JP2001057438A

JP2001057438A - 太陽電池モジュール及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001057438A
Application number: JP2000159973A
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: 1999-06-11
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】カバーガラスの外表面に防眩処理が施されて
色調が統一された太陽電池モジュールを簡易かつ低コス
トで提供する。【解決手段】太陽電池モジュールは、第１と第２の主
面を有する透明絶縁基板１の第１主面上に順に積層され
た透明電極層２、半導体光電変換層３、および裏面電極
層４と、透明絶縁基板１の第２主面上に形成された防眩
膜１０とを備え、防眩膜１０は有機系ポリマ、無機系ポ
リマ、またはそれらの混合材料を含み、光を散乱させる
のに適した微細な凹凸を含む表面を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池モジュール
に関し、特に、太陽電池モジュールの表面からの反射光
による光公害を防止する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、化石エネルギ資源の枯渇の問題や
大気中のＣＯ₂の増加のような環境問題などから、クリ
ーンな新エネルギの開発が望まれており、特に太陽光発
電が期待されている。太陽光発電に用いられる太陽電池
モジュールには、大別して、結晶系モジュールと薄膜系
モジュールとがある。

【０００３】結晶系太陽電池モジュールでは、そのモジ
ュールの大きさの板ガラス（前面カバーガラス）上に、
小面積の単結晶半導体ウェハを用いて形成された太陽電
池セルが２０〜３０枚配置されて相互配線されている。
そして、それらのセルの背面は、ＥＶＡなどの周知の充
填剤およびテドラ（登録商標）などの周知の保護フィル
ムを用いて封止されて保護されている。

【０００４】また、薄膜系太陽電池モジュール（基板一
体型モジュール）では、そのモジュールの大きさを有し
ていて前面カバーガラスを兼ねるガラス板上に、直接に
透明電極層、半導体薄膜光電変換層、および裏面電極層
が順に積層されている。これらの層は気相堆積とレーザ
スクライブなどによるパターニングとを利用して複数の
セルに分割されているとともに電気的に相互接続（集積
化）されており、これによって所望の電圧と電流の出力
が得られる。薄膜系太陽電池モジュールの背面保護につ
いては、結晶系太陽電池モジュールの場合と同様の充填
剤と保護フィルムが用いられ得る。なお、薄膜系太陽電
池モジュールは、結晶系太陽電池モジュールに比べて低
コストで製造し得るという利点を有している。

【０００５】ところで、太陽電池モジュールは、家屋の
屋根やビルの屋上に設置される場合が多い。このような
場合、太陽電池モジュールの表面で太陽光が反射され、
その反射光が近隣の家屋内やビル内を照らしたりするな
どの光公害の問題が一部で指摘されていた。

【０００６】このような問題を解消するために、特開平
１１−７４５５２では、太陽電池モジュールのカバーガ
ラスの外表面自体に微細な凹凸を形成し、その凹凸表面
によって反射光を散乱させることを開示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カバーガラス
自体の表面に光を散乱反射させるような微細な凹凸を形
成することは決して容易ではなく、そのようカバーガラ
スは高価なものとなる。また、ガラス板の表面に微細な
凹凸を形成するためには、高温におけるエンボスロール
加工や、フッ酸のような反応性の強い液を用いたエッチ
ングなどが利用される。このように高温状態や強反応性
エッチング液を用いてカバーガラスを加工する工程は、
太陽電池モジュールの完成後に行なうことは困難であ
る。

【０００８】したがって、カバーガラスをベースとして
太陽電池モジュールを形成していく過程において、その
カバーガラスの凹凸表面が汚染されやすく、またその汚
染の除去は容易でない。さらに、太陽電池モジュールが
薄膜系のモジュールの場合には、セルの集積化のための
レーザスクライブによるパターニングが、カバーガラス
の凹凸表面による光散乱のために制約を受ける。

【０００９】他方、太陽電池モジュールが完成した後に
カバーガラスの外表面に微細な凹凸を形成する方法とし
ては、サンドブラスト処理が考えられる。しかし、サン
ドブラスト処理はカバーガラスの強度を弱める傾向があ
り、また、既に完成している太陽電池モジュールのカバ
ーガラス以外の他の部分に損傷を与えるおそれもある。

【００１０】さらに、カバーガラスは製造会社やロット
によって色調が異なることや、また半導体層や電極層の
むらや色調差によって、完成した太陽電池モジュールに
おいても、モジュールごとに表面の色調が異なるという
問題もある。すなわち、太陽電池モジュールにおいてモ
ジュールごとに色調が異なれば、家屋の屋根上に配置さ
れた複数の異なる色調のモジュールによってその家屋の
美観が損われるという問題も生じる。

【００１１】上述のような従来技術の課題に鑑み、本発
明は、カバーガラスの外表面に防眩処理が施されて色調
の統一された太陽電池モジュールを簡易かつ低コストで
提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による太陽電池モ
ジュールは、第１と第２の主面を有する透明絶縁基板の
第１主面上に順に積層された透明電極層、半導体光電変
換層、および裏面電極層と、透明絶縁基板の第２主面上
に形成された防眩膜とを備え、防眩膜は有機系ポリマ、
無機系ポリマ、またはそれらの複合材料を含み、光を散
乱させるのに適した微細な凹凸を含む表面を有している
ことを特徴としている。なお、太陽電池モジュールは、
結晶系と薄膜系のいずれのモジュールであってもよいこ
とはいうまでもない。

【００１３】防眩膜に含まれる有機系ポリマとして、ア
クリル系樹脂、フッ素系樹脂、またはそれらの混合材料
が好ましく用いられ得る。

【００１４】アクリル系樹脂としては、以下の分子構
造：

【００１５】

【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
よびアラルキル基から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、フッ素系樹脂は水酸基含有フッ素樹脂であることが
好ましい。

【００１６】防眩膜に含まれる無機系ポリマの原料とし
ては、アルキルシリケートを用いることができ、それは
エチルシリケート、ブチルシリケート、またはこれらの
混合材料を含むことが好ましい。防眩膜は無機系ポリマ
から得られたシリカを含み得る。

【００１７】透明絶縁基板と防眩膜との間に界面処理剤
が介在させられることも好ましい。

【００１８】防眩膜の凹凸表面上には汚染防止膜をさら
に付与することが好ましく、この汚染防止膜は平坦な表
面を形成するように付与されることが好ましい。

【００１９】なお、防眩膜は、好ましくは、透明電極
層、半導体光電変換層、および裏面電極層が形成された
後に形成される。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１において、本発明の実施の形
態の一例として、薄膜系太陽電池モジュールの一部が模
式的な断面図で示されている。なお、本願の各図におい
ては、図面の明瞭化と簡略化のために寸法関係は適宜に
変更されており、実際の寸法関係を反映してはいない。
特に、防眩膜表面の微細な凹凸は誇張されて示されてい
る。

【００２１】図１の薄膜太陽電池モジュールにおいて
は、特開平１１−７４５５２に開示されているような微
細な凹凸を含む表面を有するガラス基板ではなくて、平
坦な両面を有するガラス板が、カバーガラスを兼ねる透
明絶縁基板１として用いられている。

【００２２】透明絶縁基板１の下面上には、ＳｎＯ₂等
の周知のＴＣＯからなる透明電極層２、シリコン等から
なる任意の周知の半導体薄膜光電変換層３、およびＡｇ
等からなる周知の裏面電極層４が順に積層されている。
これらの層２，３，４は、図１の紙面に直交する方向に
延びる透明電極分割溝２ａ、半導体層分割溝３ａ、およ
び裏面電極分割溝４ａによって、それぞれ複数の細長い
短冊状の領域に分割されている。これらの複数の領域の
うちで、互いに重複して積層した短冊状の透明電極２、
半導体光電変換層３および裏面電極４が１つの短冊状の
太陽電池セル５を形成している。そして、任意の１つの
セル５の透明電極２は、半導体層分割溝３ａを介して、
左隣のセル５の裏面電極４に接続されている。すなわ
ち、複数のセル５は電気的に互いに直列接続するように
集積化されている。

【００２３】このように集積化された複数のセルの背面
は、裏面電極層４を周知の充填樹脂層６で覆い、その上
に周知の耐候性背面カバーフィルムを積層することによ
って封止されて保護されている。

【００２４】他方、透明絶縁基板１の上面上には、透光
性の防眩膜１０が形成されている。この防眩膜１０の上
表面には、光を散乱させるのに適した微細な凹凸が形成
されている。防眩膜１０の材料としては、有機系ポリ
マ、無機系ポリマ、またはそれらの複合材料を用いるこ
とができる。また、これらの材料の複数層が用いられて
もよい。たとえば、屈折率の異なる材料を組合せて防眩
効果を向上したり、表面硬度や耐摩耗性の向上のために
無機系ポリマを表面に塗膜したり、表面のクラックやひ
ずみを吸収するために有機系ポリマを表面に塗膜した
り、あるいは汚染防止のために撥水性の高いフッ素系樹
脂や水の分散性のよい無機系ポリマを表面に塗布する場
合もある。

【００２５】本発明における防眩膜１０に用いられる有
機系ポリマとしては、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得る。

【００２６】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
混合樹脂が有機系ポリマ中で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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】アルコキシシランビニルモノマーとして
は、具体的には、

【００３０】

【化４】等が挙げられる。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】防眩膜１０用のポリマの特性に関しては、
十分な耐候性を有し、光の透過性が良好で、硬化させる
プロセスにおいて太陽電池セル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
硬化する材料が望まれる。

【００３６】また、ルミフロンは、以下に示す基本物性
をも有している。

【００３７】

【表１】防眩膜１０に含まれる無機系ポリマの原料としては、一
般式：

【００３８】

【化５】（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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】なお、ＭＳＩ５１は、式：

【００４４】

【化６】で表わされる部分加水分解縮合物である。

【００４５】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。

【００４６】これらの無機系ポリマにおいては、前記し
た加水分解性シリル基を含有する樹脂を用いた場合と同
様に、塗装前に触媒を添加することによって、硬化する
までの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、

【００４７】

【化７】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
会社製有機スズ系化合物）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。

【００４８】このような防眩膜１０用の無機系ポリマと
しては、より具体的には、たとえば市場で入手可能なＴ
ＳＢ４２００、ＴＳＢ４３００、ＴＳＢ４４００が好ま
しく用いられ得る。これらは、（有）テー・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、耐候性
でかつ耐熱性である。

【００４９】この他に、これらのアクリルシリケートに
さらに有機ポリマが混合されたベルクリーン（登録商
標）が用いられてもよい。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】防眩膜１０の平均厚さは、０．１から５０
０μｍの範囲内にあることが好ましい。この理由は、防
眩膜の厚さが０．１μｍ以下の場合には光散乱に適した
凹凸を形成することが困難になるからであり、逆５００
μｍより厚くなれば防眩膜１０の透光性が低下して太陽
電池セル５に至る光を減少させるおそれが生じるからで
ある。なお、防眩膜１０の厚さ範囲は０．５〜１００μ
ｍがより好ましく、１〜３０μがさらに好ましい。

【００５１】防眩膜１０は、太陽電池モジュールの完成
後にカバーガラス１の外表面上に形成することができ
る。ただし、防眩膜１０が形成される時期については、
第２電極層を形成して、それをスクライブした後ならい
つでも可能であり、その直後でも、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。

【００５２】防眩膜用材料は、たとえばピアノ線コー
タ、スプレー、スクリーン印刷などを利用してガラス基
板１上に所定の厚さで塗布され得る。そして、たとえば
図２に示されているように、矢印Ａ方向に回転しかつＢ
方向に進むエンボスローラ９を用いることによって、防
眩膜１０の表面に微細な凹凸を形成することができる。
もちろん、このような微細な表面凹凸構造の形成は、エ
ンボスロールに限られず、エンボスフィルム転写、サン
ドブラストなどを利用して形成することもできる。防眩
膜用塗材はその硬化前においてはガラス基板１よりはる
かに軟質のものであるので、このような凹凸表面形成加
工は太陽電池モジュールの他の部分に何らの損傷をも与
えることなく容易に行なうことができる。

【００５３】また、図３に示されているように、防眩膜
１０の凹凸表面上に平滑な表面を有する汚れ防止膜１１
が付加的に付与されてもよい。すなわち、防眩膜１０の
微細な凹凸表面には汚れが付着しやすい傾向にあるが、
その凹凸表面を汚れ防止膜１１で平坦化することによっ
て、太陽電池モジュールの表面の汚れを軽減することが
できる。このような汚れ防止膜１１用の材料としては、
防眩膜１０と同様な材料を用いることができる。汚れ防
止膜１１と防眩膜１０の材料は、防眩膜１０の光散乱効
果の観点からは、互いに異なる材料で形成されているこ
とが好ましい。しかし、汚れ防止膜１１と防眩膜１０が
同じ材料で形成されても、一旦形成された防眩膜１０の
凹凸表面は汚れ防止膜１１との間に明瞭な界面を形成
し、その凹凸界面によって光散乱効果は維持される。

【００５４】汚れ防止膜１１がフッ素系樹脂で形成され
る場合、その表面は良好な撥水性を有し、雨水などによ
る塵の付着が減少する。他方、汚れ防止膜１１がアルキ
ルシリケートから形成される場合、太陽電池セルの表面
の耐薬品性が向上するとともに、親水性が良好になっ
て、汚染されたとしてもそれが均一化されて目立ちにく
くなるという効果を生じる。

【００５５】ところで、上述のような防眩膜用のポリマ
材料は空気とガラス基板との中間の屈折率を有するの
で、防眩膜１０は太陽電池セル５内への光透過性を改善
する効果をも生じる。また、太陽電池セル５内への光透
過性をさらに改善させるためには、防眩膜１０が複数の
防眩サブ層を含むように形成されてもよい。これらの防
眩サブ層は互いに異なる組成または物性を有する材料で
形成されることが好ましい。なぜならば、屈折率の異な
る複数のサブ層によって防眩膜１０内で屈折率の傾斜を
生じさせることができ、それによって太陽電池セル５内
への光の透過性をさらに改善することができるからであ
る。

【００５６】なお、上述の防眩膜１０のための材料とし
て、有機系ポリマは柔軟であってひび割れしにくい点で
好ましく、他方、無機系ポリマは耐候性や耐熱性が高い
という点で好ましい。

【００５７】以上のように形成された防眩膜１０および
場合によって付加された汚れ防止膜１１は、ガラス基板
１の全面を覆っているので、メーカーやロットごとのば
らつきによるガラス基板１の色調の違いをマスクするこ
とができ、屋根の上に並べられた複数の太陽電池モジュ
ール間の色調を統一して美観を高めることもできる。

【００５８】また防眩膜１０を作成した後、当該防眩膜
に保護フィルムを貼ることにより、太陽電池モジュール
の施行完了までに当該防眩膜に傷がつくことが防止でき
るので好ましい。保護フィルムの主成分としてはフッ
素系樹脂、ポリビニリデン、ポリエチレン等が好まし
い。また、保護フィルムの接着には、防眩膜あるいは
保護フィルムの静電気等による接着が、防眩塗膜を痛め
ないあるいは、保護フィルムの除去が容易であることの
で好ましい。

【００５９】また防眩膜１０をカバーガラス上に作成
し、そのカバーガラスを太陽電池の上に用いて太陽電池
モジュールを作成することにより太陽電池を作成するこ
とも可能でる。その際適用できる太陽電池は、アモル
ファス系にとどまらず、結晶系、多結晶系の太陽電池に
も適用することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、カバー
ガラスの外表面に防眩処理が施されて色調が統一された
太陽電池モジュールを簡易かつ低コストに提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例による太陽電池モジ
ュールの一部を示す模式的な断面図である。

【図２】太陽電池モジュールのカバーガラス上に微細な
凹凸表面を有する防眩膜を形成する工程を示す模式的な
断面図である。

【図３】図１の太陽電池モジュールの防眩膜上に汚れ防
止膜をさらに付加した状態を示す模式的な断面図であ
る。

【符号の説明】

１透明絶縁基板２前面透明電極層２ａ透明電極層分割溝３半導体光電変換層３ａ光電変換層分割溝４裏面電極層４ａ裏面電極層分割溝５太陽電池セル６背面保護充填層７背面保護フィルム９エンボスローラ１０防眩膜１１汚れ防止膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１と第２の主面を有する透明絶縁基板
の前記第１主面上に順に積層された透明電極層、半導体
光電変換層、および裏面電極層と、前記透明絶縁基板の前記第２主面上に形成された防眩膜
とを備え、前記防眩膜は有機系ポリマ、無機系ポリマ、またはそれ
らの複合材料を含み、光を散乱させるのに適した微細な
凹凸を含む表面を有していることを特徴とする太陽電池
モジュール。
【請求項２】前記防眩膜に含まれる前記有機系ポリマ
として、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、またはこれら
の混合材料が用いられていることを特徴とする請求項１
に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
よびアラルキル基から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こと
を特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】前記防眩膜に含まれる前記無機系ポリマ
の原料として、アルキルシリケートが用いられているこ
とを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の
太陽電池モジュール。
【請求項５】前記アルキルシリケートとして、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材
料が含まれていることを特徴とする請求項４に記載の太
陽電池モジュール。
【請求項６】前記防眩膜は前記無機系ポリマから得ら
れたシリカを含むことを特徴とする請求項１から５のい
ずれかの項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】前記透明絶縁基板の前記第２主面と前記
防眩膜との間に界面処理剤が介在させられていることを
特徴とする請求項１から６のいずれかの項に記載の太陽
電池モジュール。
【請求項８】前記防眩膜の前記凹凸表面上に形成され
た汚染防止膜をさらに備え、この汚染防止膜は平坦な表
面を有していることを特徴とする請求項１から７のいず
れかの項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】請求項１から８のいずれかの項に記載の
太陽電池モジュールを製造するための方法であって、前
記防眩膜は前記透明電極層、前記半導体光電変換層、お
よび前記裏面電極層が形成された後に形成されることを
特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】防眩膜を備えた請求項１から８いずれ
かの項に記載の太陽電池モジュールの防眩膜の光入射側
表面に、保護フィルムを貼った太陽電池モジュール。
【請求項１１】請求項１から８のいずれかの項に記載
の太陽電池モジュールを製造するための方法であって、
防眩膜は透明電極層、半導体光電変換層、および裏面電
極層が形成された後に形成され、防眩膜の光入射側に保
護フィルムを設けることを特徴とする太陽電池モジュー
ルの製造方法。
【請求項１２】有機系ポリマ、無機系ポリマ、または
それらの複合材料を含み、光を散乱させるのに適した微
細な凹凸を含む表面を有していることを特徴とする防眩
膜を設けたカバーガラスを太陽電池モジュールの光入射
面に用いた太陽電池モジュール。
【請求項１３】請求項１２記載の防眩膜に含まれる有
機系ポリマとして、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ま
たはこれらの混合材料が用いられていることを特徴とす
る請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】前記アクリル系樹脂は、以下の分子構
造：【化２】（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
よびアラルキル基から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こと
を特徴とする請求項１３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】前記無機系ポリマの原料として、アル
キルシリケートが用いられていることを特徴とする請求
項１２に記載の太陽電池モジュール。