JP2006295087A

JP2006295087A - 光起電力モジュール

Info

Publication number: JP2006295087A
Application number: JP2005117635A
Authority: JP
Inventors: Satoo Yanagiura; 聡生柳浦
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】充填材から光起電力素子を容易に分離することが可能で、かつ、表面保護材の横方向のずれを抑制することが可能な光起電力モジュールを提供することである。
【解決手段】この光起電力モジュール１は、光起電力素子２の上面上および下面上に配置される約６０℃〜約７０℃の軟化温度を有する充填材５と、複数の光起電力素子２の各々を取り囲むように配置され、約１５０℃以上の軟化温度を有する充填材４と、充填材４および５の上面上に配置される表面保護材６とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光起電力モジュールに関し、特に、充填材を備えた光起電力モジュールに関する。

従来、充填材を備えた光起電力モジュールが知られている。（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、高温時にも変形しにくい封止材（充填材）を用いて、太陽電池素子（光起電力素子）の上面および側面などを覆うとともに、太陽電池素子と太陽電池素子の上面上に配置される上部透明保護材（表面保護材）とを固定した太陽電池モジュール（光起電力モジュール）が開示されている。この太陽電池モジュールでは、高温時にも変形しにくい封止材を用いるので、封止材が高温になった場合に、上部透明保護材に横方向の力が加わることにより封止材が変形するのを抑制することが可能である。これにより、上部透明保護材が太陽電池素子に対して横方向にずれるのを抑制することが可能である。

しかしながら、上記特許文献１に開示された太陽電池モジュールでは、高温時にも変形しにくい封止材を用いるので、太陽電池素子を再利用する場合、および、故障した太陽電池素子を交換する場合に、封止材を高温にすることにより軟化させて、太陽電池素子から封止材を除去するのが困難である。このため、太陽電池素子を再利用するのが困難であるとともに、故障した太陽電池素子を交換するのが困難であるという不都合がある。

そこで、従来、充填材の軟化温度を低くすることによって、充填材から光起電力素子を分離することを可能にした光起電力モジュールが提案されている。図１０は、従来の提案された軟化温度の低い充填材を備えた光起電力モジュールの構造を示した断面図である。図１０を参照して、従来の提案された光起電力モジュール１０１の構造について説明する。

従来の光起電力モジュール１０１は、図１０に示すように、複数の光起電力素子１０２を備えている。この複数の光起電力素子１０２の各々は、銅箔からなるタブ電極１０３を介して、隣接する他の光起電力素子１０２と接続されている。また、複数の光起電力素子１０２の上面上、下面上および側方は、架橋材を含有しない熱可塑性の樹脂からなる充填材１０４により覆われている。また、充填材１０４の上面上には、ガラス基板からなる表面保護材１０５が配置されている。この表面保護材１０５は、充填材１０４により固定されている。また、充填材１０４の下面上には、裏面保護材１０６が配置されている。また、表面保護材１０５、充填材１０４および裏面保護材１０６の側面には、接着層１０７を介して枠部材１０８が取り付けられている。

この従来の光起電力モジュール１０１では、充填材１０４として架橋材を含有しない熱可塑性の樹脂を用いるので、たとえば、充填材１０４に熱硬化性の樹脂を用いる場合に比べて、充填材１０４の軟化温度を低くすることが可能である。このため、光起電力素子１０２を再利用する場合、および、故障した光起電力素子１０２を交換する場合に、充填材１０４を高温にすることにより軟化させて、容易に、光起電力素子１０２から充填材１０４を除去することが可能である。これにより、光起電力素子１０２を再利用することが可能であるとともに、故障した光起電力素子を交換することが可能である。

特開２００１−１１９０５６号公報

しかしながら、図１０に示した従来の提案された光起電力モジュール１０１では、充填材１０４に架橋材を含有しない熱可塑性の樹脂を用いるので、たとえば、充填材１０４に架橋材を含有する熱硬化性の樹脂を用いる場合に比べて、充填材１０４の軟化温度が低くなる。このため、充填材１０４が充填材１０４の軟化温度以上の高温になった場合には、充填材１０４が変形しやすい状態になるので、この状態で充填材１０４の上面上に配置される表面保護材１０５に横方向（Ａ方向）の力が加わると、表面保護材１０５が光起電力素子１０２に対して横方向（Ａ方向）にずれやすくなるという問題点があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、充填材から光起電力素子を容易に分離することが可能で、かつ、表面保護材の横方向のずれを抑制することが可能な光起電力モジュールを提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による光起電力モジュールは、複数の光起電力素子と、光起電力素子が配置される領域に配置される第１の軟化温度を有する樹脂からなる第１充填材と、光起電力素子が配置される領域以外の領域に配置され、第１の軟化温度よりも高い第２の軟化温度を有する第２充填材と、第１充填材および第２充填材上に配置される表面保護材とを備えている。

この一の局面による光起電力モジュールでは、上記のように、光起電力素子が配置される領域に、第１の軟化温度を有する樹脂からなる第１充填材を配置するとともに、光起電力素子が配置される領域以外の領域に、第１充填材の第１の軟化温度よりも高い第２の軟化温度を有する第２充填材を配置することによって、光起電力素子が配置される領域には、低い第１の軟化温度を有する第１充填材が配置されるので、容易に、第１充填材を第１の軟化温度以上にして軟化させることができる。これにより、容易に、第１充填材から光起電力素子を分離することができるので、容易に、光起電力素子を再利用することができるとともに、故障した光起電力素子を交換することができる。また、第１充填材の第１の軟化温度よりも高い第２の軟化温度を有する第２充填材を光起電力素子が配置される領域以外の領域に配置するとともに、その高い第２の軟化温度を有する第２充填材上に表面保護材を配置することによって、光起電力モジュールが高温になった場合に、第２充填材が変形するのを抑制することができる。これにより、第２充填材の上面上に配置される表面保護材に横方向の力が加わった場合にも、表面保護材が光起電力素子に対して横方向にずれるのを抑制することができる。

上記一の局面による光起電力モジュールにおいて、好ましくは、第１充填材は、架橋材を含有しない熱可塑性樹脂からなる。このように構成すれば、容易に、第１充填材の第１の軟化温度を低くすることができる。

上記一の局面による光起電力モジュールにおいて、好ましくは、第２充填材は、架橋材を含有する熱可塑性樹脂からなる。このように構成すれば、容易に、第２充填材の第２の軟化温度を高くすることができる。

上記一の局面による光起電力モジュールにおいて、好ましくは、第２充填材は、熱硬化性樹脂からなる。このように構成すれば、容易に、第２充填材の第２の軟化温度を高くすることができる。

上記一の局面による光起電力モジュールにおいて、好ましくは、第１充填材および第２充填材の下に配置される裏面保護材をさらに備え、第２充填材は、表面保護材の下面から裏面保護材の上面まで繋がるように形成されている。このように構成すれば、第１の軟化温度よりも高い第２の軟化温度を有する第２充填材により、表面保護材の下面を裏面保護材の上面に対して固定することができるので、表面保護材に横方向の力が加わった場合に、表面保護材が横方向にずれるのをより抑制することができる。

上記一の局面による光起電力モジュールにおいて、好ましくは、第２充填材は、複数の光起電力素子の各々を取り囲むように配置されている。このように構成すれば、第２充填材と表面保護材との接触面積を大きくすることができるので、表面保護材が光起電力素子に対してずれるのをより抑制することができる。

上記一の局面による光起電力モジュールにおいて、好ましくは、第２充填材は、複数の光起電力素子が配置される領域を取り囲むように配置されている。このように構成すれば、第２充填材を複数の光起電力素子の各々を取り囲むように配置する場合のように、隣接する光起電力素子の隙間に第２充填材を配置する必要がないので、容易に、第２充填材を配置する際のプロセスを簡略化することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による充填材を備えた光起電力モジュールの構造を示した平面図である。図２は、図１の２００−２００線に沿った断面図である。まず、図１および図２を参照して、第１実施形態による光起電力モジュール１の構造について説明する。

本発明の第１実施形態による光起電力モジュール１は、図１および図２に示すように、複数の光起電力素子２を備えている。この複数の光起電力素子２の各々は、図２に示すように、銅箔からなるタブ電極３を介して、隣接する他の光起電力素子２と接続されている。

ここで、第１実施形態では、図１および図２に示すように、複数の光起電力素子２の各々を取り囲むように、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡ（ＥｔｈｙｌｅｎｅＶｉｎｙｌＡｃｅｔａｔｅ：エチレンビニルアセテート）からなる軟化温度（約１５０℃以上）の高い透明な充填材４が配置されている。また、複数の光起電力素子２（図２参照）の上面上および下面上は、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度の低い充填材５により覆われている。なお、充填材４は、本発明の「第２充填材」の一例であり、充填材５は、本発明の「第１充填材」の一例である。また、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡからなる充填材５は、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡからなる充填材４の軟化温度（約１５０℃以上）よりも低い軟化温度（約６０℃〜約７０℃）を有している。つまり、第１実施形態では、複数の光起電力素子２が配置される領域には、軟化温度の低い充填材５が配置されているとともに、光起電力素子２が配置される領域以外の領域には、軟化温度の高い充填材４が配置されている。

また、充填材４および５の上面上には、図２に示すように、白板強化ガラスからなる表面保護材６が設けられている。この表面保護材６は、充填材４および５により固定されている。なお、光起電力モジュール１では、表面保護材６から入射した光が光起電力素子２に到達することにより電力が発生する。また、充填材４および５の下面上には、Ａｌ部材の上面および下面をＰＶＦ（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌＦｌｕｏｒｉｄｅ：ポリフッ化ビニル）で挟み込んだ構造を有する裏面保護フィルム７が配置されている。なお、裏面保護フィルム７は、本発明の「裏面保護材」の一例である。また、上記した軟化温度の高い充填材４は、表面保護材６の下面から裏面保護フィルム７の上面まで繋がるように形成されている。これにより、表面保護材６は、軟化温度の高い充填材４を介して裏面保護フィルム７に固定されている。また、表面保護材６、充填材４および裏面保護フィルム７の周囲を取り囲むように、ブチルを含有する接着層８を介して、Ａｌ製の枠部材９が取り付けられている。

第１実施形態では、上記のように、光起電力素子２が配置される領域に約６０℃〜約７０℃の低い軟化温度を有する充填材５を配置するとともに、光起電力素子２が配置される領域以外の領域に充填材５の軟化温度よりも高い軟化温度（約１５０℃以上）を有する充填材４を配置することによって、光起電力素子２が配置される領域には、約６０℃〜約７０℃の低い軟化温度を有する充填材５が配置されるので、容易に、充填材５を軟化温度以上にして軟化させることができる。これにより、容易に、充填材５から光起電力素子２を分離することができるので、容易に、光起電力素子２を再利用することができるとともに、故障した光起電力素子２を交換することができる。また、充填材５の軟化温度（約６０℃〜約７０℃）よりも高い軟化温度（約１５０℃以上）を有する充填材４を光起電力素子２が配置される領域以外の領域に配置するとともに、その高い軟化温度を有する充填材４上に表面保護材６を配置することによって、光起電力モジュール１が高温になった場合にも、充填材４が変形するのを抑制することができる。これにより、充填材４の上面上に配置される表面保護材６に横方向（Ｂ方向）の力が加わった場合にも、表面保護材６が光起電力素子２に対して横方向（Ｂ方向）にずれるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡからなる充填材４を、表面保護材６の下面から裏面保護フィルム７の上面まで繋がるように形成することによって、充填材５の軟化温度よりも高い軟化温度を有する充填材４により、表面保護材６の下面を裏面保護フィルム７の上面に固定することができるので、表面保護材６に横方向（Ｂ方向）の力が加わった場合に、表面保護材６が横方向（Ｂ方向）にずれるのをより抑制することができる。

また、第１実施形態では、充填材４を、複数の光起電力素子２の各々を取り囲むように配置することによって、充填材４と表面保護材６との接触面積を大きくすることができるので、表面保護材６が横方向（Ｂ方向）にずれるのをより抑制することができる。

次に、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による光起電力モジュール１の製造プロセスについて説明する。

まず、図２に示すように、銅箔からなるタブ電極３により接続された複数の光起電力素子２を準備する。そして、裏面保護フィルム７の上面上に、複数の光起電力素子２を配置する。そして、第１実施形態では、図１および図２に示すように、複数の光起電力素子２（図２参照）の各々を取り囲むように、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度の高い充填材４を充填するとともに、複数の光起電力素子２の上面上および下面上に、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度の低い充填材５を充填する。その後、充填材４および５の上面上に白板強化ガラスからなる表面保護材６を配置する。そして、約１５０℃の温度において、真空熱圧着方式のラミネータを用いて、裏面保護フィルム７から表面保護材６までを一体化する。その後、オーブンを用いて、約１５０℃の温度で約３０分以上加熱することにより、軟化温度の高い充填材４を架橋反応させる。そして、図２に示すように、表面保護材６、充填材４および裏面保護フィルム７の周囲を取り囲むように、ブチルを含有する接着層８を介して、Ａｌ製の枠部材９を取り付ける。

次に、上記第１実施形態の光起電力モジュール１の効果を確認するために行った実験について説明する。

まず、充填材５から光起電力素子２を分離することが可能かどうかを確認するための実験を行った。この確認実験では、まず、光起電力モジュール１から裏面保護フィルム７を切り取った。そして、約１００℃の温度において、光起電力素子２の下面上の架橋材を含有しない熱可塑性の充填材５を除去することにより、光起電力モジュール１から光起電力素子２を分離することができた。これは、光起電力素子２の下面上に配置される充填材５に、架橋材を含有しない熱可塑性の低い軟化温度（約６０℃〜約７０℃）を有するＥＶＡを用いたので、約１００℃の温度において、充填材５を軟化することができたためであると考えられる。

次に、高温時に充填材４が変形するのを抑制することが可能かどうかを確認するための実験を行った。この確認実験では、光起電力モジュール１を屋外に接地した。このとき、外気温は約３０℃以上であるとともに、光起電力モジュール１の温度は約８０℃以上であった。そして、表面保護材６の上面に横方向（図２のＢ方向）に力を加えた。その結果、表面保護材６の図２のＢ方向のずれは生じなかった。これは、充填材４に架橋材を含有する熱可塑性の高い軟化温度（約１５０℃以上）を有するＥＶＡを用いたので、約８０℃の温度において、充填材４が軟化して変形するのを抑制することができたためであると考えられる。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態による充填材を備えた光起電力モジュールの構造を示した平面図である。図４は、図３の３００−３００線に沿った断面図である。図３および図４を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、複数の光起電力素子１２が配置される領域の周囲のみに軟化温度の高い充填材１４を配置した例について説明する。

この第２実施形態による光起電力モジュール１１は、図４に示すように、複数の光起電力素子１２を備えている。この複数の光起電力素子１２の各々は、銅箔からなるタブ電極１３を介して、隣接する他の光起電力素子１２と接続されている。

ここで、第２実施形態では、図３および図４に示すように、複数の光起電力素子１２（図４参照）が配置される領域の周囲を取り囲むように、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度（約１５０℃以上）の高い透明な充填材１４が配置されている。また、複数の光起電力素子１２（図２参照）の上面上、下面上および隣接する光起電力素子１２との隙間には、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度の低い充填材１５が配置されている。なお、充填材１４は、本発明の「第２充填材」の一例であり、充填材１５は、本発明の「第１充填材」の一例である。また、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡからなる充填材１５は、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡからなる充填材１４の軟化温度（約１５０℃以上）よりも低い軟化温度（約６０℃〜約７０℃）を有している。この第２実施形態においても、複数の光起電力素子１２が配置される領域には、軟化温度の低い充填材１５が配置されているとともに、光起電力素子１２が配置される領域以外の領域には、軟化温度の高い充填材１４が配置されている。

また、充填材１４および１５の上面上には、図４に示すように、白板強化ガラスからなる表面保護材１６が設けられている。この表面保護材１６は、充填材１４および１５により固定されている。なお、光起電力モジュール１１では、表面保護材１６から入射した光が光起電力素子１２に到達することにより電力が発生する。また、充填材１４および１５の下面上には、Ａｌ部材の上面および下面をＰＶＦで挟み込んだ構造を有する裏面保護フィルム１７が配置されている。なお、裏面保護フィルム１７は、本発明の「裏面保護材」の一例である。また、上記した軟化温度の高い充填材１４は、表面保護材１６の下面から裏面保護フィルム１７の上面まで繋がるように形成されている。これにより、表面保護材１６は、軟化温度の高い充填材１４を介して裏面保護フィルム１７に固定されている。また、表面保護材１６、充填材１４および裏面保護フィルム１７の周囲を取り囲むように、ブチルを含有する接着層１８を介して、Ａｌ製の枠部材１９が取り付けられている。

第２実施形態では、軟化温度の低い充填材１５を複数の光起電力素子１２が配置される領域の全体を充填するように配置するとともに、軟化温度の高い充填材１４を複数の光起電力素子１２が配置される領域の周囲にのみ配置することによって、軟化温度の低い充填材１４を複数の光起電力素子１２の各々を取り囲むように配置する上記第１実施形態の場合と異なり、軟化温度の低い充填材１５の充填後に、隣接する光起電力素子１２の隙間に軟化温度の高い充填材１４を配置する必要がない。これにより、軟化温度の高い充填材１４を配置する際のプロセスを簡略化することができる。

また、第２実施形態では、上記第１実施形態と同様、光起電力素子１２が配置される領域に約６０℃〜約７０℃の低い軟化温度を有する充填材１５を配置するとともに、光起電力素子１２が配置される領域以外の領域に充填材１５の軟化温度よりも高い軟化温度（約１５０℃以上）を有する充填材１４を配置することによって、光起電力素子１２が配置される領域には、約６０℃〜約７０℃の低い軟化温度を有する充填材１５が配置されるので、容易に、充填材１５を軟化温度以上にして軟化させることができる。これにより、容易に、充填材１５から光起電力素子１２を分離することができるので、容易に、光起電力素子１２を再利用することができるとともに、故障した光起電力素子１２を交換することができる。また、充填材１５の軟化温度（約６０℃〜約７０℃）よりも高い軟化温度（約１５０℃以上）を有する充填材１４を光起電力素子１２が配置される領域以外の領域に配置するとともに、その高い軟化温度を有する充填材１４上に表面保護材１６を配置することによって、光起電力モジュール１１が高温になった場合に、充填材１４が変形するのを抑制することができる。これにより、充填材１４の上面上に配置される表面保護材１６に横方向（Ｃ方向）の力が加わった場合にも、表面保護材１６が光起電力素子１２に対して横方向（Ｃ方向）にずれるのを抑制することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

次に、図３および図４を参照して、本発明の第２実施形態による光起電力モジュール１１の製造プロセスについて説明する。

まず、図４に示すように、銅箔からなるタブ電極１３により接続された複数の光起電力素子１２を準備する。そして、裏面保護フィルム１７の上面上に、複数の光起電力素子１２を配置する。そして、第２実施形態では、図３および図４に示すように、複数の光起電力素子１２（図４参照）が配置される領域の周囲を取り囲むように、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度の高い充填材１４を充填するとともに、複数の光起電力素子１２が配置される領域に、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度の低い充填材１５を充填する。その後、充填材１４および１５の上面上に白板強化ガラスからなる表面保護材１６を配置する。そして、約１５０℃の温度において、真空熱圧着方式のラミネータを用いて、裏面保護フィルム１７から表面保護材１６までを一体化する。その後、オーブンを用いて、約１５０℃の温度で約３０分以上加熱することにより、軟化温度の高い充填材１４を架橋反応させる。そして、図４に示すように、表面保護材１６、充填材１４および裏面保護フィルム１７の周囲を取り囲むように、ブチルを含有する接着層１８を介して、Ａｌ製の枠部材１９を取り付ける。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態による充填材を備えた光起電力モジュールの構造を示した平面図である。図６は、図５の４００−４００線に沿った断面図である。まず、図５および図６を参照して、この第３実施形態では、上記第１および第２実施形態とは異なる構造を有する光起電力素子２２を含む光起電力モジュール２１に本発明を適用した例について説明する。

この第３実施形態による光起電力モジュール２１は、図６に示すように、厚みの小さいアモルファスシリコン層を含む複数の光起電力素子２２を備えている。この複数の光起電力素子２２の上面上の所定の領域には、透明電極２３ａが形成されている。また、光起電力素子２２の下面上の所定の領域には、隣接する光起電力素子２２の透明電極２３ａと接続するように裏面電極２３ｂが形成されている。これにより、複数の光起電力素子２２は、隣接する他の光起電力素子２２と接続される。

ここで、第３実施形態では、図５および図６に示すように、複数の光起電力素子２２（図６参照）が配置される領域の周囲を取り囲むように、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度（約１５０℃以上）の高い透明な充填材２４が配置されている。また、図６に示すように、複数の光起電力素子２２、透明電極２３ａおよび裏面電極２３ｂの上面上には、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度の低い充填材２５が配置されている。なお、充填材２４は、本発明の「第２充填材」の一例であり、充填材２５は、本発明の「第１充填材」の一例である。また、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡからなる充填材２５は、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡからなる充填材２４の軟化温度（約１５０℃以上）よりも低い軟化温度（約６０℃〜約７０℃）を有している。この第２実施形態においても、複数の光起電力素子２２が配置される領域には、軟化温度の低い充填材２５が配置されているとともに、光起電力素子２２が配置される領域以外の領域には、軟化温度の高い充填材２４が配置されている。

また、充填材２４および２５の上面上には、ＥＴＦＥ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ：エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体）からなる透明な表面保護フィルム２６が設けられている。なお、表面保護フィルム２６は、本発明の「表面保護材」の一例である。また、表面保護フィルム２６は、充填材２４および２５により固定されている。なお、光起電力モジュール２１では、表面保護フィルム２６から入射した光が光起電力素子２２に到達することにより電力が発生する。また、充填材２４、光起電力素子２２および裏面電極２３ｂの下面上には、金属製の裏面保護材２７が配置されている。

第３実施形態では、上記第１および第２実施形態と同様、光起電力素子２２が配置される領域に約６０℃〜約７０℃の低い軟化温度を有する充填材２５を配置するとともに、光起電力素子２２が配置される領域以外の領域に充填材２５の軟化温度よりも高い軟化温度（約１５０℃以上）を有する充填材２４を配置することによって、光起電力素子２２が配置される領域には、約６０℃〜約７０℃の低い軟化温度を有する充填材２５が配置されるので、容易に、充填材２５を軟化温度以上にして軟化させることができる。これにより、容易に、充填材２５から光起電力素子２２を分離することができるので、容易に、光起電力素子２２を再利用することができるとともに、故障した光起電力素子２２を交換することができる。また、充填材２５の軟化温度（約６０℃〜約７０℃）よりも高い軟化温度（約１５０℃以上）を有する充填材２４を光起電力素子２２が配置される領域以外の領域に配置するとともに、その高い軟化温度を有する充填材２４上に表面保護フィルム２６を配置することによって、光起電力モジュール２１が高温になった場合に、充填材２４が変形するのを抑制することができる。これにより、充填材２４の上面上に配置される表面保護フィルム２６に横方向（Ｄ方向）の力が加わった場合にも、表面保護フィルム２６が光起電力素子２２に対して横方向（Ｄ方向）にずれるのを抑制することができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第２実施形態と同様である。

次に、図５および図６を参照して、本発明の第３実施形態による光起電力モジュール２１の製造プロセスについて説明する。

まず、図６に示すように、複数の裏面電極２３ｂ、光起電力素子２２および透明電極２３ａが形成された金属製の裏面保護材２７を準備する。そして、裏面保護材２７の上面上に、複数の光起電力素子２２が配置される領域の周囲を取り囲むように、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度の高い充填材２４を充填するとともに、複数の光起電力素子２２、透明電極２３ａおよび裏面電極２３ｂの上面上に、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡからなる軟化温度の低い充填材２５を充填する。その後、図５および図６に示すように、充填材２４および２５の上面上にＥＴＦＥからなる表面保護フィルム２６を配置する。そして、約１５０℃の温度において、真空熱圧着方式のラミネータを用いて、裏面保護材２７（図６参照）から表面保護フィルム２６までを一体化する。その後、オーブンを用いて、約１５０℃の温度で約３０分以上加熱することにより、軟化温度の高い充填材２４を架橋反応させる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、軟化温度が低い充填材として、架橋材を含有しない熱可塑性のＥＶＡを用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、軟化温度が低い充填材として、ＥＥＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ：エチレン−アクリル酸エチル）などのエチレン系樹脂、ＰＶＢ（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌＢｕｔｙｒａｌ：ポリビニルブチラール）またはウレタンなどの熱可塑性の樹脂を用いてもよい。

また、上記実施形態では、軟化温度が高い充填材として、架橋材を含有する熱可塑性のＥＶＡを用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、軟化温度が高い充填材として、アクリル、シリコーンまたはエポキシなどの熱硬化性の樹脂を用いてもよいし、架橋材を含有するＥＶＡ以外の熱可塑性の樹脂を用いてもよい。

また、上記第２および第３実施形態では、架橋材を含有する熱可塑性の充填材を、複数の光起電力素子が配置される領域の周囲全体を取り囲むように配置した例について説明したが、本発明はこれに限らず、図７および図８に示した第２実施形態の第１変形例のように、架橋材を含有する熱可塑性の充填材１４ａを、複数の光起電力素子１２（図８参照）が配置される領域の周囲の一部のみに配置してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、光起電力素子を表面保護材と裏面保護フィルムとで上下から挟み込んで光起電力モジュールを形成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、図９に示した本発明の第２変形例のように、光起電力素子２を表面保護材６と建材７ａとで上下から挟み込んで光起電力モジュールを形成してもよい。この場合、建材７ａは、ガルバリウム鋼板などを用いてもよい。なお、ガルバリウム鋼板は、アルミニウム（約５５質量％）、亜鉛（約４３．４質量％）およびシリコン（約１．６質量％）からなるアルミニウム−亜鉛合金によりメッキを行った鋼板である。

また、上記第３実施形態では、裏面保護材として金属製の部材を用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、裏面保護材としてガラス製の部材を用いてもよい。この場合、光起電力素子の下面上の所定の領域に透明な裏面電極を設ければ、光を裏面保護材側から入射させることにより電力を発生させることができる。

また、上記第３実施形態では、表面保護材として、ＥＴＦＥからなる表面保護フィルムを用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、表面保護材として、ＥＴＦＥ以外のＰＶＤＦ（ＰｏｌｙＶｉｎｙｌｉｄｅｎｅＦｌｕｏｒｉｄｅ：ポリビニリデンフルオライド）、ＰＣＴＦＥ（Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ：ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＦなどのフッ素系樹脂、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ポリカーボネイト）またはアクリルなどの他の樹脂からなる表面保護フィルムを用いてもよいし、白板強化ガラスなどのガラスを用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、裏面保護材として、Ａｌ部材をＰＶＦで挟み込んだ裏面保護フィルムを用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、裏面保護材として、ＳＵＳ、ガルバリウム鋼板などの金属、ＰＥＴ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＣＴＦＥなどのフッ素系樹脂、ＰＣまたはガラスなどを用いてもよいし、これらが金属箔を挟み込んだ部材を用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、枠部材としてＡｌ製の部材を用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、枠部材として鉄またはＳＵＳなどの金属を用いてもよいし、枠部材を用いなくてもよい。

本発明の第１実施形態による充填材を備えた光起電力モジュールの構造を示した平面図である。図１の２００−２００線に沿った断面図である。本発明の第２実施形態による充填材を備えた光起電力モジュールの構造を示した平面図である。図３の３００−３００線に沿った断面図である。本発明の第３実施形態による充填材を備えた薄膜系の光起電力モジュールの構造を示した平面図である。図５の４００−４００線に沿った断面図である。本発明の第２実施形態の第１変形例による充填材を備えた光起電力モジュールの構造を示した平面図である。図７の５００−５００線に沿った断面図である。本発明の第２変形例による充填材を備えた光起電力モジュールの構造を示した断面図である。従来の一例による充填材を備えた光起電力モジュールの構造を示した断面図である。

符号の説明

１、１１、２１光起電力モジュール
２、１２、２２光起電力素子
４、１４、１４ａ、２４充填材（第２充填材）
５、１５、２５充填材（第１充填材）
６、１６表面保護材
７、１７裏面保護フィルム（裏面保護材）
７ａ建材（裏面保護材）
２６表面保護フィルム（表面保護材）
２７裏面保護材

Claims

複数の光起電力素子と、
前記光起電力素子が配置される領域に配置される第１の軟化温度を有する樹脂からなる第１充填材と、
前記光起電力素子が配置される領域以外の領域に配置され、前記第１の軟化温度よりも高い第２の軟化温度を有する第２充填材と、
前記第１充填材および前記第２充填材上に配置される表面保護材とを備えた、光起電力モジュール。
前記第１充填材は、架橋材を含有しない熱可塑性樹脂からなる、請求項１に記載の光起電力モジュール。
前記第２充填材は、架橋材を含有する熱可塑性樹脂からなる、請求項１または２に記載の光起電力モジュール。
前記第２充填材は、熱硬化性樹脂からなる、請求項１または２に記載の光起電力モジュール。
前記第１充填材および前記第２充填材の下に配置される裏面保護材をさらに備え、
前記第２充填材は、前記表面保護材の下面から前記裏面保護材の上面まで繋がるように形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光起電力モジュール。
前記第２充填材は、前記複数の光起電力素子の各々を取り囲むように配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光起電力モジュール。
前記第２充填材は、前記複数の光起電力素子が配置される領域を取り囲むように配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光起電力モジュール。