JP2005044945A - 太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの製造工程でラミネート時に受光面側封止材２、裏面側封止材４が透光性基板１の周辺端部よりはみ出し、後工程でこのはみ出した部分を切り取る工程が不要となり、その生産性を低下させていた。
【解決手段】サイズがＬ１×Ｗ１である矩形状の透光性基板１の上に、エチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ２×Ｗ２である矩形状の受光面側封止材２、光起電力素子３、受光面側封止材２のメルトフローレートに比べて小さなメルトフローレートにしたエチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ３×Ｗ３である矩形状の裏面側封止材４および裏面保護材５を順次積層し、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２かつＷ１＞Ｗ３＞Ｗ２の条件を満たし、さらに透光性基板１の周縁端部より内側に裏面側封止材４の周縁端部が配置され、この裏面側封止材４の周縁端部より内側に受光面側封止材２の周縁端部を配置した太陽電池モジュール。
【選択図】 図１

Description

【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、特に品質および生産性を向上させた太陽電池モジュールならびにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池素子は単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作製することが多い。このため太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また、野外に太陽電池を取り付けた場合に、雨などからこれを保護する必要がある。
【０００３】
また、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。
【０００４】
このような必要性に応じるために、複数の太陽電池素子を接続して、これらを透光性基板と裏面保護材との間に封止材で封入して、太陽電池モジュールとして作製することが、通常、行われている。
【０００５】
従来の太陽電池モジュールは、通常、透光性基板上に受光面側封止材としてエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、エチレン−酢酸ビニル共重合体をＥＶＡと略記する）から成るシートをのせ、この上にリード線で接続された複数の光起電力素子を並べ、さらにこの上に裏面側封止材として同様のＥＶＡシートをのせ、そして、さらにこの上にアルミ箔をフッ素系フィルムで挟持した裏面保護材を載せ、しかる後、ラミネート装置において減圧下で全体を加熱加圧して一体化することにより製造していた。
【０００６】
しかしながら、この従来の太陽電池モジュールによれば、ラミネート装置での加熱加圧の際に封止材が溶融し、ガラス板の端部からはみ出したり、また、裏面側封止材が位置ずれを起こしてガラス板の端部からはみ出し、これにより、このはみ出した封止材や裏面保護材を切り取る工程が必要となり、稼働率や生産性を引き下げる要因となっていた。
【０００７】
上述の問題を解決する手段として特許文献１に示されているように、メルトフローレートが１４ｇ／１０分以下の低流動性ＥＶＡ樹脂を使用する方法が提案されている。
【０００８】
この特許文献１に示す実施例によれば、ガラス板上に、表裏からメルトフローレートが１４ｇ／１０分以下のＥＶＡシートで挟み込んだ太陽電池を置き、その上に裏面保護材を置いて、全体を加熱圧着するという技術であり、ＥＶＡ樹脂の流動性が低いために、全体を一体に加熱圧着した際にガラス板の周縁端部からＥＶＡ樹脂が流れ出さないというものである。
【０００９】
しかしながら、特許文献１においては、低流動性のＥＶＡ樹脂を用いることにより、ＥＶＡ樹脂のバリ取りが不要であることのみが記載されているだけで、具体的なＥＶＡシートや裏面保護材の裁断寸法の適用例、太陽電池セルの割れ、気泡残り等の外観、太陽電池セル／裏面フィルム／アルミ枠間の電気的絶縁性に関する評価結果が示されておらず、実際の使用上支障があった。
【００１０】
さらに低流動かつ硬いＥＶＡ樹脂を用いると、加熱加圧時に太陽電池セルが割れる可能性があり、また、充分に脱気・加圧を行なわなければ、気泡が残る可能性があった。一方、脱気時間・加圧時間を充分に取るとラミネート時間が延びて生産効率が低下するという問題もあった。
【００１１】
さらに特許文献２においても、加熱加圧時にＥＶＡ樹脂が溶融してガラス板の周縁端部から流動する課題に対し、そのＥＶＡ樹脂の流動が抑制され、ラミネーション後のバリ除去作業が軽減できる技術が提案されている。
【００１２】
この提案によれば、太陽電池モジュールに使用される受光面側封止材および裏面側封止材の双方に用いられるＥＶＡシートにおいて、酢酸ビニル含有量は２０〜２６重量％であり、メルトフローレートが０．８〜４ｇ／１０分である。
【００１３】
さらに同文献においては、受光面側封止材および裏面側封止材がその表面に凹凸構造を有し、この凹凸部の高さが、その封止材の膜の全厚みの１０〜５０％を占めるという技術であり、そして、上述の低流動かつ硬固なＥＶＡ樹脂を用いることで、加圧によるセル割れが懸念されるが、このような技術でもってセル表面の突起部がＥＶＡシート表面の凹部に収納され、これにより、真空加圧時におけるセルの割れが解消されることが記載されている。
【００１４】
また、同文献によれば、前記裏面側封止材と裏面保護材はあらかじめ接着一体化させることが記載されている。
【００１５】
すなわち、裏面側封止材の膜をあらかじめ裏面保護材と貼り合わせた裏面封止材を用いるので、ＥＶＡ樹脂の流れが裏面保護材に拘束され、ガラス板の周縁端部から流動するＥＶＡ樹脂の量を抑制でき、その結果、ラミネーション後のバリ取り作業が削減できるというものである。
【００１６】
【特許文献１】
特開平６−１７７４１２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３４７６８号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に開示されているように受光面側封止材および裏面側封止材に用いるＥＶＡシートのメルトフローレートを０．８〜４ｇ／１０分にした場合、ラミネート時のＥＶＡ樹脂の流動性が低下し、太陽電池素子間や配線の間隙にこれが流れ込まず、気泡やボイドと呼ばれる真空の未充填領域が残ってしまうという問題があった。
【００１８】
この対策としてラミネート時の圧力を大きくして、強制的に間隙にＥＶＡ樹脂が流れ込むようにすることが考えられる。
【００１９】
しかしながら、ラミネート時の圧力を大きくすることで気泡は無くなるが、その反面、ボイドはＥＶＡ樹脂の低流動性に起因することで、これがなくなることは無い。このような点は受光面側封止材および裏面側封止材の各膜の表面に凹凸構造を設けても変わるものではない。
【００２０】
さらに裏面側封止材の膜をあらかじめ裏面保護材と貼り合わせた裏面封止材を用いた場合、ラミネートの減圧時にＥＶＡ樹脂に縮みが発生するが、裏面保護材には縮みが発生しなくなり、これによってこれらの貼り合わせ面に間隙が発生し、ラミネートの加圧時にこの間隙部の裏面保護材が折れ曲がり、ラミネート上がりのものには皺が発生するという問題があった。
【００２１】
本発明者は上記事情に鑑みて鋭意研究に努めた結果、矩形状の太陽電池モジュールにおいて、受光面側封止材と裏面側封止材とをＥＶＡ樹脂により構成するに当り、サイズがＬ１×Ｗ１である矩形状の透光性基板の上に、ＥＶＡ樹脂から成るサイズがＬ２×Ｗ２である矩形状の受光面側封止材、光起電力素子、前記受光面側封止材のメルトフローレートに比べて小さなメルトフローレートにしたＥＶＡ樹脂から成るサイズがＬ３×Ｗ３である矩形状の裏面側封止材および裏面保護材を順次積層し、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２かつＷ１＞Ｗ３＞Ｗ２の条件を満たし、さらに前記透光性基板の周縁端部より内側に裏面側封止材の周縁端部を配置し、この裏面側封止材の周縁端部より内側に受光面側封止材の周縁端部を配置したことで、ラミネート時に太陽電池素子間の間隙への封止材が流れ込み、この部分に気泡やボイドが残らなくなり、そして、太陽電池素子の割れやカケが発生しなくなり、接着性が高くなり、あるいはガラス板端部からのはみ出しを防止することを見出した。
【００２２】
本発明は上記知見により完成されたものであり、その目的は太陽電池モジュール内部にボイドの発生や裏面保護材に皺の発生もない太陽電池モジュールならびにその製造方法を提供することにある。
【００２３】
本発明の他の目的はラミネート時に受光面側封止材および裏面側封止材が透光性基板の端部からはみ出すことのない太陽電池モジュールならびにその製造方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽電池モジュールは、サイズがＬ１×Ｗ１である矩形状の透光性基板の上に、エチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ２×Ｗ２である矩形状の受光面側封止材、光起電力素子、前記受光面側封止材のメルトフローレートに比べて小さなメルトフローレートにしたエチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ３×Ｗ３である矩形状の裏面側封止材および裏面保護材を順次積層し、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２かつＷ１＞Ｗ３＞Ｗ２の条件を満たし、さらに前記透光性基板の周縁端部より内側に裏面側封止材の周縁端部が配置され、この裏面側封止材の周縁端部より内側に受光面側封止材の周縁端部が配置したことを特徴とする。
【００２５】
本発明の他の太陽電池モジュールは、前記受光面側封止材のメルトフローレートが４．０〜８．５ｇ／１０分であり、前記裏面側封止材のメルトフローレートが０．８〜３．８ｇ／１０分であることを特徴とする。
【００２６】
本発明のさらに他の太陽電池モジュールは、エチレン−酢酸ビニル共重合体により構成した前記受光面側封止材および前記裏面側封止材が、双方とも重合架橋後に透明であることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明のさらに他の太陽電池モジュールは、前記裏面保護材は光反射性であることを特徴とする。
【００２８】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、順次下記工程（１）〜（４）を具備するとともに、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２かつＷ１＞Ｗ３＞Ｗ２の条件を満たし、さらに前記透光性基板の周縁端部より内側に裏面側封止材の周縁端部が配置され、この裏面側封止材の周縁端部より内側に受光面側封止材の周縁端部が配置されるように積層重合して、減圧下にて加熱加圧することを特徴とする。
【００２９】
（１） サイズがＬ１×Ｗ１である矩形状の透光性基板の上に、エチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ２×Ｗ２である矩形状の受光面側封止材を配する。
（２） 上記受光面側封止材の上に光起電力素子を配する。
（３） 上記光起電力素子の上に、前記受光面側封止材のメルトフローレートに比べて小さなメルトフローレートにしたエチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ３×Ｗ３である矩形状の裏面側封止材を配する。
（４） 上記裏面側封止材の上に裏面保護材を配する。
【００３０】
また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、前記受光面側封止材のメルトフローレートが４．０〜８．５ｇ／１０分であり、前記裏面側封止材のメルトフローレートが０．８〜３．８ｇ／１０分であることを特徴とする。
【００３１】
さらにまた、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、エチレン−酢酸ビニル共重合体により構成した前記受光面側封止材および前記裏面側封止材は、前記加熱加圧により双方とも重合架橋して透明になることを特徴とする。
【００３２】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、前記裏面保護材は光反射性であることを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を用いて詳細に説明する。
【００３４】
図１は本発明に係る太陽電池モジュールの構造を示す図である。
同図において、１は透光性基板、２は受光面側封止材、３は前記光起電力素子である太陽電池素子、４は裏面側封止材、５は裏面保護材、６は接続用配線を示す。
【００３５】
透光性基板１としては、ガラスやポリカーボネート樹脂などからなる基板が用いられる。
【００３６】
ガラス板には、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどが用いられるが、たとえば厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが使用される。
【００３７】
他方、ポリカーボネート樹脂などの合成樹脂からなる基板を用いた場合には、厚みが５ｍｍ程度のものが多く使用される。
【００３８】
受光面側封止材２および裏面側封止材４は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ樹脂）から成り、たとえば厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状形態のものが用いられる。
【００３９】
これら封止材は減圧下で加熱加圧を行うラミネート工程において、融着して他の部材と一体化する。
【００４０】
また、受光面側封止材２および裏面側封止材４については、その酢酸ビニルの含有率は１０重量％以上かつ４０重量％未満、最適には２０〜３０重量％にすることが望ましい。
【００４１】
酢酸ビニルの含有率が１０重量％未満になると、融点が高くなり、シート状に加工することが困難になる場合がある。また、４０重量％以上になると成形後のＥＶＡシートが高流動となるため好ましくない。
【００４２】
太陽電池素子３については、厚み０．３〜０．４ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコン基板などからなる。そして、この基板の内部にＰＮ接合を形成し、さらに受光面と裏面には電極を設け、また、受光面には反射防止膜を設ける。
【００４３】
かかる基板の大きさについては、多結晶シリコン太陽電池において、およそ寸法１００〜１５０ｍｍ角程度であり、そして、このような太陽電池素子３を複数個銅箔等の接続用配線６により直列または並列に接続して用いる。
【００４４】
接続用配線６については、太陽電池素子同士を電気的に接続するもので、通常厚さ０．１ｍｍ程度、幅２ｍｍ程度の銅箔を用いて、その銅箔の全面をハンダコートし、そして、所定の長さに切断し、太陽電池素子３の電極上にハンダ付けして用いる。
【００４５】
裏面保護材５は水分を透過しないようにアルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シートやアルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートなどが用いられる。
【００４６】
特にＰＥＴを使用した裏面保護材５については、使用前にアニール処理を行っているため、ラミネート時の熱収縮がほとんど無く、有利である。
【００４７】
すなわち、ＰＥＴを使用した裏面保護材５は、メルトフローレートの小さい裏面側封止材４との間においても、ラミネート時に皺などが発生することが無くなるという点で好適である。
【００４８】
そして、本例の太陽電池モジュールにおいては、上述のように受光面側封止材２および裏面側封止材４を双方とも透明材により構成した場合に、裏面保護材５の色調を光反射性、すなわち光の吸収や透過が生じないか、もしくはそのような吸収や透過を小さくするとよい。
【００４９】
たとえば、白色や銀色、金属光沢の色調にするとよく、これにより、太陽電池モジュールの太陽電池素子３と太陽電池素子３の間の間隙に入射した太陽光を反射させ、この反射光を透光性基板１で再び反射させ、そして、太陽電池素子３に入射する光路が得られる。
【００５０】
白色にした裏面保護材５については、たとえばポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）樹脂材を用いた場合には、三層構造にするとよく、一番内側（裏面側封止材と接する面側）については、白色化するためにＰＥＴに酸化チタンなどの顔料を入れ、その厚みを５０μｍにする。その外側に厚み１２μｍのＰＥＴシートにシリカを蒸着したものを貼る。シリカの蒸着は内側の白色ＰＥＴとの間の片面のみで水分を通さないためである。その外側に雨などでＰＥＴが加水分解しないように耐加水分解性の厚み５０μｍのＰＥＴシートを貼り合わせる。
【００５１】
そして、本発明によれば、受光面側封止材２のメルトフローレートを裏面側封止材４のメルトフローレートより大きくする（裏面側封止材４のメルトフローレートを受光面側封止材２のメルトフローレートに比べて小さくする）というメルトフローレートの大小関係、ならびに矩形状の透光性基板１、矩形状の受光面側封止材２、矩形状の裏面側封止材４の三者間における寸法関係を組み合わせることで、ラミネート時に太陽電池素子間の間隙への封止材が流れ込み、この部分に気泡が残らなくなり、ラミネート時での加圧により太陽電池素子３の割れやカケが発生しなくなり、接着性が高くなり、また、ガラス板端部からのはみ出しが発生しなくなった点が特徴である。
【００５２】
上記のような寸法関係は、以下のとおりである。
矩形状の透光性基板１のサイズ：Ｌ１×Ｗ１
矩形状の受光面側封止材２のサイズ：Ｌ２×Ｗ２
矩形状の裏面側封止材４のサイズ：Ｌ３×Ｗ３
と規定した場合、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２かつＷ１＞Ｗ３＞Ｗ２の条件を満たし、さらに透光性基板１の周縁端部より内側に裏面側封止材２の周縁端部が配置され、この裏面側封止材２の周縁端部より内側に受光面側封止材４の周縁端部が配置されるように構成している。
【００５３】
なお、受光面側封止材２および裏面側封止材４に用いるエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ樹脂）については、そのメルトフローレートがＪＩＳ―Ｋ７２１０に規定されている。
【００５４】
また、受光面側封止材２および裏面側封止材４の双方のメルトフローレートについては、望ましくは下記のような範囲にするとよい。
【００５５】
受光面側封止材２のメルトフローレートを４．０〜８．５ｇ／１０分に、好適には５．０〜７．５ｇ／１０分に、最適には６．０〜７．０ｇ／１０分にすると、ラミネート時に太陽電池素子間の間隙への封止材が流れ込み、この部分に気泡やボイドが残らなくなるという点でよく、また、ラミネート時での加圧により太陽電池素子３の割れやカケが発生しなくなり、接着性が高くなるという点で有利になる。
【００５６】
他方の裏面側封止材４のメルトフローレートを０．８〜３．８ｇ／１０分に、好適には１．５〜３．５ｇ／１０分に、最適には２．０〜３．０ｇ／１０分にすると、ガラス板端部からのはみ出しを防止する点で有利になる。
【００５７】
なお、ＥＶＡ樹脂のメルトフローレートについては、ＥＶＡ樹脂のベースポリマーであるエチレンビニルアセテートや酢酸ビニルの配合比率を変更することにより、所要の値が得られる。
【００５８】
かくして本発明の太陽電池モジュールによれば、受光面側封止材２および裏面側封止材４の双方ともＥＶＡ樹脂により構成するに当り、受光面側封止材２のメルトフローレートは裏面側封止材４のメルトフローレートに比べて大きくなるようにしたことで、ラミネート時に太陽電池素子間の間隙への封止材が流れ込み、この部分に気泡やボイドが残らなくなり、ラミネート時での加圧により太陽電池素子３の割れやカケが発生しなくなり、接着性が高くなり、また、ガラス板端部からのはみ出しが発生しなくなった。
【００５９】
しかも、このようなメルトフローレートの大小関係に加えて、さらに矩形状の透光性基板１、矩形状の受光面側封止材２、矩形状の裏面側封止材４の三者間における寸法関係を組み合わせることで、かかる本発明の目的が優位に達成された。
【００６０】
好適には、受光面側封止材２のメルトフローレートを裏面側封止材４のメルトフローレートに比べて大きくするに当り、その効果は受光面側封止材２および裏面側封止材４の寸法、厚み等により依存されるが、とくに受光面側封止材２のメルトフローレートを４．０〜８．５ｇ／１０分に、裏面側封止材４のメルトフローレートを０．８〜３．８ｇ／１０分にしたことで、かかる本発明の目的がもっとも優位に達成できたことを、本発明者が繰り返し行った実験により確認した。
【００６１】
さらに、このような封止材については、これに用いるＥＶＡ樹脂に酸化チタン等を含有させ、白色等に着色させることがあるが、受光面側封止材２については、太陽電池素子３に入射する光をより多くするために透明にするとよい。
【００６２】
また、本発明に係る裏面側封止材４によれば、裏面側封止材４のメルトフローレートは受光面側封止材２のメルトフローレートより小さくすることで、受光面側封止材２が透光性基板１の端部まで広がる傾向にあるが、一方、裏面側封止材４はラミネートの時に透光性基板１の端部にまで広がらない場合が生じる。
【００６３】
このような双方の封止材のメルトフローレート差に起因して、さらに裏面側封止材２に着色化したＥＶＡ樹脂を使用した場合には、太陽電池モジュールの中央部においては、太陽電池素子３と太陽電池素子３との隙間においては、かかる着色した色が見えるが、モジュール端部においては、着色した裏面側のＥＶＡ樹脂が端部まで広がらず、これにより、素子と素子の間からは受光面側のＥＶＡ樹脂の透明が見えることになる。
【００６４】
すなわち、裏面側封止材４に白色などに着色化したＥＶＡ樹脂を使用すると、太陽電池モジュールの中央部と端部との双方にて、太陽電池素子３と太陽電池素子３の間から見える色調が異なり、その外観上、不具合と認識される場合がある。
【００６５】
したがって、本発明によれば、受光面側封止材２と同じく、裏面側封止材４についても透明にすることが望ましい。
【００６６】
以上のように、受光面側封止材２および裏面側封止材４に対し、双方とも透明樹脂を使用したことで、そのつなぎ目部分が目立たなくなり、これによって太陽電池モジュールの外観を損ねることがないという効果がある。
【００６７】
次に本発明の太陽電池モジュールの製造方法を述べる。
【００６８】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、下記のごとく、順次各工程（１）〜（４）を経るが、これによって得られた積層体を減圧下にて加熱加圧する。
【００６９】
しかも、本発明の製造方法によれば、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２かつＷ１＞Ｗ３＞Ｗ２の条件を満たし、さらに透光性基板１の周縁端部より内側に裏面側封止材４の周縁端部が配置され、この裏面側封止材４の周縁端部より内側に受光面側封止材２の周縁端部が配置されるように積層重合して、減圧下にて加熱加圧する。
【００７０】
（１） サイズがＬ１×Ｗ１である矩形状の透光性基板１の上に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ樹脂）から成るサイズがＬ２×Ｗ２である矩形状の受光面側封止材２を配する。
【００７１】
（２） 受光面側封止材２の上に光起電力素子（太陽電池素子３）を配する。
【００７２】
（３） 太陽電池素子３の上に、受光面側封止材２のメルトフローレートに比べて小さなメルトフローレートにしたＥＶＡ樹脂から成るサイズがＬ３×Ｗ３である矩形状の裏面側封止材４を配する。
【００７３】
（４） 裏面側封止材４の上に裏面保護材５を配する。
【００７４】
以上のような工程を経て、透光性基板１、受光面側封止材２、太陽電池素子３、裏面側封止材４および裏面保護材５による積層体を接着一体化するが、このようなラミネート前に各部材を積層する時には透光性基板１からＥＶＡ樹脂がはみ出ないようにする。
【００７５】
そのため、裏面側封止材４が受光側封止材２を覆うような配置にするが、さらに透光性基板１の周縁端部より内側に裏面側封止材４の周縁端部が配置されるようにし、そして、裏面側封止材４の周縁端部より内側に受光面側封止材２の周縁端部が配置されるように積層する。
【００７６】
このような積層が終われば、この積層体をラミネーターと呼ばれる減圧状態で加熱しながら加圧する装置にセットした後、太陽電池モジュールの内部の空気を除去するために５０〜１５０Ｐａ程度に減圧し、１００〜２００℃の温度で１５分〜１時間加熱しながら加圧する。これによって、受光面側封止材２と裏面側封止材４が軟化し融着するため、各部材が接着し一体化し、太陽電池モジュールのパネル部を作製することができた。
【００７７】
以上のごとく、本発明によれば、受光側封止材２のメルトフローレートが大きいことで、ラミネート時に太陽電池素子間の間隔を十分充填するができ、他方、メルトフローレートの小さい裏面側封止材４を用いたことで、透光性基板１の周辺端部よりその外側にはみ出ることはなく、その後の工程ではみ出した受光面側封止材２、裏面側封止材４を切り取る工程が不要となった。
【００７８】
次にこの一体化した太陽電池パネルの４辺にモジュール枠（図示せず）を取り付ける。このモジュール枠は太陽電池モジュールに必要な強度やコストを考慮して、通常、アルミニウムを押し出し成形して作られ、その表面にアルマイト処理やクリヤ塗装が施されることが多い。
【００７９】
さらに、この太陽電池パネルの裏面側に太陽電池素子からの出力配線を外部回路に接続するための端子ボックス（図示せず）を接着剤で取り付け、これによって太陽電池モジュールが完成する。
【００８０】
また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、上述したごとく、受光面側封止材２のメルトフローレートが４．０〜８．５ｇ／１０分であり、裏面側封止材４のメルトフローレートが０．８〜３．８ｇ／１０分であるように設定するのが望ましく、これにより、本発明の目的がもっとも優位に達成できた。
【００８１】
【実施例】
（例１）
透光性基板１として、寸法１２８０×９８０ｍｍ、厚み３．２ｍｍの矩形状の白板強化ガラスを使用し、その上に受光面側封止材２をのせる。
【００８２】
この受光面側封止材２は矩形状であり、その寸法は１２７４×９７４ｍｍ、厚み約０．９ｍｍであって、透光性基板１の端部からの寸法がほぼ同じになるように中央にのせる。
【００８３】
その上に、約１５０ｍｍ角の多結晶シリコン太陽電池素子４８枚を、表面にハンダコートした銅箔で直列に接続して所定の位置にのせる。
【００８４】
その上に矩形状の裏面側封止材４をのせる。この裏面側封止材４の寸法は１２７７×９７７ｍｍ、厚み０．７ｍｍであり、透光性基板１の端部からの寸法がほぼ同じになるように中央にのせる。
【００８５】
さらにその上に矩形状の裏面保護材５をのせる。裏面保護材５は、寸法１２８０×９８０ｍｍでシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートを用いた。
【００８６】
このように重畳したものをラミネーターにセットし、約１００Ｐａ程度に減圧した後、１４０℃で１０分間加熱しながら加圧して、その後、１５０℃、４５分間加熱して架橋太陽電池モジュールを作製し、ラミネート後の太陽電池モジュールの出来具合を調べた。
【００８７】
そして、受光面側封止材２のメルトフローレートと裏面側封止材４のメルトフローレートを下記にように幾通りにも変えた太陽電池モジュールＡ〜Ｆを作製し、それぞれを評価したところ、いずれの太陽電池モジュールも、透光性基板１から受光面側封止材２や裏面側封止材４のはみ出しが無く、気泡が残らなくなり、また、ラミネート時での加圧により太陽電池素子３の割れやカケの発生が無く、また、接着性の低下もなく、非常に良好な仕上がり状態であった。
【００８８】
（太陽電池モジュールＡ）
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：４．２ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：０．９ｇ／１０分。
【００８９】
（太陽電池モジュールＢ）
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：８．３ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：３．７ｇ／１０分。
【００９０】
（太陽電池モジュールＣ）
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：５．６ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：２．７ｇ／１０分。
【００９１】
（太陽電池モジュールＤ）
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：６．３ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：１．３ｇ／１０分。
【００９２】
（太陽電池モジュールＥ）
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：７．８ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：０．９ｇ／１０分。
【００９３】
（太陽電池モジュールＦ）
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：４．２ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：３．５ｇ／１０分。
【００９４】
（例２）
（例１）の太陽電池モジュールのうち、太陽電池モジュールＡ（受光面側封止材２のメルトフローレート：４．２ｇ／１０分）、太陽電池モジュールＣ（受光面側封止材２のメルトフローレート：５．６ｇ／１０分、裏面側封止材４のメルトフローレート：２．７ｇ／１０分）、太陽電池モジュールＤ（受光面側封止材２のメルトフローレート：６．３ｇ／１０分、裏面側封止材４のメルトフローレート：１．３ｇ／１０分）、太陽電池モジュールＦ（受光面側封止材２のメルトフローレート：４．２ｇ／１０分、裏面側封止材４のメルトフローレート：３．５ｇ／１０分）を作製するに当り、それぞれ受光面側封止材２および裏面側封止材４の寸法を幾通りにも変えた太陽電池モジュールＧ〜Ｉを作製し、評価したところ、いずれの太陽電池モジュールも、透光性基板１から受光面側封止材２や裏面側封止材４のはみ出しが無く、気泡が残らなくなり、また、ラミネート時での加圧により太陽電池素子３の割れやカケの発生が無く、また、接着性の低下もなく、非常に良好な仕上がり状態であった。
【００９５】
（太陽電池モジュールＧ）
・ 受光面側封止材２の寸法：１２７４×９７４ｍｍ
・ 受光面側封止材２の厚み約１．０ｍｍ
・ 裏面側封止材４の寸法：１２７７×９７７ｍｍ
・ 裏面側封止材４の厚み約０．９ｍｍ。
【００９６】
（太陽電池モジュールＨ）
・ 受光面側封止材２の寸法：１２７６×９７６ｍｍ
・ 受光面側封止材２の厚み約０．９ｍｍ
・ 裏面側封止材４の寸法：１２７９×９７９ｍｍ
・ 裏面側封止材４の厚み約０．７ｍｍ。
【００９７】
（太陽電池モジュールＩ）
・ 受光面側封止材２の寸法：１２７６×９７６ｍｍ
・ 受光面側封止材２の厚み約１．０ｍｍ
・ 裏面側封止材４の寸法：１２７９×９７９ｍｍ
・ 裏面側封止材４の厚み約０．９ｍｍ。
【００９８】
（例２）
（例１）の太陽電池モジュールＩを作製するに当り、受光面側封止材２のメルトフローレートと裏面側封止材４のメルトフローレートを、それぞれ変え、それ以外は同じ構成にして太陽電池モジュールＪを作製した。
【００９９】
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：３．８ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：２．１ｇ／１０分。
【０１００】
この太陽電池モジュールＪによれば、受光面側部分に気泡が数個確認された。
【０１０１】
（例３）
（例１）の太陽電池モジュールＧを作製するに当り、受光面側封止材２のメルトフローレートと裏面側封止材４のメルトフローレートを、それぞれ変え、それ以外は同じ構成にして太陽電池モジュールＫを作製した。
【０１０２】
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：８．６ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：２．０ｇ／１０分。
【０１０３】
この太陽電池モジュールＫによれば、ガラス端部からのはみ出しが確認された。
【０１０４】
（例４）
（例１）の太陽電池モジュールＦを作製するに当り、受光面側封止材２のメルトフローレートと裏面側封止材４のメルトフローレートを、それぞれ変え、それ以外は同じ構成にして太陽電池モジュールＬを作製した。
【０１０５】
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：５．０ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：０．７ｇ／１０分。
【０１０６】
この太陽電池モジュールＬによれば、ラミネート時での加圧により太陽電池素子の割れやカケが多発し、また、裏面保護材５と裏面側封止材４との間の接着性の低下が観られた。
【０１０７】
（例５）
（例１）の太陽電池モジュールＥを作製するに当り、受光面側封止材２のメルトフローレートと裏面側封止材４のメルトフローレートを、それぞれ変え、それ以外は同じ構成にして太陽電池モジュールＭを作製した。
【０１０８】
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：５．０ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：３．９ｇ／１０分。
【０１０９】
この太陽電池モジュールＭによれば、ガラス端部からのはみ出しが発生した。
【０１１０】
（例６）
（例１）の太陽電池モジュールＨを作製するに当り、受光面側封止材２のメルトフローレートと裏面側封止材４のメルトフローレートを、それぞれ下記のようにして、さらに受光面側封止材２を重合架橋後透明になるものを用いたが、他方の裏面側封止材４については、重合架橋後白色になるものを用いて、太陽電池モジュールＮを作製した。
【０１１１】
・ 受光面側封止材２のメルトフローレート：５．６ｇ／１０分
・ 裏面側封止材４のメルトフローレート：２．７ｇ／１０分。
【０１１２】
この太陽電池モジュールＮによれば、透光性基板１から受光面側封止材２や裏面側封止材４のはみ出しが無く、気泡が残らなくなり、また、ラミネート時での加圧により太陽電池素子３の割れやカケの発生が無く、さらにまた、接着性の低下もなく、非常に良好な仕上がり状態であった。
【０１１３】
しかしながら、受光面側封止材２と裏面側封止材４については、双方の仕上がりの色調が異なり、これにより、そのつなぎ目の部分が目立ち、その点では外観上、好適ではないが、実用上なんら支障がなかった。
【０１１４】
本発明者はさらに実験を繰り返し行ったところ、下記のようになることがあることを確認した。
【０１１５】
受光面側封止材２のメルトフローレートが４．０ｇ／１０分未満になると、ラミネート時に太陽電池素子間の間隙への封止材が流れ込み不十分となり、この部分に気泡が残ることがあるので、好ましくない。
【０１１６】
また、受光面側封止材２のメルトフローレートが８．５ｇ／１０分を超えるとガラス板端部からのはみ出しが発生する場合があり、好ましくない。
【０１１７】
さらに裏面側封止材４のメルトフローレートが０．８ｇ／１０分未満になるとその硬さの影響でラミネート時での加圧により太陽電池素子３の割れやカケが発生し、接着性が低下することがあるので、好ましくない。
【０１１８】
また、裏面側封止材４のメルトフローレートが３．８ｇ／１０分を超えると、裏面面側封止材４は受光面側封止材２よりその寸法を大きくするため、ガラス板端部からのはみ出しが発生するので好ましくない。
【０１１９】
さらに裏面側封止材４の重合架橋後の色を、受光面側封止材２と同じく透明にしたことで、その仕上がり状態の外観が良好になるという点で好適である。
【０１２０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることができる。例えば太陽電池素子は単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池などでも適用可能である。
【０１２１】
さらにまた、受光面側封止材２および裏面側封止材４については、透明なＥＶＡ樹脂にて形成すると、その仕上がり状態の外観が良好になるという点で好適であるが、本発明は、受光面側封止材２や裏面側封止材４に用いるＥＶＡ樹脂に酸化チタン等を含有させて白色等に着色させた太陽電池モジュールも含む。
【０１２２】
すなわち、（例６）の太陽電池モジュールＮのごとく、双方の封止材のメルトフローレートを本発明のように大小関係を規定し、さらに基板や封止材の寸法サイズの大小関係を規定することで、透光性基板１から受光面側封止材２や裏面側封止材４のはみ出しが無く、気泡が残らなくなり、また、ラミネート時での加圧により太陽電池素子３の割れやカケの発生が無く、さらにまた、接着性の低下もなく、非常に良好な仕上がり状態が得られたという点で、本発明の作用効果が得られ、本発明の範囲内である。
【０１２３】
【発明の効果】
以上の通り、本発明に係る太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法によれば、受光面側封止材と裏面側封止材とをＥＶＡ樹脂により構成するに当り、受光面側封止材のメルトフローレートを裏面側封止材のメルトフローレートに比べて大きくしたことで、ラミネート時に太陽電池素子間の間隙への封止材が流れ込み、この部分に気泡が残らなくなり、そして、太陽電池素子の割れやカケが発生しなくなり、接着性が高くなり、さらに受光面側封止材と裏面側封止材の色調を同じ透明ものにすることで、そのつなぎ目が目立つこともなく、高品質な太陽電池モジュールが提供できた。
【０１２４】
また、本発明によれば、矩形状の透光性基板、矩形状の受光面側封止材、矩形状の裏面側封止材の三者間における寸法関係を組み合わせることで、透光性基板の端部からのはみ出しがなく、これにより、そのはみ出した受光面側封止材や裏面側封止材を切り取る工程が不要となり、太陽電池モジュールの製造コストを下げることができた。
【０１２５】
その上、受光面側封止材や裏面側封止材も、それに要する大きさを必要最小限にでき、これにより、従来のものに比べて小さくでき、その分、製造のコストダウンがはかれる。さらにボイドの発生もなくなるため、これによる不良も無くすことができ、太陽電池モジュールの歩留り向上がはかれた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの構造を示す図である。
【符号の説明】
１；透光性基板
２；受光面側封止材
３；太陽電池素子
４；裏面側封止材
５；裏面保護材
６；接続用配線材

Claims (8)

1. サイズがＬ１×Ｗ１である矩形状の透光性基板の上に、エチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ２×Ｗ２である矩形状の受光面側封止材、光起電力素子、前記受光面側封止材のメルトフローレートに比べて小さなメルトフローレートにしたエチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ３×Ｗ３である矩形状の裏面側封止材および裏面保護材を順次積層し、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２かつＷ１＞Ｗ３＞Ｗ２の条件を満たし、さらに前記透光性基板の周縁端部より内側に裏面側封止材の周縁端部が配置され、この裏面側封止材の周縁端部より内側に受光面側封止材の周縁端部が配置したことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記受光面側封止材のメルトフローレートが４．０〜８．５ｇ／１０分であり、前記裏面側封止材のメルトフローレートが０．８〜３．８ｇ／１０分であ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。
3. エチレン−酢酸ビニル共重合体により構成した前記受光面側封止材および前記裏面側封止材が、双方とも重合架橋後に透明であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記裏面保護材は光反射性であることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
5. 順次下記工程（１）〜（４）を具備するとともに、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２かつＷ１＞Ｗ３＞Ｗ２の条件を満たし、さらに前記透光性基板の周縁端部より内側に裏面側封止材の周縁端部が配置され、この裏面側封止材の周縁端部より内側に受光面側封止材の周縁端部が配置されるように積層重合して、減圧下にて加熱加圧することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
   （１） サイズがＬ１×Ｗ１である矩形状の透光性基板の上に、エチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ２×Ｗ２である矩形状の受光面側封止材を配する。
   （２） 上記受光面側封止材の上に光起電力素子を配する。
   （３） 上記光起電力素子の上に、前記受光面側封止材のメルトフローレートに比べて小さなメルトフローレートにしたエチレン−酢酸ビニル共重合体から成るサイズがＬ３×Ｗ３である矩形状の裏面側封止材を配する。
   （４） 上記裏面側封止材の上に裏面保護材を配する。
6. 前記受光面側封止材のメルトフローレートが４．０〜８．５ｇ／１０分であり、前記裏面側封止材のメルトフローレートが０．８〜３．８ｇ／１０分であることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
7. エチレン−酢酸ビニル共重合体により構成した前記受光面側封止材および前記裏面側封止材は、前記加熱加圧により双方とも重合架橋して透明になることを特徴とする請求項５または６に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
8. 前記裏面保護材は光反射性であることを特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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