JP2017107994A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池セル、タブ配線に加わる熱応力を低減する技術を提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール１００において、第２樹脂基板２４は、第１樹脂基板２０に対向して配置される。封止部材２２は、第２樹脂基板２４と第１樹脂基板２０との間に配置される。タブ配線１２によって複数の太陽電池セル１０が接続されて形成される太陽電池ストリング１６は、封止部材２２に封止される。ここで、封止部材２２は、ゲルを含んで形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関し、特に樹脂基板を使用する太陽電池モジュールに関する。

太陽電池モジュールを軽量化するために、ガラス基板の代わりに樹脂基板が使用される。樹脂基板の熱膨張係数は一般的に大きいので、樹脂基板では、ガラス基板よりも、熱膨張・収縮の変位量が大きい。樹脂基板の熱膨張・収縮は、太陽電池セル間のタブ配線、封止部材に応力を加えるので、疲労破断する場合がある。そのために、例えば、樹脂基板上にゲル、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）が順に配置されるとともに、ゲルとＥＶＡの間に太陽電池セルが配置される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−４９４８５号公報

熱膨張・収縮が生じる場合、引張弾性率と熱膨張係数との積によって示される熱応力が、タブ配線等に加わる。そのため、熱応力を考慮して、太陽電池セル、タブ配線に接する材料を決定する必要がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽電池セル、タブ配線に加わる熱応力を低減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、本発明の第一の態様に係る太陽電池モジュールは、第１樹脂基板と、第１樹脂基板に対向して配置される第２樹脂基板と、第２樹脂基板と第１樹脂基板との間に配置される封止部材と、封止部材に封止される光電変換部とを備える。封止部材は、ゲルを含んで形成される。

本発明の第二の態様に係る太陽電池モジュールは、第１樹脂基板と、第１樹脂基板に対向して配置される第２樹脂基板と、第２樹脂基板と第１樹脂基板との間に配置される封止部材と、封止部材に封止される光電変換部とを備える。隣接した光電変換部は互いにタブ配線で電気的に接続されている。封止部材は、ゲルを含んで形成される。

本発明によれば、太陽電池セル、タブ配線に加わる熱応力を低減できる。

本発明の実施例１に係る太陽電池モジュールを示す上面図である。 図１の太陽電池モジュールを示す断面図である。 図３（ａ）−（ｂ）は、図２の太陽電池モジュールにおける中立軸を示す図である。 図４（ａ）−（ｄ）は、図２の太陽電池モジュールの比較対象となる太陽電池モジュールに加わる熱衝撃の概要を示す図である。 図２の太陽電池モジュールに対する熱衝撃試験結果を示す図である。 図２の太陽電池モジュールに対する高温高湿試験結果を示す図である。 本発明の実施例２に係る太陽電池モジュールを示す断面図である。

（実施例１）
本実施例を具体的に説明する前に、概要を述べる。本実施例１は、複数の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールに関する。この太陽電池モジュールの使用用途を拡大するために、太陽電池モジュールには軽量化が必要とされるので、ガラス基板ではなく樹脂基板が使用される。樹脂基板では、ガラス基板と比較して、熱膨張・収縮の影響が大きい。一方、太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル、タブ配線は、封止部材に接するように配置される。そのため、太陽電池セル、タブ配線は、封止部材を介して熱膨張・圧縮の影響を受ける。その影響は、熱応力によって特定されるので、太陽電池モジュールの信頼性を向上するためには、熱応力を低減することが必要となる。なお、前述のごとく、熱応力は、引張弾性率と熱膨張係数との積によって示される。

これに対応するために、本実施例に係る太陽電池モジュールは、太陽電池セル、タブ配線をゲルによって封止する。ＥＶＡ等の熱応力よりも、ゲルの熱応力の方が小さいので、ゲルによって封止することによって、太陽電池セル、タブ配線に加わる熱応力が低減する。

図１は、本実施例１に係る太陽電池モジュール１００を示す上面図である。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。なお、「受光面」とは光が主に入射する面を意味し、「裏面」とは受光面と反対側の面を意味することもある。また、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」とよぶこともある。

また、「第１の部材上に第２の部材を設ける」等の記載では、特に限定しない限り、第１の部材および第２の部材が直接接触して設けられてもよく、第１の部材および第２の部材の間に他の部材が存在してもよい。上記の記載における「上」とは、ｚ軸の正方向側であってもよく、ｚ軸の負方向側であってもよい。さらに、「略」は、誤差の範囲で異なっていること、つまり実質的に同一であることを示す。

太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池セル１０、複数のタブ配線１２、複数の接続配線１４を含む。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４つの太陽電池セル１０が並べられ、ｙ軸方向に５つの太陽電池セル１０が並べられる。なお、ｘ軸方向に並べられる太陽電池セル１０の数と、ｙ軸方向に並べられる太陽電池セル１０の数は、これらに限定されない。ｙ軸方向に並んで配置される５つの太陽電池セル１０は、タブ配線１２によって直列に接続され、１つの太陽電池ストリング１６が形成される。さらに、前述のごとく、ｘ軸方向に４つの太陽電池セル１０が並べられるので、ｙ軸方向に延びた太陽電池ストリング１６がｘ軸方向に４つ平行に並べられる。なお、太陽電池ストリング１６は、複数の太陽電池セル１０だけを示してもよいし、複数の太陽電池セル１０と複数のタブ配線１２との組合せを示してもよい。

太陽電池ストリング１６を形成するために、タブ配線１２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電気的に接続する。すなわち、隣接した太陽電池セル１０は互いにタブ配線で電気的に接続されている。タブ配線１２は、細長い金属箔であり、例えば、銅箔にハンダや銀等をコーティングしたものが用いられる。タブ配線１２とバスバー電極との接続には樹脂が使用される。この樹脂は導電性、非導電性いずれでもよい。後者の場合はタブ配線１２とバスバー電極とが直接接続されることで電気的に接続される。また、樹脂ではなくハンダでもよい。

さらに、太陽電池ストリング１６のｙ軸の正方向側と負方向側において、複数の接続配線１４がｘ軸方向に延びており、接続配線１４は、隣接した２つの太陽電池ストリング１６を電気的に接続する。以上の構成において、太陽電池セル１０、太陽電池ストリング１６のそれぞれが「光電変換部」であってもよく、複数の太陽電池ストリング１６と接続配線１４との組合せが「光電変換部」であってもよい。なお、太陽電池モジュール１００の端縁部には、図示しないフレームが取り付けられてもよい。フレームは、太陽電池モジュール１００の端縁部を保護するとともに、太陽電池モジュール１００を屋根等に設置する際に利用される。

図２は、太陽電池モジュール１００を示す断面図である。太陽電池モジュール１００は、太陽電池セル１０、タブ配線１２、接続配線１４、太陽電池ストリング１６、第１樹脂基板２０、封止部材２２、第２樹脂基板２４を含む。図２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樹脂基板２０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樹脂基板２０には、例えば、透光性を有するポリカーボネート樹脂が使用される。また、第１樹脂基板２０は、厚さ１ｍｍの矩形板状に形成されるが、これに限定されない。ポリカーボネート樹脂は、熱可塑性プラスチックの一種であり、その引張弾性率は２．３〜２．５ＧＰａであり、その水蒸気透過性は４０〜５０ｇ／ｍ^２／ｄａｙであり、その熱膨張係数は、７０×１０^−６Ｋ^−１である。

ここで、引張弾性率Ｅは、同軸方向のひずみσと応力εの比例定数であり、次のように示される。
Ｅ＝σ／ε
また、引張弾性率は、ヤング率ともよばれる。一方、熱膨張係数は、温度の上昇によって物体の長さ・体積が膨張する割合である。熱膨張係数には、温度の上昇に対応して長さが変化する割合である線膨張率（線膨張係数）、体積の変化する割合である体積膨張率が含まれる。

封止部材２２は、第１樹脂基板２０のｚ軸の負方向側に配置されるとともに、後述する第２樹脂基板２４のｚ軸の正方向側に配置される。そのため、封止部材２２は、第１樹脂基板２０と第２樹脂基板２４との間に配置される。封止部材２２として、引張弾性率が０．０００００１〜０．００１ＧＰａであり、損失係数が０．１〜０．５２であるゲルが使用される。このようなゲルは、例えば、シリコンゲル、アクリルゲル、ウレタンゲル等であるので、封止部材２２は、ゲルを含んで形成される。シリコンゲルについて、引張弾性率は０．０００００５ＧＰａであり、水蒸気透過性は３００〜２５００ｇ／ｍ^２／ｄａｙである。さらに、シリコンゲルの熱膨張係数は、３００×１０^−６Ｋ^−１である。

ここで、損失係数は、貯蔵剪断弾性率（Ｇ’）と損失剪断弾性率（Ｇ”）の比Ｇ”／Ｇ’であり、ｔａｎδで示される。損失係数は、材料が変形する際に材料がどのくらいエネルギーを吸収するかを示しており、ｔａｎδの値が大きいほどエネルギーを吸収する。この損失係数は、動的粘弾性測定装置によって測定される。さらに、熱応力δは、次のように示される。

δ＝ＥαΔＴ
なお、αは熱膨張係数を示す。そのため、熱応力δは、このような熱膨張係数、引張弾性率を使用することによって算出できる。例えば、シリコンゲルの引張弾性率は０．０００００５ＧＰａであり、熱膨張係数は、３００×１０^−６Ｋ^−１であるため、シリコンゲルにおいて２５℃から１２５℃に温度が変化する際に発生する熱応力は、０．１５ｋＰａになる。一方、ＥＶＡの引張弾性率は０．０１〜０．２５ＧＰａであり、熱膨張係数は、１００〜３００×１０^−６Ｋ^−１であるので、ＥＶＡにおいて２５℃から１２５℃に温度が変化する際に発生する熱応力は、１００〜７５００ｋＰａになる。そのため、シリコンゲルの熱応力は、ＥＶＡの熱応力よりも小さい。さらに、シリコンゲルの光透過率は、７０〜９５％である。封止部材２２は、透光性を有するとともに、第１樹脂基板２０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。なお、封止部材２２は、液状であってもよい。

太陽電池ストリング１６は、前述のごとく、ｙ軸方向に並んだ複数の太陽電池セル１０が、タブ配線１２によって接続されることによって形成される。また、太陽電池ストリング１６のｙ軸の正方向側端と負方向側端に、接続配線１４が接続される。このような接続配線１４、太陽電池ストリング１６は、封止部材２２に封止される。また、複数の太陽電池セル１０のそれぞれは、受光面および裏面を有する平板状に形成される。

第２樹脂基板２４は、第１樹脂基板２０に対向するように、封止部材２２のｚ軸の負方向側に配置され、バックシートとして太陽電池モジュール１００の裏面側を保護する。第２樹脂基板２４には、第１樹脂基板２０と異なった材料として、例えば、ガラスエポキシ樹脂が使用される。ガラスエポキシ樹脂の引張弾性率は２０〜２５ＧＰａであるので、第２樹脂基板２４の引張弾性率は、第１樹脂基板２０の引張弾性率よりも大きくされる。また、ガラスエポキシ樹脂の熱膨張係数は１４×１０^−６Ｋ^−１である。

なお、第２樹脂基板２４には、第１樹脂基板２０と同様にポリカーボネート樹脂が使用されてもよい。その場合、第２樹脂基板２４の引張弾性率を第１樹脂基板２０の引張弾性率よりも大きくするために、第２樹脂基板２４は、第１樹脂基板２０よりもｚ軸方向に厚くなるように形成される。さらに、第２樹脂基板２４には、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）、ｃＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）が使用されてもよい。ＦＲＰの引張弾性率は５〜８ＧＰａであり、ｃＦＲＰの引張弾性率は１００〜１５０ＧＰａである。

ここでは、第２樹脂基板２４の引張弾性率を第１樹脂基板２０の引張弾性率よりも大きくする理由を図３（ａ）−（ｂ）を使用しながら説明する。図３（ａ）−（ｂ）は、太陽電池モジュール１００における中立軸３０を示す。図３（ａ）は、図２の一部を示した部分断面図であるが、ｚ軸の方向が逆になっており、図３（ａ）の上側が受光面側に相当する。ここでは、太陽電池モジュール１００よりもｚ軸の正方向側にポイントＰを想定するとともに、ポイントＰを中心にして、太陽電池モジュール１００の裏面側が突出するように、太陽電池モジュール１００に対して曲げモーメントを加えた場合を想定する。

第２樹脂基板２４の引張弾性率が第１樹脂基板２０の引張弾性率よりも大きい場合、太陽電池セル１０からポイントＰの逆方向側の位置に中立軸３０が存在する。中立軸３０とは、材料に曲げモーメントを加えても、材料が負荷を受けない部分のことである。さらに、中立軸３０からポイントＰに向かう部分には、圧縮応力が加わり、中立軸３０からポイントＰの逆方向の部分には、引張応力が加わる。そのため、太陽電池セル１０には圧縮応力が加わる。太陽電池セル１０は、一般的に引張応力に弱いが、圧縮応力に強い。このように、第２樹脂基板２４の引張弾性率を第１樹脂基板２０の引張弾性率よりも大きくすることよって、太陽電池セル１０の破損の発生が抑制される。

図３（ｂ）は、太陽電池モジュール１００の比較対象となる太陽電池モジュール２００を示す。太陽電池モジュール２００における太陽電池セル２１０、第１樹脂基板２２０、封止部材２２２は、太陽電池セル１０、第１樹脂基板２０、封止部材２２にそれぞれ対応する。一方、第２樹脂基板２２４は、第１樹脂基板２２０よりも引張弾性率が小さい材料によって形成される。このような違いによって、中立軸２３０は、太陽電池セル２１０よりもポイントＰ側の位置に存在する。そのため、太陽電池セル２１０には引張応力が加わり、図３（ａ）の場合よりも太陽電池セル２１０の破損の発生が生じやすくなる。

ここでは、太陽電池モジュール１００の封止部材２２としてゲルを使用することによる効果を示すために、太陽電池モジュール１００の比較対象となる太陽電池モジュール３００を使用する。図４（ａ）−（ｄ）は、太陽電池モジュール１００の比較対象となる太陽電池モジュール３００に加わる熱衝撃の概要を示す。図４（ａ）−（ｄ）は、太陽電池モジュール３００の部分断面図であり、図３（ａ）−（ｂ）と同様に、図４（ａ）−（ｄ）の上側が受光面側に相当する。

図４（ａ）は、低温状態における太陽電池モジュール３００を示す。太陽電池モジュール３００では、ｚ軸の正方向側から順に、第１樹脂基板３２０、封止部材３２２、第２樹脂基板３２４が積層されており、封止部材３２２には、太陽電池ストリング３１６が封止されている。また、太陽電池ストリング３１６は、太陽電池セル３１０と、タブ配線３１２とによって構成されている。ここで、第１樹脂基板３２０、第２樹脂基板３２４、太陽電池セル３１０、タブ配線３１２、太陽電池ストリング３１６は、第１樹脂基板２０、第２樹脂基板２４、太陽電池セル１０、タブ配線１２、太陽電池ストリング１６と同様である。

一方、図４（ａ）に示す太陽電池モジュール３００においては、封止部材２２と封止部材３２２とが異なる。封止部材３２２には、ＥＶＡが使用される。ＥＶＡは封止部材として一般的に使用されており、前述のごとく、ＥＶＡの熱応力はシリコンゲルの熱応力よりも大きい。また、ケイ素が含まれた太陽電池セル３１０の熱膨張係数は、２．６×１０^−６Ｋ^−１であり、銅が含まれたタブ配線３１２の熱膨張係数は、１６．８×１０^−６Ｋ^−１である。

図４（ｂ）は、図４（ａ）から昇温させた場合の太陽電池モジュール３００を示す。ここでは、例えば、ＥＶＡの耐熱温度である９０℃近傍を想定する。この場合、第１樹脂基板３２０および第２樹脂基板３２４では、熱膨張３５０が生じる。前述のごとく、ＥＶＡの熱応力は大きいので、封止部材３２２は、熱膨張３５０による熱応力を太陽電池ストリング３１６に伝達する。その結果、隣接した太陽電池セル３１０は、ｙ軸において離れる方向の力を受ける。それにより、タブ配線３１２が引張応力３５２を受け、タブ配線３１２が切れるおそれがある。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）からさらに昇温させた場合の太陽電池モジュール３００を示す。ここでは、例えば、ポリカーボネート樹脂の耐熱温度である１３４℃以下である１２０℃近傍を想定する。第１樹脂基板３２０と第２樹脂基板３２４は、図４（ｂ）の場合よりも膨張する。さらに、封止部材３２２が液状化する。そのため、第１樹脂基板３２０のｙ軸方向の中央部分がｚ軸の正方向に膨張するとともに、第２樹脂基板３２４のｙ軸方向の中央部分がｚ軸の負方向に膨張する。これにより、封止部材３２２と第２樹脂基板３２４には、ｙ軸方向の中央部分においてｚ軸方向にふくらむように引張そりが発生する。

図４（ｄ）は、図４（ｃ）から降温させた場合の太陽電池モジュール３００を示す。ここでは、図４（ｂ）と同様に９０℃近傍を想定する。この場合、第１樹脂基板３２０および第２樹脂基板３２４では、熱収縮３５４が生じる。封止部材３２２は硬化するとともに、熱収縮３５４による熱応力を太陽電池ストリング３１６に伝達する。その結果、隣接した太陽電池セル３１０は、ｙ軸において近づく方向の力を受ける。それにより、隣接した太陽電池セル３１０に対して、セル接触３５６が発生するおそれがある。

一方、本実施例のように封止部材２２としてゲルを使用した場合、図４（ｂ）−（ｄ）における熱応力が太陽電池ストリング１６に伝わりにくくなる。特に、封止部材２２の引張弾性率は、第１樹脂基板２０、第２樹脂基板２４の引張弾性率よりも小さいので、第１樹脂基板２０、第２樹脂基板２４が熱で変形しても、変形による応力が封止部材２２において緩和される。そのため、ゲルのせん断変形によって熱応力の緩和効果が得られる。その結果、図４（ｂ）のようなタブ配線切れや、図４（ｄ）のようなセル接触３５６が生じにくくなり、太陽電池ストリング１６が破損しにくくなる。

以下では、太陽電池モジュール１００に対する熱衝撃試験結果を説明することによって、太陽電池モジュール１００の効果を説明する。図５は、太陽電池モジュール１００に対する熱衝撃試験結果を示す。熱衝撃試験では、１サイクルを１時間として、−４０℃と１２０℃との間を１００サイクル繰り返した場合の出力が測定される。また、測定結果の出力は、熱衝撃試験前の出力と比較される。本実施例では、第１樹脂基板２０、第２樹脂基板２４は、ポリカーボネート樹脂で形成され、封止部材２２は、シリコンゲルで形成される。本実施例では、５０サイクル時の出力が「９９．２％」であり、１００サイクル時の出力が「９８．７％」である。一方、比較例では、第１樹脂基板２０、第２樹脂基板２４に対応するようにポリカーボネート樹脂が使用され、封止部材２２に対応するようにＥＶＡが使用される。比較例では、５０サイクル時の出力が、タブ配線の切断によって、「０％」である。このように、本実施例では、比較例よりも、熱衝撃性が優れているといえる。

次に、太陽電池モジュール１００に対する高温試験結果を説明することによって、太陽電池モジュール１００の効果を説明する。図６は、太陽電池モジュール１００に対する高温試験結果を示す。ここで、本実施例、比較例は、図５と同様である。比較例に対して、１２０℃乾燥を行った場合、２５８時間経過しても外観に変化はないが、８０℃真空乾燥を行った場合、２５８時間経過すると気泡が発生する。一方、本実施例にして、８０℃真空乾燥を行った場合、２５８時間経過しても外観に変化はない。このように、本実施例では、比較例よりも、高温に対する耐性が優れているといえる。なお、本実施例を温度８０℃、湿度８５％の環境下に１０００時間さらした場合、２５８時間経過時の出力は、高温高湿試験前の出力の「９８．９％」であり、６３０時間経過時の出力は、高温高湿試験前の出力の「９８．７％」である。これより、本実施例では、高温高湿環境下においても出力の低下が抑制される。

これまで説明した太陽電池モジュール１００の製造方法を説明する。太陽電池モジュール１００は、太陽電池ストリング１６を、第１樹脂基板２０、封止部材２２、第２樹脂基板２４によってラミネートすることにより製造される。ラミネート装置では、例えばヒーター上に、第１樹脂基板２０、封止部材２２、第２樹脂基板２４が順に積層される。ここで、封止部材２２は２枚の樹脂シートにより構成され、２枚の樹脂シートの間に太陽電池ストリング１６が挟まれる。この積層体は、例えば真空状態で１５０℃程度に加熱される。その後、大気圧下でヒーター側に各構成部材を押し付けながら加熱を継続し、樹脂シートの樹脂成分を架橋させる。さらに、この積層体にフレームが取り付けられることによって、太陽電池モジュール１００が得られる。

本実施例によれば、封止部材２２は、ゲルを含んで形成されるので、第１樹脂基板２０から受ける熱応力の影響を太陽電池ストリング１６に伝達することを抑制できる。また、太陽電池ストリング１６への熱応力の影響が抑制されるので、タブ配線１２の破損が抑制される。また、タブ配線１２の破損が抑制されるので、太陽電池モジュール１００の耐衝撃性を向上できる。また、封止部材２２の光透過率が、７０〜９５％であるので、発電効率の低下を抑制できる。

また、第２樹脂基板２４の引張弾性率が第１樹脂基板２０の引張弾性率よりも大きいので、タブ配線１２に引張応力が加わる状況の発生を抑制できる。また、タブ配線１２に引張応力が加わる状況の発生が抑制されるので、タブ配線１２の破損の発生を抑制できる。また、第２樹脂基板２４と第１樹脂基板２０とを異なった材料で形成するので、第２樹脂基板２４を薄くことができる。また、第２樹脂基板２４が薄くなるので、太陽電池セル１０を薄くすることができる。

本実施例の概要は、次の通りである。本実施例のある態様の太陽電池モジュール１００は、第１樹脂基板２０と、第１樹脂基板２０に対向して配置される第２樹脂基板２４と、封止部材２２と、封止部材２２に封止される光電変換部（太陽電池セル１０、太陽電池ストリング１６）とを備える。封止部材２２は、第２樹脂基板２４と第１樹脂基板２０との間に配置される。封止部材２２は、ゲルを含んで形成される。

封止部材２２の光透過率は、７０〜９５％であってもよい。

第２樹脂基板２４の引張弾性率は、第１樹脂基板２０の引張弾性率よりも大きくてもよい。

第１樹脂基板２０と第２樹脂基板２４とは、異なった材料で形成されてもよい。

本実施例の他の態様の太陽電池モジュール１００は、第１樹脂基板２０と、第１樹脂基板２０に対向して配置される第２樹脂基板２４と、封止部材２２と、封止部材２２に封止される光電変換部（太陽電池セル１０、太陽電池ストリング１６）とを備える。封止部材２２は、第２樹脂基板２４と第１樹脂基板２０との間に配置される。隣接した光電変換部は互いにタブ配線で電気的に接続されている。封止部材２２は、ゲルを含んで形成される。

（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、複数の太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールに関する。さらに、太陽電池モジュールには、樹脂基板を使用する場合であっても、耐水性の向上が望まれる。これに対応するために、実施例２に係る太陽電池モジュールでは、第１樹脂基板と封止部材との間に、封止部材よりも水蒸気透過性の低い樹脂層が配置される。以下では、これまでとの差異を中心に説明する。

前述のごとく、太陽電池モジュール１００を軽量化するために、第１樹脂基板２０には、ガラス基板ではなく、ポリカーボネート樹脂が使用される。ガラス基板の水蒸気透過性はほぼ０であるが、ポリカーボネート樹脂の水蒸気透過性は４０〜５０ｇ／ｍ^２／ｄａｙであるので、後者の方が水分を透過しやすい。また、封止部材２２がシリコンゲルで形成されている場合、その水蒸気透過性は３００〜２５００ｇ／ｍ^２／ｄａｙである。雨等の水分が、第１樹脂基板２０、封止部材２２を透過して太陽電池セル１０に到達する状況は好ましくない。

図７は、本実施例２に係る太陽電池モジュール１００を示す断面図である。太陽電池モジュール１００は、太陽電池セル１０、タブ配線１２、接続配線１４、太陽電池ストリング１６、第１樹脂基板２０、封止部材２２、第２樹脂基板２４、第１樹脂層４０、第２樹脂層４２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樹脂層４０は、第１樹脂基板２０のｚ軸の負方向側および封止部材２２のｚ軸の正方向側に配置される。つまり、第１樹脂層４０は、第１樹脂基板２０と封止部材２２との間に配置される。第１樹脂層４０として、例えば、ＥＶＡ、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。ここでは、特にＥＶＡが使用されるとする。ＥＶＡについて、引張弾性率は０．０１〜０．２５ＧＰａであり、水蒸気透過性は３０〜５０ｇ／ｍ^２／ｄａｙである。このように、第１樹脂層４０の水蒸気透過性は、封止部材２２の水蒸気透過性よりも小さい。第１樹脂層４０を使用することにより、太陽電池セル１０に水分が到達する可能性が低減される。

第２樹脂層４２は、封止部材２２のｚ軸の負方向側および第２樹脂基板２４のｚ軸の正方向側に配置される。つまり、第２樹脂層４２は、封止部材２２と第２樹脂基板２４との間に配置される。第２樹脂層４２は、第１樹脂層４０と同様に、ＥＶＡ等によって形成され、例えば、第１樹脂層４０と同一の材料によって形成される。第２樹脂層４２が配置されることによって、太陽電池モジュール１００がｚ軸方向における対称性が向上する。

本実施例によれば、第１樹脂層４０の水蒸気透過性が、封止部材２２の水蒸気透過性よりも小さいので、水分が太陽電池セル１０に到達することを抑制できる。また、太陽電池セル１０への水分の到達が抑制されるので、太陽電池セル１０の故障発生を抑制できる。また、第２樹脂基板２４と封止部材２２との間に第２樹脂層４２が配置されるので、厚さ方向の構成の対称性を向上できる。また、厚さ方向の構成の対称性が向上されるので、太陽電池モジュール１００におけるそりの発生を抑制できる。また、太陽電池モジュール１００におけるそりの発生が抑制されるので、太陽電池モジュール１００の耐衝撃性を向上できる。

本実施例の概要は、次の通りである。第１樹脂基板２０と封止部材２２の間に配置される第１樹脂層４０をさらに備えてもよい。第１樹脂層４０の水蒸気透過性は、封止部材２２の水蒸気透過性よりも小さい。

以上、本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実施例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（光電変換部）
１２ タブ配線
１４ 接続配線
１６ 太陽電池ストリング（光電変換部）
２０ 第１樹脂基板
２２ 封止部材
２４ 第２樹脂基板
１００ 太陽電池モジュール

Claims (6)

1. 第１樹脂基板と、
   前記第１樹脂基板に対向して配置される第２樹脂基板と、
   前記第２樹脂基板と前記第１樹脂基板との間に配置される封止部材と、
   前記封止部材に封止される光電変換部とを備え、
   前記封止部材は、ゲルを含んで形成されることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記封止部材の光透過率は、７０〜９５％であ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。
3. 前記第２樹脂基板の引張弾性率は、前記第１樹脂基板の引張弾性率よりも大きい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。
4. 前記第１樹脂基板と前記第２樹脂基板とは、異なった材料で形成され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。
5. 前記第１樹脂基板と前記封止部材の間に配置される樹脂層をさらに備え、
   前記樹脂層の水蒸気透過性は、前記封止部材の水蒸気透過性よりも小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
6. 第１樹脂基板と、
   前記第１樹脂基板に対向して配置される第２樹脂基板と、
   前記第２樹脂基板と前記第１樹脂基板との間に配置される封止部材と、
   前記封止部材に封止される光電変換部とを備え、
   隣接した前記光電変換部は互いにタブ配線で電気的に接続されており、
   前記封止部材は、ゲルを含んで形成されることを特徴とする太陽電池モジュール。