JP2000114568A - 太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲率部を有するように加工した太陽電池モジ
ュールにおいて、白化やしわ、出力端子の浮き出しなど
外観上の欠陥がなく、長期信頼性に優れ、加工性、施工
性に優れた安価で軽量な太陽電池モジュールとする。 【解決手段】 光起電力素子１０１の非受光面側に補強
板１０７を設け、補強板１０７の一部あるいは全部に曲
率部を有するように加工した太陽電池モジュールであっ
て、曲率部が受光面側に対して凸である場合には曲率半
径が６０ｍｍ以上で、凹である場合には曲率半径が８０
ｍｍ以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光起電力素子と、
光起電力素子の非受光面側に設けられた補強板と、光起
電力素子を封止し、かつ補強板上に固定するための被覆
材とを有する太陽電池モジュール、及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エネルギー資源の保護や環境問題
に対する意識の高まりが、世界的に広がりを見せてい
る。なかでも、石油等の枯渇や、ＣＯ₂排出に伴う地球
の温暖化現象に対する危惧感は深刻である。そこで、太
陽光を直接電力に変換でき、しかもクリーンなエネルギ
ーである太陽電池エネルギーには、大きな期待が寄せら
れている。

【０００３】現在広く使用されている太陽電池の種類と
しては、結晶系シリコンを使用したものや、アモルファ
スシリコンを使用したものが挙げられる。特に、導電性
金属基板上にシリコンを堆積し、その上に透明導電層を
形成したアモルファスシリコン太陽電池は、結晶系シリ
コンを使用した太陽電池よりも安価かつ軽量であり、ま
た耐衝撃性・フレキシブル性に富んでいることから有望
視されている。最近では、アモルファスシリコン太陽電
池の特徴である、軽量で耐衝撃性にも優れ、フレキシブ
ルであるという点をいかして、建築物の屋根・壁などへ
の設置が積極的に行なわれている。この場合、太陽電池
の非受光面側に接着剤を介して補強材を貼り合わせるこ
とが一般的に行なわれている。このように補強材を貼り
合わせることにより、太陽電池モジュールの機械的強度
が増し、温度変化による反りや歪みを防止することがで
きる。

【０００４】さらに、設置方法においても、従来は、太
陽電池にフレームを取り付け、屋根の上に架台を設置
し、さらにその上に太陽電を設置するという工程手順を
とっていたのに対し、補強材を貼り合わせた太陽電池モ
ジュールは、補強材を曲げ加工することにより、屋根材
として直接設置することが可能となる。これによって、
大幅な原材料コストの削減・作業工程数の削減が行なえ
るため安価な太陽電池モジュールを提供する事が可能と
なる。また、フレームや架台が必要ないため非常に軽量
な太陽電池とすることができる。すなわち、施工性に優
れること、軽量であること、耐震性に優れることなどか
ら近年注目されている金属屋根として太陽電池を扱うこ
とが可能となる。

【０００５】例えば、特開昭５７−６８４５４号公報に
記載されているように、太陽電池を一体に組み込んだス
トレート瓦などの屋根材を、通常の瓦などのように、一
部を順次に重畳しつつ、屋根面に下方から上方に向かっ
て葺き、屋根面全体に太陽電池を設置することが提案さ
れている。

【０００６】また、特公平４―６７３４９号公報に記載
されている太陽電池付き屋根ユニットでは、複数の太陽
電池付き屋根ユニットを野地板上に敷設し、このユニッ
トの上端部と下端部を馳折りにして順次重ねあわせると
ともに、棒状の電極を介して太陽電池を上下方向へ電気
的に直列接続して、接続部での雨漏りを防止するように
なっている。

【０００７】一方、金属屋根においても、その施工性の
スピーディーさに加え、高意匠性が求められる。特に、
日本の屋根には瓦が使用されており、一般的にはこれら
の屋根を好む傾向が強く、瓦捧葺きなどの金属平板の屋
根には抵抗があることが多い。すなわち、現在の消費者
のニーズに答えるためには、瓦葺き屋根により近く、美
観性に優れた屋根が求められている。金属屋根メーカー
においてもこれらのニーズを考慮して、横葺き屋根や横
葺き屋根をさらに波形状に加工した屋根など美観性に優
れた様々な形態の屋根が開発されている。波形状に加工
した屋根は、波形状の凹部が雨の流路になるため、雨水
が横に広がって隣接する屋根ユニットの接合部に流れ込
むのを防ぐ働きもあるため、さらなる防水性の向上にも
つながる。

【０００８】特開平８−２２２７５２号公報および特開
平８−２２７５３号公報においては、太陽電池の熱によ
る過熱およびこれによる発電効率の低下や電池寿命の短
縮を防止するために支持板と太陽電池パネルとの間に冷
却機構を設け、さらに太陽電池パネルをサイン波状や三
角波状に加工した太陽電池装置が開示されている。

【０００９】また、特公平６−５７６９号公報では、平
らな同一基板上に複数のセルを設けた非晶質薄膜太陽電
池を作成し、一方の面で反射された包絡面に垂直な入射
光の一部が他方の面に入射する傾斜角で対向した斜面を
有する波形状に配置することを特徴とする太陽電池装置
が開示されている。

【００１０】さらに、特開平４−２６６０６９号公報で
は、基板として、表面に凹凸をもち、凹凸の平均的な高
さが、凹凸の平均的な周期の１／５以上である基板を用
いた光起電力素子を伸び変形の割合が６％以下となるよ
うに変形加工することが開示されている。

【００１１】一方、アモルファスシリコン太陽電池は、
ガラス基板上にシリコンを堆積する場合と異なり、光受
光面側を透明な被覆材で覆い太陽電池を保護する必要が
ある。一般的には、そのフレキシブル性をいかし、軽量
な太陽電池とするために、最表面をフッ素フィルム・そ
の内側に充填材として様々な有機高分子樹脂を使用した
被覆が行なわれてきた。しかし、表面をフィルムで被覆
した場合、ガラスで被覆した場合に比べ、外部からの衝
撃や傷つき（耐スクラッチ性）に弱くなる。これらの欠
点を解決するため充填材の中にガラス繊維不織布などの
繊維状無機化合物を含浸させ、受光画側の強度を確保す
る工夫がされている。

【００１２】図９は、従来の太陽電池モジュールの被覆
構造を示す断面図である。図９において、９０３はフツ
化物重合体薄膜層、９０２は透明有機高分子樹脂、９０
１は光起電力素子９０４は絶縁フィルム、９０５は補強
板である。具体的には、フッ化物重合体薄膜層９０３
は、ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重
合体）フィルム、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）フィルム
等のフッ素樹脂フィルムであり、透明有機高分子樹脂９
０２はＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）、ブチ
ラール樹脂などである。絶縁フィルム９０４は、ナイロ
ンフイルム、ＰＥＴ（ポリエステル）フィルム、アルミ
ラミネートテドラーフィルム等の有機樹脂フィルムであ
る。補強板９０５は、塗装亜鉛鋼板のような絶縁処理し
た金属、カーボンファイバー、ＦＲＰ（ガラス繊維強化
プラスチック）などである。

【００１３】しかしながら、上記の特開昭５７−６８４
５４号公報および特公平４−６７３４９号公報において
は、太陽電池の屋根への設置形状や屋根ユニットの接続
部に関することが述べられているに過ぎず、太陽電池の
光起電力素子の形状については述べられていない。さら
に、公報本文中および実施例を参照すると、光起電力素
子は平板のままで、加工されていない。すなわち、一般
的に使用されている補強材を貼り合わせた屋根材一体型
太陽電池モジュールの加工は、太陽電池モジュールの端
部の補強材を折り曲げ加工するにとどまっていた。補強
材として、光起電力素子よりも大きい補強板を貼り合わ
せ、光起電力素子の存在しない部分を折り曲げ加工する
に過ぎず、光起電力素子は平板のままの状態であった。

【００１４】特開平８−２２２７５２号公報および特開
平８−２２２７５３号公報いずれにおいても、サイン波
・三角波状の凹部や凸部の曲率半径に関する記載は全く
ない。

【００１５】特公平６―５７６９号公報においても同様
であり、波形の傾斜角度や高低差の高さは開示されてい
るが、その曲率半径については全く触れられていない。
加えて、光起電力素子の被覆材と太陽電池の曲げ形状と
の関係や、加工条件との関係に関する記載も全くない。
また、これらの太陽電池は、波形に形成された基板上に
後から光起電力素子を貼り付ける構成である。

【００１６】特公平６−５７６９号公報においては、屋
根材としての補強板は使用しておらず、屋根材とするた
めに必要な接合部を形成するための端部の折り曲げにつ
いても述べられていない。このように、特公平６−５７
６９号公報で開示されている太陽電池は屋根材としての
使用については、全く触れられていない。特開平８−２
２２７５２号公報および特開平８−２２２７５３号公報
では、支持体が記載されているが、この支持体は平板の
ままであり本発明とは明らかに異なる構成である。特開
平４−２６６０６９号公報では、光起電力素子を変形加
工後、封止する工程をとっており、補強板を貼り付けた
後加工する本発明とは異なる。また、基板の伸び変形率
のみが記載されており曲げＲの規定等加工形状について
は述べられていない。また、これらの目的は、太陽電池
パネルの冷却による変換効率の向上（特開平８−２２２
７５２号公報、特開平８−２２７５３号公報）や、反射
光を取り込むことによる変換効率の向上（特公平６−５
７６９号公報）であり、屋根材としての加工性・美観性
・信頼性と太陽電池としての信頼性については触れられ
ていない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の太陽
電池モジュールにおいて、屋根一体型太陽電池モジュー
ルとしては平板のものが多く、美観性に劣っていた。ま
た、光起電力素子上を加工することができないため、屋
根材またはそれ以外の分野においても利用分野が限定さ
れ、多種多様な意匠性をもつことが不可能であった。さ
らに、予め加工された基板上に後から光起電力素子を貼
り付けていく方法の場合には、加工性が悪く、高コスト
になっていた。

【００１８】また、従来のように太陽電池モジュールの
被覆を行い、金属屋根を加工して太陽電池付き屋根材と
すると、以下のような問題が発生した。一つは、波形の
凸部で被覆材が白化し、凹部でしわがよるという問題で
ある。

【００１９】白化は、充填材中の繊維状無機化合物が浮
き出す為に起こる現象である。すなわち、充填材として
の有機高分子樹脂と繊維状無機化合物との界面に、空隙
が生じているということである。このことは、外観上美
観性に劣るだけではなく、白化部分は外部からの湿度の
影響などを受けやすいため、有機高分子樹脂と繊維状無
機化合物との界面を通じて外部から水分が侵入し、太陽
電池の特性を低下させる原因になる。また、表面被覆材
が白化することは、表面被覆材の透過率の低下を及ぼす
ことになり、これは太陽電池の変換効率の低下にもつな
がる。

【００２０】しわは、光起電力素子と表面被覆材の一部
である充填材とが剥離し、表面被覆材にしわがよるとい
う現象である。このことは、上記の白化と同様に剥離界
面へ水分が侵入し、太陽電池の劣化を引き起こす原因と
なる。屋根としての寿命は５０年という長期間における
信頼性を確保する必要がありこれらの欠陥は大きな問題
となる。

【００２１】もう一つは、出力端子部の浮き出しという
問題である。ここで、出力端子部について簡単に説明す
る。光起電力素子上にその起電力を効果的に集電するた
めの集電電極が設けられている。さらに、これらの集電
電極により集められた電力を外部に取り出すために、非
発電領域に出力端子を設けている。

【００２２】このような出力端子の浮き出しとは、特に
出力端子部分が波形に追従して設けられている場合等
に、波形の凹部において出力端子部が膨れるという現象
のことである。すなわち、この部分においては端子部分
が、集電電極部分あるいは光起電力素子から浮き上がっ
ているということである。このことは、外観上美観性に
劣るのはもちろんのこと、太陽電池の発電した電力を集
め、外部へと取り出すための出力端子部分での抵抗の上
昇による電力ロスや、また浮き上がることによりできる
空隙部分に湿度が侵入し光起電力素子を短絡させ発電し
なくなるといった現象を引き起こす。

【００２３】本発明は、被覆材の白化・しわの発生や出
力端子の浮き出しがなく、屋根材としての美観性・長期
信頼性に優れ、かつ軽量・安価で加工性・施工性に優れ
た太陽電池モジュール、及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１ないし１４の発
明は、光起電力素子と、光起電力素子の非受光面側に設
けられた補強板と、光起電力素子を封止し、かつ補強板
上に固定するための被覆材とを有する太陽電池モジュー
ルに関する発明であり、光起電力素子を含む補強板の一
部あるいは全部に曲率部を有し、曲率部が受光面に対し
て凸である場合には曲率半径が６０ｍｍ以上で、凹であ
る場合には曲率半径が８０ｍｍ以上である点に特徴を有
する。

【００２５】請求項１５ないし２０の発明は、光起電力
素子の非受光面側に補強板を設け、被覆材で光起電力素
子を封止するとともに補強板上に固定する太陽電池モジ
ュールの製造方法に関する発明であり、光起電力素子を
含む補強板の一部あるいは全部に曲率部を形成する加工
工程を有し、曲率部が受光面に対して凸である場合には
曲率半径を６０ｍｍ以上に設定し、凹である場合には曲
率半径を８０ｍｍ以上に設定する点に特徴を有する。

【００２６】上記のように、本発明は、光起電力素子
と、光起電力素子の非受光面側に設けられた補強板と、
光起電力素子を封止し、かつ補強板上に固定するための
被覆材とを有する新規な太陽電池モジュール、及びその
製造方法に係るものであり、各発明の構成及び作用をさ
らに説明する。

【００２７】１）本発明の太陽電池モジュールにおい
て、光起電力素子を含む補強板の一部あるいは全部に曲
率部を有し、曲率部が受光面に対して凸である場合には
曲率半径が６０ｍｍ以上で、凹である場合には曲率半径
が８０ｍｍ以上であることにより、曲率部を有するよう
に加工した後にも、表面被覆材の白化やしわの発生しな
い太陽電池モジュールとなる。すなわち、成形後も凸部
での白化や凹部でのしわが発生しない太陽電池モジュー
ルが形成されるため、美観性にすぐれ、白化による変換
効率の低下もなく、空隙部への水分の侵入もない長期信
頼性に優れた太陽電池モジュールとすることができる。

【００２８】さらに、出力端子部分の浮き出しのない太
陽電池モジュールが形成される。すなわち、出力端子部
での電力ロスのない高変換効率の太陽電池モジュールと
することができる。

【００２９】２）曲率部が受光面に対して凸である場合
には曲率半径が８０ｍｍ以上で、凹である場合には曲率
半径が１００ｍｍ以上であることにより、上記１）の効
果をさらに高めることができる。

【００３０】３）太陽電池モジュールの曲率部分が、凹
部と凸部とを連続的に形成した波形状に加工されること
により、美観性に優れた屋根材となる。すなわち、凹部
と凸部とを連続的に形成した波形状に屋根材を加工する
ことにより、瓦屋根にちかく、重厚感と落ち着きのある
美観性にすぐれた外観となる。

【００３１】４）太陽電池モジュールの加工工程におい
て、平板太陽電池モジュールとした後、曲率部を有する
ように加工することにより、加工性に優れた太陽電池モ
ジュールとなる。すなわち、平板の屋根材とした後に加
工することにより、太陽電池が付属していても、通常の
鋼板による金属屋根材を使用した際と同様の工程におい
て加工し屋根材とすることができる。

【００３２】５）光起電力素子の受光面側が、繊維状無
機化合物を含有した有機高分子樹脂層と、それに接して
その外側の最表面に被覆された透明樹脂フィルム層とを
有することにより、フレキシブル性と耐スクラッチ性と
を兼ね備えた太陽電池モジュールとなる。すなわち、表
面をフィルム層とすることによりフレキシブル太陽電池
とすることができ、又、繊維状無機化合物を含有するこ
とにより外部からの傷つきにも強い（耐スクラッチ性に
優れた）太陽電池とすることができる。

【００３３】さらに、軽量な太陽電池モジュールとする
ことができる。すなわち、表面をフィルムで被覆するこ
とにより太陽電池モジュールを軽量化でき、フレームレ
スによる軽量化の効果をさらに高めることができる。

【００３４】６）有機高分子樹脂が、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体であることにより、従来から太陽電池モジ
ュールの被覆材として最も用いられている樹脂であり、
現在の被覆材を大きく変更することなしに上述した効果
を得ることができる。

【００３５】７）エチレン−酢酸ビニル共重合体におい
て、酢酸ビニル含有量が２０％ないし３０％であること
により、上記の１）の効果をさらに高め、白化やしわを
防ぎ美観性・信頼性に優れた被覆材となる。

【００３６】８）繊維状無機化合物に対する有機高分子
樹脂の充填率の重量比が７ないし２３であることによ
り、耐スクラツチ性を十分に確保し、上記１）および
６）の効果を高め、さらに信頼性の高い被覆材とするこ
とができる。

【００３７】９）有機高分子樹脂の厚みが２００μｍな
いし６００μｍであることにより、難燃性の屋根材とな
る。すなわち、燃焼エネルギーの高い有機高分子樹脂の
樹脂量が少ないため難燃性の屋根材となる。

【００３８】さらに、上記の効果に加えさらに被覆材の
白化やしわを抑制できる。すなわち、曲率部をもつ加工
をした場合、曲率加工の中立点からの距離が比較的近い
ため白化やしわを抑制する。

【００３９】１０）波形状のピッチが１００ｍｍないし
５００ｍｍであることにより、瓦屋根に近い高級感のあ
る美観性に優れた屋根材となる。

【００４０】１１）波形状の凹部と凸部の高さの差が５
ｍｍないし２００ｍｍであることにより、防水性に優れ
る。凹凸の高低さを設けることにより、波形の凹部が雨
の流路になるため雨水が横に広がり隣接する太陽電池モ
ジュールとの接合部に流れ込むのを防ぐため、漏水の心
配のない防水性に優れた屋根となるさらに、光利用率の
高い太陽電池モジュールとなる。すなわち、波形状に加
工した後でも平板加工の時と同様の光利用率をもち変換
効率の高い太陽電池とすることができる。

【００４１】１２）光起電力素子が可撓性の基板上に形
成された薄膜半導体であることにより、加工性に優れた
太陽電池モジュールとなる。

【００４２】１３）薄膜半導体層がアモルファスシリコ
ン半導体層であることにより、安価で軽量かつフレキシ
ブルな太陽電池モジュールとすることができる。

【００４３】１４）太陽電池モジュールの端部を折り曲
げ加工したことにより、施工性に優れた屋根一体型太陽
電池モジュールとなる。すなわち、端部を曲げ加工する
ことにより、軒下部分より順次折り曲げ加工部分をジョ
イントさせていけば屋根施工が可能なため、容易かつス
ピーディーに施工できる。

【００４４】さらに、耐震性に優れる。すなわち、折り
曲げ加工することにより従来必要であったフレームや架
台が不要となるため、軽量な屋根となり建築物への負担
が少なく地震などの揺れにも強い。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を詳述するが、本発明の趣旨に合致する限り、これら
に限定されるものではない。

【００４６】図１は、本発明の太陽電池モジュールを示
しており、（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’
線断面図である。図１において、１０１は光起電力素
子、１０２は繊維状無機化合物、１０３は透明な有機高
分子樹脂層、１０４は最表面に位置する透明樹脂フィル
ム層、１０５は裏面の充填材、１０６は裏面絶縁フィル
ム、１０７は補強板である。外部からの光は、最表面の
フィルム１０３から入射して光起電力素子１０１に到達
し、生じた起電力は、不図示の出力端子より外部に取り
出される。

【００４７】本発明における代表的な光起電力素子１０
１は、導電性基体上に光変換部材としての半導体光活性
層と透明導電層が形成されたものである。図２は、その
一例としての光起電力素子の基本構成を示しており、
（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’線概略断面
図、（ｃ）はそのＢ−Ｂ’線概略断面図である。図２に
おいて、２０１は導電性基体、２０２は裏面反射層、２
０３は半導体光活性層、２０４は透明導電層、２０５は
集電電極、２０６は出力端子である。

【００４８】導電性基体２０１は、光起電力素子の基体
になると同時に、下部電極の役割も果たしている。導電
性基体２０１の材料としては、例えば、シリコン、タン
タル、モリブデン、タングステン、ステンレス鋼、アル
ミニウム、銅、チタン、カーボンシート、鉛メッキ鋼
板、導電層が形成してある樹脂フィルムやセラミックス
などがある。

【００４９】導電性基体２０１上には、裏面反射層２０
２として、金属層、または金属酸化物層、もしくは金属
層と金属酸化物層を形成しても良い。金属層には、例え
ば、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎｉ，などが
用いられ、金属酸化物層には、例えば、ＺｎＯ，ＴｉＯ
₂，ＳｎＯ₂などが用いられる。上記金属層及び金属酸化
物層の形成方法としては、例えば、抵抗加熱蒸着法、電
子ビーム蒸着法、スパッタリング法などがある。

【００５０】半導体光活性層２０３は光電変換を行う部
分で、具体的な材料としては、例えば、Ｐｎ接合型多結
晶シリコン、ｐｉｎ接合型アモルファスシリコン、ある
いはＣｕｌｎＳｅ₂，ＣｕｌｎＳ₂，ＧａＡｓ，ＣｄＳ／
Ｃｕ₂Ｓ，ＣｄＳ／ＣｄＴｅ，ＣｄＳ／ｌｎＰ，ＣｄＴ
ｅ／Ｃｕ₂Ｔｅをはじめとする化合物半導体などが挙げ
られる。半導体光活性層の形成方法としては、多結晶シ
リコンの場合は、例えば、溶融シリコンのシート化か非
晶質シリコンの熱処理など、アモルファスシリコンの場
合は、例えば、シランガスなどを原料とするプラズマＣ
ＶＤなど、化合物半導体の場合は、例えば、イオンプレ
ーティング、イオンピームデポジション、真空蒸着法、
スパッタ法、電析法などがある。

【００５１】透明導電層２０４は太陽電池の上部電極の
役目を果たしている。透明導電層に用いる材料として
は、例えば、Ｉｎ₂Ｏ₃，ＳｎＯ₂，ｌｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ
₂（ＩＴＯ），ＺｎＯ，ＴｉＯ₂，Ｃｄ₂ＳｎＯ₄，高濃度
不純物ドープした結晶性半導体層などがある。透明導電
層の形成方法としては、例えば、抵抗加熱蒸着、スパツ
タ法、スプレー法、ＣＶＤ法、不純物拡散法などがあ
る。

【００５２】透明導電層２０４の上には、電流を効率よ
く集電するため、格子状の集電電極２０５（グリッド）
を設けてもよい。集電電極２０５の具体的な材料として
は、例えば、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ｓｎ、あるいは銀ペーストをはじめとする導
電性ペーストなどが挙げられる。集電電極２０５の形成
方法としては、例えば、マスクパターンを用いたスパッ
タリング、抵抗加熱、ＣＶＤ法や、全面に金属膜を蒸着
した後で不必要な部分をエッチングで取り除きパターニ
ングする方法、光ＣＶＤにより直接グリッド電極パター
ンを形成する方法、グリッド電極パターンのネガパター
ンのマスクを形成した後にメッキする方法、導電性ペー
ストを印刷する方法などがある。

【００５３】導電性ペーストは、通常、微粉末状の銀、
金、銅、ニッケル、カ―ボンなどをバインダーポリマー
に分散させたものなどが用いられる。バインダーポリマ
ーとしては、例えば、ポリエステル、エポキシ、アクリ
ル、アルキド、ポリビニルアセテート、ゴム、ウレタ
ン、フェノールなどの樹脂が挙げられる。

【００５４】最後に、起電力を取り出すため、プラス側
出力端子２０６ａおよびマイナス側出力端子２０６ｂが
導電性基体と集電電極に取り付けられる。導電性基体へ
は銅タブ等の金属体をスポット溶接や半田で接合する方
法などが取られ、集電電極へは金属体を導電性ペースト
や半田によって電気的に接続する方法などが取られる。
なお、集電電極２０５に取り付ける際に、出力端子が導
電性金属基板や半導体層と接触して短絡するのを防ぐた
め、絶縁体２０８を設けることが望ましい。

【００５５】上記の手法で作成した光起電力素子は、所
望する電圧あるいは電流に応じて直列か並列に接続され
る。直列の場合は出力端子のプラス側とマイナス側を、
並列の場合は同極性どうしを接続する。また、これとは
別に絶縁化した基板上に光起電力素子を集積化して、所
望の電圧あるいは電流を得ることもできる。

【００５６】なお、出力端子や素子の接続に用いる金属
部材の材質としては、高導電性、半田付け性、コストな
どを考慮して、銅、銀、半田、ニッケル、亜鉛、錫の中
から選択することが望ましい。

【００５７】次に、本発明に用いられる加工について詳
しく説明する。まず、平板の太陽電池モジュールを作成
した後に、図１（ａ）に示すように曲率部を有する波形
状に加工する。この場合、曲率部の受光面に対して凸で
ある部分（以下「凸部」という。）における曲率半径は
６０ｍｍ以上に、曲率部の受光面に対して凹である部分
（以下「凹部」という。）における曲率半径は８０ｍｍ
以上に設定する。好ましくは、凸部における曲率半径は
８０ｍｍ以上に、凹部における曲率半径は１００ｍｍ以
上に設定する。ただし、図１においては、凹部と凸部が
連続する波形状に加工した例を示したが、これに限定さ
れるものではなく、太陽電池モジュールの一部にのみ曲
率部を有するような加工を施してもよい。これらの実験
結果については、下記表１に示している。なお、その成
形方法において、平板太陽電池モジュールとした後に波
形状に加工する例を示したが、これに限定されるもので
はなく、予め曲率部をもつ補強板に後から貼り付けるよ
うにしてもよい。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１から明らかなように、波形状の凸部に
おいて曲率半径が６０ｍｍよりも小さい場合には、この
部分において被覆材に白化がみられる。これは、充填材
中に含浸されている繊維状無機化合物が急激な曲げに追
従できずに浮き出してくる現象である。すなわち、白化
している部分では繊維状無機化合物と充填材として用い
ている有機高分子樹脂との間に剥離が起こり、その界面
には空隙が生じている。これは、美観を損ねるばかりで
なく、この部分に外部からの水分が侵入し、太陽電池の
特性を低下させる原因になる。また、表面被覆材が白化
することは、表面被覆材の透過率の低下を及ぼすことに
なり、太陽電池の変換効率の低下にもつながる。太陽電
池としては２０年、屋根としては５０年という寿命を保
証しなければならないとされている現在、このような現
象は、長期間の信頼性を低下させるため大きな問題とな
る。

【００６０】波形状の凹部において曲率半径が８０ｍｍ
よりも小さい場合には、この部分において被覆材にしわ
が発生する。すなわち、凹部においては、受光面側の被
覆材は全て収縮する方向の応力を受け、この応力を吸収
するしようとするが、小さな曲率半径である場合は追従
しきれずに、光起電力素子と表面被覆材の一部である充
填材とが剥離し、表面被覆材にしわがよる。この部分に
は、空隙が存在するわけであり、白化した場合と同様に
水分の侵入を受けやすい。

【００６１】図１（ａ）において、波形状のピッチは１
００ｍｍないし５００ｍｍであることが望ましい。すな
わち、一つの山の頂点から隣接する山の頂点までの距離
が１００ｍｍないし５００ｍｍであることが望ましい。
これらの実験結果については、下記表２に示している。

【００６２】

【表２】

【００６３】表２に示すように、波形状のピッチが６０
ｍｍを越える場合には長期使用による効率の低下は見ら
れないが、１００ｍｍ以上であれば、１つの導電性基板
上の光起電力素子に多数の波形を形成することがないた
め、光起電力素子にかかる応力が低減され、光起電力素
子の信頼性を確保でき好ましい。

【００６４】また、波の高さは５ｍｍないし２００ｍｍ
であることが望ましい。すなわち、一つの山の頂点の高
さと凹部の底の高さの差が５ｍｍないし２００ｍｍであ
ることが望ましい。これらの、検討結果については、下
記表３に示す。

【００６５】

【表３】

【００６６】表３から明らかなように、波の高さが５ｍ
ｍ以上であれば、波の凹部が完全に雨の流路になる事が
できないため、雨水が横に広がり隣接する太陽電池モジ
ュールとの接合部に流れ込み、屋根の防水性を低下させ
るという問題がなく好ましい。波の高さが２００ｍｍ以
下であれば、太陽が太陽電池モジュールに対して垂直に
当たらなくなったときに凸部で凹部を影にしてしまうと
いう現象が起こり、光利用率を低下させるという問題が
なく好ましい。すなわち、太陽電池としての変換効率を
低下させるという問題がなく好ましい。

【００６７】また、波形状に加工した本来の目的であ
る、瓦屋根に近い高級感のある屋根材ということを考え
た場合、波形状のピッチと波の高さの比が重要になる。
具体的には、波型のピッチ／波の高さ＝０．５ないし１
００であることが望ましい。すなわち、上記のように波
型のピッチは１００ｍｍ以上が望ましいため、波の高さ
は２００ｍｍ以下であることが望ましく、波の高さは５
ｍｍ以上であることが望ましいため、波型のピッチは５
００ｍｍ以下であることが望ましい。

【００６８】上記したような、曲率部分あるいは波形状
の加工は、プレス成形機により加工することが望まし
い。通常の屋根材の加工はプレス成形機を用いて行って
おり、太陽電池モジュールもプレス成形機により加工す
ることにより加工性を向上させ、通常の屋根材と同様の
加工が可能となる。

【００６９】さらに、太陽電池モジュールの端部は折り
曲げ加工されていることが望ましい。図１（ｂ）の断面
図に示すように一方を受光面側に、もう一方を非受光面
側に折り曲げることが望ましい。このように折り曲げる
ことにより、軒下部から本発明の屋根材一体型太陽電池
モジュールを設置する際に、隣接する上下の太陽電池モ
ジュールの折り曲げ部をジョイント式に嵌め込んでいけ
ばよく、施工性が非常に向上する。また、折り曲げ加工
をすることにより、太陽電池を屋根に設置する従来の施
工方式の場合に必要とされていたフレームや架台が不要
となるため、大幅なコストダウンが行えるとともに、軽
量化が行える。この折り曲げ加工を、ローラーフォーマ
ー加工により行えば、加工スピードも向上し、更なるコ
ストダウンを行うことができる。

【００７０】次に、本発明に用いられる被覆材の構成に
ついて詳しく説明する。図１（ｂ）の断面図に示したよ
うに、１０１は光起電力素子、１０２は繊維状無機化合
物、１０３は透明な有機高分子樹脂層、１０４は最表面
に位置する透明樹脂フィルム層、１０５は裏面の充填
材、１０６は裏面絶縁フィルム、１０７は補強板であ
る。繊維状無機化合物１０２は、太陽電池モジュールの
折り曲げ部分には存在しないことが望ましい。折り曲げ
部分に繊維状無機化合物１０２が存在しない場合には、
白化が起こり信頼性の低下を来たすという問題がなく好
ましい。

【００７１】また、折り曲げ加工をローラーフォーマー
加工で行う際には、ローラーのかかる部分、すなわち折
り曲げ部分の厚みが薄いことが望ましい。この点から
も、折り曲げ部分の被覆材は表面樹脂フィルム１０４お
よび透明有機高分子樹脂１０３のみであることが望まし
く、その他の被覆材は各々の効果が発揮できる最低限の
大きさとすることが望ましい。

【００７２】次に、本発明に用いられる被覆材の材料に
ついて詳しく説明する。

【００７３】（繊維状無機化合物）表面充填材中に含浸
されている繊維状無機化合物１０２について以下に述べ
る。まず、透明有機高分子樹脂中に繊維状無機化合物を
含浸させる理由としては、以下のようなことがあげられ
る。

【００７４】太陽電池モジュール、特に住宅の屋根、壁
に設置されるモジュールには難燃性が求められている。
ところが、透明有機高分子樹脂の量が多いと非常に燃え
やすい表面被覆材となり、またその量が少ないと外部の
衝撃から内部の光起電力素子を保護することができなく
なる。そこで、少ない樹脂で光起電力素子を外部環境か
ら十分に保護するために、表面被覆材として繊維状無機
化合物を含浸した透明高分子樹脂を使用する。

【００７５】具体的には、繊維状無機化合物として、例
えば、ガラス繊維不織布、ガラス繊維織布、ガラスフィ
ラーなどがあげられる。特に、ガラス繊維不織布を用い
ることが好ましい。ガラス繊維織布は、コストが高く、
含浸もされにくい。ガラスフイラーを用いる場合には、
耐スクラツチ性があまり向上しないため、より少量の透
明有機高分子樹脂で光起電力素子を被覆することが難し
い。また、長期使用に関して十分な密着力を確保するた
めに、透明有機高分子樹脂に使用したものと同様に、シ
ランカップリング剤や有機チタネート化合物などで繊維
状無機化合物を処理しておくことが望ましい。

【００７６】一方、被覆材における繊維状無機化合物に
対する有機高分子樹脂の重量比が７ないし２３であるこ
とが望ましい。重量比が７以上であれば波形加工した際
の白化やしわが生じることがなく好ましい。また、２３
以下であれば補強効果が十分で耐スクラツチ性を確保す
ることができ好ましい。

【００７７】（有機高分子樹脂層）表面充填材として用
いられている透明な有機高分子樹脂層は、光起電力素子
の凹凸を樹脂で被覆し、素子を温度変化、湿度、衝撃な
どの過酷な外部環境から守り、かつ表面フィルムと素子
との接着を確保するために必要である。したがって、耐
候性、接着性、充填性、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性が要
求される。これらの要求を満たす樹脂としては、例え
ば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレ
ン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−
アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、ブチラール樹脂
などのポリオレフィン系樹脂、ウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂などが挙げられる。特に、ＥＶＡは太陽電池用途
としてバランスのとれた物性を有しており、好んで用い
られる。

【００７８】また、ＥＶＡはそのままでは熱変形温度が
低いために容易に高温使用下で変形やクリープを生ずる
ので、架橋して耐熱性を高めておくことが望ましい。Ｅ
ＶＡの場合は、有機過酸化物で架橋するのが一般的であ
る。有機過酸化物による架橋は、有機過酸化物から発生
する遊離ラジカルが樹脂中の水素やハロゲン原子を引き
抜いてＣ−Ｃ結合を形成することによって行われる。

【００７９】有機過酸化物の活性化方法には、例えば、
熱分解、レドックス分解およびイオン分解などが知られ
ている。一般には、熱分解法が好んで行われている。

【００８０】有機過酸化物の化学構造の具体例として
は、ヒドロペルオキシド、ジアルキル（アリル）ペルオ
キシド、ジアシルペルオキシド、ペルオキシケタール、
ペルオキシエステル、ペルオキシカルボネートおよびケ
トンペルオキシドに大別される。

【００８１】ヒドロペルオキシド系としては、例えば、
ｔ−ブチルペルオシキド、１，１，３，３−テトラメチ
ルブチルペルオキシド、ｐ−メンタンヒドロペルオキシ
ド、クメンヒドロペルオキシド、ｐ−サイメンヒドロペ
ルオキシド、ジイソプロピルベンゼンペルオキシド、
２，５−ジメチルヘキサン２，５−ジヒドロペルオキシ
ド、シクロヘキサンペルオキシド、３，３，５−トリメ
チルヘキサノンペルオキシドなどがある。

【００８２】ジアルキル（アリル）ペルオキシド系とし
ては、例えば、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジクミル
ペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシドなどがあ
る。

【００８３】ジアシルペルオキシド系としては、例え
ば、ジアセチルペルオキシド、ジプロピオニルペルオキ
シド、ジイソブチリルペルオキシド、ジオクタノイルペ
ルオキシド、ジデカノイルペルオキシド、ジラウロイル
ペリオキシド、ビス（３，３，５−トリメチルヘキサノ
イル）ペルオキシド、ペンゾイルペルオキシド、ｍ−ト
ルイルペルオキシド、ｐ−クロロベンゾイルペルオキシ
ド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ペルオ
キシこはく酸などがある。

【００８４】ペルオキシケタール系としては、例えば、
２，２−ジ−ｔ−ブチルペルオキシプタン、１，１−ジ
−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキサン、１，１−ジ−
（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシ
クロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブ
チルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、１，３−
ジ（ｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、
２，５−ジメチル−２，５−ジベンゾイルペルオキシヘ
キサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ペルオキシベ
ンゾイル）ヘキシン−３、ｎ−ブチル−４，４−ビス
（ｔ−ブチルペルオキシ）バレレートなどがある。

【００８５】ペルオキシエステル系としては、例えば、
ｔ−ブチルペルオキシアセテート、ｔ−ブチルペルオキ
シイソブチレート、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、
ｔ−ブチルペルオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルペ
ルオキシ３，３，５−トリメチルヘサノエート、ｔ−ブ
チルペルオキシ２−エチルヘキサノエート、（１，１，
３，３−テトラメチルブチルペルオキシ）２−エチルヘ
キサノエート、ｔ−ブチルペルオキシラウレート、ｔ−
ブチルペルオキシベンゾエート、ジ（ｔ−ブチルペルオ
キシ）アジペート、２，５−ジメチル２，５−ジ（ペル
オキシ２−エチルヘキサノイル）ヘキサン、ジ（ｔ−ブ
チルペルオキシ）イソフタレート、ｔ−ブチルペルオキ
シマレート、アセチルシクロヘキシルスルフォニルペル
オキシドなどがある。

【００８６】ペルオキシカルポナート系としては、例え
ば、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカルボナート、
ジ−ｎ−プロピルペルオキシジカルボナート、ジ−ｓｅ
ｃ−ブチルペルオキシジカルボナート、ジ（イソプロピ
ルペルオキシ）ジカルボナート、ジ（２−エチルヘキシ
ルペルオキシ）ジカルボナート、ジ（２−エトキシエチ
ルペルオキシ）ジカルボナート、ジ（メトキシイドプロ
ピルペルオキシ）カルボナート、ジ（３−メトキシブチ
ルペルオキシ）ジカルボナート、ビス−（４−ｔ−ブチ
ルシクロヘキシルペルオキシ）ジカルボナートなどがあ
る。

【００８７】ケトンペルオキシド系としては、例えば、
アセチルアセトンペルオキド、メチルエチルケトンペル
オキシド、メチルイソブチルケトンペルオキド、ケトン
ペルオキシドなどがある。その他の構造ではビニルトリ
ス（ｔ−ブチルペルオキシ）シランなども知られてい
る。

【００８８】なお、有機過酸化物の添加量は、充填材樹
脂１００重量部に対して０．５ないし５重量部である。

【００８９】上記の有機過酸化物を充填材に併用し、加
圧加熱しながら架橋および熱圧着を行うことが可能であ
る。加熱温度ならびに時間は、各々の有機過酸化物の熱
分解温度特性で決定することができる。一般には、熱分
解が９０％以上、より好ましくは９５％以上進行する温
度と時間をもって加熱加圧を終了する。これによる充填
材のゲル分率は、８０％以上が好ましい。

【００９０】ここでゲル分率とは、以下の式で求められ
る。 ゲル分率＝（未溶解分の重量／試料の元の重量）×１０
０（％） すなわち、透明有機高分子樹脂をキシレン等の溶媒で抽
出した場合、架橋してゲル化した部分は溶出せず、架橋
していないゾル部分のみ溶出する。ゲル分率１００％と
は、完全に架橋が完了したことを示す。抽出後、残った
試料を取り出し、キシレンを蒸発させることにより、未
溶解のゲル分のみを得ることができる。ゲル分率が８０
％未満である場合には、耐熱性や耐クリープ性に劣るた
め、夏などの高温下での使用の際に問題が生じる。

【００９１】上記の架橋反応を効率良く行うためには、
架橋助剤と呼ばれるトリアリルイソシアヌレート（ＴＡ
ＩＣ）などを用いることが望ましい。一般には、充填材
樹脂１００重量部に対して１ないし５重量部の添加量で
ある。その際の、ＥＶＡ中の酢酸ビニル含有量が２０％
ないし３０％であることが望ましい。酢酸ビニルの含有
量が２０％以下であり架橋度が同じＥＶＡである場合に
は、その架橋密度は高くなるため、非常に固い充填材と
なりフレキシブルな加工性に劣る。また、３０％以上で
あると、柔らかくなりすぎて、凹部でのしわなどが起こ
りやすくなる。これらの、検討結果の詳細を下記表４に
示す。

【００９２】

【表４】

【００９３】本発明に用いられる充填材の材料は耐候性
において優れたものであるが、更なる耐候性の改良、あ
るいは、充填材下層の保護のために、紫外線吸収剤を併
用することもできる。紫外線吸収剤としては、公知の化
合物が用いられるが、太陽電池モジュールの使用環境を
考慮して低揮発性の紫外線吸収剤を用いることが好まし
い。紫外線吸収剤の他に光安定化剤も同時に添加すれ
ば、光に対してより安定な充填材となる。

【００９４】具体的な化学構造としては、サリチル酸
系、ペンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノ
アクリレート系に大別される。

【００９５】サリチル酸系としては、例えば、フェニル
サリシレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフエニルサリシレ
ート、ｐ−オクチルフェニルサリシレートなどがある。

【００９６】ベンゾフェノン系としては、例えば、２，
４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４
−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オク
トキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシル
オキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４−
メトキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−
４，４′−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ
−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、ビス（２
−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ペンゾフェノン）メ
タンなどがある。

【００９７】ベンゾトリアゾール系としては、例えば、
２−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベン
ゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−５′−ｔｅ
ｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−
（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ・ｔｅｒｔ−ブチ
ルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロ
キシ−３′−ｔｅｒｔ−プチル−５−メチルフェニル）
−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロ
キシ−３′，５′−ジ・ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−
５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキ
シ−３′，５′−ジ・ｔｅｒｔ−アミルルフェニル）ベ
ンゾトリアゾール、２−｛２′−ヒドロキシ−３′−
（３″，４″，５″，６″−テトラヒドロフタルイミド
メチル）−５′−メチルフェニル｝ベンゾトリアゾー
ル、２，２−メチレンビス｛４−（１，１，３，３−テ
トラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール
−２−イル）フェノール｝などがある。

【００９８】シアノアクリレート系としては、例えば、
２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３′−ジフェニ
ルアクリレート、エチル−２−シアノ−３，３′−ジフ
エニルアクリレートなどがある。

【００９９】上記の紫外線吸収剤は、少なくとも１種以
上添加することが好ましい。これらの紫外線吸収剤以外
に耐候性を付与する方法としては、光安定剤、好ましく
はヒンダードアミン系光安定化剤等の着色していない光
安定剤を使用できることが知られている。ヒンダードア
ミン系光安定化剤は紫外線吸収剤のようには紫外線を吸
収しないが、紫外線吸収剤を併用することによって著し
い相乗効果を示す。添加量は、樹脂１００重量部に対し
て０．１〜０．３重量部程度が一般的である。

【０１００】ヒンダードアミン系光安定化剤としては、
例えば、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチ
ル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル
ピペリジン重縮合物、ポリ［｛６−（１，１，３，３−
テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン
−２，４−ジイル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル
−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛｛２，
２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミ
ノ｝］、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−アミノプロピル）エチレ
ンジアミン・２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，
２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミ
ノ］−６−クロロ−１，３，５−トリアジン縮合物、ビ
ス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）
セパレート、２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−４−ヒドロ
キシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，
２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）など
が知られている。

【０１０１】さらに、耐熱性・熱加工性改善のために、
酸化防止剤を添加することも可能である。添加量は、樹
脂１００重量部に対して０．１〜１重量部が適正であ
る。

【０１０２】酸化防止剤の化学構造としては、モノフェ
ノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系、
硫黄系、燐酸系に大別される。

【０１０３】モノフェノール系としては、例えば、２，
６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化
ヒドロキシアニゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル
−４−エチルフェノールなどがある。

【０１０４】ビスフェノール系としては、例えば、２，
２′−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−
ブチルフェノール）、２，２′−メチレン−ビス−（４
−エチル−６−ｔｅｒｔブチルフェノール）、４，４′
−チオビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ノール）、４，４′−ブチリデン−ビス−（３−メチル
−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、３，９−ビス
｛１，１−ジメチル−２−｛β−（３−ｔｅｒｔ−ブチ
ル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニ
ルオキシ｝エチル｝２，４，８，１０−テトラオキサス
ピロ｝５，５ウンデカンなどがある。

【０１０５】高分子フェノール系としては、例えば、
１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−
５−ｔｅｒｔ−プチルフェニル）ブタン、１，３，５−
トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒ
ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テト
ラキス−｛メチレン−３−（３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ
−ブチル−４′−ヒドロキスフェニル）プロピオネー
ト｝メタン、ビス（３，３′−ビス−４′−ヒドロキシ
−３′−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッ
ド｝グルコールエステル、１，３，５−トリス（３′，
５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−ヒドロキシベンジ
ル）−ｓ−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５
Ｈ）トリオン、トリフエノール（ビタミンＥ）などが知
られている。

【０１０６】一方、硫黄系としては、例えば、ジラウリ
ルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオ
ネート、ジステアリルチオプロピオネートなどがある。

【０１０７】燐酸系としては、例えば、トリフェニルホ
スファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェ
ニルジイソデシルホスファイト、４，４′−ブチリデン
−ビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル
−ジ−トリデシル）ホスファイト、サイクリックネオペ
ンタンテトライルビス（オクタデシルホスファイト）、
トリス（モノおよび／あるいはジフェニルホスファイ
ト、ジイソデシルペンタエリスリトールジフォスファイ
ト、９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファ
フェナスレン−１０−オキサイド、１０−（３，５−ジ
−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，
１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナン
スレン−１０−オキサイド、１０−デシロキシ−９，１
０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフエナンス
レン、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，
４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、サ
イクリックネオペンタンテトライルビス（２，６−ジ−
ｔｅｒｔ−メチルフェニル）ホスファイト、２，２−メ
チレンビス（４，６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）オク
チルホスファイトなどがある。

【０１０８】さらに、より厳しい環境下で太陽電池モジ
ュールの使用が想定される場合には、充填材と光起電力
素子、あるいは表面フィルムとの密着力を向上すること
が好ましい。シランカップリング剤や有機チタネート化
合物などを充填材に添加することで前記密着力を改善す
ることが可能である。添加量は、充填材樹脂１００重量
部に対して０．１ないし３重量部が好ましく、０．２５
ないし１重量部がより好ましい。さらに、含浸している
繊維状無機化合物と透明有機高分子化合物の密着力を向
上させるためにも、シランカップリング剤や有機チタネ
ート化合物などを透明有機高分子中に添加することが効
果的である。

【０１０９】シランカップリング剤としては、例えば、
ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（βメトキシエ
トキシ）シラン、ピニルトリエトキシシラン、ビニルト
リメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミ
ノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェ
ニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロ
ピルトリメトキシシランなどが挙げられる。

【０１１０】一方、光起電力素子に到達する光量の減少
をなるべく抑えるために、表面充填材は透明でなくては
ならず、具体的には光透過率が４００ｎｍ以上８００ｎ
ｍ以下の可視光波長領域において８０％以上であること
が望ましく、９０％以上であることがより望ましい。ま
た、大気からの光の入射を容易にするために、摂氏２５
度における屈折率が１．１から２．０であることが好ま
しく、１．１から１．６であることがより好ましい。

【０１１１】さらに、本発明の有機高分子樹脂の厚み
は、２００μｍないし６００μｍであることが望まし
い。検討結果については、下記表５に示す。

【０１１２】

【表５】

【０１１３】表５から明らかなように、２００μｍ以上
であれば、耐スクラッチ性を確保でき、屋根材として使
用する際の安全性に問題がない。一方、６００μｍ以下
であれば、難燃性が低下するという問題がない。

【０１１４】（透明樹脂フィルム層）本発明で用いられ
る透明樹脂フィルム層１０４は、太陽電池モジュールの
最表層に位置するため耐候性、耐汚染性、機械強度をは
じめとして、太陽電池モジュールの屋外暴露における長
期信頼性を確保するための性能が必要である。本発明に
用いられる樹脂フィルムとしては、例えば、フッ素樹
脂、アクリル樹脂などがある。なかでもフツ素樹脂は、
耐候性、耐汚染性に優れているため、好んで用いられ
る。

【０１１５】具体的には、ポリフッ化ビニリデン樹脂、
ポリフッ化ピニル樹脂、あるいは四フッ化エチレン−エ
チレン共重合体などがある。耐候性の観点ではポリフッ
化ビニリデン樹脂が優れているが、耐候性および機械的
強度の両立と透明性では四フツ化エチレン−エチレン共
重合体が優れている。

【０１１６】前記有機高分子樹脂層との接着性の改良の
ために、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処
理、ＵＶ照射、電子線照射、火炎処理などの表面処理を
表面フィルムに行うことが望ましい。具体的には、光起
電力素子側の、ぬれ指数が３４ｄｙｎｅないし４５ｄｙ
ｎｅであることが好ましい。ぬれ指数が３４ｄｙｎｅ以
上であれば、樹脂フィルムと有機高分子樹脂層との接着
力が十分ではないために有機高分子樹脂層と樹脂フィル
ムの剥離が起こるという問題がなく好ましい。また、樹
脂フィルムとして、四フッ化エチレン−エチレン共重合
体樹脂フィルムを用いる場合には、ぬれ指数を４５ｄｙ
ｎｅを越えることは難しい。

【０１１７】さらに、樹脂フィルムの場合、延伸処理さ
れたフィルムにはクラックが生じる。すなわち、本発明
のように太陽電池モジュールの端部を折り曲げ加工する
際には、折り曲げ部分でフィルムが伸ばされる方向に応
力がかかり、フィルムにクラックが生じるため、その部
分での被覆材の剥離および水分の侵入を促し信頼性の低
下を来たす。このことより、延伸処理されていないフィ
ルムのほうが望ましい。具体的には、ＡＳＴＭ・Ｄ−８
８２試験法における、引っ張り破断伸びが縦方向、横方
向ともに２００％ないし８００％であることが好まし
い。

【０１１８】（絶縁フィルム）絶縁フィルム１０６は、
光起電力素子１０１の導電性金属基板と外部との電気的
絶縁を保つために必要である。絶縁フィルムの材料とし
ては、導電性金属基板と充分な電気絶縁性を確保でき、
しかも長期耐久性に優れ熱膨張、熱収縮に耐えられる、
柔軟性を兼ね備えた材料が好ましい。好適に用いられる
フィルムとしては、例えば、ナイロン、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリカーポネートなどが挙げられる。

【０１１９】（裏面充填材）裏面の充填材１０５は、光
起電力素子１０１と裏面の絶縁フィルム１０６および絶
縁フィルム１０６と補強板１０７との接着を図るための
ものである。裏面充填材の材料としては、導電性基板と
充分な接着性を確保でき、しかも長期耐久性に優れ熱膨
張、熱収縮に耐えられる、柔軟性を兼ね備えた材料が好
ましい。好適に用いられる材料としては、例えば、ＥＶ
Ａ、エチレン−アクリル酸メチル共重合（ＥＭＡ）、エ
チレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリエ
チレン、ポリビニルブチラール等のホットメルト材、両
面テープ、柔軟性を有するエポキシ接着剤などが挙げら
れる。また、補強板および絶縁フィルムとの接着力を向
上するために、これらの接着剤表面に粘着付与樹脂が塗
布されてもよい。これら充填材は、表面の充填材１０３
として使用されている透明高分子樹脂と同じ材料である
ことも多い。さらに工程の簡略化のため、絶縁フィルム
の両側には、上記の接着剤層をあらかじめ一体積層した
材料を用いてもよい。

【０１２０】（補強板）裏面の被覆フィルムの外側に
は、太陽電池モジュールの機械的強度を増すために、あ
るいは、温度変化による歪、反りを防止するために、ま
た、屋根材一体型太陽電池モジュールとするために補強
板１０７を張り付ける。例えば、耐候性、耐錆性に優れ
た有機高分子樹脂で被覆された塗装亜鉛鋼板、ステンレ
ス鋼板等の金属鋼板、プラスチック板、ＦＲＰ（ガラス
繊維強化プラスチック）板などが好ましい。

【０１２１】以上述べた光起電力素子、有機高分子樹脂
層、透明樹脂フィルム層、裏面被覆材、補強板を用いて
平板太陽電池付き屋根とし、端部を折り曲げ加工して、
波形に加工する方法を次に説明する。

【０１２２】光起電力素子受光面を被覆するには、シー
ト状に成型した透明高分子樹脂を作製し、これを素子の
表裏に加熱圧着する方法が一般的である。太陽電池モジ
ュールの作成時の積層構成は、図３に示されるような構
成である。すなわち、光起電力素子３０１、繊維状無機
化合物３０２、透明な有機高分子樹脂層３０３、透明樹
脂フィルム層３０４、裏面充填材３０５、絶縁フィルム
３０６、補強板３０７が図の順、あるいは逆の順で積層
され、加熱圧着して太陽電池モジュール３０８が得られ
る。なお、圧着時の加熱温度及び加熱時間は架橋反応が
十分に進行する温度・時間をもって決定する。

【０１２３】このようにして、作成した太陽電池モジュ
ール３０８を、ローラーフォーマー成形機により図４
（ａ）に示すように端部を折り曲げ加工する。ローラー
フォーマー成形とは、いくつかの異なる形のローラーの
取り付けられた成形機に鋼板を通すことにより、順次曲
げ加工を施していく成形方法である。この方法による
と、ベンダー曲げ等の方法よりも加工速度が速く、量産
性に優れている。本発明も、通常の鋼板の加工と同様に
平板太陽電池モジュールをローラーフォーマー成形機に
よる加工を行う。

【０１２４】この場合、使用するローラーフォーマー成
形機の搬送速度は１ｍ／ｍｉｎから３０ｍ／ｍｉｎ程度
が望ましい。１ｍ／ｍｉｎ以上であれば生産性に優れ、
又、３０ｍ／ｍｉｎ以下であれば被覆材に傷が入りにく
く歩留まりが好適である。ローラーフォーマー成形機の
送りロールは、太陽電池モジュールの集電電極上など凸
になっている部分には当接しないことが望ましい。凸部
にロールが当たると、その部分にのみ局部的に圧力がか
かるため表面に傷が付く可能性が高い。

【０１２５】次に、図４（ｂ）に示すとおり、プレス機
により波形加工を施し本発明の太陽電池モジュールを得
る。プレスは波型の上型と下型により、挟み込む形で行
われる。凸部は曲率半径６０ｍｍ以上の金型、凹部は曲
率半径８０ｍｍ以上の金型を使用する。また、プレスは
ローラーフォーマーで形成した馳組み部には硬質のゴム
を詰め込んだ状態で行われる。このとき、金型は馳組み
部を逃げるようになっており、これにより馳組み部が潰
れないようになっている。

【０１２６】またプレスする場合、下死点での上型と下
型のクリアランスは５．０ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下で
あることが望ましい。５．０ｍｍ以上であれば端部の折
り曲げ部分と凹部の重なる部分での鋼板のしわが大きく
なり外観上好ましくないという問題がない。さらに、光
起電力素子上にかかる圧力が大きくなるため、変換効率
の低下等を引き起こす可能性があるという問題もない。
また、２０．０ｍｍ以下であれば波の高さが低くなり、
意匠性に劣るという問題がない。ただし、上述したプレ
スの条件は、太陽電池モジュールの厚み、補強板の厚
み、形状、材料等により変化する可能性がある。その場
合、波形太陽電池モジュールとした後の波形状の凹凸の
高さの差が５ｍｍないし２００ｍｍとなるような条件で
行うことが好ましい。

【０１２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【０１２８】（実施例１） 〔光起電力素子〕まず、アモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）太陽電池（光起電力素子）を製作する。作製手順を
図２を用いて説明する。

【０１２９】洗浄したステンレス基板２０１上に、スパ
ッタ法で裏面反射層２０２としてＡｌ層（膜厚５０００
Å）とＺｎＯ層（膜厚５０００Å）を順次形成する。つ
いで、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ₄とＰＨ₃とＨ₂
の混合ガスからｎ型ａ−Ｓｉ層を、ＳｉＨ₄とＨ₂の混合
ガスからｉ型ａ−Ｓｉ層を、ＳｉＨ₄とＢＦ₃とＨ₂の混
合ガスからｐ型微結晶μｃ−Ｓｉ層を形成し、ｎ層膜厚
１５０Å／ｉ層膜厚４０００Å／ｐ層膜厚１００Å／ｎ
層膜厚１００Å／ｉ層膜厚８００Å／ｐ層膜厚１００Å
の層構成のタンデム型ａ−Ｓｉ光電変換半導体層２０３
を形成した。次に、透明導電層２０４として、Ｉｎ₂Ｏ₃
薄膜（膜厚７００Å）を、Ｏ₂雰囲気下でＩｎを抵抗加
熱法で蒸着することによって形成した。さらに、集電用
のグリッド電極２０５を銀ペーストのスクリーン印刷に
より形成し、最後にマイナス側出力端子２０６ｂとして
銅タブをステンレス基板に半田を用いて取り付け、プラ
ス側出力端子２０６ａとして錫箔のテープを半田にて集
電電極２０５に取り付けて出力端子とし、光起電力素子
を得た。

【０１３０】〔セルブロック〕図５は、上記素子を直列
に接続して太陽電池セルブロックを作製する方法を示し
ており、（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’線
断面図である。図５において、各素子を並べた後、隣り
合う素子の一方の素子のプラス側端子５０３ａと他方の
素子のマイナス側端子５０３ｂとを銅タブ５０４で半田
５０５を用いて接続する。これにより８個の素子を直列
化した太陽電池セルブロックを得た。この際、一番端の
素子の出力端子に接続した銅タブは裏面にまわして、後
に述べる裏面被覆層の穴から出力を取り出せるようにし
た（不図示）。

【０１３１】〔モジュール化〕図６は、上記素子を被覆
して太陽電池モジュールを作成する方法を示しており、
（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図で
ある。図６において、セルブロック６０１、繊維状無機
化合物６０２、受光面側の透明な有機高分子樹脂層６０
３、表面の透明樹脂フィルム層６０４、繊維状無機化合
物６０５、裏面一体積層フィルム６０６、補強板６０７
を用意し、これらを積層することにより作成した。ま
た、セルブロックのプラス側出力端子６０９上には化粧
テープを６０８を積層した。

【０１３２】〈繊維状無機化合物〉繊維状無機化合物６
０２としては、目付け量４０ｇ／ｍ²、厚さ２００μ
ｍ、結着剤アクリル樹脂４．０％含有、線径１０μｍの
ガラス不職布を準備した。

【０１３３】繊維状無機化合物６０５としては、目付け
量２０ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍ、結着剤アクリル樹脂
４．０％含有、線径１０μｍのガラス不職布を準備し
た。

【０１３４】〈有機高分子樹脂層〉エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（酢酸ビニル２５重量％）と、架橋剤、紫外
線吸収剤、酸化防止剤、光安定化剤を混合して処方組さ
れた、４６０μｍのＥＶＡシートを準備した。繊維状無
機化合物に対する有機高分子樹脂の充填率の重量比は１
１である。

【０１３５】〈透明樹脂フィルム層〉無延伸のエチレン
−テトラフルオロエチレンフィルム（ＥＴＦＥ）５０μ
ｍを準備した。なお、充填材と接する面には、予めプラ
ズマ処理を施した。

【０１３６】〈裏面一体積層フィルム〉一体積層フィル
ムとしては、接着層として、エチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体（ＥＥＡ）（厚さ２００μｍ）とポリエチレ
ン（ＰＥ）樹脂（厚さ２５μｍ）、絶縁フィルムとして
２軸延伸のポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥ
Ｔ）（厚さ５０μｍ）を、ＥＥＡ／ＰＥ／ＰＥＴ／ＰＥ
／ＥＥＡの順で一体積層した総厚５００μｍとした一体
積層フィルムを用意した。

【０１３７】〈補強板〉補強板としては、ガルバリウム
鋼板（アルミニウム５５％、亜鉛４３．４％、シリコン
１．６％が一体となったアルミ・亜鉛合金メッキ鋼板）
に一方にはポリエステル系塗料をもう一方にはガラス繊
維を添加したポリエステル系塗料をコートした鋼板を用
意した。厚みは４００μｍの鋼板とした。

【０１３８】〈化粧テープ〉化粧テープとしては、ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚さ５０
μｍ、色：黒色）の両側にＥＶＡ（厚さ４６０μｍ）を
一体積層したＥＶＡ／ＰＥＴ／ＥＶＡのフィルムを準備
した。

【０１３９】〈平板太陽電池モジュール〉この積層体
を、１重真空方式のラミネート装置を用いて真空加熱し
平板太陽電池モジュールを作成した。その際の真空条件
は、排気速度７６Ｔｏｒｒ／ｓｅｃ、真空度５Ｔｏｒｒ
で３０分間排気した。その後、１６０℃の熱風オーブン
にラミネート装置を投入し、５０分間加熱した。この際
のＥＶＡは、１４０℃以上１５分間以上という環境にお
かれる。これにより、ＥＶＡを溶融、架橋させた。

【０１４０】〔ローラーフォーマー加工〕次に、図４
（ａ）に示すように、ローラーフォーマー成形機でもっ
て太陽電池モジュールの端部を折り曲げ加工し、屋根材
の係合機能である馳組み部を成形する。ローラーフォー
マーの搬送速度は１５ｍ／ｍｉｎとした。また、光起電
力素子部分には、ローラーが当接しないように成形し
た。

【０１４１】〔波形加工〕次に図４（ｂ）に示すよう
に、プレス加工により波形状を付けた。プレスは波型の
上型と下型により、挟み込む形で行われる。凸部はＲ８
０、凹部はＲ１００の金型を用意した。またプレスは、
ローラーフォーマーで形成した馳組み部には硬質のゴム
を詰め込んだ状態で行った。このとき、金型は馳組み部
を逃げるようになっており、これにより馳組み部が潰れ
ないようになっている。下死点での上型と下型のクリア
ランスは、１１．０ｍｍとした。また上型は、集電電極
上に設けられた化粧テープ上を逃げる形で設置した。

【０１４２】まず、波形状のピッチを２４２ｍｍにし、
光起電力素子はそれに対応する方向の長さを２４０ｍｍ
にした。さらに、光起電力素子間のギャップを２ｍｍと
しているため、波と光起電力素子の位置関係はどの波部
分でも同じである。単位波２４２ｍｍは左右対称な形を
しており、凸部と凹部からなっている。光起電力素子は
その隙間が凹部の中心にくるように配置した。また、波
形状の高さは、２０ｍｍとなるように加工した。

【０１４３】最後に図７に示すように、太陽電池モジュ
ール裏面７０１から電力取り出し用の電線を取り付け
る。光起電力素子群の端子取りだし部に当たるところの
補強材には予め穴が開けられており、そこから正極およ
び負極の出力端子を取り出している。さらに取り出し部
には、絶縁保護と防水のためにポリカーボネイト製の端
子箱７０２を設けている。またケーブルとしては、先端
にコネクターを有するケーブル線７０３（プラス側７０
３ａ、マイナス側７０３ｂ）を用いている。

【０１４４】（実施例２）実施例２は、折り曲げ加工を
ベンダー曲げで行ったこと以外は、実施例１と同様にし
て太陽電池モジュールを作成した。

【０１４５】（実施例３）実施例３は、波形状のピッチ
を６００ｍｍなるように加工した以外は、実施例１と同
様にして太陽電池モジュールを作成した。

【０１４６】（実施例４）実施例４は、波形の凹部の高
さと凸部の高さの差が５ｍｍとした以外は、実施例１と
同様にして太陽電池モジュールを作成した。

【０１４７】（比較例１）比較例１は、波形状の凹部の
曲率半径を６０ｍｍとし、凸部の曲率半径を４０ｍｍと
した以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュール
を作成した。

【０１４８】下記の項目について評価を行った。その結
果を表６に示す。

【０１４９】

【表６】

【０１５０】〔加工性〕曲率部を有する太陽電池モジュ
ールとする際の加工スピードおよび作業性の点から、加
工性を検討した。検討結果は、以下の基準で判断し、表
６に示している。 ◎：加工速度、作業性ともに良好で量産性に富むと思わ
れる場合。 ○：加工速度、作業性ともに若干劣るが量産可能と思わ
れる場合。 ×：加工速度、作業性ともい悪く量産不可能と思われる
場合。

【０１５１】〔波形加工後外観〕太陽電池モジュールを
ローラーフォーマー加工およびプレス加工による波形加
工を行った後の外観を評価した。波形の凸部の白化、凹
部のしわ、および出力端子部分の浮き、これら３点以外
の欠陥に分けて評価した。評価結果は、以下の評価基準
で判断し、表６に示している。 ◎：外観上の欠陥が全くない場合。 ○：外観上の欠陥が多少あるが実用上さしつかえない場
合。 ×：しわ・白化が著しく外観上の欠陥が非常に大きい場
合。

【０１５２】また、その他の欠陥については、その都度
コメントを書き添えた。

【０１５３】〔高温高湿度試験〕太陽電池モジュール
を、８５℃／８５％（相対湿度）の環境に３０００時間
投入した後、太陽電池モジュールを取り出し、外観の変
化を目視により観察した。また、ＡＭ１．５、１００ｍ
Ｗ／ｃｍ²の光照射下での変換効率を測定し、投入前の
初期値からの変化率をもとめた。評価結果は、以下の評
価基準で判断し、表６に示している。 外観） ○：外観上の欠陥が全くない場合。 △：外観上の欠陥が多少あるが実用上さしつかえない場
合。 ×：しわ・白化が著しく外観上の欠陥が非常に大きい場
合。 変換効率） ◎：変換効率の変化が１．０％未満である場合。 ○：変換効率の変化が１．０％以上３．０％未満である
場合。 △：変換効率の変化が３．０％〜５．０％である場合。 ×：変換効率の変化が５．０％以上である場合。

【０１５４】〔温湿度サイクル試験〕太陽電池モジュー
ルを、−４０℃／０．５時間：８５℃／８５％（相対湿
度）／２０時間の温湿度サイクル試験を１００回繰り返
した後、太陽電池モジュールを取り出し、外観の変化を
目視により観察した。また、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／
ｃｍ²の光照射下での変換効率を測定し、投入前の初期
値からの変化率を求めた。評価結果は、以下の評価基準
で判断し、表６に示している。 外観） ○：外観上の欠陥が全くない場合。 △：外観上の欠陥が多少あるが実用上さしつかえない場
合。 ×：しわ・白化が著しく外観上の欠陥が非常に大きい場
合。 変換効率） ◎：変換効率の変化が１．０％未満である場合。 ○：変換効率の変化が１．０％以上３．０％未満である
場合。 △：変換効率の変化が３．０％〜５．０％である場合。 ×：変換効率の変化が５．０％以上である場合。

【０１５５】〔耐スクラッチ性〕図８に示すような方法
で金属部材上のモジュール表面の最も凹凸の激しいと思
われる部分を加重２ポンド、５ポンドで引っ掻き、引っ
掻いた後の表面被覆材が外部との絶縁性を保つことがで
きるかどうかを評価した。判定は、モジュールを伝導度
３０００Ω・ｃｍの電解質溶液に浸して、素子と溶液と
の間に２２００ボルトの電圧を印加したときの漏れ電流
が５０μＡを越えた場合を不合格とした。評価結果は、
以下の評価基準で判断し、表６に示している。 ◎：５ポンド合格。 ○：２ポンド合格。 ×：２ポンド不合格。

【０１５６】〔美観性〕太陽電池モジュールを金属屋根
として見たときの美観性を評価した。評価結果は、波形
状のピッチ／波形状の高さで示した値が０．５ないし１
００であることが望ましい。

【０１５７】表６から明らかなように、実施例の太陽電
池モジュールは、いずれも平板太陽電池付きモジュール
とした後に波形状に加工したので、加工性に優れ、十分
な量産性を示している。実施例２においても、端部の曲
げ加工をベンダー曲げで行ったため、他のものと比べる
と若干量産性には劣るが、製品には全く影響はない。ま
た、波形加工後の外観においても、白化・しわなどの欠
陥は全くなく、出力端子部が浮き出すといった欠陥も全
く発生していない。高温高湿度試験および温湿度サイク
ル試験においても、外観の変化は全くなく良好である。
変換効率の変化もほとんどなくいずれも１％未満であっ
た。耐スクラッチ性については、実施例のすべてのモジ
ュールにおいて５ポンドに合格し問題はない。

【０１５８】また、これらの太陽電池モジュールを屋根
として設置した際の美観性では、波形状のピッチを６０
０ｍｍとした実施例３、および波形状の高さを５ｍｍと
した実施例４では、瓦屋根とは若干異なる印象は受ける
が、美観性には優れた金属屋根である。

【０１５９】一方、波形状の凹部の曲率半径を６０ｍｍ
とし、凸部の曲率半径を４０ｍｍとした比較例１では、
凹部でのしわ、凸部での白化、および出力端子部の浮き
出しが著しい。また比較例１では、高温高湿試験、温湿
度サイクル試験後にこれらの欠陥部分の空隙に水分が侵
入し変換効率の低下を引き起こしている。

【０１６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光起電力素子を含む補強板の一部あるいは全部に曲率部
を有し、曲率部が受光面に対して凸である場合には曲率
半径が６０ｍｍ以上で、凹である場合には曲率半径が８
０ｍｍ以上に設定されているので、被覆材の白化・しわ
の発生や出力端子の浮き出しのない、美観性・長期信頼
性に優れた太陽電池モジュールを形成することができ
る。

【０１６１】また、曲率部が凹部と凸部とを連続的に形
成した波形状に加工されているので、瓦屋根に似た外観
となり、美観性に優れた屋根材として形成することがで
きる。

【０１６２】さらに、屋根材の加工工程において、平板
太陽電池付き屋根材とした後、曲率部を有するように加
工することにより、通常の金属屋根と同様の取扱いがで
きるため、加工性に富む屋根材となり、製造コストも安
価になる。

【０１６３】そして、太陽電池モジュールの端部をロー
ラーフォーマー成形機により折り曲げ加工することによ
り、加工性に優れ、さらに設置の際にもフレームや架台
が不要であるため、軽量・安価で施工性に優れた太陽電
池モジュールを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の太陽電池モジュールを示しており、
（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図で
ある。

【図２】本発明の太陽電池モジュールに使用する光起電
力素子の基本構成を示しており、（ａ）はその平面図、
（ｂ）はそのＡ−Ａ’線概略断面図、（ｃ）はそのＢ−
Ｂ’線概略断面図である。

【図３】太陽電池モジュール生産時の積層図である。

【図４】（ａ）は折り曲げ加工後の太陽電池モジュール
を示す斜視図であり、（ｂ）は波形加工後の太陽電池モ
ジュールを示す斜視図である。

【図５】実施例１において、光起電力素子を直列に接続
して太陽電池セルブロックを作製する方法を示してお
り、（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面
図である。

【図６】実施例１において、光起電力素子を被覆して太
陽電池モジュールを作成する方法を示しており、（ａ）
はその平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’線断面図である。

【図７】太陽電池モジュール裏面の電力取り出し部分を
示す斜視図である。

【図８】耐スクラッチ試験を表わす模式図である。

【図９】従来の太陽電池モジュールの一例を示す概略断
面図である。

【符号の説明】

１０１，３０１，４０１，５０１，９０１ 光起電力素
子 １０２，３０２，６０２，６０５ 繊維状無機化合物 １０３，３０３，６０３，９０２ 有機高分子樹脂層 １０４，３０４，６０４，９０３ 透明樹脂フィルム層 １０５，３０５ 裏面充填材 １０６，３０６，９０４ 裏面絶縁フィルム １０７，３０７，４０２，６０７，９０５ 補強板 ２０１ 導電性基体 ２０２ 裏面反射層 ２０３ 半導体光活性層 ２０４ 透明導電層 ２０５ 集電電極 ２０６ａ，５０３ａ，６０９ プラス側出力端子 ２０６ｂ，５０３ｂ マイナス側出力端子 ２０７ 導電性ペースト ２０８，５０２ 絶縁フィルム ３０８，７０１，８０１ 太陽電池モジュール ５０４ 直列部材 ５０５ 半田 ６０１ セルブロック ６０６ 裏面一体積層フィルム ６０８ 化粧テープ ７０２ 端子箱 ７０３ａ プラス側コネクター付きケーブル ７０３ｂ マイナス側コネクター付きケーブル ８０２ 刃

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高林 明治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 森 昌宏 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 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 飯塚 雄一 千葉県市川市高谷新町７番地２号 日新総 合建材株式会社内 (72)発明者 太田 祐吾 千葉県市川市高谷新町７番地２号 日新総 合建材株式会社内 (72)発明者 温品 誠二 千葉県市川市高谷新町７番地２号 日新総 合建材株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 AA03 AA05 AA09 AA10 BA03 BA17 BA18 DA01 DA03 DA04 DA20 EA01 EA17 EA18 EA20 FA02 FA03 FA06 FA15 GA02 GA03 GA05 JA02 JA04 JA05

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光起電力素子と、光起電力素子の非受光
   面側に設けられた補強板と、光起電力素子を封止し、か
   つ補強板上に固定するための被覆材とを有する太陽電池
   モジュールにおいて、 光起電力素子を含む補強板の一部あるいは全部に曲率部
   を有し、曲率部が受光面に対して凸である場合には曲率
   半径が６０ｍｍ以上で、凹である場合には曲率半径が８
   ０ｍｍ以上であることを特徴とする太陽電池モジュー
   ル。
2. 【請求項２】 曲率部が受光面に対して凸である場合に
   は曲率半径が８０ｍｍ以上で、凹である場合には曲率半
   径が１００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１の
   太陽電池モジュール。
3. 【請求項３】 太陽電池モジュールの曲率部分が、凹部
   と凸部とを連続的に形成した波形状に加工されることを
   特徴とする請求項１又は２の太陽電池モジュール。
4. 【請求項４】 太陽電池モジュールの加工工程におい
   て、平板太陽電池モジュールを形成した後、曲率部を有
   するように加工されることを特徴とする請求項１ないし
   ３いずれかの太陽電池モジュール。
5. 【請求項５】 光起電力素子の受光面側が、繊維状無機
   化合物を含有する有機高分子樹脂層と、それに接してそ
   の外側の最表面に被覆された透明樹脂フィルム層とによ
   り形成されることを特徴とする請求項１ないし４いずれ
   かの太陽電池モジュール。
6. 【請求項６】 有機高分子樹脂が、エチレン−酢酸ビニ
   ル共重合体であることを特徴とする請求項５の太陽電池
   モジュール。
7. 【請求項７】 エチレン−酢酸ビニル共重合体におい
   て、酢酸ビニル含有量が２０％ないし３０％であること
   を特徴とする請求項６の太陽電池モジュール。
8. 【請求項８】 繊維状無機化合物に対する有機高分子樹
   脂の充填率の重量比が、７ないし２３であることを特徴
   とする請求項５ないし７いずれかの太陽電池モジュー
   ル。
9. 【請求項９】 有機高分子樹脂の厚みが、２００μｍな
   いし６００μｍであることを特徴とする請求項５ないし
   ８いずれかの太陽電池モジュール。
10. 【請求項１０】 波形状のピッチが、１００ｍｍないし
    ５００ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし９い
    ずれかの太陽電池モジュール。
11. 【請求項１１】 波形状の凹部と凸部の高さの差が、５
    ｍｍないし２００ｍｍであることを特徴とする請求項１
    ないし１０いずれかの太陽電池モジュール。
12. 【請求項１２】 光起電力素子が、可撓性の基板上に形
    成された薄膜半導体であることを特徴とする請求項１な
    いし１１いずれかの太陽電池モジュール。
13. 【請求項１３】 薄膜半導体層が、アモルファスシリコ
    ン半導体層であることを特徴とする請求項１２の太陽電
    池モジュール。
14. 【請求項１４】 太陽電池モジュールの端部が、折り曲
    げ加工されていることを特徴とする請求項１ないし１３
    いずれかの太陽電池モジュール。
15. 【請求項１５】 光起電力素子の非受光面側に補強板を
    設け、被覆材で光起電力素子を封止するとともに補強板
    上に固定する太陽電池モジュールの製造方法において、 光起電力素子を含む補強板の一部あるいは全部に曲率部
    を形成する加工工程を有し、曲率部が受光面に対して凸
    である場合には曲率半径を６０ｍｍ以上に設定し、凹で
    ある場合には曲率半径を８０ｍｍ以上に設定することを
    特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
16. 【請求項１６】 曲率部が受光面に対して凸である場合
    には曲率半径を８０ｍｍ以上に設定し、凹である場合に
    は曲率半径が１００ｍｍ以上に設定することを特徴とす
    る請求項１５の太陽電池モジュールの製造方法。
17. 【請求項１７】 太陽電池モジュールの曲率部を、凹部
    と凸部とを連続的に形成した波形状に加工することを特
    徴とする請求項１５または１６の太陽電池モジュールの
    製造方法。
18. 【請求項１８】 太陽電池モジュールの加工工程におい
    て、平板太陽電池モジュールを形成した後、曲率部を有
    するように加工することを特徴とする請求項１５ないし
    １７いずれかの太陽電池モジュールの製造方法。
19. 【請求項１９】 太陽電池モジュールの端部を折り曲げ
    加工することを特徴とする請求項１５ないし１８いずれ
    かの太陽電池モジュールの製造方法。
20. 【請求項２０】 ローラーフォーマー成形機により折り
    曲げ加工することを特徴とする請求項１９の太陽電池モ
    ジュールの製造方法。