JP2018107194A - 太陽電池モジュール、及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池セルの割れを抑制しながら、第２配線材を隠蔽して、意匠性に優れた太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】実施形態の一例である太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１１と、第１保護部材１２と、第２保護部材１３と、第１配線材１５と、第２配線材１６と、封止材１４とを備える。また、太陽電池モジュール１０は第２配線材１６を隠す隠蔽シート２０を備える。封止材１４は、隠蔽シート２０と第２配線材１６との間に充填されると共に、少なくとも１つの太陽電池セル１１と第１保護部材１２との間で、他の太陽電池セル１１と第１保護部材１２との間よりも厚みが厚くなった厚膜部２４を含む。少なくとも１つの太陽電池セル１１は、厚膜部２４の端部Ｐとモジュールの厚み方向に重なる位置で第２保護部材１３側に反っている。
【選択図】図２

Description

本開示は、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は、複数の太陽電池セルが第１配線材で接続されてなるストリングが、太陽電池セルの受光面側に設けられる第１保護部材と、太陽電池セルの裏面側に設けられる第２保護部材と、封止材とを用いてラミネートされた構造を有する。太陽電池モジュールには、さらに、太陽電池セルと重ならない位置で第１配線材と接続される第２配線材が設けられる。特許文献１に開示された太陽電池モジュールでは、かかる第２配線材を隠してモジュールの意匠性を向上させるために、第２配線材の第１保護部材側に向いた面を、着色された樹脂層で被覆している。

特開２００１−３３９０８９号公報

ところで、第２配線材に接続される一部の第１配線材は、太陽電池セルと第２配線材との間でフォーミング加工されて第２保護部材側に折り曲げられる。特許文献１の太陽電池モジュールでは、ある程度の厚みを有する樹脂層の端部が、第１配線材の折り曲げ部とモジュールの厚み方向に重なる。このため、特にラミネート工程において、樹脂層の端部により第１配線材の折り曲げ部に大きな負荷がかかり、当該配線材が取り付けられた太陽電池セルの端部が割れ易くなる。

本開示の一態様である太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルの受光面側に設けられた第１保護部材と、前記複数の太陽電池セルの裏面側に設けられた第２保護部材と、隣り合う前記太陽電池セル同士を接続する第１配線材と、前記太陽電池セルと重ならない位置で前記第１配線材と接続される第２配線材と、前記第１保護部材と前記第２保護部材との間に充填された封止材と、前記太陽電池セルと重ならないように前記第１保護部材と前記第２配線材との間に設けられ、前記第２配線材を隠す隠蔽シートとを備え、前記封止材は、前記隠蔽シートと前記第２配線材との間に充填されると共に、少なくとも１つの前記太陽電池セルと前記第１保護部材との間で、他の前記太陽電池セルと前記第１保護部材との間よりも厚みが厚くなった厚膜部を含み、少なくとも１つの前記太陽電池セルは、前記厚膜部の端部とモジュールの厚み方向に重なる位置で前記第２保護部材側に反っている。

本開示の一態様である太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルの受光面側に設けられた第１保護部材と、前記複数の太陽電池セルの裏面側に設けられた第２保護部材と、隣り合う前記太陽電池セル同士を接続する第１配線材と、前記太陽電池セルと重ならない位置で前記第１配線材と接続される第２配線材とを備える太陽電池モジュールの製造方法であって、前記第１保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に第１封止材を配置する工程と、前記第２保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に第２封止材を配置する工程と、前記第１封止材と前記前記第２配線材との間に第３封止材及び隠蔽シートを重ねて配置する工程と、前記各封止材を加熱しながら、前記各保護部材を互いに近づく方向に押圧するラミネート工程とを備え、前記隠蔽シートは、前記太陽電池セルと重ならないように、前記第１保護部材と前記第３封止材との間に配置され、前記第３封止材は、前記隠蔽シートと前記第２配線材との間からはみ出し、少なくとも１つの前記太陽電池セルの受光面上に位置するように配置される。

本開示の一態様によれば、第１配線材の折り曲げ部に大きな負荷が作用しないようにして太陽電池セルの割れを抑制しながら、第２配線材を隠蔽することができ、意匠性に優れた太陽電池モジュールを提供できる。

実施形態の一例である太陽電池モジュールの一部を示す平面図である。 図１中のＡＡ線断面の一部を示す図である。 実施形態の一例である太陽電池モジュールの製造方法を説明するための図である。 実施形態の他の一例である太陽電池モジュールの製造方法を説明するための図である。 比較例である太陽電池モジュールの製造方法を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、実施形態の一例について詳細に説明する。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、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。また、以下で説明する複数の実施形態の各構成要素を選択的に組み合わせることは当初から想定されている。

本明細書において、「略〜」との記載は、「略同一」を例に挙げて説明すると、完全に同一はもとより実質的に同一と認められるものを含む意図である。また、「第１の部材上に第２の部材を設ける」等の記載は、特に限定を付さない限り、第１及び第２の部材が直接接触して設けられる場合のみを意図しない。この記載は、第１及び第２の部材の間に他の部材が存在する場合を含むものである。

図１は実施形態の一例である太陽電池モジュール１０の一部を示す平面図、図２は図１中のＡＡ線断面の一部を示す図である。図１及び図２に例示するように、太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１１と、複数の太陽電池セル１１の受光面側に設けられた第１保護部材１２と、複数の太陽電池セル１１の裏面側に設けられた第２保護部材１３とを備える。また、太陽電池モジュール１０は、隣り合う太陽電池セル１１同士を接続する第１配線材１５と、太陽電池セル１１と重ならない位置で第１配線材１５と接続される第２配線材１６と、第１保護部材１２と第２保護部材１３との間に充填された封止材１４とを備える。

太陽電池モジュール１０は、さらに、太陽電池セル１１と重ならないように第１保護部材１２と第２保護部材１３との間に設けられ、第２配線材１６を隠す隠蔽シート２０を備える。詳しくは後述するが、封止材１４は、隠蔽シート２０と第２配線材１６との間に充填されると共に、少なくとも１つの太陽電池セル１１と第１保護部材１２との間で、他の太陽電池セル１１と第１保護部材１２との間よりも厚みが厚くなった厚膜部２４を含む。そして、当該少なくとも１つの太陽電池セル１１は、封止材１４の厚膜部２４の端部Ｐとモジュールの厚み方向に重なる位置で第２保護部材１３側に反っている。

ここで、太陽電池セル１１の「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。太陽電池セル１１に入射する光のうち、５０％超過（例えば、略１００％）が受光面側から入射する。なお、受光面・裏面の用語は、光電変換部などについても使用する。

複数の太陽電池セル１１は、太陽光を受光することでキャリアを生成する光電変換部と、光電変換部上に設けられ、キャリアを収取する集電極とをそれぞれ有する。光電変換部は、例えば４つの角が斜めにカットされた平面視略正方形状を有する。光電変換部は、一般的に黒色又は濃紺色を呈する。本実施形態では、集電極として、光電変換部の受光面上に形成された受光面電極と、裏面上に形成された裏面電極とが設けられている。

光電変換部は、例えば結晶系シリコン（Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体基板と、半導体基板上に形成された非晶質半導体層と、非晶質半導体層上に形成された透明導電層とを有する。具体例としては、ｎ型単結晶シリコン基板の一方の面にｉ型非晶質シリコン層、ｐ型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成し、他方の面にｉ型非晶質シリコン層、ｎ型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成した構造が挙げられる。透明導電層は、例えば酸化インジウム、酸化亜鉛等の金属酸化物に錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）等をドープした透明導電性酸化物で構成される。

集電極は、複数のフィンガー電極を含むことが好ましい。但し、裏面電極については、光電変換部の裏面の略全域を覆う電極であってもよい。複数のフィンガー電極は、互いに略平行に形成された細線状の電極である。集電極は、フィンガー電極よりも幅が太く、各フィンガー電極と略直交するバスバー電極を含んでいてもよい。バスバー電極が設けられる場合、第１配線材１５はバスバー電極に沿って取り付けられる。集電極は細線状の電極であるから、太陽電池セル１１の色は光電変換部の色に大きく依存する。このため、太陽電池セル１１は黒色又は濃紺色を呈する。

太陽電池モジュール１０は、太陽電池パネル３０と、太陽電池パネル３０の周縁部に取り付けられ当該周縁部を保護する金属製のフレーム３１とで構成される。太陽電池パネル３０は、例えば平面視略矩形形状を有するが、パネルの形状は適宜変更可能であり、五角形状のパネル、湾曲面を有するパネルなどであってもよい。太陽電池パネル３０の裏側には、バイパスダイオードを内蔵する端子ボックス（図示せず）が設けられていてもよい。

太陽電池モジュール１０において、複数の太陽電池セル１１は略同一平面上に配置されている。隣り合う太陽電池セル１１は、第１配線材１５によって直列に接続され、これにより太陽電池セル１１のストリング１８が形成される。第１配線材１５は、隣り合う太陽電池セル１１の間でモジュールの厚み方向に曲がり、一方の太陽電池セル１１の受光面と他方の太陽電池セル１１の裏面とに接着剤等を用いてそれぞれ取り付けられ、太陽電池セル１１の集電極と電気的に接続される。第１配線材１５は、一般的にインターコネクタ、或いはタブと呼ばれる。

太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１１が一列に並んだストリング１８を複数有する。複数のストリング１８は、例えば同じ数の太陽電池セル１１で構成され、互いに略平行に配置される。各ストリング１８の長手方向両側には、太陽電池セル１１と重ならない位置において、当該長手方向と略直交するように複数の第２配線材１６が設けられる。第２配線材１６は、一般的に渡りタブと呼ばれる。図１では、各ストリング１８の長手方向の一方側を図示しているが、他方側にも複数の第２配線材１６が設けられる。

第１配線材１５及び第２配線材１６は、いずれも平角形状の線材であって、一般的に銀色を呈する。各配線材は、例えば導電性の芯材と、芯材表面に形成されたメッキ層とを有していてもよい。芯材は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属を主成分として構成される。メッキ層の一例は、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、又は半田として使用される低融点合金などを主成分とする層である。第２配線材１６は、第１配線材１５よりも幅が太く、目立ち易い。このため、太陽電池モジュール１０では、第２配線材１６を覆う隠蔽シート２０を設けて、第２配線材１６を隠している。

第２配線材１６は、２つのストリング１８を直列接続する。また、一部の第２配線材１６は出力用配線材１７を介して上記端子ボックスに接続される。即ち、第２配線材１６には、ストリング１８同士を接続する配線材、及び１つのストリング１８と端子ボックスとを接続する配線材が含まれる。なお、ストリング１８同士を接続する一部の第２配線材１６にも出力用配線材１７が接続される。このように、バイパスダイオードが内蔵された端子ボックスと第２配線材１６とを接続することによって、例えば一部の太陽電池セル１１が影になったときに当該セルを含むストリング１８がバイパスされる。

図１に示す例では、６つのストリング１８の長手方向の一方側に、ストリング１８同士を接続する２本の第２配線材１６Ａが略同一直線上に配置されている。２本の第２配線材１６Ａは、６つのストリング１８の中央に位置する４つについて、隣り合う２つのストリング１８同士をそれぞれ接続している。各第２配線材１６Ａは、ストリング１８の２列分の短手方向長さよりやや短く、太陽電池セル１１に近接配置されている。第２配線材１６Ａと太陽電池セル１１との間隔は、例えば１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。

６つのストリング１８の長手方向の一方側には、さらに、１つのストリング１８と端子ボックスとを接続する２本の第２配線材１６Ｂが略同一直線上に配置されている。２本の第２配線材１６Ｂは、６つのストリング１８の両端に位置するストリング１８と端子ボックスとをそれぞれ接続している。各第２配線材１６Ｂは、ストリング１８の３列分の短手方向長さよりやや短く、ストリング１８同士を接続する２本の第２配線材１６Ａと略平行に配置されている。図１に示す例では、太陽電池セル１１側から、第２配線材１６Ａ、第２配線材１６Ｂの順で配置されている。

第２配線材１６には、各ストリング１８の両端に位置する太陽電池セル１１からそれぞれ延出した第１配線材１５が接続される。以下では、説明の便宜上、各ストリング１８の長手方向両端に位置する太陽電池セル１１を「太陽電池セル１１Ａ」、その他の太陽電池セル１１を「太陽電池セル１１Ｂ」という場合がある。なお、第１配線材１５には、太陽電池セル１１同士を接続する配線材と、１つの太陽電池セル１１と第２配線材１６とを接続する配線材が含まれる。

図２に例示するように、第２配線材１６に接続される一部の第１配線材１５は、太陽電池セル１１と第２配線材１６との間でフォーミング加工（曲げ加工）されて第２保護部材１３側に折り曲げられた折り曲げ部１５ａを有する。本実施形態では、第２配線材１６に接続される第１配線材１５のうち、太陽電池セル１１Ａの受光面に取り付けられた第１配線材１５に折り曲げ部１５ａが形成される。当該第１配線材１５は、太陽電池セル１１Ａの端部と第２配線材１６との間で第２保護部材１３側に折り曲げられ、第２配線材１６の第２保護部材１３側を向いた面に接合されている。また、折り曲げ部１５ａは太陽電池セル１１同士を接続する第１配線材１５にも形成される。

太陽電池モジュール１０は、上述のように、複数の太陽電池セル１１を第１配線材１５で接続してなるストリング１８が、第１保護部材１２、第２保護部材１３、及び封止材１４等を用いてラミネートされた構造を有する。本実施形態では、封止材１４が、太陽電池セル１１と第１保護部材１２との間に充填された第１封止材１４Ａと、太陽電池セル１１と第２保護部材１３との間に充填された第２封止材１４Ｂとを含むものとする。また、封止材１４は隠蔽シート２０と第２配線材１６との間に充填された第３封止材１４Ｃを含む。詳しくは後述するが、第３封止材１４Ｃの一部が上記厚膜部２４を形成し、第３封止材１４Ｃの端部Ｐが少なくとも１つの太陽電池セル１１の受光面上に位置している。

第１保護部材１２には、例えばガラス基板、樹脂基板、又は樹脂フィルム等の透光性を有する部材を用いることができる。耐熱性、耐久性等を考慮すると、ガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板の厚みは、例えば０．５ｍｍ〜６ｍｍ程度である。本実施形態では、第１保護部材１２として無色透明なガラス基板を用いるものとする。

第２保護部材１３には、第１保護部材１２と同じ透明な部材を用いてもよいし、不透明な部材を用いてもよい。本実施形態では、第２保護部材１３として樹脂フィルムを用いるものとする。樹脂フィルムは特に限定されないが、好適な一例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが挙げられる。第２保護部材１３の厚みは、例えば５０〜３００μｍ程度であり、好ましくは１００μｍ〜２００μｍである。

第２保護部材１３は、太陽電池セル１１と同色系であることが好ましい。太陽電池セル１１は、黒色又は濃紺色であるから、例えば第２保護部材１３の色は黒色又は濃紺色とされる。太陽電池セル１１と第２保護部材１３を同様の色にすれば、太陽電池モジュール１０を受光面側（第１保護部材１２側）から見たときに、各太陽電池セル１１の隙間から見える第２保護部材１３が目立ち難くなり、モジュールの意匠性が向上する。

第２保護部材１３は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光の吸収率が３０％以上であることが好ましい。以下、特に断らない限り、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの光を可視光という。第２保護部材１３は、可視光の一部について吸収率が３０％以上であればよいが、より好ましくは可視光の全てについて、即ち波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの全波長において吸収率が３０％以上である。この場合、第２保護部材１３の色は、太陽電池セル１１の色と同様の黒色、濃紺色、又はこれに近い色になり易い。第２保護部材１３を黒色にする場合、第２保護部材１３の可視光吸収率は、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、特に好ましくは７０％以上、最も好ましくは８０％以上である。

第２保護部材１３及び隠蔽シート２０には、同様の樹脂フィルムを適用できる。つまり、隠蔽シート２０は、可視光の吸収率が３０％以上であることが好ましく、可視光の全てについて吸収率が３０％以上であることがより好ましい。隠蔽シート２０の可視光吸収率は、例えば８０％以上である。第２保護部材１３及び隠蔽シート２０は、各々の可視光吸収率が略同一であることが好適である。この場合、隠蔽シート２０が目立ち難くなり、例えば太陽電池セル１１、第２保護部材１３、及び隠蔽シート２０の色が統一されてモジュールの意匠性がより向上する。なお、これらの色は色相だけでなく、色調も同様であることが好ましい。

第２保護部材１３及び隠蔽シート２０の光吸収率Ａ（％）は、目的とする波長範囲の測定が可能な分光光度計を用いて、各層の光透過率Ｔ（％）及び光反射率Ｒ（％）をそれぞれ測定し、次式により算出できる。
Ａ＝１００−Ｔ−Ｒ
光透過率及び光反射率の測定は、ＪＩＳ−Ｋ７３７５に基づいて行うことができる。分光光度計としては、株式会社島津製作所社製のＳｏｌｉｄＳｐｅｃ−３７００を使用できる。

隠蔽シート２０は、上述のように、第１保護部材１２と第２配線材１６との間に設けられている。隠蔽シート２０は、第２配線材１６を隠蔽する役割を果たすものであり、第１保護部材１２側から第２配線材１６が見えないように着色されている。このため、太陽電池セル１１の発電に影響を与えないように、太陽電池セル１１と重ならない位置に隠蔽シート２０を配置する必要がある。また、隠蔽シート２０は、例えば各太陽電池セル１１よりも第２保護部材１３側に配置され、隠蔽シート２０の第１保護部材１２側に向いた面は各太陽電池セル１１の受光面よりも第１保護部材１２側に位置する。

隠蔽シート２０は、第２保護部材１３と同色系であることが好ましく、例えば白色であってもよいが、より好ましくは隠蔽シート２０及び第２保護部材１３が太陽電池セル１１と同色系である。好適な隠蔽シート２０は、第２配線材１６よりも可視光の反射率が低く、黒色又は濃紺色を呈する。隠蔽シート２０の厚みは、第２保護部材１３と同様に、例えば５０〜３００μｍ程度であり、好ましくは１００μｍ〜２００μｍである。

本実施形態では、各ストリング１８の長手方向両側に配置された各第２配線材１６をそれぞれ覆う２枚の隠蔽シート２０が設けられている。隠蔽シート２０は、例えば各ストリング１８の長手方向一方側に配置された４本の第２配線材１６をそれぞれ覆うように、各第２配線材１６につき１枚ずつ設けられてもよい。但し、生産性等を考慮すると、１枚の隠蔽シート２０を用いて４本の第２配線材１６を隠蔽することが好ましい。図１に示す例では、第２配線材１６の長手方向に長く延び、略一定の幅を有する帯状の隠蔽シート２０が設けられている。隠蔽シート２０の幅は、例えば２ｃｍ〜４ｃｍ程度である。

隠蔽シート２０は、多少位置ズレしても全ての第２配線材１６を隠蔽できるように、各第２配線材１６が配置される範囲よりも大きく、第２配線材１６Ａ，１６Ｂの幅及びそれらの間隔を足した長さより幅広に形成される。このため、隠蔽シート２０の幅方向一端部は、第１配線材１５の折り曲げ部１５ａとモジュールの厚み方向に重なっている。この場合、ラミネート工程で折り曲げ部１５ａに大きな負荷（圧力）が作用し易くなるが、太陽電池モジュール１０では第３封止材１４Ｃによって当該圧力を分散することができる。

隠蔽シート２０（第２保護部材１３についても同様）は、樹脂フィルムを構成する樹脂中に可視光を吸収する色材が分散した構造を有する。或いは、隠蔽シート２０は、複数の樹脂層がラミネートされた構造を有し、各樹脂層の少なくとも１層に色材が含有されたものであってもよい。また、表面に着色層が印刷された樹脂フィルムであってもよい。樹脂フィルムは、封止材１４よりも耐熱性が高く（例えば、軟化点、ガラス転移点、又は融点が高い）、ラミネート工程で溶融しない樹脂で構成されることが好ましい。

隠蔽シート２０を黒色又は濃紺色にする場合、色材として、カーボンブラック、アニリンブラック、チタンブラック、非磁性フェライト、マグネタイト等の黒色顔料を用いることができる。或いは、黄色顔料、赤色顔料、青色顔料などを混合して、隠蔽シート２０の色を黒色又は濃紺色に調整してもよい。色材の含有量は、例えば隠蔽シート２０の体積に対して５体積％〜５０体積％程度である。

隠蔽シート２０を黒色又は濃紺色とし、且つ波長７８０ｎｍ〜１２００ｎｍの近赤外光の透過率を高くするために、ペリレンブラック、硫化ビスマス、ルモゲンブラック、銀錫合金粒子などの色材を用いてもよい。この場合、隠蔽シート２０を透過した近赤外光が、例えば第２配線材１６等で反射されて太陽電池セル１１に入射し、光の利用効率が向上する。

隠蔽シート２０は、例えばラミネート工程で溶融しないので、隠蔽シート２０と第２配線材１６との接着性を確保するために、隠蔽シート２０と第２配線材１６との間にも封止材１４が充填される。また、隠蔽シート２０と第２配線材１６との間に充填される封止材１４は、隠蔽シート２０による第１配線材１５の折り曲げ部１５ａに対する負荷を軽減する。本実施形態では、第３封止材１４Ｃが充填されるものとして説明するが、各封止材には同じものが適用されてもよく、その場合、ラミネート工程後において各封止材の界面は明確に形成されない。

封止材１４を構成する樹脂の例としては、ポリオレフィン、ポリエステル、エポキシ樹脂、αオレフィンとカルボン酸ビニルとの共重合体などが挙げられる。中でも、ポリオレフィン、及びαオレフィンとカルボン酸ビニルとの共重合体（エチレン−酢酸ビニル共重合体：ＥＶＡ）が好適である。例えば、第１封止材１４Ａにポリオレフィンを適用し、第２封止材１４Ｂ及び第３封止材１４ＣにＥＶＡを適用してもよい。また、第１封止材１４Ａ及び第２封止材１４Ｂにポリオレフィンを用い、第３封止材１４ＣにＥＶＡを用いてもよい。なお、第２封止材１４Ｂは色材を含有していてもよいが、本実施形態では無色透明な樹脂で構成されているものとする。

第１封止材１４Ａ、第２封止材１４Ｂ、及び第３封止材１４Ｃの厚みは、例えば３００μｍ〜８００μｍであり、各々の厚みは略同一であってもいし、互いに異なっていてもよい。第３封止材１４Ｃは、第１封止材１４Ａ及び第２封止材１４Ｂより厚みが薄くてもよい。

封止材１４は、上述のように、少なくとも１つの太陽電池セル１１と第１保護部材１２との間で、他の太陽電池セル１１と第１保護部材１２との間よりも厚みが厚くなった厚膜部２４を含む。本実施形態では、第３封止材１４Ｃの一部が厚膜部２４を形成し、第３封止材１４Ｃの端部Ｐが少なくとも１つの太陽電池セル１１の受光面上に位置する。つまり、第３封止材１４Ｃが隠蔽シート２０の下からはみ出し、第３封止材１４Ｃ（厚膜部２４）の端部Ｐが、第１配線材１５の折り曲げ部１５ａとモジュールの厚み方向に重なる位置ではなく、太陽電池セル１１と重なる位置に存在する。

第３封止材１４Ｃは、隠蔽シート２０と同様に、第２配線材１６の長手方向に長く延びた、略一定の幅を有する帯状に形成されている。第３封止材１４Ｃの幅は隠蔽シート２０の幅よりも広く、第３封止材１４Ｃの一部（厚膜部２４）は各ストリング１８の端に位置する６つの太陽電池セル１１Ａの受光面上に配置されている。第３封止材１４Ｃの幅は、例えば３ｃｍ〜７ｃｍ程度である。図１では、太陽電池セル１１Ａの受光面上に存在する第３封止材１４Ｃ（厚膜部２４）にドットハッチングを付している（実際には透明）。

第３封止材１４Ｃは、例えば隠蔽シート２０と第２配線材１６の間の全域に介在し、６つの太陽電池セル１１Ａの受光面の１０％〜４０％を覆うように設けられる。太陽電池セル１１Ａの受光面上に延出した部分の第３封止材１４Ｃの大きさ、即ち厚膜部２４の幅は、例えば１ｃｍ〜３ｃｍである。なお、第３封止材１４Ｃは、端部Ｐと折り曲げ部１５ａとがモジュールの厚み方向に重ならないように配置されればよく、例えば太陽電池セル１１Ａ，１１Ｂを覆うように配置されてもよい。但し、材料コスト削減等の観点から、第２配線材１６に最も近接する太陽電池セル１１Ａの受光面上に端部Ｐが位置するように、第３封止材１４Ｃを設けることが好適である。

本実施形態では、第２配線材１６に最も近接する太陽電池セル１１Ａの受光面上に端部Ｐが位置し、当該太陽電池セル１１Ａが第２保護部材１３側に反っている。太陽電池セル１１Ａは、第３封止材１４Ｃに覆われた部分がラミネート工程で第１保護部材１２側から押圧され、端部Ｐとモジュールの厚み方向に重なる位置１１ｐを起点として第２保護部材１３側に湾曲する。つまり、第３封止材１４Ｃを太陽電池セル１１Ａの受光面上まで延ばすことで、隠蔽シート２０及び第３封止材１４Ｃの厚みに起因して発生する圧力の一部を太陽電池セル１１Ａで受容し、当該圧力が折り曲げ部１５ａに集中することを防止している。これにより、太陽電池セル１１の端部の割れが防止される。

太陽電池セル１１Ａは、受光面上に第３封止材１４Ｃ（厚膜部２４）が存在する部分、例えば第２配線材１６側の端部から１ｃｍ〜３ｃｍの範囲が第２保護部材１３側に反っている。太陽電池セル１１Ａは、例えば端部Ｐに対応する位置１１ｐから第２配線材１６側の端部に向かって次第に第２保護部材１３に近づくように緩やかに湾曲する。第３封止材１４Ｃの厚みによっても異なるが、例えば、太陽電池セル１１Ａの平坦な部分の受光面から第２保護部材１３側の端部の受光面までのモジュールの厚み方向に沿った長さが３００μｍ〜８００μｍとなる程度に、太陽電池セル１１Ａが湾曲する。６つの太陽電池セル１１Ａは、それぞれ同様に湾曲していてもよい。

また、隠蔽シート２０及び第３封止材１４Ｃが設けられた部分で、第２保護部材１３が裏側に膨出していてもよい。第２保護部材１３は、太陽電池セル１１Ａと同様に、例えば端部Ｐとモジュールの厚み方向に重なる位置、又はその近傍から裏面側に膨出している。

以下、図３を参照しながら、上記構成を備えた太陽電池モジュール１０の製造方法の一例について説明する。図３は、太陽電池モジュール１０の各構成部材を分離したラミネート前の状態を示している。また、図４に実施形態の他の一例を示す。ここでは、比較例として図５を参照する。

上記構成を備えた太陽電池モジュール１０の製造工程には、下記の工程が含まれる。
（１）第１保護部材１２と複数の太陽電池セル１１との間に、第１封止材１４Ａを配置する工程。
（２）第２保護部材１３と複数の太陽電池セル１１との間に、第２封止材１４Ｂを配置する工程。
（３）第１保護部材１２と第２配線材１６との間に、第３封止材１４Ｃ及び隠蔽シート２０を重ねて配置する工程。
（４）当該各封止材を加熱しながら、第１保護部材１２及び第２保護部材１３を互いに近づく方向に押圧するラミネート工程。

上記（１）〜（３）の工程により、各構成部材が図３に示す順で積層される。本実施形態では、第２保護部材１３、第１封止材１４Ａ、及び第２封止材１４Ｂに、同程度の大きさの樹脂フィルムが用いられる。隠蔽シート２０には略一定の幅を有する帯状の樹脂フィルムが用いられ、第３封止材１４Ｃには隠蔽シート２０よりも幅広の樹脂フィルムが用いられる。第１保護部材１３及び隠蔽シート２０は、例えば黒色又は濃紺色を呈する。

上記（４）のラミネート工程では、上記（１）〜（３）の工程で得られた積層体を、例えば真空状態で１５０℃程度に加熱する。その後、大気圧下で積層体を押圧しながら所定時間加熱を継続して太陽電池パネル３０を作製する。このとき、ストリング１８は第１保護部材１２及び第２保護部材１３の両側から押圧され、ストリング１８には圧力が作用する。最後に、フレーム３１等を太陽電池パネル３０に取り付けて太陽電池モジュール１０が得られる。

図３に例示するように、太陽電池モジュール１０の製造工程では、太陽電池セル１１と重ならないように、第１保護部材１２と第３封止材１４Ｃとの間に隠蔽シート２０を配置する。そして、第３封止材１４Ｃの一部が、隠蔽シート２０と第２配線材１６との間からはみ出し、少なくとも１つの太陽電池セル１１の受光面上に位置するように、第３封止材１４Ｃを配置する。図３に示す例では、第２配線材１６に最も近接する太陽電池セル１１Ａの受光面上に端部Ｐが位置するように、第３封止材１４Ｃが配置されている。

図４に示す例では、第３封止材１４Ｄの一部が太陽電池セル１１Ａの受光面上に位置するように、第３封止材１４Ｄが配置される点で、図３に示す例と共通する。一方、第３封止材１４Ｄは、第３封止材１４Ｃよりも大きく、例えば太陽電池セル１１Ｂの受光面上にも配置される。第３封止材１４Ｄには、第１封止材１４Ａと略同一の大きさを有する樹脂フィルムが用いられてもよい。この場合、第３封止材１４Ｄは全ての太陽電池セル１１を覆い、当該封止材の端部は太陽電池セル１１の受光面上に位置せず、太陽電池パネル３０の端部近傍に位置する。

図３及び図４に示す例では、第３封止材１４Ｃ，１４Ｄの端部が積層体の厚み方向に第１配線材１５の折り曲げ部１５ａと重なる位置に存在しないのに対して、図５に示す比較例では、第３封止材１００の端部１０１が折り曲げ部１５ａと重なる位置に存在する。図３〜図５に示す積層体をラミネート工程に提供して圧縮した場合、比較例では、折り曲げ部１５ａが隠蔽シート２０の端部及び第３封止材１００の端部１０１によって押圧され、折り曲げ部１５ａに大きな圧力が作用する。第１配線材１５の折り曲げ部１５ａに大きな圧力が作用すると、第１配線材１５が取り付けられた太陽電池セル１１Ａの端部が割れるといった問題が発生し得る。

これに対し、図３及び図４に示す積層体を用いた場合は、太陽電池セル１１Ａ側に延出した第３封止材１４Ｃ，１４Ｄによって折り曲げ部１５ａに作用する圧力が分散され、当該圧力が大幅に低減される。図３に示す積層体を用いた場合は、受光面上に第３封止材１４Ｃの端部Ｐが位置する太陽電池セル１１Ａが、ラミネート工程で第２保護部材１３側に反って緩やかに湾曲する。つまり、隠蔽シート２０及び第３封止材１４Ｃの厚みに起因して発生する圧力の一部を太陽電池セル１１Ａが受容することで、折り曲げ部１５ａへの集中によるセル割れを防止できる。

第３封止材１４Ｄが全ての太陽電池セル１１及び第２配線材１６を覆う場合は、例えば各太陽電池セル１１を湾曲させることなく、上記セル割れを防止することができる。第３封止材１４Ｄの端部が太陽電池セル１１Ｂの受光面上に位置する場合は、当該太陽電池セル１１Ｂがラミネート工程で第２保護部材１３側に反って緩やかに湾曲する。材料コストを考慮すると、第３封止材１４Ｄより第３封止材１４Ｃを用いることが好適である。

なお、隠蔽シート２０及び第２保護部材１３の色は黒色、濃紺色に限定されず、例えば市場で求められるデザインに応じて、太陽電池セル１１と全く異なる色（例えば、黄色、緑色、赤色、白色など）にすることも可能である。隠蔽シート２０の色は、上述のように波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの広範囲で可視光吸収率が５０％以上であれば略黒色となるが、特定波長のみで光吸収率が高く、可視光の一部を反射する場合、隠蔽シート２０の色は黄色、緑色、赤色等になる。隠蔽シート２０の色を赤色にする場合は、赤色顔料を用いればよい。

１０ 太陽電池モジュール、１１，１１Ａ，１１Ｂ 太陽電池セル、１２ 第１保護部材、１３ 第２保護部材、１４ 封止材、１４Ａ 第１封止材、１４Ｂ 第２封止材、１４Ｃ 第３封止材、１５ 第１配線材、１５ａ 折り曲げ部、１６，１６Ａ，１６Ｂ 第２配線材、１７ 出力用配線材、１８ ストリング、２０ 隠蔽シート、２４ 厚膜部、３０ 太陽電池パネル、３１ フレーム、Ｐ 端部

Claims (7)

1. 複数の太陽電池セルと、
   前記複数の太陽電池セルの受光面側に設けられた第１保護部材と、
   前記複数の太陽電池セルの裏面側に設けられた第２保護部材と、
   隣り合う前記太陽電池セル同士を接続する第１配線材と、
   前記太陽電池セルと重ならない位置で、前記第１配線材と接続される第２配線材と、
   前記第１保護部材と前記第２保護部材との間に充填された封止材と、
   前記太陽電池セルと重ならないように前記第１保護部材と前記第２配線材との間に設けられ、前記第２配線材を隠す隠蔽シートと、
   を備え、
   前記封止材は、前記隠蔽シートと前記第２配線材との間に充填されると共に、少なくとも１つの前記太陽電池セルと前記第１保護部材との間で、他の前記太陽電池セルと前記第１保護部材との間よりも厚みが厚くなった厚膜部を含み、
   少なくとも１つの前記太陽電池セルは、前記厚膜部の端部とモジュールの厚み方向に重なる位置で前記第２保護部材側に反っている、太陽電池モジュール。
2. 前記第２配線材に最も近接する前記太陽電池セルの受光面上に前記厚膜部の端部が位置し、当該太陽電池セルが前記第２保護部材側に反っている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 前記第２保護部材及び前記隠蔽シートは、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光の吸収率が３０％以上である、請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記第２保護部材及び前記隠蔽シートは、各々の前記可視光の吸収率が略同一である、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記封止材は、前記第１保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に充填された第１封止材と、前記第２保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に充填された第２封止材と、前記隠蔽シートと前記第２配線材との間に充填された第３封止材と、を含み、
   前記第３封止材の一部が前記厚膜部を形成し、前記第３封止材の端部が少なくとも１つの前記太陽電池セルの受光面上に位置している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
6. 複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルの受光面側に設けられた第１保護部材と、前記複数の太陽電池セルの裏面側に設けられた第２保護部材と、隣り合う前記太陽電池セル同士を接続する第１配線材と、前記太陽電池セルと重ならない位置で前記第１配線材と接続される第２配線材と、を備える太陽電池モジュールの製造方法であって、
   前記第１保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に第１封止材を配置する工程と、
   前記第２保護部材と前記複数の太陽電池セルとの間に第２封止材を配置する工程と、
   前記第１封止材と前記第２配線材との間に第３封止材及び隠蔽シートを重ねて配置する工程と、
   前記各封止材を加熱しながら、前記各保護部材を互いに近づく方向に押圧するラミネート工程と、
   を備え、
   前記隠蔽シートは、前記太陽電池セルと重ならないように、前記第１保護部材と前記第３封止材との間に配置され、
   前記第３封止材は、前記隠蔽シートと前記第２配線材との間からはみ出し、少なくとも１つの前記太陽電池セルの受光面上に位置するように配置される、太陽電池モジュールの製造方法。
7. 前記第３封止材は、前記第２配線材に最も近接する前記太陽電池セルの受光面上に当該封止材の端部が位置するように配置される、請求項６に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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