电气模块及电气模块的制造方法

电气模块及电气模块的制造方法
【专利摘要】一种电气模块，具有在形成有第一导电膜的第一基板上形成有半导体层的光电极、具有形成有第二导电膜的第二基板的相对电极以及电解质，所述光电极和所述相对电极以在其之间形成内部空间的方式贴合并密封，所述电解质填充到所述内部空间，所述光电极与相对电极之间的密封部的至少一部分通过密封材料将所述第一导电膜和所述第二导电膜粘接而形成，所述第一导电膜及所述第二导电膜中的至少一方以电连续的状态从所述内部空间越过所述密封材料向所述内部空间的外侧延伸设置，且在延伸设置的部分的表面上以可与所述部分导通的状态配设有导电材料。
【专利说明】
电气模块及电气模块的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电气模块及电气模块的制造方法。
[0002] 本申请基于2014年2月17日在日本提出申请的特愿2014 - 027962号主张优先权， 在此引用其内容。
【背景技术】
[0003] 近年来，作为代替化石燃料的清洁能量的发电装置，太阳能电池受到注目，正在进 行硅(Si)类太阳能电池以及色素敏化型太阳能电池的开发。特别是，色素敏化型太阳能电 池成本低且容易量产，其构造及制造方法正在被广泛研究开发(例如下述专利文献1)。
[0004] 专利文献1记载的色素敏化太阳能电池如专利文献1的图1所示，在第一基板的一 板面具有一导电性金属层，在该第一导电性金属层的表面配设多孔质的绝缘材料(防止导 电性金属层和导电性基板的短路的部件），在所述多孔质的绝缘材料的表面设置有与所述 第一导电性金属层相对配置的其他的导电性金属层，进而在所述其他的导电性金属层的上 面具有半导体层。而且，所述色素敏化太阳能电池使透明基板与所述第一基板相对配置，通 过密封材料将相对配置的基板的外周部彼此贴合而形成有内部空间。
[0005] 该太阳能电池在内部空间填充电解液，并且将在绝缘层的表面形成有金属导电层 的取出电极以与太阳能电池的第一电极的导电性金属层和其他电极的导电性金属层接触 的方式配置，在此基础上使其从密封材料突出。
[0006] 专利文献1:(日本)特开2011 - 249258号公报
[0007] 但是，在现有的太阳能电池中，取出电极仅与太阳能电池的第一电极的导电性金 属层及其他电极的导电性金属层局部地接触，故而电子不得不经由电阻值比导通材料高的 导电性金属层而移动到取出电极。即，现有的太阳能电池具有集电时的电阻值高、品质差的 问题。
[0008] 另外，上述太阳能电池将取出电极的一端插入一电气模块的内部空间，使取出电 极的另一端比密封材料更向外突出，故而需要针对每一个模块进行制造，具有不利于连续 生产的问题。

【发明内容】

[0009] 因此，本发明鉴于上述课题，提供一种使集电效率提高而降低电阻值的高品质的 电气模块及其制造方法。
[0010] 本发明的电气模块具有在形成有第一导电膜的第一基板上形成有半导体层的光 电极、具有形成有第二导电膜的第二基板的相对电极以及电解质，所述光电极和所述相对 电极以在其之间形成内部空间的方式贴合并密封，所述电解质被填充到所述内部空间，所 述光电极与相对电极之间的密封部的至少一部分通过密封材料将所述第一导电膜和所述 第二导电膜粘接而形成，所述第一导电膜及所述第二导电膜中的至少一方以电连续的状态 从所述内部空间越过所述密封材料而向所述内部空间的外侧延伸设置，并且，在延伸设置 的部分的表面上，以可与所述部分导通的状态配设有导电材料。
[0011 ]另外，在本申请中，"电解质"包含电解液、胶状的电解质及固体状的电解质。
[0012] 根据该构成，在集电时，在光电极或相对电极的至少一方能够实现低电阻且大范 围的导电，由此能够有效地集电。
[0013] 在本发明的所述导电材料中，也可以连接端子，在所述光电极及所述相对电极的 至少一方形成一个以上的使所述端子露出的开口部。
[0014] 根据该构成，能够将端子从光电极的第一基板的板面及/或相对电极的第二基板 的板面容易地取出。
[0015] 另外，在形成有多个开口部的情况下，能够从任意的端子取出电流。
[0016] 在本发明的所述导电材料上也可以连接端子，所述端子以从所述光电极与所述相 对电极之间、且从所述光电极或所述相对电极的外缘突出的方式设置。
[0017] 根据该构成，能够在导电材料的任意位置将端子从光电极与相对电极之间容易地 取出。
[0018] 优选的是，本发明的所述导电材料通过所述端子固定在所述第一导电膜及所述第 二导电膜的至少一方。
[0019] 根据该构成，能够将导电材料稳定地固定在光电极或相对电极上。
[0020] 在本发明的电气模块中，优选的是，所述第一导电膜及所述第二导电膜双方以电 连续的状态从所述内部空间越过所述密封材料而向所述内部空间的外侧延伸设置，在此， 所述第一导电膜及所述第二导电膜隔着所述内部空间而向相反侧延伸设置，并且在所述第 一导电膜及所述第二导电膜的延伸设置的部分的各自表面上，以可与所述部分导通的状态 配设有导电材料。
[0021] 根据该构成，在集电时，在光电极及相对电极双方可实现低电阻、且大范围的导 电，由此能够更加有效地集电。
[0022] 本发明的电气模块的制造方法具有：抽出工序，将在形成有第一导电膜的第一基 板上形成有半导体层的光电极、和具有形成有第二导电膜的第二基板的相对电极分别以在 一方向上延伸的方式连续地抽出；密封工序，将所述光电极和所述相对电极以在其间形成 内部空间的方式贴合并密封，此时，使用密封材料形成所述光电极与相对电极之间的密封 部的至少一部分，将所述第一导电膜及所述第二导电膜中的至少一方以电连续的状态从所 述内部空间越过所述密封材料而向所述内部空间的外侧延伸设置;导电材料配置工序，在 所述导电膜的延伸设置的部分的表面上配设导电材料。
[0023]根据该构成，在光电极和相对电极的贴合中不预先考虑端子的取出位置，能够容 易地制造电气模块。
[0024] 本发明的所述密封材料优选在与所述一方向交叉的方向的至少一端侧，在所述一 方向上延伸设置，所述导电材料与所述一方向平行地配设。
[0025] 根据该构成，能够容易地进行将上述任一方面的电气模块在一方向上搬送并连续 制造的、例如辊对辊生产等连续生产。
[0026]根据本发明，能够降低集电时的电阻值，提尚集电效率，提尚电气t旲块的品质。 [0027]另外，根据本发明的电气模块的制造方法，能够以连续生产简便且有效地制造本 发明的电气模块。
【附图说明】
[0028]图1是示意地表示本发明第一实施方式的电气模块的由XI - XI线剖切的状态的立 体图；
[0029]图2是以XI-XI线对图1向视的剖面图；
[0030]图3A是示意地表示本发明第一实施方式的电气模块的制造工序的一部分的立体 剖面图；
[0031]图3B是以X2-X2线对图3A向视的剖面图；
[0032]图4A是示意地表示本发明第一实施方式的电气模块的制造工序的一部分的立体 剖面图；
[0033]图4B是以X3-X3线对图4A向视的剖面图；
[0034]图5A是示意地表示本发明第一实施方式的电气模块的制造工序的一部分的立体 剖面图；
[0035]图5B是以X4-X4线对图5A向视的剖面图；
[0036]图6A是示意地表示本发明第一实施方式的电气模块的制造工序的一部分的立体 剖面图；
[0037] 图6B是以X5-X5线对图6A向视的剖面图；
[0038]图7A是示意地表示本发明第一实施方式的电气模块的制造工序的一部分的立体 剖面图；
[0039] 图7B是以X6-X6线对图7A向视的剖面图；
[0040] 图8是示意地表示本发明第一实施方式的电气模块的其他例的剖面图；
[0041] 图9是示意地表示本发明第一实施方式的电气模块的其他例的剖面图；
[0042] 图10是示意地表示本发明第一实施方式的电气模块的其他例的剖面图；
[0043] 图11A是示意地表示本发明第二实施方式的电气模块的立体剖面图；
[0044] 图11B是以X8-X8线对图11A向视的剖面图；
[0045] 图12是示意地表示本发明第二实施方式的电气模块的变形例的剖面图；
[0046] 图13A是示意地表示本发明第二实施方式的电气模块的变形例的立体剖面图；
[0047] 图13B是以X9-X9线对图13A向视的剖面图；
[0048] 图14是示意地表示本发明第二实施方式的电气模块的变形例的剖面图；
[0049] 图15是示意地表示本发明第三实施方式的电气模块的剖面图。
[0050] 标记说明
[00511 1A~1F:太阳能电池（电气模块）
[0052] 2:光电极 [0053] 3:相对电极 [0054] 4:第一导电膜
[0055] 5:导电材料
[0056] 6:端子
[0057] 7:第一基板
[0058] 8:半导体层
[0059] 9:密封材料
[0060] 10:第二导电膜
[0061] 11:第二基板
[0062] 12:电解质
[0063] 16:开口部
[0064] P:密封部
【具体实施方式】
[0065] 以下，参照附图，以本发明的电气模块为色素敏化太阳能电池（以下称为"太阳能 电池"）为例对本发明的电气模块的实施方式进行说明。
[0066] 另外，以作为电解质使用胶体电解质制造电气模块的情况为例进行说明。
[0067] (第一实施方式）
[0068] 如图1或图2所示，本发明第一实施方式的太阳能电池1A具有:光电极2,其在形成 有第一导电膜4的第一基板7上形成有半导体层8;相对电极3,其具有形成有第二导电膜10 的第二基板11;电解质12,光电极2和相对电极3以在其之间形成内部空间S的方式贴合并密 封(形成密封部P)，所述电解质12具有多个填充到所述内部空间S的发电元件(也称为单元） C，密封部P中在箭头标记L1方向上延伸的部分在通过密封材料9将第一导电膜4和第二导电 膜10粘接而形成，从内部空间S以电连续的状态越过密封材料9而向内部空间S的外侧向相 互相反方向延伸设置的第一导电膜4及/或第二导电膜10的各自表面，以可与其导通的状态 连接有导电材料5。而且，在本实施方式中，将各发电元件C串联连接。
[0069] 详细地，太阳能电池1A如下地构成。
[0070] 光电极2在第一基板7上形成的第一导电膜4上具有多个在箭头标记L1方向（在图2 中纸面进深方向）上相互平行地延伸的多个(本实施方式中为三个)带状的半导体层8。这些 半导体层8、8···在与箭头标记L1方向交叉的箭头标记L2方向上隔开配置密封材料9、9及导 电材料5的间隔而形成。
[0071] 在第一导电膜4上，在箭头标记L1方向上延伸而成为一个单元的分隔的条状绝缘 带15夹着半导体层8以一定间隔在半导体层8的宽度方向的两侧形成。
[0072] 相对电极3具有形成有第二导电膜10的第二基板11。
[0073] 在第二导电膜10上，在箭头标记L1方向上延伸而成为一个单元的分隔的条状绝缘 带15使位置向形成于第一导电膜4的绝缘带15和箭头标记L2方向的一方(在本实施方式中 靠右)偏移，并且夹着半导体层8而以一定间隔在半导体层8的宽度方向两侧形成。
[0074]作为第一基板7及第二基板11的材料，分别可适用例如聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等以透明的热可塑性树脂材料为主材料的树脂材料、或 玻璃基板等。另外，第一基板7及第二基板11可以形成为具有可挠性的薄膜状。第一基板7及 第二基板11的至少任一方为透明基板。
[0075] 第一导电膜4或第二导电膜10的材料例如使用氧化铟锡（ΙΤ0)、氧化锌、氟掺杂氧 化锡(FT0)、氧化锌铝(ΑΖ0)、氧化锡(SnO)、锑掺杂氧化锡(ΑΤ0)、氧化铟/氧化锌（ΙΖ0)、镓掺 杂氧化锌(GZ0)等。
[0076] 第一导电膜4及第二导电膜10的至少任一方由透明导电膜形成。
[0077] 另外，在第一基板7和第一导电膜4的组合、及第二基板11和第二导电膜10的组合 中的至少任一组合中，理想的是基板和导电膜均为透明的。
[0078] 半导体层8具有从后述的敏化色素接收电子并输送的功能，将由金属氧化物构成 的半导体在导电膜的表面成膜。作为金属氧化物，例如使用氧化钛(Ti0 2)、氧化锌(ZnO)、氧 化锡(Sn02)等。
[0079] 半导体层8承载敏化色素。敏化色素由有机色素或金属络合物色素构成。作为有机 色素，例如能够使用香豆素类、多烯类、花青类、半菁类、噻吩类等各种有机色素。作为金属 络化物色素，例如适合使用钌配位化合物等。
[0080] 作为第二导电膜10,采用不具有催化剂层的作用而具有作为导电膜的作用的材 料、或者可起到催化剂层及导电膜二者的作用的材料的任一种。前者的情况下，在第二导电 膜10上还形成未图示的催化剂层，在后者的情况下，仅第二导电膜10在第二基板11上成膜。
[0081] 另外，作为在第二导电膜10的表面成膜的催化剂层，采用碳浆、铂等。
[0082] 光电极2和相对电极3在密封部P贴合，其结果，在每个带状连续设置的半导体层8 上形成有将电解质12密封的内部空间S。
[0083] 密封部P在相邻的半导体层8、8之间以及箭头标记L2方向的两端la、lb将密封材料 9两列两列地在箭头标记L1方向上配置并经由该密封材料9将第一导电膜4和第二导电膜10 粘接而形成，在箭头标记L2方向上，通过超声波熔敷等将第一基板7和第二基板11热粘接而 形成。
[0084] 密封材料9在将形成于第一导电膜4的绝缘带15或形成于第二导电膜10的绝缘带 15-个个地覆盖的位置配置。另外，在一端la及另一端lb的两端，密封材料9(P)以将相互相 对的两个绝缘带15、15覆盖的方式设置。
[0085] 另外，作为密封材料9,适用不损害第一导电膜4及第二导电膜10的功能的材质的 粘接剂、例如热熔树脂等。
[0086] 在半导体层8、8彼此之间配置的密封材料9、9之间形成有配线空间20。在该配线空 间20上，在箭头标记L1方向上配设有将相邻的单元C、C彼此串联连接的导电材料5。即，配线 空间20内的导电材料5遍及箭头标记L1方向与从在右侧邻接的一单元C的内部空间S越过密 封材料9而连续地延伸设置的第一导电膜4、和从在左侧邻接的另一单元C的内部空间S越过 密封材料9而连续地延伸设置的第二导电膜10双方接触。此时，在从一单元C的内部空间S连 续地延伸设置的第一导电膜4与导电材料5之间、以及从另一单元C的内部空间S连续地延伸 设置的第二导电膜10与导电材料5之间的一方或双方配设有对其各自之间电连接进行辅助 的导电材料膏等辅助导电材料5a为好。
[0087] 总结以上的构成，在单元C、C彼此之间，通过包含密封材料9、9的密封部9形成有与 填充有电解质12的内部空间S液密地分开的配线空间20。而且，在该配线空间20内，导电材 料5遍及箭头标记L1方向与从邻接的内部空间S向该配线空间20内连续地延伸设置的第一 导电膜4和第二导电膜10连接，在单元C、C···之间串联连接。
[0088] 在箭头标记L2方向的一端la，一导电膜4越过将内部空间S密封的密封材料9而从 内部空间S向其外侧连续地延伸设置，另一导电膜10在将内部空间S密封的密封材料9的位 置在箭头标记L1方向上绝缘。而且，在箭头标记L2方向上与将内部空间S密封的密封材料9 隔开间隔还设置密封材料9,通过这些密封材料9、9而形成有配线空间20。在位于箭头标记 L2方向的最外侧的该密封材料9的位置，第一导电膜4和第二导电膜10还在箭头标记L1方向 上被绝缘。
[0089]在箭头标记L2方向的一端la设置的配线空间20内的第一基板7及第一导电膜4上， 在箭头标记L1方向隔开间隔而形成有开口部16。而且，在连续地延伸到在一端la设置的配 线空间20内的第一导电膜4上，遍及箭头标记L1方向，经由辅助导电材料5a连接有线状的导 电材料5,能够确保第一导电膜4的大范围的导通并有效地集电。另外，在该配线空间20形成 的开口部16, 一端与辅助导电材料5a和导电材料5相接，另一端从开口部16突出（露出）而插 入有端子6。
[0090]通过以上的构成，箭头标记L2方向的一端1 a的配线空间20与邻接的内部空间S液 密地分开。而且，该配线空间20的导电材料5遍及箭头标记L1方向配置，从而遍及越过密封 材料9从内部空间S向其外侧连续地延伸设置的第一导电膜4的箭头标记L1方向的整体而确 保导通且集电，从任意的端子6、6···取出电流。另一方面，一端la的第二导电膜10在将内部 空间S密封的密封材料9的位置与单元C内的另一导电膜10绝缘，故而导电材料5即使在配线 空间20内与第二导电膜10相接，也不与第二导电膜10导通。
[0091]这样，一端la的配线空间20内的导电材料5与相邻的单元C的串联连接。
[0092] 另外，辅助导电材料5a若使导电材料5及端子6与第一导电膜4可靠地接触而取得 电连接，则不是必须的，但为了连接的可靠性以及将导电材料5及端子6可靠地固定在第一 导电膜4上，优选的是配置在导电材料5及端子6与第一导电膜4之间。
[0093] 另外，一端la的第二导电膜10如前所述地在设于一端la的密封材料9的位置通过 绝缘带15与内部空间S的另一导电膜10绝缘。因此，一端la的导电材料5即使与第二导电膜 10相接也不产生短路的问题，但是，为了防止与第二导电膜10无效的导通，希望与该第二导 电膜10可靠地分开。因此，理想的是，在导电材料5与第二导电膜10之间配设有绝缘材(未图 示)。
[0094] 另外，为了防止水分等进入，优选在开口部16配设有密封材料(未图示）。
[0095]将开口部16密封的密封材料(未图不)优选将一端la的端子6和开口的第一导电膜 4尽可能地紧密贴合而实现良好的导通，故而一端la侧的开口部16适用具有导电性的材料。 [0096]箭头标记L2方向的另一端lb形成与一端la的构造大致相同的构造。其中，设于另 一端lb的导电材料5以与在单元C、C间形成的串联连接构造匹配的方式，以与从邻接的内部 空间S连续地延伸设置的第二导电膜10相接的方式配置并电连接，在邻接的单元C之间构成 串联连接。而且，另一端1 b的配线空间20内的第一导电膜4在将内部空间S密封的密封材料9 的位置与内部空间S的一导电膜4绝缘。因此，在另一端lb设置的导电材料5即使与第一导电 膜4相接也不与第一导电膜4导通。
[0097]另外，在另一端lb也以与一端la同样的理由，辅助导电材料5a不是必须的，但优选 配设在导电材料5及端子6与另一导电膜10之间。
[0098] 另外，与一端la同样地，另一端lb的导电材料5优选与第一导电膜4可靠地分开。为 此，更加优选在导电材料5与第一导电膜4之间配设有绝缘材料(未图示）。
[0099] 另外，优选另一端lb的端子6不与第一导电膜4导通，故而将开口部16密封的密封 材料(未图示)在另一端lb侧的开口部16适用不具有导电性的材料。
[0100] 线状的导电材料5若由低电阻的金属形成则没有特别限定，例如可使用由铜、银、 铜合金等形成的导线，从成本及获取的容易性来看，优选使用铜线。
[0101] 线状的导电材料5在第一导电膜4或第二导电膜10的表面配设并且能够将在单元C 产生的电气集电。该导电材料5优选经由膏状的辅助导电材料5a相对于第一导电膜4或第二 导电膜10增大接触面积而配置。而且，通过增大接触面积而配设电阻比ΙΤ0等导电膜低的导 电材料5,太阳能电池1A能够实现光电极2及相对电极3中的电子的移动的低电阻化及短距 离化带来的集电作业的效率化。
[0102] 电解质12浸透半导体层8的内部并涂敷在其大致整个表面。
[0103] 另外，作为电解质12,例如使用有在乙腈、丙腈等非水系溶剂;碘化二甲基丙基咪 唑?或碘化丁基甲基咪唑ft等离子液体等液体成分混合有碘化锂等支承电解液和碘的溶 液等。另外，电解液11为了防止逆电子移动反应，故而也可以含有叔丁基吡啶。
[0104] 这样，太阳能电池1A在单元C、C之间具有与内部空间S分开的配线空间20,在该配 线空间20以将单元C、C彼此串联连接的方式分别连续地延伸设置第一导电膜4和第二导电 膜10,或将第一导电膜4或第二导电膜10构图（绝缘）。
[0105] 而且，太阳能电池1A在箭头标记L2方向的两端la、lb将端子6与导电材料5连接，端 子6经由开口部16从光电极2的板面突出而从任意的端子6容易地取出电流。
[0106] 另外，也可以在半导体层8、8之间的配线空间20,与一端la及另一端lb同样地形成 开口部16，在该开口部16插入有端子。根据该构成，能够使串联连接的发电元件增减。
[0107] 接着，使用图3~图7对太阳能电池 1A的制造方法进行说明。
[0108] 太阳能电池1A的制造方法的一实施方式具有：（1)以分别在箭头标记L1方向上延 伸的方式将在形成有第一导电膜4的第一基板7上形成有半导体层8的光电极2、和具有形成 有第二导电膜10的第二基板11的相对电极3连续地抽出的抽出工序；（II)将光电极2和相对 电极3以在其之间形成内部空间S的方式贴合并密封，此时，通过密封材料9形成所述光电极 2与相对电极3之间的密封部P的至少一部，在从内部空间S以电连续的状态越过密封材料9 而向内部空间S的外侧延伸设置的第一导电膜4或第二导电膜10的任一表面配置导电材料5 的密封工序及导电材料配置工序。
[0109] 以下，对各工序进行说明。
[0110] <光电极2及相对电极3的准备>
[0111]如图3A、图3B所示，在抽出工序之前，首先准备例如将辊状卷绕的第一基板7向一 方向（箭头标记L1方向）抽出，在该一板面上形成第一导电膜4,进而在第一导电膜4的表面 形成半导体层8并承载色素的光电极2。另外，也可以使用预先在第一基板7的一板面形成有 第一导电膜4的辊状的基材。
[0112] 另外，同样地，准备例如在卷绕成辊状的第二基板11上形成第二导电膜10的相对 电极3。也可以使用预先在第二基板11的一板面上形成有第二导电膜10的辊状的基材。
[0113] (1)<抽出工序>
[0114] 在抽出工序中，将光电极2和相对电极3在箭头标记L1方向（一方向）上连续地带状 延伸地抽出。
[0115]在光电极2的宽度方向（箭头标记L2方向）的一端1 a侧，优选的是，如图3A、图3B所 示地将膏状的辅助导电材料5a带状地配置。
[0116]另外，优选的是，在第一基板7上的第一导电膜4上，在半导体层8彼此之间通过激 光等预先形成与箭头标记L1方向平行的条状绝缘带15。
[0117]另外，如图4A、图4B所示，优选的是，在光电极2的宽度方向的两端la、lb在箭头标 记L1方向上隔开间隔而形成有开口部16。
[0118] 而且，如图5A、图5B所示，使端子6贯通开口部16(参照图4A)。
[0119] (II)密封工序及导电材料配置工序
[0120]接着，如图6A、图6B所示，以与端子6及第一导电膜4上的辅助导电材料5a接触的方 式将线状的导电材料5在箭头标记L1方向上配置，并且在半导体层8、8彼此之间也将线状的 导电材料5在箭头标记L1方向上配置。密封材料9、9以将各线上的导电材料5夹入其间的方 式在箭头标记L1方向上连续配置。此时，在光电极2的宽度方向（箭头标记L2方向）的另一端 lb侧的导电材料5上带状地配设有膏状的辅助导电材料5a。通过配设该密封材料9、9,在将 光电极2和相对电极3贴合时，形成与内部空间S分开的配线空间20。
[0121] 而且，在半导体层8的表面涂敷或滴下电解质12。
[0122] 另外，导电材料5、密封材料9的配置及电解质12的涂敷或滴下的顺序没有特别限 定。
[0123] 另外，关于相对电极3,在将该相对电极3如图7A、图7B所示地贴合在光电极2上时， 在半导体层8彼此之间将形成于第一导电膜4的绝缘带15和位置向箭头标记L2的一方向偏 移而在箭头标记L1方向上连续延伸的条状的绝缘带15在第二导电膜10预先形成。
[0124] 而且，如图7A、图7B所不，使第一导电膜4和第二导电膜10相对而将光电极2和相对 电极3层积。而且，将配设有密封材料9的位置加热及加压而将各单元C的密封部P在箭头标 记L1方向上粘接，并且在箭头标记L1方向上隔开规定的间隔，利用超声波熔敷等将光电极2 和相对电极3在箭头标记L2方向上熔敷切断。
[0125] 通过以上的工序，形成图1或图2所示的具有半导体层8及电解质12的内部空间S、 具有导电材料5的配线空间20,在配线空间20,通过导电材料5将一单元C的第一导电膜4和 另一单元C的第二导电膜10连接，得到具有串联连接构造的太阳能电池1A。
[0126] 这样得到的太阳能电池1A，如图2所示，全部的导电材料5在配线空间20内在箭头 标记L1方向上连续配置。因此，太阳能电池1A能够将电子的移动距离缩短化而从各单元C的 箭头标记L1方向整体有效地集电，可得到品质高的效果。在本发明中，优选的是，导电材料5 在配线空间20内在箭头标记L1方向上连续配置（即，导电材料5遍及太阳能电池1A的导电膜 4、10的全长配置），但也可以断续地配置。该情况下，导电材料5优选遍及导电膜4、10全长的 10~100 %而配置，更优先遍及全长的50~100 %而配置。
[0127] 另外，太阳能电池 1A由于在具有电解质12的内部空间S外形成的配线空间20设置 有导电材料5及端子6,故而能够避免以往那样地容易形成端子6等间隙的部件夹入密封材 料9的情况，能够更加可靠地防止电解质12向单元C外漏出，可得到高品质的效果。
[0128] 另外，太阳能电池1A由于在具有电解质12的内部空间S外设置的配线空间20,遍及 箭头标记L1方向而设有导电材料5,故而能够在任意的位置容易地形成开口部16,可得到能 够经由端子6从任意的位置取出电流的效果。另外，太阳能电池1A由同样的理由，能够防止 导电材料5及端子6由电解质12腐蚀，能够有效地方式电池性能的劣化。
[0129] 另外，太阳能电池 1A进一步由上述理由，可得到太阳能电池 1A的尺寸或设计的自 由度高的效果。
[0130] 另外，太阳能电池1A使在配线空间20从内部空间S物理且电气地连续的第一导电 膜4或第二导电膜10、在绝缘带15与上述相同的内部空间S绝缘的第二导电膜10或第一导电 膜4向同一密封材料9的外侧延伸。因此，太阳能电池1A能够不考虑导电材料5及端子6与相 对的第一导电膜4和第二导电膜10双方接触造成的短路而容易地配置导电材料5及端子6。 因此，能够谷易地制造太阳能电池1A。
[0131] 另外，本发明的太阳能电池1A的制造方法一边将光电极2和相对电极3向箭头标记 L1方向送出，一边通过密封材料9在箭头标记L1方向上粘接，在太阳能电池1A的任意位置通 过超声波熔敷等能够将与密封材料9交叉的箭头标记L2方向密封。即，本发明的太阳能电池 1A的制造方法能够利用将光电极2及相对电极3带状地形成并在其箭头标记L1 (即长度)方 向上搬送且连续制造的、例如辊对辊方法，极简便、有效且快速地制造太阳能电池1A。
[0132] 另外，在上述实施方式中，太阳能电池1A将开口部16形成在光电极2上，从该开口 部16取出端子6,但开口部16的形成不限于光电极2。即，开口部16只不过为端子6的取出方 向的选项，故而若将导电材料5及端子6适当地与电极（即第一导电膜4或第二导电膜10)连 接，则开口部16也可以如图8所示地在相对电极3形成，或者如图9所示地，即使将一端la侧 的开口部16在相对电极3形成，将另一端lb侧的开口部16在光电极2形成，也可以相反(未图 示）。或者，开口部16也可以在光电极2和相对电极3双方形成。
[0133] 另外，端子6如图10所不，也可以从光电极2与相对电极3之间，从光电极2或相对电 极3的外缘(即一端la和另一端lb)突出。该情况下，配设用于连接端子6的导电材料5的配线 空间20向侧方开放，在导电材料5的任意位置也能够使端子6容易地突出。
[0134] (第二实施方式）
[0135] 接着，使用图11A、图lib对本发明的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，对 与第一实施方式相同的构成标注同一标记并省略其说明。
[0136] 如图11A、图lib所示，本实施方式的太阳能电池1B在一单元C的内部空间S配设多 个导电材料5而形成集电构造，在将该集电构造并列设置的方面与第一实施方式不同。
[0137] 第一导电膜4及第二导电膜10在内部空间S不被构图，在第一基板7及第二基板11 各自的整个面成膜。
[0138] 导电材料5配设在一端la、半导体层8、8之间及另一端lb，在一端la及另一端lb经 由辅助导电材料5a，在半导体层8、8之间不经由辅助导电材料5a仅与导电膜4侧相接地配 设。辅助导电材料5a也可以设置在半导体层8、8间的导电材料5的下方。
[0139] 在光电极2上，开口部16在箭头标记L1方向（在图11B中纸面进深方向）隔开间隔而 形成，分别使端子6插通，导电材料5和端子6和第一导电膜4相互接触。
[0140] 在半导体层8、8间的导电材料5的表面，以包含端子6在内整体不与电解质12接触 的方式设有保护材料35。
[0141 ] -端la侧的导电材料5与第二导电膜10之间、以及另一端lb侧的导电材料5与第一 导电膜4之间为了可靠地绝缘，在其之间安装有绝缘材料31。
[0142] 通过形成这样的构成，太阳能电池1B使电线30与各端子6连接而在一个单元C遍及 整个第一导电膜4确保导通且能够有效地集电。
[0143] (变形例1)
[0144] 接着，使用图12对第二实施方式的变形例1进行说明。
[0145] 本变形例1的太阳能电池1C代替图11A、图11B所示的在半导体层8、8之间的导电材 料5及端子6设置的保护材料35,如图12所示地，在半导体层8、8彼此之间，在导电材料5(箭 头标记L2方向）的两侧设置密封材料9、9,形成有配线空间20。另外，在导电材料5与第二导 电膜10之间安装有绝缘材料31。
[0146] 通过形成这样的构成，变形例1的太阳能电池1C能够使电线30与各端子6连接而在 一个单元C遍及第一导电膜4的整体确保导通且有效地集电。
[0147] 另外，变形例1的太阳能电池1C在与内部空间S分开的配线空间20配设有导电材料 5,故而能够使端子6、6···及导电材料5与电解质12可靠地分开而进行保护。
[0148] 另外，变形例1的太阳能电池1C仅将导电材料5设置在配线空间20就能够从电解质 12分开，故而可使制造简便。
[0149] 另外，变形例1的太阳能电池1C，半导体层8、8间的配线空间20的开口部16的处理 也简便，并且能够可靠地防止电解质12从在光电极2侧形成的开口部16漏出。
[0150] (变形例2)
[0151 ]接着，使用图13A、图13B对第二实施方式的变形例2进行说明。在本变形例2中，对 与图11A、图11B所示的第二实施方式相同的构成标注同一标记并省略其说明。
[0152] 变形例2的太阳能电池1D与仅在光电极2侧设有多个导电材料5的图11A、图11B的 第二实施方式不同，如图13A、图13B所示地，将具有保护材料35的多个导电材料5设置在第 一导电膜4和第二导电膜10双方。
[0153] 在变形例2的太阳能电池1D中，开口部16、16···也形成在第二基板11及第二导电膜 10,在这些开口部16、16···插入有与第二导电膜10连接的端子6、6···。而且，与第一导电膜4 及导电材料5连接的端子6、6···彼此与电线30连接而集电，与第二导电膜10及导电材料5连 接的端子6、6…彼此与电线30连接而集电，集电构造并列地形成。
[0154] 本变形例2的太阳能电池1D可得到能够有效地利用光电极2及相对电极3双方进行 集电的效果。
[0155] (变形例3)
[0156] 接着，使用图14对第二实施方式的变形例3进行说明。在本变形例3中，对与变形例 1及2相同的构成标注同一标记并省略其说明。
[0157] 变形例3的太阳能电池1E代替图13A、图13B所示的在半导体层8、8间的导电材料5 及端子6设置的保护材料35,如图14所示地在半导体层8、8彼此之间，在导电材料5(箭头标 记L2方向）的两侧设置密封材料9、9，形成有配线空间20。
[0158] 该情况下，由于与配线空间20的第一导电膜4连接的导电材料5和与第二导电膜10 连接的导电材料5相对配置，故而在这些导电材料5、5之间夹装有绝缘材料31。
[0159] 即使在这样构成的情况下，太阳能电池1E在使电线30与各端子6连接而在一个单 元C能够从第一导电膜4及第二导电膜10有效地集电。
[0160] 另外，变形例3的太阳能电池1E由于在与内部空间S分开的配线空间20配设有导电 材料5,故而能够从端子6、6···及导电材料5的电解质12可靠地分开而进行保护。另外，变形 例3的太阳能电池1E仅将导电材料5设置在配线空间20就能够从电解质12隔离，故而能够简 便地制造。
[0161] 另外，变形例3的太阳能电池1E，半导体层8、8间的配线空间20的开口部16的处理 也简便，并且能够可靠地防止电解质12从开口部16漏出。
[0162] 接着，使用图15对本发明的第三实施方式进行说明。在本实施方式中，对与第二实 施方式的变形例3同一构成标注同一标记并省略其说明。
[0163] 本实施方式的太阳能电池1F使图14所示的第二实施方式的变形例3的太阳能电池 1E的一部分变形而将多个发电元件(单元)C、C…并联连接。
[0164] 即，太阳能电池1F在半导体层8的两侧配设密封材料9、9而形成多个内部空间S和 配线空间20,将内部空间S和配线空间20设为一组而在第一导电膜4和第二导电膜10上设置 绝缘带15,形成有相互绝缘的多个单元C、C···。
[0165] 绝缘带15在形成有各配线空间20的密封材料9、9的任一侧(在本实施方式为左侧） 的位置，在第一导电膜4和第二导电膜10上形成。
[0166] 太阳能电池1F通过形成为能够可靠地防止电解质12向配线空间20漏出的构成，能 够提高其品质。另外，太阳能电池1F的构造优选将开口部16密封，但无需严格地密封，故而 能够提尚制造效率。
[0167] 在上述第一实施方式~第三实施方式及第二实施方式的变形例1~3中，举例了在 半导体层8彼此之间配置的导电材料5使用了线状的例子，但导电材料5也可以使用膏状的 导电材料。
[0168] 另外，导电材料5优选通过端子6或导电膏等固定在第一导电膜4或第二导电膜10 上。通过这样的构成，导电材料5稳定地固定在光电极2或相对电极3上，能够提高太阳能电 池1A的品质。
[0169] 另外，在上述第一实施方式~第三实施方式及第二实施方式的变形例1~3中，太 阳能电池1A~1F在半导体层8、8之间、一端la及另一端lb的全部，遍及箭头标记L1方向连续 地配置有导电材料5,但在本发明中，该构成不是必须的，即使半导体层8、8之间、一端la及 另一端lb的一部分具有上述构成，也能够得到本发明的效果。
[0170]另外，在本发明中，导电材料5在箭头标记L1方向整体上连续并非是必须的，若导 电材料5在配设端子6的一部分局部地配设，则也可以将导电材料5部分地配设或将导电材 料5在箭头标记L1方向上切断。
[0171] 另外，在上述实施方式中，使用在光电极2与相对电极3之间配设有胶状电解质12 的例子说明了本发明，但本发明即使使用液体状或固体状的电解质12也能够实施。
[0172] 另外，在上述实施方式中，利用超声波熔敷将与密封材料9延伸设置的箭头标记L1 方向交叉的箭头标记L2方向密封，但也可以通过超声波熔敷以外的密封方法适当密封。
[0173] 另外，上述实施方式以将半导体层8在第一基板7的宽度方向上3列排列成膜的构 成为例进行了说明，但本发明的构成不限于这样的构成，半导体层8也可以为以一列以上的 任何列成膜的构成。
[0174] 另外，上述第一实施方式~第三实施方式及第二实施方式的变形例1~3所示的太 阳能电池1A~1F也可以与各自的太阳能电池1A~1F或相互组合而形成连接构造或集电构 造。
[0175] 另外，在上述实施方式中，开口部16在箭头标记L1方向上隔开间隔而形成有多个， 但由于开口部16能够在任意的位置容易地形成，故而既可以形成一个，也可以形成实施方 式所示的以外的多个。
[0176]另外，太阳能电池1A优选在宽度方向的两端设置将导电材料5设置在向密封材料9 的外侧延伸设置的第一导电膜4或第二导电膜10上的构成，但上述构成仅在所述宽度方向 的任一方的端部采用，也可得到本发明的效果。
【主权项】
1. 一种电气模块，其具有在形成有第一导电膜的第一基板上形成有半导体层的光电 极、具有形成有第二导电膜的第二基板的相对电极以及电解质，所述光电极和所述相对电 极以在其之间形成内部空间的方式贴合并密封，所述电解质被填充到所述内部空间， 所述光电极与相对电极之间的密封部的至少一部分通过密封材料将所述第一导电膜 和所述第二导电膜粘接而形成， 所述第一导电膜及所述第二导电膜中的至少一方以电连续的状态从所述内部空间越 过所述密封材料而向所述内部空间的外侧延伸设置，并且，在延伸设置的部分的表面上，以 可与所述部分导通的状态配设有导电材料。2. 如权利要求1所述的电气模块，其特征在于， 在所述导电材料上连接有端子， 在所述光电极及所述相对电极的至少一方形成有一个以上的使所述端子露出的开口 部。3. 如权利要求1所述的电气模块，其特征在于， 在所述导电材料上连接有端子， 所述端子以从所述光电极与所述相对电极之间、且从所述光电极或所述相对电极的外 缘突出的方式设置。4. 如权利要求2或3所述的电气模块，其特征在于， 所述导电材料通过所述端子固定在所述第一导电膜及所述第二导电膜的至少一方。5. 如权利要求1~4中任一项所述的电气模块，其特征在于， 所述第一导电膜及所述第二导电膜双方以电连续的状态从所述内部空间越过所述密 封材料而向所述内部空间的外侧延伸设置，在此，所述第一导电膜及所述第二导电膜隔着 所述内部空间而向相反侧延伸设置，并且在所述第一导电膜及所述第二导电膜的延伸设置 的部分的各自表面上，以可与所述部分导通的状态配设有导电材料。6. -种电气模块的制造方法，其特征在于，具有： 抽出工序，将在形成有第一导电膜的第一基板上形成有半导体层的光电极、和具有形 成有第二导电膜的第二基板的相对电极分别以在一方向上延伸的方式连续地抽出； 密封工序，将所述光电极和所述相对电极以在其间形成内部空间的方式贴合并密封， 此时，使用密封材料形成所述光电极与相对电极之间的密封部的至少一部分，将所述第一 导电膜及所述第二导电膜中的至少一方以电连续的状态从所述内部空间越过所述密封材 料而向所述内部空间的外侧延伸设置； 导电材料配置工序，在所述导电膜的延伸设置的部分的表面上配设导电材料。7. 如权利要求6所述的电气模块的制造方法，其特征在于， 所述密封材料在与所述一方向交叉的方向的至少一端侧向所述一方向延伸设置， 所述导电材料与所述一方向平行配设。
【文档编号】H01G9/20GK106030739SQ201580008650
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月17日
【发明人】大塚智弘
【申请人】积水化学工业株式会社