JP2019193400A - ヒータ内蔵太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】下端縁を十分に加熱することができ、良好な融雪機能を有するヒータ内蔵太陽電池モジュール、及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、ヒータシート１４を有するヒータ内蔵太陽電池モジュール１０であって、ヒータシート１４が、平面視長方形状の基材シート２１、並びに基材シート２１の一方の面上にそれぞれ配置された複数のヒータ部２２、第１端子領域２３、第２端子領域２４、第１電極配線２５及び第２電極配線２６を有し、第１電極配線２５及び第２電極配線２６は、複数のヒータ部２２を並列接続し、かつそれぞれ第１端子領域２３と第２端子領域２４とに接続され、基材シート２１の一対の長辺の少なくとも一方側の縁部には、複数のヒータ部２２のうちの１つのヒータ部２２ａが配置され、ヒータ部２２ａよりもさらに端縁側には、第１電極配線２５及び第２電極配線２６が配置されていない。【選択図】図２

Description

本発明は、ヒータ内蔵太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。

クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目され、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発されている。降雪地域に設置される太陽電池モジュールの場合は、受光面への積雪により発電ができなくなる、あるいは発電効率が低下するという不都合を有する。そのため、表面に付着した雪を融かすことができる太陽電池モジュールが開発されている。融雪機能付き太陽電池モジュールの一例として、表面保護パネルと太陽電池セルとの間に、ヒータ機能を有するシートを配置したものが知られている。表面保護パネルと太陽電池セルとの間にヒータ機能を有するシートを配置する場合、発電効率を低下させないために、このシートは遮光性が低いことが求められる。このため、特許文献１においては、線状のヒータが多重に折り返して張られた構造が提案され、特許文献２においては、透明フィルムの表面に透明電極膜を被覆したものなどが例示されている。このように、表面保護パネルと太陽電池セルとの間にヒータ機能を有するシートを配置する場合、十分な透光性を確保する必要があるため、使用するヒータの材料や形状が制限され、高い融雪機能が発揮できない場合がある。

これに対し、太陽電池セルにおける表面保護パネルとは反対側にヒータ機能を有するシートを配置した太陽電池モジュールも開発されている。太陽電池セルにおける受光面とは反対の面側にヒータ機能を有するシートを設ける場合、透光性を考慮せずにヒータを密に配置することができるため、融雪機能を高めることができる。特許文献３においては、表面保護層、太陽電池素子、及び発熱体をこの順に有し、可撓性を有する太陽電池一体型融雪シートが提案されている。しかし、特許文献３においては、融雪性を考慮した、発熱体の形状、構造等については検討されていない。

特開平８−２６０６３８号公報 特開２００４−３９７５３号公報 特開２０１５−８２６１１号公報

通常、屋根等において長方形状の太陽電池モジュールを配置する場合、長辺が上下に位置するように配置されることが多い。また、複数の太陽電池モジュールを並列に接続する必要があるため、太陽電池モジュールには２つの端子領域（電源取り出し部）が必要となる。なお、各端子領域には、２つの電極端子が設けられる。さらに、融雪機能を高めるためには、シート全面をほぼ覆うように複数のヒータ部を配置することが望ましく、複数のヒータ部も並列接続する必要がある。これらが考慮された従来のヒータ内蔵太陽電池モジュールのヒータシートとしては、図４の構造を有するものがある。

図４のヒータシート１００は、平面視長方形状であり、長辺が上下に位置するよう、屋根の上などに斜めに配置される。図４のヒータシート１００を有するヒータ内蔵太陽電池モジュールを屋根に配置した場合、下方が屋根の軒側、上方が屋根の棟側となる。図４のヒータシート１００は、基材シート１０１、並びにこの基材シート１０１の裏面にそれぞれ配置された１０のヒータ部１０２、第１端子領域１０３、第２端子領域１０４、第１電極配線１０５、及び第２電極配線１０６を有する。第１電極配線１０５及び第２電極配線１０６は、１０のヒータ部１０２を並列接続している、また、第１電極配線１０５及び第２電極配線１０６は、それぞれ第１端子領域１０３と第２端子領域１０４とに接続している。なお、第１端子領域１０３からモジュールの裏面側に第１電極の端子及び第２電極の端子が露出するように構成され、第２端子領域１０４からもモジュールの裏面側に第１電極の端子及び第２電極の端子が露出するように構成される。このように２つの端子領域が左右に設けられていることにより、複数の太陽電池モジュールを横に並べて配置した場合、隣り合う第１電極の端子同士及び第２電極の端子同士を接続することで、複数のヒータシート１００が並列に接続される。

ヒータシート１００においては、第１電極配線１０５は基材シート１０１の一方の面の周縁部を覆うように設けられ、一方、第２電極配線１０６は第１電極配線１０５よりも内側に設けられ、それぞれのヒータ部１０２と接続している。このような構造のヒータシート１００の場合、ヒータシート１００の下端縁からヒータ部１０２までに、少なくとも第１電極配線１０５分の距離があるため、ヒータシート１００の下端縁、すなわち太陽電池モジュールの下端縁を十分に加熱することができない。下端縁を十分に加熱できない場合、この表面に積もった雪を十分に融かすことができない。特に、軒側の先端である下端縁上に雪が融けずに残ると、上方（棟側）に積もった滑り落ちることができないため、モジュール表面が下端から徐々に雪で覆われやすくなる。このため、ヒータ内蔵太陽電池モジュールにおいては、下端縁を特に十分に加熱可能な構造とすることが重要である。

一方、ヒータシート１００における第１電極配線１０５及び第２電極配線１０６は、モジュールの厚みを増加させないために薄膜であることが望まれる。このため、十分な導電性を確保するために、第１電極配線１０５及び第２電極配線１０６は、幅を広くする必要がある。例えば、第１電極配線１０５及び第２電極配線１０６の幅は、電気的特性を満足するために２０〜３０ｍｍ程度の幅が必要となることがある。従って、図４のヒータシート１００に対して、配線を細くすることでヒータ部１０２を下端縁に近づけ、下端縁を十分に加熱可能な構造とすることは困難である。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、下端縁を十分に加熱することができ、良好な融雪機能を有するヒータ内蔵太陽電池モジュール、及びその製造方法を提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明は、表面保護パネル、太陽電池セル、及びヒータシートがこの順に積層された平面視長方形状の積層体を備えるヒータ内蔵太陽電池モジュールであって、上記ヒータシートが、平面視長方形状の基材シート、並びに上記基材シートの一方の面上にそれぞれ配置された複数のヒータ部、第１端子領域、第２端子領域、第１電極配線及び第２電極配線を有し、上記第１電極配線及び上記第２電極配線は、上記複数のヒータ部を並列接続し、かつそれぞれ上記第１端子領域と上記第２端子領域とに接続され、上記基材シートの一対の長辺の少なくとも一方側の縁部には、上記複数のヒータ部のうちの１つが配置され、この１つのヒータ部よりもさらに端縁側には、上記第１電極配線及び上記第２電極配線が配置されていないヒータ内蔵太陽電池モジュールである。

当該ヒータ内蔵太陽電池モジュールのヒータシートは、一対の長辺の少なくとも一方側の縁部に設けられた１つのヒータ部よりもさらに外側に配線を配置していない構造となっている。すなわち、この１つヒータ部を端縁に極めて近づけて配置することができる。このため、この１つのヒータ部を配置した側が下側となるように当該ヒータ内蔵太陽電池モジュールを設置した場合、下端縁を十分に加熱することができ、良好な融雪機能を発揮することができる。

上記複数のヒータ部は、それぞれ略帯状であり、かつ上記基材シートの長辺に沿って配置され、上記第１端子領域は、上記基材シートの一対の短辺の一方側に配置され、上記第２端子領域は、上記基材シートの一対の短辺の他方側に配置され、上記第１電極配線は、上記基材シートの一対の短辺の一方側の縁部に配置される第１電極端縁部、上記第１電極端縁部と上記複数のヒータ部の一端とをそれぞれ連結する複数の第１電極ヒータ部連結部、上記第１電極端縁部と上記第１端子領域とを連結する第１電極第１端子領域連結部、及び上記第１電極端縁部と上記第２端子領域とを連結する第１電極第２端子領域連結部を有し、上記第２電極配線は、上記基材シートの一対の短辺の他方側の縁部に配置される第２電極端縁部、上記第２電極端縁部と上記複数のヒータ部の他端とをそれぞれ連結する複数の第２電極ヒータ部連結部、上記第２電極端縁部と上記第１端子領域とを連結する第２電極第１端子領域連結部、及び上記第２電極端縁部と上記第２端子領域とを連結する第２電極第２端子領域連結部を有し、上記第１電極第２端子領域連結部、及び上記第２電極第１端子領域連結部が、上記複数のヒータ部のうちのいずれか２つのヒータ部の間にそれぞれ配置されていることが好ましい。

ヒータシートをこのような構造とすることで、具体的に基材シートの双方の長辺側の縁部に、それぞれ複数のヒータ部のうちの１つが配置され、この各ヒータ部よりも外側には、第１電極配線及び第２電極配線が配置されていない配置とすることができる。従って、両長辺側のどちらを下方に配置しても、下端縁を十分に加熱することができる。また、このような構造のヒータシートは、比較的生産性高く製造することもできる。

上記複数の第１電極ヒータ部連結部及び上記複数の第２電極ヒータ部連結部のうちの少なくとも１つが切断されていてもよい。例えば、地域によっては、積雪量がそれほど多くなく、全面を加熱する必要が無い場合もある。この場合、例えばヒータ部毎にオンオフのスイッチを設ける構造としたり、ヒータ部の大きさや出力等が異なる複数種のヒータ内蔵太陽電池モジュールを製造したりすることは、生産コストの上昇に繋がる。これに対し、当該ヒータ内蔵太陽電池モジュールにおいて、複数の第１電極ヒータ部連結部及び上記複数の第２電極ヒータ部連結部のうちの少なくとも１つが切断されたものは、同一工程で同一のものを作製し、加熱不要な部分のヒータ部に接続される連結部を切断することで製造することができ、一部のヒータ部を加熱しない構成とすることができる。このようにすることで、融雪のための電力消費量を抑えつつ、このようなヒータ内蔵太陽電池モジュールの生産コストの上昇も抑制することができる。

上記第１電極配線及び上記第２電極配線の幅が、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。第１電極配線及び第２電極配線の幅を上記範囲とすることで、十分な導電性を確保しつつ、十分な広さのヒータ部の配置領域を確保することができ、融雪機能をより高めることができる。

上記基材シートの一方の長辺と、この一方の長辺側の縁部に配置された上記１つのヒータ部との距離が、１０ｍｍ以下であることが好ましい。このようにすることで、下端縁をより十分に加熱することができ、融雪機能をより高めることができる。

当該ヒータ内蔵太陽電池モジュールは、上記積層体の少なくとも長辺側側面を覆う金属製のフレームをさらに備えることが好ましい。このような金属製のフレームをさらに備える場合、長辺側の縁部に近接して配置されたヒータ部により、金属製のフレームも比較的加熱されやすくなり、フレームによっても融雪が促進され得る。従って、このような構成とすることで、下端縁における融雪機能をより高めることができる。

上記課題を解決するためになされた別の本発明は、当該ヒータ内蔵太陽電池モジュールの製造方法であって、上記基材シートと、この基材シートの一方の面に積層される金属層とを備える金属積層シートにおける上記金属層の一部をエッチングにより除去する工程を備え、上記エッチングにより、上記金属層から上記複数のヒータ部、第１電極配線及び第２電極配線を形成するヒータ内蔵太陽電池モジュールの製造方法である。

当該製造方法によれば、エッチングにより、基材シート上に、複数のヒータ部、第１電極配線及び第２電極配線を形成することができ、効果的に当該ヒータ内蔵太陽電池モジュールを製造することができる。

本発明によれば、下端縁を十分に加熱することができ、良好な融雪機能を有するヒータ内蔵太陽電池モジュール、及びその製造方法を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るヒータ内蔵太陽電池モジュールの模式的部分断面図である。 図２は、図１のヒータ内蔵太陽電池モジュールのヒータシートの底面図である。 図３は、他の実施形態に係るヒータ内蔵太陽電池モジュールのヒータシートの平面図である。 図４は、従来のヒータ内蔵太陽電池モジュールのヒータシートの底面図である。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るヒータ内蔵太陽電池モジュール、及びその製造方法について詳説する。

＜ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０＞
本発明の一実施形態に係る図１のヒータ内蔵太陽電池モジュール１０は、表面保護パネル１２、太陽電池セル１３、ヒータシート１４及びバックシート１５がこの順に積層された積層体１１と、フレーム１６とを備える。ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０においては、表面保護パネル１２側（図１における上側）表面が受光面となっている。積層体１１は、平面視長方形状である。図１は、積層体１１の平面視における短辺に沿った断面における端縁部分を模式的に図示している。当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０においては、ヒータシート１４以外の構成は、従来公知のヒータ内蔵太陽電池モジュールの構成を採用することができる。

表面保護パネル１２は、透光性を有する板又はシートである。表面保護パネル１２は、表面側の耐候性、耐衝撃性等の機能を有する。表面保護パネル１２の材質としては、ガラスや樹脂を挙げることができる。樹脂としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等を挙げることができる。

太陽電池セル１３は、表面保護パネル１２側から入射される光に基づき発電を行う素子である。太陽電池セル１３は、光エネルギーを電気エネルギーに変換することができ、変換された電気エネルギーを外部に取り出せるものであれば特に限定されない。太陽電池セル１３の種類としては、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、リボンシリコン太陽電池、球状シリコン太陽電池、薄膜シリコン太陽電池、ヘテロ接合（ＨＩＴ）太陽電池、ＣＩＧＳ系太陽電池、ＣｄＴｅ系太陽電池、色素増感型太陽電池、有機半導体太陽電池、ＩＩＩ−Ｖ族多接合型太陽電池などを挙げることができる。

ヒータシート１４は、太陽電池セル１３の裏面側、すなわち太陽電池セル１３とバックシート１５との間に配設される。ヒータシート１４の具体的構造については、後述する。

バックシート１５は、裏面側の耐候性、耐衝撃性等の機能を有する。バックシート１５の材質としては、表面保護パネル１２の材質と同様のものを挙げることができる。但し、バックシート１５は、透光性を有する必要はない。

太陽電池セル１３及びヒータシート１４は、表面保護パネル１１とバックシート１５との間に、封止材１７を介して積層されている。すなわち、太陽電池セル１３及びヒータシート１４は、封止材１７ａ、１７ｂ、１７ｃにより封止された状態となっている。封止材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体などのポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、合成ゴム等を挙げることができる。なお、表面保護パネル１１と太陽電池セル１３との間に介在する封止材１７ａには、波長変換剤が含有されていることが好ましい。

フレーム１６は、積層体１１の少なくとも長辺側の側面を覆うように構成されている。フレーム１６は、積層体１１の表面及び裏面の端縁も覆うように構成される。フレーム１６の材質としては、アルミニウム、ステンレス等の金属が好ましく、アルミニウムがより好ましい。

（ヒータシート１４）
ヒータシート１４は、基材シート２１、並びに基材シート２１の一方の面上にそれぞれ配置された７つのヒータ部２２（２２ａ〜２２ｇ）、第１端子領域２３、第２端子領域２４、第１電極配線２５、及び第２電極配線２６を有する（図１、図２参照）。なお、図２は、バックシート１５側から見たヒータシート１４の底面図であり、光入射面側を表面とすると、裏面から見た図である。すなわち、７つのヒータ部２２、第１端子領域２３、第２端子領域２４、第１電極配線２５、及び第２電極配線２６は、基材シート２１の裏面側に設けられている。また、ヒータシート１４は、平面視長方形状であり、長辺が上下に位置するよう、屋根の上などに斜めに配置される。ヒータシート１４を有するヒータ内蔵太陽電池モジュール１０を屋根に配置した場合、例えば図２のヒータシート１４における下方（ヒータ部２２ａ側）が屋根の軒側、上方（ヒータ部２２ｇ側）が屋根の棟側となる。

基材シート２１は、平面視長方形状を有する。基材シート２１は、通常、樹脂シートである。基材シート２１の材質としては、表面保護パネル１２の材質として例示した樹脂を挙げることができ、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。

７つのヒータ部２２は、それぞれ略帯状であり、基材シート２１の長辺に沿って配置される。７つのヒータ部２２は、図２において、左右方向に沿ってそれぞれ平行に、離間されて配置される。

各ヒータ部２２は、例えば多重に折り返して張られた金属線から構成することができる。この金属線の材質は特に限定されず、銅、アルミニウム、ステンレス、鉄等を挙げることができるが、第１電極配線２５及び第２電極配線２６と同じ材質であることが好ましい。例えば、ヒータ部２２を構成する金属線、第２電極配線及び第２電極配線２６をいずれも銅により形成することができる。ヒータ部２２を構成する金属線、第２電極配線及び第２電極配線２６の材質が同じである場合、後述するエッチング方法により効果的にヒータシート１４を製造することができる。

ヒータ部２２を構成する金属線の幅、径等は特に限定されず、求めるヒータの発熱量（出力）などに応じて適宜設定することができる。例えば、発熱量を高める場合、金属線の幅、径を細くし、抵抗を高めることができる。

各ヒータ部２２の出力は同じであってもよく、異なっていてもよい。上述のように、ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０においては、下端縁を十分に加熱することが求められる。従って、下端縁に配置され得る両端のヒータ部２２ａ及びヒータ部２２ｇの出力が大きくなるように設計することが好ましい。

なお、当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０においては、各ヒータ部２２ｃ〜２２ｇは一定の間隔を空けて配置されている。このため、例えば図４の従来のヒータ内蔵太陽電池モジュール１００と比べて、ヒータ部の総面積（ヒータシートの一方の面においてヒータ部が配置された総面積の割合）が小さくなり、この結果、消費電力を抑えることができる。各ヒータ部２２ｃ〜２２ｇの離間距離の下限としては、例えば２０ｍｍであり、３０ｍｍが好ましく、４０ｍｍがより好ましい。上記離間距離を上記下限以上とすることで、消費電力をより抑えることができる。一方、この離間距離の上限としては、６０ｍｍが好ましく、５０ｍｍがより好ましく、４５ｍｍがさらに好ましい。上記離間距離を上記上限以下とすることで十分な融雪機能を確保することができる。

基材シート２１の一方の長辺（図２における下側の長辺）と、この一方の長辺側の縁部に配置されたヒータ部２２ａとの距離Ｌの上限は、１０ｍｍが好ましく、８ｍｍがより好ましく、６ｍｍがさらに好ましい。このように距離Ｌを短く設定することで、ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０の下端縁をより十分に加熱することができ、融雪機能をより高めることができる。なお、この距離Ｌの下限としては、例えば１ｍｍであり、２ｍｍであってもよい。

第１端子領域２３は、基材シート２１の一対の短辺の一方側（図２における左側）に配置される領域である。第１端子領域２３には、第１電極配線２５及び第２電極配線２６が接続され、ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０の裏面側（図１における下側）から、バックシート１５を貫通して、第１電極の端子（図示しない）及び第２電極の端子（図示しない）が露出するように構成される。

一方、第２端子領域２４は、基材シート２１の一対の短辺の他方側（図２における右側）に配置される領域である。第２端子領域２４にも、第１電極配線２５及び第２電極配線２６が接続され、ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０の裏面側（図１における下側）から、バックシート１５を貫通して、第１電極の端子（図示しない）及び第２電極の端子（図示しない）が露出するように構成される。

このように、第１端子領域２３及び第２端子領域２４は、ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０の裏面側から、それぞれ第１電極の端子及び第２電極の端子を取り出すように構成された領域である。当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０においては、このように２つの端子領域（第１端子領域２３及び第２端子領域２４）が設けられていることにより、複数のヒータ内蔵太陽電池モジュール１０を横に並べて配置した場合、隣り合う第１電極の端子同士及び第２電極の端子同士を接続することで、複数のヒータシート１４が並列に接続される。

第１電極配線２５は、第１電極端縁部２５１、７つの第１電極ヒータ部連結部２５２（２５２ａ〜２５２ｇ）、第１電極第１端子領域連結部２５３、及び第１電極第２端子領域連結部２５４を有する。

第１電極端縁部２５１は、基材シート２１の一対の短辺の一方側（図２における左側）の縁部に配置される。第１電極端縁部２５１は、直線状であり、基材シート２１の左側短辺に沿って設けられている。

７つの第１電極ヒータ部連結部２５２（２５２ａ〜２５２ｇ）は、第１電極端縁部２５１と７つのヒータ部２２ａ〜２２ｇの一端（図２における左側端）とをそれぞれ連結する部分である。

第１電極第１端子領域連結部２５３は、第１電極端縁部２５１と第１端子領域２３とを連結する部分である。

７つの第１電極ヒータ部連結部２５２及び第１電極第１端子領域連結部２５３は、直線状の第１電極端縁部２５１から延出した、短い長さの部分である。

第１電極第２端子領域連結部２５４は、第１電極端縁部２５１と第２端子領域２４とを連結する部分である。第１電極第２端子領域連結部２５４は、直線状の第１電極端縁部２５１から延出し、ヒータ部２２ａとヒータ部２２ｂとの間を通って、第２端子領域２４に連結している。

第２電極配線２６は、第２電極端縁部２６１、７つの第２電極ヒータ部連結部２６２（２６２ａ〜２６２ｇ）、第２電極第１端子領域連結部２６３、及び第２電極第２端子領域連結部２６４を有する。

第２電極端縁部２６１は、基材シート２１の一対の短辺の他方側（図２における右側）の縁部に配置される。第２電極端縁部２６１は、基材シート２１の右側短辺に沿った直線状部分と、この直線状部分から、ヒータ部２２ｂとヒータ部２２ｃとの間に沿って延出し、さらにヒータ部２２ｂ側（図２における下側）に折れ曲がって延出した、Ｌ字状の枝分かれ部分とを有する。

７つの第２電極ヒータ部連結部２６２（２６２ａ〜２６２ｇ）は、第２電極端縁部２６１と７つのヒータ部２２ａ〜２２ｇの他端（図２における右側端）とをそれぞれ連結する部分である。

第２電極第１端子領域連結部２６３は、第２電極端縁部２６１と第１端子領域２３とを連結する部分である。第２電極第１端子領域連結部２６３は、第２電極端縁部２６１のＬ字状部分から延出し、ヒータ部２２ｂとヒータ部２２ｃとの間を通って、第１端子領域２３に連結している。

第２電極第２端子領域連結部２６４は、第２電極端縁部２６１のＬ字状部分から延出し、第２電極端縁部２６１と第２端子領域２４とを連結する部分である。

７つの第２電極ヒータ部連結部２６２及び第２電極第２端子領域連結部２６４は、第２電極端縁部２６１から延出した、短い長さの部分である。

このように、第１電極第２端子領域連結部２５４は、ヒータ部２２ａとヒータ部２２ｂとの間に配置されている。また、第２電極第１端子領域連結部２６３は、ヒータ部２２ｂとヒータ部２２ｃとの間に配置されている。

第１電極配線及び第２電極配線の材質としては、導電性を有する限り特に限定されないが、銅、アルミニウム、ステンレス、鉄等の金属が好ましく、銅がより好ましい。

第１電極配線２５（特には、第１電極端縁部２５１、及び第１電極第２端子領域連結部２５４）及び第２電極配線２６（特には、第２電極端縁部２６２、及び第２電極第１端子領域連結部２６３）の幅の下限としては、１０ｍｍが好ましく、２０ｍｍがより好ましい。各配線の幅を上記下限以上とすることで、導電性を高めることができる。一方、上記幅の上限としては、５０ｍｍが好ましく、４０ｍｍがより好ましく、３０ｍｍがさらに好ましい。各配線の幅を上記上限以下とすることで、十分な広さのヒータ部２２の配置領域を確保することができる。

なお、第１電極配線２５及び第２電極配線２６の平均厚さとしては、例えば５μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。また、特に材質に銅を使用した場合などにおいては、５μｍ以上２０μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上１４μｍ以下がさらに好ましい。各配線の平均厚さを上記下限以上とすることで、十分な導電性を確保することができる。一方、各配線の平均厚さを上記上限以下とすることで、ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０の薄型化を図ることができる。

当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０のヒータシート１４においては、第１電極配線２５及び第２電極配線２６が、７つのヒータ部２２ａ〜２２ｇを並列接続し、かつそれぞれ第１端子領域２３と第２端子領域２４とに接続されている。また、基材シート２１の一対の長辺の一方側の縁部（図２における最下方）には、ヒータ部２２ａが配置され、ヒータ部２２ａよりもさらに端縁側（図２における下側）には、第１電極配線２５及び第２電極配線２６が配置されていない。このため、当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０によれば、このヒータ部２２ａを設けた側が下側となるように当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０を設置した場合、下端縁を十分に加熱することができ、良好な融雪機能を発揮することができる。なお、当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０のヒータシート１４においては、基材シート２１の一対の長辺の他方側の縁部（図２における最上方）には、ヒータ部２２ｇが配置され、ヒータ部２２ｇよりもさらに端縁側（図２における上側）には、第１電極配線２５及び第２電極配線２６が配置されていない。従って、このヒータ部２２ｇを設けた側が下側となるように当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０を設置した場合であっても、下端縁（ヒータ部２２ｇ側端縁）を十分に加熱することができ、良好な融雪機能を発揮することができる。

なお、当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０のヒータシート１４の電源としては、交流電源を用いてもよいし、直流電源を用いてもよい。直流電源の場合、第１電極配線２５及び第２電極配線２６の一方が正極となり、他方が負極となる。その他、例えば交流電源を基本としつつ、特定の条件下で太陽電池セルからの直流電流で動作するように構成されていてもよい。

（ヒータシート１４’）
本発明の他の実施形態に係るヒータ内蔵太陽電池モジュールは、図３のヒータシート１４’を備える。当該ヒータ内蔵太陽電池モジュールは、図２のヒータシート１４のかわりに図３のヒータシート１４’を備えること以外は、図１のヒータ内蔵太陽電池モジュール１０と同じである。

図３のヒータシート１４’は、第１電極端縁部２５１と、図３における上側３つのヒータ部２２ｅ〜２２ｇの一端とをそれぞれ連結する第１電極ヒータ部連結部２５２ｅ〜２５２ｇが切断されていること以外は、図２のヒータシート１４と同様である。

ヒータシート１４’においては、第１電極ヒータ部連結部２５２ｅ〜２５２ｇが切断されていることにより、上側３つのヒータ部２２ｅ〜２２ｇには電流が流れない構成となっている。例えば、積雪量がそれほど多くない地域に設置する場合は、全面を加熱する必要が無いこともあるため、このようなヒータシート１４’を備えるヒータ内蔵太陽電池モジュールを用いることで、融雪のための電力消費量を抑えることができる。なお、切断される第１電極ヒータ部連結部２５２の本数は限定されるものでは無い。但し、ヒータシートとして機能するためには、複数の第１電極ヒータ部連結部２５２のうちの少なくとも１つは切断されていない。また、後述するように、このような構造のヒータシート１４’は、エッチングを用いる製造方法により効率的に、生産性高く製造することができる。

＜ヒータ内蔵太陽電池モジュールの製造方法＞
当該ヒータ内蔵太陽電池モジュール１０の製造方法は特に限定されないが、以下の方法により好適に製造することができる。すなわち、本発明の一実施形態は、当該ヒータ内蔵太陽電池モジュールの製造方法であって、上記基材シートと、この基材シートの一方の面に積層される金属層とを備える金属積層シートにおける上記金属層の一部をエッチングにより除去する工程を備え、上記エッチングにより、上記金属層から上記複数のヒータ部、第１電極配線及び第２電極配線を形成する。

金属積層シートとしては、基材シートとしてのポリエチレンテレフタレートシートの表面に、金属層としての銅層（銅箔）が積層されたシートを挙げることができる。このような金属積層シートに対して、金属層表面の一部をマスクしてエッチングすることにより、金属層におけるマスクをしていない部分が除去される。このエッチング方法としては特に限定されず、公知の湿式エッチング法等を採用することができる。

このようなエッチング方法により、基材シート上に、金属線からなる複数のヒータ部、第１電極配線及び第２電極配線を形成することができ、効果的にヒータシートを得ることができる。

また、図３のヒータシート１４’を製造する場合も、図２のヒータシート１４をいったん製造し、配線の所定の箇所を切断することにより、同じマスクパターンを用いて効率的に製造することができる。配線の切断方法としては、レーザ等の公知の方法を用いることができる。なお、図３のヒータシート１４’の形状に対応したマスクを用い、直接エッチングにより図３のヒータシート１４’を得てもよい。

ヒータシートの製造方法以外は、従来公知のヒータ内蔵太陽電池モジュールと同様に製造することができる。すなわち、例えば表面保護パネル、太陽電池セル、ヒータシート及びバックシートを封止材を介して積層することで積層体を得て、フレームを設けることにより製造することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。例えば、ヒータシートにおける複数のヒータ部の数は、複数であれば特に限定されるものではない。また、例えばヒータシートがバックシートの機能を有する場合などは、本発明のヒータ内蔵太陽電池モジュールは、バックシートが備えられていなくてもよい。また、フレームは、積層体の側面全面を覆うように設けられていてもよい。また、図３のヒータシート１４’とは異なって、複数の第２電極ヒータ部連結部のうちの少なくとも１つが切断されていてもよい。

本発明のヒータ内蔵太陽電池モジュールは、降雪量の多い地域に設置する太陽電池モジュールとして好適に用いることができる。

１０ ヒータ内蔵太陽電池モジュール
１１ 積層体
１２ 表面保護パネル
１３ 太陽電池セル
１４、１４’ ヒータシート
１５ バックシート
１６ フレーム
１７ａ〜１７ｃ 封止材
２１ 基材シート
２２（２２ａ〜２２ｇ） ヒータ部
２３ 第１端子領域
２４ 第２端子領域
２５ 第１電極配線
２５１ 第１電極端縁部
２５２（２５２ａ〜２５２ｇ） 第１電極ヒータ部連結部
２５３ 第１電極第１端子領域連結部
２５４ 第１電極第２端子領域連結部
２６ 第２電極配線
２６１ 第２電極端縁部
２６２（２６２ａ〜２６２ｇ） 第２電極ヒータ部連結部
２６３ 第２電極第１端子領域連結部
２６４ 第２電極第２端子領域連結部
１００ ヒータシート
１０１ 基材シート
１０２ ヒータ部
１０３ 第１端子領域
１０４ 第２端子領域
１０５ 第１電極配線
１０６ 第２電極配線

Claims (7)

1. 表面保護パネル、太陽電池セル、及びヒータシートがこの順に積層された平面視長方形状の積層体を備えるヒータ内蔵太陽電池モジュールであって、
   上記ヒータシートが、
   平面視長方形状の基材シート、並びに上記基材シートの一方の面上にそれぞれ配置された複数のヒータ部、第１端子領域、第２端子領域、第１電極配線及び第２電極配線を有し、
   上記第１電極配線及び上記第２電極配線は、上記複数のヒータ部を並列接続し、かつそれぞれ上記第１端子領域と上記第２端子領域とに接続され、
   上記基材シートの一対の長辺の少なくとも一方側の縁部には、上記複数のヒータ部のうちの１つが配置され、この１つのヒータ部よりもさらに端縁側には、上記第１電極配線及び上記第２電極配線が配置されていないヒータ内蔵太陽電池モジュール。
2. 上記複数のヒータ部は、それぞれ略帯状であり、かつ上記基材シートの長辺に沿って配置され、
   上記第１端子領域は、上記基材シートの一対の短辺の一方側に配置され、
   上記第２端子領域は、上記基材シートの一対の短辺の他方側に配置され、
   上記第１電極配線は、
   上記基材シートの一対の短辺の一方側の縁部に配置される第１電極端縁部、
   上記第１電極端縁部と上記複数のヒータ部の一端とをそれぞれ連結する複数の第１電極ヒータ部連結部、
   上記第１電極端縁部と上記第１端子領域とを連結する第１電極第１端子領域連結部、及び
   上記第１電極端縁部と上記第２端子領域とを連結する第１電極第２端子領域連結部
   を有し、
   上記第２電極配線は、
   上記基材シートの一対の短辺の他方側の縁部に配置される第２電極端縁部、
   上記第２電極端縁部と上記複数のヒータ部の他端とをそれぞれ連結する複数の第２電極ヒータ部連結部、
   上記第２電極端縁部と上記第１端子領域とを連結する第２電極第１端子領域連結部、及び
   上記第２電極端縁部と上記第２端子領域とを連結する第２電極第２端子領域連結部
   を有し、
   上記第１電極第２端子領域連結部、及び上記第２電極第１端子領域連結部が、上記複数のヒータ部のうちのいずれか２つのヒータ部の間にそれぞれ配置されている請求項１に記載のヒータ内蔵太陽電池モジュール。
3. 上記複数の第１電極ヒータ部連結部及び上記複数の第２電極ヒータ部連結部のうちの少なくとも１つが切断されている請求項２に記載のヒータ内蔵太陽電池モジュール。
4. 上記第１電極配線及び上記第２電極配線の幅が、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のヒータ内蔵太陽電池モジュール。
5. 上記基材シートの一方の長辺と、この一方の長辺側の縁部に配置された上記１つのヒータ部との距離が、１０ｍｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のヒータ内蔵太陽電池モジュール。
6. 上記積層体の少なくとも長辺側側面を覆う金属製のフレームをさらに備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のヒータ内蔵太陽電池モジュール。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のヒータ内蔵太陽電池モジュールの製造方法であって、
   上記基材シートと、この基材シートの一方の面に積層される金属層とを備える金属積層シートにおける上記金属層の一部をエッチングにより除去する工程
   を備え、
   上記エッチングにより、上記金属層から上記複数のヒータ部、第１電極配線及び第２電極配線を形成するヒータ内蔵太陽電池モジュールの製造方法。
   

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