JP2008235603A

JP2008235603A - 太陽電池モジュール

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Publication number: JP2008235603A
Application number: JP2007073550A
Authority: JP
Inventors: Shihobi Nakatani; 志穂美中谷; Yosuke Ishii; 陽介石井; Oshi Hikosaka; 多彦坂; Shingo Okamoto; 真吾岡本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: JP5367230B2; EP1973171B1; EP1973171A2; EP1973171A3; US20140106497A1; US20080230114A1

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの側面ＳＦからの水分などの浸入を低減し、密着性能及び耐湿性能が高い太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】透光性を有する表面保護材１１と裏面保護材１２の間において太陽電池素子１３ａ〜１３ｄを充填材２１で封止した太陽電池モジュールであって、充填材２１は少なくとも種類が異なる第１の充填材１４及び第２の充填材１５を含み、太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出する充填材２１は第１の充填材１４である。
【選択図】図１

Description

本発明は、赤外線，可視光，短波長の電磁波に感応する半導体装置に関し、特に、これらの輻射線エネルギーを電気的エネルギーに変換する太陽電池モジュールに関する。

太陽電池は、クリーンで無尽蔵なエネルギー源である太陽からの光を直接電気に変換できることから、環境に優しい新しいエネルギー源として注目されている。

このような太陽電池を電力源（エネルギー源）として用いる場合、複数の太陽電池素子を直列に接続することで出力を高めた太陽電池モジュールとして用いられるのが一般的である。太陽電池モジュールは、複数の太陽電池素子の接続用電極同士を互いに銅箔等の導電材からなるタブ配線で電気的に接続し、ガラス、透光性プラスチックのなどの透光性を有する表面保護材と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルムからなる裏面保護材との間に、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の透光性を有する封止材により複数の太陽電池素子を封止することにより形成される。複数の太陽電池素子は、封止材により表面保護材及び裏面保護材に接着されている。

従来から、複数の太陽電池素子をタブ配線で接続する際に、タブ配線や半田による凸部が生じ、電気絶縁性能の低下するおそれがあることが知られている。これに対して、特許文献１では、軟化点が異なる異種材料の封止材を積層することにより、異種材料の封止材が、太陽電池素子の表裏面に生じる凸部を緩衝し、太陽電池素子と表裏面保護材の間の電気的な絶縁を確保している。
特開２００６−２７８７４０号公報

充填材として種類が異なる２以上の充填材を使用すると、種類の異なる２以上の充填材が太陽電池モジュールの側面に露出する場合がある。よって、異種充填材の積層は、同種充填材の積層に比べて、異種充填材の界面から水分が進入しやすくなり、密着性能が低下し、耐湿性能の低下が懸念される。

本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、その目的は、太陽電池モジュールの側面からの水分などの浸入を低減し、密着性能及び耐湿性能が向上した太陽電池モジュールを提供することである。

本発明の特徴は、透光性を有する表面保護材と裏面保護材の間において太陽電池素子を充填材で封止した太陽電池モジュールであって、充填材は少なくとも種類が異なる第１の充填材及び第２の充填材を含み、太陽電池モジュールの側面に表出する充填材は第１の充填材であることである。

充填材として種類が異なる２以上の充填材（第１及び第２の充填材）を使用する際に、太陽電池モジュールの側面に露出する充填材を一方の充填材（第１の充填材）とすることにより、異種充填材の界面が太陽電池モジュールの側面に露出することが回避されるので、水分などの浸入が低減され、密着性能及び耐湿性能が向上する。

本発明の特徴において、第１の充填材は、表面保護材の外周と裏面保護材の外周を接続することが望ましい。

本発明の特徴において、第１の充填材及び第２の充填材は、表面保護材と太陽電池素子の間及び太陽電池素子と裏面保護材の間の少なくともいずれか一方において積層されていることが望ましい。

本発明の特徴において、第２の充填材の軟化点は第１の充填材の軟化点よりも低く、第２の充填材は、太陽電池素子の表面保護材側の主面、及び太陽電池素子の裏面保護材側の主面の少なくともいずれか一方に接していることが望ましい。

本発明の特徴において、表面保護材及び裏面保護材に接する充填材は第１の充填材であり、第１の充填材はエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）であることが望ましい。

本発明によれば、太陽電池モジュールの側面からの水分などの浸入を低減し、密着性能及び耐湿性能が高い太陽電池モジュールを提供することができる。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付している。
（第１の実施の形態）
図１（ａ）を参照して、本発明の第１の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を説明する。

太陽電池モジュールは、複数（例えば４つ）の太陽電池素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを備える。太陽電池素子１３ａ〜１３ｄは、それぞれ、光入射により光生成キャリアを発生する光電変換部と、光電変換部で発生した光生成キャリアを取り出すための正負１対の電極とを備えている。隣接する太陽電池素子の異なる極性或いは同じ極性の電極を銅箔の表面に錫メッキを施したタブ配線で接続することにより、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄは電気的に直列に接続されている。複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄは、ガラス、透光性プラスチックなどの透光性を有する表面保護材１１と、ＰＥＴ等のフィルム或いはＡｌ等の薄い金属膜をＰＥＴ等のフィルムでサンドイッチした積層材料等からなる裏面保護材１２との間に、充填材２１により封止されている。

充填材２１は、少なくとも種類が異なる第１の充填材１４及び第２の充填材１５を含む。即ち、充填材として、種類が異なる２以上の充填材を使用する。

ここで、種類が異なる充填材とは、少なくとも主鎖が異なる充填材を指す。また、太陽電池モジュールの側面ＳＦには、表面保護材１１と、充填材２１と、裏面保護材１２が表出している。太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出する充填材２１は第１の充填材１４であり、例えば第２の充填材１５など、他の種類の充填材２１は太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出していない。即ち、太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出する充填材は、単一種類の充填材のみである。なお、太陽電池モジュールの側面ＳＦは、外部に露出している面を示す。

第１の充填材１４及び第２の充填材１５は、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間の少なくともいずれか一方において積層されている。第１の実施の形態では、第１の充填材１４及び第２の充填材１５が、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間の双方において積層されている場合について説明する。表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間に、第１の充填材１４及び第２の充填材１５が１層づつ積層されている。表面保護材１１側に第１の充填材１４が配置され、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ側に第２の充填材１５が配置されている。同様に、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間に、第２の充填材１５及び第１の充填材１４が１層づつ積層されている。太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ側に第２の充填材１５が配置され、裏面保護材１２側に第１の充填材１４が配置されている。なお、第１の充填材１４及び第２の充填材１５が少なくとも１層づつ積層されていればよく、第１の充填材１４又は第２の充填材１５が２層以上積層されていても構わない。例えば、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間に、第２の充填材１５、第１の充填材１４、第２の充填材１５の順番に積層されていてもよい。

第２の充填材１５を構成する材料は第１の充填材１４を構成する材料と異なっている。そして、第２の充填材１５は、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの表面保護材１１側の主面（第１の主面）、及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの裏面保護材１２側の主面（第２の主面）の少なくともいずれか一方に接している。第１の実施形態では、第２の充填材１５が、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第１の主面及び第２の主面の双方に接している場合について説明する。また、第２の充填材１５は、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第１の主面及び第２の主面を接続する側面にも接し、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄのそれぞれを取り囲むように配置されている。よって、第１の充填材１４と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄが接している部分はない。更に、第２の充填材１５は、隣接する太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの隙間にも配置され、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ全体を１つの第２の充填材１５が取り囲んでいる。

第１の充填材１４は、表面保護材１１及び裏面保護材１２の少なくともいずれか一方に接している。また、第２の充填材１５は、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄを含む領域に配置され、表面保護材１１及び裏面保護材１２よりも小さい面積を有する。そして、第１の充填材１４は、第２の充填材１５と同一平面上であって第２の充填材１５を取り囲む領域にも配置されている。従って、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄを取り囲む第２の充填材１５は、第１の充填材１４中に埋設され、第１の充填材１４によって表面保護材１１と裏面保護材１２とが接着されている。第１の充填材１４としては、ガラスや樹脂フィルムとの接着性に優れているエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）を使用することが好ましい。

第１の実施の形態では、表面保護材１１及び裏面保護材１２に接する充填材２１は第１の充填材１４であり、第２の充填材１５は表面保護材１１及び裏面保護材１２のいずれにも接していない場合について説明する。ＥＶＡ（第１の充填材１４）とは種類の異なる充填材（第２の充填材１５）として、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリウレタン等が挙げられる。これらは、ポリマーの違いによって構成されるか、もしくは、主鎖、側鎖、官能基などの一部の違いによって構成される。各材料の特徴は以下の通りである。シリコーン樹脂は耐候性が他の材料に比べてやや劣る。ポリ塩化ビニルは、他の材料に比べて温度の影響を受けやすく、伸縮性が大きい。ＰＶＢは、他の材料に比べて紫外線に対する耐性に優れるが、収縮性及び耐水性が劣る。ポリウレタンは、他の材料に比べて耐久性に優れるが、伸縮性が大きい。

図１（ｂ）を参照して、図１（ａ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明する。

（イ）先ず、ガラス基板又は透光性プラスチック等の透光性材料からなる表面保護材１１の上に、シート状のＥＶＡからなる第１の充填材１４Ｓ、シート状のＰＶＢなどからなる第２の充填材１５Ｓ、タブ配線により接続した複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ、第２の充填材１５Ｓと同じ種類の第２の充填材１５Ｂ、第１の充填材１４Ｓと同じ種類の第１の充填材１４Ｂ、及びＰＥＴ等のフィルムからなる裏面保護材１２を順番に積層する。この時、前記した積層方向から見て、第２の充填材１５Ｓ、１５Ｂの外周は、第１の充填材１４Ｓ、１４Ｂの外周よりも内側に位置している。また、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの表裏面は第２の充填材１５Ｓ、１５Ｂに挟まれ、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄは第２の充填材１５Ｓ、１５Ｂの外周よりも内側に位置している。表面保護材１１及び裏面保護材１２の外形は、第１の充填材１４Ｓ、１４Ｂの外形とほぼ等しい。裏面保護材１２として、ＰＥＴ／アルミニウム箔／ＰＥＴの３層構造を有するものを使用しても構わない。

（ロ）そして、減圧容器内に積層物を配置し、減圧容器を真空にした後、１５０℃で１０分間加熱圧着することで仮圧着する。その後、１５０℃で１時間加熱することで、充填材２１を完全に架橋させる。以上の工程により、図１（ａ）に示す太陽電池モジュールが完成する。その後、必要に応じて、端子ボックス、金属フレームを取り付けても構わない。

以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。

透光性を有する表面保護材１１と裏面保護材１２の間において太陽電池素子１３ａ〜１３ｄを封止する充填材２１として種類が異なる２以上の充填材を使用すると、種類の異なる２以上の充填材が太陽電池モジュールの側面ＳＦに露出する場合がある。異種充填材の積層は、同種充填材の積層に比べて、異種充填材の界面から水分が進入しやすくなり、密着性能が低下し、耐湿性能の低下が懸念される。

そこで、充填材２１として種類が異なる２以上の充填材（第１の充填材１４及び第２の充填材１５）を使用する際に、太陽電池モジュールの側面ＳＦに露出する充填材を一方の充填材（第１の充填材１４）とすることにより、異種充填材の界面が太陽電池モジュールの側面に露出することが回避されるので、水分などの浸入が低減され、密着性能及び耐湿性能が向上する。

第１の充填材１４及び第２の充填材１５は、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間の少なくともいずれか一方において積層されている。例えば、種類を異ならせることにより軟化点を相違させた第１の充填材１４及び第２の充填材１５を積層することにより、軟化点が低い方の充填材の厚さが変化して太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの表裏面に生じる凹凸を緩衝し、軟化点が高い方の充填材の厚みは変化せずに確保される。これにより、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間の電気的な絶縁を確保することができる。

例えば、ＥＶＡのピカッド軟化温度は約４０℃であり、ＰＶＢのピカッド軟化温度は７０〜１２０℃である。従って、ＥＶＡとＰＶＢをそれぞれ第２及び第１の充填材１５、１４として用いることができる。

第２の充填材１５の軟化点は第１の充填材１４の軟化点よりも低く、第２の充填材１５は、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの表面保護材１１側の主面、及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの裏面保護材１２側の主面の少なくともいずれか一方に接している。太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの表面保護材１１側の主面又は太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの裏面保護材１２側の主面に凹凸が生じた場合であっても、軟化点が低い第２の充填材１５が太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの主面に接することにより、第２の充填材１５の厚みが変化して凹凸を緩衝し、軟化点が高い第１の充填材１４の厚みは変化せずに確保される。これにより、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間の電気的な絶縁を確保することができる。

また、例えば太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと表面保護材１５との間に、ＥＶＡからなる第１の充填材１４と、紫外線耐性に優れるＰＶＢからなる第２の充填材１５とを積層することにより、紫外線耐性に優れた太陽電池モジュールを提供することができる。

表面保護材１１及び裏面保護材１２に接する充填材２１は第１の充填材１４であり、第１の充填材１４はエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）である。エチレンビニルアセテート共重合体は表面保護材１１及び裏面保護材１２との接着力が強いので、表面保護材１１及び裏面保護材１２と充填材２１の間の接着性が向上して剥がれにくくなる。
（第２の実施の形態）
図２（ａ）を参照して、本発明の第２の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を説明する。

第２の実施の形態に係わる太陽電池モジュールは、タブ配線により直列に接続された複数の太陽電池素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、透光性を有する表面保護材１１と、裏面保護材１２と、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄを封止する透光性を有する充填材２１とを備える。充填材２１は、種類が異なる第１の充填材１４及び第２の充填材１５からなる。即ち、充填材として、種類が異なる２以上の充填材を使用する。太陽電池モジュールの側面ＳＦには、表面保護材１１と、充填材２１と、裏面保護材１２が表出している。太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出する充填材２１は第１の充填材１４であり、第２の充填材１５は太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出していない。

表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間には第２の充填材１５のみが配置され、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間には第１の充填材１４のみが配置されている。即ち、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間、及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間に配置される充填材２１は、それぞれ種類は異なるがそれぞれ単層構造を有する。

第２の充填材１５は、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第１の主面に接している。太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第２の主面には第１の充填材１４が接している。表面保護材１１に接する充填材２１は第１の充填材１４及び第２の充填材１５である。第１の充填材１４は表面保護材１１の外周部分に接し、第２の充填材１５は表面保護材１１の外周部分を除く部分（中心部分）に接している。裏面保護材１２に接する充填材２１は第１の充填材１４である。

その他の構成については、図１（ａ）の太陽電池モジュールと同じであるため、説明を省略する。

図２（ｂ）を参照して、図２（ａ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明する。

（イ）先ず、ガラス基板又は透光性プラスチック等の透光性材料からなる表面保護材１１の上に、シート状のＰＶＢなどからなる第２の充填材１５、タブ配線により接続した複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ、シート状のＥＶＡからなる第１の充填材１４、及びＰＥＴ等のフィルムからなる裏面保護材１２を順番に積層する。この時、前記した積層方向から見て、第２の充填材１５の外周は、第１の充填材１４の外周よりも内側に位置している。また、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄは第２の充填材１５の外周よりも内側に位置している。表面保護材１１及び裏面保護材１２の外寸は、第１の充填材１４の外寸とほぼ等しい。

（ロ）そして、減圧容器内に積層物を配置し、減圧容器を真空にした後、１５０℃で１０分間加熱圧着することで仮圧着する。その後、１５０℃で１時間加熱することで、充填材２１を完全に架橋させる。以上の工程により、図２（ａ）に示す太陽電池モジュールが完成する。その後、必要に応じて、端子ボックス、金属フレームを取り付けても構わない。
（第３の実施の形態）
図３（ａ）を参照して、本発明の第３の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を説明する。

第３の実施の形態に係わる太陽電池モジュールは、タブ配線により直列に接続された複数の太陽電池素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、透光性を有する表面保護材１１と、裏面保護材１２と、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄを封止する透光性を有する充填材２１とを備える。充填材２１は、種類が異なる第１の充填材１４及び第２の充填材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄからなる。即ち、充填材として、種類が異なる２以上の充填材を使用する。太陽電池モジュールの側面ＳＦには、表面保護材１１と、充填材２１と、裏面保護材１２が表出している。太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出する充填材２１は第１の充填材１４であり、第２の充填材１５ａ〜１５ｄは太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出していない。

太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間には、第１の充填材１４及び第２の充填材１５ａ〜１５ｄが積層されている。表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間には、第１の充填材１４のみが配置され、単層構造を形成している。

第２の充填材１５ａ〜１５ｄは、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第２の主面に接している。また、第２の充填材１５ａ〜１５ｄは、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄごとに分離して配置されている。よって、隣接する太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの隙間には第１の充填材１４が配置されている。太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第１の主面及び側面には、第１の充填材１４が接している。表面保護材１１及び裏面保護材１２に接する充填材２１は第１の充填材１４であり、第２の充填材１５は表面保護材１１及び裏面保護材１２のいずれにも接していない。

図３（ｂ）を参照して、図３（ａ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明する。

（イ）先ず、ガラス基板又は透光性プラスチック等の透光性材料からなる表面保護材１１の上に、シート状のＥＶＡからなる第１の充填材１４Ｓ、タブ配線により接続した複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ、シート状のＰＶＢなどからなる第２の充填材１５ａ〜１５ｄ、第１の充填材１４Ｓと同じ種類の第１の充填材１４Ｂ、及びＰＥＴ等のフィルムからなる裏面保護材１２を順番に積層する。この時、前記した積層方向から見て、第２の充填材１５ａ〜１５ｄの外周は、第１の充填材１４Ｓ、１４Ｂの外周よりも内側に位置している。また、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの外寸は第２の充填材１５ａ〜１５ｄの外形とほぼ等しく、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄを第２の充填材１５ａ〜１５ｄにそれぞれ重ね合わせて配置する。表面保護材１１及び裏面保護材１２の外寸は、第１の充填材１４Ｓ、１４Ｂの外寸とほぼ等しい。

（ロ）そして、減圧容器内に積層物を配置し、減圧容器を真空にした後、１５０℃で１０分間加熱圧着することで仮圧着する。その後、１５０℃で１時間加熱することで、充填材２１を完全に架橋させる。以上の工程により、図３（ａ）に示す太陽電池モジュールが完成する。その後、必要に応じて、端子ボックス、金属フレームを取り付けても構わない。
（第４の実施の形態）
図４（ａ）を参照して、本発明の第４の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を説明する。

第４の実施の形態に係わる太陽電池モジュールは、タブ配線により直列に接続された複数の太陽電池素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、透光性を有する表面保護材１１と、裏面保護材１２と、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄを封止する透光性を有する充填材２１とを備える。充填材２１は、種類が異なる第１の充填材１４及び第２の充填材１５Ｓａ、１５Ｓｂ、１５Ｓｃ、１５Ｓｄ、１５Ｂａ、１５Ｂｂ、１５Ｂｃ、１５Ｂｄからなる。即ち、充填材として、種類が異なる２種類以上の充填材を使用する。太陽電池モジュールの側面ＳＦには、表面保護材１１と、充填材２１と、裏面保護材１２が表出している。太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出する充填材２１は第１の充填材１４であり、第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄは太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出していない。

第１の充填材１４及び第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄが、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間の双方において積層されている。表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間に、第１の充填材１４及び第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄが１層づつ積層されている。表面保護材１１側に第１の充填材１４が配置され、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ側に第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄが配置されている。同様に、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間に、第２の充填材１５Ｂａ〜１５Ｂｄ及び第１の充填材１４が１層づつ積層されている。太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ側に第２の充填材１５Ｂａ〜１５Ｂｄが配置され、裏面保護材１２側に第１の充填材１４が配置されている。なお、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間において、第１の充填材１４及び第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄがそれぞれ１層づつ積層されている場合を説明するが、第１の充填材１４又は第２の充填材１５が２層以上積層されていても構わない。例えば、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間に、第２の充填材、第１の充填材、第２の充填材の順番に積層されていてもよい。

第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄは太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第１の主面に接し、第２の充填材１５Ｂａ〜１５Ｂｄは太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第２の主面に接している。また、第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄは、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄごとに分離して配置されている。よって、隣接する太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの隙間には第１の充填材１４が配置され、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの側面には、第１の充填材１４が接している。表面保護材１１及び裏面保護材１２に接する充填材２１は第１の充填材１４であり、第２の充填材１５は表面保護材１１及び裏面保護材１２のいずれにも接していない。

図４（ｂ）を参照して、図４（ａ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明する。

（イ）先ず、ガラス基板又は透光性プラスチック等の透光性材料からなる表面保護材１１の上に、シート状のＥＶＡからなる第１の充填材１４Ｓ、シート状のＰＶＢなどからなる第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄ、タブ配線により接続した複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ、第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄと同じ種類の第２の充填材１５Ｂａ〜１５Ｂｄ、第１の充填材１４Ｓと同じ種類の第１の充填材１４Ｂ、及びＰＥＴ等のフィルムからなる裏面保護材１２を順番に積層する。この時、前記した積層方向から見て、第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄの外周は、第１の充填材１４Ｓ、１４Ｂの外周よりも内側に位置している。また、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの外形は第２の充填材１５ａ〜１５ｄ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄの外形とほぼ等しい。複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄは第２の充填材１５Ｓａ〜１５Ｓｄ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄによってそれぞれ挟まれ、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ及び第２の充填材１５ａ〜１５ｄ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄはそれぞれ重ね合わせて配置されている。表面保護材１１及び裏面保護材１２の外寸は、第１の充填材１４Ｓ、１４Ｂの外寸とほぼ等しい。

（ロ）そして、減圧容器内に積層物を配置し、減圧容器を真空にした後、１５０℃で１０分間加熱圧着することで仮圧着する。その後、１５０℃で１時間加熱することで、充填材２１を完全に架橋させる。以上の工程により、図４（ａ）に示す太陽電池モジュールが完成する。その後、必要に応じて、端子ボックス、金属フレームを取り付けても構わない。
（第５の実施の形態）
図５（ａ）を参照して、本発明の第５の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を説明する。

第５の実施の形態に係わる太陽電池モジュールは、タブ配線により直列に接続された複数の太陽電池素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、透光性を有する表面保護材１１と、裏面保護材１２と、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄを封止する透光性を有する充填材２１とを備える。充填材２１は、種類が異なる第１の充填材１４及び第２の充填材１５からなる。即ち、充填材として、種類が異なる２以上の充填材を使用する。太陽電池モジュールの側面ＳＦには、表面保護材１１と、充填材２１と、裏面保護材１２が表出している。太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出する充填材２１は第１の充填材１４であり、第２の充填材１５は太陽電池モジュールの側面ＳＦに表出していない。

表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間には第１の充填材１４のみが配置され、太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間には第２の充填材１５のみが配置されている。即ち、表面保護材１１と太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの間、及び太陽電池素子１３ａ〜１３ｄと裏面保護材１２の間に配置される充填材２１は、それぞれ種類は異なるがそれぞれ単層構造を有する。

第２の充填材１５は太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第２の主面に接している。太陽電池素子１３ａ〜１３ｄの第１の主面には第１の充填材１４が接している。裏面保護材１２に接する充填材２１は第１の充填材１４及び第２の充填材１５である。第１の充填材１４は裏面保護材１２の外周部分に接し、第２の充填材１５は裏面保護材１２の外周部分を除く部分（中心部分）に接している。表面保護材１１に接する充填材２１は第１の充填材１４である。

図５（ｂ）を参照して、図５（ａ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明する。

（イ）先ず、ガラス基板又は透光性プラスチック等の透光性材料からなる表面保護材１１の上に、シート状のＥＶＡからなる第１の充填材１４、タブ配線により接続した複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄ、シート状のＰＶＢなどからなる第２の充填材１５、及びＰＥＴ等のフィルムからなる裏面保護材１２を順番に積層する。この時、前記した積層方向から見て、第２の充填材１５の外周は、第１の充填材１４の外周よりも内側に位置している。また、複数の太陽電池素子１３ａ〜１３ｄは第２の充填材１５の外周よりも内側に位置している。表面保護材１１及び裏面保護材１２の外寸は、第１の充填材１４の外寸とほぼ等しい。

（ロ）そして、減圧容器内に積層物を配置し、減圧容器を真空にした後、１５０℃で１０分間加熱圧着することで仮圧着する。その後、１５０℃で１時間加熱することで、充填材２１を完全に架橋させる。以上の工程により、図５（ａ）に示す太陽電池モジュールが完成する。その後、必要に応じて、端子ボックス、金属フレームを取り付けても構わない。
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は、５つの実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

本発明の第１乃至第５の実施の形態では、充填材の種類が２種類である場合について説明するが、３種類以上であっても勿論構わない。第１の充填材１４として、エチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）を使用する場合について説明したが、これに限定されず、ＥＶＡとは異なる種類の充填材、例えば、シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニル、ＰＶＢ、ポリウレタンなどを第１の充填材１４として使用しても構わない。この場合、第２の充填材１５として第１の充填材１４とは異なる種類の充填材を使用すればよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を示す断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための模式図である。図２（ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ｂ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための模式図である。図３（ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を示す断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための模式図である。図４（ａ）は、本発明の第４の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための模式図である。図５（ａ）は、本発明の第５の実施の形態に係わる太陽電池モジュールの構成を示す断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための模式図である。

符号の説明

１１…表面保護材
１２…裏面保護材
１３ａ〜１３ｄ…太陽電池素子
１４、１４Ｂ、１４Ｓ…第１の充填材
１５、１５Ｂ、１５Ｂａ〜１５Ｂｄ、１５Ｓ、１５Ｓａ〜１５Ｓｄ…第２の充填材
２１…充填材
ＳＦ…側面

Claims

透光性を有する表面保護材と裏面保護材の間において太陽電池素子を充填材で封止した太陽電池モジュールであって、前記充填材は少なくとも種類が異なる第１の充填材及び第２の充填材を含み、前記太陽電池モジュールの側面に表出する前記充填材は前記第１の充填材であることを特徴とする太陽電池モジュール。
前記第１の充填材は、前記表面保護材の外周と前記裏面保護材の外周を接続することを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記第１の充填材及び前記第２の充填材は、前記表面保護材と前記太陽電池素子の間及び前記太陽電池素子と前記裏面保護材の間の少なくともいずれか一方において積層されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記第２の充填材の軟化点は前記第１の充填材の軟化点よりも低く、前記第２の充填材は、前記太陽電池素子の前記表面保護材側の主面、及び前記太陽電池素子の前記裏面保護材側の主面の少なくともいずれか一方に接してい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。
前記表面保護材及び前記裏面保護材に接する前記充填材は前記第１の充填材であり、前記第１の充填材はエチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）であることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の太陽電池モジュール。