JP2001053316A

JP2001053316A - 太陽電池モジュールおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2001053316A
Application number: JP2000159977A
Authority: JP
Inventors: Takuji Nomura; 卓司野村
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】光入射側における光の反射による光公害等が
有効に防止された太陽電池モジュールおよびそれを簡易
かつ安価に製造する方法を提供する。【解決手段】第１および第２の面を有する透明絶縁基
板１と、透明絶縁基板１の第１の面上に形成された透明
電極層２と、透明電極層２上に形成された光半導体層３
と、光半導体層３上に形成された裏面電極層４と、透明
絶縁基板１の光が入射される第２の面上に形成された光
乱反射膜１０とを備え、光乱反射膜１０は、無機系材バ
インダ２０と無機材粒子３０とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルおよびその製造方法に関するものであり、特に太陽光
発電に用いられる太陽電池モジュールおよびその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、クリーンエネルギの利用がますま
す叫ばれるようになり、それに伴い太陽電池の利用の促
進が図られている。また、太陽電池の量産化に相俟っ
て、製造コストの低減化が進みつつある。太陽電池利用
の形式としては、かっては、大規模に並べて行なった太
陽電池発電所の形態や、人里離れたところでの電源確保
のための形態が主流であった。しかしながら、近年、市
街地で住宅の屋根やビルの外壁に太陽電池モジュールパ
ネルを取付けて電力を発生し、そのエネルギを従来の電
力会社の電気と同様に利用することが主流となりつつあ
る。

【０００３】係る太陽電池モジュールパネルは、表面カ
バーガラスと裏面カバーフィルムとの間に、複数の光起
電力素子が樹脂で封止されたものである。表面カバーガ
ラスとしては、かつては透明ガラスで鏡面をなすものが
用いられていたため、光公害の問題が一部で指摘されて
いた。この問題を解決するため、たとえばガラスをプレ
ス加工して表面に特有の形状を形成した型板ガラスの利
用が検討されている。また、特開平１１−７４５５２号
公報には、ガラス基板の光入射面に凹凸形状を形成する
技術が開示されている。

【０００４】一方、太陽電池モジュールのコストを大幅
に低減する構造として、表面カバーガラスと同じサイズ
の透明絶縁基板に、光の入射側から透明電極層、半導体
層、裏面電極層をパターニングしながら順次形成して得
られる、基板一体型薄膜系太陽電池モジュールが提案さ
れている。この構造の特徴は、各光起電力素子の配線
間、および素子とカバーガラスの間に充填する封止樹脂
が必要ないことであり、コスト面の利点のみならず、表
面カバーガラスにおける光の吸収によるエネルギ損失、
ならびに樹脂の黄変による特性劣化がないことである。

【０００５】図７は、従来の太陽電池モジュールの一例
の概略構成を示す断面図である。

【０００６】図７を参照して、この太陽電池モジュール
は、透明絶縁基板１と、透明絶縁基板１の光入射面と異
なる面上に形成された透明電極層２と、透明電極層２上
に形成された光半導体層３と、光半導体層３上に形成さ
れた裏面電極層４とを備えている。透明電極層２、光半
導体層３、および裏面電極層４が順次積層されて構成さ
れる光半導体素子５は、複数の領域に分離され、各領域
は互いに電気的に直列または並列に接続されている。

【０００７】また、この太陽電池モジュールは、光半導
体素子５を保護するため、充填樹脂６、および裏面カバ
ーフィルム７により封止、保護されている。さらに、こ
のように封止された太陽電池には、フレーム８が取付け
られている。

【０００８】このように構成される従来の太陽電池モジ
ュールの製造工程には、プラズマＣＶＤ、スパッタ等の
成膜工程の他、レーザ加工工程等が含まれる。そのた
め、従来の太陽電池モジュールにおいては、これらの工
程を安定的に行なうため、一般に透明絶縁基板１の光入
射面側の表面は、平坦な面に形成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成される従来の太陽電池モジュールを屋根やビル
の外壁に配列した場合、太陽と太陽電池モジュールとの
角度によっては、太陽光が反射して隣接する家屋の中を
照らしたりする等の光公害の問題が一部で指摘されてい
た。

【００１０】そこで、このような問題を解決するため、
前述したように基板の表面を光を散乱する型板ガラスに
することが検討されているが、こうしたガラスを用いた
場合、型板ガラスのテクスチャ仕様の細かな検討あるい
は特別なレーザ加工条件が必要となり、これに伴うコス
トの増加が発生するという問題があった。

【００１１】また、特開平１１−７４５５２号公報に開
示されるように、ガラス基板自体に凹凸形状を形成する
場合には、ガラスの加工は高温や反応性の高いフッ酸等
の溶液の使用を伴うため、モジュール完成後には実施で
きないという問題があった。また、モジュール作製前に
予めガラス基板自体に加工を施しておいた場合では、半
導体層や電極層のレーザによるカットをガラス基板面よ
り行なうことができない等の問題があった。さらに、ガ
ラス基板に凹凸形状を形成する方法としては、ブラスト
処理も考えられるが、ガラスの強度が弱くなるという問
題があった。

【００１２】一方、従来の太陽電池モジュールの製造に
おいては、ロットによりガラス基板の色調に差があるた
め、完成した太陽電池モジュールにおいても、色調に差
が生じてしまうという問題もあった。

【００１３】この発明の目的は、上述の問題点を解決
し、光入射側における光の反射による光公害等が有効に
防止され、かつ色調の統一された太陽電池モジュールお
よびそれを簡易かつ安価に製造する方法を提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明による太陽電池
モジュールは、第１および第２の面を有する透明絶縁基
板と、透明絶縁基板の第１の面上に形成された第１電極
層と、第１電極層上に形成された光半導体層と、光半導
体層上に形成された第２電極層と、透明絶縁基板の光が
入射される第２の面上に形成された防眩膜とを備え、防
眩膜は、無機材バインダと無機材粒子とを含んでいる。

【００１５】なお、本願発明における太陽電池モジュー
ルには、薄膜系の太陽電池モジュールと結晶系の太陽電
池モジュールの両方が包含される。

【００１６】無機材バインダは、例えばシリカからな
る。

【００１７】また、無機材バインダは、例えば、アルキ
ルシリケート、より具体的には、たとえばエチルシリケ
ート、ブチルシリケート、またはこれらの混合物、また
はこれらあるいはこれらの混合物を主成分とするものか
ら形成される。

【００１８】また、無機材バインダを、有機材によって
複合化してもよい。より具体的には、有機分子が無機材
バインダ分子構造内に付加されたもの、あるいは無機分
子と有機分子とが混合されたもの、あるいは無機バイン
ダ中に有機バインダが分散されたものでもよい。

【００１９】また、無機材粒子としては、シリカからな
る粒子が用いられる。

【００２０】好ましくは、無機材粒子は、直径が０．０
５〜２００μｍであるとよい。

【００２１】さらに好ましくは、無機材粒子は、直径が
１〜１０μｍであるとよい。

【００２２】好ましくは、無機材バインダと無機材粒子
との混合重量比は、無機材バインダの重量を１００とし
たとき、無機材粒子の重量が０．１〜２０００であると
よい。

【００２３】さらに好ましくは、無機材粒子の直径が１
〜１０μｍの場合、無機材バインダと無機材粒子との混
合重量比は、無機材バインダの重量を１００としたと
き、無機材粒子の重量が１〜１０であるとよい。

【００２４】好ましくは、防眩膜の厚さは、０．１〜５
００μｍであるとよい。

【００２５】防眩膜において、無機材粒子は、単層に配
置されていてもよいし、２層以上の複層に配置されてい
てもよい。

【００２６】また、本願発明においては、透明絶縁基板
と防眩膜との間に、界面処理剤からなる膜がさらに介在
されていてもよい。

【００２７】また、好ましくは、防眩膜は、表面に凹凸
形状が形成されているとよい。

【００２８】また、本願発明による太陽電池モジュール
は、防眩膜上に、さらに表面保護膜が形成されていると
よい。

【００２９】この発明による太陽電池モジュールの製造
方法は、第１および第２の面を有する透明絶縁基板の第
１の面上に、第１電極層を形成するステップと、形成さ
れた第１電極層上に光半導体層を形成するステップと、
形成された光半導体層上に第２電極層を形成するステッ
プと、透明絶縁基板の光が入射される第２の面上に、無
機材バインダと無機材粒子とを含む防眩膜を形成するス
テップとを備え、防眩膜は、透明絶縁基板の第１の面上
に第１電極層、光半導体層、および第２電極層を形成し
た後に形成することを特徴としている。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による第１実施の
形態の太陽電池モジュールの概略構成を示す断面図であ
る。

【００３１】図１を参照して、この太陽電池モジュール
は、透明絶縁基板１と、透明絶縁基板１の光入射面と異
なる面上に形成された透明電極層２と、透明電極層２上
に形成された光半導体層３と、光半導体層３上に形成さ
れた裏面電極層４とを備えている。透明電極層２、光半
導体層３および裏面電極層４が順次積層されて構成され
る光半導体素子５は、複数の領域に分離され、各領域は
互いに電気的に直列または並列に接続されている。

【００３２】また、この太陽電池モジュールは、光半導
体素子５を保護するため、充填樹脂６、および裏面カバ
ーフィルム７により、封止、保護されている。さらに、
このように封止された太陽電池には、透明絶縁基板１、
充填樹脂６および裏面カバーフィルム７等を保持すると
ともに、屋根等の架台等に取付けるために用いられるフ
レーム８が取付けられている。但し、フレームの有無は
制限されるものではなく、フレーム無しのもの、瓦に埋
め込まれたものでもよく、特に限定されるものではな
い。

【００３３】さらに、透明絶縁基板１の光入射面側に
は、界面処理剤からなる膜４０を介して、本願発明の特
徴である、無機材バインダと無機材粒子とを含む防眩膜
１０が形成されている。防眩膜１０の表面には、凹凸形
状が形成されている。さらに、凹凸形状が形成された防
眩膜１０の表面には、表面が平坦な表面保護膜５０がさ
らに形成されている。

【００３４】防眩膜１０としては、光入射面側から入射
した光を乱反射するものであってもよいし、また、入射
した光の透過率を向上させ、反射するものを減少させる
ものでもよい。

【００３５】防眩膜１０を構成する無機材バインダとし
ては、一般式：

【００３６】

【化１】（式中、Ｒ₃は炭素数１〜１０のアルキル基、アリール
基およびアラルキル基から選ばれた１価の炭化水素基、
Ｒ₄は炭素数１〜１０のアルキル基、アリール基および
アラルキル基から選ばれた１価の炭化水素基、ｂは０ま
たは１を示す）で表わされるシリコン含有化合物および
／またはその部分加水分解縮合物が用いられる。

【００３７】上記一般式において、Ｒ₃は炭素数１〜１
０のアルキル基、好ましくは炭素数１〜４のアルキル
基、アリール基、好ましくは炭素数６〜９のアリール基
およびアラルキル基、好ましくは炭素数７〜９のアラル
キル基から選ばれた１価の炭化水素基であり、Ｒ₄は炭
素数１〜１０のアルキル基、好ましくは炭素数１〜４の
アルキル基、アリール基、好ましくは炭素数６〜９のア
リール基およびアラルキル基、好ましくは炭素数７〜９
のアラルキル基から選ばれた１価の炭化水素基である。
また、ｂは０または１、すなわち、同一分子内に（Ｒ₃
Ｏ）基が３〜４個存在する。なお、同一分子内に存在す
る３〜４個の（Ｒ₃Ｏ）基は、同一であってもよく、異
なっていてもよい。

【００３８】前記Ｒ₃またはＲ₄における炭素数１〜１０
のアルキル基、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、
炭素数６〜９のアリール基および炭素数７〜９のアラル
キル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プ
ロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル
基、ｔ−ブチル基、フェニル基、ベンジル基などが挙げ
られる。

【００３９】前記シリコン含有化合物の具体例として
は、たとえばテトラメチルシリケート、テトラエチルシ
リケート、テトラ−ｎ−プロピルシリケート、テトラ−
ｉ−プロピルシリケート、テトラ−ｎ−ブチルシリケー
ト、テトラ−ｉ−ブチルシリケート、テトラ−ｔ−ブチ
ルシリケートなどのテトラアルキルシリケート；メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オク
タデシルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｓｅｃ−オ
クチルオキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラ
ン、メチルトリブトキシシランなどのアルキルトリアル
コキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニル
トリエトキシシランなどのアリールトリアルコキシシラ
ン、メチルトリフェノキシシランなどのアルキルトリア
リールオキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシランなどのグリシドキシトリアルコキシシラン
などのトリアルコキシシランまたはトリアリールオキシ
シランなどが挙げられる。

【００４０】また、前記シリコン含有化合物の部分加水
分解縮合物としては、たとえば通常の方法で前記テトラ
アルキルシリケート、トリアルコキシシラン、トリアリ
ールオキシシランなどに水を添加し、部分加水分解させ
て縮合させたものが挙げられる。その具体例としては、
たとえばＭＳＩ５１、ＥＳＩ４０、ＨＡＳ−１、ＨＡＳ
−１０（以上、コルコート（株）製）などのテトラアル
キルシリケート部分加水分解縮合物や、たとえばＡＦＰ
−１（信越化学工業（株）製）などのトリアルコキシシ
ラン部分加水分解縮合物、ＴＳＢ４２００、ＴＳＢ４３
００、ＴＳＢ４４００、ベルクリーンなどが挙げられ
る。

【００４１】なお、ＭＳＩ５１は、式：

【００４２】

【化２】で表わされる部分加水分解縮合物である。

【００４３】無機バインダは、単独でまたは２種以上を
混合したものまたはこれらの混合物、またはこれらある
いはこれらの混合物を主成分とするものより形成された
材料が用いられる。また、無機材バインダは、有機分子
が無機材バインダ分子構造内に付加されたもの、あるい
は無機分子と有機分子とが混合されたもの、あるいは無
機材バインダ中に有機材バインダが分散されたものでも
よい。

【００４４】これらのバインダあるいは無機材バインダ
には、塗装前に触媒を添加することで製膜スピードをコ
ントロールすることもある。硬化触媒としては、具体
的にはジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレ
ート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジ
マレート、オクチル酸スズ等の有機スズ化合物；リン
酸、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェー
ト、モノブチルホスフェート、モノオクチルホスフェー
ト、モノデシルホスフェート、ジメチルホスフェート、
ジエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオク
チルホスフェート、ジデシルホスフェート等のリン酸ま
たはリン酸エステル；プロピレンオキサイド、ブチレン
オキサイド、シクロヘキセンオキサイド、グリシジルメ
タクリレート、グリシドール、アクリルグリシジルエー
テル、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、

【００４５】

【化３】カーデユラＥ（油化シエル（株）製）、エピコート８２
８（油化シエル（株）製）、エピコート１００１（油化
シエル（株）製）等のエポキシ化合物とリン酸およびま
たはモノ酸性リン酸エステルとの付加反応物；有機チタ
ネート化合物；有機アルミニウム化合物；マレイン酸、
パラトルエンスルホン酸、塩酸等の酸性化合物；エチレ
ンジアミン、ヘキサンジアミンなどの脂肪族ジアミン
類；ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、
テトラエチレンペンタミンなどの脂肪族ポリアミン類；
ピペリジン、ピペラジンなどの脂環式アミン類；その他
メタフェニレンジアミンなどの芳香族アミン類、エタノ
ールアミン類、トリエチルアミン、γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン、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；ヘキシルアミン、
ジ−２−エチルヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデ
シルアミン、ドデシルアミン等のアミン類；これらアミ
ンと酸性リン酸エステルとの反応物；水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等のアルカリ性化合物、またはｎ−
ドデシルメルカプタン、ｔｅｒｔ−ブチルメルカプタン
等アルキルメルカプタン；ｒ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン等メルカプトシラン；２−メルカプトプ
ロピオン酸、チオサリチル酸、酢酸等カルボン酸；チオ
グリコール酸２−エチルヘキシル等エステル化合物；カ
プキユア３−８００（ダイヤモンドシャムロックケミカ
ルズ社製、両末端がメルカプト基であるポリエーテル）
等のポリマーや、チオフェノール、チオ安息香酸等メル
カプト基含有化合物、ＢＴ１２０Ｓ（鐘淵化学工業株式
会社製有機スズ化合物系）等が挙げられる。これらの
硬化触媒のうち、有機スズ化合物、酸性リン酸エステ
ル、アミン類、酸性リン酸エステルとアミン類との反応
物、飽和または不飽和多価カルボン酸またはその酸無水
物、反応性シリコン化合物、有機チタネート化合物、有
機アルミニウム化合物、またはこれらの混合物が好まし
く、特には有機スズ化合物あるいは有機スズ化合物を含
有した硬化触媒が好ましい。中でも、有機スズ化合物と
アミン類、およびまたはメルカプト化合物を用いた硬化
触媒が好ましい。

【００４６】無機材バインダとして用いることができる
樹脂等の特性としては、十分な耐候性を有し、光の透過
性がよく、製膜化プロセスにおいて太陽電池素子を劣化
させない温度、具体的には２００℃以下、より好ましく
は１５０℃以下で製膜する材料が好ましく用いられる。

【００４７】このような無機材バインダの材料としてよ
り具体的には、たとえば、ＴＳＢ４２００、ＴＳＢ４３
００、ＴＳＢ４４００、または有機材バインダがさらに
混合されたベルクリーン等が好ましく用いられる。

【００４８】「ＴＳＢ４２００」、「ＴＳＢ４３０
０」、「ＴＳＢ４４００」は、（有）テー・エス・ビー
製の無機ワニスである。「ＴＳＢ４２００」はエチルシ
リケート、「ＴＳＢ４４００」はブチルシリケートをそ
れぞれ主体とするものであり、「ＴＳＢ４３００」はエ
チルシリケートとブチルシリケートの混合物である。こ
れらはいずれも、耐熱絶縁材料として作用するものであ
る。

【００４９】また、「ベルクリーン」は、日本油脂株式
会社製のセラミック系塗料であり、特殊セラミック成分
を高耐久性有機成分と複合化したものである。

【００５０】一方、防眩膜１０を構成する無機材粒子と
しては、シリカからなるものが用いられる。具体的に
は、たとえば、φ４μｍのシリカからなるデグサジャパ
ン製ＴＳ１００、φ２のシリカからなるデグサジャパン
製デグサＯＫ−６０７、φ４μｍのシリカからなるデグ
サジャパン製デグサＯＫ−４１２、φ０．０７〜０．１
μｍのシリカからなる日産化学工業（株）製シリカゾル
ＥＧ−ＳＴ−ＺＬ等が用いられる。

【００５１】また、無機材粒子の直径は、好ましくは
０．０５μｍ〜２００μｍ、より好ましくは０．５〜１
００μｍ、特に好ましくは１〜１０μｍであるとよい。
粒子の直径がこの範囲内であれば、反射の程度を低下さ
せることができる。

【００５２】また、無機材バインダと無機材粒子との混
合重量比は、無機材粒子径が１μｍ未満である場合は５
０〜２０００、特には１００〜１５００が好ましい。

【００５３】また、無機材粒径が１μｍ以上、好ましく
は１〜１０μｍである場合は、無機材バインダと無機材
粒子との混合重量比は、０．１〜９８、さらには１〜５
０、特には１〜１０が好ましい。粒子径が小さいと本発
明の防眩効果が十分に発揮されず、また反対に粒子径が
大きいとバインダ樹脂に対する分散性が低下して好まし
くない。

【００５４】また、防眩膜１０の厚さは、０．１〜５０
０μｍ、さらには０．５〜１００μｍ、特には１〜３０
μｍであることが好ましい。

【００５５】図２は、本願発明による太陽電池モジュー
ルの一例の防眩膜１０の部分を一部拡大して示す断面図
である。

【００５６】図示はしていないが、これらの防眩膜は単
層であってもよいし、違う材質や形状、膜厚である防眩
膜を複層に重ね合わせることで防眩効果や透過率の向上
に有効な場合もある。

【００５７】この太陽電池モジュールの防眩膜１０にお
いては、図２に示すように、無機材バインダ２０中に無
機材粒子３０が単層に配置されている。このような構造
とすることにより、透過率の低下を防止することができ
る。

【００５８】また、図３は、本願発明による太陽電池モ
ジュールの他の例の防眩膜１０の部分を一部拡大して示
す断面図である。

【００５９】この太陽電池モジュールの防眩膜１０にお
いては、図３に示すように、無機材バインダ２０中に無
機材粒子３０が複層に配置されている。このような構造
とすることにより、防眩効果を増大させることができ
る。

【００６０】これらの無機材粒子の層は、形成された防
眩膜の一面全体が単層あるいは複層であってもいいし、
単層と複層が混じり合っていてもよい。

【００６１】このように透明絶縁基板の光入射面側に防
眩膜を形成することにより、太陽電池モジュールに入射
した太陽光は、大部分においては発電に寄与することと
なり、表面から反射される入射光の２〜４％程度の成分
は不特定の方向に反射されるようになる。乱反射して散
乱された太陽光は、平行光線ではない。そのため、太陽
電池モジュールから反射された光は、全体としてぼやけ
た状態となり、直接太陽電池を見ても眩しく感じられる
ようなことがなくなる。

【００６２】なお、この実施の形態による太陽電池モジ
ュールにおいて、透明電極層２としては、ＩＴＯ、Ｓｎ
Ｏ₂、またはこれらの積層体であるＩＴＯ／ＳｎＯ₂、あ
るいはＺｎＯ等の光を透過し得る材料が用いられる。

【００６３】また、光半導体層３は、非晶質シリコンａ
−Ｓｉ、水素化非晶質シリコンａ−Ｓｉ：Ｈ、水素化非
晶質シリコンカーバイドａ−ＳｉＣ：Ｈ、非晶質シリコ
ンナイトライド等の他、シリコンと炭素、ゲルマニウ
ム、錫等の他の元素との合金からなる非晶質シリコン系
半導体の非晶質または微結晶を、ｐｉｎ型、ｎｉｐ型、
ｎｉ型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ接合
型、ショットキバリア型あるいはこれら組合せた型等に
合成した半導体層が用いられる。この他、光半導体層と
しては、ＣｄＳ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＰ系等であっても
よく、何ら限定されるものではない。

【００６４】また、裏面電極層４としては、金属または
金属および金属酸化物の複合膜等が用いられる。

【００６５】さらに、充填樹脂６としては、シリコン、
エチレンビニルアセテート、ポリビニルブチラール等が
用いられ、また、裏面カバーフィルム７としては、フッ
素系樹脂フィルムやポリエチレンテレフタレートあるい
はアルミニウム等の金属フィルムやＳｉＯ₂等の薄膜を
ラミネートした多層構造のフィルム等が用いられる。

【００６６】なお、この実施の形態においては、薄膜系
の太陽電池モジュールについて説明するが、本願発明
は、結晶系の太陽電池モジュールにも適用できることは
言うまでもない。

【００６７】次に、図１に示した第１実施形態の太陽電
池モジュールの製造方法について説明する。

【００６８】まず、透明絶縁基板１の光入射面と異なる
面上に、透明電極層２、光半導体層３および裏面電極層
４を順次形成する。これらの各層を、レーザスクライブ
等のパターニング手段によって、複数の領域に分離す
る。たとえば、透明電極層２は、レーザ加工、エッチン
グ、リフトオフ等の方法により、所定のパターン形状に
形成する。また、裏面電極層４は、蒸着またはスパッタ
法等により成膜した後、同様にレーザ加工、エッチン
グ、リフトオフ等の方法により、所定のパターン形状に
形成する。

【００６９】このようにして、透明電極層２、光半導体
層３および裏面電極層４からなる光半導体素子５を透明
絶縁基板１上に形成した後、これらを保護するため、充
填樹脂６で封止固着し、さらに裏面カバーフィルム７を
装着する。

【００７０】続いて、光半導体素子５が形成された透明
絶縁基板１の光入射面側に、本願発明の特徴である、防
眩膜１０を形成する。

【００７１】防眩膜の形成は、第２電極層を形成し、ス
クライブをした後ならいつでも可能であり、直後でも、
裏面封止後でも、端子ＢＯＸ取付後でも、屋根等に設置
した後でも、塗膜方法にもよるが特に限定されるもので
はない。

【００７２】このとき、透明絶縁基板１と防眩膜１０と
の間に界面処理剤からなる膜４０を介在させるとよい。
このような膜４０を介在させることにより、透明絶縁基
板１と防眩膜１０との接着強度が増大するとともに、塗
装むらが減少される。

【００７３】また、この実施の形態においては、光半導
体素子５を形成した後に防眩膜１０を形成している。逆
に防眩膜１０を形成した後に光半導体素子５を形成する
とすると、光半導体素子５の形成の際にレーザ照射を行
なう場合、焦点がぼけてしまうといった問題や、光半導
体素子５の形成の際に真空チャンバを使用できないとい
った問題が生じるおそれがあるからである。

【００７４】図４および図５は、本発明による太陽電池
モジュールの製造方法の一例を説明するための断面図で
あって、防眩膜１０の形成方法の一例を示す図である。

【００７５】まず、図４を参照して、封止された太陽電
池モジュールの透明絶縁基板１の光入射面上に、無機材
粒子３０が混入された無機材バインダ２０を塗布する。

【００７６】このとき、粒子３０のサイズが大きい場合
には、図５に示すように、バインダ２０を製膜させる際
に、粒子３０の分布によって防眩膜１０の表面に凹凸形
状が形成される。

【００７７】また、図６は、本発明による太陽電池モジ
ュールの製造方法の他の例を説明するための断面図であ
って、防眩膜１０の形成方法の他の例を示す図である。

【００７８】図６を参照して、無機材バインダ２０を塗
布した後、所定のパターン形状を有するクロスが巻付け
られたローラ９を、矢印Ａに示すように回転させながら
矢印Ｂに示すように移動させて所定パターンを転写した
後、バインダ２０を製膜させることにより、防眩膜１０
の表面に凹凸形状を形成することもできる。

【００７９】なお、防眩膜１０の光入射面に凹凸形状を
形成する方法としては、上述したような混入された粒子
による作用を利用する方法、あるいはバインダを塗布し
て型押し等により成形した後製膜させる方法等の他、バ
インダを塗布する際のノズルの形状等の工夫によって
も、表面を凹凸形状に形成することができる。

【００８０】また、この実施の形態においては、表面に
凹凸形状が形成された防眩膜１０の表面に、さらに表面
の平坦な表面保護膜５０を形成している。このような表
面保護膜５０を形成することにより、表面に埃が溜まっ
て光電変換率が低下してしまうことを有効に防止するこ
とができる。

【００８１】

【実施例】以下、ガラス基板に種々の条件で防眩膜を形
成し、光学特性等の評価を行なった。

【００８２】（実施例１）表面が平坦なガラス基板の一
方の面にＴＣＯ（透明導電性酸化物）膜を形成した後、
トルエンとアセトンを用いて基板の前処理を行なった
後、基板の他方の面に以下の条件で防眩膜を形成した。

【００８３】まず、無機材バインダとして、（有）テー
・エス・ビー製「ＴＳＢ４４００」を用い、これに加水
分解触媒としてＨＣｌを添加した。

【００８４】また、無機材粒子としては、日産化学工業
（株）製シリカゾル「ＥＧ−ＳＴ−ＺＬ」（φ０．０７
〜０．１μｍ）を用い、これを前述したバインダ中に手
まぜで分散させた。粒子の配合率は、バインダ：粒子＝
５：９５となるように調製した。

【００８５】このようにして得られた液をガラス基板上
にＮｏ．８のバーコータにより塗布し、風乾で１０分間
乾燥させた後、６０℃で１時間、さらに１２０℃で１時
間乾燥させた。

【００８６】このようにして、ガラス基板の一方の面上
にＴＣＯ膜が、他方の面上に乱反射膜が形成された実施
例１のサンプルが得られた。

【００８７】この実施例１のサンプルについて、防眩膜
形成面側から光を照射して、「６０°光沢」、「２０°
光沢」、「全透過率」を測定し、光学特性を評価した。

【００８８】「６０°光沢」は、ＪＩＳＺ８７４１
−１９８３の鏡面光沢度測定法に従い、６０°鏡面光沢
を測定した。

【００８９】「２０°光沢」は、ＪＩＳＺ８７４１
−１９８３の鏡面光沢度測定法に従い、２０°鏡面光沢
を測定した。

【００９０】次に、実施例１のサンプルについて、膜厚
測定とＸカット試験を行ない、初期膜を評価した。

【００９１】「Ｘカット試験」は、ＪＩＳＫ５４０
０に従って行ない、全面が剥がれてしまった場合を０
点、欠陥のない場合を１０点として、良好なほど点数が
高くなるように評価した。

【００９２】さらに、実施例１のサンプルについて、Ｊ
ＩＳＣ８９３８に従い、耐久性試験を行ない、その
後の膜を評価した。

【００９３】耐久性試験は、８５℃中に２６４時間放
置、８５℃、湿度８５％中に２７０時間放置、８５
℃、湿度８５％と−２０℃との間を１０サイクル繰返
す、という３つの条件について行ない、試験後の膜につ
いてＸカット試験と外観の評価を行なった。

【００９４】（実施例２）バインダ：粒子＝１０：９０
となるように粒子の配合率を調製し、実施例１と同様に
して実施例２のサンプルを作製した。

【００９５】このようにして得られた実施例２のサンプ
ルについて、実施例１と同様にして、光学特性、初期
膜、および耐久性試験後の膜の評価を行なった。

【００９６】（実施例３）バインダ：粒子＝２０：８０
となるように粒子の配合率を調整し、実施例１と同様に
して実施例３のサンプルを作製した。

【００９７】このようにして得られた実施例３のサンプ
ルについて、実施例１と同様にして、光学特性、初期
膜、および耐久性試験後の膜の評価を行なった。

【００９８】（実施例４）バインダ：粒子＝２０：８０
となるように粒子の配合率を調整し、バインダ中に粒子
が分散された液をガラス基板上に３０μｍのアプリケー
タを用いて塗布し、他は実施例１と同様にして実施例４
のサンプルを作製した。

【００９９】この実施例４のサンプルについて、実施例
１と同様にして、光学特性、初期膜、および耐久性試験
後の膜の評価を行なった。

【０１００】（実施例５）表面が平坦なガラス基板の一
方の面にＴＣＯ膜を形成した後、特に基板の前処理は行
なわずに、基板の他方の面に以下の条件で乱反射膜を形
成した。

【０１０１】まず、無機材バインダとして、（有）テー
・エス・ビー製「ＴＳＢ４３００」を用い、これにエタ
ノールを添加した。

【０１０２】また、無機材粒子としては、デグサジャパ
ン製シリカ「ＯＫ−４１２」（φ４μｍ）を用い、これ
を前述したバインダ中に分散ばねを用いて分散させた。
配合率は、バインダ：粒子＝８０：２０となるように調
整した。

【０１０３】このようにして得られた液をガラス基板上
にＮｏ．８のバーコータを用いて塗布し、風乾で１０分
間乾燥させた後、６０℃で１時間、さらに１２０℃で１
時間乾燥させた。

【０１０４】このようにして、ガラス基板の一方の面に
ＴＣＯ膜が、他方の面に乱反射膜が形成された実施例５
のサンプルが得られた。

【０１０５】この実施例５のサンプルについて、実施例
１と同様にして、光学特性、および初期膜の評価を行な
った。

【０１０６】（実施例６）バインダ：粒子＝９０：１０
となるように粒子の配合率を調整し、実施例５と同様に
して実施例６のサンプルを作製した。

【０１０７】このようにして得られた実施例６のサンプ
ルについて、実施例１と同様にして、光学特性、および
初期膜の評価を行なった。

【０１０８】（実施例７）バインダ：粒子＝９５：５と
なるように粒子の配合率を調整し、実施例５と同様にし
て実施例７のサンプルを作製した。

【０１０９】このようにして得られた実施例７のサンプ
ルについて、実施例１と同様にして、光学特性、および
初期膜の評価を行なった。

【０１１０】（実施例８）バインダ：粒子＝９８：２と
なるように粒子の配合率を調整し、バインダ中に粒子が
分散された液をガラス基板上に塗布した後に特に乾燥処
理を行なうことなく、実施例８のサンプルを作製した。

【０１１１】この実施例８のサンプルについて、実施例
１と同様にして、光学特性、および初期膜の評価を行な
った。

【０１１２】（実施例９）無機材粒子として、デグサジ
ャパン製シリカ「ＴＳ１００」（φ４μｍ）を用い、バ
インダ：粒子＝９５：５となるように粒子の配合率を調
整し、実施例８と同様にして実施例９のサンプルを作製
した。

【０１１３】このようにして得られた実施例９のサンプ
ルについて、実施例１と同様にして、光学特性、および
初期膜の評価を行なった。

【０１１４】（実施例１０）バインダ：粒子＝９８：２
となるように粒子の配合率を調整し、実施例９と同様に
して実施例１０のサンプルを作製した。

【０１１５】このようにして得られた実施例１０のサン
プルについて、実施例１と同様にして、光学特性、およ
び初期膜の評価を行なった。

【０１１６】（実施例１１）バインダ：粒子＝９９：１
となるように粒子の配合率を調整し、実施例９と同様に
して実施例１１のサンプルを作製した。

【０１１７】このようにして得られた実施例１１のサン
プルについて、実施例１と同様にして、光学特性、およ
び初期膜の評価を行なった。

【０１１８】（実施例１２）バインダとして、（有）テ
ー・エス・ビー製「ＴＳＢ４２００」を用い、無機材粒
子として、日産化学工業（株）製シリカゾル「ＥＧ−Ｓ
Ｔ−ＺＬ」（φ０．０７〜０．１μｍ）を用い、バイン
ダ：粒子＝６０４０となるように粒子の配合率を調整
し、実施例９と同様にして実施例１２のサンプルを作製
した。

【０１１９】このようにして得られた実施例１２のサン
プルについて、実施例１と同様にして、光学特性、およ
び初期膜の評価を行なった。

【０１２０】（実施例１３）バインダに粒子が分散され
た液をガラス基板上にＮｏ．３のバーコータを用いて塗
布し、他の条件は実施例１２と全く同様にして、実施例
１３のサンプルを作製した。

【０１２１】このようにして得られた実施例１３のサン
プルについて、実施例１と同様にして、光学特性、およ
び初期膜の評価を行なった。

【０１２２】（実施例１４）バインダ：粒子＝４０：６
０となるように粒子の配合率を調整し、他の条件は実施
例１３と全く同様にして、実施例１４のサンプルを作製
した。

【０１２３】このようにして得られた実施例１４のサン
プルについて、実施例１と同様にして、光学特性、およ
び初期膜の評価を行なった。

【０１２４】（実施例１５）バインダ：粒子＝２０：８
０となるように粒子の配合率を調整し、実施例１４と全
く同様にして、実施例１５のサンプルを作製した。

【０１２５】このようにして得られた実施例１５のサン
プルについて、実施例１と同様にして、光学特性、およ
び初期膜の評価を行なった。

【０１２６】（実施例１６）表面が平坦なガラス基板の
一方の面にＴＣＯ膜を形成した後、トルエンを用いて基
板の前処理を行なった後、基板の他方の面に以下の条件
で乱反射膜を形成した。

【０１２７】まず、無機材バインダとして、有機材樹脂
が混合された日本油脂株式会社製「ベルクリーン」を用
い、これを希釈することなく、硬化剤を添加した。

【０１２８】また、無機材粒子としては、デグサジャパ
ン製シリカ「ＴＳ１００」（φ４μｍ）を用い、これを
前述したバインダ中に分散羽根を用いて分散させた。粒
子の配合率は、バインダ：粒子＝９７：３となるように
調整した。

【０１２９】このようにして得られた液を、ガラス基板
上にＮｏ．３のバーコータを用いて塗布し、風乾で１０
分間乾燥させた。

【０１３０】このようにして、ガラス基板の一方の面に
ＴＣＯ膜が、他方の面に乱反射膜が形成された実施例１
６のサンプルが得られた。

【０１３１】この実施例１６のサンプルについて、実施
例１と同様にして、光学特性、および初期膜の評価を行
なった。

【０１３２】（実施例１７）バインダ中に粒子が分散さ
れた液を、ガラス基板上にＮｏ．８のバーコータを用い
て塗布し、他は実施例１６と全く同様にして、実施例１
７のサンプルを作製した。

【０１３３】この実施例１７のサンプルについて、実施
例１と同様にして、光学特性、および初期膜の評価を行
なった。

【０１３４】（実施例１８）バインダ中に粒子が分散さ
れた液を、ガラス基板上にＮｏ．１６のバーコータを用
いて塗布し、他は実施例１６と全く同様にして、実施例
１８のサンプルを作製した。

【０１３５】この実施例１８のサンプルについて、実施
例１と同様にして、光学特性、および初期膜の評価を行
なった。

【０１３６】（実施例１９）バインダ：粒子＝９５：５
となるように粒子の配合率を調整し、バインダ中に粒子
が分散された液を、ガラス基板上にＮｏ．３のバーコー
タを用いて塗布し、他は実施例１６と全く同様にして、
実施例１９のサンプルを作製した。

【０１３７】この実施例１９のサンプルについて、実施
例１と同様にして、光学特性、および初期膜の評価を行
なった。

【０１３８】（実施例２０）バインダ中に粒子が分散さ
れた液を、ガラス基板上にＮｏ．８のバーコータを用い
て塗布し、他は実施例１９と全く同様にして、実施例２
０のサンプルを作製した。

【０１３９】この実施例２０のサンプルについて、実施
例１と同様にして、光学特性、および初期膜の評価を行
なった。

【０１４０】（実施例２１）バインダ中に粒子が分散さ
れた液を、ガラス基板上にＮｏ．１６のバーコータを用
いて塗布し、他は実施例１９と全く同様にして、実施例
２１のサンプルを作製した。

【０１４１】この実施例２１のサンプルについて、実施
例１と同様にして、光学特性、および初期膜の評価を行
なった。

【０１４２】（比較例１）実施例１と同様の表面が平坦
なガラス基板の一方の面にＴＣＯ膜を形成し、他方の面
に防眩膜を形成しない比較例１のサンプルを作製した。

【０１４３】このようにして得られた比較例１のサンプ
ルについて、実施例１と同様にして、光学特性の評価を
行なった。

【０１４４】（比較例２）図８は、従来の太陽電池モジ
ュールの他の例の概略構成を示す断面図である。

【０１４５】図８を参照して、この太陽電池モジュール
においては、ガラス基板として、半導体層形成面側にエ
ンボス加工により凹凸形状が形成された強化エンボスガ
ラス１１が用いられている。

【０１４６】この従来の太陽電池モジュールに用いられ
る強化エンボスガラス１１を比較例２のサンプルとし、
この比較例２のサンプルについても、凹凸が形成された
方とは反対の方向から光を照射し、実施例１と同様に、
光学特性の評価を行なった。

【０１４７】以上説明した実施例１〜２１、比較例１〜
２のサンプルの防眩膜の成膜条件、および評価結果を、
表１〜表３にまとめて示す。

【０１４８】

【表１】

【０１４９】

【表２】

【０１５０】

【表３】

【０１５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による太陽
電池モジュールは、透明絶縁基板の光入射面に防眩膜を
備えているため、光の反射による光公害等の問題が有効
に防止される。特に、本発明によれば、防眩膜は、実際
上影響するほど入射光量が減少することもなく、太陽光
を有効に利用することができる。また、防眩膜は、無機
材バインダと無機材粒子とを組合せているため、同じ無
機材同士であることから密着性がよくなっている。さら
に、無機材バインダおよび無機材粒子はともに、劣化の
問題も少ないため、耐候性の点でも優れた太陽電池モジ
ュールが得られる。

【０１５２】また、本発明による太陽電池モジュールの
製造方法は、透明絶縁基板の表面に素子部分を形成後、
防眩膜を形成するようにしたため、基板として高価な型
板ガラス等を用いることなく、太陽電池モジュールの外
観を、映り込みや光公害を防止するように改善できる。
また、最後に防眩膜を形成するようにすることにより、
従来の基本的な太陽電池モジュールの製造工程を何ら変
更させることなく、上記外観の改善を達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施形態の太陽電池モジュー
ルの概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明による太陽電池モジュールの一例の防眩
膜の部分を一部拡大して示す断面図である。

【図３】本発明による太陽電池モジュールの他の例の防
眩膜の部分を一部拡大して示す断面図である。

【図４】本発明による太陽電池モジュールの製造方法の
一例を説明するための断面図である。

【図５】本発明による太陽電池モジュールの製造方法の
一例を説明するための断面図である。

【図６】本発明による太陽電池モジュールの製造方法の
他の例を説明するための断面図である。

【図７】従来の太陽電池モジュールの一例の概略構成を
示す断面図である。

【図８】従来の太陽電池モジュールの他の例の概略構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

１透明絶縁基板２透明電極層３光半導体層４裏面電極層５光半導体素子６充填樹脂７裏面カバーフィルム８フレーム９ローラ１０防眩膜２０無機材バインダ３０無機材粒子なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１および第２の面を有する透明絶縁基
板と、前記透明絶縁基板の前記第１の面上に形成された第１電
極層と、前記第１電極層上に形成された光半導体層と、前記光半導体層上に形成された第２電極層と、前記透明絶縁基板の光が入射される前記第２の面上に形
成された防眩膜とを備え、前記防眩膜は、無機材バインダと無機材粒子とを含む、
太陽電池モジュール。
【請求項２】前記無機材バインダは、シリカからな
る、請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】前記無機材バインダは、アルキルシリケ
ートから形成される、請求項１記載の太陽電池モジュー
ル。
【請求項４】前記無機材バインダは、エチルシリケー
ト、ブチルシリケート、またはこれらの混合物、または
これらあるいはこれらの混合物を主成分とするものから
形成される、請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】前記無機材バインダを、有機材によって
複合化した、請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】前記無機材粒子は、シリカからなる、請
求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】前記無機材粒子の直径が１〜１０μｍで
あって、前記無機材バインダと前記無機材粒子との混合
重量比は、前記無機材バインダの重量を１００としたと
き、前記無機材粒子の重量が１〜１０である、請求項１
記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】前記透明絶縁基板と前記防眩膜との間に
介在された、界面処理剤からなる膜をさらに備えた、請
求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】前記防眩膜は、表面に凹凸形状が形成さ
れている、請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】前記防眩膜上に形成された、表面保護
膜をさらに備えた、請求項１記載の太陽電池モジュー
ル。
【請求項１１】第１および第２の面を有する透明絶縁
基板の前記第１の面上に、第１電極層を形成するステッ
プと、前記形成された第１電極層上に光半導体層を形成するス
テップと、前記形成された光半導体層上に第２電極層を形成するス
テップと、前記透明絶縁基板の光が入射される前記第２の面上に、
無機材バインダと無機材粒子とを含む防眩膜を形成する
ステップとを備え、前記防眩膜は、前記透明絶縁基板の第１の面上に第１電
極層、光半導体層、および第２電極層を形成した後に形
成することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方
法。