の各シートを用いた太陽電池の製造方法、及びこの太陽電池を複数個用いた太陽電池モジュールの製造方法の各工程を示す断面図、（ｆ）は平面図である。 本発明の実施形態の他の実施例に係る太陽電池を受光面側から見た平面図である。 他の実施例に係る太陽電池に使用される縦長の配線シートの模式的な平面図である。 太陽電池素子を縦長の配線シートに取り付ける様子を示す平面図である。 他の実施例に係る太陽電池に使用される充填シート、表面シート、及び裏面シートの構成例３を示す分解斜視図である。 他の実施例に係る太陽電池に使用される充填シート、表面シート、及び裏面シートの構成例４を示す分解斜視図である。 他の実施例に係る太陽電池を複数個使用した最終形態の太陽電池モジュールの一例を示す平面図である。 （ａ），（ｂ）は、本発明に係る各太陽電池の応用例を示す平面図である。 （ａ）は、従来構造の太陽電池の平面図、（ｂ）は断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、小サイズの配線シートを用いた太陽電池モジュールの作製手順を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）〜（ｅ）は断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１（ａ），（ｂ）は、本発明の実施形態に係る太陽電池を受光面側から見た平面図及び断面図である。

本実施形態の太陽電池１は、方形状に形成された配線シート１０上に裏面電極型太陽電池素子（以下、単に太陽電池素子という。）２０が実装されて素子実装基板２が構成されている。そして、この素子実装基板２の受光面側（表面側）に充填シート（充填部材）４１と表面シート（表面部材）５１とが積層配置され、裏面側に充填シート（充填部材）４１と裏面シート（裏面部材）６１とが積層配置されて太陽電池１が構成されている。

図２は、配線シート１０の模式的な平面図である。

配線シート１０は、絶縁性の配線基材１１と、配線基材１１の表面上に形成された配線材（配線パターン）１２とを備えている。

配線材（配線パターン）１２は、櫛形状のｎ型用配線１３と櫛形状のｐ型用配線１４とで構成されており、櫛形状のｎ型用配線１３の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用配線１４の櫛歯に相当する部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにして、ｎ型用配線１３とｐ型用配線１４とが対向配置されている。すなわち、櫛形状のｎ型用配線１３の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用配線１４の櫛歯に相当する部分とは、それぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて、すなわち絶縁状態で配置されている。

また、配線基材１１には、ｎ型用配線１３の上端部の左右両側に横方向に突出させて出力端子部１７が接続され、ｐ型用配線１４の下端部の左右両側に横方向に突出させて出力端子部１７が接続されている。

ここで、配線基材１１の材質としては、電気絶縁性の材質であれば特に限定なく用いることができ、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：Polyethylene naphthalate）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Polyphenylene sulfide）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ：Polyvinyl fluoride）及びポリイミド（Polyimide）から選択された少なくとも１種の樹脂を含む材質を用いることができる。

また、配線基材１１の厚みは特に限定されるものではなく、例えば２５μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。

なお、配線基材１１は、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。

また、ｎ型用配線１３及びｐ型用配線１４の材質としては、電気導電性の材質のものであれば特に限定なく用いることができ、例えば銅、アルミニウム及び銀から選択された少なくとも１種を含む金属などを用いることができる。また、出力端子部１７の材質としては、電気導電性の材質のものであれば特に限定なく用いることができ、例えば銅、アルミニウム及び銀から選択された少なくとも１種を含む金属などを用いることができるが、本実施形態では、銅箔を用いている。出力端子部１７の厚みは特に限定されるものではいが、例えば８０μｍとすることができる。

また、ｎ型用配線１３及びｐ型用配線１４の厚みは特に限定されるものではなく、例えば１０μｍ以上３５μｍ以下とすることができる。

また、ｎ型用配線１３及びｐ型用配線１４の形状もそれぞれ上述した形状に限定されず、適宜設定することができる。

また、ｎ型用配線１３の少なくとも一部の表面及び／またはｐ型用配線１４の少なくとも一部の表面には、例えばニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、ＳｎＰｂはんだ、及びＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から選択された少なくとも１種を含む電気導電性物質を設置してもよい。この場合には、ｎ型用配線１３及びｐ型用配線１４と後述する太陽電池素子２０の電極との電気的接続を良好なものとし、ｎ型用配線１３及び／またはｐ型用配線１４の耐候性を向上させることができる。

また、ｎ型用配線１３の少なくとも一部の表面及び／またはｐ型用配線１４の少なくとも一部の表面には、例えば黒化処理などの表面処理を施してもよい。

なお、ｎ型用配線１３及びｐ型用配線１４もそれぞれ、１層のみからなる単層構造であってもよく、２層以上からなる複数層構造であってもよい。

図３（ａ）は、太陽電池素子２０の一例を模式的に示す断面図である。

この太陽電池素子２０は、例えばｎ型またはｐ型の導電型を有するシリコン基板などの半導体基板２１と、太陽電池素子２０の受光面となる半導体基板２１の凹凸表面上に形成された反射防止膜２７と、太陽電池素子２０の裏面となる半導体基板２１の裏面に形成されたパッシベーション膜２６とを備えている。また、その平面形状は、図１に示すように、方形状に形成された半導体基板の各コーナー部がテーパ状に切り欠かれた八角形状となっている。

また、半導体基板２１の裏面には、例えばリンなどのｎ型不純物が拡散して形成されたｎ型不純物拡散領域２２と、例えばボロンなどのｐ型不純物が拡散して形成されたｐ型不純物拡散領域２３とが、所定の間隔をあけて交互に形成されているとともに、半導体基板２１の裏面のパッシベーション膜２６に設けられたコンタクトホールを通して、ｎ型不純物拡散領域２２に接するｎ型用電極２４、及びｐ型不純物拡散領域２３に接するｐ型用電極２５がそれぞれ設けられている。

ここで、ｎ型またはｐ型の導電型を有する半導体基板２１の裏面には、ｎ型不純物拡散領域２２またはｐ型不純物拡散領域２３と半導体基板２１内部との界面において複数のｐｎ接合が形成されることになる。半導体基板２１がｎ型またはｐ型のいずれの導電型を有していても、ｎ型不純物拡散領域２２及びｐ型不純物拡散領域２３はそれぞれ半導体基板２１内部と接合していることから、ｎ型用電極２４及びｐ型用電極２５はそれぞれ半導体基板２１の裏面に形成された複数のｐｎ接合にそれぞれ対応する電極となる。なお、半導体基板２１の導電型を問わず、近接するｎ型不純物拡散領域２２とｐ型不純物拡散領域２３との接触によりｐｎ接合が形成されてもよい。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される太陽電池素子２０の半導体基板２１の裏面の一例を模式的に示す平面図である。

図３（ｂ）に示すように、ｎ型用電極２４及びｐ型用電極２５はそれぞれ櫛形状に形成されており、櫛形状のｎ型用電極２４の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極２５の櫛歯に相当する部分とが１本ずつ交互に噛み合わさるようにして、ｎ型用電極２４とｐ型用電極２５とが配置されている。すなわち、櫛形状のｎ型用電極２４の櫛歯に相当する部分と櫛形状のｐ型用電極２５の櫛歯に相当する部分とは、それぞれ１本ずつ交互に所定の間隔を空けて、すなわち絶縁状態で配置されている。

なお、太陽電池素子２０の裏面のｎ型用電極２４及びｐ型用電極２５のそれぞれの形状及び配置は、図３（ｂ）に示す構成に限定されるものではなく、配線シート１０のｎ型用配線１３及びｐ型用配線１４にそれぞれ電気的に接続可能な形状及び配置であればよい。

このような配線シート１０及び太陽電池素子２０の構成において、配線シート１０の表面上のｎ型用配線１３及びｐ型用配線１４に、太陽電池素子２０の裏面に形成されたｎ型用電極２４及びｐ型用電極２５の位置を合わせるようにして、配線シート１０上に太陽電池素子２０を設置することによって、素子実装基板２を作製することができる。

＜シート構成例１＞
図４は、充填シート４１、表面シート５１、及び裏面シート６１の構成例１を示す分解斜視図である。

構成例１では、充填シート４１、表面シート５１、及び裏面シート６１のそれぞれが、素子実装基板２の形状に合わせて方形状に形成されているとともに、各シートの外周部であって、配線シート１０の出力端子部１７が位置する部分、すなわち対角方向の角部４箇所に切欠き部４１ａ，５１ａ，６１ａがそれぞれ形成されている。

次に、上記構成の素子実装基板２、及び上記構成例１の充填シート４１、表面シート５１、及び裏面シート６１を用いて図１に示す太陽電池１を製造し、その太陽電池１を複数個用いて太陽電池モジュールを製造する方法について、図４及び図５（ａ）〜（ｆ）に示す製造方法の各工程図を参照して説明する。ただし、図５（ａ）〜（ｅ）は断面図、図５（ｆ）は平面図である。

まず、図４及び図５（ａ）に示すように、素子実装基板２の表面側に、出力端子部１７が位置する外周部に切欠き部４１ａ，５１ａがそれぞれ設けられた充填シート４１と表面シート５１とを配置し、素子実装基板２の裏面側に、出力端子部１７が位置する外周部に切欠き部４１ａ，６１ａがそれぞれ設けられた充填シート４１と裏面シート６１とを配置して全体をラミネート処理することにより、図５（ｂ）に示す太陽電池１を作製する。

この後、出力端子部１７が位置している表面シート５１及び裏面シート６１の切欠き部５１ａ，６１ａ以外の外周部については、ラミネート処理によってはみ出した充填部材（充填シート部分）４１ｂをカットする。なお、表面シート５１及び裏面シート６１の切欠き部５１ａ，６１ａにおいても、はみ出した充填部材（充填シート部分）４１ｃが出力端子部１７に付着している。

次に、この状態で、図５（ｃ）に示すように、出力端子部１７を根元部分から素子実装基板２の裏面側まで折り返すように折り曲げる。このとき、図５（ｄ）に一部を拡大して示すように、出力端子部１７にも充填部材１４ｃが付着していることから、根元部分で折り曲げにくくなっているものの、多少大きなＲで出力端子部１７を裏面側に折り曲げても、表面シート５１及び裏面シート６１の外周部はそれよりも外側に出っ張っているため、最終的には、表面シート５１及び裏面シート６１の外周部内で（すなわち、表面シート５１及び裏面シート６１の切欠き部５１ａ，６１ａ内において）出力端子部１７を折り曲げることができる。

ただし、出力端子部１７は、隣接する他の太陽電池１の出力端子部１７と接続するため、実際には、表面シート５１及び裏面シート６１の外周面に沿って折り曲げている。

この後、図５（ｅ），（ｆ）に示すように、折り曲げられた出力端子部１７同士を対向させ、かつ、表面シート５１の外周部を接するようにして複数個（図では２個）の太陽電池１，１を隣接配置し、隣接している太陽電池１，１の対向する出力端子部１７同士を半田等で接続する。これにより、太陽電池１を複数個接続した最終形態の太陽電池モジュールを作製することができる。

ここで、充填シート４１としては、太陽光に対して透明な樹脂であれば特に限定されることなく用いることができるが、より好ましくは、エチレンビニルアセテート樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂及びゴム系樹脂の中から選択された少なくとも１種の透明樹脂を用いることが好ましい。

また、表面シート５１としては、太陽光に対して透明な基板であれば特に限定されることなく用いることができ、例えばガラス基板などを用いることができる。

また、裏面シート６１としては、充填シート４１の裏面を保護することができるものであればよく、例えば、従来から用いられているＰＥＴなどの耐候性フィルムを用いることができる。

本発明の製造方法によれば、出力端子部１７は、表面シート５１及び裏面シート６１の切欠き部５１ａ，６１ａ内において折り曲げられており、表面シート５１及び裏面シート６１の外周部から外側にはみ出ることがない。従って、この太陽電池１を複数個隣接配置して対向する出力端子部１７同士を接続する場合、接続端子部１７は、表面シート５１及び裏面シート６１の外周部から外側にはみ出ることなく接続できるので、受光面側から見たとき、太陽電池１の表面シート５１を接触させた状態で配置することができる。すなわち、隣接する太陽電池１の表面シート５１間を隙間なく配置できるため、その分、太陽電池１を密に配置した太陽電池モジュールを作製することができるものである。

＜シート構成例２＞
図６は、充填シート４１、表面シート５１、及び裏面シート６１の構成例２を示す分解斜視図である。

構成例２では、充填シート４１、表面シート５１、及び裏面シート６１のそれぞれが、素子実装基板２の形状に合わせて方形状に形成されているが、表面シート５１を除く充填シート４１と裏面シート６１には、その外周部であって、配線シート１０の出力端子部１７が位置する部分、すなわち対角方向の角部４箇所に切欠き部４１ａ，６１ａがそれぞれ形成されている。つまり、表面シート５１は、切欠き部の無い単純な方形状となっている。

次に、上記構成の素子実装基板２、及び上記構成例２の充填シート４１、表面シート５１、及び裏面シート６１を用いて図１に示す太陽電池１を製造し、その太陽電池１を複数個用いて太陽電池モジュールを製造する方法について、図６及び図７（ａ）〜（ｆ）に示す製造方法の各工程図を参照して説明する。ただし、図７（ａ）〜（ｅ）は断面図、図７（ｆ）は平面図である。

まず、図６及び図７（ａ）に示すように、素子実装基板２の表面側に、出力端子部１７が位置する外周部に切欠き部４１ａが設けられた充填シート４１と切欠き部が設けられていない表面シート５１とを配置し、素子実装基板２の裏面側に、出力端子部１７が位置する外周部に切欠き部４１ａ，６１ａがそれぞれ設けられた充填シート４１と裏面シート６１とを配置して全体をラミネート処理することにより、図７（ｂ）に示す太陽電池１を作製する。

この後、出力端子部１７が位置している充填シート４１及び裏面シート６１の切欠き部４１ａ，６１ａ以外の外周部については、ラミネート処理によってはみ出した充填部材（充填シート部分）４１ｂをカットする。なお、充填シート４１及び裏面シート６１の切欠き部４１ａ，６１ａにおいても、はみ出した充填部材（充填シート部分）４１ｃが出力端子部１７に付着している。

次に、この状態で、図７（ｃ）に示すように、出力端子部１７を根元部分から素子実装基板２の裏面側まで折り返すように略コ字状に折り曲げる。このとき、図７（ｄ）に一部を拡大して示すように、出力端子部１７にも充填部材４１ｃが付着していることから、根元部分で折り曲げにくくなっているものの、多少大きなＲで出力端子部１７を裏面側に折り曲げても、表面シート５１及び裏面シート６１の外周部はそれよりも外側に出っ張っているため、最終的には、表面シート５１及び裏面シート６１の外周部内で（すなわち、裏面シート６１の切欠き部６１ａ内において）出力端子部１７を折り曲げることができる。

ただし、出力端子部１７は、隣接する他の太陽電池１の出力端子部１７と接続するため、実際には、表面シート５１及び裏面シート６１の外周面に沿って折り曲げている。

この後、図７（ｅ），（ｆ）に示すように、折り曲げられた出力端子部１７同士を対向させ、かつ、表面シート５１の外周部を接するようにして複数個（図では２個）の太陽電池１，１を隣接配置し、隣接している太陽電池１，１の対向する出力端子部１７同士を半田等で接続する。これにより、太陽電池１を複数個接続した最終形態の太陽電池モジュールを作製することができる。

本発明の製造方法によれば、出力端子部１７は、裏面シート６１の切欠き部６１ａ内において折り曲げられており、表面シート５１及び裏面シート６１の外周部から外側にはみ出ることがない。従って、この太陽電池１を複数個隣接配置して対向する出力端子部１７同士を接続する場合、接続端子部１７は、表面シート５１及び裏面シート６１の外周部から外側にはみ出ることなく接続できるので、受光面側から見たとき、太陽電池１の表面シート５１を接触させた状態で配置することができる。すなわち、隣接する太陽電池１の表面シート５１間を隙間なく配置できるため、その分、太陽電池１を密に配置した太陽電池モジュールを作製することができるものである。

＜太陽電池の他の実施例＞
図８は、本実施形態に係る太陽電池の他の実施例を示している。

図１に示した実施例では、太陽電池１は、配線シート１０に１個の太陽電池素子２０を実装しているが、他の実施例の太陽電池１Ａは、配線シート１０Ａに５個の太陽電池素子２０を実装している。

すなわち、配線シート１０Ａは、図９に示すように、１つの櫛形状のｎ型用配線１３と１つの櫛形状のｐ型用配線１４との組み合わせである配線パターン１２が配線基材１１の表面上に縦方向に５つ並べて配置されており、各配線パターン１２は、隣接して配置されている他の配線パターン１２と電気的に接続されている。

また、配線基材１１には、最上部の配線パターン１２のｎ型用配線１３の上端部の左右両側に横方向に突出させて出力端子部１７が接続され、最下部の配線パターン１２のｐ型用配線１４の下端部の左右両側に横方向に突出させて出力端子部１７が接続されている。

そして、図１０に示すように、配線シート１０Ａ上の各配線パターン１２のｎ型用配線１３及びｐ型用配線１４に、図２に示す太陽電池素子２０のｎ型用電極２４及びｐ型用電極２５の位置を合わせるようにして、配線パターン１２上に太陽電池素子２０をそれぞれ実装することによって、図８に示すように、縦長の素子実装基板２Ａを作製している。

＜シート構成例３＞
図１１は、充填シート４１Ａ、表面シート５１Ａ、及び裏面シート６１Ａの構成例３を示す分解斜視図である。

構成例３では、充填シート４１Ａ、表面シート５１Ａ、及び裏面シート６１Ａのそれぞれが、素子実装基板２Ａの形状に合わせて長方形状に形成されているとともに、各シートの外周部であって、配線シート１０Ａの出力端子部１７が位置する部分、すなわち対角方向の角部４箇所に切欠き部４１Ａａ，５１Ａａ，６１Ａａがそれぞれ形成されている。

なお、上記構成の素子実装基板２Ａ、及び上記構成例３の充填シート４１Ａ、表面シート５１Ａ、及び裏面シート６１Ａを用いて図８に示す太陽電池１Ａを製造し、その太陽電池１Ａを複数個（この例では３個）用いて図１３に示す最終形態の太陽電池モジュールを製造する方法については、上記構成例１で説明した図４及び図５（ａ）〜（ｅ）に示す製造方法と基本的に同じであるので、ここでは説明を省略する。

＜シート構成例４＞
図１２は、充填シート４１Ａ、表面シート５１Ａ、及び裏面シート６１Ａの構成例４を示す分解斜視図である。

構成例４では、充填シート４１Ａ、表面シート５１Ａ、及び裏面シート６１Ａのそれぞれは、素子実装基板２Ａの形状に合わせて長方形状に形成されており、かつ、表面シート５１Ａを除く充填シート４１Ａと裏面シート６１Ａには、その外周部であって、配線シート１０Ａの出力端子部１７が位置する部分、すなわち対角方向の角部４箇所に切欠き部４１Ａａ，６１Ａａがそれぞれ形成されている。つまり、表面シート５１Ａは、切欠き部の無い単純な長方形状となっている。

なお、上記構成の素子実装基板２Ａ、及び上記構成例４の充填シート４１Ａ、表面シート５１Ａ、及び裏面シート６１Ａを用いて図８に示す太陽電池１Ａを製造し、その太陽電池１Ａを複数個（この例では３個）用いて同じく図１３に示す最終形態の太陽電池モジュールを製造する方法については、上記構成例２で説明した図６及び図７（ａ）〜（ｆ）に示す製造方法と基本的に同じであるので、ここでは説明を省略する。

＜太陽電池の応用例＞
図１４（ａ），（ｂ）は、本発明の各太陽電池１，１Ａ及び各太陽電池モジュール（ただし、太陽電池モジュールについては図示を省略している。）の応用例を示す平面図である。

この応用例では、各太陽電池素子２０の周囲の領域を非透明部材７１によって被覆（被覆箇所にドットを付している。）した構成としている。このように、各太陽電池素子２０の周囲の領域に非透明部材７１を設けることで、太陽電池１，１Ａ及び太陽電池モジュールを表面側から見たとき、出力端子部１７が表面側から視認しにくくなり、品位が向上する。

非透明部材７１として、暗色系（例えば黒色等）の材料を用いた場合には、太陽電池１，１Ａ及び太陽電池モジュールを表面シート５１側から見たとき、太陽電池素子２０を除く全面を、一つの色（例えば、暗色系の黒色等）に統一することができる。なお、非透明部材７１を設ける面は、表面シート５１の表面側または裏面側のどちらでもよい。

非透明部材７１の材質としては、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系や、アクリル樹脂・メラミン樹脂系などの樹脂材料（塗料）を使用することができるが、これらの樹脂材料に特に限定されるものではない。

非透明部材７１として上記のような樹脂材料（塗料）を用いる場合には、太陽電池１，１Ａ及び太陽電池モジュールの表面シート５１の太陽電池素子の領域を除く全面に、非透明部材７１を均一に塗布すればよい。これにより、太陽電池素子２０の領域を除く表面シート５１の全面に非透明部材７１が膜状に塗布される。

非透明部材７１を塗布する方法としては、例えば、ロールに一定量の塗料（非透明部材７１）を常時付着させた状態を維持しつつ、太陽電池素子２０の領域をマスクした状態で、ローラを表面シート５１上に一方向から一定速度で転写していく、いわゆるロール塗装によって実施することができる。ロール塗装の場合、塗料の塗布厚みは、一般的に数十μｍ程度の精度であるが、塗布厚みについては特に制限されるものではない。また、非透明部材７１を塗布する方法は、このようなロール塗装に限定されるものではなく、その他の従来周知の方法を採用することが可能である。

一方、非透明部材７１は、太陽電池素子２０の周囲の領域が非透明インクによって印刷された透明な絶縁性フィルムによって形成され、この絶縁性フィルムを表面シート５１に張り付けることで各太陽電池素子２０の周囲の領域を非透明インクで被覆する構成としてもよい。このような構成とすれば、非透明インクが印刷された絶縁性フィルムを表面シートに貼り合わせるだけで、表面シート側において、各太陽電池セルの周囲の領域を透過する光を遮断することができ、出力端子部を表面側から視認しにくくすることができる。

非透明部材７１及び絶縁性フィルムの材質としては、ポリエステル樹脂・メラミン樹脂系や、アクリル樹脂・メラミン樹脂系などの樹脂材料を使用することができるが、これらの樹脂材料に特に限定されるものではない。

なお、本発明における太陽電池の概念には、上述した半導体基板の一方の表面（裏面）のみにｎ型用電極及びｐ型用電極の双方が形成された構成の裏面電極型太陽電池だけでなく、ＭＷＴ（Metal Wrap Through）（半導体基板に設けられた貫通孔に電極の一部を配置した構成の太陽電池）などのいわゆるバックコンタクト型太陽電池（太陽電池の受光面と反対側の裏面から電流を取り出す構造の太陽電池）なども含まれる。

また、本発明の太陽電池は、上記した裏面電極型太陽電池に限定されるものではなく、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、表裏両面に電極を有する両面電極型太陽電池にも適用することができる。ただし、図１５（ａ）は両面電極型太陽電池の平面図、図１５（ｂ）は断面図である。ただし、図１５（ｂ）では、後述する出力端子部を折り曲げた状態で示している。

両面電極型太陽電池８０は、正方形状の半導体基板８１の表面に２本の表面電極８２が平行に配置され、この表面電極８２の一方の端部に、該表面電極８２と直交して接続される表面側バスバー電極８３が配置されている。また、半導体基板８１の裏面に、前記表面電極８２と平行して２本の裏面電極８４が配置され、この裏面電極８４の一方の端部（表面電極８２の一方の端部とは反対側の端部）に、該裏面電極８４と直交して接続される裏面側バスバー電極８５が配置されている。そして、このように平行に配置された表面側バスバー電極８３の両端部と裏面側バスバー電極８５の両端部とを半導体基板８１の外周部（より正確には、半導体基板８１全体を被覆する表面シート８６、充填シート８７及び裏面シート８８の外周部）より外側まで延設して出力端子部８３ａ，８５ａを構成している。

このような構成において、少なくとも充填シート８７と裏面シート８８の外周部であって各出力端子部８３ａ，８５ａが位置する部分にそれぞれ切欠き部８７ａ，８８ａを形成する。これにより、出力端子部８３ａ，８５ａを根元部分から折り曲げた場合でも、その折り曲げ部を切欠き部８７ａ，８８ａに位置させることができるため、折り曲げた出力端子部８３ａ，８５ａが少なくとも表面シート８７の外周部より外側にはみ出ることを防止することができる。

なお、今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

１，１Ａ 太陽電池
２，２Ａ 素子実装基板
１０ 配線シート
１１ 配線基材
１２ 配線材（配線パターン）
１３ ｎ型用配線
１４ ｐ型用配線
１７ 出力端子部
２０ 太陽電池素子（裏面電極型太陽電池素子）
２１ 半導体基板
２２ ｎ型不純物拡散領域
２３ ｐ型不純物拡散領域
２４ ｎ型用電極
２５ ｐ型用電極
２６ パッシベーション膜
２７ 反射防止膜
３２ 素子実装基板
４１，４１Ａ 充填シート（充填部材）
５１，５１Ａ 表面シート（表面部材）
６１，６１Ａ 裏面シート（裏面部材）
７１ 非透明部材
８０ 両面電極型太陽電池
８１ 半導体基板
８２ 表面電極
８３ 表面側バスバー電極
８３ａ 出力端子部
８４ 裏面電極
８５ 裏面側バスバー電極
８５ａ 出力端子部
８６ 表面シート
８７ 充填シート
８７ａ 切欠き部
８８ 裏面シート
８８ａ 切欠き部

Claims (9)

1. １または複数個の太陽電池素子が配線基材上に実装されるとともに前記配線基材に形成された出力端子部が前記配線基材から外部に突出して設けられている素子実装基板と、前記素子実装基板の表面側に積層配置された充填部材及び表面部材と、前記素子実装基板の裏面側に積層配置された充填部材及び裏面部材とを備えた太陽電池であって、
   前記表面部材、前記両充填部材及び前記裏面部材の外周部であって前記出力端子部が位置する部分に切欠き部が形成されていることを特徴とする太陽電池。
2. １または複数個の太陽電池素子が配線基材上に実装されるとともに前記配線基材に形成された出力端子部が前記配線基材から外部に突出して設けられている素子実装基板と、前記素子実装基板の表面側に積層配置された充填部材及び表面部材と、前記素子実装基板の裏面側に積層配置された充填部材及び裏面部材とを備えた太陽電池であって、
   前記両充填部材及び前記裏面部材の外周部であって前記出力端子部が位置する部分に切欠き部が形成されていることを特徴とする太陽電池。
3. 請求項１または請求項２に記載の太陽電池であって、
   前記出力端子部は、前記切欠き部において前記裏面部材側に折り曲げられていることを特徴とする太陽電池。
4. 請求項３に記載の太陽電池であって、
   前記出力端子部は、前記表面部材の外周部より内側で折り曲げられていることを特徴とする太陽電池。
5. 請求項３または請求項４に記載の太陽電池であって、
   前記太陽電池素子の周囲の領域が非透明部材によって被覆されていることを特徴とする太陽電池。
6. 請求項５に記載の太陽電池であって、
   前記非透明部材は、前記太陽電池素子の周囲の領域が非透明インクによって印刷された絶縁性フィルムによって形成され、前記絶縁性フィルムを前記表面部材に張り付けることで前記太陽電池素子の周囲の領域が前記非透明インクで被覆されていることを特徴とする太陽電池。
7. 請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の太陽電池が複数個隣接配置され、隣接する前記太陽電池の対向する前記出力端子部同士が接続されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
8. １または複数個の太陽電池素子が配線基材上に実装されるとともに前記配線基材に形成された出力端子部が前記配線基材から外部に突出して設けられている素子実装基板と、前記素子実装基板の表面側に積層配置された充填部材及び表面部材と、前記素子実装基板の裏面側に積層配置された充填部材及び裏面部材とを備えた太陽電池を用いて太陽電池モジュールを製造する方法であって、
   前記素子実装基板の表面側に、前記出力端子部が位置する外周部に切欠き部が設けられた充填部材と表面部材とを配置し、前記素子実装基板の裏面側に、前記出力端子部が位置する外周部に切欠き部が設けられた充填部材と裏面部材とを配置して全体をラミネート処理する工程と、
   前記出力端子部を前記切欠き部において根元部分から前記素子実装基板の裏面側に折り曲げる工程と、
   折り曲げられた前記出力端子部同士を対向させ、かつ、前記表面部材の外周部を接するようにして複数個の太陽電池を隣接配置する工程と、
   隣接する太陽電池の対向する出力端子部同士を接続する工程と、を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
9. １または複数個の太陽電池素子が配線基材上に実装されるとともに前記配線基材に形成された出力端子部が前記配線基材から外部に突出して設けられている素子実装基板と、前記素子実装基板の表面側に積層配置された充填部材及び表面部材と、前記素子実装基板の裏面側に積層配置された充填部材及び裏面部材とを備えた太陽電池を用いて太陽電池モジュールを製造する方法であって、
   前記素子実装基板の表面側に、前記出力端子部が位置する外周部に切欠き部が設けられた充填部材と外周部に切欠き部が設けられていない表面部材とを配置し、前記素子実装基板の裏面側に、前記出力端子部が位置する外周部に切欠き部が設けられた充填部材と裏面部材とを配置して全体をラミネート処理する工程と、
   前記出力端子部を前記切欠き部において根元部分から前記素子実装基板の裏面側に折り曲げる工程と、
   折り曲げられた前記出力端子部同士を対向させ、かつ、前記表面部材の外周部を接するようにして複数個の太陽電池を隣接配置する工程と、
   隣接する太陽電池の対向する出力端子部同士を接続する工程と、を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。

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