JP2015012114A - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】カルコパイライト系化合物半導体等を光電変換層に用いた薄膜太陽電池モジュールの長期信頼性と高効率化に資する太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】パネル１ａ上に金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池２と、上記パネル１ａの薄膜太陽電池形成面の上方に配置された透明なパネル１ｂと、上記パネル１ａ、１ｂとの間に薄膜太陽電池２を覆うように充填された光透過性のシリコーンゲル層３と、このシリコーンゲル層３の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部４’とを備える。【選択図】図５
Description
本発明は、太陽電池モジュール及びその製造方法に関し、特に薄膜シリコン太陽電池、カルコパイライト系化合物半導体やカルコゲン元素を含む化合物半導体、例えばＣＩＧＳ（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｓｅｌｅｎｉｄｅ）系やＣＩＳ（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｉｎｄｉｕｍ−Ｓｅｌｅｎｉｄｅ）系、やＣｄ，Ｚｎ，Ｔｅ，Ｓ，Ｓｅの元素で構成されるカルコゲン半導体材料を光電変換層に用いた薄膜太陽電池を封止した太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
太陽電池モジュールの高効率化及び２０年から３０年超の長期信頼性を確保する為の方策として、封止材に着目した報告や提案がなされている。高効率化という点においては現在、封止材の主流であるエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと略す）と比較してシリコーン材料が波長３００〜４００ｎｍ付近の光透過率特性に基づく内部量子効率の優位性が報告され（例えば非特許文献１参照）、また実際にＥＶＡとシリコーン材料を封止材に用いた際の出力電力の比較実験も報告されている（例えば非特許文献２参照）。
元々シリコーン材料を封止材として用いることは、既に１９７０年代前半に宇宙用の太陽電池を作製するうえで成し遂げられていることだが、それを地上用途向けに製造するに当たり、シリコーン材料のコストの問題や封止する際の作業性の問題があったために、当時低コストで、かつフィルムで供給可能なＥＶＡに置き換わったという経緯がある。
しかし、近年太陽電池の高効率化や長期信頼性が改めてクローズアップされると同時に、シリコーン材料の封止材としての性能、例えば、低モジュラス性、高透明性、高耐候性等が見直され、シリコーン材料を用いた新しい封止方法もさまざま提案されている。
しかし、近年太陽電池の高効率化や長期信頼性が改めてクローズアップされると同時に、シリコーン材料の封止材としての性能、例えば、低モジュラス性、高透明性、高耐候性等が見直され、シリコーン材料を用いた新しい封止方法もさまざま提案されている。
例えば、特表２００９−５１５３６５号公報（特許文献１）では、有機ポリシロキサン主体のホットメルトタイプのシートでの封止が提案されている。しかし、高透明性を維持したまま単層のシート状に加工するのは難しく、例えば１ｍｍ前後の厚みに加工する為には、その「脆さ」ゆえに注型法やプレス法などの加工方法に限られ、量産向きではない。またその「脆さ」を改善する為にはフィラー等の充填材を混合して成形性を向上することができるが、そうすると高透明性が保持できなくなる欠点がある。また、特表２００７−５２７１０９号公報（特許文献２）では、基板上にコーティングされた液体シリコーン材料上又は液体シリコーン材料中に、接続された太陽電池を多軸ロボットにより配置し、その後で液体シリコーン材料を硬化することにより気泡を取り込まずに封入することが提案されている。また、特表２０１１−５１４６８０号公報（特許文献３）では、移動可能なプレートを有したセルプレスを使用し、真空下で硬化あるいは半硬化のシリコーン材料上に太陽電池セルを配置することにより気泡を取り込まずに封入することが提案されている。一方、国際公開第２００９／０９１０６８号（特許文献４）では、ガラス基板に封止剤、太陽電池素子、シリコーン液状物質を配置し、最後に裏面保護基板を重ねて仮積層体とし、室温の真空下で加圧密着させて密封する方法が提案されているが、この方法では太陽電池モジュールの実用サイズへの展開は難しい可能性がある。
また、いずれの方法においても、太陽電池セル封止工程の前後で、液状のシリコーン材料を塗布あるいは配置する工程があるため、現行のＥＶＡによる封止工程と大きく異なり、それが太陽電池モジュール製造業界においてシリコーン硬化物を封止材料として投入することを大きく妨げている。つまり、いずれの方法も従来の太陽電池の封止方法とは大きく異なり、現行の量産装置では対処できない可能性がある。
また、いずれの方法においても、太陽電池セル封止工程の前後で、液状のシリコーン材料を塗布あるいは配置する工程があるため、現行のＥＶＡによる封止工程と大きく異なり、それが太陽電池モジュール製造業界においてシリコーン硬化物を封止材料として投入することを大きく妨げている。つまり、いずれの方法も従来の太陽電池の封止方法とは大きく異なり、現行の量産装置では対処できない可能性がある。
ところで、カルコパイライト系化合物半導体を光電変換層として用いた薄膜太陽電池は、一般的にその組成を変えることで禁制帯幅を１．０１ｅＶから１．６４ｅＶに制御することができ、太陽光の照射スペクトルを効率良く電気に変換することができる。これは、結晶系シリコンの持つ１．１４ｅＶより大きい１．７ｅＶ付近の禁制帯幅に設定することが望まれていることに対応するものであり、このカルコパイライト系化合物半導体を用いた薄膜太陽電池は、結晶系シリコン太陽電池よりも効率的に太陽光を電気に変換する能力が高いといえる。更には、カルコパイライト系化合物半導体を用いた薄膜太陽電池は、その光の吸収特性が優れるため、薄膜で十分な光の吸収が可能である。そのため、大面積に一度に薄膜を形成可能な装置を用いることで、低コスト生産が可能となり、低コスト化が可能な材料技術としても期待されている。
太陽電池は入射した太陽光を電気にどれだけ変換できるかの指標である変換効率と太陽電池に幾らの生産コストを要するかのコストの指標が求められる。太陽電池のコスト試算は、発電電力（Ｗ）当たりのコストから、ワット当たりの金額（ｘｘｘ円）として扱われてきた。また、太陽電池を発電施設と見做せば、その耐用年数が長いことが求められる。つまり長期において、出力性能が劣化せず、また、不具合が少ないことが求められる。寿命が２倍の太陽電池施設であれば、単位電力当たりの太陽電池施設に要したコストは１／２に縮小する。
カルコパイライト系化合物半導体を用いた薄膜太陽電池は通常、ガラス基板に金属電極層、ｐ型ＣＩＳ層（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｉｎｄｉｕｍ−Ｓｅｌｅｎｉｄｅ層）、高抵抗バッファ層、ｎ型窓層（透明電極層としての機能を兼ねる）が順次積層されており、積層後の最表面が光入射面になることが特徴である。この光入射面を保護するために、通常カバーガラスと呼ばれる熱強化ガラスを使用し、前記ガラス基板上に形成されたこの薄膜太陽電池の薄膜堆積面との間で、熱可塑性樹脂により、貼り合わされることでモジュールとしている。
通常、この熱可塑性樹脂には、ＥＶＡと称されるエチレンビニルアセテート樹脂、あるいはＰＶＢと称されるポリビニルブチラール樹脂が用いられ、強度を付与するために、架橋剤が添加され、貼り合わせ後に熱硬化処理が行われる。ＥＶＡ、ＰＶＢは、その熱可塑性により、シート状に加工した材料を上記のカバーガラスと化合物半導体薄膜太陽電池の光入射面とに挟み込むことで、市販のラミネータ装置によって真空下で加熱した際、溶融接合することで貼り合わされ、モジュール化される。
しかしながら、ＥＶＡは酸又はアルカリ環境下では容易に加水分解され、酢酸が生成する。酢酸は、太陽電池との接触面において金属電極を腐食することが指摘されている。また、加水分解は金属電極を腐食させるのみならず、ＥＶＡ自身の分解により、接着面での接着強度の低下を引き起こし、甚だしい場合にはデラミネーションと呼ばれる剥離を生じる。なお、加水分解は、高温高湿環境下での加速ストレスを付与することでその発生を予測することができ、その高温高湿環境下の加速ストレスは通常８５℃、相対湿度８５％で１，０００時間、２，０００時間の環境下に晒すことで行われる。ＥＶＡ樹脂は、通常、そのような環境下では、分解が進み、酢酸が発生し、加速ストレスの環境試験槽内は酢酸臭が充満する。
一方で、ＥＶＡは、その熱可塑性の性質から低温では、そのモジュラスが上昇し、高温では、そのモジュラスが低下することが知られている。このことから太陽電池モジュールが設置される環境及び気象条件での温度変化から、太陽電池の最表面の接触層において繰り返しのストレスを与えることになる。このようなストレスによる太陽電池の劣化はシリコン結晶太陽電池モジュールで集電電極パターン、通常フィンガー電極、バスバー電極において、剥離として、その劣化が指摘されている。
結晶シリコン太陽電池と同じく、同一環境下で使用されるカルコパイライト系化合物半導体を用いた薄膜太陽電池においても、水分の浸入により、Ａｌ添加ＺｎＯ透明導電膜の高抵抗化、Ａｌ／Ｎｉの収集電極の腐食が起こり（例えば、非特許文献３参照）、長期信頼性において同様な改良が求められる。
また、ＥＶＡは、波長が４００ｎｍ以下の短波長光の照射による光劣化を抑える目的で、紫外線吸収剤が添加されており、そのために太陽電池の光電変換層への４００ｎｍ以下の太陽光の入射が抑えられている。結晶系シリコン太陽電池にて比べバンドギャップが広く、より短波長の光に最適感度を有するカルコパイライト系化合物半導体を用いた薄膜太陽電池では、ＥＶＡに代わる４００ｎｍ以下の短波長の光を透過する封止材料が求められる。
太陽電池の最表面を保護し、かつ屋外環境下の厳しい温度変化において、低いモジュラスを維持し、更に紫外線照射において高い耐久性能を有し、透明な材料として、シリコーン樹脂が挙げられる。シリコーン樹脂は通常、二液の付加型タイプであり、液状の封止材料として用いられる。結晶系シリコン太陽電池のモジュール化において、シリコーン樹脂を使用する場合には、ガラス板の外周部に額縁状の端面封止材料を形成し、その内側にシリコーン組成物を流し込み、その上に太陽電池のセルを載せ、その上面に再びシリコーン組成物を流し込み、太陽電池を埋設させた後に、加熱硬化させる方法が知られている。他には、二枚のガラスそれぞれにシリコーン樹脂を塗布した後、シリコン太陽電池のセルストリングをそれらの間に真空下で挟み込み、加熱硬化させることが知られている。
しかしながら、額縁状の周辺材料の内部に泡を発生しないように、真空下でディスペンスすることは困難であり、また、シリコーン組成物を塗布させた後に重ね合せ、硬化させることはその粘度が低いために塗布面を垂直、下方に向けることで、流動により膜厚ばらつきが発生するための不具合がある。これを硬化させた後に下方に向けることで、流動を抑えることが可能となるが、シリコーン組成物を一旦硬化させると、重ね合わせても接着しないため、結局、真空下でシリコーン組成物をディスペンスさせることが求められる。
このような工程上の煩雑さから、低モジュラスと言う特性を活かしたシリコーン材料が結晶系シリコン太陽電池の量産における適用が進展しなかった。
このような工程上の煩雑さから、低モジュラスと言う特性を活かしたシリコーン材料が結晶系シリコン太陽電池の量産における適用が進展しなかった。
Ｓ．Ｏｈｌ，Ｇ．Ｈａｈｎ，"Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｗｏ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ａｓ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ"，Ｐｒｏｃ．２３ｒｄ，ＥＵ ＰＶＳＥＣ，Ｖａｌｅｎｃｉａ（２００８），ｐｐ．２６９３−２６９７
Ｂａｒｒｙ Ｋｅｔｏｌａ，Ｃｈｒｉｓ Ｓｈｉｒｋ，Ｐｈｉｌｉｐ Ｇｒｉｆｆｉｔｈ，Ｇａｂｒｉｅｌａ Ｂｕｎｅａ，"ＤＥＭＯＮＳＴＲＡＴＩＯＮ ＯＦ ＴＨＥ ＢＥＮＥＦＩＴＳ ＯＦ ＳＩＬＩＣＯＮＥ ＥＮＣＡＰＳＵＬＡＴＩＯＮ ＯＦ ＰＶ ＭＯＤＵＬＥＳ ＩＮ Ａ ＬＡＲＧＥ ＳＣＡＬＥ ＯＵＴＤＯＯＲ ＡＲＲＡＹ"，Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
薄膜太陽電池の基礎 太陽光発電技術研究組合 監修 小長井 誠 編著 ２００１年
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、カルコパイライト系化合物半導体等を光電変換層に用いた薄膜太陽電池モジュールの長期信頼性と高効率化に資し、更には工程上の課題を解決し、量産適用可能なシリコーン樹脂により封止された太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するため、下記の太陽電池モジュール及びその製造方法を提供する。
〔１〕 第１基板上に金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された透明な第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填された光透過性のシリコーンゲル層と、このシリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部とを備える太陽電池モジュール。
〔２〕 透明な第１基板上に光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填されたシリコーンゲル層と、このシリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部とを備える太陽電池モジュール。
〔３〕 上記ゴム系熱可塑性シーリング材がブチルゴムであることを特徴とする〔１〕又は〔２〕記載の太陽電池モジュール。
〔４〕 上記光電変換層がカルコパイライト系化合物半導体を含むことを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔５〕 上記光電変換層がカルコゲン系化合物半導体を含むことを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔６〕 上記光電変換層がアモルファスシリコン層からなることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔７〕 上記光電変換層が微結晶型薄膜シリコン層からなることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔８〕 上記光電変換層がゲルマニウムを含む薄膜層からなることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔９〕 （ｉ）第１基板の片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）透明な第２基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性のシリコーンゲル層を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔１０〕 （ｉ）第１基板の片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）透明な第２基板と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きな光透過性のシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔１１〕 （ｉ）透明な第１基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）第２基板の片面にその面の外周部分を除いてシリコーンゲル層を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔１２〕 （ｉ）透明な第１基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）第２基板と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きなシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔１３〕 上記（ｉ）工程において、第２基板の片面に硬化性シリコーンゲル組成物を塗布し硬化してシリコーンゲル層を形成することを特徴とする〔９〕又は〔１１〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１４〕 上記（ｉｉｉ）工程において、第１基板と第２基板を積層する前に、予め作製しておいたシリコーンゲルシートを第２基板に貼り付けておくことを特徴とする〔１０〕又は〔１２〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１５〕 上記シール部材がブチルゴムからなることを特徴とする〔９〕〜〔１４〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１６〕 上記（ｉｖ）工程において、上記積層した第１基板及び第２基板の配置空間内を排気して減圧し、この減圧状態で上記第１基板及び第２基板を加熱しながら押圧して上記薄膜太陽電池を封止することを特徴とする〔９〕〜〔１５〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１〕 第１基板上に金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された透明な第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填された光透過性のシリコーンゲル層と、このシリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部とを備える太陽電池モジュール。
〔２〕 透明な第１基板上に光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填されたシリコーンゲル層と、このシリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部とを備える太陽電池モジュール。
〔３〕 上記ゴム系熱可塑性シーリング材がブチルゴムであることを特徴とする〔１〕又は〔２〕記載の太陽電池モジュール。
〔４〕 上記光電変換層がカルコパイライト系化合物半導体を含むことを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔５〕 上記光電変換層がカルコゲン系化合物半導体を含むことを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔６〕 上記光電変換層がアモルファスシリコン層からなることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔７〕 上記光電変換層が微結晶型薄膜シリコン層からなることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔８〕 上記光電変換層がゲルマニウムを含む薄膜層からなることを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
〔９〕 （ｉ）第１基板の片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）透明な第２基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性のシリコーンゲル層を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔１０〕 （ｉ）第１基板の片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）透明な第２基板と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きな光透過性のシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔１１〕 （ｉ）透明な第１基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）第２基板の片面にその面の外周部分を除いてシリコーンゲル層を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔１２〕 （ｉ）透明な第１基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）第２基板と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きなシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
〔１３〕 上記（ｉ）工程において、第２基板の片面に硬化性シリコーンゲル組成物を塗布し硬化してシリコーンゲル層を形成することを特徴とする〔９〕又は〔１１〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１４〕 上記（ｉｉｉ）工程において、第１基板と第２基板を積層する前に、予め作製しておいたシリコーンゲルシートを第２基板に貼り付けておくことを特徴とする〔１０〕又は〔１２〕記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１５〕 上記シール部材がブチルゴムからなることを特徴とする〔９〕〜〔１４〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
〔１６〕 上記（ｉｖ）工程において、上記積層した第１基板及び第２基板の配置空間内を排気して減圧し、この減圧状態で上記第１基板及び第２基板を加熱しながら押圧して上記薄膜太陽電池を封止することを特徴とする〔９〕〜〔１５〕のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
本発明によれば、薄膜太陽電池における材料系に対する封止法の最適化を図ったので、太陽電池モジュールの長期信頼性と高効率化を確保することができ、またシリコーン組成物を真空下でディスペンスさせることなく、大気中で塗布、硬化を行い、通常のラミネータ装置によってモジュール化が可能となる。更に、本発明は、薄膜太陽電池の光電変換層として、カルコパイライト系化合物半導体を用いたものに限らす、カルコゲン系化合物半導体、アモルファスシリコン層、微結晶型薄膜シリコン層、ゲルマニウムを含む薄膜層からなるものにも適用可能である。
以下に、本発明に係る太陽電池モジュール及びその製造方法の好適な態様について図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
本発明に係る太陽電池モジュールのうち、第１実施形態の構成は、第１基板上に金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された透明な第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填された光透過性のシリコーンゲル層と、上記第１基板と第２基板との間であって上記シリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部とを備えるものである。
（第１実施形態）
本発明に係る太陽電池モジュールのうち、第１実施形態の構成は、第１基板上に金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された透明な第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填された光透過性のシリコーンゲル層と、上記第１基板と第２基板との間であって上記シリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部とを備えるものである。
この第１実施形態の太陽電池モジュールの製造方法は、（ｉ）第１基板の片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）透明な第２基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性のシリコーンゲル層を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする。
（ｉｉ）透明な第２基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性のシリコーンゲル層を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする。
以下、図１〜図５を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、一方のパネル上に薄膜太陽電池を形成したものの断面の一例であり、図２は、他方のパネル上にシリコーンゲル層を形成したものの断面の一例であり、図３は、他方のパネルのシリコーンゲル層形成面の外周部分にシール部材を設けたものの断面の一例であり、図４は、図３で示したパネル上方に、薄膜太陽電池を形成した一方のパネルを配置した状態の一例であり、図５は、図４で示した二枚のパネルについて真空ラミネート処理した状態の一例である。
図１は、一方のパネル上に薄膜太陽電池を形成したものの断面の一例であり、図２は、他方のパネル上にシリコーンゲル層を形成したものの断面の一例であり、図３は、他方のパネルのシリコーンゲル層形成面の外周部分にシール部材を設けたものの断面の一例であり、図４は、図３で示したパネル上方に、薄膜太陽電池を形成した一方のパネルを配置した状態の一例であり、図５は、図４で示した二枚のパネルについて真空ラミネート処理した状態の一例である。
（ｉ）薄膜太陽電池形成工程（図１）
まず、図１に示すように、パネル１ａの片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池２を形成する。
まず、図１に示すように、パネル１ａの片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池２を形成する。
パネル１ａは、第１基板であって本実施形態では太陽光入射の反対面側のパネルであり、太陽電池の温度を効率よく放熱することが求められ、材料として硝子材、合成樹脂材、金属材又はそれらの複合部材が挙げられる。硝子材の例としては、ソーダライムガラス（青板硝子）、白板硝子又は強化硝子等が挙げられ、合成樹脂材としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂又はエポキシ樹脂等が挙げられる。また金属材としては、銅、アルミニウム又は鉄等が挙げられ、複合材としては、シリカをはじめ、酸化チタン、アルミナ、窒化アルミニウムなど高い熱伝導性を有する材料を担持した合成樹脂等が挙げられる。
なお、太陽光入射の反対面側のパネル１ａとして、太陽光を入射させるパネル１ｂと共に透明性を有する部材を用いることにより、いわゆるシースルー型として太陽光の直達光及び散乱光の一部を太陽光入射の反対面側に透過させることができ、例えば草原などに設置した場合、太陽電池モジュールの入射面と反対側の、つまり本来日陰となってしまう部分にも太陽光に一部が照射されることにより植物の生育を促し、家畜の放牧等にも利用できるようになる。
パネル１ａ上に形成する薄膜太陽電池２としては以下のものが挙げられる。
（カルコパイライト系化合物薄膜太陽電池）
金属電極層は、ＤＣマグネトロンスパッタ法により形成されるＭｏ蒸着膜である。
光電変換層は、ＣＩＧＳ（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｓｅｌｅｎｉｄｅ）系やＣＩＳ（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｉｎｄｉｕｍ−Ｓｅｌｅｎｉｄｅ）系のカルコパイライト系化合物半導体からなるｐ型光吸収層と、その上に形成されるＣｄＳからなるｎ型高抵抗バッファ層とを有する。ｐ型光吸収層は三段階蒸着法により形成し、ｎ型高抵抗バッファ層は溶液成長法により形成するとよい。
光透過性電極層は、ＺｎＯ系透明導電膜窓層であり、スパッタ法で形成される。
（カルコパイライト系化合物薄膜太陽電池）
金属電極層は、ＤＣマグネトロンスパッタ法により形成されるＭｏ蒸着膜である。
光電変換層は、ＣＩＧＳ（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｉｎｄｉｕｍ−Ｇａｌｌｉｕｍ−Ｓｅｌｅｎｉｄｅ）系やＣＩＳ（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｉｎｄｉｕｍ−Ｓｅｌｅｎｉｄｅ）系のカルコパイライト系化合物半導体からなるｐ型光吸収層と、その上に形成されるＣｄＳからなるｎ型高抵抗バッファ層とを有する。ｐ型光吸収層は三段階蒸着法により形成し、ｎ型高抵抗バッファ層は溶液成長法により形成するとよい。
光透過性電極層は、ＺｎＯ系透明導電膜窓層であり、スパッタ法で形成される。
ＣＩＧＳカルコパイライト系の半導体層は、その構成元素をＣｄ，Ｚｎ，Ｔｅ，Ｓ，Ｓｅなどで構成されるカルコゲン半導体層で一部を置き換えた化合物半導体層を含む化合物薄膜太陽電池とすることができる。
なお、パネル１ａを青板硝子の基板とした場合には強度を考慮してその厚さを１．８ｍｍ程度とすることが好ましい。また、各構成層の厚さとして、例えばＭｏ蒸着膜の電極層は０．８μｍ、ＣｕＩｎＧａＳｅ2とした場合のｐ型光吸収層は１．７μｍ、ＣｄＳのｎ型高抵抗バッファ層は５０ｎｍ、ＺｎＯ半絶縁層は０．１μｍ、透明導電膜窓層は０．６μｍ、更にその上のＭｇＦ2層からなる表面の反射防止層は１２０ｎｍ、Ａｇのくし型電極とした電極は０．６μｍとする。
以上の薄膜太陽電池のほかに、光電変換層がアモルファスシリコン層からなるもの、微結晶型薄膜シリコン層からなるもの又はゲルマニウムを含む薄膜層からなるものである薄膜太陽電池であってもよい。例えば、基板（パネル１ａ）上に電極層、薄膜シリコン半導体層、透明電極層、引き出し電極層が順次形成された構成の薄膜シリコン太陽電池に本発明を適用することができる。
（ｉｉ）シリコーンゲル層形成工程（図２）
次に、図２に示すように、透明部材のパネル１ｂの片面に硬化性シリコーンゲル組成物を塗布し硬化してシリコーンゲル層３を形成する。
次に、図２に示すように、透明部材のパネル１ｂの片面に硬化性シリコーンゲル組成物を塗布し硬化してシリコーンゲル層３を形成する。
ここで、パネル１ｂは、太陽光を入射させる側となる透明部材であり、透明性、耐候性、耐衝撃性をはじめとして屋外使用において長期の信頼性能を有する部材が必要である。例えば白板強化ガラス、アクリル樹脂、フッ素樹脂又はポリカーボネート樹脂等が挙げられ、特に厚さ３〜５ｍｍ程度の白板強化ガラスが好ましい。
シリコーンゲル層３は、透明性、耐候性をはじめとして屋外使用において２０年以上の長期信頼性が必要であり、そのために紫外線耐性が高く、低モジュラスで、かつ上記パネル１ａ、１ｂとの密着性が良好であることが必要である。
このシリコーンゲル層３の形成に用いられる硬化性シリコーンゲル組成物は、その架橋方法が湿気硬化型、ＵＶ硬化型、有機過酸化物硬化型、白金触媒を用いる付加硬化型のいずれであってもよいが、副生成物がなく、変色の少ない付加硬化型シリコーン組成物からなることが好ましい。
即ち、本発明で用いる硬化性シリコーンゲル組成物は、
（Ａ）下記平均組成式（１）
ＲaＲ1 bＳｉＯ(4-a-b)/2 （１）
（式中、Ｒは独立にアルケニル基であり、Ｒ1は独立に脂肪族不飽和結合を持たない非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基、ａは０．０００１〜０．２の正数、ｂは１．７〜２．２の正数であり、ａ＋ｂは１．９〜２．４である。）
で表される１分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも１個有するオルガノポリシロキサン： １００質量部、
（Ｂ）１分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン： （Ａ）成分のケイ素原子結合アルケニル基１モルに対してケイ素原子に結合した水素原子が０．３〜２．５倍モルとなる量、
（Ｃ）付加反応触媒： 触媒量
を含有することが好ましい。
（Ａ）下記平均組成式（１）
ＲaＲ1 bＳｉＯ(4-a-b)/2 （１）
（式中、Ｒは独立にアルケニル基であり、Ｒ1は独立に脂肪族不飽和結合を持たない非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基、ａは０．０００１〜０．２の正数、ｂは１．７〜２．２の正数であり、ａ＋ｂは１．９〜２．４である。）
で表される１分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも１個有するオルガノポリシロキサン： １００質量部、
（Ｂ）１分子中に少なくとも２個のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン： （Ａ）成分のケイ素原子結合アルケニル基１モルに対してケイ素原子に結合した水素原子が０．３〜２．５倍モルとなる量、
（Ｃ）付加反応触媒： 触媒量
を含有することが好ましい。
（Ａ）成分は、この組成物の主剤（ベースポリマー）であり、上記平均組成式（１）で表される、１分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基（本明細書中において「ケイ素原子結合アルケニル基」という）を少なくとも１個有するオルガノポリシロキサンである。
上記式（１）中、Ｒは独立に、通常、炭素原子数２〜６、好ましくは２〜４、より好ましくは２〜３のアルケニル基である。その具体例としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基等が挙げられ、好ましくはビニル基である。
Ｒ1は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、その炭素原子数は、通常１〜１０、好ましくは１〜６である。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、デシル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基；フェニル基、トリル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基；これらの基の水素原子の一部又は全部を、塩素、臭素、フッ素等のハロゲン原子で置換したクロロメチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。中でも合成が容易であることから、メチル基、フェニル基又は３，３，３−トリフルオロプロピル基が好ましい。耐ＵＶ特性を鑑みると特にメチル基であることが好ましい。
また、ａは０．０００１〜０．２の正数であることが必要であり、好ましくは０．０００５〜０．１の正数である。ｂは１．７〜２．２の正数であることが必要であり、好ましくは１．９〜２．０２の正数である。但し、ａ＋ｂは１．９〜２．４の範囲を満たすことが必要であり、好ましくは１．９５〜２．０５の範囲である。
本成分は、１分子中にケイ素原子結合アルケニル基を少なくとも１個、好ましくは２個以上有することが必要であり、より好ましくは２〜５０個、更に好ましくは２〜１０個有する。このケイ素原子結合アルケニル基の条件を満たすように上記ａ及びｂの値を選択すればよい。
本成分のオルガノポリシロキサンの分子構造は特に限定されず、直鎖状であっても、例えば、ＲＳｉＯ3/2単位（Ｒは上記と同じ）、Ｒ1ＳｉＯ3/2単位（Ｒ1は上記と同じ）、ＳｉＯ2単位等を含む分岐状であってもよいが、下記一般式（１ａ）
（式中、Ｒ2は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、Ｒ3は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基又はアルケニル基であり、但し少なくとも１個のＲ3はアルケニル基であり、分子鎖両末端のＲ3のいずれかがアルケニル基である場合には、ｋは４０〜１，２００の整数であり、ｍは０〜５０の整数であり、ｎは０〜５０の整数であり、分子鎖両末端のＲ3のいずれもがアルケニル基でない場合には、ｋは４０〜１，２００の整数であり、ｍは１〜５０の整数であり、ｎは０〜５０の整数であり、但しｍ＋ｎは１以上である。）
で表されるオルガノポリシロキサン、即ち主鎖が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
（式中、Ｒ2は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、Ｒ3は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基又はアルケニル基であり、但し少なくとも１個のＲ3はアルケニル基であり、分子鎖両末端のＲ3のいずれかがアルケニル基である場合には、ｋは４０〜１，２００の整数であり、ｍは０〜５０の整数であり、ｎは０〜５０の整数であり、分子鎖両末端のＲ3のいずれもがアルケニル基でない場合には、ｋは４０〜１，２００の整数であり、ｍは１〜５０の整数であり、ｎは０〜５０の整数であり、但しｍ＋ｎは１以上である。）
で表されるオルガノポリシロキサン、即ち主鎖が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
上記式（１ａ）中、Ｒ2で表される独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基は、通常炭素原子数１〜１０、好ましくは１〜６のものである。その具体例としては、Ｒ1で例示したものが挙げられる。中でも合成が容易であることから、メチル基、フェニル基又は３，３，３−トリフルオロプロピル基が好ましい。
また、Ｒ3で表されるアルケニル基以外の脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基は、通常炭素原子数１〜１０、好ましくは１〜６のものである。その具体例としては、Ｒ1で例示したものが挙げられる。中でも合成が容易であることから、メチル基、フェニル基又は３，３，３−トリフルオロプロピル基が好ましい。Ｒ3で表されるアルケニル基は、通常炭素原子数２〜６、好ましくは２〜４、より好ましくは２〜３のものである。その具体例としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基等が挙げられ、好ましくはビニル基である。
上記式（１ａ）中、分子鎖両末端のＲ3のいずれかがアルケニル基である場合には、ｋは１００〜１，０００の整数であり、ｍは０〜４０の整数であり、ｎは０であることが好ましく、分子鎖両末端のＲ3のいずれもアルケニル基でない場合には、ｋは１００〜１，０００の整数であり、ｍは２〜４０の整数であり、ｎは０であることが好ましい。
上記式（１ａ）で表されるオルガノポリシロキサンとしては、例えば、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルトリフルオロプロピルポリシロキサン、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ビニルメチルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ビニルメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ビニルメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルトリフルオロプロピルポリシロキサン、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、末端トリメチルシロキシ基・ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖メチルトリフルオロプロピルポリシロキサン、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖メチルトリフルオロプロピルポリシロキサン、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン共重合体、両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルトリフルオロプロピルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体等が挙げられる。
本成分のオルガノポリシロキサンの粘度は、特に限定されないが、組成物の取扱作業性、得られる硬化物の強度及び流動性が良好となる点から、５０〜１００，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１，０００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。なお、粘度は、回転粘度計を用いて２５℃で測定される値である（以下、同じ）。
次に、（Ｂ）成分は、上記（Ａ）成分と反応し、架橋剤として作用するものである。該（Ｂ）成分は、１分子中にケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基（ヒドロシリル基）を意味し、本明細書中において「ケイ素原子結合水素原子」という）を少なくとも２個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンが１分子中に有するケイ素原子結合水素原子は、好ましくは２〜３０個、より好ましくは２〜１０個、特に好ましくは２〜５個である。
本成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン中に含有されるケイ素原子結合水素原子は、分子鎖末端及び分子鎖途中のいずれに位置していてもよく、この両方に位置するものであってもよい。また、その分子構造は特に限定されず、直鎖状、環状、分岐状及び三次元網状構造（樹脂状）のいずれであってもよい。
本成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン１分子中のケイ素原子の数（即ち、平均重合度）は、通常２０〜１，０００個であるが、組成物の取扱作業性及び得られる硬化物の特性（低弾性率、低応力）が良好となる点から、好ましくは４０〜１，０００個、より好ましくは４０〜４００個、更に好ましくは６０〜３００個、特に好ましくは１００〜３００個、最も好ましくは１６０〜３００個である。なお、本発明でいう平均重合度は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ分析（ＧＰＣ）（溶媒：トルエン）におけるポリスチレン換算の重量平均重合度である（以下、同じ）。
また、本成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの粘度は、通常１０〜１００，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは２００〜５０，０００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは５００〜２５，０００ｍＰａ・ｓであって、室温（２５℃）で液状のものが好適に使用される。
また、本成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記平均組成式（２）
Ｒ4 cＨdＳｉＯ(4-c-d)/2 （２）
（式中、Ｒ4は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ｃは０．７〜２．２の正数であり、ｄは０．００１〜０．５の正数であり、但しｃ＋ｄは０．８〜２．５である）
で表されるものが好適に用いられる。
Ｒ4 cＨdＳｉＯ(4-c-d)/2 （２）
（式中、Ｒ4は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ｃは０．７〜２．２の正数であり、ｄは０．００１〜０．５の正数であり、但しｃ＋ｄは０．８〜２．５である）
で表されるものが好適に用いられる。
上記式（２）中、Ｒ4は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、その炭素原子数は、通常１〜１０、好ましくは１〜６である。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、へキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基；これらの基の水素原子の一部又は全部を、塩素、臭素、フッ素等のハロゲン原子で置換した３，３，３−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。中でも好ましくはアルキル基、アリール基、３，３，３−トリフルオロプロピル基であり、より好ましくはメチル基、フェニル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基である。
また、ｃは１．０〜２．１の正数であることが好ましく、ｄは０．００１〜０．１の正数であることが好ましく、０．００５〜０．１の正数であることがより好ましく、０．００５〜０．０５の正数であることが更に好ましく、０．００５〜０．０３の正数であることが特に好ましく、また、ｃ＋ｄは１．０〜２．５の範囲を満たすことが好ましく、１．５〜２．２の範囲を満たすことが特に好ましい。
上記式（２）で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位と（ＣＨ3）3ＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位と（Ｃ6Ｈ5）ＳｉＯ3/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体等が挙げられる。
本成分の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して、少なくとも１質量部、好ましくは少なくとも３質量部である。上限を考慮した場合には、好ましくは１５〜５００質量部であり、より好ましくは２０〜５００質量部であり、更に好ましくは３０〜２００質量部である。本成分の配合量は、上記条件を満たすと同時に、（Ａ）成分中のケイ素原子結合アルケニル基１個あたり本成分中のケイ素原子結合水素原子が、０．３〜２．５個となる量であることが必要であり、好ましくは０．５〜２個、より好ましくは０．６〜１．５個となる量である。この配合量が１質量部より少ない場合には、得られる硬化物はオイルブリードが発生しやすいものとなる。ケイ素原子結合水素原子が０．３個より少ない場合には、架橋密度が低くなりすぎ、得られる組成物が硬化しなかったり、硬化しても硬化物の耐熱性が低下することがあり、２．５個より多い場合には、脱水素反応による発泡の問題が生じたり、得られる硬化物の耐熱性が低下したり、オイルブリードが発生することがある。
更に、（Ｃ）成分については、上記（Ａ）成分中のケイ素原子結合アルケニル基と上記（Ｂ）成分中のケイ素原子結合水素原子との付加反応を促進させるための触媒として使用されるものである。該（Ｃ）成分は白金系触媒（白金又は白金系化合物）であり、公知のものを使用することができる。その具体例としては、白金ブラック、塩化白金酸、塩化白金酸等のアルコール変性物；塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン又はアセチレンアルコール類等との錯体等が例示される。
本成分の配合量は有効量（触媒量）でよく、所望の硬化速度により適宜増減することができるが、通常、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計量に対して、白金原子の質量で、通常０．１〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは１〜３００ｐｐｍの範囲である。この配合量が多すぎると得られる硬化物の耐熱性が低下する場合がある。
本発明で用いる硬化性シリコーンゲル組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分（任意成分が配合される場合には、任意成分も含む）を常法に準じて混合することにより調製することができる。その際に、混合される成分を必要に応じて２パート又はそれ以上のパートに分割して混合してもよく、例えば、（Ａ）成分の一部及び（Ｃ）成分からなるパートと、（Ａ）成分の残部及び（Ｂ）成分からなるパートとに分割して混合することも可能である。
このようにして得られた硬化性シリコーンゲル組成物を、上記太陽光を入射させる透明部材のパネル１ｂの片面に次のように塗布し硬化させて、シリコーンゲル層３を形成する。
（塗布処理）
塗布の方法としては、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、ナイフコーティング法、スクリーンコーティング法などがあるがそのいずれの方法を用いてもよい。
このとき、塗布量を硬化後のシリコーンゲル層３としての膜厚が２００〜１，０００μｍとなるように調整することが好ましく、より好ましくは３００〜８００μｍの範囲とする。膜厚が２００μｍより薄いと、低モジュラス、低硬度といったシリコーンゲル層の特徴を発揮できなくなり、パネルの間で上記薄膜太陽電池を覆った状態でパネルを押圧して製造する工程において薄膜太陽電池が損傷を受けたり、特に温度昇降が発生する屋外環境下においては、薄膜太陽電池表面の配線接続部との線膨張係数及びモジュラスの違いを吸収できなくなり、太陽電池の脆化を招く可能性がある。一方、膜厚が１，０００μｍより厚いと、硬化するための時間を要し、また硬化性シリコーンゲル組成物の使用量も増えてコスト高になる可能性がある。
塗布の方法としては、スプレーコーティング法、カーテンコーティング法、ナイフコーティング法、スクリーンコーティング法などがあるがそのいずれの方法を用いてもよい。
このとき、塗布量を硬化後のシリコーンゲル層３としての膜厚が２００〜１，０００μｍとなるように調整することが好ましく、より好ましくは３００〜８００μｍの範囲とする。膜厚が２００μｍより薄いと、低モジュラス、低硬度といったシリコーンゲル層の特徴を発揮できなくなり、パネルの間で上記薄膜太陽電池を覆った状態でパネルを押圧して製造する工程において薄膜太陽電池が損傷を受けたり、特に温度昇降が発生する屋外環境下においては、薄膜太陽電池表面の配線接続部との線膨張係数及びモジュラスの違いを吸収できなくなり、太陽電池の脆化を招く可能性がある。一方、膜厚が１，０００μｍより厚いと、硬化するための時間を要し、また硬化性シリコーンゲル組成物の使用量も増えてコスト高になる可能性がある。
（硬化処理）
次に、パネル１ｂに硬化性シリコーンゲル組成物を塗布した後、常法により８０〜１５０℃の間で、５〜３０分間硬化処理を行い、パネル１ｂ上にシリコーンゲル層３を形成する。
次に、パネル１ｂに硬化性シリコーンゲル組成物を塗布した後、常法により８０〜１５０℃の間で、５〜３０分間硬化処理を行い、パネル１ｂ上にシリコーンゲル層３を形成する。
以上のようにして形成されるシリコーンゲル硬化膜のＪＩＳ Ｋ２２２０で規定される１／４コーンによる針入度は３０〜２００となり、好ましくは４０〜１５０の範囲となる。針入度が３０より小さいと、低モジュラス・低硬度といったシリコーンゲル硬化物の特徴を発揮できなくなり、パネルの間で薄膜太陽電池を覆った状態でパネルを押圧して製造する工程において太陽電池が損傷を受けたり、特に温度昇降が発生する屋外環境下においては、太陽電池表面の配線接続部との線膨張係数及びモジュラスの違いを吸収できなくなり、太陽電池の脆化を招く可能性がある。一方、針入度が２００を超えると、シリコーンゲル硬化物としての形態を保持できなくなり流動してしまう。
なお、パネル１ｂへの塗布の際、上記パネル塗布面（即ち、シリコーンゲル硬化膜形成面）の外周部分、例えば幅５〜２０ｍｍの額縁状に硬化性シリコーンゲル組成物未塗布の部分を形成することが必要である。この未塗布の部分には次の工程で水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材、例えばブチルゴム系熱可塑性シーリング材からなるシール部材を配置するが、この配置部分に僅かでもシリコーンゲル組成物（シリコーン材料）が残留すると、シール部材とパネルとの密着性が劣る原因となり、更にはその密着不良部分から水分が浸入することにより太陽電池モジュールの長期信頼性を脅かすことになるからである。パネル塗布面の外周部分に未塗布の部分を形成するには、硬化性シリコーンゲル組成物を塗布する前に予めパネル面の外周部分にマスキングテープによって額縁状にマスキングして硬化性シリコーンゲル組成物が付着しないようにするなどしておくとよい。
（ｉｉｉ）パネル積層工程（図３、図４）
次に、図３に示すように、パネル１ｂのシリコーンゲル層形成面のシリコーンゲル層３を形成しなかった外周部分に、ブチルゴム系熱可塑性シーリング材からなり、シリコーンゲル層３よりも厚いシール部材４を設ける。
次に、図３に示すように、パネル１ｂのシリコーンゲル層形成面のシリコーンゲル層３を形成しなかった外周部分に、ブチルゴム系熱可塑性シーリング材からなり、シリコーンゲル層３よりも厚いシール部材４を設ける。
ここで、シール部材４は、ブチルゴム系熱可塑性シーリング材からなるものであり、通常市販されているブチルゴム系のシーリング材でもよいが、次の工程で真空ラミネート処理する際に１００〜１５０℃の温度をかけるため、その温度領域で形状を保つことが出来るホットメルトタイプのシーリング材が好ましく、例えば横浜ゴム製太陽光発電モジュール用シーリング材「Ｍ−１５５Ｐ」が好適に用いられる。
シール部材４を設けるに際しては、パネル１ｂのシリコーンゲル層形成面のシリコーンゲル層３を形成しなかった外周部分にホットメルトアプリケーターによりブチルゴム系熱可塑性シーリング材を塗布する形で設けてもよいし、予めブチルゴム系熱可塑性シーリング材をテープ状あるいは紐状に加工したものを配置するようにしてもよい。
次に、図４に示すように、パネル１ａの薄膜太陽電池形成面をパネル１ｂのシリコーンゲル層形成面に対向させ、薄膜太陽電池２をシリコーンゲル層３で覆うと共に、パネル１ａの薄膜太陽電池２を形成しなかった外周部分及びパネル１ｂのシリコーンゲル層３を形成しなかった外周部分でシール部材４を挟むようにパネル１ａ、１ｂを積層する。このとき、パネル１ａはシール部材４に支持されるが、シール部材４とパネル１ａとの間には、少なくともパネル１ａの外側とパネル１ａ、１ｂ間の空間との間で通気可能な程度の空間が確保されている。また、パネル１ａ側の薄膜太陽電池２はパネル１ｂのシリコーンゲル層３と離間した状態となっており、薄膜太陽電池２とシリコーンゲル層３との間で後述する真空ラミネータ装置において減圧したときに脱気可能となっている。この配置は、後述する真空ラミネータ装置内で行うとよい。
なお、本工程の処理として、パネル１ａの薄膜太陽電池２を形成しなかった外周部にシール部材４を配置し、パネル１ｂのシリコーンゲル層形成面をパネル１ａの薄膜太陽電池形成面に対向させ、薄膜太陽電池２をシリコーンゲル層３で覆うと共に、パネル１ａの薄膜太陽電池２を形成しなかった外周部分及びパネル１ｂのシリコーンゲル層３を形成しなかった外周部分でシール部材４を挟むようにパネル１ａ、１ｂを積層するようにしてもよい。
なお、本工程の処理として、パネル１ａの薄膜太陽電池２を形成しなかった外周部にシール部材４を配置し、パネル１ｂのシリコーンゲル層形成面をパネル１ａの薄膜太陽電池形成面に対向させ、薄膜太陽電池２をシリコーンゲル層３で覆うと共に、パネル１ａの薄膜太陽電池２を形成しなかった外周部分及びパネル１ｂのシリコーンゲル層３を形成しなかった外周部分でシール部材４を挟むようにパネル１ａ、１ｂを積層するようにしてもよい。
（ｉｖ）真空ラミネート工程（図５）
次に、図４に示すような二枚のパネル１ａ、１ｂを仮積層した状態のものについて、真空ラミネータ装置（不図示）を用いて二枚のパネル１ａ、１ｂを真空下で加熱しながら押圧して薄膜太陽電池２を封止する真空ラミネート処理を施す。
次に、図４に示すような二枚のパネル１ａ、１ｂを仮積層した状態のものについて、真空ラミネータ装置（不図示）を用いて二枚のパネル１ａ、１ｂを真空下で加熱しながら押圧して薄膜太陽電池２を封止する真空ラミネート処理を施す。
ここで、真空ラミネータ装置としては、柔軟な膜体で仕切られた、隣接する２つの減圧槽を有する汎用の太陽電池モジュール作製用のラミネータ装置を採用でき、例えば一方の減圧槽内にパネル１ａ、１ｂを図４に示すように仮積層した状態でセットして２つの減圧槽を減圧し、パネル１ａ、１ｂ間を略真空状態にすると共にパネル１ａ、１ｂの少なくとも外周部分を加熱し、次いで仮積層されたパネル１ａ、１ｂがセットされた減圧槽内の減圧状態を維持したまま、他方の減圧槽の減圧を開放し、常圧とし又は加圧して膜体でパネル１ａ、１ｂをその板厚方向に圧縮するようにする。このとき、パネル１ａ、１ｂを例えば１００〜１５０℃に加熱しながら、１〜５分間押圧すると、シール部材４がパネル１ａ、１ｂに固着する。
これにより、減圧下でパネル１ａ、１ｂ間でシリコーンゲル層３が薄膜太陽電池２に圧接されることから、薄膜太陽電池２はシリコーンゲル層３によってその間に気泡を巻き込むことなく覆われる。また、シリコーンゲル層３の針入度が大きいことから薄膜太陽電池２は損傷を受けることなくシリコーンゲル層３及びパネル１ａによって封止される。また、シール部材４が所定の温度に加熱されながらパネル１ａ、１ｂで押しつぶされる方向に圧力を受けることから、シール部材４はパネル１ａ、１ｂのパネル面の外周部分及びシリコーンゲル層３の外周部を隙間なく埋めるようになると共に、パネル１ａ、１ｂに固着する封止部４’となる。その結果、封止部４’が二枚のパネル１ａ、１ｂと共に、内部のシリコーンゲル層３、更に薄膜太陽電池２を密封するようになり、太陽電池モジュールの端面からの水分等のガスの浸入を防止でき、耐久性の高い太陽電池モジュールを実現することができる。
また、第１実施形態の太陽電池モジュールの別の製造方法としては、（ｉ）第１基板（パネル１ａ）の片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池（薄膜太陽電池２）を形成する工程と、
（ｉｉ）透明な第２基板（パネル１ｂ）と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きな光透過性のシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材（シール部材４）を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする。
（ｉｉ）透明な第２基板（パネル１ｂ）と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きな光透過性のシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材（シール部材４）を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする。
ここで、（ｉｉ）工程におけるシリコーンゲルシートは、上述したシリコーンゲル組成物を基材に塗布して硬化させて得られるシート状のものを用いるとよい。
即ち、基材としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、紙、布等のフレキシブルな薄肉シート状の材料が用いられ、通常はロール状に巻きつけられたものを用いる。この基材上に、上記シリコーンゲル組成物をコーティング装置により連続的に塗布する。なお、コーティング装置としては、コンマコーター、リバースコーター、バーコーター、ダイコーター等公知の装置が用いられる。コーティング装置により基材上にシリコーンゲル組成物を塗布した後、１００〜３００℃で５分程度加熱して硬化させることにより、シリコーンゲルシートが形成される。加熱温度の範囲としては、好ましくは１２０〜２００℃である。このように形成されたシリコーンゲルシートの基材とは反対側の表面に保護シートを貼り合わせることにより、シリコーンゲルシートが保護されて、その取扱いが容易になる。保護シートの材料としては、基材の材料と同様ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、紙、布等のフレキシブルな薄肉シート状の材料が用いられる。なお、このシリコーンゲルシートの厚みや硬化後の針入度はパネル１ｂに直接塗布して形成するシリコーンゲル層３と同じでよい。
また、このシリコーンゲルシートの大きさとして、パネル１ｂの外周部にシール部材４を配置するスペースを確保できる程度にパネル１ｂの基板面よりも小さく、薄膜太陽電池２全体を覆う程度に薄膜太陽電池２よりも大きいものとする。
即ち、基材としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、紙、布等のフレキシブルな薄肉シート状の材料が用いられ、通常はロール状に巻きつけられたものを用いる。この基材上に、上記シリコーンゲル組成物をコーティング装置により連続的に塗布する。なお、コーティング装置としては、コンマコーター、リバースコーター、バーコーター、ダイコーター等公知の装置が用いられる。コーティング装置により基材上にシリコーンゲル組成物を塗布した後、１００〜３００℃で５分程度加熱して硬化させることにより、シリコーンゲルシートが形成される。加熱温度の範囲としては、好ましくは１２０〜２００℃である。このように形成されたシリコーンゲルシートの基材とは反対側の表面に保護シートを貼り合わせることにより、シリコーンゲルシートが保護されて、その取扱いが容易になる。保護シートの材料としては、基材の材料と同様ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、紙、布等のフレキシブルな薄肉シート状の材料が用いられる。なお、このシリコーンゲルシートの厚みや硬化後の針入度はパネル１ｂに直接塗布して形成するシリコーンゲル層３と同じでよい。
また、このシリコーンゲルシートの大きさとして、パネル１ｂの外周部にシール部材４を配置するスペースを確保できる程度にパネル１ｂの基板面よりも小さく、薄膜太陽電池２全体を覆う程度に薄膜太陽電池２よりも大きいものとする。
また、上記（ｉｉｉ）工程において、第１基板（パネル１ａ）と第２基板（パネル１ｂ）を積層する前に、上記のように予め作製しておいたシリコーンゲルシートを第２基板（パネル１ｂ）に貼り付けておくとよい。
即ち、まず得られたシリコーンゲルシートの保護シートを剥離して露出したシリコーンゲルシート面をパネル１ｂ中央に貼り付けた後に、シリコーンゲルシートの反対面側の基材を剥離させる。これによって、図２におけるシリコーンゲル層３と同じ状態となる。なお、このようにシリコーンゲルシートをパネル１ｂに貼り付けた後であって、真空ラミネート処理する前にこのシリコーンゲルシート表面にプラズマ照射又はエキシマ光照射を施してシリコーンゲルシート表面を活性化した上で真空ラミネート処理すると薄膜太陽電池２やパネル１ａと密着性がよくなり好ましい。
即ち、まず得られたシリコーンゲルシートの保護シートを剥離して露出したシリコーンゲルシート面をパネル１ｂ中央に貼り付けた後に、シリコーンゲルシートの反対面側の基材を剥離させる。これによって、図２におけるシリコーンゲル層３と同じ状態となる。なお、このようにシリコーンゲルシートをパネル１ｂに貼り付けた後であって、真空ラミネート処理する前にこのシリコーンゲルシート表面にプラズマ照射又はエキシマ光照射を施してシリコーンゲルシート表面を活性化した上で真空ラミネート処理すると薄膜太陽電池２やパネル１ａと密着性がよくなり好ましい。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本発明の太陽電池モジュールのうち、第２実施形態の構成は、透明な第１基板（パネル１ａ）上に光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池（薄膜太陽電池２）と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された第２基板（パネル１ｂ）と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填されたシリコーンゲル層（シリコーンゲル層３）と、上記第１基板と第２基板との間であって上記シリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部（封止部４’）とを備えるものである。
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本発明の太陽電池モジュールのうち、第２実施形態の構成は、透明な第１基板（パネル１ａ）上に光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池（薄膜太陽電池２）と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された第２基板（パネル１ｂ）と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填されたシリコーンゲル層（シリコーンゲル層３）と、上記第１基板と第２基板との間であって上記シリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部（封止部４’）とを備えるものである。
ここで、第２実施形態の太陽電池モジュールにおける第１実施形態との相違点は、パネル１ａが透明な基板であること（即ち、第１実施形態におけるパネル１ｂと同じであること）、パネル１ａ上に形成される薄膜太陽電池２の層構成の順番がパネル１ａ側から光透過性電極層、光電変換層、金属電極層と第１実施形態と逆になっていること、パネル１ｂが光透過性（透明）であることが必須ではないこと（即ち、第１実施形態におけるパネル１ａと同じであること）であり、それ以外の点では第１実施形態と同じである。
また、この第２実施形態の太陽電池モジュールの製造方法は、上記相違点を除き第１実施形態と同じであり、図１〜図５を参照しながら見ると、（ｉ）透明な第１基板（パネル１ａ）の片面にその面の外周部分を除いて光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層して薄膜太陽電池（薄膜太陽電池２）を形成する工程と（図１）、
（ｉｉ）第２基板（パネル１ｂ）の片面にその面の外周部分を除いてシリコーンゲル層（シリコーンゲル層３）を形成する工程と（図２）、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材（シール部材４）を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と（図３、図４）、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と（図５）
を含むことを特徴とする。
（ｉｉ）第２基板（パネル１ｂ）の片面にその面の外周部分を除いてシリコーンゲル層（シリコーンゲル層３）を形成する工程と（図２）、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材（シール部材４）を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と（図３、図４）、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と（図５）
を含むことを特徴とする。
また、第２実施形態の太陽電池モジュールの別の製造方法としても、上記相違点を除き第１実施形態と同じであり、（ｉ）透明な第１基板（パネル１ａ）の片面にその面の外周部分を除いて光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層して薄膜太陽電池（薄膜太陽電池２）を形成する工程と（図１）、
（ｉｉ）第２基板（パネル１ｂ）と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きなシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材（シール部材４）を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と（図３、図４）、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と（図５）
を含むことを特徴とする。
（ｉｉ）第２基板（パネル１ｂ）と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きなシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材（シール部材４）を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と（図３、図４）、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と（図５）
を含むことを特徴とする。
以上のように、第２実施形態によっても第１実施形態と同様に、水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部４’が二枚のパネル１ａ、１ｂと共に、内部のシリコーンゲル層３、更に薄膜太陽電池２を密封するようになり、太陽電池モジュールの端面からの水分等のガスの浸入を防止でき、耐久性の高い太陽電池モジュールを実現することができる。
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、下記シリコーン組成物に関し、「部」は「質量部」を表し、「％」は「質量％」を表し、「Ｖｉ」は「ビニル基」を表す。
［実施例１］
厚さ１．８ｍｍ、２２ｃｍ角のソーダライムガラスの第１基板を用意し、遮蔽用金属マスクを使用してこの基板の外周部分をマスクし、第１基板の内寸法２１ｃｍ角の領域のみに薄膜太陽電池の構成層を形成した。その順序は、まず第１基板を洗浄し、遮蔽用マスクを表面に被せた後、ＤＣマグネトロンスパッタ法によりＭｏ電極膜を厚さ０．８μｍ堆積させた。次に、三段階蒸着法によりＣＩＧＳ層を２μｍ、溶液成長法によりＣｄＳバッファ層を５０〜１００ｎｍ、スパッタ法によりＺｎＯ半絶縁層とＡｌ添加ＺｎＯ透明電極層を合計厚さ０．７μｍ形成した。更に、その上に反射防止膜として真空蒸着法によりＭｇＦ2膜（厚さ１２０ｎｍ）を形成した。また、この薄膜太陽電池からのくし型電極と引き出し電極をＡｌ／Ｎｉ層を真空蒸着法で形成した。更に、この引き出し電極上に電極取出し用のタブ線を半田で接続した。
次に、第２基板として、第１基板と同じ厚さ１．８ｍｍ、２２ｃｍ角のソーダライムガラスを用いて、その外周７ｍｍ幅を非塗布面として残してその内側の領域に下記組成のシリコーンゲル組成物を塗布し、１５０℃、３０分間加熱オーブン中で硬化してゲル状のシリコーンゲル層を形成した。
（シリコーンゲル組成物）
粘度が１，０００ｍＰａ・ｓの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン１００部、下記式（３）
で表される粘度が１，０００ｍＰａ・ｓの両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体６３部（（Ａ）成分中のケイ素原子結合アルケニル基１個あたりの（Ｂ）成分中のケイ素原子結合水素原子の個数（Ｈ／Ｖｉという）は１．０５であった）、及び白金原子として１％含有する塩化白金酸ビニルシロキサン錯体のジメチルポリシロキサン溶液０．０５部を均一に混合して、シリコーン塗布膜用の組成物を調製した。なお、得られた組成物をオーブンにより１５０℃で３０分間加熱して硬化させたところ、針入度７０のゲル硬化物が得られた。針入度は、ＪＩＳ Ｋ２２２０で規定される１／４コーンによる針入度であり、株式会社離合社製 自動針入度試験器 ＲＰＭ−１０１を用いて測定した。
次いで、第２基板のシリコーンゲル層形成面のシリコーンゲル層を形成しなかった外周７ｍｍ幅の領域に溶融温度が高い、高温型のブチルゴムを高さ２ｍｍの紐状に加工した後、載置した。
次に、第２基板のシリコーンゲル層形成面に対して第１基板を薄膜太陽電池が形成された面を下向きにして載置した後、真空ラミネータ装置によって１３０℃、１０分間の押圧条件で貼り合わせて太陽電池モジュールを得た。
厚さ１．８ｍｍ、２２ｃｍ角のソーダライムガラスの第１基板を用意し、遮蔽用金属マスクを使用してこの基板の外周部分をマスクし、第１基板の内寸法２１ｃｍ角の領域のみに薄膜太陽電池の構成層を形成した。その順序は、まず第１基板を洗浄し、遮蔽用マスクを表面に被せた後、ＤＣマグネトロンスパッタ法によりＭｏ電極膜を厚さ０．８μｍ堆積させた。次に、三段階蒸着法によりＣＩＧＳ層を２μｍ、溶液成長法によりＣｄＳバッファ層を５０〜１００ｎｍ、スパッタ法によりＺｎＯ半絶縁層とＡｌ添加ＺｎＯ透明電極層を合計厚さ０．７μｍ形成した。更に、その上に反射防止膜として真空蒸着法によりＭｇＦ2膜（厚さ１２０ｎｍ）を形成した。また、この薄膜太陽電池からのくし型電極と引き出し電極をＡｌ／Ｎｉ層を真空蒸着法で形成した。更に、この引き出し電極上に電極取出し用のタブ線を半田で接続した。
次に、第２基板として、第１基板と同じ厚さ１．８ｍｍ、２２ｃｍ角のソーダライムガラスを用いて、その外周７ｍｍ幅を非塗布面として残してその内側の領域に下記組成のシリコーンゲル組成物を塗布し、１５０℃、３０分間加熱オーブン中で硬化してゲル状のシリコーンゲル層を形成した。
（シリコーンゲル組成物）
粘度が１，０００ｍＰａ・ｓの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン１００部、下記式（３）
で表される粘度が１，０００ｍＰａ・ｓの両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体６３部（（Ａ）成分中のケイ素原子結合アルケニル基１個あたりの（Ｂ）成分中のケイ素原子結合水素原子の個数（Ｈ／Ｖｉという）は１．０５であった）、及び白金原子として１％含有する塩化白金酸ビニルシロキサン錯体のジメチルポリシロキサン溶液０．０５部を均一に混合して、シリコーン塗布膜用の組成物を調製した。なお、得られた組成物をオーブンにより１５０℃で３０分間加熱して硬化させたところ、針入度７０のゲル硬化物が得られた。針入度は、ＪＩＳ Ｋ２２２０で規定される１／４コーンによる針入度であり、株式会社離合社製 自動針入度試験器 ＲＰＭ−１０１を用いて測定した。
次いで、第２基板のシリコーンゲル層形成面のシリコーンゲル層を形成しなかった外周７ｍｍ幅の領域に溶融温度が高い、高温型のブチルゴムを高さ２ｍｍの紐状に加工した後、載置した。
次に、第２基板のシリコーンゲル層形成面に対して第１基板を薄膜太陽電池が形成された面を下向きにして載置した後、真空ラミネータ装置によって１３０℃、１０分間の押圧条件で貼り合わせて太陽電池モジュールを得た。
［比較例１］
実施例１において、第２基板として、第１基板と同じ厚さ１．８ｍｍ、２２ｃｍ角のソーダライムガラスを用意し、この第２基板と第１基板の薄膜太陽電池の形成面との間に厚さ０．７ｍｍのＥＶＡシートを挟んだ状態で積層した後、真空ラミネータ装置によって１３０℃、２０分間の押圧条件で貼り合わせて比較用の太陽電池モジュールを得た。
実施例１において、第２基板として、第１基板と同じ厚さ１．８ｍｍ、２２ｃｍ角のソーダライムガラスを用意し、この第２基板と第１基板の薄膜太陽電池の形成面との間に厚さ０．７ｍｍのＥＶＡシートを挟んだ状態で積層した後、真空ラミネータ装置によって１３０℃、２０分間の押圧条件で貼り合わせて比較用の太陽電池モジュールを得た。
実施例１の太陽電池モジュール及び比較例１の太陽電池モジュールを高温高湿槽に入れ、８５℃／８５％ＲＨの条件で２，０００時間試験を行った。
その結果、実施例１の太陽電池モジュールでは初期の太陽電池特性に比べ、出力低下率は４％であったが、比較例１の太陽電池モジュールでは出力低下率は−２０％と大きく、劣化が大きかった。
その結果、実施例１の太陽電池モジュールでは初期の太陽電池特性に比べ、出力低下率は４％であったが、比較例１の太陽電池モジュールでは出力低下率は−２０％と大きく、劣化が大きかった。
１ａ、１ｂ パネル
２ 薄膜太陽電池
３ シリコーンゲル層
４ シール部材
４’ 封止部
２ 薄膜太陽電池
３ シリコーンゲル層
４ シール部材
４’ 封止部
Claims (16)
- 第１基板上に金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された透明な第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填された光透過性のシリコーンゲル層と、このシリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部とを備える太陽電池モジュール。
- 透明な第１基板上に光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層してなる薄膜太陽電池と、上記第１基板の薄膜太陽電池形成面の上方に配置された第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に薄膜太陽電池を覆うように充填されたシリコーンゲル層と、このシリコーンゲル層の外周部を囲んで封止する水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材からなる封止部とを備える太陽電池モジュール。
- 上記ゴム系熱可塑性シーリング材がブチルゴムであることを特徴とする請求項１又は２記載の太陽電池モジュール。
- 上記光電変換層がカルコパイライト系化合物半導体を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の太陽電池モジュール。
- 上記光電変換層がカルコゲン系化合物半導体を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の太陽電池モジュール。
- 上記光電変換層がアモルファスシリコン層からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の太陽電池モジュール。
- 上記光電変換層が微結晶型薄膜シリコン層からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の太陽電池モジュール。
- 上記光電変換層がゲルマニウムを含む薄膜層からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の太陽電池モジュール。
- （ｉ）第１基板の片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）透明な第２基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性のシリコーンゲル層を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - （ｉ）第１基板の片面にその面の外周部分を除いて金属電極層、光電変換層、光透過性電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）透明な第２基板と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きな光透過性のシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - （ｉ）透明な第１基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）第２基板の片面にその面の外周部分を除いてシリコーンゲル層を形成する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と上記第２基板のシリコーンゲル層形成面とを対向させ、上記薄膜太陽電池をシリコーンゲル層で覆うと共に、上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分及び第２基板のシリコーンゲル層を形成しなかった外周部分でシリコーンゲル層よりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を挟むように第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - （ｉ）透明な第１基板の片面にその面の外周部分を除いて光透過性電極層、光電変換層、金属電極層を順次積層して薄膜太陽電池を形成する工程と、
（ｉｉ）第２基板と、該第２基板の基板面よりも小さく、上記薄膜太陽電池よりも大きなシリコーンゲルシートとを準備する工程と、
（ｉｉｉ）上記第１基板の薄膜太陽電池形成面と、第２基板との間であって薄膜太陽電池上に上記シリコーンゲルシートを配置し、更に上記第１基板の薄膜太陽電池を形成しなかった外周部分と第２基板の外周部分であってシリコーンゲルシートと重ならない部分との間に、上記シリコーンゲルシートよりも厚い水蒸気不透過性のゴム系熱可塑性シーリング材から構成されるシール部材を配置して第１基板と第２基板とを積層する工程と、
（ｉｖ）上記積層した第１基板及び／又は第２基板を押圧しながら加熱して上記薄膜太陽電池を封止する工程と
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 - 上記（ｉ）工程において、第２基板の片面に硬化性シリコーンゲル組成物を塗布し硬化してシリコーンゲル層を形成することを特徴とする請求項９又は１１記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記（ｉｉｉ）工程において、第１基板と第２基板を積層する前に、予め作製しておいたシリコーンゲルシートを第２基板に貼り付けておくことを特徴とする請求項１０又は１２記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記シール部材がブチルゴムからなることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。
- 上記（ｉｖ）工程において、上記積層した第１基板及び第２基板の配置空間内を排気して減圧し、この減圧状態で上記第１基板及び第２基板を加熱しながら押圧して上記薄膜太陽電池を封止することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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