JP2003031829A - 光起電力素子 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コスト削減を達成できる簡易な被覆構成によ
って、耐候性・耐久性に優れた特性を有する光起電力素
子を提供する。 【解決手段】 受光面上に第一の集電電極105aと第
二の集電電極105bを有し、第一の集電電極105a
と第二の集電電極105bが絶縁部材106上で電気的
に接合された光起電力素子において、受光面上に形成さ
れた第一の樹脂層107と絶縁部材106の境界部を、
この絶縁部材106の一構成要素と相溶性の高い第二の
樹脂層108で被覆したことを特徴とする。
って、耐候性・耐久性に優れた特性を有する光起電力素
子を提供する。 【解決手段】 受光面上に第一の集電電極105aと第
二の集電電極105bを有し、第一の集電電極105a
と第二の集電電極105bが絶縁部材106上で電気的
に接合された光起電力素子において、受光面上に形成さ
れた第一の樹脂層107と絶縁部材106の境界部を、
この絶縁部材106の一構成要素と相溶性の高い第二の
樹脂層108で被覆したことを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性・耐久性に
優れた光起電力素子に関する。
優れた光起電力素子に関する。
【0002】
【従来の技術】環境問題への意識の高まりとともに、太
陽電池の研究開発が盛んに行われており、従来の地上設
置型や屋根上設置型に加え、光起電力素子を建材と一体
化させ、太陽電池としての発電機能と屋根材として意匠
性を兼ね備えた建材一体型太陽電池モジュールが開発さ
れている。
陽電池の研究開発が盛んに行われており、従来の地上設
置型や屋根上設置型に加え、光起電力素子を建材と一体
化させ、太陽電池としての発電機能と屋根材として意匠
性を兼ね備えた建材一体型太陽電池モジュールが開発さ
れている。
【0003】一方で、発電コストの削減を追及し、発電
機能にのみに特化させた太陽電池のモジュールを管理環
境下で設置し、小規模な発電所として利用する試みがさ
れている。管理環境とは、設置した太陽電池モジュール
を柵や塀で囲い、施錠を設けることによって、取り扱い
者以外の一般の人々が立ち入ることができない完全に管
理された状態を指す。このような管理環境下で設置する
太陽電池モジュールは、従来の汎用的な使用目的の太陽
電池モジュールが考慮していたあらゆる偶発的な事象に
も耐えうる安全設計の一部を低減することで、発電コス
トを削減できる可能性がある。例えば、従来の太陽電池
モジュールでは、取扱教育を受けていない人間が誤って
引っ掻くなどの表面傷に対しても十分に絶縁性が保持で
きるような被覆材構成が設計されている。管理環境下で
設置する太陽電池モジュールはこのようなことを考慮す
る必要が無く、被覆材を大幅に削減することができる。
機能にのみに特化させた太陽電池のモジュールを管理環
境下で設置し、小規模な発電所として利用する試みがさ
れている。管理環境とは、設置した太陽電池モジュール
を柵や塀で囲い、施錠を設けることによって、取り扱い
者以外の一般の人々が立ち入ることができない完全に管
理された状態を指す。このような管理環境下で設置する
太陽電池モジュールは、従来の汎用的な使用目的の太陽
電池モジュールが考慮していたあらゆる偶発的な事象に
も耐えうる安全設計の一部を低減することで、発電コス
トを削減できる可能性がある。例えば、従来の太陽電池
モジュールでは、取扱教育を受けていない人間が誤って
引っ掻くなどの表面傷に対しても十分に絶縁性が保持で
きるような被覆材構成が設計されている。管理環境下で
設置する太陽電池モジュールはこのようなことを考慮す
る必要が無く、被覆材を大幅に削減することができる。
【0004】本出願人は、そのような太陽電池モジュー
ルの一案として、光起電力素子が直接雨などの水分が接
触しないような最低限の被覆構成を有する薄膜の樹脂層
を発電領域に設けた光起電力素子を提案している。この
ような光起電力素子を管理環境下に設置することにより
非常に安価な太陽光発電システムを提供できる可能性が
ある。
ルの一案として、光起電力素子が直接雨などの水分が接
触しないような最低限の被覆構成を有する薄膜の樹脂層
を発電領域に設けた光起電力素子を提案している。この
ような光起電力素子を管理環境下に設置することにより
非常に安価な太陽光発電システムを提供できる可能性が
ある。
【0005】図4は上記のような光起電力素子の一例を
示す概略図であり、図4(a)は正面図、図4(b)は
図4(a)中のA−A’面における断面図である。図4
において、401は導電性基板、402は裏面反射層、
403は光電変換層、404は透明電極、405aはグ
リッド電極、405bは正極バスバー電極、406は絶
縁部材、407は薄膜樹脂層である。
示す概略図であり、図4(a)は正面図、図4(b)は
図4(a)中のA−A’面における断面図である。図4
において、401は導電性基板、402は裏面反射層、
403は光電変換層、404は透明電極、405aはグ
リッド電極、405bは正極バスバー電極、406は絶
縁部材、407は薄膜樹脂層である。
【0006】バスバー電極405bとしては、具体的に
は銀、銅等の金属箔体が用いられるのが一般的である。
は銀、銅等の金属箔体が用いられるのが一般的である。
【0007】絶縁部材406は、高分子フィルムの両面
に粘着体が配置された構成が一般的である。この絶縁部
材406は、バスバー電極405bと導電性基板401
との電気絶縁性を保持し、バスバー電極405bのバリ
等による光起電力素子の短絡を防止するスペーサーとし
ての役割もある。絶縁部材406を構成する前記高分子
フィルムの厚みとしては、一般的に100μm程度のも
のが使用されている。また、この絶縁部材406に使わ
れる前記粘着材は、種々の粘着材料から選択されている
が、光起電力素子を最低限の被覆構成とする場合、粘着
材自身も耐候性を有することが必要となり、例えばシリ
コーン粘着材等が選択されている。そして、この粘着材
の厚みは、光起電力素子やバスバー電極405bと良好
な接着力を得るために30μm以上必要である。
に粘着体が配置された構成が一般的である。この絶縁部
材406は、バスバー電極405bと導電性基板401
との電気絶縁性を保持し、バスバー電極405bのバリ
等による光起電力素子の短絡を防止するスペーサーとし
ての役割もある。絶縁部材406を構成する前記高分子
フィルムの厚みとしては、一般的に100μm程度のも
のが使用されている。また、この絶縁部材406に使わ
れる前記粘着材は、種々の粘着材料から選択されている
が、光起電力素子を最低限の被覆構成とする場合、粘着
材自身も耐候性を有することが必要となり、例えばシリ
コーン粘着材等が選択されている。そして、この粘着材
の厚みは、光起電力素子やバスバー電極405bと良好
な接着力を得るために30μm以上必要である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被覆材
として薄膜樹脂層407のみを有した上記のような光起
電力素子を実用化するには、以下のような懸念がある。
として薄膜樹脂層407のみを有した上記のような光起
電力素子を実用化するには、以下のような懸念がある。
【0009】薄膜樹脂層407は、光起電力素子に耐候
性を付与するとともに安価で簡易な被覆でなければなら
ない。従来は、この薄膜樹脂層407として主にEVA
(エチレン−酢酸ビニル共重合体)を用いて簡易被覆を
行っており、この場合の被覆方法としては、シート状に
成形したEVAを従来公知のラミネート装置を用いるラ
ミネート方法と、溶融したEVAをキャスト法により光
起電力素子上に塗布する方法が考えられる。
性を付与するとともに安価で簡易な被覆でなければなら
ない。従来は、この薄膜樹脂層407として主にEVA
(エチレン−酢酸ビニル共重合体)を用いて簡易被覆を
行っており、この場合の被覆方法としては、シート状に
成形したEVAを従来公知のラミネート装置を用いるラ
ミネート方法と、溶融したEVAをキャスト法により光
起電力素子上に塗布する方法が考えられる。
【0010】しかしながら、ラミネート方法では、装置
コストが高くなり、キャスト方法では、溶融したEVA
は粘度が非常に高いため、受光面上に集電電極などを形
成した凹凸のある光起電力素子を被覆するのは難しい。
コストが高くなり、キャスト方法では、溶融したEVA
は粘度が非常に高いため、受光面上に集電電極などを形
成した凹凸のある光起電力素子を被覆するのは難しい。
【0011】また、EVAは表面が汚れやすく、汚れ防
止の為のフィルム、ガラスが必要となり材料コストを削
減することが難しい。また、このような材料では、前記
絶縁部材406の粘着材料との密着性が低く、屋外環境
で剥離し易く、被覆材と粘着材界面から水分が浸入し、
透明電極層404の変質、または光起電力素子内の種々
の界面での劣化を促進し、剥離など電気特性を大きく低
下する原因となる恐れがある。
止の為のフィルム、ガラスが必要となり材料コストを削
減することが難しい。また、このような材料では、前記
絶縁部材406の粘着材料との密着性が低く、屋外環境
で剥離し易く、被覆材と粘着材界面から水分が浸入し、
透明電極層404の変質、または光起電力素子内の種々
の界面での劣化を促進し、剥離など電気特性を大きく低
下する原因となる恐れがある。
【0012】このような問題に対し、従来は、表面部材
としてガラスやETFEフィルムを設け、更にEVA等
の被覆材の厚みを増すとともに光起電力素子全体を被覆
する方法を行っているが、光起電力素子の目的の一つと
しているコスト削減を達成できる方法とは言い難い。
としてガラスやETFEフィルムを設け、更にEVA等
の被覆材の厚みを増すとともに光起電力素子全体を被覆
する方法を行っているが、光起電力素子の目的の一つと
しているコスト削減を達成できる方法とは言い難い。
【0013】本発明は、上記の問題点に鑑み、コスト削
減を達成できる簡易な被覆構成によって、耐候性・耐久
性に優れた特性を有する光起電力素子を提供することを
目的とするものである。
減を達成できる簡易な被覆構成によって、耐候性・耐久
性に優れた特性を有する光起電力素子を提供することを
目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成は、以下の通りである。
発明の構成は、以下の通りである。
【0015】即ち、本発明は、受光面上に第一の集電電
極と第二の集電電極を有し、該第一の集電電極と該第二
の集電電極が、絶縁部材上で電気的に接合された構成を
有する光起電力素子において、前記受光面上の少なくと
も一部に第一の樹脂層を有し、該第一の樹脂層と前記絶
縁部材の境界部が、該絶縁部材の一構成要素と相溶性の
高い第二の樹脂層で被覆されていることを特徴とする光
起電力素子である。
極と第二の集電電極を有し、該第一の集電電極と該第二
の集電電極が、絶縁部材上で電気的に接合された構成を
有する光起電力素子において、前記受光面上の少なくと
も一部に第一の樹脂層を有し、該第一の樹脂層と前記絶
縁部材の境界部が、該絶縁部材の一構成要素と相溶性の
高い第二の樹脂層で被覆されていることを特徴とする光
起電力素子である。
【0016】上記本発明の光起電力素子は、更なる好ま
しい特徴として、「前記第二の樹脂層及び前記絶縁部材
の一構成要素が少なくとも一以上のシロキサンを含有す
る単量体から構成される重合体であること」、「前記絶
縁部材が絶縁フィルムと粘着部材の積層体からなり、前
記第二の樹脂層は該粘着部材と相溶性が高いこと」、
「前記第二の樹脂層及び前記粘着部材が少なくとも一以
上のシロキサンを含有する単量体から構成される重合体
であること」、「前記第二の樹脂層が、前記粘着部材の
有する間隙の一部を充填していること」、「前記第二の
樹脂層の材料の粘度が、300乃至2000mPa・S
であること」、「前記第二の樹脂層が、少なくとも前記
第二の集電電極の発電領域側断面を被覆しているこ
と」、「前記第二の樹脂層が、前記第一の集電電極と前
記第二の集電電極の接合点を被覆していること」、「前
記第二の樹脂層が、前記第二の集電電極上を被覆してい
ること」、「前記第一の樹脂層は紫外線吸収剤を含有
し、受光面側から非受光面側に向けて紫外線吸収剤の濃
度分布が形成されていること」、「前記第一の樹脂層が
少なくとも一以上のビニル基を含有する単量体から構成
される重合体であること」、「前記第二の樹脂層が少な
くとも一以上のビニル基を含有する単量体から構成され
る重合体であること」、を含む。
しい特徴として、「前記第二の樹脂層及び前記絶縁部材
の一構成要素が少なくとも一以上のシロキサンを含有す
る単量体から構成される重合体であること」、「前記絶
縁部材が絶縁フィルムと粘着部材の積層体からなり、前
記第二の樹脂層は該粘着部材と相溶性が高いこと」、
「前記第二の樹脂層及び前記粘着部材が少なくとも一以
上のシロキサンを含有する単量体から構成される重合体
であること」、「前記第二の樹脂層が、前記粘着部材の
有する間隙の一部を充填していること」、「前記第二の
樹脂層の材料の粘度が、300乃至2000mPa・S
であること」、「前記第二の樹脂層が、少なくとも前記
第二の集電電極の発電領域側断面を被覆しているこ
と」、「前記第二の樹脂層が、前記第一の集電電極と前
記第二の集電電極の接合点を被覆していること」、「前
記第二の樹脂層が、前記第二の集電電極上を被覆してい
ること」、「前記第一の樹脂層は紫外線吸収剤を含有
し、受光面側から非受光面側に向けて紫外線吸収剤の濃
度分布が形成されていること」、「前記第一の樹脂層が
少なくとも一以上のビニル基を含有する単量体から構成
される重合体であること」、「前記第二の樹脂層が少な
くとも一以上のビニル基を含有する単量体から構成され
る重合体であること」、を含む。
【0017】また本発明は、受光面側に光起電力層を有
する基板と、前記基板の受光面側に設けられ、前記光起
電力層において生じる電気を集める第一の集電電極と、
前記基板の受光面を被覆する第一の樹脂層と、前記光起
電力層と前記第一の集電電極との間の一部に、前記第一
の樹脂層に接して設けられ、前記光起電力層と前記第一
の集電電極とを前記一部において電気的に絶縁させる絶
縁部材と、少なくとも前記第一の樹脂層と前記絶縁部材
との境界部を被覆し、前記絶縁部材との高い相溶性を有
する第二の樹脂層とを備えることを特徴とする光起電力
素子である。また、前記絶縁部材が絶縁フィルムと粘着
部材の積層体からなり、前記第二の樹脂層は、前記粘着
部材との高い相溶性を有することを特徴とする上記光起
電力素子である。
する基板と、前記基板の受光面側に設けられ、前記光起
電力層において生じる電気を集める第一の集電電極と、
前記基板の受光面を被覆する第一の樹脂層と、前記光起
電力層と前記第一の集電電極との間の一部に、前記第一
の樹脂層に接して設けられ、前記光起電力層と前記第一
の集電電極とを前記一部において電気的に絶縁させる絶
縁部材と、少なくとも前記第一の樹脂層と前記絶縁部材
との境界部を被覆し、前記絶縁部材との高い相溶性を有
する第二の樹脂層とを備えることを特徴とする光起電力
素子である。また、前記絶縁部材が絶縁フィルムと粘着
部材の積層体からなり、前記第二の樹脂層は、前記粘着
部材との高い相溶性を有することを特徴とする上記光起
電力素子である。
【0018】さらに本発明は、受光面側に光起電力層を
有する基板と、前記基板の受光面側に設けられ、前記光
起電力層において生じる電気を集める第一の集電電極
と、前記基板の受光面を被覆する第一の樹脂層と、前記
光起電力層と前記第一の集電電極との間の一部に、前記
第一の樹脂層に接して設けられ、前記光起電力層と前記
第一の集電電極とを前記一部において電気的に絶縁させ
る絶縁部材と、少なくとも前記第一の樹脂層と前記絶縁
部材との境界部を被覆する第二の樹脂層とを備えてお
り、前記第二の樹脂層と前記絶縁部材とが少なくとも一
以上のシロキサンを含有する単量体から構成される重合
体であることを特徴とする光起電力素子である。また、
前記絶縁部材が絶縁フィルムと粘着部材の積層体からな
り、前記粘着部材が、少なくとも一以上のシロキサンを
含有する単量体から構成される重合体であることを特徴
とする上記光起電力素子である。
有する基板と、前記基板の受光面側に設けられ、前記光
起電力層において生じる電気を集める第一の集電電極
と、前記基板の受光面を被覆する第一の樹脂層と、前記
光起電力層と前記第一の集電電極との間の一部に、前記
第一の樹脂層に接して設けられ、前記光起電力層と前記
第一の集電電極とを前記一部において電気的に絶縁させ
る絶縁部材と、少なくとも前記第一の樹脂層と前記絶縁
部材との境界部を被覆する第二の樹脂層とを備えてお
り、前記第二の樹脂層と前記絶縁部材とが少なくとも一
以上のシロキサンを含有する単量体から構成される重合
体であることを特徴とする光起電力素子である。また、
前記絶縁部材が絶縁フィルムと粘着部材の積層体からな
り、前記粘着部材が、少なくとも一以上のシロキサンを
含有する単量体から構成される重合体であることを特徴
とする上記光起電力素子である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な光起電力素
子の実施形態を詳述するが、本発明は本実施形態に何ら
限定されるものではない。
子の実施形態を詳述するが、本発明は本実施形態に何ら
限定されるものではない。
【0020】図1は本発明の光起電力素子の一例を示す
概略構成図であり、図1(a)は正面図、図1(b)は
図1(a)中のA−A’面における断面図である。図1
において、101は導電性基板、102は裏面反射層、
103は光電変換層、104は透明電極層、105aは
第一の集電電極、105bは第二の集電電極、106は
絶縁部材、107は第一の樹脂層、108は第二の樹脂
層である。
概略構成図であり、図1(a)は正面図、図1(b)は
図1(a)中のA−A’面における断面図である。図1
において、101は導電性基板、102は裏面反射層、
103は光電変換層、104は透明電極層、105aは
第一の集電電極、105bは第二の集電電極、106は
絶縁部材、107は第一の樹脂層、108は第二の樹脂
層である。
【0021】本発明の光起電力素子には、従来公知の光
起電力素子を適宜用いることができる。その中でも、ア
モルファスシリコン系光起電力素子は製造コストにおい
て他の結晶系、化合物半導体系光起電力素子より有利で
あり、機械的にも可撓性を有し、加工しやすく、様々な
太陽電池モジュール形態への応用ができるため好まし
い。
起電力素子を適宜用いることができる。その中でも、ア
モルファスシリコン系光起電力素子は製造コストにおい
て他の結晶系、化合物半導体系光起電力素子より有利で
あり、機械的にも可撓性を有し、加工しやすく、様々な
太陽電池モジュール形態への応用ができるため好まし
い。
【0022】以下、本発明の光起電力素子を構成する部
材について説明する。
材について説明する。
【0023】(導電性基板101)導電性基板101は
光起電力素子の基体になると同時に、下部電極の役割も
果たす。この材料としては、シリコン、タンタル、モリ
ブデン、タングステン、ステンレス、アルミニウム、
銅、チタン、カーボンシート、鉛メッキ鋼板、導電層が
形成してある樹脂フィルムやセラミックスガラスなどが
ある。
光起電力素子の基体になると同時に、下部電極の役割も
果たす。この材料としては、シリコン、タンタル、モリ
ブデン、タングステン、ステンレス、アルミニウム、
銅、チタン、カーボンシート、鉛メッキ鋼板、導電層が
形成してある樹脂フィルムやセラミックスガラスなどが
ある。
【0024】(裏面反射層102)前記導電性基板10
1上には裏面反射層102として、金属層、あるいは金
属酸化物層、あるいは金属層と金属酸化物層を複数積層
して形成しても良い。金属層には、例えば、Ti,C
r,Mo,W,Al,Ag,Ni,Cu,などが用いら
れ、金属酸化物層には、例えば、ZnO,TiO2,S
nO2,ITOなどが用いられる。前記金属層及び金属
酸化物層の形成方法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビ
ーム蒸着法、スパッタリング法などがある。
1上には裏面反射層102として、金属層、あるいは金
属酸化物層、あるいは金属層と金属酸化物層を複数積層
して形成しても良い。金属層には、例えば、Ti,C
r,Mo,W,Al,Ag,Ni,Cu,などが用いら
れ、金属酸化物層には、例えば、ZnO,TiO2,S
nO2,ITOなどが用いられる。前記金属層及び金属
酸化物層の形成方法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビ
ーム蒸着法、スパッタリング法などがある。
【0025】(光電変換層103)光電変換層としては
pn接合、pin接合、ショットキー接合などの半導体
接合を有する構造を持つことが必要である。また、シン
グルセルだけでなくpin接合またはpn接合を複数重
ねたタンデムセル、トリプルセルも好適に用いられる。
前記タンデムセル構成の具体例としては例えばa−Si
のi層を有するpinのトップセルとボトムセルとを積
層した構成、a−Siのi層を有するpinのトップセ
ルとa−SiGeのi層を有するpinのボトムセルを
積層した構成が挙げられる。また、トップセルをa−S
iのi層を有するpin構造のものとし、ボトムセルを
薄膜多結晶のpn構造のものにしてもよい。前記トリプ
ルセル構成の具体例としては、a−Siのi層を有する
pin構造のトップセルとミドルセル、そしてa−Si
Geのi層を有するpin構造のボトムセルを積層した
構成;a−Siのi層を有するpin構造のトップセ
ル、a−SiGeのi層を有するpin構造のミドルセ
ル、そしてa−SiGeのi層を有するpin構造のボ
トムセルを積層した構成が挙げられる。
pn接合、pin接合、ショットキー接合などの半導体
接合を有する構造を持つことが必要である。また、シン
グルセルだけでなくpin接合またはpn接合を複数重
ねたタンデムセル、トリプルセルも好適に用いられる。
前記タンデムセル構成の具体例としては例えばa−Si
のi層を有するpinのトップセルとボトムセルとを積
層した構成、a−Siのi層を有するpinのトップセ
ルとa−SiGeのi層を有するpinのボトムセルを
積層した構成が挙げられる。また、トップセルをa−S
iのi層を有するpin構造のものとし、ボトムセルを
薄膜多結晶のpn構造のものにしてもよい。前記トリプ
ルセル構成の具体例としては、a−Siのi層を有する
pin構造のトップセルとミドルセル、そしてa−Si
Geのi層を有するpin構造のボトムセルを積層した
構成;a−Siのi層を有するpin構造のトップセ
ル、a−SiGeのi層を有するpin構造のミドルセ
ル、そしてa−SiGeのi層を有するpin構造のボ
トムセルを積層した構成が挙げられる。
【0026】前記光電変換層の形成方法としてはシラン
ガスなどを原料とするプラズマCVD法、真空蒸着法、
スパッタ法、熱分解法などがある。
ガスなどを原料とするプラズマCVD法、真空蒸着法、
スパッタ法、熱分解法などがある。
【0027】(透明電極層104)透明電極層104は
光起電力素子の上部電極の役目を果たしている。用いる
材料としては、例えば、In2O3、SnO2、In2O3
−SnO2(ITO)、ZnO、TiO2、Cd2Sn
O4、高濃度不純物ドープした結晶性半導体層などがあ
る。形成方法としては抵抗加熱蒸着、スパッタ法、スプ
レー法、CVD法、不純物拡散法などがある。
光起電力素子の上部電極の役目を果たしている。用いる
材料としては、例えば、In2O3、SnO2、In2O3
−SnO2(ITO)、ZnO、TiO2、Cd2Sn
O4、高濃度不純物ドープした結晶性半導体層などがあ
る。形成方法としては抵抗加熱蒸着、スパッタ法、スプ
レー法、CVD法、不純物拡散法などがある。
【0028】尚、ロール基板上に形成された大面積光起
電力素子から小面積光起電力素子を切り出す後、光起電
力素子端部の電気的短絡の影響を無くす為に、透明電極
層の一部を取り除いた透明電極層除去部分104bをエ
ッチング工程により設け、光起電力素子発電領域部と導
電性基板101との絶縁を図っても良い。
電力素子から小面積光起電力素子を切り出す後、光起電
力素子端部の電気的短絡の影響を無くす為に、透明電極
層の一部を取り除いた透明電極層除去部分104bをエ
ッチング工程により設け、光起電力素子発電領域部と導
電性基板101との絶縁を図っても良い。
【0029】(第一の集電電極105a)第一の集電電
極105aは、透明電極層除去部分104bに囲まれた
発電領域部で発生した電流を効率よく集電するために透
明電極層104の上に設けられる。第一の集電電極10
5aとしては、従来公知の集電技術を適宜選択して用い
ることができる。その中でも、グリッド電極は簡易な装
置で形成できるのでコストを削減するうえではより好ま
しい。グリッド電極の形成方法としては、スパッタリン
グ法、抵抗加熱法、CVD法、光CVD法、導電性ペー
ストを印刷する方法や導電性ペーストを塗布した金属ワ
イヤーを貼り付ける方法などがある。導電性ペースト
は、通常微粉末状の銀、金、銅、ニッケル、カーボンな
どをバインダーポリマーに分散させたものが用いられ
る。バインダーポリマーとしては、例えば、ポリエステ
ル、エポキシ、アクリル、アルキド、ポリビニルアセテ
ート、ウレタン、フェノールなどの樹脂が挙げられる。
極105aは、透明電極層除去部分104bに囲まれた
発電領域部で発生した電流を効率よく集電するために透
明電極層104の上に設けられる。第一の集電電極10
5aとしては、従来公知の集電技術を適宜選択して用い
ることができる。その中でも、グリッド電極は簡易な装
置で形成できるのでコストを削減するうえではより好ま
しい。グリッド電極の形成方法としては、スパッタリン
グ法、抵抗加熱法、CVD法、光CVD法、導電性ペー
ストを印刷する方法や導電性ペーストを塗布した金属ワ
イヤーを貼り付ける方法などがある。導電性ペースト
は、通常微粉末状の銀、金、銅、ニッケル、カーボンな
どをバインダーポリマーに分散させたものが用いられ
る。バインダーポリマーとしては、例えば、ポリエステ
ル、エポキシ、アクリル、アルキド、ポリビニルアセテ
ート、ウレタン、フェノールなどの樹脂が挙げられる。
【0030】(第二の集電電極105b)第二の集電電
極105bは、第一の集電電極105aと電気的に接合
し、第一の集電電極で集電した電気を光起電力素子外部
に取り出しやすいように設けられる。第二の集電電極1
05bは、透明電極層除去部分104bに囲まれた発電
領域部内でも発電領域部外の何れに配置しても良い。第
二の集電電極105bとしては、従来公知の種々の電気
取り出し方法が適宜選択できる。その中でもバスバー電
極を設けることが好ましい。バスバー電極は、電気抵抗
の低い金属または合金で形成する。具体的な材料として
は、銅、銀、金、白金、アルミニウム、ニッケルなどの
金属、合金が挙げられる。その形状としては帯状の箔体
が好ましい。同様な材料を用いて、負極バスバー電極を
作製することもできる。また、バスバー電極を用いて、
他の隣接する光起電力素子と電気的に接続することも可
能である。
極105bは、第一の集電電極105aと電気的に接合
し、第一の集電電極で集電した電気を光起電力素子外部
に取り出しやすいように設けられる。第二の集電電極1
05bは、透明電極層除去部分104bに囲まれた発電
領域部内でも発電領域部外の何れに配置しても良い。第
二の集電電極105bとしては、従来公知の種々の電気
取り出し方法が適宜選択できる。その中でもバスバー電
極を設けることが好ましい。バスバー電極は、電気抵抗
の低い金属または合金で形成する。具体的な材料として
は、銅、銀、金、白金、アルミニウム、ニッケルなどの
金属、合金が挙げられる。その形状としては帯状の箔体
が好ましい。同様な材料を用いて、負極バスバー電極を
作製することもできる。また、バスバー電極を用いて、
他の隣接する光起電力素子と電気的に接続することも可
能である。
【0031】(絶縁部材106)絶縁部材106は、高
分子フィルムの両面に粘着材を配したものが好適に用い
られる。高分子フィルムと粘着材は複数積層してもよ
い。この場合、複数の種類の高分子フィルムまたは粘着
材を用いてもよい。
分子フィルムの両面に粘着材を配したものが好適に用い
られる。高分子フィルムと粘着材は複数積層してもよ
い。この場合、複数の種類の高分子フィルムまたは粘着
材を用いてもよい。
【0032】上記粘着材としては、接着性、タック、保
持力、耐電性、耐湿性などに優れているものが好適に用
いられ、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系、ポリ
ウレタン系、または複合型粘着材などが挙げられる。こ
れらの中でも、アクリル系およびシリコーン系の粘着材
は耐久性や耐熱性、保持力に優れており、特に好まし
い。中でも、耐候性に優れていることが求められる本発
明の使用用途では、シリコーン系粘着材がより好適に用
いられる。
持力、耐電性、耐湿性などに優れているものが好適に用
いられ、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系、ポリ
ウレタン系、または複合型粘着材などが挙げられる。こ
れらの中でも、アクリル系およびシリコーン系の粘着材
は耐久性や耐熱性、保持力に優れており、特に好まし
い。中でも、耐候性に優れていることが求められる本発
明の使用用途では、シリコーン系粘着材がより好適に用
いられる。
【0033】上記高分子フィルムは、第二の集電電極1
05bにより複数の光起電力素子を電気接続する際の半
田の熱や、第二の集電電極部材のバリや折れ曲がりなど
から光電変換層103を保護するために耐熱性、強度を
有することが望ましい。また、絶縁性を有することによ
り、第一の集電電極105aまたは第二の集電電極10
5bと導電性基板(下部電極)101とが短絡すること
を防止できる。この高分子フィルム材料としては、PE
T、PPS、PI等の耐熱樹脂材料挙げられる。
05bにより複数の光起電力素子を電気接続する際の半
田の熱や、第二の集電電極部材のバリや折れ曲がりなど
から光電変換層103を保護するために耐熱性、強度を
有することが望ましい。また、絶縁性を有することによ
り、第一の集電電極105aまたは第二の集電電極10
5bと導電性基板(下部電極)101とが短絡すること
を防止できる。この高分子フィルム材料としては、PE
T、PPS、PI等の耐熱樹脂材料挙げられる。
【0034】また、後述する第二の樹脂層及び上記絶縁
部材の一構成要素が少なくとも一以上のシロキサンを含
有する単量体から構成される重合体であることが好まし
い。また、後述する第二の樹脂層及び上記粘着部材が少
なくとも一以上のシロキサンを含有する単量体から構成
される重合体であることが好ましい。これらは相溶性が
高い。
部材の一構成要素が少なくとも一以上のシロキサンを含
有する単量体から構成される重合体であることが好まし
い。また、後述する第二の樹脂層及び上記粘着部材が少
なくとも一以上のシロキサンを含有する単量体から構成
される重合体であることが好ましい。これらは相溶性が
高い。
【0035】(第一の樹脂層107)第一の樹脂層10
7は、光起電力素子、特に発電領域部を水分を始めとす
る劣化環境因子から保護するものである。よって、第一
の樹脂層の材料は、水蒸気透過率が低いことが望まし
い。好ましくは、40℃・90%RHでの水蒸気透過率
が0.01乃至40g/m2・dayであることが望ま
しい。より好ましくは、0.1乃至20g/m2・da
yである。前記水蒸気透過率が0.01g/m2・da
yより小さいと樹脂自体の可撓性がなくなり、密着性が
低下する。40g/m2・dayより大きい場合には、
防湿としての効果は期待できない。
7は、光起電力素子、特に発電領域部を水分を始めとす
る劣化環境因子から保護するものである。よって、第一
の樹脂層の材料は、水蒸気透過率が低いことが望まし
い。好ましくは、40℃・90%RHでの水蒸気透過率
が0.01乃至40g/m2・dayであることが望ま
しい。より好ましくは、0.1乃至20g/m2・da
yである。前記水蒸気透過率が0.01g/m2・da
yより小さいと樹脂自体の可撓性がなくなり、密着性が
低下する。40g/m2・dayより大きい場合には、
防湿としての効果は期待できない。
【0036】また、第一の樹脂層107は、光起電力素
子に到達する光量減少をなるべく抑えるために、400
nm以上1000nm以下の波長領域においては全光線
透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上
であることが特に好ましい。
子に到達する光量減少をなるべく抑えるために、400
nm以上1000nm以下の波長領域においては全光線
透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上
であることが特に好ましい。
【0037】これらを満たす樹脂材料としては、アクリ
ル樹脂、フッ素樹脂やシロキサンポリマー、シリコン変
性アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素シリ
コーン樹脂等やこれらのポリマーブレンド材料が挙げら
れる。上記樹脂材料に耐熱性、耐侯性の向上を目的とし
て、架橋を行なってもよい。架橋剤としては、少なくと
も1つ以上のイソシアネート基を含むイソシアネート化
合物、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。な
かでも、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネー
ト化合物で架橋されたアクリル樹脂は、可撓性を有し温
度変化に対しても接着性を安定して確保でき、また光や
熱に対しても耐黄変性に優れている。イソシアネート化
合物は従来公知のイソシアネート化合物から適宜選択し
て使用される。イソシアネート基のコーティング剤中の
混合比はNCO/OH(モル比)で0.5〜5.0が好
ましく、0.5〜2.0が特に好ましい。
ル樹脂、フッ素樹脂やシロキサンポリマー、シリコン変
性アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素シリ
コーン樹脂等やこれらのポリマーブレンド材料が挙げら
れる。上記樹脂材料に耐熱性、耐侯性の向上を目的とし
て、架橋を行なってもよい。架橋剤としては、少なくと
も1つ以上のイソシアネート基を含むイソシアネート化
合物、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。な
かでも、イソシアネート化合物、ブロックイソシアネー
ト化合物で架橋されたアクリル樹脂は、可撓性を有し温
度変化に対しても接着性を安定して確保でき、また光や
熱に対しても耐黄変性に優れている。イソシアネート化
合物は従来公知のイソシアネート化合物から適宜選択し
て使用される。イソシアネート基のコーティング剤中の
混合比はNCO/OH(モル比)で0.5〜5.0が好
ましく、0.5〜2.0が特に好ましい。
【0038】また、第一の樹脂層107は、光起電力素
子の受光面側表面に設けられることから高い耐候性が要
求される。この第一の樹脂層107の耐候性を向上させ
るために、第一の樹脂層を構成する材料に紫外線吸収剤
(UVA)を添加するにより光劣化を抑え耐候性を向上
させることが望ましい。UVAは、従来公知のUVAか
ら適宜選択して使用することができる。
子の受光面側表面に設けられることから高い耐候性が要
求される。この第一の樹脂層107の耐候性を向上させ
るために、第一の樹脂層を構成する材料に紫外線吸収剤
(UVA)を添加するにより光劣化を抑え耐候性を向上
させることが望ましい。UVAは、従来公知のUVAか
ら適宜選択して使用することができる。
【0039】前記UVAを配合した第一の樹脂層107
の光透過率は、光劣化を抑制するために370nmより
小さい波長光をほぼ完全に遮光することが望ましい。ま
た、前記UVAは、400乃至800nm以下の可視光
波長領域における光透過率が80%以上となるように、
添加量を設計することがより望ましい。
の光透過率は、光劣化を抑制するために370nmより
小さい波長光をほぼ完全に遮光することが望ましい。ま
た、前記UVAは、400乃至800nm以下の可視光
波長領域における光透過率が80%以上となるように、
添加量を設計することがより望ましい。
【0040】また、前記UVA以外に、従来公知のヒン
ダードアミン系光安定化剤、熱酸化防止剤を適宜選択し
併用して用いても良い。
ダードアミン系光安定化剤、熱酸化防止剤を適宜選択し
併用して用いても良い。
【0041】次に、第一の樹脂層107の形成方法につ
いて説明する。
いて説明する。
【0042】第一の樹脂層107の形成方法としては、
液体等の流体塗布、粉体塗装、ラミネーションなどが挙
げられる。中でも、塗布による方法が最も安価で且つ容
易に所望の形状を得ることができるので望ましい。塗布
方法としては、ディスペンサー、スプレーコート、ロー
ルコーター、バーコーター、ディッピング、カーテンコ
ート、刷毛塗り、Tダイによるキャスティング法から適
宜選択される。
液体等の流体塗布、粉体塗装、ラミネーションなどが挙
げられる。中でも、塗布による方法が最も安価で且つ容
易に所望の形状を得ることができるので望ましい。塗布
方法としては、ディスペンサー、スプレーコート、ロー
ルコーター、バーコーター、ディッピング、カーテンコ
ート、刷毛塗り、Tダイによるキャスティング法から適
宜選択される。
【0043】また、第一の樹脂層内のUVA等添加剤を
膜厚方向に濃度分布を持たせることも可能である。UV
Aは、樹脂劣化にあまり寄与しない380乃至410n
m付近の波長光を吸収してしまうため、光起電力素子に
到達する光量を過剰に削減してしまう。そのため、耐候
性と光起電力素子の電気特性を考慮して、添加量を決定
することが望ましい。また、添加剤は屋外での長期曝露
で樹脂層表面から散逸する恐れがあるので、同じ量のU
VAを添加した場合でも第一の樹脂層表面側にUVAが
配向していることがより望ましい。このような形態を容
易に作り出すために、UVA等の添加剤量の異なる層を
順次設けても良い。
膜厚方向に濃度分布を持たせることも可能である。UV
Aは、樹脂劣化にあまり寄与しない380乃至410n
m付近の波長光を吸収してしまうため、光起電力素子に
到達する光量を過剰に削減してしまう。そのため、耐候
性と光起電力素子の電気特性を考慮して、添加量を決定
することが望ましい。また、添加剤は屋外での長期曝露
で樹脂層表面から散逸する恐れがあるので、同じ量のU
VAを添加した場合でも第一の樹脂層表面側にUVAが
配向していることがより望ましい。このような形態を容
易に作り出すために、UVA等の添加剤量の異なる層を
順次設けても良い。
【0044】以上の工程で光起電力素子上に設けた第一
の樹脂層の平均膜厚は、選択する第一の樹脂層材料特性
によって適宜選択されるが、1μm乃至200μmであ
ることが好ましく、20μm乃至150μmが特に好ま
しい。200μm以下であれば、前記塗布方法を適宜選
択することで、比較的容易に第一の樹脂層の形成が可能
である。さらに、乾燥時間を調整することで硬化時に発
泡することがなく優れた外観の光起電力素子を得ること
ができる。
の樹脂層の平均膜厚は、選択する第一の樹脂層材料特性
によって適宜選択されるが、1μm乃至200μmであ
ることが好ましく、20μm乃至150μmが特に好ま
しい。200μm以下であれば、前記塗布方法を適宜選
択することで、比較的容易に第一の樹脂層の形成が可能
である。さらに、乾燥時間を調整することで硬化時に発
泡することがなく優れた外観の光起電力素子を得ること
ができる。
【0045】また、第一の樹脂層が少なくとも一以上の
ビニル基を含有する単量体から構成される重合体である
ことが好ましい。
ビニル基を含有する単量体から構成される重合体である
ことが好ましい。
【0046】(第二の樹脂層108)第二の樹脂層10
8は、絶縁部材106、特に絶縁部材106の構成部材
である粘着材と相溶性が高い樹脂材料から形成され、光
起電力素子受光面上の少なくとも一部に設けた第一の樹
脂層107と絶縁部材106の境界部を被覆するように
設けられる。この第二の樹脂層108は、少なくとも第
二の集電電極105bの発電領域側断面を被覆している
ことが好ましく、また第一の集電電極105aと第二の
集電電極105bの接合点を被覆していることが好まし
く、さらには第二の集電電極105b上を被覆している
ことが好ましい。
8は、絶縁部材106、特に絶縁部材106の構成部材
である粘着材と相溶性が高い樹脂材料から形成され、光
起電力素子受光面上の少なくとも一部に設けた第一の樹
脂層107と絶縁部材106の境界部を被覆するように
設けられる。この第二の樹脂層108は、少なくとも第
二の集電電極105bの発電領域側断面を被覆している
ことが好ましく、また第一の集電電極105aと第二の
集電電極105bの接合点を被覆していることが好まし
く、さらには第二の集電電極105b上を被覆している
ことが好ましい。
【0047】第二の樹脂層108の樹脂材料としては、
例えば、絶縁部材106の粘着材にシリコーン系粘着材
を用いた場合、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹
脂、シリコーン系樹脂改質材を添加したアクリル樹脂等
から適宜選択される。特にシリコーン系樹脂から選択す
ることにより、上記粘着材と相溶し、強固に接着するこ
とが可能である。これにより、従来問題であった長期屋
外設置での絶縁部材106の粘着材と第一の樹脂層10
7の剥離が生じても、光起電力素子が水分と接触するこ
とを防ぐことができ、耐候性を始めとする信頼性を大幅
に改善することができる。
例えば、絶縁部材106の粘着材にシリコーン系粘着材
を用いた場合、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹
脂、シリコーン系樹脂改質材を添加したアクリル樹脂等
から適宜選択される。特にシリコーン系樹脂から選択す
ることにより、上記粘着材と相溶し、強固に接着するこ
とが可能である。これにより、従来問題であった長期屋
外設置での絶縁部材106の粘着材と第一の樹脂層10
7の剥離が生じても、光起電力素子が水分と接触するこ
とを防ぐことができ、耐候性を始めとする信頼性を大幅
に改善することができる。
【0048】また、図1(b)に示すように、第二の樹
脂層108を、第二の集電電極105bの発電領域側断
面及び上面を被覆するように形成する場合には、第二の
樹脂層材料はこれらの面と良好な密着性を有すること好
ましい。
脂層108を、第二の集電電極105bの発電領域側断
面及び上面を被覆するように形成する場合には、第二の
樹脂層材料はこれらの面と良好な密着性を有すること好
ましい。
【0049】このような第二の樹脂層材料に求められる
流動物性は、第一の樹脂層107と絶縁部材106の境
界面を被覆するのは勿論、絶縁部材106、特に絶縁部
材の粘着材の有する間隙に進入できる流動性を有するこ
と、さらに、第一の集電電極105aと第二の集電電極
105bの接合点の周りを被覆できる十分な流動性を有
することが好ましい。具体的には、粘度が300乃至3
000mPa・Sであることが好ましく、500乃至2
000mPa・Sであることが特に好ましい。300m
Pa・Sより小さい場合には、前記第二の集電電極10
5bの発電領域側断面を十分な膜厚で被覆するのが難し
くなる。一方、3000mPa・Sより大きい場合に
は、絶縁部材106との境界部に空隙を残したり、絶縁
部材106の粘着材が有する間隙中に侵入できなかった
り、第二の集電電極105bと第一の集電電極105a
の接合点を十分に被覆することができない等の長期屋外
曝露で後々劣化原因となる問題が残ってしまう。
流動物性は、第一の樹脂層107と絶縁部材106の境
界面を被覆するのは勿論、絶縁部材106、特に絶縁部
材の粘着材の有する間隙に進入できる流動性を有するこ
と、さらに、第一の集電電極105aと第二の集電電極
105bの接合点の周りを被覆できる十分な流動性を有
することが好ましい。具体的には、粘度が300乃至3
000mPa・Sであることが好ましく、500乃至2
000mPa・Sであることが特に好ましい。300m
Pa・Sより小さい場合には、前記第二の集電電極10
5bの発電領域側断面を十分な膜厚で被覆するのが難し
くなる。一方、3000mPa・Sより大きい場合に
は、絶縁部材106との境界部に空隙を残したり、絶縁
部材106の粘着材が有する間隙中に侵入できなかった
り、第二の集電電極105bと第一の集電電極105a
の接合点を十分に被覆することができない等の長期屋外
曝露で後々劣化原因となる問題が残ってしまう。
【0050】また、本発明の光起電力素子の簡易的な設
置方法の一例として、第二の集電電極105bが形成さ
れた部分で挟持固定する方法がある。第二の集電電極1
05bが形成された部分は、導電性基板101や第二の
集電電極105bとしてのバスバー電極など複数の金属
体が積層され、構造的に強い。この場合、第二の集電電
極105b上に第二の樹脂層108を設けておけば、こ
の第二の樹脂層108が挟持部材との間の弾性部材とし
て機能し、光起電力素子の保護が期待できる。このよう
な用途で使用する場合、第二の樹脂層材料としては耐候
性の優れたシリコーンゴム系樹脂が望ましい。また、作
業性を考慮すると、第二の樹脂層材料は60乃至150
℃で硬化できる低温硬化型が好ましい。
置方法の一例として、第二の集電電極105bが形成さ
れた部分で挟持固定する方法がある。第二の集電電極1
05bが形成された部分は、導電性基板101や第二の
集電電極105bとしてのバスバー電極など複数の金属
体が積層され、構造的に強い。この場合、第二の集電電
極105b上に第二の樹脂層108を設けておけば、こ
の第二の樹脂層108が挟持部材との間の弾性部材とし
て機能し、光起電力素子の保護が期待できる。このよう
な用途で使用する場合、第二の樹脂層材料としては耐候
性の優れたシリコーンゴム系樹脂が望ましい。また、作
業性を考慮すると、第二の樹脂層材料は60乃至150
℃で硬化できる低温硬化型が好ましい。
【0051】第二の樹脂層108の形成方法としては、
前記第一の樹脂層107と同様に従来公知の方法を適宜
選択して用いることが可能であるが、塗布による方法が
装置コストを安価に抑えることが可能であり、且つ所望
の場所に塗料の使用効率良く塗布することができるので
望ましい。
前記第一の樹脂層107と同様に従来公知の方法を適宜
選択して用いることが可能であるが、塗布による方法が
装置コストを安価に抑えることが可能であり、且つ所望
の場所に塗料の使用効率良く塗布することができるので
望ましい。
【0052】第二の樹脂層108も発電領域上に設けら
れることから、第一の樹脂層107と同様に400nm
以上1000nm以下の波長領域においては全光線透過
率が80%以上であることが好ましく、90%であるこ
とが特に好ましい。
れることから、第一の樹脂層107と同様に400nm
以上1000nm以下の波長領域においては全光線透過
率が80%以上であることが好ましく、90%であるこ
とが特に好ましい。
【0053】また、さらに耐候性を付与する為に第一の
樹脂層107と同様にUVA等の添加剤による処方組み
を行うこともできる。
樹脂層107と同様にUVA等の添加剤による処方組み
を行うこともできる。
【0054】第二の樹脂層108の平均膜厚は、選択す
る樹脂層材料特性によって適宜選択されるが、50μm
乃至2000μmであることが好ましく、200μm乃
至1500μmが特に好ましい。50μmより薄い場
合、絶縁部材106と第一の樹脂層107との境界部を
十分被覆するのが困難であり、また弾性体として機能す
るには不十分であり、第二の集電電極105b上に設け
た場合でも挟持固定時の光起電力素子への応力を十分に
緩和することができない。一方、2000μmより厚い
場合には、硬化条件を選択するのが難しくなるととも
に、材料費が高くなってしまう。
る樹脂層材料特性によって適宜選択されるが、50μm
乃至2000μmであることが好ましく、200μm乃
至1500μmが特に好ましい。50μmより薄い場
合、絶縁部材106と第一の樹脂層107との境界部を
十分被覆するのが困難であり、また弾性体として機能す
るには不十分であり、第二の集電電極105b上に設け
た場合でも挟持固定時の光起電力素子への応力を十分に
緩和することができない。一方、2000μmより厚い
場合には、硬化条件を選択するのが難しくなるととも
に、材料費が高くなってしまう。
【0055】また、第二の樹脂層が少なくとも一以上の
ビニル基を含有する単量体から構成される重合体である
ことが好ましい。
ビニル基を含有する単量体から構成される重合体である
ことが好ましい。
【0056】また、前述したが、第二の樹脂層及び前記
絶縁部材の一構成要素が少なくとも一以上のシロキサン
を含有する単量体から構成される重合体であることが好
ましい。また、第二の樹脂層及び粘着部材が少なくとも
一以上のシロキサンを含有する単量体から構成される重
合体であることが好ましい。これらは相溶性が高い。
絶縁部材の一構成要素が少なくとも一以上のシロキサン
を含有する単量体から構成される重合体であることが好
ましい。また、第二の樹脂層及び粘着部材が少なくとも
一以上のシロキサンを含有する単量体から構成される重
合体であることが好ましい。これらは相溶性が高い。
【0057】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【0058】(実施例1)図1に示す構成のアモルファ
スシリコン(a−Si)光起電力素子を以下のようにし
て製造した。
スシリコン(a−Si)光起電力素子を以下のようにし
て製造した。
【0059】先ず、洗浄したステンレスのロール状基板
上に、スパッタ法で裏面反射層102としてAl層(膜
厚5000Å)とZnO層(膜厚5000Å)を順次形
成した。次いで、プラズマCVD法により、SiH4と
PH3とH2の混合ガスからn型a−Si層を、SiH4
とH2の混合ガスからi型a−Si層を、SiH4とBF
3とH2の混合ガスからp型微結晶μc−Si層を形成
し、n層膜厚150Å/i層膜厚4000Å/p層膜厚
100Å/n層膜厚100Å/i層膜厚800Å/p層
膜厚100Åの層構成のタンデム型a−Si光電変換層
103を形成した。次いで、透明電極層104として、
In2O3薄膜(膜厚700Å)を、O2雰囲気下でIn
を抵抗加熱法で蒸着することによって形成した。
上に、スパッタ法で裏面反射層102としてAl層(膜
厚5000Å)とZnO層(膜厚5000Å)を順次形
成した。次いで、プラズマCVD法により、SiH4と
PH3とH2の混合ガスからn型a−Si層を、SiH4
とH2の混合ガスからi型a−Si層を、SiH4とBF
3とH2の混合ガスからp型微結晶μc−Si層を形成
し、n層膜厚150Å/i層膜厚4000Å/p層膜厚
100Å/n層膜厚100Å/i層膜厚800Å/p層
膜厚100Åの層構成のタンデム型a−Si光電変換層
103を形成した。次いで、透明電極層104として、
In2O3薄膜(膜厚700Å)を、O2雰囲気下でIn
を抵抗加熱法で蒸着することによって形成した。
【0060】この後、上記裏面反射層102、タンデム
型a−Si光電変換層103及び透明電極層104が形
成されたロール状基板から剪断刃により355mm×2
40mmとなるように分割して光起電力素子を得た。
型a−Si光電変換層103及び透明電極層104が形
成されたロール状基板から剪断刃により355mm×2
40mmとなるように分割して光起電力素子を得た。
【0061】次に、透明電極層104上の所定の位置に
塩化第二鉄を主成分とするエッチングペーストを市販の
印刷機を用いて印刷して、光起電力素子の発電部領域が
800cm2となるように透明電極104の一部を除去
し、透明電極層除去部104bを形成した。
塩化第二鉄を主成分とするエッチングペーストを市販の
印刷機を用いて印刷して、光起電力素子の発電部領域が
800cm2となるように透明電極104の一部を除去
し、透明電極層除去部104bを形成した。
【0062】次に、得られた光起電力素子の欠陥除去処
理を行った。すなわち、電導度が50乃至70mSとな
るように調製した塩化アルミニウムの水溶液中に、光起
電力素子の透明電極層104と対向するように電極板を
浸漬し、光起電力素子側をアースとして電極板に3.5
ボルトの正電位を2秒間印加することによりシャントし
ている部分の透明電極層を選択的に分解した。
理を行った。すなわち、電導度が50乃至70mSとな
るように調製した塩化アルミニウムの水溶液中に、光起
電力素子の透明電極層104と対向するように電極板を
浸漬し、光起電力素子側をアースとして電極板に3.5
ボルトの正電位を2秒間印加することによりシャントし
ている部分の透明電極層を選択的に分解した。
【0063】次に、第一の集電電極105aとしてグリ
ッド電極、第二の集電電極105bとしてバスバー電極
を設ける。具体的には、先ず、透明電極層104の発電
領域外にシリコーン粘着材50μm/PET100μm
/シリコーン粘着材50μmからなる絶縁部材106を
配置する。次に、グリッド電極105aとして導電性コ
ートした直径100μmの銅線を6mm間隔で配置し、
末端を絶縁部材106上に仮固定する。次に、グリッド
電極105aの末端部と接合するように、バスバー電極
105bを絶縁部材106上に配置し、加熱圧着するこ
とでこれを固定した。
ッド電極、第二の集電電極105bとしてバスバー電極
を設ける。具体的には、先ず、透明電極層104の発電
領域外にシリコーン粘着材50μm/PET100μm
/シリコーン粘着材50μmからなる絶縁部材106を
配置する。次に、グリッド電極105aとして導電性コ
ートした直径100μmの銅線を6mm間隔で配置し、
末端を絶縁部材106上に仮固定する。次に、グリッド
電極105aの末端部と接合するように、バスバー電極
105bを絶縁部材106上に配置し、加熱圧着するこ
とでこれを固定した。
【0064】[第一の樹脂層の形成]次に、第一の樹脂
層107を形成した。具体的には、先ず、光起電力素子
受光面上にアクリル樹脂からなる第一の樹脂層用コーテ
ィング剤A(MEKオキシムでブロックしたHDIイソ
シアヌレートをNCO/OH=1.5となるように添
加。更に、固形分が35wt%となるようキシレン、M
IBK、酢酸エチルにて希釈、粘度15mPa・s)を
乾燥後の平均膜厚が25μmとなるようにスプレー塗布
した。その後、60℃のオーブンで10分間乾燥した。
さらに、100℃の乾燥オーブンに投入し、10分間で
昇温した。次に、再び第一の樹脂層用コーティング剤B
(MEKオキシムでブロックしたHDIイソシアヌレー
トをNCO/OH=1.5となるように添加。アクリル
/ウレタン固形分100重量部に対して、紫外線吸収剤
として2−〔4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニ
ル)−1,3,5−トリアジン−2−イル〕−5−(オ
クチルオキシ)フェノール0.3重量部、光安定化剤と
してビス(2、2、6−テトラメチル−4−ピペリジ
ル)セバケート0.1重量部、酸化防止剤としてトリス
(モノ−ノニルフェニル)フォスファイト0.2重量部
を配合した。更に、固形分が45wt%となるようキシ
レン、MIBK、酢酸エチルにて希釈、粘度90cp
s)をスプレー塗布(乾燥後の平均膜厚50μm)し
た。その後、60℃のオーブンにて10分間乾燥した。
さらに、100℃のオーブンに10分間投入し、更に1
80℃まで10分間で昇温した。次に、180℃にて5
分間加熱して硬化した。
層107を形成した。具体的には、先ず、光起電力素子
受光面上にアクリル樹脂からなる第一の樹脂層用コーテ
ィング剤A(MEKオキシムでブロックしたHDIイソ
シアヌレートをNCO/OH=1.5となるように添
加。更に、固形分が35wt%となるようキシレン、M
IBK、酢酸エチルにて希釈、粘度15mPa・s)を
乾燥後の平均膜厚が25μmとなるようにスプレー塗布
した。その後、60℃のオーブンで10分間乾燥した。
さらに、100℃の乾燥オーブンに投入し、10分間で
昇温した。次に、再び第一の樹脂層用コーティング剤B
(MEKオキシムでブロックしたHDIイソシアヌレー
トをNCO/OH=1.5となるように添加。アクリル
/ウレタン固形分100重量部に対して、紫外線吸収剤
として2−〔4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニ
ル)−1,3,5−トリアジン−2−イル〕−5−(オ
クチルオキシ)フェノール0.3重量部、光安定化剤と
してビス(2、2、6−テトラメチル−4−ピペリジ
ル)セバケート0.1重量部、酸化防止剤としてトリス
(モノ−ノニルフェニル)フォスファイト0.2重量部
を配合した。更に、固形分が45wt%となるようキシ
レン、MIBK、酢酸エチルにて希釈、粘度90cp
s)をスプレー塗布(乾燥後の平均膜厚50μm)し
た。その後、60℃のオーブンにて10分間乾燥した。
さらに、100℃のオーブンに10分間投入し、更に1
80℃まで10分間で昇温した。次に、180℃にて5
分間加熱して硬化した。
【0065】以上の工程により第一の樹脂層107(平
均膜厚75μm)を、光起電力素子受光面上に設けた。
均膜厚75μm)を、光起電力素子受光面上に設けた。
【0066】[第二の樹脂層の形成]次に、第二の樹脂
層108を形成した。具体的には、先ず、末端に重合性
のビニル基を有するシロキサン重合体からなるポリマー
成分A100重量部と珪素−水素結合を有するシロキサ
ン重合体からなるポリマー成分B100重量部を混合
し、25℃にて10分間攪拌した。次に、真空脱泡装置
で1.3MPaの圧力で10分間吸引、脱泡した。以上
の工程により、第二の樹脂層用塗布材料(粘度;100
0mPa・s)を得た。
層108を形成した。具体的には、先ず、末端に重合性
のビニル基を有するシロキサン重合体からなるポリマー
成分A100重量部と珪素−水素結合を有するシロキサ
ン重合体からなるポリマー成分B100重量部を混合
し、25℃にて10分間攪拌した。次に、真空脱泡装置
で1.3MPaの圧力で10分間吸引、脱泡した。以上
の工程により、第二の樹脂層用塗布材料(粘度;100
0mPa・s)を得た。
【0067】次に、上記工程により得られた第二の樹脂
層塗布用材料をディスペンサーに充填し、絶縁部材10
6と第一の樹脂層107の境界面に塗布した。このと
き、第二の樹脂層は、絶縁部材106から発電領域側1
0mmまでの領域を完全に被覆するとともに、バスバー
電極105b上、及びバスバー電極105bの断面を完
全に被覆するように形成した。次に、80℃で設定した
乾燥オーブンに30分間保持し硬化し、第二の樹脂層1
08(平均厚み;750μm)を形成した。
層塗布用材料をディスペンサーに充填し、絶縁部材10
6と第一の樹脂層107の境界面に塗布した。このと
き、第二の樹脂層は、絶縁部材106から発電領域側1
0mmまでの領域を完全に被覆するとともに、バスバー
電極105b上、及びバスバー電極105bの断面を完
全に被覆するように形成した。次に、80℃で設定した
乾燥オーブンに30分間保持し硬化し、第二の樹脂層1
08(平均厚み;750μm)を形成した。
【0068】以上の工程により、図1に示したような本
発明の光起電力素子を30枚得た。これらの光起電力素
子に対し以下の試験項目について各10枚で評価を行っ
た。
発明の光起電力素子を30枚得た。これらの光起電力素
子に対し以下の試験項目について各10枚で評価を行っ
た。
【0069】(1)耐候性試験
試験箱に光起電力素子を投入し、メタルハライドランプ
による100mW/cm2の強度での波長域300nm
〜400nmの紫外線照射と結露を繰り返すデューサイ
クル試験を行い、10000時間後、及び15000時
間後の外観上の変化をみた。 <評価基準> ○:10枚全てにおいて、電気特性、外観ともに問題無
し。 △:1枚以上で外観異常が生じたが、電気特性は実使用
上問題がない。 ×:1枚以上で外観異常が生じ、電気特性も実使用上問
題となる低下が生じた。
による100mW/cm2の強度での波長域300nm
〜400nmの紫外線照射と結露を繰り返すデューサイ
クル試験を行い、10000時間後、及び15000時
間後の外観上の変化をみた。 <評価基準> ○:10枚全てにおいて、電気特性、外観ともに問題無
し。 △:1枚以上で外観異常が生じたが、電気特性は実使用
上問題がない。 ×:1枚以上で外観異常が生じ、電気特性も実使用上問
題となる低下が生じた。
【0070】(2)人工酸性雨サイクル試験
試験箱に光起電力素子を投入し、箱内にpH3.5の酸
性雨溶液(5%中性NaCl溶液+硝酸+水酸化ナトリ
ウム溶液)を用い噴霧24時間、乾燥24時間で構成さ
れる1サイクルを合計24サイクル行った。100mW
/cm2の擬似太陽光光源照射下において電気特性測定
と外観検査を行った。 <評価基準> ○:10枚全てにおいて、電気特性、外観ともに問題無
し。 △:1枚以上で外観異常が生じたが、電気特性は実使用
上問題がない。 ×:1枚以上で外観異常が生じ、電気特性も実使用上問
題となる低下が生じた。
性雨溶液(5%中性NaCl溶液+硝酸+水酸化ナトリ
ウム溶液)を用い噴霧24時間、乾燥24時間で構成さ
れる1サイクルを合計24サイクル行った。100mW
/cm2の擬似太陽光光源照射下において電気特性測定
と外観検査を行った。 <評価基準> ○:10枚全てにおいて、電気特性、外観ともに問題無
し。 △:1枚以上で外観異常が生じたが、電気特性は実使用
上問題がない。 ×:1枚以上で外観異常が生じ、電気特性も実使用上問
題となる低下が生じた。
【0071】(実施例2)実施例1において、[第二の
樹脂層の形成]を以下のように変更した以外は実施例1
と同様にして光起電力素子を製造し、図2に示すような
光起電力素子を得た。尚、図2(a)は光起電力素子の
正面図、図2(b)は図2(a)中のA−A’面におけ
る断面図であり、図1中の符号と同一符号を付したもの
は同一部材である。
樹脂層の形成]を以下のように変更した以外は実施例1
と同様にして光起電力素子を製造し、図2に示すような
光起電力素子を得た。尚、図2(a)は光起電力素子の
正面図、図2(b)は図2(a)中のA−A’面におけ
る断面図であり、図1中の符号と同一符号を付したもの
は同一部材である。
【0072】[第二の樹脂層の形成]先ず、実施例1よ
りも高分子量化した末端に重合性のビニル基を有するシ
ロキサン重合体からなるポリマー成分C100重量部に
珪素−水素結合を有するシロキサン重合体からなるポリ
マー成分B100重量部を混合し、25℃にて10分間
攪拌した。次に、真空脱泡装置で1.3MPaの圧力で
10分間吸引、脱泡した。以上の工程により、第二の樹
脂層用塗布材料(粘度;1500mPa・s)を得た。
次に、上記工程により得られた第二の樹脂層塗布用材料
をディスペンサーに充填し、絶縁部材106と第一の樹
脂層107の境界面に塗布した。このとき、第二の樹脂
層は、絶縁部材106から発電領域側10mmまでの領
域を完全に被覆するとともに、バスバー電極105bの
発電領域側断面を完全に被覆するように形成した(但
し、バスバー電極105bとグリッド電極105aとの
接合点は完全には被覆されていない)。次に、80℃で
設定した乾燥オーブンに30分間保持し硬化し、第二の
樹脂層208(平均厚み;500μm)を形成した。
りも高分子量化した末端に重合性のビニル基を有するシ
ロキサン重合体からなるポリマー成分C100重量部に
珪素−水素結合を有するシロキサン重合体からなるポリ
マー成分B100重量部を混合し、25℃にて10分間
攪拌した。次に、真空脱泡装置で1.3MPaの圧力で
10分間吸引、脱泡した。以上の工程により、第二の樹
脂層用塗布材料(粘度;1500mPa・s)を得た。
次に、上記工程により得られた第二の樹脂層塗布用材料
をディスペンサーに充填し、絶縁部材106と第一の樹
脂層107の境界面に塗布した。このとき、第二の樹脂
層は、絶縁部材106から発電領域側10mmまでの領
域を完全に被覆するとともに、バスバー電極105bの
発電領域側断面を完全に被覆するように形成した(但
し、バスバー電極105bとグリッド電極105aとの
接合点は完全には被覆されていない)。次に、80℃で
設定した乾燥オーブンに30分間保持し硬化し、第二の
樹脂層208(平均厚み;500μm)を形成した。
【0073】(実施例3)実施例1において、[第二の
樹脂層の形成]を以下のように変更した以外は実施例1
と同様にして光起電力素子を製造し、図3に示すような
光起電力素子を得た。尚、図3(a)は光起電力素子の
正面図、図3(b)は図3(a)中のA−A’面におけ
る断面図であり、図1中の符号と同一符号を付したもの
は同一部材である。
樹脂層の形成]を以下のように変更した以外は実施例1
と同様にして光起電力素子を製造し、図3に示すような
光起電力素子を得た。尚、図3(a)は光起電力素子の
正面図、図3(b)は図3(a)中のA−A’面におけ
る断面図であり、図1中の符号と同一符号を付したもの
は同一部材である。
【0074】[第二の樹脂層の形成]先ず、末端に重合
性のビニル基を有するシロキサン重合体からなるポリマ
ー成分C100重量部に実施例1、2より高分子量化し
た珪素−水素結合を有するシロキサン重合体からなるポ
リマー成分D100重量部を混合し、25℃にて10分
間攪拌した。次に、真空脱泡装置で1.3MPaの圧力
で10分間吸引、脱泡した。以上の工程により、第二の
樹脂層用塗布材料を得た。次に、上記工程により得られ
た第二の樹脂層塗布用材料(粘度;1800mPa・
s)をディスペンサーに充填し、絶縁部材106と第一
の樹脂層107の境界面に塗布した。このとき、第二の
樹脂層は、絶縁部材106から発電領域側10mmまで
の領域を完全に被覆するように形成した(但し、バスバ
ー電極106bとグリッド電極106aとの接合点、さ
らにはバスバー電極106bの発電領域側断面も完全に
は被覆されていない)。次に、80℃で設定した乾燥オ
ーブンに30分間保持し硬化し、第二の樹脂層308
(平均厚み;400μm)を形成した。
性のビニル基を有するシロキサン重合体からなるポリマ
ー成分C100重量部に実施例1、2より高分子量化し
た珪素−水素結合を有するシロキサン重合体からなるポ
リマー成分D100重量部を混合し、25℃にて10分
間攪拌した。次に、真空脱泡装置で1.3MPaの圧力
で10分間吸引、脱泡した。以上の工程により、第二の
樹脂層用塗布材料を得た。次に、上記工程により得られ
た第二の樹脂層塗布用材料(粘度;1800mPa・
s)をディスペンサーに充填し、絶縁部材106と第一
の樹脂層107の境界面に塗布した。このとき、第二の
樹脂層は、絶縁部材106から発電領域側10mmまで
の領域を完全に被覆するように形成した(但し、バスバ
ー電極106bとグリッド電極106aとの接合点、さ
らにはバスバー電極106bの発電領域側断面も完全に
は被覆されていない)。次に、80℃で設定した乾燥オ
ーブンに30分間保持し硬化し、第二の樹脂層308
(平均厚み;400μm)を形成した。
【0075】(比較例1)実施例1において、[第二の
樹脂層の形成]を以下のように変更した以外は実施例1
と同様にして光起電力素子を製造した。
樹脂層の形成]を以下のように変更した以外は実施例1
と同様にして光起電力素子を製造した。
【0076】[第二の樹脂層の形成]先ず、EVA樹脂
〔EVA(酢酸ビニル含有率33%)100重量部に対
して架橋剤として2、5−ジメチル−2、5−ビス(t
−ブチルパーオキシ)ヘキサン1.5重量部、シランカ
ップリング剤γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン0.25重量部〕からなる20mm幅の帯状のシ
ートの中心が前記第一の樹脂層と前記絶縁部材の境界部
上になるように配置した。次いで、従来公知の二重真空
ラミネート装置を使用し、真空度;約280Pa(2.
1Torr)、チャンバー内設定温度;160℃、保持
時間;50分間の条件で貼り合せを行った。
〔EVA(酢酸ビニル含有率33%)100重量部に対
して架橋剤として2、5−ジメチル−2、5−ビス(t
−ブチルパーオキシ)ヘキサン1.5重量部、シランカ
ップリング剤γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン0.25重量部〕からなる20mm幅の帯状のシ
ートの中心が前記第一の樹脂層と前記絶縁部材の境界部
上になるように配置した。次いで、従来公知の二重真空
ラミネート装置を使用し、真空度;約280Pa(2.
1Torr)、チャンバー内設定温度;160℃、保持
時間;50分間の条件で貼り合せを行った。
【0077】上記EVA樹脂は、絶縁部材の接着材とし
て用いたシリコーン粘着材と相溶性を有しないものであ
る。
て用いたシリコーン粘着材と相溶性を有しないものであ
る。
【0078】(比較例2)実施例1において、[第二の
樹脂層の形成]を行わないこと以外は実施例1と同様に
して光起電力素子を製造した。
樹脂層の形成]を行わないこと以外は実施例1と同様に
して光起電力素子を製造した。
【0079】以上の実施例及び比較例で製造した光起電
力素子の評価試験結果を表1に示す。
力素子の評価試験結果を表1に示す。
【0080】
【表1】
【0081】表1に示されるように、実施例1の光起電
力素子では、耐候性試験、人工酸性雨サイクル試験の何
れの耐久性試験でも良好な結果が得られた。また、実施
例2、3の光起電力素子も耐候性試験においては実施例
1と同様な良好な結果が得られた。しかし、実施例2、
3の光起電力素子は、バスバー電極とグリッド電極の接
点やバスバー電極断面が第二の樹脂層で被覆されていな
いため、人工酸性雨サイクル試験において、光起電力素
子の出力特性に影響しないものの、実施例2の光起電力
素子ではシリーズ抵抗が増加傾向を示し、実施例3の光
起電力素子ではシリーズ抵抗が増加傾向を示すともにバ
スバー断面の腐食が見られた。
力素子では、耐候性試験、人工酸性雨サイクル試験の何
れの耐久性試験でも良好な結果が得られた。また、実施
例2、3の光起電力素子も耐候性試験においては実施例
1と同様な良好な結果が得られた。しかし、実施例2、
3の光起電力素子は、バスバー電極とグリッド電極の接
点やバスバー電極断面が第二の樹脂層で被覆されていな
いため、人工酸性雨サイクル試験において、光起電力素
子の出力特性に影響しないものの、実施例2の光起電力
素子ではシリーズ抵抗が増加傾向を示し、実施例3の光
起電力素子ではシリーズ抵抗が増加傾向を示すともにバ
スバー断面の腐食が見られた。
【0082】比較例1の光起電力素子は、従来から太陽
電池被覆に用いられているEVAを第二の樹脂層として
設けた構成である。この比較例1の光起電力素子では、
耐候性試験15000時間で、EVAが光劣化し絶縁部
材との剥離が生じた。また、引き続き、人工酸性雨サイ
クル試験を行うことで、剥離部分から酸性水分が浸入
し、光起電力素子内で剥離が生じた。
電池被覆に用いられているEVAを第二の樹脂層として
設けた構成である。この比較例1の光起電力素子では、
耐候性試験15000時間で、EVAが光劣化し絶縁部
材との剥離が生じた。また、引き続き、人工酸性雨サイ
クル試験を行うことで、剥離部分から酸性水分が浸入
し、光起電力素子内で剥離が生じた。
【0083】また、第二の樹脂層を設けない比較例2の
光起電力素子では、耐候性試験で電気特性が大きく低下
するのが確認された。また、比較例1の光起電力素子と
同様に、人工酸性雨試験でも、光起電力素子内で剥離し
た。
光起電力素子では、耐候性試験で電気特性が大きく低下
するのが確認された。また、比較例1の光起電力素子と
同様に、人工酸性雨試験でも、光起電力素子内で剥離し
た。
【0084】
【発明の効果】以上説明した本発明の構成により以下の
効果が得られる。
効果が得られる。
【0085】(1)長期屋外設置での絶縁部材の粘着材
と第一の樹脂層の剥離が生じても、光起電力素子の発電
領域が直接水分と接触することを防ぐことができ、耐候
性を始めとする信頼性を大幅に改善することができる。
と第一の樹脂層の剥離が生じても、光起電力素子の発電
領域が直接水分と接触することを防ぐことができ、耐候
性を始めとする信頼性を大幅に改善することができる。
【0086】(2)第一の樹脂層に含まれる紫外線吸収
剤に濃度勾配を設けることにより、耐候性を下げずに入
射光損失を最小限にすることができる。また、第二の樹
脂層が、第二の集電電極の発電領域側断面を覆うことに
より金属部材の一部が溶け出しマイグレーションし、導
電性基板等と短絡部を形成することを抑制できる。さら
に、第二の樹脂層が、第一の集電電極と第二の集電電極
との接合点を被覆することにより、水分侵入による接合
点の腐食が原因となり電気抵抗が増加するのを防ぐこと
ができ、安定した電気特性を得ることができる。
剤に濃度勾配を設けることにより、耐候性を下げずに入
射光損失を最小限にすることができる。また、第二の樹
脂層が、第二の集電電極の発電領域側断面を覆うことに
より金属部材の一部が溶け出しマイグレーションし、導
電性基板等と短絡部を形成することを抑制できる。さら
に、第二の樹脂層が、第一の集電電極と第二の集電電極
との接合点を被覆することにより、水分侵入による接合
点の腐食が原因となり電気抵抗が増加するのを防ぐこと
ができ、安定した電気特性を得ることができる。
【0087】(3)第二の集電電極に弾性体である第二
の樹脂層を設けることにより、第二の集電電極部で挟持
固定を行っても第二の集電電極部に損傷を与えることが
なく、さらに、このような電極部で挟持固定することに
より、第二の集電電極と第一の集電電極の接合を長期的
に確保でき、簡易な設置方法を実現できる。
の樹脂層を設けることにより、第二の集電電極部で挟持
固定を行っても第二の集電電極部に損傷を与えることが
なく、さらに、このような電極部で挟持固定することに
より、第二の集電電極と第一の集電電極の接合を長期的
に確保でき、簡易な設置方法を実現できる。
【図1】本発明の光起電力素子の一例を示す概略構成図
であり、(a)は正面図、(b)は部分断面図である。
であり、(a)は正面図、(b)は部分断面図である。
【図2】本発明の光起電力素子の別の例を示す概略構成
図であり、(a)は正面図、(b)は部分断面図であ
る。
図であり、(a)は正面図、(b)は部分断面図であ
る。
【図3】本発明の光起電力素子の別の例を示す概略構成
図であり、(a)は正面図、(b)は部分断面図であ
る。
図であり、(a)は正面図、(b)は部分断面図であ
る。
【図4】従来の光起電力素子を示す概略構成図であり、
(a)は正面図、(b)は部分断面図である。
(a)は正面図、(b)は部分断面図である。
101、401 導電性基板
102、402 裏面反射層
103、403 半導体層
104、404 透明電極層
104b 透明電極層除去部
105a、405a グリッド電極(第一の集電電極)
105b、405b バスバー電極(第二の集電電極)
106、406 絶縁部材
107、407 第一の樹脂層
108、208、308 第二の樹脂層
フロントページの続き
(72)発明者 高林 明治
東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ
ノン株式会社内
Fターム(参考) 5F051 AA05 BA18 CB30 EA18 EA20
FA03 FA14 FA16 FA17 GA02
GA03 GA04
Claims (16)
- 【請求項1】 受光面上に第一の集電電極と第二の集電
電極を有し、該第一の集電電極と該第二の集電電極が、
絶縁部材上で電気的に接合された構成を有する光起電力
素子において、 前記受光面上の少なくとも一部に第一の樹脂層を有し、
該第一の樹脂層と前記絶縁部材の境界部が、該絶縁部材
の一構成要素と相溶性の高い第二の樹脂層で被覆されて
いることを特徴とする光起電力素子。 - 【請求項2】 前記第二の樹脂層及び前記絶縁部材の一
構成要素が少なくとも一以上のシロキサンを含有する単
量体から構成される重合体であることを特徴とする請求
項1に記載の光起電力素子。 - 【請求項3】 前記絶縁部材が絶縁フィルムと粘着部材
の積層体からなり、前記第二の樹脂層は該粘着部材と相
溶性が高いことを特徴とする請求項1に記載の光起電力
素子。 - 【請求項4】 前記第二の樹脂層及び前記粘着部材が少
なくとも一以上のシロキサンを含有する単量体から構成
される重合体であることを特徴とする請求項3に記載の
光起電力素子。 - 【請求項5】 前記第二の樹脂層が、前記粘着部材の有
する間隙の一部を充填していることを特徴とする請求項
3又は4に記載の光起電力素子。 - 【請求項6】 前記第二の樹脂層の材料の粘度が、30
0乃至2000mPa・Sであることを特徴とする請求
項1乃至5のいずれか一項に記載の光起電力素子。 - 【請求項7】 前記第二の樹脂層が、少なくとも前記第
二の集電電極の発電領域側断面を被覆していることを特
徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の光起電
力素子。 - 【請求項8】 前記第二の樹脂層が、前記第一の集電電
極と前記第二の集電電極の接合点を被覆していることを
特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光起
電力素子。 - 【請求項9】 前記第二の樹脂層が、前記第二の集電電
極上を被覆していることを特徴とする請求項1乃至8の
いずれか一項に記載の光起電力素子。 - 【請求項10】 前記第一の樹脂層は紫外線吸収剤を含
有し、受光面側から非受光面側に向けて紫外線吸収剤の
濃度分布が形成されていることを特徴とする請求項1乃
至9のいずれか一項に記載の光起電力素子。 - 【請求項11】 前記第一の樹脂層が少なくとも一以上
のビニル基を含有する単量体から構成される重合体であ
ることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に
記載の光起電力素子。 - 【請求項12】 前記第二の樹脂層が少なくとも一以上
のビニル基を含有する単量体から構成される重合体であ
ることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に
記載の光起電力素子。 - 【請求項13】 受光面側に光起電力層を有する基板
と、 前記基板の受光面側に設けられ、前記光起電力層におい
て生じる電気を集める第一の集電電極と、 前記基板の受光面を被覆する第一の樹脂層と、 前記光起電力層と前記第一の集電電極との間の一部に、
前記第一の樹脂層に接して設けられ、前記光起電力層と
前記第一の集電電極とを前記一部において電気的に絶縁
させる絶縁部材と、 少なくとも前記第一の樹脂層と前記絶縁部材との境界部
を被覆し、前記絶縁部材との高い相溶性を有する第二の
樹脂層とを備えることを特徴とする光起電力素子。 - 【請求項14】 前記絶縁部材が絶縁フィルムと粘着部
材の積層体からなり、前記第二の樹脂層は、前記粘着部
材との高い相溶性を有することを特徴とする請求項13
に記載の光起電力素子。 - 【請求項15】 受光面側に光起電力層を有する基板
と、 前記基板の受光面側に設けられ、前記光起電力層におい
て生じる電気を集める第一の集電電極と、 前記基板の受光面を被覆する第一の樹脂層と、 前記光起電力層と前記第一の集電電極との間の一部に、
前記第一の樹脂層に接して設けられ、前記光起電力層と
前記第一の集電電極とを前記一部において電気的に絶縁
させる絶縁部材と、 少なくとも前記第一の樹脂層と前記絶縁部材との境界部
を被覆する第二の樹脂層とを備えており、 前記第二の樹脂層と前記絶縁部材とが少なくとも一以上
のシロキサンを含有する単量体から構成される重合体で
あることを特徴とする光起電力素子。 - 【請求項16】 前記絶縁部材が絶縁フィルムと粘着部
材の積層体からなり、前記粘着部材が、少なくとも一以
上のシロキサンを含有する単量体から構成される重合体
であることを特徴とする請求項15に記載の光起電力素
子。
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