JP2001053317A

JP2001053317A - 太陽電池モジュールおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2001053317A
Application number: JP2000159978A
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: 1999-06-01
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防
眩膜１０とを備え、防眩膜１０は、有機材バインダ２０
と有機材粒子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、有機材バインダと有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】有機材バインダとしては、アクリル系樹
脂、フッ素系樹脂、またはこれらの混合樹脂、またはこ
れらの樹脂あるいは混合樹脂を主成分とするものが用い
られる。

【００１７】また、有機材粒子としては、例えば、アク
リル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンワックス、ま
たはこれらの少なくとも２種以上の混合物からなる粒子
が用いられる。

【００１８】好ましくは、有機材粒子は、直径が０．０
５〜２００μｍであるとよい。

【００１９】さらに好ましくは、有機材粒子は、直径が
１〜１０μｍであるとよい。

【００２０】好ましくは、有機材バインダと有機材粒子
との混合重量比は、有機材バインダの重量を１００とし
たとき、有機材粒子の重量が０．１〜２０００であると
よい。

【００２１】さらに好ましくは、有機材粒子の直径が１
〜１０μｍの場合、有機材バインダと有機材粒子との混
合重量比は、有機材バインダの重量を１００としたと
き、有機材粒子の重量が１〜１０であるとよい。

【００２２】好ましくは、防眩膜の厚さは、０．１〜５
００μｍであるとよい。

【００２３】防眩膜において、有機材粒子は、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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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、有
機材バインダと有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。

【００２８】

【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。

【００２９】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。

【００３０】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、限定されるものではない。

【００３１】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、有機材バインダと有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。

【００３２】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。

【００３３】有機材バインダとして用いることができる
樹脂の特性としては、十分な耐候性を有し、光の透過性
がよく、製膜化の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。

【００３４】本発明に用いられる有機材バインダは、ア
クリル系樹脂、フッ素系樹脂、あるいはそれらの混合樹
脂、またはこれらの樹脂あるいは混合樹脂を含有するも
のが用いられる。

【００３５】また、これらの樹脂あるいは樹脂混合物
は、先の特性を満たすものであれば特に限定されない
が、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、あるいはそれらの
混合樹脂がバインダ樹脂中で５０重量％以上、好ましく
は８０重量％以上、さらには９５重量％以上含有してい
ることが好ましい。

【００３６】アクリル樹脂は、アクリルモノマーを主成
分とするモノマーを重合あるいは共重合して得られる樹
脂が好ましく、フッ素系樹脂はフッ素含有モノマーを用
いて重合して得られる樹脂であることが好ましい。

【００３７】アクリル樹脂としてはさらには、加水分解
性シリル基を含有する樹脂が好ましく、主鎖が実質的に
ポリビニル型結合からなり、末端あるいは側鎖に加水分
解性基と結合した珪素原子を１分子中に少なくとも１個
を有するシリル基含有ビニル樹脂で、ビニルモノマーと
加水分解性シリル基含有モノマーとの共重合により得ら
れ、主鎖または側鎖にウレタン結合あるいはシロキサン
結合を一部含んでもよい。ビニルモノマーとしては特に
限定はなく、メチル（メタ）クリレート、エチル（メ
タ）クリレート、ブチル（メタ）クリレート、２−エチ
ルヘキシル（メタ）クリレート、ステアリル（メタ）ク
リレート、ベンジル（メタ）クリレート、シクロヘキシ
ル（メタ）クリレート、トリフロロエチル（メタ）クリ
レート、ペンタフロロプロピル（メタ）クリレート、ポ
リカルボン酸（マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等）
の炭素数１〜２０の直鎖または分岐のアルコールとのジ
エステルまたはハーフエステル等の不飽和カルボン酸の
エステル；スチレン、ａ−メチルスチレン、クロロスチ
レン、スチレンスルホン酸、４−ヒドロキシスチレン、
ビニルトルエン等の芳香族炭化水素系ビニル化合物；酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ジアリルフタレート等
のビニルエステルやアリル化合物；（メタ）クリロニト
リル等のニトリル基含有ビニル化合物；グリシジル（メ
タ）クリレート等のエポキシ基含有ビニル化合物；ジメ
チルアミノエチル（メタ）クリレート、ジエチルアミノ
エチル（メタ）クリレート、ビニルピリジン、アミノエ
チルビニルエーテル等のアミノ基含有ビニル化合物；
（メタ）クリルアミド、イタコン酸ジアミド、ａ−エチ
ル（メタ）クリルアミド、クロトンアミド、マレイン酸
ジアミド、フマル酸ジアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、
Ｎ−ブトキシメチル（メタ）クリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、ア
クリロイルモルホリン等のアミド基含有ビニル化合物；
２−ヒドロキシエチル（メタ）クリレート、２−ヒドロ
キシプロピル（メタ）クリレート、２−ヒドロキシエチ
ルビニルエーテル、Ｎ−メチロール（メタ）クリルアミ
ド、アロニクス５７００（東亜合成（株）製）、Placce
l FA-1、Placcel FA-4、Placcel FM-1、Placcel FM-4
（以上ダイセル化学（株）製）等の水酸基含有ビニル化
合物；（メタ）クリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸およびそれらの塩（アルカリ金属塩、アンモニウ
ム塩、アミン塩等）、無水マレイン酸等の不飽和カルボ
ン酸、酸無水物、またはその塩；ビニルメチルエーテ
ル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロプレン、プロ
ピレン、ブタジエン、イソプレン、マレイミド、Ｎ−ビ
ニルイミダゾール、ビニルスルホン酸等のその他のビニ
ル化合物等が挙げられる。

【００３８】アルコキシシランビニルモノマーとして
は、具体的には、

【００３９】

【化２】等が挙げられる。

【００４０】これらアルコキシシランビニルモノマー単
位は、加水分解性シリル基含有ビニル系共重合体の中
で、好ましくは５〜９０重量％、さらに好ましくは２０
〜８０重量％、特に好ましくは３０〜７０重量％含む。

【００４１】アルコキシシランビニルモノマーとビニル
モノマーの共重合体の製造方法については、たとえば特
開昭５４−３６３９５、同５７−３６１０９、同５８−
１５７８１０等に示される方法を用いればよい。アゾビ
スイソブチロニトリル等のアゾ系ラジカル開始剤を用い
た溶液重合が最も好ましい。また必要に応じてｎ−ドデ
シルメルカブタン、ｔ−ドデシルメルカブタン、ｎ−ブ
チルメルカブタン、γ−メルカプト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エトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、（Ｈ
₃ＣＯ）₃Ｓｉ−Ｓ−Ｓ−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、（ＣＨ
₃Ｏ）₃Ｓｉ−Ｓ₈−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃等連鎖移動剤を用
い、分子量調節をすることができる。特に加水分解性シ
リル基を分子中に有する連鎖移動剤、たとえばγ−メル
カプトプロピルトリメトキシシランを用いればシリル基
含有ビニル系共重合体の末端に加水分解性シリル基を導
入することができる。重合溶剤は炭化水素類（トルエ
ン、キシレン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等）、酢
酸エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコー
ル類（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ
−ブタノール等）、エーテル類（エチルセロソルブ、ブ
チルセロソルブ、セロソルブアセテート等）、ケトン類
（メチルエチルケトン、アセト酢酸エチル、アセチルア
セトン、ジアセトンアルコール、メチルイソブチルケト
ン、アセトン等）の如き非反応性の溶剤であれば特に限
定はない。

【００４２】フッ素系樹脂としてはさらには、水酸基を
含有している樹脂であることが好ましく、たとえばその
一例である水酸基含有フッ素系共重合体は、クロロト
リフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、トリフ
ルオロエチレン等のフルオロオレフィン；ＣＨ₂＝ＣＨ
ＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₃、ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯＣＨ₂Ｃ
Ｆ₃、ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯＣＨ（ＣＦ₃）₂、ＣＨ₃＝Ｃ
（ＣＨ₃）ＣＯＯＣＨ（ＣＦ ₃）₂、ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯＣ
Ｈ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、ＣＨ₂＝ＣＨＣＯＯＣＦ₃、ＣＨ₂
＝Ｃ（ＣＨ₃）ＣＯＯＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、ＣＨ₂＝Ｃ
（ＣＨ₃）ＣＯＯＣＦ ₃等を含む（メタ）アクリル酸フル
オロアルキル等のフッ素含有ビニルモノマー、ヒドロ
キシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニル
エーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキ
シヘキシルビニルエーテル等のヒドロキシアルキルビニ
ルエーテル；２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロ
ピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロール
メタクリルアミド、アロニクス５７００（東亜合成
（株）製）、Placcel FA-1、同 FA-4、同FM-1、同FM-4
（以上ダイセル化学（株）製）等の水酸基含有ビニルモ
ノマー、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエー
テル、ブチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテ
ル；シクロヘキシルビニルエーテル；マレイン酸、フマ
ール酸、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシルアル
キルビニルエーテル等のカルボキシル基含有モノマー；
エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、
酢酸ビニル；メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル等
の不飽和カルボン酸エステル；ビニルトリエトキシシラ
ン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメト
キシシラン等の加水分解性シリル基含有モノマー等；上
記、、を共重合して得られる水酸基価５〜３００
ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１０〜２５０ｍｇＫＯＨ／
ｇのものである。

【００４３】加水分解性シリル基を含有する樹脂として
は、鐘淵化学工業株式会社製ゼムラック（登録商標）、
水酸基を含有するフッ素系樹脂あるいは樹脂組成物とし
ては、旭硝子コートアンドレジン株式会社製のルミフロ
ン、ボンフロン、株式会社トウベ製ニューガメット、大
日本塗料株式会社製Ｖフロン（いずれも登録商標）が例
示できる。

【００４４】ルミフロンは、以下に示す基本物性を有し
ている。

【００４５】

【表１】ゼムラックは、以下に示す分子構造を含んでいる。

【００４６】

【化３】（式中、Ｒ₁は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ₂は水素
原子または炭素数１〜１０のアルキル基、アリール基お
よびアラルキル基よりなる群から選ばれた一価の炭化水
素基、ａは０、１または２を示す）加水分解性シリル基を含有する樹脂には塗膜前に硬化触
媒を添加することで、製膜スピードをコントロールする
ことも可能であり好ましい。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、

【００４７】

【化４】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
有した硬化触媒が作業性の面で好ましい。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作業性の面で好ましい。

【００４８】一方、防眩膜１０を構成する有機材粒子と
しては、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレン
ワックス、またはこれらの少なくとも２種以上の混合物
からなるもの、またはこれらの樹脂あるいは混合樹脂を
主成分とするものが用いられる。具体的には、たとえ
ば、φ８μｍのＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレー
ト）からなる積水化成製ＭＢＸ−８、平均φ１５μｍ、
最大φ３０μｍのＰＥ（ポリエチレン）からなる楠本化
成製ＳＥ４８０−１０Ｔ等が用いられる。

【００４９】また、有機材粒子の直径は、好ましくは
０．０５〜２００μｍ、より好ましくは０．５〜１００
μｍ、特に好ましくは１〜１０μｍであるとよい。粒子
の直径がこの範囲にあれば、反射の程度を低下させるこ
とができる。

【００５０】また、有機材バインダと有機材粒子との混
合重量比は、有機材粒子径が１μｍ未満である場合は５
０〜２０００、特には１００〜１５００が好ましい。

【００５１】また、有機材粒子径が１μｍ以上、好まし
くは１〜１０μｍである場合は、有機材バインダと有機
材粒子との混合重量比は、０．１〜９８、さらには１〜
５０、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。

【００５２】また、防眩膜１０の厚さは、０．１〜５０
０μｍ、さらには０．５〜１００μｍ、特に１〜３０μ
ｍであることが好ましい。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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、有機材バインダ２０中に有
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。

【００５６】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。

【００５７】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、有機材バインダ２０中に有
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。

【００５８】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よいし、単
層と複層が混じり合っていてもよい。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】防眩膜の形成は、第２電極層を形成し、ス
クライブ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取付け後でも、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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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、有機材
粒子３０が混入された有機材バインダ樹脂２０を塗布す
る。

【００７４】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、バインダ樹脂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。

【００７５】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。

【００７６】図６を参照して、有機材バインダ樹脂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、バインダ樹脂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。

【００７７】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、あるいはバインダ樹脂を塗
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、バインダ樹脂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。

【００７８】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。

【００７９】

【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。

【００８０】（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、他方
の面に以下の条件で防眩膜を形成した。

【００８１】まず、有機材バインダとして鐘淵化学工業
株式会社製「ゼムラックＹＣ３６２３」を用い、これに
硬化剤としてＢＴ１２０Ｓ（スズ系）と、希釈剤として
キシレンとを用いて、固形分２５％まで希釈した。

【００８２】また、有機材粒子としては、積水化成製Ｐ
ＭＭＡ「ＭＢＸ−８」（φ８μｍ）を用い、これを前述
したバインダ樹脂中にシェーカを用いて分散させた。粒
子の配合率は、バインダ樹脂：粒子＝１００：１０とな
るように調製した。

【００８３】このようにして得られた液をガラス基板上
にスプレーにより塗布し、常温で５分間乾燥させた後、
８０℃で３０分間さらに乾燥させた。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】「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。

【００８７】「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。

【００８８】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。

【００８９】「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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】（実施例２）バインダ樹脂：粒子＝１０
０：２０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。

【００９３】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。

【００９４】（実施例３）有機材粒子として、楠本化成
製ＰＥ「ＳＥ４８０−１０Ｔ」（平均φ１５μｍ、最大
φ３０μｍ）を用いて、バインダ樹脂：粒子＝１００：
２．５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３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。

【００９６】（実施例４）バインダ樹脂：粒子＝１０
０：５となるように粒子の配合率を調製し、実施例３と
同様にして実施例４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。

【００９８】（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。

【００９９】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。

【０１００】（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。

【０１０１】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。

【０１０２】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。

【０１０３】以上説明した実施例１〜４、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
２〜表４にまとめて示す。

【０１０４】

【表２】

【０１０５】

【表３】

【０１０６】

【表４】

【０１０７】

【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、粒子による光の乱反射と、光透過性の
向上により、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、バインダ
樹脂と粒子がともに有機材同士からなるため、密着性が
よく、粒子の欠落や膜自体の剥離が少なくなるため、優
れた太陽電池モジュールが得られる。

【０１０８】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有機材バインダ３０有機材粒子なお、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、有機材バインダと有機材粒子とを含む、
太陽電池モジュール。
【請求項２】前記有機材バインダは、アクリル系樹
脂、フッ素系樹脂、またはこれらの混合樹脂、またはこ
れらの樹脂あるいは混合樹脂を主成分とする、請求項１
記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】前記アクリル系樹脂は、以下の分子構
造：【化１】（式中、Ｒ₁は炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ₂は水素
原子または炭素数１〜１０のアルキル基、アリール基お
よびアラルキル基よりなる群から選ばれた一価の炭化水
素基、ａは０、１または２を示す）で表わされる基を含
有する加水分解性シリル基含有アクリル共重合体を含
み、前記フッ素系樹脂は、水酸基含有フッ素系樹脂である、
請求項２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】前記有機材粒子は、アクリル系樹脂、フ
ッ素系樹脂、ポリエチレンワックス、またはこれらの少
なくとも２種以上の混合物からなる、請求項１記載の太
陽電池モジュール。
【請求項５】前記有機材粒子の直径が１〜１０μｍで
あって、前記有機材バインダと前記有機材粒子との混合
重量比は、前記有機材バインダの重量を１００としたと
き、前記有機材粒子の重量が１〜１０である、請求項１
記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】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７】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８】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９】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、
有機材バインダと有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。