JP2017017151A

JP2017017151A - 太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP2017017151A
Application number: JP2015131424A
Authority: JP
Inventors: 幸弘吉嶺; Yukihiro Yoshimine
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-01-19

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの生産歩留りや耐熱性の低下を抑制する技術を提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール１００には、太陽電池セルが含まれる。第１保護部材５２ａは、太陽電池セルの一方の面側に配置される。第２保護部材５２ｂは、太陽電池セルの他方の面側に配置される。また、第２保護部材５２ｂには、太陽電池セルからの第１出力配線４０を貫通させるための第１開口部６０ａが設けられる。第１開口部６０ａの表面粗さは、第２保護部材５２ｂの外周部の表面粗さよりも小さくされる。
【選択図】図４

Description

本発明は、太陽電池モジュール、特に太陽電池セルを２つの保護部材で挟む太陽電池モジュールに関する。

太陽電池モジュールでは、封止材によって、複数の太陽電池セルが表面側保護部材と裏面側保護部材との間に封止される。太陽電池セルには、取出し電極が接続される。取出し電極は、太陽電池モジュールが発電した電力を外部へ取り出すための電極であり、太陽電池モジュールの裏面側に配置された端子ボックスに連結される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−２０９６５４号公報

耐熱性、透明性、ガスバリア性、燃え抜け防止等を考慮すると、表面側保護部材と裏面側保護部材にガラスを使用することが好ましい。一方、裏面側保護部材にガラスを使用する場合、取出し電極を貫通させるための開口部を裏面側保護部材に設ける必要がある。開口部を設けるための加工が、ドリルなどを使用する機械加工によってなされた場合、太陽電池モジュールの製造工程におけるラミネート工程で割れが発生するおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、太陽電池モジュールの生産歩留りや耐熱性の低下を抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、太陽電池セルの一方の面側に配置される第１保護部材と、太陽電池セルの他方の面側に配置され、かつ太陽電池セルからの出力配線を貫通させるための開口部が設けられる第２保護部材とを備える。開口部の表面粗さは、第２保護部材の外周部の表面粗さよりも小さくされる。

本発明によれば、太陽電池モジュールの生産歩留りや耐熱性の低下を抑制できる。

本発明の実施例１に係る太陽電池モジュールの受光面側からの平面図である。図１の太陽電池モジュールの裏面側からの平面図である。図２の太陽電池モジュールのｙ軸に沿った断面図である。図２の太陽電池モジュールのｙ軸に沿った別の断面図である。図４の第２保護部材の裏面側からの平面図である。図５の開口部と出力配線との関係を示す裏面側からの平面図である。本発明の実施例２に係る太陽電池モジュールのｙ軸に沿った部分的な断面図である。本発明の実施例３に係る太陽電池モジュールのｙ軸に沿った部分的な断面図である。本発明の実施例４に係る太陽電池モジュールのｙ軸に沿った部分的な断面図である。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、第１保護部材と第２保護部材とがガラスで形成されている太陽電池モジュールに関する。太陽電池モジュールでは、第１保護部材と第２保護部材との間に太陽電池セルが封止されており、太陽電池セルに接続された出力配線が、第２保護部材に設けられた開口部を貫通して、端子ボックスに連結される。第１保護部材と第２保護部材の外周部には、人が接触した時に発生しうるけがを防止したり、物との接触による破損を防止したりすることを目的として、面取りがなされる。面取りは、外周部の角または隅を斜めに削る加工であり、製造コストを考慮して、一般的に機械加工によってなされる。

機械加工を使用した場合、表面粗さ、例えば、算術平均粗さ（Ｒａ）は、１００μｍ以上である。なお、表面粗さとして、算術平均粗さ（Ｒａ）に限らず、最大高さ（Ｒｙ）、十点平均粗さ（Ｒｚ）、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）、局部山頂の平均間隔（Ｓ）、負荷長さ率（ｔｐ）が使用されてもよいが、これらは公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。この機械加工が、第２保護部材に開口部を形成する際にも使用されると、開口部に上記表面粗さに対応する凹凸形状が発生する。第２保護部材の開口部近傍は電力出力配線材が集中しているため他の領域よりも分厚い。したがって、曲げ歪みが生じやすくなるため、前述のラミネート工程において第２保護部材に力が加わると、上記凹凸形状の頂点に当該曲げ歪み等による応力が集中する。そのため、第２保護部材に割れが生じるおそれがあるので、太陽電池モジュールの生産歩留りの低下を抑制することが求められる。

これに対応するために、本実施例においては、第２保護部材に開口部を形成する際に、機械加工ではなく、レーザ加工、特に短パルスレーザ加工を使用する。短パルスレーザ加工では、ＬＤ（ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）励起のＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ）レーザのパルス幅がピコ秒程度まで短くされている。そのため、表面粗さ、例えば、算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５〜５０μｍになる。このレーザ加工が、第２保護部材に開口部を形成する際に使用されると、上記凹凸形状の発生が抑制される。その結果、ラミネート工程においても、上記凹凸形状の頂点に応力が集中しにくくなり、第２保護部材に割れが生じにくくなる。

図１は、本発明の実施例１に係る太陽電池モジュール１００の受光面側からの平面図である。図２は、太陽電池モジュール１００の裏面側からの平面図である。図１に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直角座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、太陽電池モジュール１００の平面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、太陽電池モジュール１００の厚み方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。太陽電池モジュール１００を形成する２つの主表面であって、かつｘ−ｙ平面に平行な２つの主表面のうち、ｚ軸の正方向側に配置される主平面が受光面であり、ｚ軸の負方向側に配置される主平面が裏面である。以下では、ｚ軸の正方向側を「受光面側」とよび、ｚ軸の負方向側を「裏面側」とよぶ。なお、受光面が「第１面」に対応し、裏面が「第２面」に対応してもよく、その場合、受光面側が「第１面側」に対応し、裏面側が「第２面側」に対応する。

太陽電池モジュール１００は、太陽電池セル１０と総称される第１１太陽電池セル１０ａａ、・・・、第６４太陽電池セル１０ｆｄ、群間配線材１４、群端配線材１６、接続部材１８、導電材２０、第１取出し配線３０、第２取出し配線３２、第１出力配線４０、第２出力配線４２、第３出力配線４４、第４出力配線４６を含む。第１非発電領域８０ａと第２非発電領域８０ｂは、ｙ軸方向において、複数の太陽電池セル１０を挟むように配置される。具体的には、第１非発電領域８０ａは、複数の太陽電池セル１０よりもｙ軸の正方向側に配置され、第２非発電領域８０ｂは、複数の太陽電池セル１０よりもｙ軸の負方向側に配置される。第１非発電領域８０ａ、第２非発電領域８０ｂ（以下、「非発電領域８０」と総称することもある）は、矩形状を有し、太陽電池セル１０を含まない。

複数の太陽電池セル１０のそれぞれは、入射する光を吸収して光起電力を発生する。太陽電池セル１０は、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）またはインジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料によって形成される。太陽電池セル１０の構造は、特に限定されないが、ここでは、一例として、結晶シリコンとアモルファスシリコンとが積層されているとする。図１および図２では省略しているが、各太陽電池セル１０の受光面および裏面には、互いに平行にｘ軸方向に延びる複数のフィンガー電極と、複数のフィンガー電極に直交するようにｙ軸方向に延びる複数、例えば２本のバスバー電極とが備えられる。バスバー電極は、複数のフィンガー電極のそれぞれを接続する。

複数の太陽電池セル１０は、ｘ−ｙ平面上にマトリクス状に配列される。ここでは、ｘ軸方向に６つの太陽電池セル１０が並べられ、ｙ軸方向に４つの太陽電池セル１０が並べられる。ｙ軸方向に並んで配置される４つの太陽電池セル１０は、接続部材１８によって直列に接続され、１つの太陽電池群１２が形成される。太陽電池群１２がストリングに相当する。例えば、第１１太陽電池セル１０ａａ、第１２太陽電池セル１０ａｂ、第１３太陽電池セル１０ａｃ、第１４太陽電池セル１０ａｄが接続されることによって、第１太陽電池群１２ａが形成される。他の太陽電池群１２、例えば、第２太陽電池群１２ｂから第６太陽電池群１２ｆも同様に形成される。その結果、６つの太陽電池群１２がｘ軸方向に平行に並べられる。

太陽電池群１２を形成するために、接続部材１８は、隣接した太陽電池セル１０のうちの一方の受光面側のバスバー電極と、他方の裏面側のバスバー電極とを接続する。例えば、第１１太陽電池セル１０ａａと第１２太陽電池セル１０ａｂとを接続するための２つの接続部材１８は、第１１太陽電池セル１０ａａの裏面側のバスバー電極と第１２太陽電池セル１０ａｂの受光面側のバスバー電極とを電気的に接続する。

５つの群間配線材１４のうちの２つが、第１非発電領域８０ａに配置され、残りの３つが、第２非発電領域８０ｂに配置される。５つの群間配線材１４のそれぞれは、ｘ軸方向に延びて、群端配線材１６を介して互いに隣接する２つの太陽電池群１２に電気的に接続される。例えば、第１太陽電池群１２ａの第２非発電領域８０ｂ側に位置する第１４太陽電池セル１０ａｄ、第２太陽電池群１２ｂの第２非発電領域８０ｂ側に位置する第２４太陽電池セル１０ｂｄのそれぞれは、群端配線材１６を介して群間配線材１４に電気的に接続される。さらに、第１非発電領域８０ａに配置された群間配線材１４には、第２出力配線４２、第３出力配線４４が電気的に接続される。

ｘ軸方向の両端に位置する第１太陽電池群１２ａ、第６太陽電池群１２ｆには、導電材２０が接続される。第１太陽電池群１２ａに接続される導電材２０は、第１１太陽電池セル１０ａａの受光面側から第１非発電領域８０ａの方向に延び、第６太陽電池群１２ｆに接続される導電材２０は、第６１太陽電池セル１０ｆａの裏面側から第１非発電領域８０ａの方向に延びる。導電材２０には、正負一対の第１取出し配線３０、第２取出し配線３２がそれぞれ半田等の導電性接着剤によって接続されている。そのため、第１取出し配線３０は、導電材２０を介して、第１太陽電池群１２ａに電気的に接続され、第２取出し配線３２は、導電材２０を介して、第６太陽電池群１２ｆに電気的に接続される。

第１取出し配線３０は、導電材２０に半田接続された位置から、ｘ軸の正方向に延びる。第１取出し配線３０において、導電材２０に半田接続された位置とは反対側の端部には、第１出力配線４０が接続される。第２取出し配線３２は、導電材２０に半田接続された位置から、ｘ軸の負方向に延びる。第２取出し配線３２において、導電材２０に半田接続された位置とは反対側の端部には、第４出力配線４６が接続される。

図３は、太陽電池モジュール１００のｙ軸に沿った断面図であり、図２のＡ−Ａ’断面図である。太陽電池モジュール１００は、太陽電池セル１０と総称される第１１太陽電池セル１０ａａ、第１２太陽電池セル１０ａｂ、第１３太陽電池セル１０ａｃ、第１４太陽電池セル１０ａｄ、群間配線材１４、群端配線材１６、接続部材１８、導電材２０、第１出力配線４０、封止部材５０と総称される第１封止部材５０ａ、第２封止部材５０ｂ、保護部材５２と総称される第１保護部材５２ａ、第２保護部材５２ｂ、端子ボックス５６を含む。図３の上側が裏面側に相当し、下側が受光面側に相当する。

第１保護部材５２ａは、太陽電池モジュール１００の受光面側に配置されており、太陽電池モジュール１００の表面を保護する。第１保護部材５２ａには、透光性および遮水性を有するガラスが使用され、矩形板状に形成される。第１封止部材５０ａは、第１保護部材５２ａの裏面側に積層される。第１封止部材５０ａは、第１保護部材５２ａと太陽電池セル１０との間に配置されて、これらを接着する。第１封止部材５０ａとして、例えば、ポリオレフィン、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ポリイミド等の樹脂フィルムのような熱可塑性樹脂が使用される。なお、熱硬化性樹脂が使用されてもよい。第１封止部材５０ａは、透光性を有するとともに、第１保護部材５２ａにおけるｘ−ｙ平面と略同一寸法の面を有する矩形状のシート材によって形成される。

第２封止部材５０ｂは、第１封止部材５０ａの裏面側に積層される。第２封止部材５０ｂは、第１封止部材５０ａとの間で、複数の太陽電池セル１０、接続部材１８等を封止する。第２封止部材５０ｂは、第１封止部材５０ａと同様のものを用いることができる。また、ラミネート・キュア工程における加熱によって、第２封止部材５０ｂは第１封止部材５０ａと一体化されていてもよい。

第２保護部材５２ｂは、第２封止部材５０ｂの裏面側に積層される。第２保護部材５２ｂは、太陽電池モジュール１００の裏面側を保護する。第２保護部材５２ｂには、第１保護部材５２ａと同様に、ガラスが使用される。第２保護部材５２ｂには、ｚ軸方向に貫通した開口部（図示せず）が設けられる。開口部については後述する。このように、太陽電池セル１０の受光面側に第１保護部材５２ａが配置され、太陽電池セル１０の裏面側に第２保護部材５２ｂが配置される。

端子ボックス５６は、直方体状に形成され、第２保護部材５２ｂの開口部（図示せず）を覆うように、第２保護部材５２ｂの裏面側から、シリコンなどの接着剤を使用して接着される。正負一対の第１出力配線４０、第４出力配線４６と、第２出力配線４２、第３出力配線４４は、端子ボックス５６に格納されている端子台（不図示）に導かれている。ここで端子ボックス５６は、例えば、第２保護部材５２ｂ上において、第３１太陽電池セル１０ｃａ、第４１太陽電池セル１０ｄａにオーバーラップする位置に配置される。太陽電池モジュール１００の周囲には、Ａｌフレーム枠が取り付けられてもよい。

図４は、太陽電池モジュール１００のｙ軸に沿った別の断面図であり、図２のＡ−Ａ’断面図である。太陽電池モジュール１００は、第１１太陽電池セル１０ａａ、接続部材１８、導電材２０、第１出力配線４０、第１封止部材５０ａ、第２封止部材５０ｂ、第１保護部材５２ａ、第２保護部材５２ｂを含む。図３の上側が裏面側に相当し、下側が受光面側に相当する。

第２保護部材５２ｂには、第１開口部６０ａが設けられる。第１開口部６０ａには、太陽電池セル１０からの第１出力配線４０が貫通される。なお、詳細は後述するが、第２保護部材５２ｂには、第１開口部６０ａの他にも、第２開口部６０ｂ、第３開口部６０ｃ、第４開口部６０ｄが設けられており、これらは開口部６０と総称される。第２開口部６０ｂには第２出力配線４２が貫通され、第３開口部６０ｃには第３出力配線４４が貫通され、第４開口部６０ｄには第４出力配線４６が貫通される。以下では、第１出力配線４０から第４出力配線４６を「出力配線」と総称する。

保護部材５２の外周部表面６４には、機械加工による面取りがなされている。そのため、外周部表面６４の算術平均粗さ（Ｒａ）は、１００μｍ以上にされる。また、開口部６０は、短パルスレーザ加工によって形成されているので、開口部表面６２の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５〜５０μｍにされる。このように、開口部６０の表面粗さは、第１保護部材５２ａおよび第２保護部材５２ｂの外周部の表面粗さよりも小さくされる。その結果、外周部表面６４と比較して、開口部表面６２では、表面粗さに対応する凹凸形状の発生が抑制されている。

図５は、第２保護部材５２ｂの裏面側からの平面図である。第２保護部材５２ｂは、第１開口部６０ａ、第２開口部６０ｂ、第３開口部６０ｃ、第４開口部６０ｄを含む。第１開口部６０ａ、第２開口部６０ｂ、第３開口部６０ｃ、第４開口部６０ｄは、ｘ軸の負方向から正方向に向かって順に配置される。ここで、第１開口部６０ａは、図示しない第１出力配線４０を通すことが可能な位置に配置される。また、第２開口部６０ｂ、第３開口部６０ｃ、第４開口部６０ｄは、図示しない第２出力配線４２、第３出力配線４４、第４出力配線４６をそれぞれ通すことが可能な位置に配置される。

図６は、開口部と出力配線との関係を示す裏面側からの平面図である。ここでは、一例として、第１開口部６０ａと第１出力配線４０との関係を示す。第１出力配線４０の断面は、矩形状を有し、一方の辺（以下、「短辺」という）の長さが、当該一方の辺に垂直な他方の辺（以下、「長辺」という）の長さよりも短い。例えば、短辺の長さが、３００〜５００μｍにされ、長辺の長さが、３〜６ｍｍにされる。図示のごとく、第１出力配線４０は、短辺をｙ軸方向にし、かつ長辺をｘ軸方向にするように配置される。これにあわせるように、第１開口部６０ａは、ｙ軸方向の長さがｘ軸方向の長さよりも短くなるような形状、例えば、楕円形状に形成される。なお、第１開口部６０ａの形状は、楕円形状に限定されず、矩形状等であってもよい。つまり、第１開口部６０ａの形状は、第１出力配線４０の断面の形状に応じて形成される。第２開口部６０ｂから第４開口部６０ｄも、第１開口部６０ａと同様に形成される。

本実施例によれば、第２保護部材の開口部の表面粗さは、第１保護部材および第２保護部材の外周部の表面粗さよりも小さくされるので、開口部における表面粗さに対応する凹凸形状の頂点に応力を集中しにくくできる。また、第２保護部材の開口部の上記凹凸形状の頂点に応力が集中しにくくなるので、第２保護部材に割れを生じにくくできる。よって、第２保護部材に割れを生じにくくなるので、太陽電池モジュールの耐久性の低下を抑制できる。また、第２保護部材に割れを生じにくくなるので、耐荷重性能を改善できる。また、第２保護部材に割れを生じにくくなるので、ラミネート工程における歩留りを改善できる。

また、開口部の表面よりも面積の広い第１保護部材および第２保護部材の外周部の表面には、機械加工を使用するので、コストの増加を抑制できる。また、第２保護部材の開口部の開口部の表面には、短パルスレーザ加工を使用するので、上記凹凸形状の発生を抑制できる。また、開口部の形状は、出力配線の断面の形状に応じて形成されるので、開口部と出力配線との間の隙間を小さくできる。また、開口部と出力配線との間の隙間が小さくなるので、水分の侵入を抑制できる。

本実施例の概要は、次の通りである。本発明のある態様の太陽電池モジュール１００は、太陽電池セル１０と、太陽電池セル１０の一方の面側に配置される第１保護部材５２ａと、太陽電池セル１０の他方の面側に配置され、かつ太陽電池セル１０からの出力配線４０、４２、４４、４６を貫通させるための開口部６０が設けられる第２保護部材５２ｂとを備える。開口部６０の表面粗さは、第２保護部材５２ｂの外周部の表面粗さよりも小さくされる。

開口部６０の表面粗さは、第１保護部材５２ａの外周部の表面粗さよりも小さくされてもよい。

表面粗さは、算術平均粗さで特定されてもよい。

開口部６０の形状は、出力配線４０、４２、４４、４６の断面の形状に応じて形成されてもよい。

（実施例２）
次に、実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と同様に、ガラスで形成された第１保護部材と第２保護部材との間に太陽電池セルが封止されており、太陽電池セルに接続された出力配線が、第２保護部材に設けられた開口部を貫通して、端子ボックスに連結される太陽電池モジュールに関する。端子ボックスの内部には、ポッティング材が充填され、第１保護部材と第２保護部材との間には、封止部材が充填されている。そのため、開口部において、ポッティング材が封止部材の方に侵入する。ポッティング材の侵入が不十分であると、ポッティング材と封止部材との境界付近に気泡が残る。気泡が残ることによっても、太陽電池モジュールの耐久性が低下する。これに対応するために、開口部は、端子ボックス側に広がるようなテーパ形状に形成される。そのため、ポッティング材が封止部材の方に侵入しやすくなる。実施例２に係る太陽電池モジュール１００は、図１から図３と同様のタイプであるので、差異を中心に説明する。

図７は、本発明の実施例２に係る太陽電池モジュール１００のｙ軸に沿った部分的な断面図である。これは、端子ボックス５６の近傍を示す。太陽電池モジュール１００は、第１出力配線４０、第２封止部材５０ｂ、第２保護部材５２ｂ、端子ボックス５６、第１開口部６０ａ、端子台７０、外部出力用ケーブル７２、ポッティング材７４を含む。図７の上側が裏面側に相当し、下側が受光面側に相当する。

第１出力配線４０は、半田付けによって、端子ボックス５６内の端子台７０に接続される。また、端子台７０には、外部出力用ケーブル７２も接続される。外部出力用ケーブル７２は、端子ボックス５６の外部まで延びる。端子ボックス５６の内部には、ポッティング材７４が充填されている。ポッティング材７４は、電気・電子部品の電気的絶縁、固定、保護、防湿の目的で使用される。ポッティング材７４には、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が使用される。

第１開口部６０ａは、テーパ形状に形成される。テーパ形状において、ｚ軸の正方向側の開口面積は、ｚ軸の負方向側の開口面積よりも小さくされている。これは、端子ボックス５６から図示しない太陽電池セル１０の方向に細くなる形状である。第１開口部６０ａにおける端子ボックス５６側の開口が大きくなっているので、ポッティング材７４は、第１開口部６０ａ内に侵入しやすくなる。それにより、第１開口部６０ａ内において、ポッティング材７４と第２封止部材５０ｂとが密に接することで、ポッティング材７４と第２封止部材５０ｂとの境界に気泡が生じにくくなる。なお、第２開口部６０ｂから第４開口部６０ｄも、第１開口部６０ａと同様に構成される。

本実施例によれば、開口部が、太陽電池セルの方向が細くなるテーパ形状に形成されるので、ポッティング材を封止部材の方に侵入しやすくできる。また、ポッティング材が封止部材の方に侵入しやすくなるので、ポッティング材と封止部材との境界における気泡の発生を抑制できる。また、ポッティング材と封止部材との境界における気泡の発生が抑制されるので、太陽電池モジュールの耐久性の低下を抑制できる。

本実施例の概要は、次の通りである。開口部６０は、太陽電池セル１０の表面の法線方向における太陽電池セル１０側ほど小さくなるテーパ形状に形成されてもよい。

（実施例３）
次に、実施例３を説明する。実施例３は、これまでと同様に、第１保護部材と第２保護部材との間に太陽電池セルが封止されており、太陽電池セルに接続された出力配線が、第２保護部材に設けられた開口部を貫通して、端子ボックスに連結される太陽電池モジュールに関する。第１保護部材と第２保護部材とがガラスで形成された太陽電池モジュールは、屋根材としても使用可能である。つまり、太陽電池モジュールは、野地板の上に直接設置されうる。その場合、近隣の住宅等において火災が発生したときに、火災による火種が太陽電池モジュールの受光面側に到来しても、野地板の燃焼を防止することが必要とされる。

これを詳細に説明すると、火種が太陽電池モジュールの受光面側に到来した場合、火種による熱によって、封止部材も高温になり溶解される。溶解された高温の封止部材が野地板に落下すると、野地板が着火されるおそれがある。溶解された高温の封止部材の落下は、第２保護部材に設けられた開口部からなされやすい。これに対応するために、開口部には難燃材が詰められる。実施例３に係る太陽電池モジュール１００は、図１から図３と同様のタイプであるので、差異を中心に説明する。

図８は、本発明の実施例３に係る太陽電池モジュール１００のｙ軸に沿った部分的な断面図である。これは、端子ボックス５６の近傍を示す。太陽電池モジュール１００は、第１出力配線４０、第２封止部材５０ｂ、第２保護部材５２ｂ、端子ボックス５６、第１開口部６０ａ、端子台７０、外部出力用ケーブル７２、ポッティング材７４、難燃材７６を含む。図８の上側が裏面側に相当し、下側が受光面側に相当する。

端子ボックス５６内の構成、第１出力配線４０、第２保護部材５２ｂは、図７と同様に構成されている。ここでは、第１開口部６０ａに、難燃材７６が詰められる。また、難燃材７６には、第１出力配線４０を貫通させるための貫通孔が設けられており、当該貫通孔の形状は、第１出力配線４０の断面に適合する。難燃材７６は、難燃性の樹脂
であるペースト状の難燃性添加剤を第１開口部６０ａに注入して固化させることによって形成される。このような構成によって、火種が太陽電池モジュール１００に到来すると、第２封止部材５０ｂが熱せられて溶解する。溶解した第２封止部材５０ｂは、重力にしたがってｚ軸の負方向、つまり図８の上側に移動する。第２保護部材５２ｂのうち、開口部６０以外の部分においては、第２保護部材５２ｂが、溶解した第２封止部材５０ｂの落下を防止する。一方、開口部６０の部分においては、難燃材７６が、溶解した第２封止部材５０ｂの落下を防止する。難燃性の樹脂としては、例えば、シリコーンやウレタン、エポキシ、フェノール等の樹脂に官能基を付加して難燃性を持たせたものや、それらの難燃性の添加剤を付加したもの、あるいはグラスウール等を分散させて難燃性を持たせたもの等が存在する。

本実施例によれば、開口部に難燃材が詰められるので、溶解された高温の封止部材の落下を抑制できる。また、溶解された高温の封止部材の落下が抑制されるので、野地板の着火を抑制できる。また、野地板の着火が抑制されるので、太陽電池モジュールを屋根材として使用できる。

本実施例の概要は、次の通りである。開口部６０には、難燃材７６が詰められてもよい。

（実施例４）
次に、実施例４を説明する。実施例４は、これまでと同様に、第１保護部材と第２保護部材との間に太陽電池セルが封止されており、太陽電池セルに接続された出力配線が、第２保護部材に設けられた開口部を貫通して、端子ボックスに連結される太陽電池モジュールに関する。また、実施例４は、実施例３と同様に、太陽電池モジュールが火種によって熱せられても、溶解された高温の封止部材が野地板に落下することを抑制することを目的とする。実施例３においては、開口部には難燃材が詰められるが、実施例４は、実施例３とは異なった構成を有する。実施例４に係る太陽電池モジュール１００は、図１から図３と同様のタイプであるので、差異を中心に説明する。

図９は、本発明の実施例４に係る太陽電池モジュール１００のｙ軸に沿った部分的な断面図である。これは、端子ボックス５６の近傍を示す。太陽電池モジュール１００は、第１出力配線４０、第２封止部材５０ｂ、第２保護部材５２ｂ、端子ボックス５６、第１開口部６０ａ、端子台７０、外部出力用ケーブル７２、ポッティング材７４、防火部材９０、シリコン樹脂９２、第１貫通孔部９４ａを含む。図９の上側が裏面側に相当し、下側が受光面側に相当する。

防火部材９０は、端子ボックス５６のｘ−ｙ平面状の底面よりも大きくなるような板形状を有する。防火部材９０は、ｚ軸方向において、第２保護部材５２ｂの負方向側に配置され、ｘ−ｙ平面において、第１開口部６０ａから第４開口部６０ｄである開口部６０をすべて覆う位置に配置される。また、防火部材９０には、ｚ軸方向に貫通する第１貫通孔部９４ａが設けられるとともに、第１貫通孔部９４ａを覆うように、防火部材９０のｚ軸の負方向側には、端子ボックス５６が配置される。

第１開口部６０ａから第２保護部材５２ｂのｚ軸の負方向側に引き出された第１出力配線４０は、防火部材９０と第２保護部材５２ｂとの間に配置され、第１貫通孔部９４ａから端子ボックス５６の中に入れられる。なお、防火部材９０と第２保護部材５２ｂとは、シリコン樹脂６８により接着される。端子ボックス５６は、図８と同様に構成される。このように構成されることによって、第１開口部６０ａは、ｚ軸方向において防火部材９０によってふさがれる。

また、防火部材９０には、図示しない第２貫通孔部９４ｂ、第３貫通孔部９４ｃ、第４貫通孔部９４ｄも設けられている。第２貫通孔部９４ｂ、第３貫通孔部９４ｃ、第４貫通孔部９４ｄは、第２開口部６０ｂ、第３開口部６０ｃ、第４開口部６０ｄにそれぞれ対応するように配置される。そのため、第２貫通孔部９４ｂには第２出力配線４２が通され、第３貫通孔部９４ｃには第３出力配線４４が通され、第４貫通孔部９４ｄには第４出力配線４６が通される。

本実施例によれば、開口部を覆う防火部材が配置されるので、溶解された高温の封止部材の落下を抑制できる。

本実施例の概要は、次の通りである。開口部６０を覆う防火部材９０をさらに備えてもよい。防火部材９０と第２保護部材５２ｂとの間に出力配線４０、４２、４４、４６が配置されてもよい。

以上、本発明について実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０太陽電池セル、１２太陽電池群、１４群間配線材、１６群端配線材、１８接続部材、２０導電材、３０第１取出し配線、３２第２取出し配線、４０第１出力配線（出力配線）、４２第２出力配線（出力配線）、４４第３出力配線（出力配線）、４６第４出力配線（出力配線）、５０封止部材、５２保護部材、５６端子ボックス、６０開口部、６２開口部表面、６４外周部表面、８０非発電領域、１００太陽電池モジュール。

Claims

太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの一方の面側に配置される第１保護部材と、
前記太陽電池セルの他方の面側に配置され、かつ前記太陽電池セルからの出力配線を貫通させるための開口部が設けられる第２保護部材とを備え、
前記開口部の表面粗さは、前記第２保護部材の外周部の表面粗さよりも小さくされることを特徴とする太陽電池モジュール。
前記開口部の表面粗さは、前記第１保護部材の外周部の表面粗さよりも小さくされ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。
前記表面粗さは、算術平均粗さで特定され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。
前記開口部の形状は、前記出力配線の断面の形状に応じて形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
前記開口部は、前記太陽電池セルの表面の法線方向における前記太陽電池セル側ほど小さくなるテーパ形状に形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
前記開口部には、難燃材が詰められることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
前記開口部を覆う防火部材をさらに備え、
前記防火部材と前記第２保護部材との間に前記出力配線が配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。