JP2018014542A - 太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池と太陽電池を封止している封止材とが剥がれにくい、太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール１は、太陽電池１２と、配線材１４と、封止材１３とを備える。太陽電池１は、第１及び第２の主面１２ａ，１２ｂを有する。配線材１４は、第１の主面１２ａにおいて、太陽電池１２と電気的に接続されている。封止材１３は、太陽電池１２を封止している。封止材１３は、第１の封止部１３ａと第２の封止部１３ｂとを有する。第１の封止部１３ａは、非架橋性樹脂を含む。第１の封止部１３ａは、太陽電池１２の第１の主面１２ａ側に位置する。第２の封止部１３ｂは、架橋性樹脂及び顔料を含む。第２の封止部１３ｂは、太陽電池１２の第２の主面１２ｂ側に位置する。【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、環境負荷が小さいエネルギー源として、太陽電池モジュールが注目されている。

例えば、特許文献１には、透光性基板の上に、第１の主面側封止材、複数の太陽電池素子を配列してなる太陽電池素子群、白色化もしくは着色化した第２の主面側封止材、第２の主面保護材を順次積層した太陽電池モジュールが開示されている。この太陽電池モジュールにおいて、第１の主面側封止材部分は、透明材により構成されている。第１及び第２の主面側封止材は、それぞれエチレン・酢酸ビニル共重合体からなる。

特開２００５−７９１７０号公報

特許文献１に記載されているような太陽電池モジュールでは、太陽電池と、第１の主面側封止材とが、剥がれやすい。

本発明は、太陽電池と封止材とが剥がれにくい、太陽電池モジュールを提供することを主な目的とする。

本発明の太陽電池モジュールは、第一の配線材で直列接続され、第１及び第２の主面を有する複数の太陽電池で構成された複数の太陽電池ストリングと、平面視で、前記複数の太陽電池ストリングの外側に位置し、前記複数の太陽電池ストリング間を並列接続する第二の配線材と、前記複数の太陽電池の前記第１の主面側に配された第１の保護部材と、前記複数の太陽電池の前記第２の主面側に配された第２の保護部材と、前記第１の保護部材及び前記第２の保護部材の間において前記太陽電池を封止している封止材と、前記第二の配線材に接続され、断面視で、前記第２の配線材から前記第２の保護部材を突き抜ける位置まで一直線状に伸びており、当該太陽電池モジュール外部に取り出される引き出し配線と、を備え、前記封止材は、非架橋性樹脂を含み、前記複数の太陽電池の前記第１の主面側に位置する第１の封止部と、架橋性樹脂を含み、前記複数の太陽電池の前記第２の主面側に位置する第２の封止部とを有し、前記引き出し配線は、前記複数の太陽電池の厚み方向において、前記複数の太陽電池と前記第２の保護部材との間で太陽電池と重なる重畳部を備えており、前記複数の太陽電池の厚み方向において、前記重畳部の両側に前記第２封止部が配されている。

本発明によれば、太陽電池と、封止材とが剥がれにくい、太陽電池モジュールを提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。 図２は、第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的平面図である。 図３は、図２の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。 図４は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける略図的断面図である。 図５は、図２の線ＩＶ−ＩＶにおける略図的断面図である。 図６は、第３の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的平面図である。 図７は、図６の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。 図８は、図６の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける略図的断面図である。 図９は、図６の線ＩＶ−ＩＶにおける略図的断面図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

また、実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

（第１の実施形態）
図１に示されるように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池１２を備える。太陽電池１２は、第１の主面１２ａ及び第２の主面１２ｂを有する。太陽電池１２の種類は、特に限定されない。太陽電池１２は、例えば、結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池などであってもよい。太陽電池１２は、第１の主面１２ａにおいて受光した際にのみ発電を行うものであってもよいし、第１の主面１２ａにおいて受光した際に加えて、第２の主面１２ｂにおいて受光した際にも発電を行うものであってもよい。

太陽電池１２は、第１の主面１２ａ側に配された第１の電極と、第２の主面１２ｂ側に配された第２の電極とを備えている。第１の電極及び第２の電極のうちの一方が、電子を収集する電極であり、他方が正孔を収集する電極である。

複数の太陽電池１２は、配線材１４によって、電気的に接続されている。詳細には、隣り合う太陽電池１２の一方の太陽電池の第１の電極と、他方の太陽電池の第２の電極とが配線材１４により電気的に接続されている。このため、配線材１４の一方側部分は、第１の主面１２ａにおいて太陽電池１２と電気的に接続されている。

なお、配線材１４と太陽電池１２とは、樹脂接着剤や半田により接着されている。配線材１４と太陽電池１２とは、樹脂接着剤により接着されていることが好ましい。樹脂接着剤は、導電材を含んでいてもよい。

封止材１３は、太陽電池１２を封止している。封止材１３は、第１の封止部１３ａと、第２の封止部１３ｂとを有する。第１の封止部１３ａは、太陽電池１２の第１の主面１２ａ側に位置する。第２の封止部１３ｂは、太陽電池１２の第２の主面１２ｂ側に位置する。

第１の封止部１３ａは、非架橋性樹脂を含む。非架橋性樹脂は、酢酸ビニルモノマー単位を有しないことが好ましく、酢酸ビニルモノマー単位を有しないポリオレフィン樹脂であることがより好ましい。酢酸ビニルモノマー単位を有しないポリオレフィン樹脂は、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂の少なくとも一種を含むことが好ましい。

なお、本発明において、非架橋性樹脂とは、ゲル分率が５０％以下である樹脂をいう。本発明において、「ゲル分率」とは、以下の測定方法により測定されるものである。測定対象となる樹脂を１ｇ用意する。その樹脂を、１２０℃において、１００ｍｌのキシレンに、２４時間浸漬する。その後、キシレン中の残留物を取り出し、８０℃で１６時間乾燥させる。その後、乾燥後の残留物の質量を測定する。得られた結果から、以下の式（１）に基づいて、ゲル分率（％）を算出する。

（ゲル分率（％））＝（残留物の質量（ｇ））／（浸漬前の樹脂の質量（ｇ）） ・・・・・・・・・ （１）

第２の封止部１３ｂは、架橋性樹脂を含む。架橋性樹脂としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が好ましい。本発明において、架橋性樹脂とは、ゲル分率が５０％より大きい樹脂をいう。

第２の封止部１３ｂは、顔料を含む。顔料の色は、特に限定されない。顔料は、例えば白色であってもよい。白色の顔料の具体例としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、鉛白、硫酸バリウム、ホウ酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化マグネシウムなどが挙げられる。

封止材１３は、第１の保護部材１０と第２の保護部材１１との間に配されている。第１の保護部材１０は、太陽電池１２の第１の主面１２ａ側に配されている。第１の保護部材１０は、例えば、ガラス板などにより構成することができる。第２の保護部材１１は、太陽電池１２の第２の主面１２ｂ側に配されている。第２の保護部材１１は、第１の保護部材１０と対向している。第２の保護部材１１は、例えば樹脂により構成することができる。第２の保護部材１１は、アルミニウムなどからなる金属層やシリカなどからなる無機層を有していてもよい。

特許文献１のように、それぞれエチレン・酢酸ビニル共重合体からなる第１及び第２の主面側封止材において、第１の主面側封止材（受光面側の封止材）を透明材とし、第２の主面側封止材（裏面側の封止材）を白色化した太陽電池モジュールでは、太陽電池と第１の主面側封止材とが、剥がれやすい。

これに対して、太陽電池モジュール１では、太陽電池１２の第１の主面１２ａ側に位置する第１の封止部１３ａが、非架橋性樹脂を含む。このため、太陽電池１２と第１の封止部１３ａとが剥がれにくい。この理由としては、次のような理由が考えられる。第２の封止部に顔料を添加することにより、顔料を含まない第１の封止部と、顔料を含む第２の封止部とで特性が異なる。通常は、顔料を含む第２の封止部が顔料を含まない第１の封止部よりも、高剛性となる。このため、第１の封止部と第２の封止部の剛性の差による応力によって、太陽電池の第１の封止部側において、太陽電池と第１の封止部１３ａとが剥離しやすくなる。ここで、太陽電池モジュール１では、第１の封止部１３ａが、非架橋性樹脂を含む。このため、常温時のみでなく７５℃以上の高温時においても、第１の封止部１３ａの接着強度が高められている。これにより、第１の封止部１３ａ側における太陽電池１２と配線材１４との剥離が抑制されるものと考えられる。

第１の封止部１３ａに含まれる非架橋性樹脂は、７５℃以上の高温時において軟化することにより応力を緩和して太陽電池１３との接着力が増加する。このため、太陽電池１２と、第１の封止部１３ａとが、より剥がれにくい。

第２の封止部１３ｂに含まれる架橋性樹脂が、エチレン・酢酸ビニル共重合体である場合、架橋されて７５℃以上の高温時においても樹脂の剛性が高くなるが、第１の封止部１３ａの剛性を低くすることで応力が緩和される。このため、太陽電池１２と、第１の封止部１３ａとが、より剥がれにくい。

以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。

（実施例）
実施例１では、第１の封止部１３ａの形成に透明の非架橋性樹脂を用い、第２の封止部１３ｂの形成に白色の顔料を含む架橋性樹脂を用い、上記実施形態に係る太陽電池モジュール１と実質的に同様の構成を有する太陽電池モジュールを作製した。具体的には、第１の封止部１３ａの構成材料として、酢酸ビニルモノマー単位を有しないポリオレフィン樹脂を用いた。また、第２の封止部１３ｂの構成材料として、二酸化チタンを含有したエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた。

（比較例１）
比較例１では、第１の封止部１３ａの形成に透明の架橋性樹脂を用い、第２の封止部１３ｂの形成に白色の架橋性樹脂を用いたこと以外は実施例１と実質的に同様の構成を有する太陽電池モジュールを作製した。具体的には、第１の封止部１３ａの構成材料として、白色の顔料を含まないエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた。また、第２の封止部１３ｂの構成材料として、二酸化チタンを含有したエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた。

比較例２では、第２の封止部１３ｂの形成に白色の顔料を含まない架橋性樹脂を用いたこと以外は比較例１と実質的に同様の構成を有する太陽電池モジュールを作製した。具体的には、第１の封止部１３ａの構成材料として、白色の顔料を含まないエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた。また、第２の封止部１３ｂの構成材料として、白色の顔料を含まないエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた。

実施例１及び比較例１，２のそれぞれにおいて作製した太陽電池モジュールについて、耐湿試験を実施した。具体的には、湿度８５％、温度８５度の雰囲気に１０００時間以上の所定時間保持した。その後、第１の封止部１３ａが剥離しているか否かを目視観察した。結果を表１に示す。

表１に示すとおり、比較例１では、耐湿試験後に第１の封止部１３ａの剥離が確認されたが、実施例１では、耐湿試験後であっても第１の封止部１３ａの剥離は確認されなかった。白色の顔料を使用しない太陽電池モジュールである比較例２においては、比較例１と同様に第１の封止部１３ａ、第２の封止部１３ｂともに架橋性樹脂を用いているが、耐湿試験後であっても第１の封止部１３ａの剥離は確認されなかった。比較例１にて確認された第１の封止部１３ａの剥離は、架橋性樹脂に白色の顔料を添加することによって第２の封止部１３ｂの剛性が変化したことに起因して発生したものと考えられる。実施例１に示すように、第２の封止部１３ｂに白色の架橋性樹脂を用いた場合であっても、第１の封止部１３ａに透明の非架橋性樹脂を用いることで、太陽電池１２と第１の封止部１３ａとの剥離を防止することができる。

（第２の実施形態）
図２〜図４に示されるように、太陽電池モジュール１ａは、複数の太陽電池ストリング２を備えている。複数の太陽電池ストリング２は、ｙ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。複数の太陽電池ストリング２は、配線材１４ａ、１４ｂによって相互に電気的に接続されている。複数の太陽電池ストリング２には、太陽電池モジュール１ａの外部にまで引き出された引き出し配線１７が電気的に接続されている。

複数の太陽電池ストリング２は、それぞれ、複数の太陽電池１２を備えている。各太陽電池ストリング２において、複数の太陽電池１２は、ｙ軸方向に対して垂直なｘ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。各太陽電池ストリング２において、複数の太陽電池１２は、配線材１４によって相互に電気的に接続されている。

なお、本実施形態では、太陽電池モジュールが複数の太陽電池を備える例について説明する。但し、本発明は、この構成に限定されない。本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池をひとつのみ備えていてもよい。

太陽電池１２は、受光面１２ａと、裏面１２ｂとを有する。ここで、「受光面」とは、主として受光する主面のことである。太陽電池１２は、受光面１２ａにおいて受光したときのみ発電するものであってもよいし、受光面１２ａにおいて受光したときに加え、裏面１２ｂにおいて受光したときにも発電するものであってもよい。

太陽電池１２の受光面１２ａ側には、第１の保護部材１０が配されている。第１の保護部材１０は、例えばガラスなどにより構成することができる。

太陽電池１２の裏面１２ｂ側には、第２の保護部材１１が配されている。第２の保護部材１１は、例えば、樹脂により構成することができる。第２の保護部材１１は、例えば、アルミニウムなどからなる金属層やシリカなどからなる無機層が内部に設けられた樹脂シートにより構成されていてもよい。

第１の保護部材１０と第２の保護部材１１との間には、充填材層（封止部）１３が配されている。この充填材層１３により太陽電池ストリング２が封止されている。従って、充填材層１３は、封止部を構成している。

充填材層１３は、第１の封止部を構成している第１の充填材層１３ａと、第２の封止部を構成している第２の充填材層１３ｂとを含む。第１の充填材層１３ａは、太陽電池１２と第１の保護部材１０との間に配されている。一方、第２の充填材層１３ｂは、太陽電池１２と第２の保護部材１１との間に配されている。

第２の充填材層１３ｂは、顔料を含む。この顔料は、第２の充填材層１３ｂの光反射率を向上させるためのものである。顔料は、例えば酸化チタンなどの白色顔料により構成することができる。但し、顔料は、第２の充填材層１３ｂの光反射率を向上させることができるものであれば、白色以外の色調を有するものであってもよい。即ち、顔料は、太陽電池１２の発電に寄与する波長域の少なくとも一部の波長域の光を反射するものである限りにおいて特に限定されない。一方、太陽電池１２の受光面１２ａ側に配された第１の充填材層１３ａは、顔料を含まないことが好ましい。太陽電池１２の受光効率を高めるためである。

第１及び第２の充填材層１３ａ、１３ｂのそれぞれは、例えば樹脂を含んでいてもよい。第１及び第２の充填材層１３ａ、１３ｂは、それぞれ、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどからなる非架橋性樹脂やエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリエチレン、ポリプロピレンなどからなる架橋性樹脂を含んでいてもよい。第２の充填材層１３ｂは、架橋性樹脂を含むことが好ましく、エチレン・酢酸ビニル共重合体を含むことがさらに好ましい。第１の充填材層１３ａは、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方、またはエチレン・酢酸ビニル共重合体を含むことが好ましい。

なお、本発明において、「架橋性樹脂」とは、ゲル分率が５０％以上である樹脂をいう。一方、「非架橋性樹脂」とは、ゲル分率が５０％未満である樹脂をいう。

本発明において、「ゲル分率」とは、以下の測定方法により測定されるものである。測定対象となる樹脂を１ｇ用意する。その樹脂を、１２０℃において、１００ｍｌのキシレンに、２４時間浸漬する。その後、キシレン中の残留物を取り出し、８０℃で１６時間乾燥させる。その後、乾燥後の残留物の質量を測定する。得られた結果から、以下の式（１）に基づいて、ゲル分率（％）を算出する。

（ゲル分率（％））＝（残留物の質量（ｇ））／（浸漬前の樹脂の質量（ｇ）） ・・・・・・・・・ （１）

図４に示されるように、顔料を含む第２の充填材層１３ｂは、顔料を含まず、太陽電池１２の受光面１２ａ側に位置している第１の充填材層１３ａよりもゲル分率が大きい。第２の充填材層１３ｂは、第１の充填材層１３ａの表面及び側面を覆うように設けられている。第２の充填材層１３ｂの端部は、第１の保護部材１０に接している。従って、太陽電池１２の裏面１２ｂ側及び側方の全体に、顔料を含む第２の充填材層１３ｂが設けられている。

次に、太陽電池モジュール１ａの製造方法の一例について説明する。

まず、第１の保護部材１０の上に、第１の充填材層１３ａを構成するための少なくとも一枚の樹脂シートを配する。その上に、太陽電池ストリング２、第２の充填材層１３ｂを構成するための少なくとも一枚の樹脂シート、及び第２の保護部材１１をこの順番で配する。ここで、第２の充填材層１３ｂを構成するための樹脂シートとしては、第１の充填材層１３ａを構成するための樹脂シートよりも大きな樹脂シートを用いる。第２の充填材層１３ｂを構成するための樹脂シートの端部が、第１の充填材層１３ａを構成するための樹脂シートから露出するように第２の充填材層１３ｂを構成するための樹脂シートを配する。

次に、得られた積層体をラミネートすることにより、太陽電池モジュール１ａを完成させることができる。

以上説明したように、太陽電池モジュール１ａでは、太陽電池１２の裏面１２ｂ側に配された第２の充填材層１３ｂが顔料を含有している。このため、太陽電池モジュール１ａの太陽電池１２が設けられていない領域に入射した光が第２の充填材層１３ｂで乱反射される。その結果、太陽電池モジュール１ａへ入射した光の利用効率が高くなる。従って、改善された出力特性を得ることができる。

また、太陽電池モジュール１ａでは、顔料を含む第２の充填材層１３ｂが、第１の充填材層１３ａの表面及び側面を覆うように設けられている。このため、太陽電池モジュール１ａの側面からの光の漏れを抑制することができる。従って、太陽電池モジュール１ａへ入射した光の利用効率をさらに高めることができる。従って、より改善された出力特性を得ることができる。

さらに改善された出力特性を得る観点からは、第２の充填材層１３ｂの端部が第１の保護部材１０に接していることが好ましい。また、第２の保護部材１１が第２の充填材層１３ｂの表面及び側面を覆っていることが好ましい。

第２の充填材層１３ｂがエチレン・酢酸ビニル共重合体などの架橋性樹脂を含むことが好ましい。架橋性樹脂は、高温下においても流動性が低い。このため、第２の充填材層１３ｂに架橋性樹脂を含ませることにより、太陽電池モジュール１ａが高温になった場合であっても、第２の充填材層１３ｂの流動性は低い。従って、太陽電池１２などの変位を抑制することができる。

太陽電池モジュール１ａが高温になったときの太陽電池１２などの変位をより効果的に抑制する観点からは、架橋性樹脂を含む第２の充填材層１３ｂの端部が第１の保護部材１０に接触していることが好ましい。この構成は、第１の充填材層１３ａが、ポリエチレンやポリプロピレンなどの非架橋性樹脂を含む場合に特に有効である。

なお、ポリエチレンやポリプロピレンなどの非架橋性樹脂は、常温下においてはエチレン・酢酸ビニル共重合体などの架橋性樹脂よりも接着性に優れる。このため、常温下及び高温下の両方において太陽電池１２の変位を抑制する観点からは、第１の充填材層１３ａが非架橋性樹脂を含み、第２の充填材層１３ｂが架橋性樹脂を含むことが好ましい。

次に、主として図５を参照しながら、本実施形態に係る太陽電池モジュール１ａにおける引き出し配線１７の配置態様について詳細に説明する。引き出し配線１７の外側端部１７ａは、太陽電池１２よりも外側に位置している。引き出し配線１７は、外側端部１７ａから太陽電池モジュール１ａの中央側に向かって延びている。引き出し配線１７は、充填材層１３の内部を経由し、第２の保護部材１１を突き抜けて、第２の保護部材１１の充填材層１３とは反対側の表面の上に至っている。

引き出し配線１７の充填材層１３内に位置する部分の少なくとも一部は、太陽電池１２と厚み方向において重なっている。引き出し配線１７の充填材層１３内に位置する部分のうちの、太陽電池１２と厚み方向において重なっている引き出し配線１７の重畳部１７ｂと、太陽電池１２との間と、重畳部１７ｂと第２の保護部材１１との間との両方に、架橋性樹脂からなり、高温下において流動性が低い第２の充填材層１３ｂが位置している。即ち、重畳部１７ｂは、高温下において流動性が低い第２の充填材層１３ｂにより挟持されている。従って、太陽電池モジュール１ａが高温になったときの引き出し配線１７の変位を抑制することができる。

このように、重畳部１７ｂの両側に第２の充填材層１３ｂが位置した太陽電池モジュール１ａを製造するに際しては、重畳部１７ｂと太陽電池１２との間に樹脂シートをさらに配すればよい。

（第３の実施形態）
図６〜図８に示されるように、太陽電池モジュール１ｂは、複数の太陽電池ストリング２を備えている。複数の太陽電池ストリング２は、ｙ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。複数の太陽電池ストリング２は、配線材１４ａ、１４ｂによって相互に電気的に接続されている。複数の太陽電池ストリング２には、太陽電池モジュール１ｂの外部にまで引き出された引き出し配線１７が電気的に接続されている。

複数の太陽電池ストリング２は、それぞれ、複数の太陽電池１２を備えている。各太陽電池ストリング２において、複数の太陽電池１２は、ｙ軸方向に対して垂直なｘ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。各太陽電池ストリング２において、複数の太陽電池１２は、配線材１４によって相互に電気的に接続されている。

なお、本実施形態では、太陽電池モジュールが複数の太陽電池を備える例について説明する。但し、本発明は、この構成に限定されない。本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池をひとつのみ備えていてもよい。

太陽電池１２の一主面１２ａ側には、第１の保護部材１０が配されている。第１の保護部材１０は、ガラスからなる。本実施形態では、第１の保護部材１０は、ナトリウム等のアルカリ金属成分を含むガラスからなる。

太陽電池１２の他主面１２ｂ側には、第２の保護部材１１が配されている。第２の保護部材１１の少なくとも第１の保護部材１０側の表層は、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を含む。本実施形態では、第２の保護部材１１は、第１の保護部材１０側の表層を構成している第１の部分１１ａと、第１の保護部材１０とは反対側の表層を構成している第２の部分１１ｂと、第１の部分１１ａと第２の部分１１ｂとの間に配された第３の部分１１ｃとを有する。第１の部分１１ａと第３の部分１１ｃとは、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を含む。第２の部分１１ｂは、例えばアルミニウム箔やシリカなどからなる無機層等により構成されている。

太陽電池モジュール１ｂでは、太陽電池１２の一主面１２ａが受光面を構成しており、他主面１２ｂが裏面を構成している。ここで、「受光面」とは、主として受光する主面のことである。太陽電池１２は、受光面において受光したときのみ発電するものであってもよいし、受光面において受光したときに加え、裏面において受光したときにも発電するものであってもよい。

第１の保護部材１０と第２の保護部材１１との間には、充填材層１３が配されている。この充填材層１３により太陽電池ストリング２が封止されている。従って、充填材層１３は、封止部を構成している。

充填材層１３は、第１の封止部を構成している第１の充填材層１３ａと、第２の封止部を構成している第２の充填材層１３ｂとを含む。第１の充填材層１３ａは、太陽電池１２と第１の保護部材１０との間に配されている。第１の充填材層１３ａは、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を含む。第１の充填材層１３ａの構成材料と、第２の保護部材１１の第１の保護部材１０側の表層の構成材料とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

第２の充填材層１３ｂは、太陽電池１２と第２の保護部材１１との間に配されている。第２の充填材層１３ｂは、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリエチレンまたは、ポリプロピレンなどからなる架橋性樹脂を含む。

なお、裏面側に位置している第２の充填材層１３ｂは、例えば、酸化チタンなどの顔料を含んでいてもよい。

図８に示されるように、第１の保護部材１０側に位置している第１の充填材層１３ａは、第２の保護部材１１側に位置している第２の充填材層１３ｂよりも大きい。第１の充填材層１３ａの端部は、第２の充填材層１３ｂの端部よりも外側に至っている。そして、第１の充填材層１３ａの端部と、第２の保護部材１１の端部とが接触している。

次に、太陽電池モジュール１ｂの製造方法の一例について説明する。

まず、第１の保護部材１０の上に、第１の充填材層１３ａを構成するための少なくとも一枚の樹脂シートを配する。その上に、太陽電池ストリング２、第２の充填材層１３ｂを構成するための少なくとも一枚の樹脂シート、及び第２の保護部材１１をこの順番で配する。ここで、第１の充填材層１３ａを構成するための樹脂シートとしては、第２の充填材層１３ｂを構成するための樹脂シートよりも大きな樹脂シートを用いる。第１の充填材層１３ａを構成するための樹脂シートの端部が、第２の充填材層１３ｂを構成するための樹脂シートから露出するように第２の充填材層１３ｂを構成するための樹脂シートを配する。また、第２の充填材層１３ｂよりも大きな第２の保護部材１１を配する。

次に、得られた積層体をラミネートすることにより、太陽電池モジュール１ｂを完成させることができる。

以上説明したように、太陽電池モジュール１ｂでは、ガラスからなる第１の保護部材１０と太陽電池１２との間に位置する第１の充填材層１３ａがポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を含む。ここで、ポリエチレンやポリプロピレンは、含水率が低い。このため、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を第１の充填材層１３ａに含ませることにより、第１の充填材層１３ａの含水率を低くすることができる。よって、第１の保護部材１０に含まれるＮａ等のアルカリ成分が充填材層１３に溶出しにくい。従って、第１の保護部材１０に含まれるＮａ等のアルカリ成分が太陽電池１２に到達することを効果的に抑制することができる。よって、太陽電池１２のアルカリ成分に起因する劣化を抑制することができる。その結果、改善された耐久性を実現することができる。

また、太陽電池モジュール１ｂでは、少なくとも第２の保護部材１１の第１の保護部材１０側の表層が、含水量の少ないポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を含む。このため、第２の保護部材１１を透過して充填材層１３内に水分が浸入することが効果的に抑制されている。さらに、第２の保護部材１１と、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を含む第１の充填材層１３ａとが接触しているため、充填材層１３の側面からの水分の浸入も効果的に抑制されている。従って、太陽電池１２や配線材１４，１４ａの水分に起因する劣化が抑制されている。

また、第２の保護部材１１の少なくとも第１の保護部材１０側の表層と、第１の充填材層１３ａとの両方がポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を含む。このため、第２の保護部材１１の少なくとも第１の保護部材１０側の表層と第１の充填材層１３ａに含まれる樹脂の溶解パラメータの差が１以下とすることができる。この結果、第２の保護部材１１の端部と、第１の充填材層１３ａの端部との密着性が高く、第２の保護部材１１と第１の充填材層１３ａとの剥離が効果的に抑制されている。

さらに改善された耐久性を実現する観点からは、充填材層の全体を、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を含むものとすることが考えられる。このように、充填材層の全体を、ポリエチレンやポリプロピレンなどの非架橋性樹脂とした場合にあっては、太陽電池モジュールが高温になったときに、充填材層全体の流動性が高まる。その結果、太陽電池１２を確実に固定できなくなる虞がある。

それに対して太陽電池モジュール１ｂでは、第２の保護部材１１と太陽電池１２との間に配された第２の充填材層１３ｂが架橋性樹脂を含む。このため、太陽電池モジュール１ｂが高温になっても、第２の充填材層１３ｂの流動性はそれほど高まらない。従って、太陽電池モジュール１ｂが高温になった場合の太陽電池１２の変位を抑制することができる。

なお、本発明において、「架橋性樹脂」とは、ゲル分率が５０％以上である樹脂をいう。一方、「非架橋性樹脂」とは、ゲル分率が５０％未満である樹脂をいう。

本発明において、「ゲル分率」とは、以下の測定方法により測定されるものである。測定対象となる樹脂を１ｇ用意する。その樹脂を、１２０℃において、１００ｍｌのキシレンに、２４時間浸漬する。その後、キシレン中の残留物を取り出し、８０℃で１６時間乾燥させる。その後、乾燥後の残留物の質量を測定する。得られた結果から、以下の式（１）に基づいて、ゲル分率（％）を算出する。

（ゲル分率（％））＝（残留物の質量（ｇ））／（浸漬前の樹脂の質量（ｇ）） ・・・・・・・・・ （１）

次に、主として図９を参照しながら、太陽電池モジュール１ｂにおける引き出し配線１７の配置態様について詳細に説明する。引き出し配線１７の外側端部１７ａは、太陽電池１２よりも外側に位置している。引き出し配線１７は、外側端部１７ａから太陽電池モジュール１ｂの中央側に向かって延びている。引き出し配線１７は、充填材層１３の内部を経由し、第２の保護部材１１を突き抜けて、第２の保護部材１１の充填材層１３とは反対側の表面の上に至っている。

引き出し配線１７の充填材層１３内に位置する部分の少なくとも一部は、太陽電池１２と厚み方向において重なっている。引き出し配線１７の充填材層１３内に位置する部分のうちの、太陽電池１２と厚み方向において重なっている引き出し配線１７の重畳部１７ｂと、太陽電池１２との間と、重畳部１７ｂと第２の保護部材１１との間との両方に、架橋性樹脂からなり、高温下において流動性が低い第２の充填材層１３ｂが位置している。即ち、重畳部１７ｂは、高温下において流動性が低い第２の充填材層１３ｂにより挟持されている。従って、太陽電池モジュール１ｂが高温になったときの引き出し配線１７の変位を抑制することができる。

このように、重畳部１７ｂの両側に第２の充填材層１３ｂが位置した太陽電池モジュール１ｂを製造するに際しては、重畳部１７ｂと太陽電池１２との間に樹脂シートをさらに配すればよい。

１・・・太陽電池モジュール
２・・・太陽電池ストリング
１０・・・第１の保護部材（受光面）
１１・・・第２の保護部材（裏面）
１２・・・太陽電池
１２ａ・・・太陽電池の第１の主面
１２ｂ・・・太陽電池の第２の主面
１３・・・封止材（充填材層）
１３ａ・・・第１の封止部（第１の充填材層）
１３ｂ・・・第２の封止部（第２の充填材層）
１４，１４ａ・・・配線材
１７・・・引き出し配線
１７ａ・・・外側端部
１７ｂ・・・重畳部

Claims (6)

1. 太陽電池モジュールであって、
   第一の配線材で直列接続され、第１及び第２の主面を有する複数の太陽電池で構成された複数の太陽電池ストリングと、
   平面視で、前記複数の太陽電池ストリングの外側に位置し、前記複数の太陽電池ストリング間を並列接続する第二の配線材と、
   前記複数の太陽電池の前記第１の主面側に配された第１の保護部材と、
   前記複数の太陽電池の前記第２の主面側に配された第２の保護部材と、
   前記第１の保護部材及び前記第２の保護部材の間において前記太陽電池を封止している封止材と、
   前記第二の配線材に接続され、断面視で、前記第２の配線材から前記第２の保護部材を突き抜ける位置まで一直線状に伸びており、当該太陽電池モジュール外部に取り出される引き出し配線と、を備え、
   前記封止材は、非架橋性樹脂を含み、前記複数の太陽電池の前記第１の主面側に位置する第１の封止部と、架橋性樹脂を含み、前記複数の太陽電池の前記第２の主面側に位置する第２の封止部とを有し、
   前記引き出し配線は、前記複数の太陽電池の厚み方向において、前記複数の太陽電池と前記第２の保護部材との間で太陽電池と重なる重畳部を備えており、
   前記複数の太陽電池の厚み方向において、前記重畳部の両側に前記第２封止部が配されている、
   太陽電池モジュール。
2. 前記第一の封止部は、ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一方を含み、
   前記非架橋性樹脂は、酢酸ビニルモノマー単位を有しない、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記架橋性樹脂は、エチレン・酢酸ビニル共重合体であり、前記第２の封止部は、顔料を含む、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記第２の封止部は、断面視で前記第１の封止部の側面を曲線状に覆っており、
   前記第２の保護部材は、断面視で前記第２の封止部の側面を曲線状に覆っている、請求項１〜３の何れか一項に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記第２の封止部の端部は、前記第１の保護部材に接している、請求項１〜４の何れか一項に記載の太陽電池モジュール。
6. 前記第１の封止部の端部は、前記第２の封止部の端部よりも外側にまで至っており、前記第１の封止部の端部と、前記第２の封止部の端部とが接触している、請求項１〜３の何れか一項に記載の太陽電池モジュール。

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