JP2017028016A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうる太陽電池モジュールを提供すること。【解決手段】オレフィン系樹脂を含んでなる前面側封止材シート３と背面側封止材シート２とからなる封止材層を含む太陽電池モジュールであって、前面側封止材シート３と、背面側封止材シート２と、の間には太陽電池素子が挟持される態様で積層されていて、前面側封止材シート３及び背面側封止材シート２は、単層又は多層の樹脂シートであって、前面側封止材シート３と背面側封止材シート２との太陽電池モジュールとしての一体化前における、ＡＳＴＭ Ｄ １２０４に準拠して測定した温度１５０℃、３０分での熱収縮率が相互に異なり、前記封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面には、波状の起伏７ａが形成されている太陽電池モジュールである。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。

近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般に太陽電池モジュールは、ガラス等からなる透明前面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、封止材シートを介して積層された構成である。

太陽電池モジュールに使用される封止材シートとしては、その加工性、施工性、製造コスト、その他等の観点から、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（以下、ＥＶＡ樹脂と表記することがある）からなる樹脂シートが最も一般的なものとして使用されている。しかしながら、ＥＶＡ樹脂は、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、太陽電池モジュールの内部で劣化して強度が低下したり、太陽電池素子に影響を与える酢酸ガスを発生させたりする可能性がある。このため、ＥＶＡ樹脂の代わりに、ポリエチレン等のポリオレフィンを使用した太陽電池モジュール用の封止材シートが提案されている（特許文献１及び２）。

一方で、表面に光反射性を持たせることにより、太陽電池モジュールの発電効率を上昇させることのできる太陽電池モジュールの部材も開発されている。例えば、裏面保護シートの裏面カバー部材を凹凸形状にし、白色顔料を混入させ、入射した光の反射効果を高めることで発電効率を向上させた太陽電池モジュールが提案されている（特許文献３）。

特開２０００−９１６１１号公報 特開２００９−１０２７７号公報 特開平１０−２８４７４７号公報

ここで、太陽電池モジュールの発電効率向上に対する要求は、更に強くなってきており、さらなる発電効率の向上が求められるようになってきている。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうる太陽電池モジュールを提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、封止材シートが積層されたいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面には波状の起伏がある太陽電池モジュールであれば、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

（１）オレフィン系樹脂を含んでなる前面側封止材シートと背面側封止材シートとからなる封止材層を含む太陽電池モジュールであって、前記前面側封止材シートと前記背面側封止材シートとの間には、太陽電池素子が挟持される態様で積層されていて、前記前面側封止材シート及び前記背面側封止材シートは、単層又は多層の樹脂シートであって、前記前面側封止材シートと前記背面側封止材シートとの太陽電池モジュールとしての一体化前における、ＡＳＴＭ Ｄ １２０４に準拠して測定した温度１５０℃、３０分での熱収縮率が相互に異なり、前記封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面に、波状の起伏が形成されている太陽電池モジュール。

（２）前記前面側封止材シートの前記熱収縮率と、前記背面側封止材シートの前記熱収縮率との熱収縮率の差が３％以上１５％以下である（１）に記載の太陽電池モジュール。

（３）前記前面側封止材シートに含まれるオレフィン系樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体であって、前記背面側封止材シートに含まれるオレフィン系樹脂がポリエチレンである（１）又は（２）に記載の太陽電池モジュール。

（４）前記波状の起伏の十点平均粗さが４５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、
前記波状の起伏の平均ピッチが０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である（１）から（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。

（５）前記背面側封止材シートに白色顔料が含まれている（１）から（４）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。

（６）前記背面側封止材シートがスキン層／コア層／スキン層の３層構造を有する多層シートであり、前記コア層に白色顔料が含まれている（５）に記載の太陽電池モジュール。

（７）前記前面側封止材シート及び前記背面側封止材シートの全光線透過率がいずれも８０％以上である（１）から（４）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。

（８）前記前面側封止材シートの厚みに対する前記背面側封止材シートの厚みの比が０．３以上１．２以下である（１）から（７）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。

本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうる太陽電池モジュールである。

本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの層構成を示す断面の模式図である。 本発明の一実施形態に係る封止材シートの断面の模式図である。 本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの第一実施形態の層構成を示す断面の模式図である。 本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの第二実施形態の層構成を示す断面の模式図である。 本発明の一実施形態の太陽電池モジュールの第三実施形態の層構成を示す断面の模式図である。 本発明に係る波状の起伏についての写真である。

以下、本発明の太陽電池モジュールの一実施形態について詳細に説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において自由に変更をし、実施することができる。

＜太陽電池モジュールの基本構成＞
先ず、本発明の一実施形態の太陽電池モジュール１（以下、本実施形態の太陽電池モジュール１と表記することがある）の基本構成について、図１を用いて説明する。図１に示す本実施形態の太陽電池モジュール１は、非受光面側から、裏面保護シート６、背面側封止材シート２、太陽電池素子４、前面側封止材シート３、受光面側の最外層に配置される透明前面基板５が順に積層された構成である。

また、本実施形態の太陽電池モジュール１は、前面側封止材シートと背面側封止材シートとが、積層されてなる封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面である封止材シート接触界面７に波状の起伏７ａが形成されている。波状の起伏７ａとは、図６で示すよう一定の幅を有し、一定のピッチで波状に凹凸が繰り返しているような形状である。裏面を押し上げて浮かしてエンボス加工により成形されるような微細凸部とは異なる。封止材シートが積層された積層面の少なくとも一部に波状の起伏があることで、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうる太陽電池モジュールとすることができる。なお、本発明において、波状の起伏７ａは、前面側封止材シートと背面側封止材シートとが、積層されてなる封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面であれば、図１のような封止材シート接触界面７でなくともよい。例えば、前面側封止材シート及び前記背面側封止材シートが多層であった場合には、各前面側封止材シート及び前記背面側封止材シート内に積層された各層の層間に波状の起伏７ａが形成されていても本発明の効果を奏するものとすることができる。

本実施形態に関する波状の起伏７ａは太陽電池モジュール１に入射された入射光を反射又は透過する際に指向性を付与する機能を有する。入射光の反射又は透過光への指向性付与とは、特定の角度の入射光を波状の起伏７ａで反射又は屈折することにより、モジュール垂直方向以外への反射光又は透過光の強度を大きくする事をいう。例えば、太陽電池モジュール１に入射された入射光が太陽電池モジュール１の内部のいずれかの層で透明前面基板面の法線方向（垂直方法）から０°に近い角度で反射又は裏面保護シート６から１８０°に近い角度で透過された場合、その反射光又は透過光は透明前面基板５を通じて太陽電池モジュール１の外部に放出される。しかし、波状の起伏７ａが存在する場合には、透明前面基板５の法線方向の光が波状の起伏７ａにより、法線方向以外の角度に反射又は透過する事になる。そして、透明全面基板５側に反射又は透過された光が透明全面基板５により更に反射され、太陽電池素子４に入射される。

そのため、入射光を拡散する波状の起伏７ａを有する太陽電池モジュール１は、入射光の入射角度が経時に変化することによる発電効率の変化を小さくし、同気象条件における一日当りの総発電量を増やすことができる。よって、本発明の太陽電池モジュール１は、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうる太陽電池モジュールである。

波状の起伏７ａの十点平均粗さ（Ｒｚ）が４５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。波状の起伏７ａの十点平均粗さ（Ｒｚ）が４５μｍ以上であることで、入射光を拡散より好ましいものとすることができ、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうるものとすることができる。１００μｍ以下とすることで、波状の起伏を有する封止材シートの積層面と他の層との密着力を好ましいものとすることができる。

また、波状の起伏７ａの平均ピッチが０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．８ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることがより好ましい。波状の起伏７ａの平均ピッチが０．５ｍｍ以上であることで、入射光を拡散より好ましいものとすることができ、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうるものとすることができる。３．０ｍｍ以下とすることで、波状の起伏を有する封止材シートの積層面と他の層との密着力を好ましいものとすることができる。

なお、本発明の太陽電池モジュール１は図１の太陽電池モジュール１に限定されず、前面側封止材シートと背面側封止材シートとの間に太陽電池素子が挟持される態様で積層されており、且つ、封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面には、波状の起伏７ａが形成されている太陽電池モジュール１であれば特に制限されるものではない。

以下、本実施形態に関する封止材シートからなる封止材層及び裏面保護シート６について詳細に説明する。

［封止材層］
本実施形態に関する封止材層について説明する。封止材層は、オレフィン系樹脂を含んでなる前面側封止材シートと背面側封止材シートからなる。また、前面側封止材シートと背面側封止材シートとは、太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率が相互に異なる。本明細書における熱収縮率とは、ＡＳＴＭ Ｄ １２０４に準拠して測定した温度１５０℃、３０分における熱収縮率（％）を意味する。前面側封止材シートと背面側封止材シートの太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率（％）を異なるものとすることで、太陽電池モジュールとしての一体化時に熱収縮率（％）の高い封止材シートの層間に波状の起伏が形成される。

なお、本明細書におけるオレフィン系樹脂とは、エチレンを重合して得られる通常のポリエチレンのみならず、α−オレフィン等のようなエチレン性の不飽和結合を有する化合物を重合して得られた樹脂、エチレン性不飽和結合を有する複数の異なる化合物を共重合させた樹脂、及びこれらの樹脂に別の化学種をグラフトして得られる変性樹脂等が含まれる。例えば、ＥＶＡ樹脂やポリエチレンにシラン変性させたシラン変性樹脂等も含まれる概念である。

太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率が前面側封止材シートと背面側封止材シートの熱収縮率（％）を異なる一例を説明する。例えば、太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率が前面側封止材シートと背面側封止材シートの熱収縮率（％）を異なる封止材シートを用いることが考えられる。また、前面側封止材シート３の封止材組成物としてＥＶＡ樹脂、背面側封止材シート２を低密度ポリエチレン（密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３、融点１２３℃）とするような組み合わせである場合には、ＥＶＡ樹脂の１５０℃３０分における太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率が１．２％であり、低密度ポリエチレンの太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率が８．３％である。そのため、太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率の差が７．１％となることから、特に好ましく用いることができる。

オレフィン系樹脂としてポリエチレンを用いる場合には、封止材シートに含まれるポリエチレンの密度は密度０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下の低密度ポリエチレンであることが好ましい。密度０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９４０ｇ／ｃｍ^３以下の低密度ポリエチレンを用いることで、長時間の太陽電池モジュールの使用に伴う封止材シートの劣化や透明性や柔軟性を好ましいものとすることができる。また、封止材シートには、低密度ポリエチレンが全樹脂成分中６０質量％以上含有することが好ましく、８０質量％以上含有することがより好ましい。

前面側封止材シート３と背面側封止材シート２の熱収縮率の好ましい一例を説明する。例えば、封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面に波状の起伏７ａを形成するには、前面側封止材シート３の太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率が０．５％以上３．０％以下であって背面側封止材シート２の太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率が６．０％以上１０．０％以下になるように前面側封止材シートと背面側封止材シートの樹脂を選択することが好ましい。前面側封止材シート３と背面側封止材シート２の熱収縮率がこのような範囲であることで、太陽電池モジュールの一体化時において、背面側封止材シートの収縮がより大きいものとなり、波状の起伏７ａの十点平均粗さ（Ｒｚ）及び平均ピッチを上昇させることができる。その結果、発電効率により寄与することのできる太陽電池モジュールとすることができる。

本実施形態に関する封止材シートは、単層の構造であってもよく、コア層２１における一方の面にのみスキン層２２が積層される層構成であってもよいが、図２に示す通り、コア層２１の両面にスキン層２２が積層される層構成であることが好ましい。上記いずれの構成においても、封止材シートは、各層毎に以下に説明する樹脂組成物成分を、それぞれ最適な組成で配合することにより、太陽電池モジュール用の封止材シートに求められる耐熱性、熱加工適性や、柔軟性、基材密着性等の各種要求物性を保持したまま、太陽電池モジュールの薄型化の要請にも十分に対応することができる。

また、図２に示す通り、コア層２１の両面にスキン層２２が積層される層構成の場合、コア層２１には、更に、無機フィラーを含有させることができる。これにより、コア層２１の剛性が高まり、封止材シートの好ましくないカール変形の発生を抑制することができる。そのような無機フィラーとしては、タルク（含水珪酸マグネシウム）、又は、酸化チタン、その他として、炭酸カルシウム、カーボンブラック、チタンブラック、Ｃｕ−Ｍｎ系複合酸化物、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系複合酸化物、或いは、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ケイ素、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、チタンイエロー、クロムグリーン、群青、アルミニウム粉、雲母、炭酸バリウム等を用いることができる。コア層１１を形成するコア層組成物中の無機フィラーの含有は必須ではなく、その含有量は、コア層組成物の全樹脂成分中、０質量％以上３０質量％以下の範囲であればよい。

また、コア層２１には必要に応じて、白色顔料を更に含むものとしてもよい。白色顔料が含まれることにより、例えば後述する本発明の太陽電池モジュールの第一実施形態のように、太陽電池モジュール１の太陽電池の発電効率向上に寄与することができる太陽電池モジュール１とすることができる。なお、コア層２１を入射光を反射する白色樹脂層とするには、コア層組成物の全樹脂成分中２０質量％以上３０質量％以下の範囲であることが好ましい。

また、封止材シートの各層に顔料等を含まないことにより太陽電池モジュール１を構成する全ての封止材シート（前面側封止材シート３と背面側封止材シート２等）の全光線透過率を８０％以上の封止材シートとしてもよい。例えば後述する本発明の太陽電池モジュールの第二実施形態のように、本実施形態に関する前面側封止材シート３と背面側封止材シートの全光線透過率を８０％以上の封止材シートとすることで、波状の起伏７ａを視認できなくなるようにすることができる。そのため、波状の起伏７ａが発生することによる意匠性の低下を抑えることが可能となる優れた太陽電池モジュール１とすることができる。

また、スキン層２２は、密着性とラミネート加工時での他部材の凹凸への追従性（モールディング特性）を付与するため、密度０．８８０ｇ／ｃｍ^３以上０．９１０ｇ／ｃｍ^３未満の低密度ポリエチレンを全樹脂成分中６０質量％以上含有することが好ましく、８０質量％以上含有することがより好ましい。また、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）やシラン変性ポリエチレンを用いることが好ましい。

［裏面保護シート］
裏面保護シート６を形成する樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＰＥＴ樹脂、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種のナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等、各種の樹脂シートを用いることができる。これらの中でも、絶縁性能、機械強度、コスト、透明性等の物性及び経済性の観点からＰＥＴ樹脂を好ましく用いることができる。又、機械強度や水蒸気バリア性向上の更なる向上の観点から、上記ＰＥＴ樹脂の他に更に耐加水分解性ＰＥＴ樹脂を最外層に積層した多層シートを、裏面保護シート６として、特に好ましく用いることができる。

また、裏面保護シート６は、白色顔料を含む樹脂シート又は白色顔料を含むコート層（塗布膜や印刷膜）を形成した樹脂シートからなり、入射光を反射する白色樹脂層を設けてもよい。白色樹脂層を有する裏面保護シート６を備えることで太陽電池モジュール１の太陽電池の発電効率向上に寄与することができる太陽電池モジュールとすることができる。

［本発明の太陽電池モジュールの第一実施形態］
図３に示した太陽電池モジュール１は、背面側封止材シート２に白色顔料を添加することで、封止材層の層間である前面側封止材シート３と背面側封止材シート２との封止材シート接触界面７で入射光を反射可能とした構成である。図３に示した太陽電池モジュール１は、封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面である前面側封止材シート３と背面側封止材シート２とが接触する封止材シート接触界面７に波状の起伏７ａを有する。

本実施形態の太陽電池モジュール１は、背面側封止材シート２に白色顔料が含まれることにより、封止材層のいずれかの層間の接触面である封止材シート接触界面７で入射光を散乱させて、入射光を拡散反射させることができる。更に、封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面である封止材シート接触界面７には波状の起伏７ａを有することで、封止材シート接触界面７で拡散光に指向性を付与させて、垂直方向以外の方向への拡散反射を強くする事ができる。

また、本実施形態の太陽電池モジュール１は、例えば最背面に配置される裏面保護シートにエンボス加工することにより形成された微細凸部を設けたような太陽電池モジュールよりも、より受光面側に近い封止材層のいずれかの層間の接触面である前面側封止材シート３と背面側封止材シート２とが接触する封止材シート接触界面７に波状の起伏７ａを有し、封止材層のいずれかの層間の接触面である封止材シート接触界面７で入射光を拡散反射することができる。そのため、裏面保護シートで入射光を拡散反射する太陽電池モジュールよりも短距離で入射光を太陽電池素子に照射することが可能となる。透明性を有する封止材シートであってもわずかながら入射光を吸収することから、より短距離で入射光を太陽電池素子に照射することが可能であれば、入射光の損失が少なくなる。そのため、本実施形態の太陽電池モジュール１は、従来の太陽電池モジュールと比べ、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうる優れた太陽電池モジュールである。

なお、背面側封止材シート２は、例えばスキン層／コア層／スキン層の３層構造とし、コア層２１に白色顔料を含有させ、スキン層２２に白色顔料を含有させない態様であってもよい。コア層２１に白色顔料を含有させることで、封止材層の層間の接触面である背面側封止材シート２のスキン層２２とコア層２１との接触面に上記同様に入射光を拡散反射させることができる。また、スキン層２２に白色顔料を含有させないこととすれば、例えば、太陽電池素子４の裏面側との界面におけるラミネート加工時での他部材の凹凸への追従性（モールディング特性）を好ましいものとし、同界面及び前面側封止材シート３との間における密着性を向上させることができる。

［本発明の太陽電池モジュールの第二実施形態］
図４に示した太陽電池モジュール１の背面側封止材シート２及び前面側封止材シート３には、白色顔料等の顔料を含有しておらず、背面側封止材シート２及び前面側封止材シート３の全光線透過率が８０％以上である。また、裏面保護シート６には、入射光を反射する白色樹脂層を設けた構造である。ここで、前面側封止材シート３を、ＥＶＡ樹脂が含まれる樹脂シートとし、背面側封止材シート２を低密度ポリエチレン含まれる封止材シートとする。このように前面側封止材シート３と背面側封止材シート２の組成物をそれぞれ屈折率の異なる樹脂とすることで、封止材層のいずれかの層間の接触面である接触界面７で屈折することとなる。更に、封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面である前面側封止材シート３と背面保護シート２とが接触する封止材シート接触界面７には波状の起伏７ａがあるため、封止材シート接触界面７で屈折光に指向性を付与させて、垂直方向以外の方向への拡散反射を強くする事ができる。そのため、入射光を拡散することのできる波状の起伏７ａを有する太陽電池モジュールは、入射角度が変化することによる発電効率の変化を小さくし、同気象条件における一日当りの総発電量を増やすことができる。よって、本実施形態の太陽電池モジュール１は、太陽電池モジュール１の発電効率向上に寄与しうる太陽電池モジュール１である。

更に、図４に示した太陽電池モジュール１は、前面側封止材シート３及び背面側封止材シート２共に顔料が含有されておらず、いずれも全光線透過率が８０％以上であるため、波状の起伏７ａを視認できなくなる。そのため、図４に示した太陽電池モジュール１は、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しつつ、波状の起伏が発生することによる意匠性の低下を抑えることが可能となる優れた太陽電池モジュールである。

［本発明の太陽電池モジュールの第三実施形態］
図５に示した太陽電池モジュール１は、図４に示した太陽電池モジュール１の裏面保護シート６の全光線透過率が８０％以上とした構成である。このように裏面保護シート６側から入射光が入射した場合でも封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面である接触界面７に波状の起伏７ａがあるため、封止材シート接触界面７で屈折光に指向性を付与させて、垂直方向以外の方向への拡散反射を強くする事ができる。そのため、本実施形態の太陽電池モジュール１は、図４に示した太陽電池モジュール１同様に、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうる太陽電池モジュールである。

＜太陽電池モジュールの製造方法＞
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は特に限定されるものではないが、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の一実施形態を説明すると、例えば、裏面保護シート６を形成する「裏面保護シート形成工程」と、背面側封止材シート２を形成する「封止材シート形成工程」と、裏面保護シート６に背面側封止材シート２を積層して一体化する「封止材一体型裏面保護シート一体化工程」と、透明前面基板５、前面側封止材シート３、太陽電池素子４、と封止材一体型裏面保護シートを積層して一体化する「太陽電池モジュール一体化工程」を経ることによって製造することができる。

［裏面保護シート形成工程］
裏面保護シート６は、上記において説明したＰＥＴ等の樹脂材料を、押し出し法、キャスト成形法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法等により成膜することにより形成することができる。尚、裏面保護シート６は、本発明の効果を害さない範囲で、上記樹脂材料の他に顔料等のその他の添加物を含むものであってもよい。

［封止材シート形成工程］
背面側封止材シート２は、上述の組成物を、公知の共押出し法により一体成形して多層シート化することにより得ることができる。

［封止材一体型裏面保護シート一体化工程］
背面側封止材シート２と、裏面保護シート６と、及び必要に応じて同様の方法によって形成したその他の層を形成するシートとを適宜積層して、更に一体化することにより、封止材一体型裏面保護シートを得ることができる。各シートの一体化は従来公知のドライラミネート法によることができる。ラミネート接着剤は従来公知のものが利用でき特に限定されず、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤等が適宜使用可能である。尚、この一体化工程は、押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によることもできる。

［太陽電池モジュール一体化工程］
太陽電池モジュール１は、例えば、上記の透明前面基板５、前面側封止材シート３、太陽電池素子４、及び封止材一体型裏面保護シートからなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。

ここで、前面側封止材シート３と背面側封止材シート２との厚みの比が０．３以上１．２以下であることが好ましく０．５以上１．０以下であることがより好ましい。前面側封止材シート３と背面側封止材シート２との厚みの比が０．３以上であることで前面側封止材シート３と背面側封止材シート２との密着力を好ましいものとすることができる。前面側封止材シート３と背面側封止材シート２との厚みの比が１．２以下であることで、封止材層のいずれかの層間の接触面で波状の起伏７ａを生じるものとすることができる。

また、前面側封止材シート３の熱収縮率と背面側封止材シート２とのＡＳＴＭ Ｄ １２０４に準拠して測定した温度１５０℃、３０分における太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率の差が３％以上１５％以下であることが好ましく、５％以上１０％以下であることがより好ましい。前面側封止材シート３と背面側封止材シート２との太陽電池モジュールとしての一体化前の熱収縮率の差が３％以上であることで、封止材層のいずれかの層間の接触面で７ａを生じるものとすることができる。一体化前の熱収縮率の差を１５％以下とすることで、前面側封止材シート３と背面側封止材シート２との密着力を好ましいものとすることができる。

本実施形態に係る太陽電池モジュール１の製造方法は、このように太陽電池モジュール一体化工程で生じる封止材シートの厚みや熱収縮率の差を利用することよって、封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面に波状の起伏が形成されている太陽電池モジュール１を極めて簡便に製造することができる点に大きなメリットがある。

なお、真空熱ラミネート加工による場合には、ラミネート温度は、１３０℃〜１８０℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、５〜２０分の範囲内が好ましく、特に８〜１５分の範囲内が好ましい。このようにして、封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面に、波状の起伏が形成されている太陽電池モジュール１を製造することができる。

以下、実施例、比較例により、波状の起伏の有無による受光角度を比較した。

［実施例］
＜封止材シートの製造＞
下記の材料を用いて、上記記載の「封止材シートの製造方法」により、実施例、比較例の封止材シートを作成した。

下記の材料をそれぞれ表１の組成で混合したものを、それぞれ実施例、比較例の封止材シートのコア層用及びスキン層のブレンドとして、それぞれ使い分けた。そして、これらの各ブレンドを、φ３０ｍｍ押出し機、２００ｍｍ幅のＴダイスを有するシート成形機を用いて、押出し温度２１０℃、引き取り速度１．１ｍ／ｍｉｎでシート成型し、それらをスキン層／コア層／スキン層の３層の封止材シートとした。各封止材シートの総厚さと各層の厚さは、いずれの封止材シートについても、各スキン層５０μｍ、コア層２００μｍ、層厚さ３００μｍとした。

封止材シートの材料として以下の原材料を使用した。

［コア層］
低密度ポリエチレン（密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３、融点１２３℃）を９０質量部。
ポリプロピレン（ホモポリプロピレン。密度０．９００ｇ／ｃｍ^３、融点１５５℃。三菱樹脂株式会社製）１０質量部。

［スキン層］
直鎖状低密度ポリエチレン（密度０．８９８ｇ／ｃｍ^３、融点９７℃）を８５質量部。
シラン変性ポリエチレン系樹脂（密度０．９０１ｇ／ｃｍ^３、ＭＦＲ１．１ｇ／１０分のメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン（Ｍ−ＬＬＤＰＥ）９８質量部に対して、ビニルトリメトキシシラン２質量部と、ラジカル発生剤（反応触媒）としてのジクミルパーオキサイド０．１質量部と、を混合し、２００℃で溶融、混練し得たシラン変性透明樹脂（密度０．９０１ｇ／ｃｍ^３））１５質量部。

＜太陽電池モジュールの製造＞
上記各実施例、比較例の封止材シートと、表面にコロナ処理を施したＰＥＴフィルム（帝人デュポン社製、「Ｍｅｌｉｎｅｘ Ｓ」、厚さ１００μｍ）と、を、従来公知のドライラミネート法で積層して各実施例、比較例の封止材一体型裏面保護シートを得た。

白板半強化ガラス、前面側封止材シート（ＥＶＡ樹脂：厚み４００μｍ）、及び上記封止材一体型裏面保護シートを、それぞれ白板半強化ガラス／受光面側用の封止材シート／封止材一体型裏面保護シートの順で積層し、下記の条件で、真空加熱ラミネート処理を行い、それぞれの実施例、比較例について太陽電池モジュール評価用サンプルを得た。

実施例の太陽電池モジュール評価用サンプルは以下の条件で真空加熱ラミネート処理を行い作成した。なお、受光面側用の封止材シートと封止材一体型裏面保護シートとの界面には十点平均粗さ（Ｒｚ）が６０μｍ、平均ピッチが１．５ｍｍ以上の波状の起伏が、受光面側用の封止材シートと封止材一体型裏面保護シートとの界面全体に形成されていることが確認された。
（ラミネート条件） 真空引き：５．０分
加圧（０ｋＰａ〜１００ｋＰａ）：１．０分
圧力保持（１００ｋＰａ）：１０．０分
温度１５０℃

［比較例］
封止材シートの層比を各スキン層４０μｍ、コア層４００μｍ、層厚さ４８０μｍとした以外実施例に係る封止材シートと同様に封止材シートを作成した。また、比較例の太陽電池モジュール評価用サンプルは以下の条件で真空加熱ラミネート処理を行い作成した。なお、受光面側用の封止材シートと封止材一体型裏面保護シートとの界面には、波状の起伏が確認されなかった。

（ラミネート条件） 真空引き：５．０分
加圧（０ｋＰａ〜１００ｋＰａ）：１．０分
圧力保持（１００ｋＰａ）：１０．０分
温度１１０℃

［光散乱確認試験］
実施例、比較例の太陽電池モジュール評価用サンプルについて光散乱確認試験を行った。具体的には、各サンプルを裏面保護シート側から垂直方向（０°）にハロゲン光を照射し、裏面保護シート側の反対方向の配置した受光器により受光角度１７５°、１８０°、１８５°それぞれの角度から光の強さを測定した。測定は、紫外可視分光光度計「Ｖ−６７０」（日本分光株式会社）を用いた。

表１より、封止材シートが積層された積層面に波状の起伏がある実施例の太陽電池モジュール評価用サンプルは、光角度１８０°の光の強さの値が下がり、代わりに１７５°１８５°の光の強さの値が上昇している。そのため、封止材シートが積層された積層面に波状の起伏がある本発明の太陽電池モジュールは、波状の起伏７ａが形成されていることによって入射光を拡散反射させることができることが分かる。したがって、封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面に、波状の起伏が形成されていることにより、拡散光に指向性を付与させて、垂直方向以外の方向への拡散反射を強くする事が可能となる。そのため、波状の起伏が形成されることで入射光の入射角度が経時に変化することによる発電効率の変化を小さくし、同気象条件における一日当りの総発電量を増やすことができると推察される。よって、封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面に、波状の起伏が形成されている本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの発電効率向上に寄与しうる太陽電池モジュールであると考えられる。

１ 太陽電池モジュール
２ 背面側封止材シート
２１ コア層
２２ スキン層
３ 前面側封止材シート
４ 太陽電池素子
５ 透明前面基板
６ 裏面保護シート
７ 封止材シート接触界面（封止材層の層間）
７ａ 波状の起伏

Claims (8)

1. オレフィン系樹脂を含んでなる前面側封止材シートと背面側封止材シートとからなる封止材層を含む太陽電池モジュールであって、
   前記前面側封止材シートと前記背面側封止材シートとの間には、太陽電池素子が挟持される態様で積層されていて、
   前記前面側封止材シート及び前記背面側封止材シートは、単層又は多層の樹脂シートであって、
   前記前面側封止材シートと前記背面側封止材シートとの太陽電池モジュールとしての一体化前における、ＡＳＴＭ Ｄ １２０４に準拠して測定した温度１５０℃、３０分での熱収縮率が相互に異なり、
   前記封止材層を構成するいずれか一の樹脂層と他の樹脂層との界面に、波状の起伏が形成されている太陽電池モジュール。
2. 前記前面側封止材シートの前記熱収縮率と、前記背面側封止材シートの前記熱収縮率との熱収縮率の差が３％以上１５％以下である請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記前面側封止材シートに含まれるオレフィン系樹脂がエチレン−酢酸ビニル共重合体であって、
   前記背面側封止材シートに含まれるオレフィン系樹脂がポリエチレンである請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記波状の起伏の十点平均粗さが４５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、
   前記波状の起伏の平均ピッチが０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
5. 前記背面側封止材シートに白色顔料が含まれている請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
6. 前記背面側封止材シートがスキン層／コア層／スキン層の３層構造を有する多層シートであり、
   前記コア層に白色顔料が含まれている請求項５に記載の太陽電池モジュール。
7. 前記前面側封止材シート及び前記背面側封止材シートの全光線透過率がいずれも８０％以上である請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
8. 前記前面側封止材シートの厚みに対する前記背面側封止材シートの厚みの比が０．３以上１．２以下である請求項１から７のいずれかに記載の太陽電池モジュール。