JP2000058895A

JP2000058895A - 光起電力素子及びモジュ―ル

Info

Publication number: JP2000058895A
Application number: JP11236212A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Fujisaki; 達雄藤崎; Koji Tsuzuki; 幸司都築; Kenji Takada; 健司高田; Toshihiko Mimura; 敏彦三村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 1999-08-23
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、接続が容易で組立コスト及び材料
コストを抑え、受光部以外の領域を最小限として発電の
実効効率を高めた、より薄型の光起電力素子及びモジュ
ールを提供することを目的とする。【構成】光起電力素子の受光面と、該受光面に貼持さ
れた透明の絶縁性フィルム体との両方の上に集電電極が
形成され、該絶縁性フィルム体と該集電電極とが他の光
起電力素子との接続部材あるいは電力取り出し用端子部
材として用いられることを特徴とする光起電力素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光起電力素子及びそのモ
ジュールに係わる。特に、光起電力部材としての半導体
層を有する大面積の光起電力素子の接続部材または電力
取り出し用端子部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、電力供給の主力である火力発電
は、ＣＯ₂を排出するため地球温暖化を招く原因となっ
ている。また、原子力発電には、放射性物質による重大
な環境汚染を起こす危険性がある。このような中で、火
力発電、原子力発電に代るエネルギーとして、無公害
性、安全性に加えて取り扱いの容易性の点から光起電力
素子の応用技術である太陽電池に高い期待がよせられて
いる。

【０００３】しかし、太陽電池には、製造コストが高い
という問題があり、これが、現在、太陽電池の普及を阻
んでいる。製造コストが比較的低いといわれている非晶
質シリコンの太陽電池に関しても、依然として広く普及
するにたる低価格に至っていない。太陽電池の製造コス
トを下げるには様々な方法が模索されており、その代表
的なアプローチを以下に示す。

【０００４】（１）半導体層の製造費用の低減；例え
ば、非晶質シリコンの採用による使用材料の削減や大面
積、高速の成膜。

【０００５】（２）半導体層の発電効率向上による単位
発電量あたり価格の低減。

【０００６】（３）製品化工程のコストダウン；例え
ば、使用材料の低価格化、使用量の削減や組立工程の簡
略化。

【０００７】（４）製品化工程に伴う損失の削減による
単位発電量あたり価格の低減。

【０００８】本発明は、上記のうち、特に（３）、
（４）ついての改良に関するものである。組立工程の簡
略化を行うためには部品点数および作業回数の低減が不
可欠である。そのために極力使用部材を共通化したり省
略化したりするのは勿論のこと、各光起電力素子を大面
積化して結合箇所数を減らしていくことが求められてい
る。これは同時に半導体層の製造費用を低減することに
もつながる。

【０００９】また、同時に太陽電池自体の用途はレジャ
ーや小型発電等の民生用から大規模発電用まで様々であ
って、電圧や電流といった出力仕様に対する多様な要求
から多くの製品系列を持たなくてはならないことが生産
性の低下を招いている。そうした意味では極力小さな変
更で多種の出力形態を創出しうる製品設計が要求されて
いるといえる。

【００１０】材料使用量については、上記光起電力素子
群を保護するための被覆材についての低減が重要であ
る。即ち、各光起電力素子の最大厚みを極力低減するこ
とにより、表面および裏面被覆材を削減することができ
る。

【００１１】一方、損失の削減に関して述べれば、上記
大面積化の傾向を考慮した場合、総発生電流が大きくな
るため端子部を含めた電力搬送経路の低抵抗化が一層重
要となる。

【００１２】図２９〜図３０は従来の光起電力素子を示
す模式図である。

【００１３】図２９は非晶質光起電力素子を表（受光
面）側からみたものである。図２９において２９０１は
光起電力素子全体を支える基板と該基板上に形成された
非晶質半導体層および電極層の総称、即ち光起電力素子
である。上記基板はステンレス等の金属材料であり、上
記半導体層は最下層から順に裏面反射層、ｐ型半導体
層、ｉ型半導体層、ｎ型半導体層、ｐ型半導体層、ｉ型
半導体層、ｎ型半導体層がＣＶＤ法等の成膜方法にて積
層され、光によって効率よく起電力が発生するように構
成されている。最表面の電極層としては、反射防止手段
と集電手段を兼ねて酸化インジウム等の透明導電膜が形
成してある。

【００１４】透明導電膜はＦｅＣｌ₃、ＡｌＣｌ₃等を含
むエッチングペーストをスクリーン印刷等の方法で塗布
し加熱することによって、一部が図中２９０６（エッチ
ングライン）に示す線状に除去されている。透明導電膜
の一部除去の目的は、光起電力素子の外周切断時に発生
する基板と透明導電膜との短絡の悪影響を光起電力素子
の有効受光範囲に及ぼさないようにすることにある。

【００１５】また、光起電力素子２９０ｌの表面には発
電された電力を効率よく集電するための集電電極２９０
２が形成されている。集電電極２９０２は、非晶質光起
電力素子の場合、２００℃以下の比較的低温にて形成可
能な高分子材料を用いた導電性インキを用いている。本
例では、集電電極は図２９に示されるような両側に散開
した櫛歯の中央に比較的幅広の直線ランド２９０２ａを
有する形態をとっている。

【００１６】こうして製造された光起電力素子はこれだ
けでは発電用途には使用出来ない。即ち、発電された電
力を消費あるいは蓄積するための手段へと導くための端
子を形成する必要がある。あるいは、通常は単一の発電
セルでは発生電圧が低すぎるため、直列接続を行って高
電圧化を図るための端子を形成する必要がある。そのた
めに従来は絶縁部材２９０３を設け、光起電力素子２９
０１の外縁に露出の可能性がある基板、およびエッチン
グライン２９０６より外側の性能が保証されない領域の
電極層との絶縁を確保した上で、金属を素材とした４０
０μｍ程度の線状の端子部材２９０４を導電性接着剤２
９０５にて集電電極上のランド２９０２ａに接続するこ
とで、電力取り出し端子としたり隣接する同様構成の光
起電力素子との直列接続用端子として用いていた。な
お、図中２９０１ａは上記光起電力素子のうち半導体層
および電極層を機械的な手段にて除去した部分であっ
て、該光起電力素子のもう一方の電極として用いる。

【００１７】次に以上の光起電力素子の接続方法をより
具体的に説明する。上記光起電力素子は、例えばＡＭ−
１．５の太陽光のもとで最適動作電圧１．５Ｖ、最適動
作電流１Ａ、即ち最適出力１．５Ｗを実現することがで
きる。

【００１８】このような光起電力素子を１０個用いて１
５Ｗのモジュールを構成する際に、極端な場合次の出力
特性が得られる。１つは直列接続方式であり、高電圧、
低電流の出力を得ることができる。１５Ｗのモジュール
の場合、１５Ｖ、１Ａとなる。もう一方は、並列接続方
式であって低電圧、高電流の出力特性が得られ、１．５
Ｖ、１０Ａとなる。勿論、直列接続方式と並列接続方式
とを適宜混在させることによって、中間的な出力特性を
得ることも可能である。

【００１９】図３４は、直列接続を施した状態を示す図
である。図中３４０４は端子部材であって直径４００μ
ｍの金属性の線体である。端子部材３４０４は、絶縁部
材３４０３にて光起電力素子３４０１の外縁に露出の可
能性がある前記基板、およびエッチングライン３４０６
より外側で性能が保証されない領域の電極層との絶縁を
確保した上で、導電性接着剤３４０５にて集電電極上の
ランド３４０２ａに接続して、光起電力素子の受光領域
外へ取り出される。その後、端子部材３４０４の一端は
接続部材３４０８ヘ半田３４０７を用いて接続され、接
続部材３４０８は隣接する光起電力素子３４０１’の基
板露出部３４０１ａ’上に抵抗溶接されて直列接続が完
成する。

【００２０】また、図３５は並列接続を施した状態を示
す図である。図中３４０４は図３４と同様の端子部材で
ある。端子部材３４０４は上述と同様に絶縁部材３４０
５にて絶縁保護されたのち、第１の接続部材３４１０に
半田３４０７にて接続されている。また光起電力素子３
４０１のうち半導体層および電極層を機械的手段にて除
去した部分３４０１ａは図示の様な形状を有する第２の
接続部材３４１２に抵抗溶接３４１３によって接続され
ている。同様に、隣接する光起電力素子３４０１’につ
いても、端子部材３４０４’は半田３４０７’にて第１
の接続部材３４１０に、基板露出部分３４０１ａ’は抵
抗溶接３４１３’によって接続部材３４１２に接続され
ている。各光起電力素子の正負両極が２つの接続部材３
４１０および３４１２に接続されることによって並列接
続が完成される。この場合、第１の接続部材３４１０は
第２の接続部材３４１２との短絡を防ぐための絶縁部材
３４１１を必要とする。

【００２１】次に、結晶系光起電力素子について説明す
る。

【００２２】図３０は単結晶あるいは多結晶、即ち結晶
系光起電力素子の端子取り出し状態を表したものであ
る。図３０において、３００１は結晶シリコンの光発電
素子で、下面がボロン、上面がリンイオンにてそれぞれ
ドーピングが施してある半導体層である。上記半導体層
の下部には裏面反射層としてアルミニウムペースト、及
び該アルミニウムペーストのさらに下部には銀ペースト
が裏面電極として塗布されてあり、銀ペーストのさらに
下部には半田層が積層してある。

【００２３】光半導体層の上面には、反射防止および集
電の目的のために透明な電極層が、さらにその上部には
焼結系の銀ペーストが、さらにその上面には半田層が積
層されている。図３０においては銀ペーストと半田層と
を総称して集電電極３００２と記述してある。本例で
は、集電電極は図３０に示されるような両側に散開した
櫛歯の中央に比較的幅広の直線ランド３００２ａを有す
る形態をとっている。かつ、ランド３００２ａ上に金属
を素材とした、幅がランド３００２ａの幅と略同一の部
材３００３をランド３００２ａの上に半田接合して端子
部材となしている。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来の光起電力素子には次に示す問題があり、特に大面
積化した場合に顕著となる。

【００２５】（１）端子部材２９０４、３００３には当
然導電性の高い金属が用いられているが、大面積化によ
って光発電素子１個あたりの発生電流量が大きくなる場
合、該端子部材の断面積が小さい為に抵抗損失が大きく
なってしまう。

【００２６】（２）（１）の問題を回避するために端子
部材２９０４の線径を大きくしたり端子部材３００３の
厚みを大きくした場合は、その量がそのまま光発電素子
群の総厚の増加となり、表面被覆材の使用量増加、即ち
被覆材材料費の増加につながる。

【００２７】（３）（２）の問題を回避するために単に
端子部材の幅を大きくした場合、前記端子部材はその大
部分が上記光起電力素子の有効受光領域内に存在するた
め、受光光量の損失を生じ、かえって実効変換効率の低
下を招く。

【００２８】（４）また端子部材を複数化した場合は、
上記と同様の受光量損失のみならず端子形成のための工
程が複雑になり、結局製造コストが押し上げられてしま
う。

【００２９】ここで、以上の問題点を、図３１〜図３２
を用いてより具体的に説明する。図３１は前述の従来技
術を大面積の非晶質光起電力素子に適用した例である。

【００３０】同図において、３１０１、３１０２、３１
０２ａ、３１０３、３１０５、３１０６はそれぞれ光起
電力素子、集電電極、集電電極上のランド、絶緑部材、
導電性接着剤、エッチングラインであって、図２９にて
記述したものと同一の製造方法を用いて作成されている
ため詳しい説明は省略する。３１０４は、端子部材２９
０４と同一のものであって、線径が４００μｍの銅線で
ある。

【００３１】以下に、本例における各部材の寸法ならび
に損失について述べる。

【００３２】光起電力素子３１０１は１辺３０５ｍｍの
正方形であり、エッチングライン２９０６は外側寸法が
１辺３０３ｍｍ、内側寸法が１辺３０１ｍｍとなってい
る。また、端子部材３１０４は直径が４００μｍ、長さ
が３３０ｍｍの円形断面の銅線である。また、集電電極
のランドは直径４００μｍの端子部材を一定の余裕をも
たせて乗せられるように幅１ｍｍにて設計されている。

【００３３】ここにおいて、端子部材３１０４の抵抗は
（導電性接着剤での接合点の中間点から該端子部材の電
力取り出し端３１０４ａまでの距離が約１５０であるこ
とから）約２０ｍΩとなり、光起電力素子の性能（発生
電流密度：５ｍＡ／ｃｍ²、面積：９０６ｃｍ²、即ち発
生電流：４．５３Ａ、発生電圧１．５Ｖ、即ち発生電力
６．８Ｗ）を考えると抵抗損失は０．４１Ｗとなり、総
発生電力の６．０３％を占める。また上述の如く端子部
材３１０４が光起電力素子の有効受光部の内部に覆設さ
れていることによる受光量損失は約０．３％となり、該
損失と上記抵抗損失との合計損失は約６．３％に至って
しまう。

【００３４】一方、本例における抵抗損失を削減するた
めに端子部材３１０４の直径を１．５ｍｍのものを使用
した場合、同様の計算により抵抗損失０．４４％、受光
量損失０．７０％、合計損失１．４４％となり電力損失
は許容限度近辺に近づくが、今度は上記光起電力素子全
体の最大厚みが従来のものよりも１．１ｍｍも大きくな
り、前述のように被覆材材料費の極端な増加を招く。

【００３５】また、以上の問題を回避するために、図３
２及び図３３に示すような改良を行った場合にも以下に
説明するような異なった問題点が生じる。

【００３６】図３２は図３１における端子部材３１０４
を幅の広い金属体である端子部材３２０４に置換したも
のである。端子部材３２０４は、厚み４００μｍ、幅
４．４ｍｍとし、断面積を端子部材３１０４に直径１．
５ｍｍのものを使用した場合と同等としている。

【００３７】この場合、端子部材３１０４の抵抗損失は
図３１の場合に直径１．５ｍｍのものを使用した場合と
同じ０．４４％であるが、受光量損失が１．６６％と増
大し、総損失２．１％とかなり大きくなる。

【００３８】一方、図３３は図３１における端子部材３
１０４を３３０４〜３３０７の４本に増やして、総厚み
を極力あげることなしに断面積を増やし抵抗損失を抑え
ようとしたものであるが、全体構成が複雑化して組立コ
ストが増大するとともに端子部材が複数化するため、そ
の後の接続工程が複雑化する。

【００３９】一方、以上の光起電力素子を直列接続する
場合、図３４に示したように、端子部材３４０４と接続
部材３４０８とが異なる部材であるために接続工程が複
雑化し、組立コストが高くなる。また、この問題を回避
するために端子部材３４０４の端部を９０°曲げて、接
続部材３４０８を用いずに基板露出部３４０１ａ’に接
続した場合にも、曲げ加工のための工程複雑化は避けら
れない。

【００４０】また、上記光起電力素子が大面積化した場
合、端子部材の複数化は避けられず、ますます接続工程
は複雑化する。

【００４１】更に、接続部材が連続した光起電力素子群
の側面に存在するため、発電とは直接関係のない領域が
増加し、モジュール寸法が大きくなる。

【００４２】さらにまた、直列接続方式と並列方式との
選択にフレキシビリティーがなく、組立方法を変更した
場合、部材占有面積が変わってしまうため、被覆材寸
法、モジュール外形寸法、設置架台寸法等の設計変更が
必要となる。また、変更を回避するには、予め大きめに
設計する必要があるため無駄が多くなりコストアップに
つながる。

【００４３】かかる現状に鑑み、本発明は、接続が容易
で組立コスト、材料コストを抑え、受光部以外の領域を
最小限として発電の実効効率を高めた、より薄型の光起
電力素子及びモジュールを提供することを目的とする。
</DIV><DIV>

【００４４】</DIV><DIV>

【課題を解決するための手段】</DIV><DIV> 本発明の
光起電力素子は、光起電力素子の受光面と、該受光面に
貼持された透明の絶縁性フィルム体との両方の上に集電
電極が形成され、該絶縁性フィルム体と該集電電極とが
他の光起電力素子との接続部材あるいは電力取り出し用
端子部材として用いられることを特徴とする。</DIV><D
IV>

【００４５】</DIV><DIV> 本発明の光起電力素子モジ
ュールは、光起電力素子の受光面と、該受光面に貼持さ
れた透明の絶縁性フィルム体との両方の上に集電電極が
形成され、該絶縁性フィルム体と該集電電極とが他の光
起電力素子との接続部材あるいは電力取り出し用端子部
材として用いられる光起電力素子が前記接続部材を介し
て複数個直列及び／または並列に接続されていることを
特徴とする。

【００４６】

【作用】光起電力素子の受光面（半導体層または電極
層）上の周辺あるいは導電性基体上に導電性箔体を設
け、これを隣接する光起電力素子と接続することによ
り、光起電力素子間を直接的に接続でき、接続工程の簡
略化と共に接続部の部品点数を削減を図ることができ
る。同時に、接続部分の抵抗を下げることができるた
め、発生した電力の抵抗ロス及びシャドーロスを最小と
し、高効率光起電力素子及びモジュールとすることがで
きる。また、該導電性箔体は電力取り出し用として用い
ることができる。

【００４７】即ち、本発明により、従来の光起電力素子
及びモジュールが抱えていた問題点を円満に解決でき
る。

【００４８】（１）接続部材を導電性箔体とすることに
より、光起電力素子の厚みを小さく抑えることができ
る。

【００４９】（２）導電性箔体を光起電力素子の周辺部
に設けることにより、導電性箔体の幅広化によって予測
される受光量損失を極力小さく抑えることができる。

【００５０】（３）導電性箔体と光起電力素子との電気
的接続に、光起電力素子表面に形成された集電電極また
は導電性接着剤を用いることにより端子形成工程の簡略
化を行うことができる。

【００５１】（４）導電性箔体を光起電力素子の周辺部
のうちの片側に設けることにより、該導電性箔体におけ
る電力伝達方向と連結された光起電力素子群間の電力伝
達方向とを同一にでき最短経路の伝達が可能となるた
め、電力損失を最小化できる。

【００５２】（５）導電性箔体を１対設け、該１対の導
電性箔体をそれぞれ光起電力素子周辺部のうちの対向す
る両側に配置することによって、光起電力素子の性能
（発生電流）向上時にも接続部材での電力損失の増加を
抑えることができ、かつ該光起電力素子の有効受光領域
内に配設された集電電極の長さを実質上略半分にするこ
とによって該集電電極における電力損失を大幅に削減で
きる。

【００５３】（６）導電性箔体を接着剤で固定すること
によって、該導電性箔体にかかる機械的な外力にて上述
の電気的接続が阻害されるのを防止することができる。
更に該接着剤に導電性を付与することによって、導電性
箔体と半導体層もしくは電極層もしくは基板との接続工
程を簡略化できる。

【００５４】（７）更に、本発明の構成により、直接発
電に関係のない領域が減り、モジュール全体の寸法を小
さくすることができる。

【００５５】（８）また、本発明の光起電力素子は、直
列、並列接続のいずれにも対応できるため、組立方法以
外の設計変更なしに希望の出力特性を実現できる。

【００５６】以上の手段をもって、上記光起電力素子の
総厚を大きくすることなく、かつ大きな光量損失なく、
かつ工程の複雑化を招くことなく、端子部の電力伝達た
めの電力損失を最小限に抑えることができる。

【００５７】本発明の導電性箔体の幅は、光起電力素子
の外周一辺（受光面が円形の場合は直径）の幅の８０％
以上にするのが好ましく、これにより、光起電力素子の
厚みを大きくすることなしに電力搬送経路の断面積を大
きくすることができ、抵抗を下げることができる。

【００５８】また、導電性箔体の厚みは、５μｍ以上、
２００μｍ以下が好ましい。５μｍ以上とすることで、
光起電力素子の発生電流密度に充分対応できるだけの断
面積を確保するとともに、該接続手段を実質上機械的結
合部材として使用でき、かつ接続作業が導電性箔体に与
える破損等の悪影響を防止することができる。２００μ
ｍ以下で、表面被覆材によるなだらかな被覆が可能とな
る。即ち、段差が小さければ小さいほど表面被覆材の厚
みを薄くでき、被覆材料を節約できる。また、例えば印
刷法等による電極パターンを形成する際、同一工程で受
光面と導電性箔体との両方に集電電極を形成することが
一層容易になる。

【００５９】さらに、導電性箔体を光起電力素子受光面
の周辺から１０ｍｍ以内の領域に設けることが好まし
く、光起電力素子の有効受光範囲内での光量損失を抑
え、光起電力素子の実効効率に大きな影響を与えないで
電力搬送経路の抵抗を削減できる。

【００６０】本発明により、発電領域に比べモジュール
寸法が小さく、かつ必要最小限の変更で自由に接続方式
を可変でき、従って所望の出力仕様を実現できる光起電
力素子モジュールを構成することができる。

【００６１】本発明の光起電力素子において、受光面と
導電性箔体との両方にまたがって同一の電極形成法で集
電電極を形成することにより、後工程で必ず要求される
端子取り出しあるいは接続のための集電経路を、集電電
極の形成と同時に、かつ集電電極と同程度の厚みで形成
することが可能となる。

【００６２】また、光起電力素子の受光面に接着等の方
法により透明で絶縁性のフィルム体を貼持し、受光面と
フィルム体との両方に対して集電電極を形成することに
より、接続のための受光量損失を最小限とすることがで
きる。また、フィルム体が絶縁性であることより接続部
材と導電性基板との短絡防止が自動的に行われ、絶縁部
材を別に設ける必要がない。

【００６３】本発明の集電電極は、導電性インクを例え
ばスクリーン印刷法により形成するのが好ましく、この
導電性インクのパターン上に、半田層または金属被覆
層、さらには金属線体を半田で固定したものがより好ま
しい。これにより、抵抗は一層低下し、集電効率は一層
向上する。

【００６４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明する。

【００６５】（実施例１）図１〜図２に、本発明の第１
の実施例を示す。

【００６６】図１は本発明にかかる光起電力素子の外観
を表す図であり、図中１０１は基板、光起電力機能を担
う非晶質半導体、電極層としての透明導電膜の３者を含
む光起電力素子、１０２は該透明導電膜に刻まれたエッ
チングライン、１０３は本発明にかかる箔状の導電性箔
体（銅）、１０４は光起電力素子１０１の表面上および
導電性箔体１０３の表面に連続的に形成された後述の表
面集電電極である。エッチングライン１０２は前記従来
例で記述したように、光起電力素子の外周切断時に発生
する基板と透明導電膜との短絡の悪影響を光起電力素子
の有効受光範囲に及ぼさない目的で形成されており、具
体的な形成方法としては透明導電膜上にＦｅＣｌ₃、Ａ
ｌＣｌ₃等を含むエッチングペーストをスクリーン印刷
等の方法で塗布し、加熱することによって該透明導電膜
を除去して形成する。

【００６７】また、図２は図１の一部断面図である。同
図において、２０１は光起電力素子全体を支える基板で
あって厚み１２５μｍのステンレス板である。基板２０
１の直上には裏面反射層、非晶質シリコン層、からなる
半導体層２０２が形成されている。裏面反射層はスパッ
タ法によりＡｌ、ＺｎＯをそれぞれ数千Åの厚みにて順
次堆積して形成する。また、非晶質シリコン層はプラズ
マＣＶＤ法により基板側よりｎ型、ｉ型、ｐ型、ｎ型、
ｉ型、ｐ型の各層を順次堆積して形成する。厚みはそれ
ぞれ１５０、４０００、１００、１００、８００、１０
０Å程度である。また、２０３は電極層として機能する
透明導電膜であって、Ｏ₂雰囲気中でＩｎを抵抗加熱法
にて蒸着し、厚み約７００Åの酸化インジウム薄膜を形
成している。

【００６８】その後、エッチングライン１０２よりも外
側の部分や基板２０１とが短絡しないように透明導電膜
２０３の上に絶縁部材２０４を貼付した後、厚さ約４０
μｍの接着剤２０５を介して導電性箔体１０３を固定す
る。

【００６９】その後、透明導電膜２０３の表面および導
電性箔体１０３の表面には、後述の集電電極１０４が幅
２００μｍ、厚さ１２μｍで連続的に形成されて透明導
電膜２０３と導電性箔体１０３との電気的接続を成立さ
せている。

【００７０】集電電極１０４は高分子材料（エポキシ樹
脂）中に粒径１〜３μｍの導体（銀）粉８９ｗｔ％を分
散させた導電性インキであり、該導電性インキは透明導
電膜２０３と導電性箔体１０３との両方に同一のスクリ
ーン印刷工程にて塗布された後、該導電性インキ中のエ
ポキシ樹脂の架橋温度以上である１８０℃で３０分間熱
処理する。このようにして形成された集電電極１０４
は、充分な強度と充分低い体積抵抗率（約１×１０^-5Ω
ｃｍ）を持ったものとなっている。こうして、集電電極
１０４は半導体層２０２にて発生した電力を光起電力素
子表面のあらゆる場所から透明導電膜２０３を通して集
電し、導電性箔体１０３に搬送できるよう構成されてい
る。

【００７１】ここで、図１及び図２に基づいて上記構成
の寸法と電力損失について述べる。光起電力素子１０１
は１辺３０５ｍｍの正方形であり、エッチングライン１
０２は、外側寸法を１辺３０３ｍｍ、内側寸法を１辺３
０１ｍｍとした。また、導電性箔体１０３は厚みが５０
μｍ、長手方向が２４４ｍｍ，短手方向が２５ｍｍの長
方形である。また、導電性箔体１０３は光起電力素子上
にオーバラップ量５ｍｍで接着されている。

【００７２】即ち、導電性箔体１０３は光起電力素子１
０１の片側外形寸法３０５ｍｍの約８０％を占めてお
り、厚みが５０μｍであることから抵抗値は０．０３５
ｍΩとなる。従って、光起電力素子の性能（発生電流密
度：５ｍＡ／ｃｍ²、面積：９０６ｃｍ²、即ち発生電
流：４．５３Ａ、発生電圧１．５Ｖ、即ち発生電力６．
８Ｗ）を考えると、抵抗損失は０．７２ｍＷとなるが、
これは光起電力素子１０１の発生電力６．８Ｗのわずか
０．０１１％にすぎない。

【００７３】また、受光量損失という点から考えると、
導電性箔体１０３は光起電力素子１０１の有効受光面を
概略３ｍｍ幅（エッチングライン及びエッチングライン
の外側を除く）にて遮蔽しており、この遮蔽による受光
量損失は１．０％となる。

【００７４】結局、導電性箔体１０３による電力損失は
合計１．０１１％となり、従来例に比べて優れた性能を
示すことが分かる。

【００７５】また、本構成における全体の厚みは、光起
電力素子、接着剤、導電性箔体、集電電極の合計で約２
４０μｍに収まり、従来技術よりも薄い構成を実現でき
た。

【００７６】尚、本実施例では銀を素材とした導電性イ
ンキを用いたが、それは銀、ニッケル等の他の金属を素
材とした導電性インキを用いても同様である。また、単
一の金属ではなく青銅、黄銅などの合金や銀メッキ銅な
どの２層構造の導電粉を用いても構わない。

【００７７】また、導電性箔体としては銅箔を用いた
が、これももちろん銀などの他の良導性金属を用いても
構わないし、導電性インキの場合と同様に合金や半田メ
ッキ銅等の多層構造の箔体を用いても構わない。さらに
は、樹脂フィルム等の非導電性箔体メッキ、蒸着等によ
り導電性としたもの、導電性箔と非導電性箔とを接合し
たいわゆるラミネート材を用いても支障ない。

【００７８】（実施例２）図３ないし図４に、本発明の
第２の実施例として結晶系の光起電力素子を示す。

【００７９】図３は結晶系の光起電力素子の端子形成状
態を表す外観図である。図中３０１は結晶シリコンの光
起電力素子、３０２は光起電力素子３０１上に形成され
てある集電電極、３０３は導電性箔体である。

【００８０】図４は図３の一部断面図である。４０１は
単結晶のシリコン半導体層であって、下面がボロン、上
面がリンイオンにてそれぞれドーピングが施してある。
半導体層４０１の下部には裏面反射層としてアルミニウ
ムペースト４０２、及びアルミニウムペースト４０２の
さらに下部には銀ペースト４０４が裏面電極として塗布
されてある。アルミニウムペースト４０２および銀ぺー
スト４０４は、導電粉としてそれぞれ粒径１〜３μｍの
アルミニウム粉、銀粉を用い、バインダーとしてガラス
フリットを用いた、いわゆる焼結系のペーストである。
銀ペースト４０４の下部には導電性向上及び接続容易性
向上の為に、半田層４０５が積層してある。

【００８１】一方、半導体層４０１の上面には、反射防
止および集電の目的のために透明な電極層４０３が、さ
らにその上部には焼結系の銀ペースト４０６が、さらに
その上面には半田層４０７が積層されている。尚、図３
においては、半導体層４０１、裏面反射層４０２および
透明電極層４０３を総称して、光起電力素子３０１と記
述しており、また、銀ペースト４０６と半田層４０７と
を総称して集電電極３０２と記述してある。

【００８２】さて、光起電力素子３０２の一方の端には
導電性接着剤４０８を介して本発明にかかる導電性箔体
３０３が図示した形状で接続されてある。導電性接着剤
は銀ペースト４０６とほぼ同一の組成からなる混合物で
あるが、接着性の向上のために銀ペースト４０６よりも
バインダーの含有率を若干増やしてある。また、導電性
箔体３０３は上記光起電力素子と接続されるべき端が光
起電力素子の直径よりも小さな円弧状をなしていて、上
記接続を行う際にはオーバラップ量が各部位にて一定と
なるべく同心円状に位置決めされる。

【００８３】アルミニウムペースト４０２、銀ペースト
４０４、４０６、導電性接着剤４０８はいずれも焼結ペ
ーストであり、５００〜６００℃の高温にて熱処理を行
い、強度および導電性を充分に高めている。

【００８４】この例においても、光起電力素子の直径を
３００ｍｍ、図中の寸法ａ、ｂをそれぞれ１０ｍｍ、２
４０ｍｍ、接合のオーバラップ量を３ｍｍとしたとき、
抵抗損失は約０．１５％、受光量損失は１．６％、とな
り、合計の電力損失を１．７５％とかなり低く抑えるこ
とができる。

【００８５】（実施例３）図５ないし図６に本発明の第
３の実施例を示す。

【００８６】実施例１が光起電力素子の電極層に導電性
箔体を接続した例であったのに対し、本実施例は光起電
力素子の基板に導電性箔体を接続した例である。本実施
例においてはすでに記述された部材に関しては同一の記
号を用い、詳細な説明は省略してある。

【００８７】図５は光起電力素子を受光面と反対側から
見た外観図であって、同図において１０１は光起電力素
子、１０３は実施例１と同様の導電性箔体、５０３は本
実施例の導電性箔体である。

【００８８】図６に図５の一部断面図を示す。図中、２
０１、２０２、２０３は前述の基板、半導体層、電極層
であって、図５において１０１と総称したものである。
１０４、１０２は、集電電極、エッチングラインであ
る。

【００８９】導電性箔体５０３は、基板（ステンレス）
２０１に対し錫６３％鉛３７％の共晶半田５０４によっ
て接合され、機械的および電気的接続を保持している。
尚、半田５０４による接合の際には、基板２０１がステ
ンレスであることよりハロゲンイオンを含有した高活性
のフラックスが必要となる。

【００９０】こうして形成された端子部は、光起電力層
１０１の片側外周長３０５ｍｍのうちの９８％に相当す
る３００ｍｍにわたって設置されているため、光半導体
層にて発生した電流を図中の上下方向に搬送する役割を
果たし、導電性のあまり良くないステンレス内を本来搬
送したい方向（図中左右方向）以外の経路を代替でき、
抵抗損失を最小限に抑えることができる。

【００９１】本実施例においては、基板は受光面の反対
側に存在するため導電性箔体による受光量損失は考えな
くてもよかったが、基板は必ずしも反対側に存在すると
は限らず、例えばガラス板に酸化インジウムを蒸着した
基板のように透明で導電性の基板が該光起電力素子の全
面に存在する場合も有り得る。そうした場合、導電性箔
体５０３は本発明の主旨に沿って、光起電力素子の外周
から１０ｍｍ以内に固定されるのが好ましく、これによ
って光量損失を最小限に抑えることができる。

【００９２】尚、本実施例において、光起電力素子全体
の総厚をできるだけ低く抑えるために導電性箔体５０３
の厚みを５μｍより薄くして実際の試作を行った際、機
械的強度が下がって組立作業に支障をきたし、また、半
田付け作業時に導電性箔体の破損が起こり易くなった。
従って、導電性箔体の厚みは５μｍ以上が好ましく、よ
り好ましくは２０μｍ以上である。

【００９３】（実施例４）図７に本発明の第４の実施例
を示す。

【００９４】実施例１が光起電力素子の電極層に１つの
導電性箔体を接続した例であったのに対し、本実施例は
該光起電力素子の電極層に２つの導電性箔体を接続した
例である。本実施例においてはすでに記述された部材に
関しては同一の記号を用い、詳細な説明は省略してあ
る。

【００９５】図７において、１０１は光起電力素子、１
０２はエッチングライン、１０４は集電電極である。

【００９６】７０３および７０４は、本発明に係る導電
性箔体であって実施例１と同一の形状に同一の形成方法
に取り付けた。但し本実施例では図示の如く光起電力素
子の周辺部の両側に対向して設けてある。

【００９７】導電性箔体を周辺部の両側に２つ設ける目
的は、光起電力素子の性能上の改良によって光起電力素
子の発生電流が前述の値よりも大きくなってきた場合に
も抵抗損失なく電力伝達を行うために、導電性箔体を複
数化し接続抵抗を半減する事、ならびに、発生電流を異
なる２系統に分割して集電電極長を実質上半減させるこ
とによって、集電電極での電力損失を低減することであ
る。

【００９８】実際に、上記構成にすることにより、電力
総損失を一層低減することが可能となり、発電効率の良
い光起電力を得ることができた。

【００９９】（実施例５）図８〜図１１に、本発明の第
５の実施例を示す。

【０１００】図８は本発明に係わる光起電力素子を直列
接続した状態を示す図であり、図中１０１は、基板、光
起電力機能を担う非晶質半導体、電極層としての透明導
電膜の３者を含む光起電力素子、１０２は該透明導電膜
に刻まれたエッチングライン、１０３は本発明にかかる
銅製の導電性箔体からなる接続部材、１０４は該光起電
力素子１０１の表面上および接続部材１０３の表面に連
続的に形成された集電電極である。エッチングライン１
０２は、光起電力素子の外周切断時に発生する基板と透
明導電膜との短絡の影響が光起電力素子の有効受光範囲
に及ぼさないように形成されたものであり、具体的な形
成方法としては透明導電膜上にＦｅＣｌ ₃、ＡｌＣｌ₃等
を含むエッチングペーストをスクリーン印刷等の方法で
塗布し、加熱することによって該透明導電膜の一部を除
去して形成する。

【０１０１】接続部材１０３は、光起電力素子１０１に
隣接する光起電力素子１０１’の裏面に存在する基板に
接続され、光起電力素子群の直列接続が完成されてい
る。

【０１０２】また、図９は図８の一部断面を表す図であ
る。

【０１０３】同図において、２０１は光起電力素子全体
を支える基板であって厚み１２５μｍのステンレス板で
ある。基板２０１の直上には裏面反射層、非晶質シリコ
ン層、からなる半導体層２０２が形成されている。裏面
反射層はスパッタ法によりＡｌ、ＺｎＯをそれぞれ数千
Åの厚みにて順次堆積して形成する。また、非晶質シリ
コン層はプラズマＣＶＤ法により基板側よりｎ型、ｉ
型、ｐ型、ｎ型、ｉ型、ｐ型の各層を順次堆積して形成
する。厚みはそれぞれ１５０、４０００、１００、１０
０、８００、１００Å程度である。また、２０３は電極
層として機能する透明導電膜であって、Ｏ₂雰囲気中で
Ｉｎを抵抗加熱法にて蒸着し、厚み約７００Åの酸化
インジウム薄膜を形成している。

【０１０４】その後、接続部材１０３と透明導電膜２０
３のエッチングライン１０２よりも外側の部分や基板２
０１とが短絡しないように透明導電膜２０３の上に絶縁
部材２０４を貼付した後、厚さ約４０μｍの接着剤２０
５を介して接続部材１０３を固定する。

【０１０５】その後、透明導電膜２０３の表面および接
続部材１０３の表面には、集電電極１０４が幅２００μ
ｍ、厚さ１２μｍで連続的に形成されて透明導電膜２０
３と接続部材１０３との電気的接続を成立させている。

【０１０６】集電電極１０４は高分子材料（エポキシ樹
脂）中に粒径１〜３μｍの導体（銀）粉８９ｗｔ％を分
散させた導電性インキであり、該導電性インキは透明導
電膜２０３と接続部材１０３との両方に同一のスクリー
ン印刷工程にて塗布された後、該導電性インキ中のエポ
キシ樹脂の架橋温度以上である１８０℃で３０分間熱処
理され、充分な強度と充分低い体積抵抗率（約１×１０
^-5Ωｃｍ）を持った集電電極１０４となっている。こう
して、集電電極１０４は半導体層２０２にて発生した電
力を光起電力素子表面のあらゆる場所から透明導電膜２
０３を通して集電し、接続部材１０３に搬送できるよう
構成されている。

【０１０７】接続部材１０３は上述の構成にて光起電力
素子１０１に固定されたのち、隣接する光起電力素子の
基板２０１’に半田２０７を用いて接続され、光起電力
素子群の直列接続を成立させる。

【０１０８】また、接続部材１０３と基板２０１’との
接続には半田を用いたが、接続方法は半田に限定される
ものではなく電気的接触を成立させ得るものであればよ
い。例えば、従来の技術に記載したように隣接光起電力
素子上に余剰部分を配設し、該余剰部分の半導体層およ
び電極層を除去して抵抗溶接法や超音波溶接法によって
接続を行ってもよいし、導電性接着剤を用いて接続を行
ってもよい。

【０１０９】一方、図１０は上記と同一の光起電力素子
を並列接続した状態を表す図である。同図において、集
電電極１０４は図８にもあるように上記接続部材が配設
されている部分と対向する端部に接続用のランド１０４
ａを有していて、接続部材１０３は隣接する光起電力素
子上のランド１０４ａ’に接続されている。

【０１１０】図１１は図１０の接続部の断面を拡大表示
したものである。接続部材１０３は、第２の絶縁部材１
１０１によって隣接する光起電力素子のエッチングライ
ン外の領域との短絡防止処理を施されたのち、隣接する
光起電力素子上に形成されている集電電極１０４’のラ
ンド１０４ａ’上に半田１１０２を用いて接続されてい
る。

【０１１１】また、上記光起電力素子群の裏面には光起
電力素子群の他方の極同士を接続するための第２の接続
部材１１０３が配設されている。第２の接続部材１１０
３は第１の接続部材１０３とほぼ同様の箔体であって、
一端は基板２０１の端部に対し半田１１０４にて接続さ
れており、他端は隣接する光起電力素子の基板２０１’
の端部に半田１１０５にて接続されている。

【０１１２】第１の接続部材１０３の幅は、上記光起電
力素子の発生する比較的大きな電流を抵抗損失少なく伝
達するために、接続部材１０３の固定してある光起電力
素子の外周部一辺の寸法の８０％以上として電気抵抗を
削減してある。

【０１１３】第１の接続部材１０３は光起電力素子の外
縁から１０ｍｍ以内に配設されており、該接続部材に起
因する遮光による受光量損失を極力少なくしている。

【０１１４】第１の接続部材１０３は上述の接続作業の
際の破損等のダメージを防止し、光起電力素子間の機械
的接続機能をもたせるために、厚みを５μｍ以上として
いる。本実施例では１９０μｍとした。このようにし
て、上記光起電力素子群は各素子の同一極同士が接続さ
れ並列接続が完成した。

【０１１５】以上の接続例においては図８〜１１から明
らかなように、製品の出力仕様の変更のための直列接続
と並列接続との組み替えてが組立工程の若干の変更によ
って可能となり、また両接続方式とも同一の占有面積で
あるので上記変更による被覆材寸法、モジュール外形寸
法、設置架台寸法等の設計変更が不必要となる。

【０１１６】尚、本実施例では銀を素材とした導電性イ
ンキを用いたが、銀、ニッケル等の他の金属を素材とし
た導電性インキを用いても同様である。また、単一の金
属ではなく青銅、黄銅などの合金や銀メッキ銅などの２
層構造の導電粉を用いても構わない。

【０１１７】また、接続部材としては銅箔を用いたが、
これももちろん銀などの他の良導性金属を用いても構わ
ない。更に、導電性インキの場合と同様に合金や半田メ
ッキ銅等の多層構造の箔体を用いても構わないし、導電
性箔と非導電性箔とを接合したいわゆるラミネート材を
用いても支障ない。

【０１１８】また、接続部材１０３と集電電極のランド
１０４ａとの接続には半田を用いたが、接続方法は半田
に限定されるものではなく電気的接触を成立させ得るも
のであればよい。例えば、上記半導体素子に悪影響を与
えない範囲で上記集電電極のランド上で抵抗溶接法や超
音波溶接法によって接続を行ってもよいし、導電性接着
剤を用いて接続を行ってもよい。

【０１１９】（実施例６）図１２に本発明の第６の実施
例を示す。

【０１２０】本実施例は、図１０の構成において接続部
材１０３の形状を改良し、接続部の電気抵抗を更に削減
した例である。

【０１２１】図１２は光起電力素子を並列接続した例で
ある。図１０においては接続部材１０３を集電電極のラ
ンド１０４ａ’に接続したが、図１２の構成では発生す
る電流値が大きくなるため、集電電極の電気抵抗値が大
きい場合に抵抗損失が大きくなってしまう。そこで本実
施例では接続部材１２０３に突出部１２０３ａおよび１
２０３ｂを延設し、該突出部を隣接する光起電力素子１
０１’に配設されている接続部材１２０３’に半田１２
０４、１２０５を用いて接続している。

【０１２２】本実施例において他方の電極間の接続は第
５の実施例と同一であるため、詳細な説明は省略する。

【０１２３】尚、本実施例において、上記光起電力素子
群を直列接続する場合は突出部１２０３ａ、１２０３ｂ
を隣接する光起電力素子１０１’の裏面基板に半田等の
方法を用いて接続してもよいし、また、突出部１２０３
ａ、１２０３ｂを切除したのち第５の実施例と同様に上
記基板に接続を行っても構わない。

【０１２４】（実施例７）図１３〜１４に、結晶系の光
起電力素子に適用した本発明の第７の実施例を示す。

【０１２５】図１３は結晶系の光起電力素子の並列接続
状態を示す外略図である。図中１３０１は結晶シリコン
の光起電力素子、１３０２は光起電力素子１３０１上に
形成されてある集電電極、１３０３は本発明にかかる接
続部材である。接続部材１３０３には２つの突出部１３
０３ａ、１３０３ｂが突設されていて、該突出部１３０
３ａ、１３０３ｂは隣接する光起電力素子の接続部材１
３０３’に半田１３０４、１３０５を用いて電気的かつ
機械的に接続されており、いわゆる並列接続の一方の極
を形成している。

【０１２６】図１４は図１３の断面を表す図である。１
４０１は単結晶のシリコン半導体層であって、下面がボ
ロン、上面がリンイオンにてそれぞれドーピングが施し
てある。半導体層１４０１の下部には裏面反射層として
アルミニウムペースト１４０２、及び該アルミニウムペ
ースト１４０２のさらに下部には銀ペースト１４０４が
裏面電極として塗布されてある。アルミニウムペースト
１４０２および銀ペースト１４０４は、導電粉としてそ
れぞれ粒径１〜３μｍのアルミニウム粉、銀粉を用い、
バインダーとしてガラスフリットを用いた、いわゆる焼
結系のペーストである。銀ペースト１４０４の下部には
導電性向上及び接続容易性向上の為に、半田層１４０５
が積層してある。

【０１２７】一方、半導体層１４０１の上面には、反射
防止および集電の目的のために透明な電極層１４０３
が、さらにその上部には焼結系の銀ペースト１４０６
が、さらにその上面には半田層１４０７が積層されてい
る。尚、図１３においては、半導体層１４０１、裏面反
射層１４０２および透明電極層１４０３を総称して、光
起電力素子１３０１と記述しており、また、銀ペースト
１４０６と半田層１４０７とを総称して集電電極１３０
２と記述してある。

【０１２８】さて、光起電力素子の集電電極１３０２の
一方の端には導電性接着剤１４０８を介して本発明にか
かる接続部材１３０３が図示した形状で接続されてい
る。導電性接着剤は銀ペースト１３０６とほぼ同一の組
成からなる混合物であるが、接着性の向上のために銀ペ
ースト１３０６よりもバインダーの含有率を若干増やし
てある。また、接続部材１３０３は上記光起電力素子と
接続されるベき端が上記光起電力素子の直径よりも小さ
な円弧状をなしていて、接続を行う際にはオーバラップ
量が各部位にて一定となるべく同心円状に位置決めされ
る。接続部材１３０３は図１３に示すように隣接する光
起電力素子の接続部材１３０３’に接続されるべく突出
部１３０３ａ、１３０３ｂを図中右方向に配設してい
る。

【０１２９】また、上記光起電力素子間の裏面では第２
の接続部材１４０９によって他方の極同士が接続されて
いる。接続部材１４０９の一端は銀ペースト１４０４上
の半田層１４０５に半田１４１０にて接続され、他端は
隣接する光起電力素子の裏面に形成された銀ペースト１
４０４’上の半田層１４０５’に接続されていて、並列
接続の他方の極を形成している。

【０１３０】アルミニウムペースト１４０２、銀ペース
ト１４０４、１４０６、導電性接着剤１４０８はいずれ
も焼結ペーストであり、５００〜６００℃の高温にて熱
処理を行い、強度および導電性を充分に高めている。

【０１３１】本実施例においても、上記光起電力素子群
は若干の組立方法の変更で簡単に直列接続に組み替え得
る。即ち、接続部材１３０３の突出部１３０３ａ、１３
０３ｂを切除し、残された接続部材１３０３の略円周部
を隣接する光起電力素子の裏面に形成された銀ペースト
１４０４’上の半田層１４０５’に接続することによっ
て簡単に直列接続に変更することができる。

【０１３２】（実施例４）図１５〜１７に、本発明の第
８の実施例を示す。図１５の断面図において、１５０１
は光起電力素子全体を支える基板であって厚み１２５μ
ｍのステンレス板である。基板１５０１の直上には裏面
反射層、非晶質シリコン層、表面透明導電膜からなる光
起電力層１５０２が形成されている。裏面反射層はスパ
ッタ法によりＡｌ、ＺｎＯをそれぞれ数千Åの厚みにて
順次堆積して形成する。また、非晶質シリコン層はプラ
ズマＣＶＤ法により基板側よりｎ型、ｉ型、ｐ型の各層
を順次堆積して形成する。厚みはそれぞれ１５０、４０
００、１００Å程度である。また、表面透明導電膜とし
てはＯ₂雰囲気中でＩｎを抵抗加熱法にて蒸着し、厚み
約７００Åの酸化インジウム膜を形成している。

【０１３３】光起電力層１５０２の上には、光起電力層
１５０２と基板１５０１との絶縁確保のために絶縁部材
８１０を貼付した後、厚さ約４０μｍの接着剤１５０４
を介して厚さ５０μｍの導電性箔体（銅箔）１５０５が
固定されている。

【０１３４】その後、光起電力層１５０２の表層には、
接着剤１５０４のすぐそばまで集電電極を希望する形状
にて形成するための導電性インキ１５０３が厚さ約２０
μｍで形成されている。希望する形状とは、本実施例の
場合は約２００μｍ幅の線状である。

【０１３５】さて、導電性インキ１５０３は高分子材料
（フェノール樹脂）中に導体（銅）粉末を分散させたイ
ンキをスクリーン印刷によって線状に形成した後、前記
フェノール樹脂の硬化温度以上である１６０℃で３０分
間熱処理して形成する。この工程によって、導電性イン
キ１５０３は集電電極の下部構造として充分高い強度と
充分低い体積抵抗率を備えている。

【０１３６】図中１５０６は集電電極であって、導電性
インキ１５０３と導電性箔体１５０５との両方にまたが
るように形成されている。

【０１３７】図１６は集電電極８０６の構造を示す断面
図であって、図１５におけるＡ−Ａ’断面を表す。１５
０７は銅を素材とした線径１００μｍの金属線体であっ
て、金属線体１５０７は半田１５０８を介して導電性イ
ンキ１５０３に電気的に接続されていて光起電力層１５
０２にて発生した電力を効率よく伝達している。

【０１３８】ここで、集電電極１５０６の製造方法に関
して少し詳しく述ベる。光起電力層１５０２の上面に導
電性インキ１５０３がスクリーン印刷にて形成され、導
電性箔体１５０５が接着剤１５０４にて固着された後、
該導電性インキ１５０３と導電性箔体１５０５との両方
の上面に金属線体１５０７を置く。その後金属線体１５
０７を全て覆うようにクリーム半田を印刷する。上記ク
リーム半田は共晶半田粉末に１０〜２０ｗｔ％のフラッ
クスを添加してスクリーン印刷用途に耐える粘度を付与
したものである。上記クリーム半田がこの後溶融されて
半田１５０８となるが、クリーム半田状態での印刷幅は
金属線体１５０７の径の数倍程度となる。さて、金属線
体１５０７はこの状態でクリーム半田にて覆われていて
半固定状態となっているため、必要な部分を動かさずに
不要部分を切断除去することができる。

【０１３９】この後、上記発電セル全体を２３０〜２５
０℃の高温状態にすると上記クリーム半田は溶融し、添
加したフラックスの働きで導電性インキ１５０３の表面
金属（銅）ならびに金属線体１５０７とのあいだで合金
化して両者を固定することができる。

【０１４０】以上のようにして形成した光起電力素子は
導電性箔体１５０５がそのまま正極となっているため、
図１５に示すように同様の構成をもつ隣接セルの裏面
（負極）に半田付け（１５０９）して直列接続すること
ができる（勿論、この場合は基板がステンレスであるこ
とから特殊なフラックスを用いる必要がある）。あるい
は従来と同様に隣接セルの光起電力層の一部を除去した
後溶接しても構わない。また、上記導電性箔体を正端子
リードとして使用しても差し支えない。

【０１４１】図１７は以上のようにして構成した光起電
力素子を直列接続した状態を示す斜視図である。即ち、
基板１５０１および光起電力層１５０２上に構成された
集電電極１５０６は光起電力層１５０２にて発生した電
力を一定方向に搬送した後、接続のための導電性箔体１
５０５を通じて隣接光起電力素子の基板（負極）に接続
される。こうした構成をとった場合、接続に要する作業
は導電性箔体１５０５と隣接セル基板との半田付け作業
のみとなり、また接続された光起電力素子の最大厚み
は、基板１５０１、光起電力層１５０２、導電性インキ
１５０３、接着剤１５０４、金属線体１５０７、および
半田１５０８の合計で３１０μｍ程度となった。

【０１４２】なお、ここでは非晶質シリコンの光起電力
素子を例にとって説明したが、単結晶、多結晶シリコン
は勿論のこと、化合物半導体の場合も同様である。また
本実施例で用いた導電性インキ１５０３としては銅を素
材とした導電性インキを用いたが、それは銀、ニッケル
等の他の金属を素材とした導電性インキを用いても同様
である。また、単一の金属ではなく黄銅などの合金や銀
メッキ銅などの２層構造の導電粉を用いても構わない。
加えて、本実施例では導電性箔体１５０５を接着剤１５
０４にて固定したのちに導電性インキ１５０３を該接着
剤の近傍まで印刷形成したが、上記工程の順序が逆にな
っても構わないし、また導電性インキ１５０３が接着剤
１５０４、導電性箔体１５０５とオーバラップし、接着
剤１５０４の下になっても、導電性箔体１５０５の上に
なっても構わない。

【０１４３】また、導電性箔体としては銅箔を用いた
が、これももちろん銀などの良導性金属を用いても構わ
ないし、導電性インキ１５０３の場合と同様に合金や半
田メッキ銅等の多層構造の箔体を用いても構わない。金
属線体１５０７に関しても本実施例での使用材料である
銅線に限らないことは言うまでもない。

【０１４４】（実施例９）図１８に、本発明の第９の実
施例を示す。

【０１４５】図１８において、１８０１、１８０２は第
８の実施例の１５０１、１５０２と同様の構成の基板、
光起電力層である。光起電力層１８０２の端部は第８の
実施例と同様に絶縁部材１８０３にて短絡を防止してい
る。かつ、光起電力層１８０２の前記端部には厚み４０
μｍの接着剤１８０４を介して厚さ５０μｍの導電性箔
体１８０６が固定されている。１８０５は高分子材料
（エポキシ樹脂）中に導体粉（銀）８９ｗｔ％を分散さ
せた導電性インキであり、該導電性インキ１８０５は光
起電力層１８０２と導電性箔体１８０６との両方に同一
の印刷工程にて印刷された後、その後導電性インキ１８
０５中のエポキシ樹脂の架橋温度以上である１８０℃で
３０分間熱処理され、充分な強度と充分低い体積抵抗率
（約１×１０^-5Ωｃｍ）を持った形成物となっている。
こうして、導電性インキ１８０５は光起電力層１８０２
にて発生した電力を太陽電池セル面のあらゆる場所から
搬送し、導電性箔体１８０６に送電できるよう構成され
ている。

【０１４６】さて、以上のようにして形成した光起電力
素子は導電性箔体１８０６がそのまま正極となっている
ため、図１８に示すように同様の構成をもつ隣接セルの
裏面（１８０７）に半田付け（１８０８）して直列接続
することができる（勿論、この場合は基板がステンレス
であることから特殊なフラックスを用いる必要があ
る）。あるいは従来と同様に隣接セルの光起電力層の一
部を除去した後溶接しても構わない。また、上記導電性
箔体を正端子リードとして使用しても差し支えない。

【０１４７】こうした構成をとった場合、接続に要する
作業は導電性箔体１８０６と隣接セル基板１８０７との
半田付けのみであり、また作製されたセルの最大厚み
は、基板１８０１、光起電力層１８０２、接着剤１８０
４、導電性箔体１８０６、導電性インキ１８０５の合計
で約２７０μｍとなった。

【０１４８】（実施例１０）図１９に、本発明の第１０
の実施例を示す。

【０１４９】図１９において１９０１、１９０２は第８
の実施例の１５０１、１５０２と同様の構成の基板、光
起電力層である。光起電力層１９０２の端部は第８の実
施例と同様に絶縁部材１９０３にて短絡を防止してい
る。かつ、光起電力層１９０２の前記端部には厚さ４０
μｍの接着剤１９０４を介して厚さ５０μｍの導電性箔
体１９０５が固定されている。また、図中１９０６は高
分子材料（フェノール樹脂）中に導体粉（銅）８５ｗｔ
％を分散させた導電性インキであり、導電性インキ１９
０６は光起電力層１９０２と導電性箔体１９０５との両
方に同一の印刷工程にて印刷され、その後該導電性イン
キ中のフェノール樹脂の架橋温度以上である１８０℃で
３０分間熱処理され、充分な強度と充分低い体積抵抗率
を持った形成物となっている。

【０１５０】さて、上記導電性インキの表面には半田層
１９０７が形成されているが、ここで半田層１９０７の
形成方法について少し詳しく述べる。まず、導電性イン
キ１９０６を全て覆うようにクリーム半田を印刷する。
上記クリーム半田は共晶半田粉末に１０〜２０ｗｔ％の
フラックスを添加してスクリーン印刷用途に耐える粘度
を付与したものである。上記クリーム半田がこの後溶融
されて半田１９０７となるが、クリーム半田状態での印
刷幅は導電性インキ１９０６の数倍程度となる。この
後、光起電力素子全体を２３０〜２５０℃の高温状態に
すると上記クリーム半田は溶融し、添加したフラックス
の働きで導電性インキ１９０６の表面金属（銅）とのあ
いだで合金化する。

【０１５１】こうして形成された半田層１９０７は導電
性インキ１９０６よりも低い体積抵抗率と大きな断面を
保持しているため、光起電力層１９０２にて発生した電
力をより低い損失で伝達でき、結果として効率の良い太
陽電池を実現できる。

【０１５２】以上のようにして形成した光起電力素子は
導電性箔体１９０５がそのまま正極となっているため、
図１９に示すように同様の構成をもつ隣接光起電力素子
の裏面基板１９０８に半田付け（１９０９）して直列接
続することができる（勿論、この場合は基板がステンレ
スであることから特殊なフラックスを用いる必要があ
る）。あるいは従来例と同様に隣接セルの光起電力層の
一部を除去した後溶接しても構わない。また、上記導電
性箔体を正端子リードとして使用しても差し支えない。

【０１５３】こうした構成をとった場合、接続に要する
作業は導電性箔体１９０５と隣接セル基板１９０８との
半田付けのみであり、また作製されたセルの最大厚み
は、基板１９０１、光起電力層１９０２、接着剤１９０
４、導電性箔体１９０５、導電性インキ１９０６、半田
層１９０７の合計で約３２０μｍとなった。

【０１５４】（実施例１１）図２０に、本発明の第１１
の実施例を示す。

【０１５５】図２０において２００１、２００２は第８
の実施例の１５０１、１５０２と同様の構成の基板、光
起電力層である。光起電力層２００２の端部は第８の実
施例と同様に絶縁部材２００３にて短絡を防止してい
る。かつ、光起電力層２００２表面には絶縁層２００４
が形成され、絶縁層２００４端部には厚み４０μｍの接
着剤２００５を介して厚さ５０μｍの導電性箔体２００
６が固定されている。また、図中２００７は高分子材料
（エポキシ樹脂）中に導体粉（銀）９１ｗｔ％を分散さ
せた導電性インキであり、導電性インキ２００７は後述
の方法を用いて、光起電力層２００２上のうち絶縁層２
００４の存在しない部分と導電性箔体２００６との両方
に同一の印刷工程にて印刷され、その後該導電性インキ
中のエポキシ樹脂の架橋温度以上である１７５℃で３０
分間熱処理されて充分な強度と充分低い体積抵抗率を持
った形成物となっている。

【０１５６】さて、ここで導電性インキ２００７を絶縁
層２００４のない部分のみに印刷する方法について図２
１をもとに少し詳しく述べる。

【０１５７】まず、基板２００１、光起電力層２００２
に絶縁部材２００３が固定された状態で、全体を絶縁性
樹脂の溶液、例えばＰＶＢ（ポリビニールブチラール）
１０ｗｔ％、溶剤１：ＭＥＫ（メチルエチルケトン）４
０ｗｔ％、溶剤２：シクロヘキサノン４０ｗｔ％、架橋
剤：ブロックイソシアナート１０ｗｔ％の溶液中に静か
に浸漬する。その後、毎分５ｃｍの一定速度でゆっくり
と引き揚げることによって（自然乾燥のもとに）１μｍ
前後の薄膜２００４を形成する。（この時点ではＰＶＢ
は架橋されていない）

【０１５８】それに引き続き、薄膜２００４の上から導
電性インキ２００７をスクリーン印刷法によって形成す
る。予め導電性インキ２００７にはＢＣＡ（ブチルカル
ビトールアセテート）が希釈剤として多量に添加されて
おり、該ＢＣＡによって薄膜２００４は簡単に溶解され
て、導電性インキ２００７と光起電力層２００２は容易
に電気的接触が形成される。

【０１５９】この後、薄膜２００４はブロックイソシア
ナートの機能温度以上である１７５℃にて３０分熱処理
されて架橋され、絶縁層にふさわしい強度、耐水性、耐
薬品性等を備える。以上のような工程にて、絶縁層２０
０４の存在しない部分のみに導電性インキ２００７を形
成することができる。導電性インキ２００７の表層には
メッキ膜２００８が形成される。

【０１６０】メッキ液としては標準的な組成（即ち、硫
酸銅２００ｇ／ｌ、硫酸５０ｇ／ｌ、塩酸０．０３ｇ／
ｌおよびその他添加剤）のものを使用する。対抗極とし
ては含リン銅を用い、極間距離１０ｃｍで２３分間電流
密度６Ａ／ｄｍ²の通電を行うことで絶縁層１３０４の
ない部分、即ち導電性インキ２００７の表層のみに約３
０μｍの銅メッキ膜２００８を形成することができる。

【０１６１】なお、このメッキ工程でのメッキ電極端子
としては上述の工程にてすでに形成してある導電性箔体
２００６の一端部を使用することができる。

【０１６２】こうして形成されたメッキ層２００８は導
電性インキ２００７よりも低い体積抵抗率と大きな断面
を保持しているため、光起電力層２００２にて発生した
電力をより低い損失で伝達でき、結果として効率の良い
太陽電池を実現できる。

【０１６３】以上のようにして形成した光起電力素子は
導電性箔体２００６がそのまま正極となっているため、
図１９に示すように同様の構成をもつ隣接光起電力素子
の裏面基板２００９に半田付け（２０１０）して直列接
続することができる。あるいは従来と同様に隣接光起電
力素子の光起電力層の一部を除去した後溶接しても構わ
ない。また、上記導電性箔体を正端子リードとして使用
しても差し支えない。

【０１６４】こうした構成をとった場合、接続に要する
作業は導電性箔体２００６と隣接光起電力素子基板２０
０９との半田付けのみであり、また作製された光起電力
素子の最大厚みは、基板２００１、光起電力層２００
２、絶縁層２００４、接着剤２００５、導電性箔体２０
０６、導電性インキ２００７、メッキ層２００８の合計
で約３００μｍとなった。

【０１６５】（実施例１２）図２２〜２３に本発明の第
１２の実施例を示す。図２２の断面図において、２２０
１は太陽電池全体を支える基板であって厚み１２５μｍ
のステンレス板である。基板２２０１の直上には裏面反
射層、非晶質シリコン層、表面透明導電膜からなる光起
電力層２２０２が形成されている。裏面反射層はスパッ
タ法によりＡｌ、ＺｎＯをそれぞれ数千Åの厚みにて順
次堆積して形成する。また、非晶質シリコン層はプラズ
マＣＶＤ法により基板側よりｎ型、ｉ型、ｐ型の各層を
順次堆積して形成する。厚みはそれぞれ１５０、４００
０、１００Å程度である。また、表面透明導電膜として
はＯ₂雰囲気中でＩｎを抵抗加熱法にて蒸着し、厚み約
７００Åの酸化インジウム膜を形成している。

【０１６６】光起電力層２２０２の上には、厚さ約４０
μｍのシリコーン接着剤２２０４を介して厚さ５０μｍ
の透明の絶縁性フィルム体（ＰＦＡ：パーフルオロアル
コキシ樹脂製）２２０５が固定されている。フィルム体
２２０５は透明であり、かつ接着剤２２０４も素材とし
て乳白色で薄膜であって光透過率が高いことから光起電
力層２２０２に入射する太陽光を８０％以上透過する。
また、ＰＦＡ自体はほぼ完全な絶縁体であることから後
述の集電電極と前記基板との短絡は完壁に防止すること
ができる。また、本実施例ではフィルム体２２０５の素
材として、集電電極２２０６の形成時の熱処理温度を考
慮して、充分な耐熱性を有するＰＦＡを用いた。

【０１６７】その後、光起電力層２２０２の表層とフィ
ルム体２２０５の表層には、集電電極を希望する形状に
て形成するための導電性インキ２２０３が厚さ約２０μ
ｍで連続的に形成されている。希望する形状とは、本実
施例の場合は約２００μｍ幅の線状である。

【０１６８】さて、導電性インキ２２０３は高分子材料
（フェノール樹脂）中に導体（銅）粉末を分散させたイ
ンキをスクリーン印刷によって線状に形成した後、前記
フェノール樹脂の硬化温度以上である１６０℃で３０分
間熱処理して形成する。この工程によって、導電性イン
キ２２０３は集電電極の下部構造として充分高い強度と
充分低い体積抵抗率を備えている。

【０１６９】図中２２０６は後述の集電電極であって、
導電性インキ２２０３とフィルム体２２０５との両方に
またがるように形成されている。集電電極２２０６の断
面構造は図１６と同様であり、実施例８と同様な方法で
作製した。

【０１７０】図２３は以上のようにして構成した光起電
力素子を直列接続した状態を示す斜視図である。即ち、
基板２２０１および光起電力層２２０２上に構成された
集電電極２２０６は光起電力層２２０２にて発生した電
力を一定方向に搬送した後、機械的接続のためのフィル
ム体２２０５上を通過し、半田２２０８を用いて隣接光
起電力素子の基板（負極）に接続される。尚、ここでは
接続容易性を考慮して比較的太幅の接続用パッド２２０
７を全集電電極を横切るように形成してある。該接続用
パッド２２０７はフィルム体２２０５上の前記導電性イ
ンキ２２０４の表面に半田２２０８を被覆することによ
って形成している。

【０１７１】以上、フィルム体としてはＰＦＡを用いた
が、同様の透明性、絶縁性、耐熱性を有する材料とし
て、ＴＦＥ（テトラフルオルエチレン）、ＦＥＰ（テト
ラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合
樹脂）、フッ素化ポリイミド、ＰＰＳ（ポリフェニレジ
サルファイド）等を用いても構わないし、紫外領域での
吸収が変換効率に影響しない場合はＰＩ（ポリイミド）
やＰＡ（ポリアミド樹脂）等の樹脂でも構わない。

【０１７２】（実施例１３）図２４に、本発明の第１３
の実施例を示す。

【０１７３】図２４において２４０１、２４０２は第１
２の実施例の２２０１、２２０２と同様の基板、光起電
力層である。光起電力層２４０２の端部には厚み４０μ
ｍの接着剤２４０４を介して厚さ５０μｍのフィルム体
２４０６が固定されている。２４０５は高分子材料（エ
ポキシ樹脂）中に導体粉（銀）８９ｗｔ％を分散させた
導電性インキである。導電性インキ２４０５は光起電力
層２４０２の全面に約２００μｍの幅で線状に印刷形成
されると同時に、同一工程にてフィルム体２４０６の端
部近くまで実施例８と同様のパターンにて印刷形成され
たのち、導電性インキ２４０５中のエポキシ樹脂の架橋
温度以上である１８０℃で３０分間熱処理され、充分な
強度と充分低い体積抵抗率（約１×１０^-5Ωｃｍ）を持
った形成物となっている。こうして、導電性インキ２４
０５は光起電力層２４０２にて発生した電力を太陽電池
セル面のあらゆる場所から集電し、機械的接続のための
フィルム体２４０６上を通過してその端部まで搬送でき
るよう構成している。

【０１７４】以上のようにして形成した光起電力素子は
導電性インキ２４０５がそのまま正極となっているた
め、図２４に示すように同様の構成をもつ隣接光起電力
素子の裏面（２４０７）に半田付け（２４０８）して直
列接続することができる。

【０１７５】（実施例１４）図２５に、本発明の第１４
の実施例を示す。

【０１７６】図２５において２５０１、２５０２は第１
２の実施例の２２０１、２２０２と同様の基板、光起電
力層である。光起電力層２５０２の前記端部には厚さ４
０μｍの接着剤２５０４を介して厚さ５０μｍのフィル
ム体２５０５が固定されている。また、図中２５０６は
高分子材料（フェノール樹脂）中に導体粉（銅）８５ｗ
ｔ％を分散させた導電性インキであり、導電性インキ２
５０６は光起電力層２５０２とフィルム体２５０５との
両方に同一の印刷工程にて（第１２の実施例と同様のパ
ターンで）印刷され、その後該導電性インキ中のフェノ
ール樹脂の架橋温度以上である１８０℃で３０分間熱処
理され、充分な強度と充分低い体積抵抗率を持った形成
物となっている。

【０１７７】さて、上記導電性インキの表面には半田層
２５０７が形成されているが、ここで半田２５０７の形
成方法について少し詳しく述ベる。まず、導電性インキ
２５０６を全て覆うようにクリーム半田を印刷する。上
記クリーム半田は共晶半田粉末に１０〜２０ｗｔ％のフ
ラックスを添加してスクリーン印刷用途に耐える粘度を
付与したものである。上記クリーム半田がこの後溶融さ
れて半田２５０７となるが、クリーム半田状態での印刷
幅は導電性インキ２５０６の数倍程度となる。この後、
光起電力素子全体を２３０〜２５０℃の高温状態にする
と上記クリーム半田は溶融し、添加したフラックスの働
きで導電性インキ２５０６の表面金属（銅）とのあいだ
で合金化する。こうして形成された半田層２５０７は導
電性インキ２５０６よりも低い体積抵抗率と大きな断面
を保持しているため、光起電力層２５０２にて発生した
電力をより低い損失で伝達でき、結果として効率の良い
光起電力素子を実現できる。

【０１７８】さて、以上のようにして形成した光起電力
素子は導電性インキ２５０６および半田２５０７がその
まま正極となっているため、図２５に示すように同様の
構成をもつ隣接セルの裏面基板２５０８に半田２５０７
を利用して半田付けし、直列接続することができる。

【０１７９】（実施例１５）図２６に、本発明の第１５
の実施例を示す。

【０１８０】図２６において、２６０１、２６０２は第
１２の実施例の２２０１、２２０２と同様の基板、光起
電力層である。光起電力層２６０２の表面にはメッキ工
程のための絶縁層２６０４が形成され、絶縁層２６０４
の端部には厚み４０μｍの接着剤２６０５を介して厚さ
５０μｍのフィルム体２６０６が固定されている。ま
た、図中２６０７は高分子材料（エポキシ樹脂）中に導
体粉（銀）９１ｗｔ％を分散させた導電性インキであ
り、該導電性インキ２６０７は実施例１１と同様な方法
を用いて、光起電力層２６０２表面のうち絶縁層２６０
４の存在しない部分とフィルム体２６０５との両方に同
一の印刷工程にて印刷され、その後該導電性インキ中の
エポキシ樹脂の架橋温度以上である１７５℃で３０分間
熱処理されて充分な強度と充分低い体積抵抗率を持った
形成物となっている（印刷パターンは第１２実施例と同
様）。

【０１８１】ここで導電性インキ２６０７を絶縁層２６
０４のない部分のみに印刷する方法、及びメッキ層２６
０８の形成方法は実施例１１と同様とした。

【０１８２】こうして形成されたメッキ層２６０８は導
電性インキ２６０７よりも低電、体積抵抗率と大きな断
面を保持しているため、光起電力層２６０２にて発生し
た電力をより低い損失で伝達でき、結果として効率の良
い太陽電池を実現できる。

【０１８３】以上のようにして形成した光起電力素子は
フィルム体２６０６上の導電性インキ２６０７およびメ
ッキ層２６０８がそのまま正極となっているため、図１
４に示すように同様の構成をもつ隣接光起電力素子の裏
面基板２６０９に半田付け（２６１０）して直列接続す
ることができる。

【０１８４】（実施例１６）以上に示してきた実施例は
いずれも表面集電電極の形成時に同一工程内で電力搬送
経路を形成した例であるが、本発明は該形成方法に限定
されるものではない。本実施例では、表面集電電極と上
記電力搬送経路とを別々に形成した例を示す。

【０１８５】図２７は、本発明の第１６の実施例であ
る。

【０１８６】図２７において２７０１、２７０２は第１
２の実施例の２２０１、２２０２と同様の基板、光起電
力層である。光起電力層２７０２の表面には導電性イン
キ２７０３が形成されている。該導電性インキ２７０３
は高分子材料（エポキシ樹脂）中に導体粉（銀）８９ｗ
ｔ％を分散させた導電性インキである。導電性インキ２
７０３は光起電力層２７０２の全面に幅約２００μｍ、
ピッチ５ｍｍで線状に印刷形成されたのち、導電性イン
キ２７０３中のエポキシ樹脂の架橋温度以上である１８
０℃で３０分間熱処理され、充分な強度と充分低い体積
抵抗率（約１×１０^-5Ωｃｍ）を持った形成物となって
いる。

【０１８７】さて、光起電力層２７０２の端部には厚み
４０μｍの接着剤２７０４を介して、２７０５、２７０
６の複合体が固定されている。２７０５は厚さ５０μｍ
の透明な絶縁性のフィルム体、２７０６は該フィルム体
上に無電解メッキののち電解メッキを施して形成された
約３０μｍの膜厚の導体パターンである。本実施例では
素材として一般的な銅を用いている。

【０１８８】導体パターン２７０６の固定状態を図２８
に示す。図２８において２７０３はすでに形成済みの導
電性インキ、２７０５はフィルム体である。導体パター
ン２７０６は導電性インキ２７０３と略同一の幅および
ピッチにてフィルム体２７０５の表面に線状に形成され
ており、端部付近にて比較的太い接続用パッドでつなが
っている、いわゆる櫛歯形状をなしている。上記フィル
ム体の接着固定の際には、図２８に示されるように上記
導体パターンの開放された端部が導電性インキ２７０３
の端部と一致するように位置合わせを行って固定する。

【０１８９】その後、導電性インキ２７０３と導体パタ
ーン２７０６との電気的経路を形成するために、導電性
接着剤２７０７にて点状に接続を行ったのち１６０℃、
２０分間の熱処理を行って完全に硬化させる。

【０１９０】こうして、導電性インキ２７０３は光起電
力層２７０２にて発生した電力を太陽電池セル面のあら
ゆる場所から集電し、導電性接着剤２７０７、導体パタ
ーン２７０６を通じてその端部まで搬送できるよう構成
される。

【０１９１】さて、以上のようにして形成した光起電力
素子は導体パターン２７０６がそのまま正極となってい
るため、図２４に示すように同様の構成をもつ隣接光起
電力素子の裏面（２７０８）に半田付け（２７０９）し
て直列接続することができる。

【０１９２】

【発明の効果】本発明により、発電領域に比してモジュ
ール寸法が小さく、かつ必要最小限の変更で自由に接続
方式を可変でき、従って所望の出力仕様を実現できる光
起電力素子モジュールを構成することができる。

【０１９３】本発明により、従来煩雑な手作業で行って
いた接続端子付けの工程が、集電電極形成と同一の工程
にて行われるため飛躍的に簡易になり、従来多大であっ
た接続作業のコストを大幅に削減できる。また、従来か
なり厚みを持っていた接続端子部の厚みが表面集電電極
と同程度に抑えられるため、表面被覆材の必要厚みを小
さくすることが可能となり大きく材料コストを削減でき
る。また、使用材料の削減により太陽電池全体の重量の
削減も可能である。

【０１９４】本発明により、従来金属体で行っていた接
続を透明なフィルム体に置き換えることによって、該金
属体が遮っていた入射光を有効に光起電力層に導くこと
ができ太陽電池全体の変換効率を一層高めることができ
る。換言すると、単位発電量あたりの価格を低く抑える
ことができ、かつ単位発電量あたりのモジュール面積も
低く抑えることができる。また、従来金属体で行ってい
た接続を絶縁性のフィルム体に置き換えることによっ
て、該金属体による正極と負極との短絡を防止するため
の絶縁部材を省略することができ太陽電池全体の製造コ
ストを削減することができる。

【０１９５】即ち、本発明の光起電力素子により、１．
太陽電池全体の製造費用を従来よりも大幅に削減でき、
且つ総発電を向上させて単位発電量当たりの価格を低減
して次世代のエネルギーとして広く普及することができ
るだけの低価格を実現できる。

【０１９６】２．単位発電量あたりのモジュール面積が
小さくなり、それにともなって占有面積と重量が相対的
に削減できるため、設置部材の大きさ、負荷を減少さ
せ、設置費用を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の光起電力素子を示す概略図である。

【図２】図１の一部断面図である。

【図３】実施例２の光起電力素子を示す概略図である。

【図４】図３の一部断面図である。

【図５】実施例３の光起電力素子を受光面と反対方向か
ら見た外観図である。

【図６】図５の一部断面図である。

【図７】実施例４を示す光起電力素子の概略図である。

【図８】本発明の光起電力素子の直列接続状態を示す概
略図である。

【図９】図８の接続部の拡大断面を表す概略断面図であ
る。

【図１０】本発明の光起電力素子の並列接続状態を示す
概略図である。

【図１１】図９の接続部の拡大断面を表す概略断面図で
ある。

【図１２】第６の実施例の光起電力素子の並列接続状態
を示す概略図である。

【図１３】第７の実施例の光起電力素子の並列接続状態
を表す概略図である。

【図１４】図１３の接続部の拡大断面図である。

【図１５】実施例８の光起電力素子の接続部を示す概略
断面図である。

【図１６】図１５のＡ−Ａ’断面図である。

【図１７】実施例８の接続状態を示す斜視図である。

【図１８】実施例９の光起電力素子の接続部の概略断面
図である。

【図１９】実施例１０の光起電力素子の接続部の概略断
面図である。

【図２０】実施例１１の光起電力素子の接続部の概略断
面図。

【図２１】図２０のＢ−Ｂ断面図である。

【図２２】実施例１２の光起電力素子の接続部を示す概
略断面図である。

【図２３】実施例１２の光起電力素子の接続状態を示す
斜視図である。

【図２４】実施例１３の光起電力素子の接続部を示す概
略断面図である。

【図２５】実施例１４の光起電力素子の接続部を示す概
略断面図である。

【図２６】実施例１５の光起電力素子の接続部を示す概
略断面図である。

【図２７】第１６の実施例の光起電力素子の接続部を示
す概略断面図である。

【図２８】図２７の部分拡大図である。

【図２９】光起電力素子の従来例を示す概略図である。

【図３０】結晶系光起電力素子の従来例を示す概略図で
ある。

【図３１】大面積光起電力素子における端子形成方法の
問題点を説明する概略図である。

【図３２】従来の端子形成方法の改良例を説明する概略
図である。

【図３３】従来の端子形成方法の他の改良例を説明する
概略図である。

【図３４】従来の光起電力素子の直列接続状態を示す概
略図である。

【図３５】従来の光起電力素子の並列接続状態を示す概
略図である。

【符号の説明】

１０１光起電力素子、１０２エッチングライン、１０３，１８０３，１９０３，２００３接続部材、１０４，２００２集電電極、１０４ａ接続用ランド、２０１基板、２０２半導体層、２０３電極層、２０４，１５１０，１８０３，１９０３，２００３絶
縁部材、２０５接着剤、２０７，１１０２，１１０４，１１０５，１２０４，１
２０５，１３０４，１３０５，１８０８，１４１０半
田、１２０３ａ，１２０３ｂ，１３０３ａ，１３０３ｂ接
続部材の突出部、１３０１結晶シリコン光起電力素子、１４０１結晶シリコン半導体、１４０２アルミペースト、１４０３透明電極層、１４０４，１４０６銀ペースト、１４０５，１４０７，１９０７半田層、１４０８導電性接着剤、１５０１，１８０１，１９０１，２００１，２２０１，
２４０１，２５０１，２６０１，２７０１基板、１５０２，１８０２，１９０２，２００２，２２０２，
２４０２，２５０２，２６０２，２７０２光起電力
層、１５０３，１８０５，１９０６，２００７，２２０３，
２４０５，２５０６，２６０７，２７０３導電性イン
キ、１５０４，１８０４，１９０４，２００５，２２０４，
２４０４，２５０４，２６０５，２７０４接着剤、１５０５，１８０４，１９０４，２００６導電性箔体
（接続部材）、１５０６，２２０６集電電極、１５０７，２２０７金属線体、１５０８，２２０８半田、２００４，２６０４絶縁層、２００８，２６０８メッキ層、２２０５，２４０６，２５０５，２６０６，２７０５
フィルム体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高田健司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 (72)発明者三村敏彦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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光起電力素子の受光面と、該受光面に貼
持された透明の絶縁性フィルム体との両方の上に集電電
極が形成され、該絶縁性フィルム体と該集電電極とが他
の光起電力素子との接続部材あるいは電力取り出し用端
子部材として用いられることを特徴とする光起電力素
子。
【請求項２】前記集電電極が導電性インキを印刷する
ことにより形成されたパターン上に半田を介して金属線
体を固着したもの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】光起電力素子の受光面の周辺部または裏
面に、他の光起電力素子との電気的接続に用いる接続部
材あるいは電力取り出し用端子部材として、該受光面ま
たは裏面と導通状態にある導電性箔体と、該導電性箔体
と電気的に接続している集電電極とを有し、該集電電極
が導電性インキを印刷することにより形成されたパター
ン上に半田を介して金属線体を固着したものであること
を特徴とする請求項１記載の光起電力素子。
【請求項４】導電性基体を有する光起電力素子におい
て、該光起電力素子の受光面の周辺部または導電性基体
に、他の光起電力素子との電気的接続に用いる接続部材
あるいは電力取り出し用端子部材として、該受光面また
は導電性基体と導通状態にある導電性箔体と、該導電性
箔体と電気的に接続している集電電極とを有し、該集電
電極が導電性インキを印刷することにより形成されたパ
ターン上に半田を介して金属線体を固着したものである
ことを特徴とする請求項１記載の光起電力素子。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
光起電力素子が前記接続部材を介して複数個、直列及び
／または並列に接続されていることを特徴とする光起電
力素子モジュール。