WO2023100425A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2023100425A1
WO2023100425A1 PCT/JP2022/032313 JP2022032313W WO2023100425A1 WO 2023100425 A1 WO2023100425 A1 WO 2023100425A1 JP 2022032313 W JP2022032313 W JP 2022032313W WO 2023100425 A1 WO2023100425 A1 WO 2023100425A1
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WO
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solar cell
stretchable
electrode
cell module
resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/032313
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French (fr)
Inventor
基 東
耕平 中西
善一 金丸
裕一 藤岡
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Tdk株式会社
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to solar cell modules. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2021-197369 filed in Japan on December 3, 2021, the contents of which are incorporated herein.
  • wearable devices that can manage physical condition are attracting attention. Wearable devices are expected to be used in a wide range of applications in the fields of sports science and healthcare, as they are intended for measurement and monitoring of specific parts of the body, such as those embedded in clothes or attached directly to the skin. ing. Since human skin repeatedly stretches and contracts on a daily basis, it is desirable that the wearable device should be stretchable in correspondence with the wearable object when wearability without stress is desired. . In addition, it is desirable that the wearable device has a certain level of strength or more against the stress generated when the device is folded or wound, assuming handling and human movement. A device having such properties is referred to herein as a stretchable device, not limited to its use as a wearable device.
  • the flexible sensor is thin enough, there is a problem that when it is bent, stress will be applied to it except for the center part in the vertical direction, and the sensor part will break easily.
  • a stretchable cover sheet such as Saran Wrap (registered trademark) has the same stretchability as the cover sheet after the sensor is pasted, so there was a difference in stretchability and strength. There is a possibility that it will peel off at that part.
  • the sensor itself In order to make the sensor compatible with stretchability, the sensor itself must be made stretchable, or the sensor must be made smaller and thinner so that stress is less likely to be applied, and the space between the sensors can be filled with stretchable material. It is preferable to be able to join.
  • a safe power source is needed to drive such elastic sensors.
  • the power source it is desirable that the power supply is similarly flexible. For this reason, it is considered appropriate to make the cells themselves stretchable or to join small and thin cells to the stretchable sheet.
  • Organic solar cells see, for example, Patent Documents 1 and 2) are known as solar cells in which the cells themselves are compatible with elasticity, and thin solar cells are known as those that can be made smaller and thinner (for example, see Patent Documents 1 and 2). Reference 3).
  • JP 2018-125496 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-019908 JP-A-10-321883
  • Patent Documents 1 and 2 describe substrates containing polyimide as substrates for organic solar cells.
  • thin-film solar cells have flexibility, but they do not have sufficient flexibility and stretchability.
  • stress is applied in the vertical direction and at locations away from the center due to the influence of the thickness of the substrate. does not have
  • One solution could be solar cells attached to stretchable substrates that are light enough to be a safe power source for electronics in clothing, human skin, animal skin, and packaging.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a solar cell module having high stretchability and flexibility.
  • the present invention provides the following means.
  • Aspect 1 of the present invention includes a stretchable resin base material, a plurality of solar cells having an elongation rate of 1% or less on the stretchable resin base material, and the plurality of solar cells electrically connected to each other. and a stretchable electrode formed in a pattern.
  • Aspect 2 of the present invention is the solar cell module of Aspect 1, wherein at least one of the first conductive electrode and the second conductive electrode of the solar cell and the stretchable electrode are bonded with a stretchable conductive adhesive.
  • Aspect 3 of the present invention is the solar cell module of aspect 1 or aspect 2, wherein the expansion ratio is 5% or more.
  • the bend density may be 0.05/mm or more.
  • Aspect 5 of the present invention is the solar cell module according to any one of Aspects 1 to 4, wherein the elastic electrode has a rupture expansion ratio of 50% or more.
  • the area occupied by the plurality of solar cells is 10% or more of the total area of the solar cell module.
  • Aspect 7 of the present invention is the solar cell module according to any one of Aspects 1 to 6, wherein the stretchable resin substrate is obtained by drying and solidifying a resin composition.
  • Aspect 8 of the present invention is the solar cell module according to aspect 7, wherein the resin composition has a urethane bond.
  • a ninth aspect of the present invention is the solar cell module according to the eighth aspect, wherein the resin composition further has a siloxane bond.
  • the elastic electrode is obtained by drying and solidifying a resin composition containing an elastic resin and a conductive filler.
  • Aspect 11 of the present invention is the solar cell module of aspect 10, wherein the stretchable electrode has a urethane bond.
  • Aspect 12 of the present invention is the solar cell module of aspect 11, wherein the stretchable electrode further has a siloxane bond.
  • Aspect 13 of the present invention is the solar cell module according to any one of Aspects 2 to 12, wherein the stretchable conductive adhesive is solidified by drying a composition containing a stretchable resin and a conductive filler. Become.
  • Aspect 14 of the present invention is the solar cell module according to aspect 13, wherein the stretchable conductive adhesive has a urethane bond.
  • Aspect 15 of the present invention is the solar cell module according to aspect 14, wherein the stretchable conductive adhesive further has a siloxane bond.
  • a sixteenth aspect of the present invention is the solar cell module according to any one of Aspects 1 to 15, wherein a sealing layer is provided on at least one of the upper and lower surfaces of the solar cell.
  • a seventeenth aspect of the present invention is the solar cell module according to any one of aspects 1 to 16, further comprising a power storage unit that stores electric power generated by the solar cell.
  • Aspect 18 of the present invention includes a stretchable resin substrate, a solar cell having an elongation rate of 1% or less on the stretchable resin substrate, and a stretchable electrode electrically connected to the solar cell.
  • a solar cell module comprising:
  • the solar cell module of the present invention it is possible to provide a solar cell module with high stretchability and flexibility.
  • FIG. 1 is a schematic plan view schematically showing part of a solar cell module according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is an exploded schematic cross-sectional view schematically showing a cross section taken along the line I-I′ in FIG. 1 by disassembling the solar cell, the stretchable resin substrate, and the stretchable electrode.
  • FIG. 2 is a schematic plan view schematically showing a state in which a solar cell is removed from the solar cell module shown in FIG. 1
  • FIG. 6 is a schematic plan view schematically showing part of a solar cell module according to a second embodiment
  • FIG. 10 is a schematic plan view schematically showing part of a solar cell module according to a third embodiment; (a) is a cross-sectional schematic diagram schematically showing a double-sided electrode type solar cell, and (b) is a cross-sectional schematic diagram schematically showing a back electrode type solar cell.
  • FIG. 2 is an exploded schematic cross-sectional view schematically showing a solar cell, a stretchable conductive adhesive, a stretchable resin base material, and stretchable electrodes in an exploded manner.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the effects of a solar cell module according to the present invention, where (a) is a diagram schematically showing the solar cell module according to the present invention, and (b) is for explaining the principle; is a diagram. It is a conceptual diagram for demonstrating an effect.
  • 1 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to the present invention provided with a sealing layer; FIG. It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the solar cell module for manufacturing the solar cell module of this invention.
  • 1 is a schematic plan view showing the arrangement of solar cells of Example 1.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing part of the solar cell module according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded schematic cross-sectional view schematically showing a cross section taken along II′ in FIG. 1 by disassembling the solar cell, the stretchable resin substrate, and the stretchable electrode.
  • FIG. 3 is a schematic plan view schematically showing a state in which the solar cell is removed from the solar cell module shown in FIG. 1.
  • the “elongation rate” of the solar cell is
  • the “elongation rate” shall be evaluated as an absolute value.
  • the “elongation rate” of the solar cell refers to the elongation rate in the direction where the elongation rate is the highest.
  • the expansion ratio of the solar cell module according to the present invention is preferably 5% or more.
  • the “expansion ratio” of the solar cell module is
  • the “expansion ratio” shall be evaluated as an absolute value.
  • the expansion/contraction rate can be determined for each predetermined direction, and in this specification, "the expansion/contraction rate of the solar cell module is 5% or more" refers to the expansion/contraction rate in the direction where the expansion/contraction rate is the highest. do.
  • the stretch rate will be the same in any direction, and if the anisotropy in the stretch rate is small, the stretch rate will be similar in any direction.
  • the "elastic electrode” may be referred to as an elastic electrode pattern.
  • each solar cell is joined to the stretchable resin substrate via stretchable electrodes, or stretchable electrodes and a stretchable conductive adhesive (described later). Since a conventional solar cell module has a structure in which a plurality of solar cells are connected to each other, the conventional solar cell module does not expand and contract. On the other hand, in the solar cell module according to the present invention, the plurality of solar cells are not connected to each other, and each solar cell is connected via the stretchable electrode or by the stretchable electrode and the stretchable conductive adhesive.
  • the portion where the solar cell is not bonded can stretch and contract, and the solar cell module as a whole has stretchability. If the expansion ratio of the solar cell module is less than 5%, it is likely to be damaged when bent or stretched.
  • the type that is small and is composed of a large number of solar cells is larger and composed of a smaller number of solar cells. Since the number of stretchable parts per unit length is larger than that of the type, the bending density is high and fine deformation is possible. Refers to the number of bendable parts (bent parts).
  • the bent portion density of the solar cell module according to the present invention is preferably 0.05 pieces/mm or more.
  • the bend density can be determined for each predetermined direction. shall refer to the bend density of If the bending density is not anisotropic, the bending density will be the same in any direction, and if the bending density is less anisotropic, the bending density will be similar in any direction. .
  • the arrangement of individual solar cells may be regular or irregular, or may be regular in part and irregular in other parts.
  • the 15 back electrode type solar cells 20 have a plurality of solar cell strings connected in series in the X direction arranged in the Y direction, and the ends of the solar cell strings are arranged in the Y direction. are connected so that the energization path meanders and is electrically connected in series.
  • each solar cell 20 includes an electrode 25 electrically connected to the p-type semiconductor (hereinafter referred to as a p-type side electrode) and an electrode 26 electrically connected to the n-type semiconductor (hereinafter referred to as a p-side electrode). , n-type side electrode).
  • the p-type side electrode (first conductive electrode) 25 of each solar cell 20 is electrically connected to the n-type side electrode (second conductive electrode) 26 of the next solar cell 20 via the stretchable electrode 30.
  • the p-type side electrode 25 of the solar cell 20 is electrically connected to the n-type side electrode 26 of the next solar cell 20 through the stretchable electrode 30, and so on.
  • the stretchable electrode pattern 30 is formed such that 15 individual solar cells are connected in series. Specifically, for 15 individual solar cells, the stretchable electrode pattern 30 consists of 14 spaced apart stretchable electrodes (30a-30n) to sequentially connect adjacent solar cells. It is.
  • the stretchable electrode pattern 30 can have any electrode pattern shape as long as the pattern is formed such that individual solar cells are connected in series. can. Further, even when the individual solar cells are partially connected in parallel, the stretchable electrode pattern 30 can take any electrode pattern shape accordingly.
  • FIG. 4 is a schematic plan view schematically showing part of the solar cell module according to the second embodiment.
  • the solar cell module according to the second embodiment has a plurality of cell strings in which a plurality of solar cells are connected in series, and the stretchable electrode pattern is formed so that the cell strings are connected in series. , different from the solar cell module according to the first embodiment.
  • a cell string is a series connection of solar cells.
  • a solar cell module 200 shown in FIG. 4 includes a stretchable resin substrate 10 and four cell strings each formed by connecting solar cells 20 having an elongation rate of 1% or less in series to the surface of the stretchable resin substrate 10. 20L1 to 20L4 and stretchable electrodes 30 formed in a pattern such that the solar cells 20 are connected in series by connecting adjacent cell strings 20L1 to 20L4 in series.
  • the cell string 20L1 is composed of five solar cells 20L11 to 20L15, and includes an n-type electrode (or p-type electrode) of the solar cell 20L11 and a p-type electrode (or n-type electrode) of the solar cell 20L12. is connected, the n-type electrode (or p-type electrode) of solar cell 20L12 and the p-type electrode (or n-type electrode) of solar cell 20L13 are connected, and the n-type electrode of solar cell 20L13 is connected.
  • the type side electrode (or p-type side electrode) and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 20L14 are connected, and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L14 and the solar cell 20L14 are connected.
  • a p-type electrode (or an n-type electrode) of the battery cell 20L15 is connected.
  • the p-type electrode (or n-type electrode) of solar cell 20L21 and the n-type electrode (or p-type electrode) of solar cell 20L22 are connected to form the p-type electrode of solar cell 20L22.
  • the side electrode (or n-type side electrode) and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L23 are connected, and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 20L23 and The n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L24 is connected, and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 20L24 and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L25 are connected. mold side electrode) are connected.
  • the n-type electrode (or p-type electrode) of solar cell 20L31 and the p-type electrode (or n-type electrode) of solar cell 20L32 are connected to form the n-type electrode of solar cell 20L32.
  • the side electrode (or p-type side electrode) and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 20L33 are connected, and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L33 and The p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 20L34 is connected, and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L34 and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 20L35 are connected. mold side electrode) are connected.
  • the p-type electrode (or n-type electrode) of solar cell 20L41 and the n-type electrode (or p-type electrode) of solar cell 20L42 are connected to form the p-type electrode of solar cell 20L42.
  • the side electrode (or n-type side electrode) and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L43 are connected, and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 20L43 and The n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L44 is connected, and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 20L44 and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L45 are connected. mold side electrode) are connected.
  • n-type electrode (or p-type electrode) of solar cell 20L15 and the p-type electrode (or n-type electrode) of solar cell 20L25 are connected via elastic electrode 30A to form cell string 20L1. and the cell string 20L2 are connected in series.
  • the n-type electrode (or p-type electrode) of solar cell 20L21 and the p-type electrode (or n-type electrode) of solar cell 20L31 are connected via stretchable electrode 30B to form a cell string.
  • 20L2 and cell string 20L3 are connected in series.
  • the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 20L35 and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 20L45 are connected via stretchable electrode 30C to form a cell string.
  • 20L3 and cell string 20L4 are connected in series. In this case, only the first conductive electrode of the solar cell arranged at one end and the second conductive electrode of the solar cell arranged at the other end of the plurality of solar cells constituting the cell string are exposed. By doing so, the cell string can be attached to the stretchable resin substrate through the stretchable electrode in the same manner as individual solar cells.
  • the stretchable electrode pattern 30 can have any electrode pattern shape as long as a desired connection pattern of the solar cells can be achieved.
  • FIG. 5 is a schematic plan view schematically showing part of the solar cell module according to the third embodiment.
  • the solar cell module according to the third embodiment has a plurality of cell strings in which a plurality of solar cells are connected in series, and the stretchable electrode pattern is formed so that the cell strings are connected in parallel. , different from the solar cell module according to the first embodiment.
  • the solar cell module according to the third embodiment is similar to the solar cell module according to the second embodiment in that it includes a plurality of cell strings in which a plurality of solar cells are connected in series. It differs from the solar cell module according to the second embodiment in that the strings are formed so as to be connected in parallel.
  • the solar cell module 300 shown in FIG. 5 includes two cells, each of which is composed of a stretchable resin substrate 10 and a solar cell 21 having an elongation rate of 1% or less connected in series to the surface of the stretchable resin substrate 10. It comprises strings 21L1 and 21L2 and stretchable electrodes 30 formed in a pattern that connects the solar cells 20 by connecting the cell strings 21L1 and 21L2 in parallel.
  • the cell string 21L1 is composed of five solar cells 21L11 to 21L15, and has an n-type electrode (or p-type electrode) of the solar cell 21L11 and a p-type electrode (or n-type electrode) of the solar cell 21L12. is connected, the n-type electrode (or p-type electrode) of solar cell 21L12 and the p-type electrode (or n-type electrode) of solar cell 21L13 are connected, and the n-type electrode of solar cell 21L13 is connected.
  • the type side electrode (or p-type side electrode) and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 21L14 are connected, and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 21L14 and the solar cell 21L14 are connected.
  • a p-type electrode (or an n-type electrode) of the battery cell 21L15 is connected.
  • the cell string 21L2 is composed of five solar cells 21L21 to 21L25, and has an n-type side electrode (or p-type side electrode) of the solar cell 21L21 and a p-type side electrode (or n-type side electrode) of the solar cell 21L22.
  • n-type electrode (or p-type electrode) of solar cell 21L22 and the p-type electrode (or n-type electrode) of solar cell 21L23 are connected, and the n-type electrode of solar cell 21L23 is connected.
  • the type side electrode (or p-type side electrode) and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 21L24 are connected, and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 21L24 and the solar cell 21L24 are connected.
  • a p-type electrode (or an n-type electrode) of the battery cell 21L25 is connected.
  • the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 21L11 and the p-type side electrode (or n-type side electrode) of solar cell 21L21 are connected via stretchable electrode 30D, and the solar cell
  • the n-type side electrode (or p-type side electrode) of 21L15 and the n-type side electrode (or p-type side electrode) of solar cell 21L25 are connected via stretchable electrode 30E to form cell string 21L1 and cell string 21L2. are connected in parallel.
  • the stretchable electrode pattern 30 can have any electrode pattern shape as long as the desired connection pattern of the solar cells can be realized.
  • a series or parallel connection of a plurality of cell strings is called a cell array.
  • the solar cells are individual solar cells, or as cell strings composed of a plurality of solar cells, or as cell arrays composed of a plurality of cell strings, or as individual solar cells, A combination of two or more of the cell string and the cell array can be attached to the stretchable resin substrate via stretchable electrodes.
  • the resin used for the stretchable resin substrate 10 used in the solar cell modules according to the first to third embodiments is not particularly limited, and known stretchable resins can be used.
  • known stretchable resins can be used.
  • epoxy resin, urethane resin, urea resin, polyurethane urea resin, methacrylic acid resin, polyacrylic resin, silicone resin, diene resin, polyester resin, polyether resin, polyamide resin, A polystyrene resin can be exemplified.
  • Resins used for the elastic resin base material 10 include solvents N,N-dimethylacetamide (DMAc), methyl ethyl ketone (MEK), N,N-dimethylformamide (DMF), diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA ), diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, acetone, ethanol, methanol, ethyl lactate, butyl lactate, toluene, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, ethyl acetate, and butyl acetate. is preferred.
  • DMAc N,N-dimethylacetamide
  • MEK methyl ethyl ketone
  • DMF N,N-dimethylformamide
  • BCA diethylene glycol monoethyl ether acetate
  • diethylene glycol monomethyl ether acetate diethylene glycol
  • the stretchable resin substrate 10 can be formed by applying and solidifying a resin composition containing the resin used for the stretchable resin substrate 10 and a solvent.
  • urethane-based resins that can be molded only by coating and drying a resin composition without performing a curing reaction are preferred.
  • resins that require a curing reaction if the curing reaction does not proceed uniformly, variations in composition and degree of curing occur in the resin sheet, and the resin sheet does not have the desired stretchability, strength, and deterioration resistance over time. because it can become Moreover, when using a urethane-type resin, it is preferable to have a siloxane bond in a resin component. In this case, the resin composition has moderate water repellency, and hydrolysis of urethane bonds is suppressed.
  • the characteristics of the stretchable resin substrate 10 will be described while giving specific examples of the resin composition for manufacturing the stretchable resin substrate 10 .
  • it contains a resin component (in this specification, may be referred to as “resin component (II)”), and the resin component is represented by the following general formula (11), (21) or (31) and a resin composition having a urethane bond.
  • Z 1 is an alkyl group, one or more hydrogen atoms in the alkyl group may be substituted with a cyano group, a carboxy group or a methoxycarbonyl group, and two or more of the above The substituents may be the same or different from each other.
  • Z 2 is an alkyl group.
  • Z 3 is an aryl group.
  • R 4 is a hydrogen atom or a halogen atom.
  • the bond marked with * represents the above general formula It is formed with the bonding destination of the group represented by (11), (21) or (31).
  • the resin component (II) contained in this resin composition has urethane bonds, it has high flexibility. Further, the resin component (II) is a resin having a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond, and a reversible addition- RAFT agent for carrying out fragmentation chain transfer polymerization (Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer Polymerization, which may be abbreviated as "RAFT polymerization” in this specification), and a polymerization reaction obtained by performing a polymerization reaction. be.
  • RAFT polymerization Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer Polymerization
  • the resin component (II) having the group represented by the general formula (11), (21) or (31) has little variation in degree of polymerization and crosslinked state.
  • the resin component (II) may have a siloxane bond.
  • the resin composition has a moderate water repellency, and the hydrolysis of the urethane bond of the resin component (II) is Suppressed.
  • Such a resin component (II) can be obtained by carrying out a polymerization reaction using a resin having a siloxane bond and a polymerizable unsaturated bond. The method for producing the resin component (II) by RAFT polymerization will be described in detail separately.
  • the resin having the urethane bond and the polymerizable unsaturated bond used in the production of resin component (II) is an oligomer and is sometimes referred to as "resin (a)".
  • the resin having the siloxane bond and the polymerizable unsaturated bond used in the production of the resin component (II) is an oligomer, and is sometimes referred to as "resin (b)" in the present embodiment.
  • the resin component (II) is a polymer produced by polymerizing the resins (a) with each other at their polymerizable unsaturated bonds.
  • resin component (II) is a polymer produced by polymerizing resin (a) and resin (b) at their polymerizable unsaturated bonds.
  • the resin component (II) preferably has both a urethane bond and a siloxane bond in one molecule.
  • the resin (a) is not particularly limited as long as it has a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond.
  • examples of the resin (a) include those having a (meth)acryloyl group as a group having a urethane bond and a polymerizable unsaturated bond, and more specifically, a urethane (meth)acrylate. etc.
  • (meth)acrylate is a concept that includes both “acrylate” and “methacrylate”. The same applies to terms similar to (meth)acrylate.
  • “(meth)acryloyl group” is a concept that includes both "acryloyl group” and "methacryloyl group”.
  • the resin (b) is not particularly limited as long as it has a siloxane bond and a polymerizable unsaturated bond.
  • examples of the resin (b) include various known silicone resins having a (meth)acryloyl group as a group having a polymerizable unsaturated bond, more specifically, for example, polydimethylsiloxane, etc.
  • a modified polydialkylsiloxane having a (meth)acryloyl group bonded to one or both ends of the polydialkylsiloxane is exemplified.
  • the resin component (II) has high solubility in solvents due to its composition. Therefore, the resin composition containing the resin component (II) also has high solubility in solvents.
  • a highly soluble resin composition can be easily formed into a resin composition layer by, for example, printing on an application object by various printing methods. By solidifying this resin composition layer by drying without curing, a layer (resin layer, resin sheet) similar to the resin sheet can be produced. Such a technique is suitable for forming electrodes or wiring using the resin composition containing a conductive component.
  • a stretchable device formed by forming a stretchable resin sheet using such a highly soluble resin composition has the great advantage of being able to suppress breakage during stretching.
  • the factors that can cause a normal stretchable device to break when stretched are (i) structural defects such as voids and interfacial peeling caused by shrinkage due to heat or curing reaction; (ii) hardness unevenness caused by composition unevenness; and (iii) material deterioration over time caused by light irradiation, oxidation, and the like. Therefore, by suppressing structural defects such as voids, interfacial peeling, composition unevenness, and deterioration of the material over time, it is possible to suppress breakage during stretching of the stretchable device.
  • the stretchable resin base material 10 is obtained by solidifying the resin composition of the specific example by drying to obtain a resin sheet-like stretchable resin base material (hereinafter sometimes referred to as "resin sheet").
  • resin sheet a resin sheet-like stretchable resin base material
  • a plurality of resin sheets may be laminated to produce a stretchable resin substrate. Since the resin sheet contains the resin component (II) as a main component, it has good stretchability. When the resin (b) is used, the resin sheet further has moderate water repellency, so deterioration over time due to hydrolysis is suppressed.
  • the resin sheet having such properties is particularly suitable for forming various stretchable devices such as wearable devices.
  • the resin sheet can be formed simply by solidifying the resin composition by drying as described above without performing a curing reaction of the resin composition. Therefore, there is no problem associated with performing the curing reaction.
  • the resin sheet can be produced, for example, by applying the resin composition to the target area and drying to solidify, without performing a curing reaction.
  • the resin composition can be applied, for example, by known methods using various coaters or wire bars, or by various printing methods including inkjet printing.
  • the drying temperature of the resin composition is preferably 25°C or higher and 150°C or lower, and more preferably 25°C or higher and 120°C or lower.
  • a resin sheet can be manufactured more efficiently as the said drying temperature is 25 degreeC or more.
  • the drying temperature is 150° C. or less, excessively high drying temperature is suppressed, deformation of the release sheet and damage to the resin sheet are less likely to occur, and deterioration of the resin sheet is suppressed.
  • the drying time of the resin composition may be appropriately set according to the drying temperature, preferably 10 minutes or more and 120 minutes or less, and 30 minutes or more and 90 minutes or less. is more preferable. When the drying time is within this range, a resin sheet with good properties can be efficiently produced.
  • Completion of solidification (formation of a resin sheet) of the resin composition by drying can be confirmed, for example, by no clear change in the mass of the resin composition being dried.
  • the expansion ratio of the elastic resin base material can be set as appropriate according to the expansion ratio required for the solar cell module.
  • the stretch rate can be adjusted, for example, by increasing the amount of stretchable resin. It can also be adjusted by increasing the mol % of the bonds with a high expansion ratio in the resin. For example, by increasing the ratio of urethane bonds in the resin, the stretch ratio of the stretchable resin substrate can be increased.
  • the thickness of the elastic resin base material is not particularly limited, for example, a thickness of 10 ⁇ m or more and 5000 ⁇ m or less can be used.
  • the stretchable electrode 30 used in the solar cell modules according to the first to third embodiments includes stretchable resin and conductive filler.
  • the stretchable resin is not particularly limited, and known stretchable resins can be used.
  • epoxy resin, urethane resin, urea resin, polyurethane urea resin, methacrylic acid resin, polyacrylic resin, silicone resin, diene resin, polyester resin, polyether resin, polyamide resin polystyrene and polyimide-based resins can be exemplified.
  • the conductive filler is not particularly limited, and known conductive fillers can be used. Examples include silver (Ag) powder, carbon (C), copper (Cu) powder, palladium (Pd) powder, gold (Au) powder, and platinum (Pt) powder. Among these, silver is preferred because of its low resistance.
  • the resin used for the stretchable electrode 30 is preferably soluble in one or more solvents selected from diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA), diethylene glycol monoethyl ether acetate, and ⁇ -terpineol.
  • solvents selected from diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA), diethylene glycol monoethyl ether acetate, and ⁇ -terpineol.
  • urethane-based resins that can be cured without undergoing a curing reaction are preferred.
  • the urethane-based resin has the best stretchability, a stretchable electrode having stretchability and conductivity can be produced.
  • the breaking expansion ratio required for the solar cell module may be appropriately set. From the viewpoint of exhibiting stretchability, it is preferably 50% or more, more preferably 100% or more, and even more preferably 200% or more.
  • the breakage ratio is defined by ⁇ (length at break ⁇ length before pulling)/length before pulling ⁇ 100.
  • the breaking expansion ratio can be measured in each predetermined direction, but in this specification, "breaking expansion ratio of 50% or more" defines the breaking expansion ratio in the direction in which the breaking expansion ratio is maximum. If there is no anisotropy in the breaking expansion ratio, the breaking expansion ratio will be the same in any direction, and if the breaking expansion ratio is small, the breaking expansion ratio will be similar in any direction. .
  • the elongation at break can be measured as follows. Five strip-shaped measurement samples each having a width of 10 mm and a length of 35 mm are cut out from the stretchable electrode material. For each measurement sample, the elongation is calculated by the method shown below, and the average value is taken as the elongation. A metal substrate is sandwiched between grips on the top and bottom of the measuring instrument, and a sample to be measured is fixed to the metal substrate with double-sided tape so that the measurement point has a width of 10 mm and a length of 10 mm.
  • the measurement sample is pulled at a tensile speed of 10 mm/min using a tensile tester (eg, trade name: Autograph AGS-5kNX, manufactured by Shimadzu Corporation). Then, the length of the measurement sample when broken is measured, and the length of 10 mm before being pulled is subtracted from that length to calculate the elongation.
  • a tensile tester eg, trade name: Autograph AGS-5kNX, manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the stretchable electrode 30 contains a conductive filler and has a smaller elongation rate than the stretchable resin base material. Therefore, the breaking expansion ratio of the stretchable electrode 30 is the upper limit of the expansion ratio of the solar cell module.
  • a stretchable electrode paste is produced by adding a conductive filler as a conductive component to the resin composition shown as a specific example above. Next, the stretchable electrode paste is applied to the stretchable resin substrate. Thereafter, by removing the solvent and drying and solidifying, a stretchable electrode pattern can be produced.
  • the resin component (II) described above it can be solidified without performing a curing reaction.
  • the thickness of the stretchable electrode is not particularly limited, it can be, for example, 3 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • solar cells themselves constituting the solar cell module of the present invention have elasticity
  • solar cells with no elasticity at all or solar cells with low elasticity are assumed. are doing.
  • Examples of solar cells having no stretchability include inorganic material-based solar cells such as silicon-based solar cells and compound semiconductor-based solar cells.
  • most organic solar cells have an elongation rate of 1% or less, but some solar cells may have an elongation rate of more than 1% depending on the material.
  • the elongation rate of 1% or less was set to 1% elongation rate using a tensile tester (for example, Autograph (manufactured by Shimadzu Corporation)) for 10 target solar cell samples. It is assumed that 1000 cycles of the test were performed, and there was no breakage and the decrease in power generation was 5% or less.
  • known solar battery cells can be used without any particular limitation other than an elongation rate of 1% or less.
  • a double-sided electrode type solar cell or (b) a back electrode type solar cell as shown in FIG. 6 can be used.
  • the solar cell shown in FIG. 6A has an n-type side electrode 26a (or p-type side electrode) on one main surface and a p-type side electrode 25a (or n-type side electrode) on the other main surface. It is a double-sided electrode type solar cell.
  • the n-type semiconductor layer 23a and the p-type semiconductor layer 22a are stacked on the light receiving surface side so as to form a pn junction.
  • An n-type side electrode 26a is provided on the light receiving surface side of the n-type semiconductor layer 23a, and a p-type side electrode 25a is provided on the back side of the p-type semiconductor layer 22a.
  • the solar cell shown in FIG. 6(b) is a back electrode type solar cell in which an electrically separated n-type side electrode 26b and p-type side electrode 25b are arranged on one main surface.
  • an n+ diffusion layer 23b and a p+ diffusion layer 22b are formed on the surface opposite to the light receiving surface, and n-type side electrodes 26b and p are formed thereon, respectively. It has a structure in which a mold-side electrode 25b is formed.
  • the electrodes can be concentrated on the back surface and the electrodes on the light-receiving surface can be eliminated, so the light-receiving surface can be widened and more light can be taken in, making it possible to increase the conversion efficiency. .
  • the electrodes (or wiring) connected to the p-type side electrodes 25a and 25b and the n-type side electrodes 26a and 26b are It is preferable to use a solar cell arranged on the back side of the solar cell cell. This is because the stretchable electrode pattern may be formed according to the electrode pattern to be arranged on the back side of the solar cell.
  • any type of solar cell can be used without any particular limitation other than an elongation rate of 1% or less. .
  • the area ratio of the solar cells is 80% or less.
  • FIG. 7 is an exploded cross-sectional schematic diagram that schematically shows the solar cell, the stretchable conductive adhesive, the stretchable resin base material, and the stretchable electrode in an exploded manner.
  • the elastic conductive adhesive 40 can be solidified by drying.
  • the stretchable conductive adhesive 40 is applied to each position of the stretchable electrode pattern 30, and then the back electrode type solar cell 20 side.
  • the electrode patterns 25 and 26 are arranged on a stretchable conductive adhesive 40 applied in a pattern similar to the stretchable electrode pattern 30 to install the back electrode type solar cell 20, and then the stretchable conductive adhesive The solvent in 40 is removed and dried to solidify.
  • the stretchable conductive adhesive 40 includes stretchable resin and conductive filler.
  • the stretchable resin is not particularly limited, and known stretchable resins can be used.
  • epoxy resin, urethane resin, urea resin, polyurethane urea resin, methacrylic acid resin, polyacrylic resin, silicone resin, diene resin, polyester resin, polyether resin, polyamide resin polystyrene and polyimide-based resins can be exemplified.
  • the conductive filler is not particularly limited, and known conductive fillers can be used. Examples include silver (Ag) powder, carbon (C), copper (Cu) powder, palladium (Pd) powder, gold (Au) powder, and platinum (Pt) powder. Among these, silver powder is preferable because of its low resistance and resistance to oxidation.
  • the resin used for the stretchable conductive adhesive 40 is at least one selected from solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), and diethylene glycol monomethyl ether acetate (BCA). preferably soluble in solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), and diethylene glycol monomethyl ether acetate (BCA). preferably soluble in solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), and diethylene glycol monomethyl ether acetate (BCA). preferably soluble in solvents such as methyl ethyl ketone (
  • the breaking expansion ratio of the stretchable conductive adhesive 40 may be appropriately set according to the elongation ratio required for the solar cell module. From the viewpoint of exhibiting excellent stretchability, it is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and even more preferably 100% or more.
  • the definition of the breaking expansion ratio of the stretchable conductive adhesive 40 is the same as the definition of the breaking expansion ratio of the stretchable electrode 30, and the measurement method is also the same.
  • the breaking stretch ratio of the stretchable conductive adhesive 40 is about the same as that of the stretchable electrode 30. becomes.
  • urethane-based resins that can be cured without undergoing a curing reaction are preferred.
  • the thickness of the stretchable conductive adhesive is not particularly limited, but can be, for example, 10 ⁇ m or more and 1500 ⁇ m or less.
  • FIG. 8(a) is a diagram schematically showing a solar cell module 100A according to the present invention.
  • the directions and lengths of the bidirectional arrows in the figure conceptually indicate the directions and magnitudes of tensile stresses in the vicinity thereof.
  • reference numeral 10A denotes a stretchable resin substrate
  • reference numeral 20A denotes a "non-stretchable solar cell”. Solar cells of various sizes are arranged. Stretchable electrodes and stretchable conductive adhesive are omitted from the drawing.
  • the stretchable portion is only the stretchable resin substrate 10A where the solar cell 20A is not joined.
  • the stretchable resin substrate 10A in the portion where the solar cell 20A is joined is not stretched. This point will be conceptually explained using FIG.
  • the elastic resin substrate 10A is divided into three portions 10Aa, 10Ab, and 10Ac when viewed from the direction in which the elastic resin substrate 10A, the elastic electrodes 30AA, the elastic conductive adhesive 40A, and the solar cells 20A are laminated.
  • the portion 10Aa and the portion 10Ac expand and contract because the non-stretchable solar cell 20A is not bonded thereon.
  • the solar cell 20A which does not expand-contract is joined to the part 10Ab, expansion-contraction is suppressed.
  • the stretchable electrode 30AA and the stretchable conductive adhesive 40A are arranged between the portion 10A and the solar cell 20A, the portion 10Ab to be stretched and the solar cell 20A which is not stretched are separated. The peeling between the layers is suppressed.
  • the individual solar cells are bonded to the stretchable resin substrate via the stretchable electrode or the stretchable electrode and the stretchable conductive adhesive.
  • the stretchable solar cell module is formed by the expansion and contraction of the portion where the individual solar cells are not joined.
  • the solar cells that make up the solar cell module may have different sizes and characteristics.
  • FIG. 10 shows a schematic cross-sectional view of a part of a solar cell module according to the present invention having sealing layers 50 on the upper and lower surfaces of solar cells 20. As shown in FIG.
  • a resin having stretchability is preferable as the resin used for the sealing layer 50 .
  • the stretchable resin is not particularly limited, and known resins can be used.
  • epoxy-based resin, urethane-based resin, urea-based resin, polyurethane urea-based, methacrylic acid-based resin, polyacrylic-based, silicone-based resin, diene-based resin, polyester-based resin, polyether-based resin, polyamide-based resin, polystyrene-based Resins and polyimide resins can be exemplified.
  • Resins used for the sealing layer 50 include solvents such as N,N-dimethylacetamide (DMAc), methyl ethyl ketone (MEK), N,N-dimethylformamide (DMF), diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA), Soluble in at least one selected from diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, acetone, ethanol, methanol, ethyl lactate, butyl lactate, toluene, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, ethyl acetate, and butyl acetate. preferable.
  • solvents such as N,N-dimethylacetamide (DMAc), methyl ethyl ketone (MEK), N,N-dimethylformamide (DMF), diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether
  • the sealing layer 50 is provided on the upper and lower surfaces of the solar cell 20, but it may be provided on only one of the upper and lower surfaces.
  • the sealing layer 50 can be formed by a known method.
  • the solar cell module of the present invention may have a power storage unit 70 in which the solar cells store power.
  • the power storage unit 70 is, for example, an electric double layer capacitor (EDLC) or a secondary battery.
  • EDLC electric double layer capacitor
  • FIG. 11 shows an example of a solar cell module manufacturing method for manufacturing the solar cell module of the present invention.
  • the solar cell module of the present invention includes (a) a step of preparing a predetermined number of solar cells, (b) a step of forming a stretchable electrode pattern on a stretchable resin substrate, and (c) a stretchable electrode pattern. (d) disposing a solar cell on the stretchable conductive adhesive paste; (e) drying and solidifying the stretchable conductive adhesive paste to form a solar cell; and a step of fixing the cell.
  • Example 1 is a solar cell module including two solar cells.
  • Example of preparation of stretchable resin substrate ⁇ Example of raw material for resin composition> Raw materials that can be used for producing the resin composition are shown below.
  • RAFT agent (1)-1 RAFT agent represented by the following formula (1)-1 (
  • Resin (a)-1 100 parts by mass
  • polymerization initiator (c)-1 0.8 parts by mass
  • RAFT agent (1)-1 0.245 parts by mass
  • BCA A raw material mixture is obtained by weighing in a flask and mixing them at room temperature using a stirrer. Based on 100 parts by mass of resin (a), the blending amounts of resin (b), polymerization initiator (c), and RAFT agent are determined. Further, BCA as a solvent is mixed so that 100 parts by mass of the resin (a) becomes 15% by mass of the raw material mixture.
  • the inside of the closed flask is then vacuum degassed. Next, in a nitrogen atmosphere, the raw material mixture is dissolved using an oil bath, the temperature is raised while stirring, and the polymerization reaction is performed at 90° C. for 20 minutes to produce the resin component (II), A resin composition containing this resin component (II) is produced.
  • Example of preparation of stretchable electrode paste As a raw material for the stretchable electrode paste, silver powder having a particle size of 0.5 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less was added, and the resin prepared when manufacturing the stretchable resin base material was used, except that the amount of the resin was adjusted. The same raw materials as in the composition are used.
  • Example of preparation of elastic conductive adhesive paste As the raw material for the elastic conductive adhesive paste, the same raw material as the elastic electrode paste is used except that silver powder having a particle size of 0.5 ⁇ m or more and 5.0 ⁇ m or less is added and the amount of the resin is adjusted.
  • the solar cells are 1.5 mm and 5.75 mm in the x and y directions (Lx, Ly). As shown in FIG. Arrange so that the directions are parallel.
  • a solar battery cell for example, the BCS series manufactured by TDK Corporation can be used.
  • a stretchable electrode paste is applied in a predetermined pattern on a stretchable resin substrate of 100 mm ⁇ 100 mm, dried and solidified to form a stretchable electrode pattern.
  • a stretchable conductive adhesive paste is applied on the stretchable electrode pattern.
  • each solar cell is placed so that the first conductivity type electrode and the second conductivity type electrode of the two solar cells are arranged on the stretchable conductive adhesive paste applied in a predetermined pattern. Install. After that, the solvent in the stretchable conductive adhesive paste is removed, and the paste is dried and solidified to fix the solar cells, thereby producing a solar cell module having two solar cells.
  • Table 1 shows examples of the rupture expansion ratio of the stretchable electrode, the expansion ratio of the solar cell module, the output voltage, and the amount of power generation per unit area determined by specific numerical values.
  • the lengths of the stretchable resin substrate in the x-direction and the y-direction are both 100 mm.
  • the portion where the solar cell is joined via the stretchable electrode and the stretchable conductive adhesive (hereinafter sometimes referred to as “joint portion”) does not substantially stretch, and the solar cell It is assumed that only the portion where the cells are not joined (hereinafter sometimes referred to as “non-joint portion”) is elongated.
  • SSx and SSy be the breaking expansion ratios [%] of the stretchable electrode in the x and y directions, respectively, and let Lx and Ly be the dimensions of the solar cell in the x and y directions, respectively, and the x and y directions of the solar cell.
  • Tsx[%] [(100 ⁇ Lx ⁇ Nx) ⁇ (100(%)+SSx(%))/100(%) ⁇ +Lx ⁇ Nx] ⁇ 100
  • Tsy [%] [(100 ⁇ Ly ⁇ Ny) ⁇ (100(%)+SSy(%))/100(%) ⁇ +Ly ⁇ Ny] ⁇ 100
  • the first term is the length of the “non-junction” and the second term is the length of the “junction” (the length of the solar cell). (same as total).
  • the output voltage of the solar cell module is 0.65 V per cell, it is 0.65 V x the number of solar cells (Nx x Ny).
  • the light-receiving area is the effective area for power generation, which is obtained by excluding a region such as a sealing material that does not generate power from the cell area.
  • a solar cell module was produced in the same manner as in Example 1, except that the solar cells were arranged side by side.
  • Example 6 was the same as Example 1, except that the number of solar cells included in the solar cell module was 900, and the solar cells were arranged side by side so that 60 were arranged in the x direction and 15 were arranged in the y direction. This is an example in which a solar cell module was produced by
  • the elastic electrode has a breaking elongation ratio of 50% or more, the elongation ratio of the solar cell module can be 5% or more. Based on Examples 2 to 7, if the elastic electrode has a breaking elongation ratio of 50%, the elongation ratio of the solar cell module can be 5% or more and 40% or less. Based on Examples 3 to 7, when the elastic electrode has a breaking expansion ratio of 50%, the elongation ratio of the solar cell module is 5% or more, and the power generation amount per unit area is 50 ⁇ W/mm 2 or more. be able to.
  • the breaking expansion ratio of the stretchable electrode is 50%
  • the cell area ratio is 10% or more
  • the elongation ratio of the solar cell module is 5% or more
  • the per unit area The power generation amount can be 50 ⁇ W/mm 2 or more.
  • the higher the area occupied by the solar cells the cell area ratio
  • the higher the amount of power generated per unit area but on the other hand, the expansion rate decreases.
  • the power generation amount there is a trade-off relationship between the power generation amount and the expansion ratio.
  • the bending portion density is higher than when the solar cell module is composed of larger solar cells. becomes higher, it can respond to finer expansion and contraction.
  • the bend densities in the x and y directions are as follows for Examples 1-7.

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Abstract

この太陽電池モジュール（１００）は、伸縮性樹脂基材（１０）と、伸縮性樹脂基材（１０）の表面に、伸び率が１％以下の複数の太陽電池セル（２０）と、複数の太陽電池セル（２０）を電気的に接続させるようなパターンで形成された伸縮性電極（３０）とを備える。

Description

太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池モジュールに関する。
　本願は、２０２１年１２月３日に、日本に出願された特願２０２１－１９７３６９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、フレキシブルセンサーの発展とともに、体調管理可能なウエアラブルデバイスが注目を集めている。ウエアラブルデバイスは、スポーツ科学やヘルスケアの分野において、洋服に内蔵するものや皮膚に直接貼り付けるものなど、体の特定部位の測定及びモニタリングが想定されたもので、幅広い用途での応用が期待されている。人の肌は、日常、伸び縮みを繰り返しているので、ウエアラブルデバイスにストレスのない装着性を求める場合、ウエアラブルデバイスは、装着対象物に対応して伸縮自在（ストレッチャブル）性を有することが望ましい。また、ウエアラブルデバイスは、その取り扱いや人の動きを想定し、その折り曲げ時や捲回時に発生する応力に対して、一定以上の強度を有することが望ましい。このような特性を有するデバイスを、本明細書においては、その用途をウエアラブルデバイスに限らず、伸縮性デバイスと称する。
　フレキシブルセンサーなどは十分に薄くしない限り、曲げた際に垂直方向中心部分を除き応力が掛かり、センサー部分などが壊れやすくなる問題がある。また、サランラップ（登録商標）など伸縮性を持つカバーシートに貼るセンサーも、センサー貼り付け後にカバ－シートを伸ばすためにそれと同等の伸縮性を持つことが望ましく、伸縮性、強度の差異があった場合はその部分で剥がれる可能性がある。伸縮性に対応したセンサーにするためには、センサー自体を伸縮性にするか、もしくは応力が掛かりにくいようにセンサーを小型、薄型化し、その間を伸縮材料が埋まる構造で、伸縮に対応した材料により接合できることが好ましい。
　このような伸縮性センサーを駆動させるための安全な電源が必要とされている。電源に関しても同様にして、伸縮性に対応していることが望ましい。そのためにセル自体を伸縮性に対応したものにするか、小型、薄型化したセルを伸縮性シートに接合する方法かで作製することが適当であると考えられる。セル自体が伸縮性に対応した太陽電池として有機太陽電池（例えば、特許文献１、２参照）が知られ、小型、薄型化に対応できるものとして薄型化太陽電池が知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開２０１８－１２５４９６号公報 特開２０２０－０１９９０８号公報 特開平１０－３２１８８３号公報
　特許文献１、２には、有機太陽電池用基板としてポリイミドを含む基板が記載されている。
　一般的に薄膜太陽電池は、フレキシブル性は有するが、十分な屈曲性、伸縮性を有していない。厚みの異なる基板、センサーなどに接合させた場合、基板の厚みの影響で垂直方向、中心部分から離れた箇所では応力が掛かり、フレキシブル性だけでは、応力を逃がすのに十分な屈曲性、伸縮性は持っていない。服、人の肌、動物の肌、パッケージング分野のエレクトロニクスにおいて、安全な電源にするには十分に軽量な太陽電池が伸縮性基板に取り付けられたものが一つの解決策になると考えられる。
　本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、伸縮性が高く、屈曲性を有する太陽電池モジュールを提供する。
　本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
　本発明の態様１は、伸縮性樹脂基材と、前記伸縮性樹脂基材上に、伸び率が１％以下の複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルを電気的に接続させるようなパターンで形成された伸縮性電極と、を備える太陽電池モジュールである。
　本発明の態様２は、態様１の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの第１導電用電極及び第２導電用電極の少なくとも一方と、前記伸縮性電極とが伸縮性導電接着剤によって接合されている。
　本発明の態様３は、態様１又は態様２の太陽電池モジュールにおいて、伸縮率が５％以上である。 
　本発明の態様４は、態様１～態様３のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、屈曲部密度が０．０５個／ｍｍ以上であってもよい。 
　本発明の態様５は、態様１～態様４のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記伸縮性電極の破断伸縮率が５０％以上である。
　本発明の態様６は、態様１～態様５のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュールの全面積に対して前記複数の太陽電池セルが占める面積が１０％以上である。
　本発明の態様７は、態様１～態様６のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記伸縮性樹脂基材は樹脂組成物を乾燥して固化されてなる。
　本発明の態様８は、態様７の太陽電池モジュールにおいて、前記樹脂組成物がウレタン結合を有する。
　本発明の態様９は、態様８の太陽電池モジュールにおいて、前記樹脂組成物が更にシロキサン結合を有する。
　本発明の態様１０は、態様１～態様９のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記伸縮性電極が伸縮性を有する樹脂と導電性フィラーを含む樹脂組成物を乾燥して固化されてなる。
　本発明の態様１１は、態様１０の太陽電池モジュールにおいて、前記伸縮性電極がウレタン結合を有する。
　本発明の態様１２は、態様１１の太陽電池モジュールにおいて、前記伸縮性電極が更にシロキサン結合を有する。
　本発明の態様１３は、態様２～態様１２のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記伸縮性導電接着剤が伸縮性を有する樹脂と導電性フィラーとを含む組成物を乾燥して固化されてなる。
　本発明の態様１４は、態様１３の太陽電池モジュールにおいて、前記伸縮性導電接着剤がウレタン結合を有する。
　本発明の態様１５は、態様１４の太陽電池モジュールにおいて、前記伸縮性導電接着剤が更にシロキサン結合を有する。
　本発明の態様１６は、態様１～態様１５のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セルの上下面の少なくとも一方に封止層を備える。
　本発明の態様１７は、態様１～態様１６のいずれか一つの太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池セルが発電した電力を蓄電する蓄電部を有する。
　本発明の態様１８は、伸縮性樹脂基材と、前記伸縮性樹脂基材上に、伸び率が１％以下の太陽電池セルと、前記太陽電池セルを電気的に接続された伸縮性電極と、を備える太陽電池モジュールである。
　本発明に係る太陽電池モジュールによれば、伸縮性が高く、屈曲性を有する太陽電池モジュールを提供できる。
第１実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を模式的に示す平面模式図である。 図１中のＩ－Ｉ’に沿った断面を、太陽電池セルと伸縮性樹脂基材及び伸縮性電極とを分解して模式的に示す分解断面模式図である。 図１に示す太陽電池モジュールから太陽電池セルを外した状態を模式的に示す平面模式図である。 第２実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を模式的に示す平面模式図である。 第３実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を模式的に示す平面模式図である。 （ａ）は両面電極型太陽電池セルを模式的に示す断面模式図であり、（ｂ）裏面電極型太陽電池セルを模式的に示す断面模式図である。 太陽電池セルと、伸縮性導電接着剤と、伸縮性樹脂基材及び伸縮性電極とを分解して模式的に示す分解断面模式図である。 本発明に係る太陽電池モジュールの作用効果について説明するための概念図であり、（ａ）は本発明に係る太陽電池モジュールを模式的に示した図であり、（ｂ）は原理を説明するための図である。 作用効果について説明するための概念図である。 封止層を備えた本発明に係る太陽電池モジュールの断面模式図である。 本発明の太陽電池モジュールを製造するための太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す工程図である。 実施例１の太陽電池セルの配置を示す平面模式図である。
　以下、本発明について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。
（太陽電池モジュール（第１実施形態））
　図１は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を模式的に示す平面模式図である。図２は、図１中のＩ－Ｉ’に沿った断面を、太陽電池セルと伸縮性樹脂基材及び伸縮性電極とを分解して模式的に示す分解断面模式図である。図３は、図１に示す太陽電池モジュールから太陽電池セルを外した状態を模式的に示す平面模式図である。
　図１に示す太陽電池モジュール１００は、伸縮性樹脂基材１０と、伸縮性樹脂基材１０の表面に、１５個の個片の、伸び率が１％以下の太陽電池セル２０と、１５個の個片の太陽電池セル２０を電気的に接続させるようなパターンで形成された伸縮性電極３０とを備えている。
　ここで、本明細書において、太陽電池セルの「伸び率」とは、|｛（Ｌ－Ｌ０）／Ｌ０｝×１００|（Ｌ０：太陽電池セルの試験前の引っ張り方向の長さ、Ｌ：破断時の長さ）である。「伸び率」は絶対値で評価するものとする。太陽電池セルの「伸び率」とは、伸び率が最も高い方向の伸び率を指すものとする。
　本発明に係る太陽電池モジュールの伸縮率は５％以上であることが好ましい。
　ここで、本明細書において、太陽電池モジュールの「伸縮率」とは、|{（ＬＭｅ－ＬＭ）／ＬＭ}×１００|（ＬＭ：太陽電池モジュールの伸縮ないときの所定方向の長さ、ＬＭｅ：太陽電池モジュールの伸縮時の所定方向の長さ。）である。「伸縮率」は絶対値で評価するものとする。伸縮率は所定の方向ごとに決定することができるが、本明細書において、「太陽電池モジュールの伸縮率が５％以上である」とは、伸縮率が最も高い方向の伸縮率を指すものとする。なお、伸縮率に異方性がなければ、いずれの方向でも伸縮率は等しくなるし、また、伸縮率の異方性が小さければ、いずれの方向でも伸縮率は近い値となる。
　以下では、「伸縮性電極」を、伸縮性電極パターンということがある。
　ここで、「個片の太陽電池セル」とは、太陽電池セル同士が繋がっていないことを意味している。各太陽電池セルは、伸縮性電極を介して、あるいは、伸縮性電極及び伸縮性導電接着剤（後述）を介して伸縮性樹脂基材に接合されている。従来の太陽電池モジュールでは、複数の太陽電池セル同士が繋がっている構造であるため、従来の太陽電池モジュールは伸縮しない。これに対して、本発明に係る太陽電池モジュールでは、複数の太陽電池セル同士が繋がっておらず、各太陽電池セルが伸縮性電極を介して、あるいは、伸縮性電極及び伸縮性導電接着剤を介して伸縮性樹脂基材に接合されている構成であるため、太陽電池セルが接合されていない部分が伸縮することが可能であり、太陽電池モジュール全体として伸縮性を有する。
　太陽電池モジュールが伸縮率５％未満である場合、曲げたり、伸ばしたりした際に破損しやすい。
　同じ発電量が得られる太陽電池モジュールであっても、小型サイズで多数個の太陽電池セルによって構成されているタイプの方が、それより大型サイズでより少ない数の太陽電池セルによって構成されているタイプよりも、単位長さ当たりの伸縮可能な部位数が多いので屈曲部密度が高く、細かな変形が可能となる、なお、本明細書において、「屈曲部密度」とは単位長さ当たりに曲がることができる部位（屈曲部）の数をいう。
　本発明に係る太陽電池モジュールの屈曲部密度は０．０５個／ｍｍ以上であることが好ましい。
　屈曲部密度は所定の方向ごとに決定することができるが、本明細書において、「太陽電池モジュールの屈曲部密度が０．０５個／ｍｍ以上である」とは、屈曲部密度が最も高い方向の屈曲部密度を指すものとする。なお、屈曲部密度に異方性がなければ、いずれの方向でも屈曲部密度は等しくなるし、また、屈曲部密度の異方性が小さければ、いずれの方向でも屈曲部密度は近い値となる。
　個片の太陽電池セルの配置は規則的であっても不規則的であっても、また、一部が規則的でありかつ他の部分が不規則的であってもよい。
　図１に示す太陽電池モジュール１００においては、１５個の裏面電極型太陽電池セル２０は、Ｘ方向に直列接続された太陽電池セル列がＹ方向に複数配置され、太陽電池セル列の端部同士が接続されることによって、通電経路が蛇行するようにして電気的に直列に接続されている例である。
　図２に示すように、各太陽電池セル２０は、ｐ型半導体に電気的に接続する電極（以下、ｐ型側電極という。）２５と、ｎ型半導体に電気的に接続する電極２６（以下、ｎ型側電極という。）と、を有する。各太陽電池セル２０のｐ型側電極（第１導電用電極）２５は伸縮性電極３０を介して次の太陽電池セル２０のｎ型側電極（第２導電用電極）２６に電気的に接続され、太陽電池セル２０のｐ型側電極２５は伸縮性電極３０を介してさらに次の太陽電池セル２０のｎ型側電極２６に電気的に接続されるというように、各太陽電池セル２０のｐ型側電極２５及びｎ型側電極２６が交互に電気的に接続されることによって、１５個の個片の太陽電池セルが直列接続する。
　図３に示すように、伸縮性電極パターン３０は、１５個の個片の太陽電池セルが直列接続するように電極パターンが形成されている。具体的には、１５個の個片の太陽電池セルについて、隣接する太陽電池セル同士を順に接続するために、伸縮性電極パターン３０は１４個の離間した伸縮性電極（３０ａ～３０ｎ）からなるものである。
　第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００においては、個片の太陽電池セルが直列接続するようにパターンが形成されるパターンであれば、伸縮性電極パターン３０は任意の電極パターン形状をとることができる。また、個片の太陽電池セルが一部並列接続する場合にもそれに応じて、伸縮性電極パターン３０は任意の電極パターン形状をとることができる。
（太陽電池モジュール（第２実施形態））
　図４は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を模式的に示す平面模式図である。第２実施形態に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルが直列に接続されたセルストリングを複数備え、伸縮性電極パターンがそのセルストリング同士が直列に接続するように形成されている点が、第１実施形態に係る太陽電池モジュールと異なる。
　なお、太陽電池セルを直列に接続したものがセルストリングである。
　図４に示す太陽電池モジュール２００は、伸縮性樹脂基材１０と、伸縮性樹脂基材１０の表面に、伸び率が１％以下の太陽電池セル２０が直列に接続された４本のセルストリング２０Ｌ１～２０Ｌ４と、隣接するセルストリング２０Ｌ１～２０Ｌ４間を互いに直列に接続することによって、太陽電池セル２０を直列接続させるようなパターンで形成された伸縮性電極３０とを備えている。
　セルストリング２０Ｌ１は５個の太陽電池セル２０Ｌ１１～２０Ｌ１５からなり、太陽電池セル２０Ｌ１１のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ１２のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２０Ｌ１２のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ１３のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続されており、太陽電池セル２０Ｌ１３のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ１４のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２０Ｌ１４のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ１５のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続されている。
　セルストリング２０Ｌ２は、太陽電池セル２０Ｌ２１のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ２２のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２０Ｌ２２のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ２３のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）とが接続されており、太陽電池セル２０Ｌ２３のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ２４のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２０Ｌ２４のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ２５のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）とが接続されている。
　セルストリング２０Ｌ３は、太陽電池セル２０Ｌ３１のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ３２のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２０Ｌ３２のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ３３のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続されており、太陽電池セル２０Ｌ３３のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ３４のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２０Ｌ３４のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ３５のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続されている。
　セルストリング２０Ｌ４は、太陽電池セル２０Ｌ４１のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ４２のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２０Ｌ４２のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ４３のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）とが接続されており、太陽電池セル２０Ｌ４３のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ４４のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２０Ｌ４４のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ４５のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）とが接続されている。
　太陽電池セル２０Ｌ１５のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ２５のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが伸縮性電極３０Ａを介して接続されて、セルストリング２０Ｌ１とセルストリング２０Ｌ２とが直列接続されている。また、太陽電池セル２０Ｌ２１のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ３１のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが伸縮性電極３０Ｂを介して接続されて、セルストリング２０Ｌ２とセルストリング２０Ｌ３とが直列接続されている。また、太陽電池セル２０Ｌ３５のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２０Ｌ４５のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが伸縮性電極３０Ｃを介して接続されて、セルストリング２０Ｌ３とセルストリング２０Ｌ４とが直列接続されている。
　この場合、セルストリングを構成する複数の太陽電池セルのうち、一端に配置する太陽電池セルの第１導電用電極及び他端に配置する太陽電池セルの第２導電用電極のみが露出する構成とすることによって、セルストリングを個片の太陽電池セルと同様にして、伸縮性電極を介して伸縮性樹脂基材に貼り付けることができる。
　第２実施形態に係る太陽電池モジュール２００において、太陽電池セルの所望の接続パターンを実現することができる限り、伸縮性電極パターン３０は任意の電極パターン形状をとることができる。
（太陽電池モジュール（第３実施形態））
　図５は、第３実施形態に係る太陽電池モジュールの一部を模式的に示す平面模式図である。第３実施形態に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルが直列に接続されたセルストリングを複数備え、伸縮性電極パターンがそのセルストリング同士が並列に接続するように形成されている点が、第１実施形態に係る太陽電池モジュールと異なる。第３実施形態に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルが直列に接続されたセルストリングを複数備える点は第２実施形態に係る太陽電池モジュールと共通するが、伸縮性電極パターンがそのセルストリング同士が並列に接続するように形成されている点が、第２実施形態に係る太陽電池モジュールと異なる。
　図５に示す太陽電池モジュール３００は、伸縮性樹脂基材１０と、伸縮性樹脂基材１０の表面に、伸び率が１％以下の太陽電池セル２１が直列に接続された、２本のセルストリング２１Ｌ１及び２１Ｌ２と、セルストリング２１Ｌ１及び２１Ｌ２間を互いに並列に接続することによって、太陽電池セル２０を接続させるようなパターンで形成された伸縮性電極３０とを備えている。
　セルストリング２１Ｌ１は５個の太陽電池セル２１Ｌ１１～２１Ｌ１５からなり、太陽電池セル２１Ｌ１１のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ１２のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２１Ｌ１２のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ１３のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続されており、太陽電池セル２１Ｌ１３のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ１４のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２１Ｌ１４のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ１５のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続されている。
　セルストリング２１Ｌ２は５個の太陽電池セル２１Ｌ２１～２１Ｌ２５からなり、太陽電池セル２１Ｌ２１のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ２２のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２１Ｌ２２のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ２３のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続されており、太陽電池セル２１Ｌ２３のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ２４のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続され、太陽電池セル２１Ｌ２４のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ２５のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが接続されている。
　太陽電池セル２１Ｌ１１のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ２１のｐ型側電極（あるいはｎ型側電極）とが伸縮性電極３０Ｄを介して接続され、かつ、太陽電池セル２１Ｌ１５のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）と太陽電池セル２１Ｌ２５のｎ型側電極（あるいはｐ型側電極）とが伸縮性電極３０Ｅを介して接続され、セルストリング２１Ｌ１とセルストリング２１Ｌ２とが並列接続されている。
　第３実施形態に係る太陽電池モジュール３００において、太陽電池セルの所望の接続パターンを実現することができる限り、伸縮性電極パターン３０は任意の電極パターン形状をとることができる。
　複数のセルストリングをさらに直列又は並列に接続したものはセルアレイと呼ばれる。
　太陽電池セルは、個片の太陽電池セルとして、または、複数の太陽電池セルから構成されるセルストリングとして、または、複数のセルストリングから構成されるセルアレイとして、または、個片の太陽電池セル、セルストリング及びセルアレイのいずれか２つ以上の組み合わせとして、伸縮性電極を介して伸縮性樹脂基材に貼り付けることができる。
＜伸縮性樹脂基材＞
　第１実施形態～第３実施形態に係る太陽電池モジュールで使用される伸縮性樹脂基材１０に用いられる樹脂としては特に限定されず、伸縮性を有する樹脂として公知のものを用いることができる。例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレア系樹脂、ポリウレタンウレア系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂を例示できる。
　伸縮性樹脂基材１０に用いられる樹脂は、溶媒であるＮ,Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、Ｎ,Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ＢＣＡ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、エタノール、メタノール、乳酸エチル、乳酸ブチル、トルエン、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルから選ばれるいずれか一種以上に可溶であることが好ましい。
　伸縮性樹脂基材１０は、上記の伸縮性樹脂基材１０に用いられる樹脂と溶媒とを含む樹脂組成物を塗布して固化させることにより形成することができる。
　上記樹脂のうち、硬化反応を行うことなく、樹脂組成物の塗工及び乾燥のみで成形できるウレタン系樹脂が好ましい。硬化反応を行う必要がある樹脂では、硬化反応が均一に進行しない場合に、樹脂シート中において、組成や硬化度のばらつきを生じ、目的とする伸縮性、強度及び耐経時劣化特性を有しないものになりうるからである。
　また、ウレタン系樹脂を用いる場合、樹脂成分にシロキサン結合を有していることが好ましい。この場合、樹脂組成物は適度な撥水性を有しており、ウレタン結合の加水分解が抑制されるからである。
　以下、伸縮性樹脂基材１０を製造するための樹脂組成物の具体的な例を挙げつつ、伸縮性樹脂基材１０の特徴を説明する。
　具体的な例として、樹脂成分（本明細書においては、「樹脂成分（ＩＩ）」と称することがある）を含有し、樹脂成分が、下記一般式（１１）、（２１）又は（３１）で表される基と、ウレタン結合と、を有する樹脂組成物を挙げることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
（式中、Ｚ１はアルキル基であり、前記アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、シアノ基、カルボキシ基又はメトキシカルボニル基で置換されていてもよく、２個以上の前記置換基は互いに同一でも異なっていてもよい。Ｚ２はアルキル基である。Ｚ３はアリール基である。Ｒ４は水素原子又はハロゲン原子である。符号＊を付した結合は、前記一般式（１１）、（２１）又は（３１）で表される基の結合先との間で形成される。）
　この樹脂組成物が含有する樹脂成分（ＩＩ）は、ウレタン結合を有しているため、柔軟性が高い。
　また、樹脂成分（ＩＩ）は、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を有する樹脂と、前記一般式（１１）、（２１）又は（３１）で表される基の由来となる、可逆的付加－開裂連鎖移動重合（Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ　Ａｄｄｉｔｉｏｎ　Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｃｈａｉｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ、本明細書においては、「ＲＡＦＴ重合」と略記することがある）を行うためのＲＡＦＴ剤とを用いて、重合反応を行って得られたものである。このように重合反応を行うことによって、重合中の樹脂が架橋構造を形成する過程でゲル化することが避けられ、目的とする重合度及び架橋状態の樹脂成分が得られる。すなわち、前記一般式（１１）、（２１）又は（３１）で表される基を有する樹脂成分（ＩＩ）は、重合度及び架橋状態の点で、ばらつきが小さい。
　また、樹脂成分（ＩＩ）は、シロキサン結合を有していてもよく、その場合、前記樹脂組成物は適度な撥水性を有しており、樹脂成分（ＩＩ）が有するウレタン結合の加水分解が抑制される。このような樹脂成分（ＩＩ）は、さらに、シロキサン結合及び重合性不飽和結合を有する樹脂を用いて、重合反応を行うことで得られる。
　なお、ＲＡＦＴ重合を行う樹脂成分（ＩＩ）の製造方法については、別途詳細に説明する。
　樹脂成分（ＩＩ）の製造に用いる前記ウレタン結合及び重合性不飽和結合を有する樹脂は、オリゴマーであり、「樹脂（ａ）」と称することがある。
　また、樹脂成分（ＩＩ）の製造に用いる前記シロキサン結合及び重合性不飽和結合を有する樹脂は、オリゴマーであり、本実施形態においては、「樹脂（ｂ）」と称することがある。
　樹脂成分（ＩＩ）は、樹脂（ａ）同士が、その重合性不飽和結合において重合することによって生成した重合体である。樹脂（ｂ）を用いた場合には、樹脂成分（ＩＩ）は、樹脂（ａ）及び樹脂（ｂ）が、これらの重合性不飽和結合において重合することによって生成した重合体である。
　樹脂（ｂ）を用いた場合の前記樹脂成分（ＩＩ）は、その１分子中に、ウレタン結合及びシロキサン結合を共に有するものが好ましい。
　前記樹脂（ａ）は、ウレタン結合及び重合性不飽和結合を有していれば、特に限定されない。
　樹脂（ａ）としては、例えば、ウレタン結合を有し、かつ重合性不飽和結合を有する基として、（メタ）アクリロイル基を有するもの等が挙げられ、より具体的には、ウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。
　本明細書において、「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方を包含する概念である。（メタ）アクリレートと類似の用語につても同様であり、例えば、「（メタ）アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」及び「メタクリロイル基」の両方を包含する概念である。
　前記樹脂（ｂ）は、シロキサン結合及び重合性不飽和結合を有していれば、特に限定されない。
　樹脂（ｂ）としては、例えば、重合性不飽和結合を有する基として、（メタ）アクリロイル基を有する、公知の各種シリコーン樹脂等が挙げられ、より具体的には、例えば、ポリジメチルシロキサン等のポリジアルキルシロキサンの片末端又は両末端に、（メタ）アクリロイル基が結合している、変性ポリジアルキルシロキサン等が挙げられる。
　樹脂成分（ＩＩ）は、その組成により、溶媒への溶解性が高い。したがって、樹脂成分（ＩＩ）を含有する前記樹脂組成物も、溶媒への溶解性が高い。
　このような溶解性が高い樹脂組成物は、例えば、各種印刷法によって、適用対象物に対して印刷することにより、樹脂組成物層を容易に形成できる。そして、この樹脂組成物層を、硬化させずに、乾燥により固化させることで、前記樹脂シートと同様の層（樹脂層、樹脂シート）を製造できる。このような手法は、導電性成分を含有する前記樹脂組成物を用いて、電極又は配線を形成するのに好適である。
　このような溶解性が高い樹脂組成物を用いて、伸縮性を有する樹脂シートを形成し、この樹脂シートを用いて構成した伸縮性デバイスは、その伸縮時に破損を抑制できるという大きな利点を有する。
　通常の伸縮性デバイスが、その伸縮時に破損する要因として、材料の観点で考えられるのは、（ｉ）熱や硬化反応に伴う収縮等が原因で生じる、空隙等の構造的欠陥及び界面剥離、（ｉｉ）組成ムラが原因で生じる硬度ムラ、（ｉｉｉ）光照射、酸化等が原因で生じる、材料の経時劣化等である。
　したがって、空隙等の構造的欠陥及び界面剥離、組成ムラ、及び材料の経時劣化を抑制することで、伸縮性デバイスの伸縮時における破損を抑制できる。
　伸縮性基板の加工としては、熱溶融による成形、熱又は光硬化反応による架橋が一般的であるが、前記（ｉ）～（ｉｉｉ）の理由により、微細加工までを考慮すると、伸縮性デバイスの信頼性が低くなることが懸念される。これに対して、例えば、積層工法に対応した、樹脂組成物の塗工及び乾燥のみで成形できる樹脂があれば、良好な結果を得られることが期待される。
　伸縮性樹脂基材１０は、具体例の樹脂組成物を、乾燥により固化させて樹脂シート状の伸縮性樹脂基材（以下、「樹脂シート」ということがある。）を得られる。複数の樹脂シートを積層して、伸縮性樹脂基材を作製してもよい。
　前記樹脂シートは、樹脂成分（ＩＩ）を主成分として含有しているため、良好な伸縮性を有する。樹脂（ｂ）を用いた場合には、前記樹脂シートは、さらに、適度な撥水性を有しているため、加水分解に起因する経時劣化が抑制される。このような特性を有する前記樹脂シートは、ウエアラブルデバイス等をはじめとする各種伸縮性デバイスを構成するのに、特に好適である。
　前記樹脂シートは、樹脂組成物の硬化反応を行うことなく、上記のとおり、乾燥により固化させるだけで形成できる。したがって、硬化反応を行うことに伴う不具合を有しない。
　例えば、光硬化反応は、紫外光が透過しないものを均一に硬化することが極めて困難である。例えば、光硬化性の樹脂シートのうち、実装されたデバイス又は電子部品の周辺部に紫外光を照射した場合には、紫外光の透過性がばらつくために、硬化度が異なる部位が生じてしまい、架橋密度が低い部位では、樹脂シートが破損し易い。また、非架橋部位は、酸化により劣化し易い。
　一方、熱硬化反応は、硬化時の熱分布によって、樹脂シートにおいて収縮差が生じ易い。このような収縮差が生じると、デバイスとシーリング材の間など、構成材料が異なるもの同士が、これらの界面において剥離し易い。また、熱分布によって、樹脂シートに硬化度が異なる部位が生じてしまうと、伸縮を繰り返すことによって、劣化し易い。
　さらに、光硬化反応と熱硬化反応のいずれの場合も、樹脂シート中では均一に進行し難く、その場合、樹脂シート中において、組成や硬化度のばらつきを生じ、硬化後の樹脂シートが、目的とする伸縮性及び強度を有しないものになってしまう。そのうえ、硬化剤を含有するために、熱、光によって経時劣化を生じ易い。
　これに対して、具体例の樹脂組成物を、乾燥により固化させて得られた前記樹脂シートは、このような不具合を有しない。
　前記樹脂シートは、例えば、前記樹脂組成物を目的とする箇所に塗工し、乾燥により固化させることで、硬化反応を行うことなく製造できる。
　前記樹脂組成物は、例えば、各種コーター又はワイヤーバー等を用いる公知の方法、又は、インクジェット印刷法をはじめとする各種印刷法で塗工できる。
　樹脂シートの製造時において、前記樹脂組成物の乾燥温度は、２５℃以上１５０℃以下であることが好ましく、２５℃以上１２０℃以下であることがより好ましい。前記乾燥温度が２５℃以上であると、樹脂シートをより効率的に製造できる。前記乾燥温度が１５０℃以下であると、乾燥温度が過剰に高温となることが抑制され、剥離シートの変形、樹脂シートのダメージが起こりづらく、樹脂シートの変質が抑制される。
　前記樹脂シートの製造時において、前記樹脂組成物の乾燥時間は、前記乾燥温度に応じて適宜設定すればよいが、１０分以上１２０分以下であることが好ましく、３０分以上９０分以下であることがより好ましい。前記乾燥時間がこのような範囲であると、良好な特性の樹脂シートを効率的に製造できる。
　樹脂組成物の乾燥による固化（樹脂シートの形成）の完了は、例えば、乾燥に供している樹脂組成物の質量に明確な変化が認められなくなったことによって、確認できる。
　伸縮性樹脂基材の伸縮率は、太陽電池モジュールに求められる伸縮率に応じて適宜、設定できる。伸縮率の調整は例えば、伸縮性のある樹脂の量を増加させることで伸縮率を高くすることができる。また、樹脂の中で伸縮率の高い結合のｍｏｌ％を上げることでも調整できる。例えば、樹脂中のウレタン結合の比率を高めることにより、伸縮性樹脂基材の伸縮率を高くすることができる。
　伸縮性樹脂基材の厚みは特に限定するものではないが、例えば、１０μｍ以上５０００μｍ以下のものを用いることができる。
＜伸縮性電極＞
　第１実施形態～第３実施形態に係る太陽電池モジュールで使用される伸縮性電極３０は、伸縮性を有する樹脂と、導電性フィラーとを含む。
　伸縮性を有する樹脂としては特に限定されず、伸縮性を有する樹脂として公知のものを用いることができる。例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレア系樹脂、ポリウレタンウレア系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂を例示できる。
　導電性フィラーとしては特に限定されず、導電性フィラーとして公知のものを用いることができる。例えば、銀（Ａｇ）粉、カーボン（Ｃ）、銅（Ｃｕ）粉、パラジウム（Ｐｄ）粉、金（Ａｕ）粉、白金（Ｐｔ）粉を例示できる。この中で、抵抗が低いことから、銀が好ましい。
　伸縮性電極３０に用いられる樹脂は、溶媒であるジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ＢＣＡ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、α－テルピネオールから選ばれるいずれか一種以上に可溶であることが好ましい。
　上記樹脂のうち、硬化反応を行うことなく固化することができるウレタン系樹脂が好ましい。また、ウレタン系樹脂は伸縮性が最良なので、伸縮性及び導電性を有する伸縮性電極が作製できる。
　伸縮性電極３０の破断伸縮率としては、太陽電池モジュールに求められる破断伸縮率を適宜設定すればよいが、例えば、３０％以上３００％以下程度が一般的であるが、太陽電池モジュールが優れた伸縮性を発揮する観点からは、５０％以上が好ましく、１００％以上がより好ましく、２００％以上がさらに好ましい。ここで、破断伸縮率とは、{（破断時の長さ－引っ張る前の長さ）／引っ張る前の長さ}×１００、で定義されたものである。破断伸縮率は所定の方向ごとに測定できるが、本明細書において、「破断伸縮率が５０％以上」とは、破断伸縮率が最大の方向における破断伸縮率を規定するものとする。なお、破断伸縮率に異方性がなければ、いずれの方向でも破断伸縮率は等しくなるし、また、破断伸縮率の異方性が小さければ、いずれの方向でも破断伸縮率は近い値となる。破断伸縮率は例えば、以下のように測定できる。伸縮性電極材料から、幅１０ｍｍ、長さ３５ｍｍの帯状の測定サンプルを５つずつ切り出す。各測定サンプルについて、それぞれ以下に示す方法により、伸びを算出し、その平均値を伸びとする。測定器の上下にある掴み部に金属基板を挟み、測定箇所が幅１０ｍｍ、長さ１０ｍｍとなるように、測定サンプルを金属基板に両面テープで固定する。その後、測定サンプルを、引張試験機（例えば、商品名：オートグラフＡＧＳ－５ｋＮＸ、株式会社島津製作所製）を用いて引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引っ張る。そして、破断したときの測定サンプルの長さを測定し、その長さから引っ張る前の長さ１０ｍｍを差し引き、伸びを算出することができる。
　なお、伸縮性電極３０を構成する樹脂が伸縮性樹脂基材を構成する樹脂と同じ場合には、伸縮性電極３０は導電性フィラーを含む分、伸縮性樹脂基材よりも伸び率が小さい。そのため、伸縮性電極３０の破断伸縮率が太陽電池モジュールとしての伸び率の上限になる。
　伸縮性電極パターンの作製に際して、上記で具体例として示した樹脂組成物に、導電性成分として導電性フィラーを含有させて作製した伸縮性電極ペーストを作製する。次いで、その伸縮性電極ペーストを伸縮性樹脂基材に塗布する。その後、溶媒を除去して乾燥固化することによって伸縮性電極パターンを作製できる。上記した樹脂成分（ＩＩ）を用いた場合には、硬化反応を行うことなく固化することができる。
　伸縮性電極の厚みは特に限定するものではないが、例えば、３μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。
＜太陽電池セル）
　本発明の太陽電池モジュールを構成する太陽電池セル自体が伸縮性を有することを排除しないが、伸縮性が全くない太陽電池セルや伸縮性が低い太陽電池セル（伸び率が１％以下）を想定している。
　なお、伸縮性が全くない太陽電池としては、シリコン系太陽電池セルや化合物半導体系太陽電池セルなどの無機材料系の太陽電池セルを例示できる。また、有機系太陽電池セルについては伸び率が１％以下のものが多いが、材料によっては伸び率が１％を超える太陽電池セルも考えられる。
　この伸び率が１％以下とは、対象の太陽電池セルのサンプル１０個について、引張り試験機（例えば、オートグラフ（株式会社島津製作所製））を用いて伸縮率１％となるように設定した１０００回のサイクル試験を行い、全て破断が無く、発電量の低下が５％以下であったものとする。
　第１実施形態～第３実施形態に係る太陽電池モジュールで使用される太陽電池セルとしては、伸び率１％以下以外に特に制限なく、公知の太陽電池セルを用いることができる。
　例えば、電極配置の観点では、図６に示すような、（ａ）両面電極型太陽電池セル、（ｂ）裏面電極型太陽電池セルのいずれも用いることができる。
　図６（ａ）に示す太陽電池セルは、一方の主面にｎ型側電極２６ａ（又はｐ型側電極）、他方の主面にｐ型側電極２５ａ（又はｎ型側電極）を配置した両面電極型太陽電池セルである。
　図６（ａ）に示す両面電極型太陽電池セルにおいては、例えば、ｐｎ接合を形成するようにｎ型半導体層２３ａ及びｐ型半導体層２２ａの積層構造が受光面側にｎ型半導体層２３ａが位置するように配置し、ｎ型半導体層２３ａの受光面側にはｎ型側電極２６ａを備え、ｐ型半導体層２２ａの裏面側にはｐ型側電極２５ａを備えている。
　図６（ｂ）に示す太陽電池セルは、一方の主面に、電気的に分離しているｎ型側電極２６ｂ及びｐ型側電極２５ｂを配置した裏面電極型太陽電池セルである。
　図６（ｂ）に示す裏面電極型太陽電池セルにおいては、受光面とは反対側の面にｎ＋拡散層２３ｂとｐ＋拡散層２２ｂが形成され、その上にそれぞれ、ｎ型側電極２６ｂ、ｐ型側電極２５ｂを形成した構造を備えている。裏面電極型太陽電池セルでは電極を裏面に集約し受光面の電極をなくすることができるため、その分、受光面を広くして多くの光を取り込むことで変換効率を高めることが可能となる。
　両面電極型太陽電池セル及び裏面電極型太陽電池セルのいずれを用いる場合にも、ｐ型側電極２５ａ、２５ｂ、及び、ｎ型側電極２６ａ、２６ｂのそれぞれに接続する電極（あるいは配線）を、太陽電池セルセルの裏側に配置する太陽電池セルを用いるのが好ましい。太陽電池セルセルの裏側に配置する電極パターンに応じて、伸縮性電極パターンを形成すればよいからである。
　また、太陽電池セルをシリコン系、化合物半導体系、有機系に３つに分類した観点でも上述の通り、伸び率１％以下以外に特に制限なく、いずれの種類の太陽電池セルも用いることができる。
　本発明に係る太陽電池モジュールにおいては破損防止の観点で、太陽電池セルの面積比率（セル面積比率）を８０％以下とすることが好ましい。
＜伸縮性導電接着剤＞
　図７は、太陽電池セルと、伸縮性導電接着剤と、伸縮性樹脂基材及び伸縮性電極とを分解して模式的に示す分解して模式的に示す分解断面模式図である。
　図７に示すように、太陽電池セル２０と伸縮性電極３０とを伸縮性導電接着剤４０を用いて接合することが好ましい。伸縮性導電接着剤４０は、乾燥によって固化することができる。
　具体的な接合方法としては例えば、スクリーン印刷などの公知の方法を用いて、伸縮性電極パターン３０のそれぞれの位置に伸縮性導電接着剤４０を塗布し、次いで、裏面電極型太陽電池セル２０側の電極パターン２５、２６を、伸縮性電極パターン３０と同様のパターンで塗布された伸縮性導電接着剤４０に配置することで裏面電極型太陽電池セル２０を設置し、その後、伸縮性導電接着剤４０中の溶媒を除去して乾燥固化させる。
　伸縮性導電接着剤４０は、伸縮性を有する樹脂と、導電性フィラーとを含む。
　伸縮性を有する樹脂としては特に限定されず、伸縮性を有する樹脂として公知のものを用いることができる。例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレア系樹脂、ポリウレタンウレア系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂を例示できる。
　導電性フィラーとしては特に限定されず、導電性フィラーとして公知のものを用いることができる。例えば、銀（Ａｇ）粉、カーボン（Ｃ）、銅（Ｃｕ）粉、パラジウム（Ｐｄ）粉、金（Ａｕ）粉、白金（Ｐｔ）粉を例示できる。この中で、抵抗が低く、酸化が起きにくいことから、銀粉が好ましい。
　伸縮性導電接着剤４０に用いられる樹脂は、溶媒であるメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＢＣＡ）から選ばれるいずれか一種以上に可溶であることが好ましい。
　伸縮性導電接着剤４０の破断伸縮率としては、太陽電池モジュールに求められる伸び率に応じて適宜設定すればよいが、例えば、３％以上１０００％以下程度が一般的であるが、太陽電池モジュールが優れた伸縮性を発揮する観点からは、５０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、１００％以上がさらに好ましい。伸縮性導電接着剤４０の破断伸縮率の定義についても、伸縮性電極３０の破断伸縮率の定義と同様であり、その測定方法も同様である。
　なお、伸縮性導電接着剤４０を構成する樹脂が伸縮性電極３０を構成する樹脂と同じ場合には、伸縮性導電接着剤４０の破断伸縮率は、伸縮性電極３０の破断伸縮率と同程度となる。
　上記樹脂のうち、硬化反応を行うことなく固化することができるウレタン系樹脂が好ましい。
　伸縮性導電性接着剤の厚みは特に限定するものではないが、例えば、１０μｍ以上１５００μｍ以下とすることができる。
＜作用効果＞
　図８（ａ）（ｂ）を用いて、本発明に係る太陽電池モジュールの作用効果について説明する。
　図８（ｂ）に示すように、十分に薄くない基板は曲げると、基板の中心だけは応力がかからないが、曲げると基板の内側には圧縮応力が作用し、外側に引張応力が作用する。すなわち、基板の内側には縮む応力が作用し、外側に伸びる応力が作用する。
　図８（ａ）は、本発明に係る太陽電池モジュール１００Ａを模式的に示した図である。図中の双方向の矢印の方向及び長さはその近傍の引っ張り応力の方向及びその大きさを概念的に示すものである。また、符号１０Ａは伸縮性樹脂基材、符号２０Ａは「伸縮性を有さない太陽電池セル」を示している。太陽電池セルは種々のサイズのものが配置している。伸縮性電極及び伸縮性導電接着剤は図示を省略している。
　図８（ａ）に示す太陽電池モジュール１００Ａにおいて、伸縮している部分は太陽電池セル２０Ａが接合されていない部分の伸縮性樹脂基材１０Ａのみである。太陽電池セル２０Ａが接合されている部分の伸縮性樹脂基材１０Ａは伸縮していない。
　図９を用いてこの点を概念的に説明する。
　図９において、伸縮性電極及び伸縮性導電接着剤は図示を省略している。
　伸縮性樹脂基材１０Ａを、伸縮性樹脂基材１０Ａ、伸縮性電極３０ＡＡ、伸縮性導電接着剤４０Ａ及び太陽電池セル２０Ａが積層されている方向から見て、３つの部分１０Ａａ、１０Ａｂ、１０Ａｃに分けると、部分１０Ａａ及び部分１０Ａｃはその上に伸縮しない太陽電池セル２０Ａが接合されていないので伸縮する。これに対して、部分１０Ａｂは伸縮しない太陽電池セル２０Ａが接合されているので伸縮が抑制される。ここで、部分１０Ａと太陽電池セル２０Ａとの間には伸縮性を有する伸縮性電極３０ＡＡ及び伸縮性導電接着剤４０Ａが配置するため、伸縮しようとする部分１０Ａｂと伸縮しない太陽電池セル２０Ａとの間の剥離が抑制される。
　このように、本発明に係る太陽電池モジュールでは、個片の太陽電池セルが、伸縮性電極、あるいは、伸縮性電極及び伸縮性導電接着剤を介して伸縮性樹脂基材に接合されているために、個片の太陽電池セルが接合されていない部分が伸縮することによって伸縮性の太陽電池モジュールとなっている。
太陽電池モジュールを構成する太陽電池セルは図８に示すように、サイズや特性などが異なるものを含んでいてもよい。　
＜封止層＞
　図１０に、太陽電池セル２０の上下面に封止層５０を備えた本発明に係る太陽電池モジュールの一部の断面模式図を示す。
　封止層５０に用いられる樹脂としては伸縮性を有する樹脂が好ましい。伸縮性を有する樹脂としては特に限定されず、公知のものを用いることができる。例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレア系樹脂、ポリウレタンウレア系、メタクリル酸系樹脂、ポリアクリル系、シリコーン系樹脂、ジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂を例示できる。
　封止層５０に用いられる樹脂は、溶媒であるＮ,Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、Ｎ,Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ＢＣＡ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アセトン、エタノール、メタノール、乳酸エチル、乳酸ブチル、トルエン、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルから選ばれるいずれか一種以上に可溶であることが好ましい。
　図１０に示した例では、太陽電池セル２０の上下面に封止層５０を備えているが、上下面の一方だけに備えていてもよい。
　封止層５０は、公知の方法によって形成することができる。
　図８に示すように、本発明の太陽電池モジュールは太陽電池セルが電力を蓄電する蓄電部７０を有してもよい。蓄電部７０は例えば、電気二重層コンデンサ（ＥＤＬＣ）や二次電池である。
（太陽電池モジュールの製造方法）
　図１１に本発明の太陽電池モジュールを製造するための太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す。
　本発明の太陽電池モジュールは、（ａ）所定数の太陽電池セルを準備する工程と、（ｂ）伸縮性樹脂基材上に伸縮性電極パターンを形成する工程と、（ｃ）伸縮性電極パターン上に伸縮性導電接着剤ペーストを塗布する工程と、（ｄ）伸縮性導電接着剤ペースト上に太陽電池セルを配置する工程と、（ｅ）伸縮性導電接着剤ペーストを乾燥固化して太陽電池セルを固定する工程と、を経て製造できる。
　以下、本発明に係る太陽電池モジュールについて太陽電池モジュールの伸縮率、伸縮性電極の破断伸縮率、出力電圧、単位面積当たりの発電量の具体的な数値例を検討した。
［実施例１］
　実施例１は、２個の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールである。
（伸縮性樹脂基材の作製例）
＜樹脂組成物の原料例＞
　樹脂組成物の製造に用いることができる原料を以下に示す。
・樹脂（ａ）
　（ａ）－１：ウレタンアクリレートオリゴマー（製品名：ＵＮ－５５００、根上工業社製）
・樹脂（ｂ）
　（ｂ）－１：片末端がメタクリロイル基で修飾されたメタクリレート変性ポリジメチルシロキサン（製品名：サイラプレーン（登録商標）ＦＭ－０７２１、ＪＮＣ社製）
・重合開始剤（ｃ）
　（ｃ）－１：ジメチル　２，２’－アゾビス（２－メチルプロピオネート）、アゾ重合開始剤（製品名：Ｖ６０１、富士フイルム和光純薬社製）
・ＲＡＦＴ剤
　（１）－１：下記式（１）－１で表されるＲＡＦＴ剤（富士フイルム和光純薬社製）
　（３）－１：下記式（３）－１で表されるＲＡＦＴ剤（富士フイルム和光純薬社製）
・他の重合性成分
　ＭＭＡ：メタクリル酸メチル
・溶媒
　ＢＣＡ：ブチルカルビトールアセテート
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
＜樹脂組成物の製造例＞
　樹脂（ａ）－１（１００質量部）と、重合開始剤（ｃ）－１（０．８質量部）と、ＲＡＦＴ剤（１）－１（０．２４５質量部）と、ＢＣＡと、をフラスコ内に秤量し、常温下で撹拌機を用いてこれらを混合することにより、原料混合物を得られる。
　樹脂（ａ）：１００質量部を基準にして、樹脂（ｂ）、重合開始剤（ｃ）、及びＲＡＦＴ剤の配合量を決定する。
　また、樹脂（ａ）：１００質量部が原料混合物の１５質量％となるように、溶媒であるＢＣＡを混合する。
　次いで、密閉したフラスコ内を真空脱気する。
　次いで、窒素雰囲気下で、オイルバスを用いて、前記原料混合物を溶解させ、引き続き撹拌しながら昇温し、９０℃で２０分間重合反応を行うことにより、樹脂成分（ＩＩ）を製造するとともに、この樹脂成分（ＩＩ）を含有する樹脂組成物を製造する。
＜樹脂シート（伸縮性樹脂基材）の作製例＞
　スプレーコーターを用い、上記で得られた樹脂組成物を剥離フィルム上に塗工し、１１５℃で６０分乾燥させることにより、硬化反応を行うことなく、樹脂シート（試験用樹脂シート、厚さ８０μｍ）を製造し、これを伸縮性樹脂基材とする。
（伸縮性電極ペーストの作製例）
　伸縮性電極ペーストの原料としては、粒径が０．５μｍ以上５．０μｍ以下の銀粉末を加え、樹脂の量を調整した以外は、上記の伸縮性樹脂基材を製造する際に作製した樹脂組成物と同様の原料を用いる。
（伸縮性導電接着剤ペーストの作製例）
　伸縮性導電接着剤ペーストの原料としては、粒径が０．５μｍ以上５．０μｍ以下の銀粉末を加え、樹脂の量を調整した以外は、上記の伸縮性電極ペーストと同様の原料を用いる。
（太陽電池セルの準備例）
　太陽電池セルはｘ方向、ｙ方向の各寸法（Ｌｘ、Ｌｙ）が１．５ｍｍ、５．７５ｍｍのものを用い、図１２に示すように、ｘ方向に２個の太陽電池セルが互いの長手方向が平行になるように並置する。
　太陽電池セルとしては例えば、ＴＤＫ株式会社製のＢＣＳシリーズなどを用いることができる。
（太陽電池モジュールの作製例）
　１００ｍｍ×１００ｍｍの伸縮性樹脂基材上に、伸縮性電極ペーストを所定のパターンに塗布し、乾燥固化して、伸縮性電極パターンを形成する。
　次に、伸縮性電極パターン上に、伸縮性導電接着剤ペーストを塗布する。
　次に、所定のパターンに塗布された伸縮性導電接着剤ペースト上に、２個の太陽電池セルの第１導電型用電極及び第２導電型用電極が配置するように、各太陽電池セルを設置する。
　その後、伸縮性導電接着剤ペースト中の溶媒を除去して乾燥固化して、太陽電池セルを固定して、２個の太陽電池セルを備える太陽電池モジュールを作製する。
（太陽電池モジュールの伸縮率、伸縮性電極の破断伸縮率、出力電圧、単位面積当たりの発電量の数値例）
　表１に、具体的な数値で求めた伸縮性電極の破断伸縮率、太陽電池モジュールの伸縮率、出力電圧、単位面積当たりの発電量の例を示す。
　伸縮性樹脂基材のｘ方向及びｙ方向の長さはいずれも１００ｍｍである。伸縮性樹脂基材のうち、太陽電池セルが伸縮性電極及び伸縮性導電接着剤を介して接合された部分（以下、「接合部」ということがある。）は実質的に伸びず、太陽電池セルが接合されていない部分（以下、「非接合部」ということがある。）だけが伸びるものとする。
　伸縮性電極の破断時の太陽電池モジュール全体の伸縮率は伸縮性電極の破断伸縮率を用いて以下のように見積もることができる；
　伸縮率（％）＝{（伸縮時の長さ－伸縮前の長さ）（ｍｍ）／伸縮前の長さ（ｍｍ）}×１００（％）、
　伸縮時の長さ（ｍｍ）＝（セル以外の部分（電極）の長さ×伸縮性電極の破断伸縮率＋セル部分全体の長さ）（ｍｍ）、
　伸縮前の長さ（ｍｍ）＝１００ｍｍなので、
　伸縮率（％）
　＝〔{（セル以外の部分（電極）の長さ×伸縮性電極の破断伸縮率＋セル部分全体の長さ）－１００}ｍｍ／１００ｍｍ〕×１００（％）
　＝{（セル以外の部分（電極）の長さ×伸縮性電極の破断伸縮率＋セル部分全体の長さ）－１００}（％）
　伸縮性電極のｘ方向及びｙ方向の破断伸縮率〔％〕をそれぞれＳＳｘ、ＳＳｙとし、太陽電池セルのｘ方向及びｙ方向の寸法をそれぞれＬｘ、Ｌｙとし、太陽電池セルのｘ方向及びｙ方向の個数をそれぞれＮｘ、Ｎｙとすると、太陽電池モジュールのｘ方向及びｙ方向の伸縮率ＴＳｘ、ＴＳｙとする；
　Ｔｓｘ〔％〕＝〔（１００－Ｌｘ×Ｎｘ）×{（１００（％）+ＳＳｘ（％））／１００（％）} +Ｌｘ×Ｎｘ〕－１００　　　・・・（１）
　Ｔｓｙ〔％〕＝〔（１００－Ｌｙ×Ｎｙ）×{（１００（％）+ＳＳｙ（％））／１００（％）} +Ｌｙ×Ｎｙ〕－１００　　　・・・（２）
　（１）式及び（２）式の第２項の分子のうち、前の項は「非接合部」の長さ、後の項は「接合部」の長さ（太陽電池セルの長さの計と同じ）を示している。
　太陽電池モジュールの出力電圧は、１セルあたり０．６５Ｖの電圧を出力するとすれば、０．６５Ｖ×太陽電池セルの個数（Ｎｘ×Ｎｙ個）、となる。
　照度２００ルクスの光照射の下で太陽電池セル１個あたりの発電量Ｐは、単位面積当たりの発電力を０．１μＷ／ｍｍ２とすると、
　発電量Ｐ＝０．１μＷ／ｍｍ２×太陽電池セル１個の受光面積〔ｍｍ２〕、
となる。受光面積はセル面積から封止材などの発電しない領域を除いた、発電に有効な面積である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
［実施例２］
　実施例２は、太陽電池モジュールが備える太陽電池セルが１６個であること、各太陽電池セルのサイズがＬｘ＝５ｍｍ、Ｌｙ＝５ｍｍであること、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれに４個づつ並ぶように太陽電池セルを並置した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュール作製した例である。
［実施例３］
　実施例３は、太陽電池モジュールが備える太陽電池セルが４２個であることと、各太陽電池セルのサイズがＬｘ＝５ｍｍ、Ｌｙ＝５ｍｍであること、ｘ方向に６個、ｙ方向に７個並ぶように太陽電池セルを並置した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュール作製した例である。
［実施例４］
　実施例４は、太陽電池モジュールが備える太陽電池セルが２５個であることと、各太陽電池セルのサイズがＬｘ＝１０ｍｍ、Ｌｙ＝１０ｍｍであること、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれに５個づつ並ぶように太陽電池セルを並置した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュール作製した例である。
［実施例５］
　実施例５は、太陽電池モジュールが備える太陽電池セルが４９個であることと、各太陽電池セルのサイズがＬｘ＝１０ｍｍ、Ｌｙ＝１０ｍｍであること、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれに７個づつ並ぶように太陽電池セルを並置した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュール作製した例である。
［実施例６］
　実施例６は、太陽電池モジュールが備える太陽電池セルが９００個であることと、ｘ方向に６０個、ｙ方向に１５個並ぶように太陽電池セルを並置した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュール作製した例である。
［実施例７］
　実施例７は、太陽電池モジュールが備える太陽電池セルが２５個であることと、各太陽電池セルのサイズがＬｘ＝４５ｍｍ、Ｌｙ＝４５ｍｍであること、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれに２個づつ並ぶように太陽電池セルを並置した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュール作製した例である。
　実施例６及び７に基づくと、伸縮性電極の破断伸縮率が５０％以上であると、太陽電池モジュールの伸び率を５％以上とすることができる。
　実施例２～７に基づくと、伸縮性電極の破断伸縮率が５０％あると、太陽電池モジュールの伸び率を５％以上４０％以下とすることができる。
　実施例３～７に基づくと、伸縮性電極の破断伸縮率が５０％あると、太陽電池モジュールの伸び率が５％以上で、かつ、単位面積当たりの発電量を５０μＷ／ｍｍ２以上とすることができる。
　実施例３～７に基づくと、伸縮性電極の破断伸縮率が５０％あると、セル面積比率を１０％以上にすると、太陽電池モジュールの伸び率が５％以上で、かつ、単位面積当たりの発電量を５０μＷ／ｍｍ２以上とすることができる。
　太陽電池セルが占める面積（セル面積比率）が高くなるほど、単位面積当たりの発電量が高くなるが、その一方で伸縮率は低下する。本発明の太陽電池モジュールでは、発電量と伸縮率がトレードオフの関係になる。
　太陽電池モジュールのセル面積比率が同じであっても、太陽電池モジュールがより小さい太陽電池セルで構成されている場合にはそれよりも大きい太陽電池セルで構成されている場合に比べて屈曲部密度が高くなるため、より細かな伸縮に応答できる。
　ｘ方向及びｙ方向の屈曲部密度は実施例１～７で以下の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　１０、１０Ａ　伸縮性樹脂基材
　２０、２０Ａ、２１　太陽電池セル
 ２５　第１導電用電極
　２６　第２導電用電極
　３０、３０ＡＡ　伸縮性電極
　４０、４０Ａ　伸縮性導電接着剤
　５０　封止層
　１００、２００、３００、１００Ａ　太陽電池モジュール


　

Claims (18)

  1. 　伸縮性樹脂基材と、
    　前記伸縮性樹脂基材上に、伸び率が１％以下の複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルを電気的に接続させるようなパターンで形成された伸縮性電極と、を備える、太陽電池モジュール。
  2. 　前記太陽電池セルの第１導電用電極及び第２導電用電極と、前記伸縮性電極とが伸縮性導電接着剤によって接合されている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　伸縮率が５％以上である、請求項１又は２のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
  4. 　屈曲部密度が０．０５個／ｍｍ以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　前記伸縮性電極の破断伸縮率が５０％以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  6. 　前記太陽電池モジュールの全面積に対して前記複数の太陽電池セルが占める面積が１０％以上である、請求項１～５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  7. 　前記伸縮性樹脂基材は、樹脂組成物を乾燥して固化されてなる、請求項１～６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  8. 　前記樹脂組成物がウレタン結合を有する、請求項７に記載の太陽電池モジュール。
    　
  9. 　前記樹脂組成物が更にシロキサン結合を有する、請求項８に記載の太陽電池モジュール。
  10. 　前記伸縮性電極は、伸縮性を有する樹脂と導電性フィラーとを含む組成物を乾燥して固化されてなる、請求項１～９のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  11. 　前記樹脂組成物がウレタン結合を有する、請求項１０に記載の太陽電池モジュール。
  12. 　前記樹脂組成物が更にシロキサン結合を有する、請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
  13. 　前記伸縮性導電接着剤は、伸縮性を有する樹脂と導電性フィラーとを含む組成物を乾燥して固化されてなる、請求項２～１２のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  14. 　前記樹脂組成物がウレタン結合を有する、請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
  15. 　前記樹脂組成物が更にシロキサン結合を有する、請求項１４に記載の太陽電池モジュール。
  16. 　前記太陽電池セルの上下面の少なくとも一方に封止層を備える、請求項１～１５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  17. 　　前記太陽電池セルが発電した電力を蓄電する蓄電部を有する、請求項１～１６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  18. 　伸縮性樹脂基材と、
    　前記伸縮性樹脂基材上に、伸び率が１％以下の太陽電池セルと、前記太陽電池セルに接続された伸縮性電極と、を備える、太陽電池モジュール。
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