JP5414516B2 - 光起電力素子モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光起電力素子モジュールおよびその製造方法に関する。

光起電力素子は、耐候性を高めるため、一般的に樹脂や透明なガラスによって封止したモジュールの状態で使用に供される。この際、光起電力素子や電気配線の配置のし易さなどから、光起電力素子間に隙間を設けることが多い。このため、光起電力素子間の隙間部分は、光起電力素子モジュールの受光面に入射した光が光起電力素子受光面に到達しない部分となる。そして、このような光起電力素子間の隙間部分に入射した光は、光起電力素子に吸収されないため発電に寄与せず、無駄になる。

そこで、光反射率の高い材料をモジュールの裏側に配置して光起電力素子が無い部分（非発電領域）に入射した光をモジュール内において受光面側に反射させ、受光面側のガラス表面で再反射させて光起電力素子に入射させることにより発電出力を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

モジュール内から受光表面への反射光あるいは屈折光あるいは回折光は、受光表面に対する垂直方向を０度として、以下の数式（１）を満たす角度（臨界角）θ以上の角度でモジュールの光入射面と大気との界面（以下ではモジュール−大気界面と略す）へ入射する必要がある。

表面が平坦なモジュールにおいては、モジュール内で反射あるいは屈折あるいは回折してモジュール表面に到達する光のうち、モジュール表面への入射光が上記角度（臨界角）以上となる光成分量を増大させることにより、セル間に入射した光を光起電力素子へ導く効率（導光効率）を高め、ひいては発電出力に優れた太陽電池素子モジュールを得ることができる。

したがって、このようなモジュール−大気界面での反射を利用した導光経路において、効率の良い導光を行うためには、なるべく小さな角度分布でかつ特定の出射角となるように、非発電領域に入射した光をモジュール−大気界面へ導くことが重要となる。このような光の角度分布を小さく抑えることが必要な光学素子としては、反射体が適している。さらに、反射体に入射した光は、入射角と同じ角度で出射される正反射成分と、すべての角度に等しい強度で出射される拡散成分と、これら以外のヘイズ成分とに分けられ、上記のようにモジュール−大気界面への入射角の制御が容易で臨界角以上の光量成分を最も多くすることができる反射体は、反射光のうち、正反射光（反射した光の出射角が、その入射角と同じ角度となる光）の割合が多い材料からなるものとなる。

このため、特許文献１、特許文献２の実施例では正反射（あるいは鏡面反射）性が高い反射体である金属が用いられている。このような正反射性の高い反射体を用いた場合、反射体により非発電領域から光起電力素子へ光を導くためには、反射体で反射した光がモジュール−大気界面へ臨界角以上の角度で入射する角度となるように、反射体が形成する反射面はモジュール−大気界面に対して一定以上の角度を形成するようにされていなければならない。また、同時に、その反射面を形成する面は光起電力素子の方向を向くことも効率的な導光には重要であり、またさらに、より導光効率を高めるためには実際の発電に供される際に南北方向に反射面が向くようにするのが良いことが知られている。このため、特許文献１ではより多くの光を取り込むために、光発電素子の周囲を取り囲むように光反射体を配置し、特許文献２では、光反射斜面が南北方向を向くように配置していた。

特表２００２−５１３２１０号公報 特開２００２−４３６００号公報 特開２００５−２０９９５７号公報

しかしながら、特許文献１のように、光発電素子の周囲を取り囲むように光反射体を配置しようとする場合、封止材を軟化させて封止する際に光起電力素子間に光反射体を配置する必要が生じ、電気的接続をとるために複数のセルが連結されている状態で位置決めを行うことになるため、大きなモーメントによるセルの破損率の上昇や、位置決め設備等導入によるコスト増大、製造時間の増大、などの問題があった。

このような問題に対して、特許文献２では、光反射体の面を南北方向に面するように（反射面によってできる稜線と溝を東西方向に向けるように）配置することによって大きな利得が得られることを開示している。しかし、一般的に光起電力モジュールの形状は長方形となっており、製造された光起電力素子モジュールを設置する向きは設置場所の屋根等の大きさによる制限を受け、実際の据え付けでは、必ずしも反射面を南北方向に面向かわせることができないという問題がある。

また、反射体として正反射性の高い金属を用いる場合は、正反射性が高いことにより反射光の出射角度分布が小さいため、反射体への光の入射角と等しい出射角における光照度は、距離が増大しても照度の低下が少なく、光起電力素子モジュール付近に観測者がいた場合、目を眩ませてしまうという問題があった。特に、ガラス表面に凹凸が付けられている場合、モジュール表面での光の反射率は低下し、モジュール表面での防眩性が向上しかつ発電出力を高くすることができる一方で、上記モジュール内の反射体からの反射光はモジュールガラス−大気界面から出射しやすくなり、反射体からの導光による発電出力向上が減少するとともに、人の目をより眩ませるようになるという問題があった。これに対し、光散乱体による反射の場合は、反射体から距離が離れるにしたがって照度が低下するため、モジュールが住宅の屋根の上などに設置され、散乱体から一定の距離を離れている状態であれば上記のような問題は生じなかった。

正反射光の割合が多い反射体からの反射光は光強度の出射角度分布が小さいため、効率良く太陽からの光を光起電力素子に導光するためには、反射面が東西方向へ向くよりも南北方向に向くほうが適している。しかし、例えばモジュール表面に対して３０度の斜面で形成される反射体を用いた場合、入射する光のうち、モジュール表面の法線方向から反射体の斜面方向に向かって２０度程度までの入射光しか効果的に導光できず、地球の地軸の傾きと公転、自転による太陽光の光入射角度の変化に対して追従できない。地軸の傾きにより、入射角の変動は、年間で約４７度程度ある。

また、反射体により非発電領域から光起電力素子へ光を導くためには、反射体を形成する面が光起電力素子の方向を向く必要がある。また、特許文献１のように光発電素子の周囲を取り囲むように反射体を配置しようとする場合、配置するための設備等が必要になり、コストが増大するという問題があった。

このような問題に対し、特許文献３のように階段状の反射体を用いてその面の一方を光吸収体で構成する、あるいは反射体片を平行に並べてモジュール裏面を黒くした場合では、光吸収体や黒色部が光を吸収するなどして、反射体から光起電力素子への導光効率が低くなるという問題があった。

片面受光型光電力素子モジュールでは、光起電力素子の裏面側に光散乱白色粒子顔料を用いることにより非発電領域に入射した光を光発電素子内に導光して発電出力を増大させる方法が用いられている。しかし、非発電領域から光起電力素子部への光の導光の多くは、非発電領域で反射された光がガラス−空気界面で再反射されて光起電力素子部へ入射することによって生じる。このため、モジュール裏面での反射光は、ガラス−空気界面へ反射が生じる角度（臨界角）以上の角度で入射する必要がある。

しかしながら、上述したように光起電力素子の裏面側における反射材として顔料等の光が散乱する材料を使用する方法では、反射光が拡散光となり、反射光強度の出射角に反射光によって反射光の強度分布が発生する。そして、ガラス−空気界面への光の入射角が臨界角以上となる光が多くなるため、光起電力素子へ導光される光の割合が低くなり、その一方でモジュール外に出射して光起電力素子に吸収されないため発電に寄与せず無駄になる光の割合が多くなる。

また、光散乱白色粒子顔料を使用した部分は、光起電力素子部と反射率が大きく異なるため光起電力素子部と異なった外観となり、意匠性が低い、という問題があった。

また、その一方で、光起電力モジュールの両面の光透過性を確保し、両面からの光入射を可能とした両面発電モジュールでは、第一主面および第二主面共に透明であるため、光起電力素子が配置された領域以外の領域では光が透過し、発電に寄与しない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い信頼性と高い意匠性とを有するとともに、発電出力に優れた光起電力素子モジュールおよびその製造方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光起電力素子モジュールは、複数の光起電力素子が互いに離間して略一面上に配置された光起電力素子アレイを、前記光起電力素子アレイの表面側に設けられた光透過性を有する表面材と前記光起電力素子アレイの裏面側に設けられた裏面材との間に封止した光起電力素子モジュールであって、少なくとも前記複数の光起電力素子間に対応する領域に、正反射性を有するとともに前記光起電力素子モジュールの受光面の平面方向に対して下記数式（２）で表される角度α以上の角度をなす複数の面によって構成される、縞状形状の繰り返しによって形成される光反射面を有する光反射体を備え、前記光反射面の縞状形状は、線状に形成された複数の平行な楔状の溝により複数の凹ラインが構成され、もしくは複数の三角柱状の凸部を平行に並べた形状の複数の凸ラインが構成されてなり、前記光起電力素子モジュールが、受光面の平面方向において略四角形状を呈し、前記光反射面の縞状形状の延在方向は、前記受光面の平面方向において前記光起電力素子モジュールの辺方向と異なり、前記光透過性を有する表面材は、略板状を呈するとともに受光面に凹凸を有し、前記凹凸は、複数の三角柱状の凸部を平行に並べた形状の複数の凸ラインが構成されるとともに、該凸ラインは、前記凸ラインの稜線部において前記受光面の平面方向に対する法線に対して下記数式（２）で表される角度θ１をなす斜面と、前記凸ラインの稜線部において前記法線に対して２０度以下の角度θ２をなす斜面とが前記凸ラインの稜線部で接続してなること、を特徴とする。

本発明によれば、光反射面を配置する角度を太陽の運行方向とあわせ、また、使用することにより防眩性が高く、光閉じ込め効率の高い光閉じ込め構造を得ることができる。これにより、防眩性を保った状態で光起電力素子モジュール表面に対して一定以上の角度をなす面を有する正反射性を有する反射体および表面に凹凸構造を持った透明材を光起電力素子モジュールに導入することができ、非発電部に入射した光の光起電力素子への効率的な導光が可能となるとともに光起電力素子モジュールへの入射角が大きい光のモジュール表面での反射率を低減することができる。したがって、高い信頼性と高い意匠性を有するとともに、発電出力に優れた光起電力素子モジュールを得ることができる、という効果を奏する。

図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。 図１−２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図である。 図２−１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図２−２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図２−３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図３−１は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。 図３−２は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図である。 図４−１は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図４−２は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図４−３は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図５−１は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。 図５−２は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図である。 図６−１は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図６−２は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図６−３は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図７−１は、本発明の実施の形態４にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。 図７−２は、本発明の実施の形態４にかかる光起電力素子モジュールを受光面側から見た平面図である。 図７−３は、実施の形態４にかかる光反射体の構成を説明するための要部斜視図である。 図８−１は、本発明の実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。 図８−２は、本発明の実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図である。 図８−３は、本発明の実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの受光面側の断面構造を示す模式図である。 図９−１は、本発明の実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図９−２は、本発明の実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。 図９−３は、本発明の実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。

以下に、本発明にかかる光起電力素子モジュールおよびその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。

実施の形態１．
図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。図１−２は、本発明の実施の形態１にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図であり、図１−１におけるＡ−Ａ断面図である。実施の形態１にかかる太陽電池モジュールは、透明支持体１、太陽電池素子２、耐候性樹脂膜３、封止樹脂４、素子間接続線５、光反射体６を備える。

透明支持体１としては、透明ガラスなどの光透過性を有する材料が使用され、例えば面内方向の形状が略四角形状とされた板状の板ガラスなどを用いることができる。太陽電池素子２としては、例えば多結晶シリコン太陽電池セルなどの結晶系シリコン太陽電池セルを用いることができる。また、太陽電池素子２は、複数の素子が互いに離間して略一面上に設けられて太陽電池素子アレイを構成している。

耐候性樹脂膜３としては、例えば耐候性ポリエチレンテレフタラート樹脂や反射材として白色顔料を練りこんだポリエチレンテレフタラート樹脂などを用いることができる。封止樹脂４としては、例えばエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）などの光起電力素子の光吸収の強い波長領域で透明な封止材を用いることができる。素子間接続線５としては、例えば銅線を用いることができる。光反射体６としては、例えば光反射性を有するアルミ箔などの金属箔や蒸着アルミ膜などを用いることができる。

光反射体６から反射した光のガラスへの光の入射角θが、下記の数式（３）の条件を満たす角度（臨界角）以上となるように、正反射性の高い光反射体６を太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度、θ／２以上の角度がつくように斜面（光反射面）を形成することにより、太陽電池素子２の領域以外の領域に垂直に入射して太陽電池モジュール裏面に到達した光が反射され太陽電池素子２に導光されるようになり、発電出力に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。したがって、光反射体６は、太陽電池モジュールの受光面と下記の数式（４）で示す角度α以上の角度をなす光反射面によって主に構成される。

例えば、太陽電池モジュールの表面が一般的なガラスにより構成されている場合は、太陽電池モジュールの表面の屈折率は約１．５であることから、臨界角は４２度となり、効率的な導光のためには光反射体６の斜面が太陽電池モジュールの表面となす角度は２１度以上となる必要がある。ガラス表面に反射防止膜等を施した場合は、その屈折率に応じて光反射体６の斜面（光反射面）が太陽電池モジュールの表面となす角度は大きくする必要がある。

その一方で、受光面に対して上述の数式（４）で示す角度α以上の角度をなす光反射体６での反射光はガラス−大気界面で反射され、受光面に対して平行に導光されるが、太陽電池モジュールの表面と光反射体６の斜面（光反射面）とのなす角度が大きいほど、光が受光面に対して平行な方向に角度がつくため、その導光距離が長くなり太陽電池素子２に導光され易くなる。また、その一方で、太陽電池モジュールの表面と光反射体６の斜面（光反射面）とのなす角度が大きくなりすぎると、隣接する光反射体６の斜面（光反射面）との間で光が多重反射し、光反射体６での反射光のガラス−大気界面への入射角θが大きくなり、反射光がガラスから出射してしまい導光効率が低下する。

このため、すでに特許文献１でも示されているように、光反射体６は受光面に対して３０度程度の角度をなすように設定することによって、太陽電池モジュールの表面に垂直に入射した光の、受光面と平行な方向への導光距離が長くなり、特に発電出力の向上として好ましい。

また、透明支持体１の表面形状としては、太陽からモジュール表面−大気界面に入射する光の透過性を高め、モジュール表面−大気界面での防眩性を高めかつ発電出力を高めるために、モジュール表面のガラスに凹凸を持たせたものを光入射側透明材として用いていることが好ましい。この目的のため、透明支持体１の表面形状をランダム状に凹凸があるものを用いることができる。

以上のように構成された実施の形態１にかかる太陽電池モジュールにおいては、光反射性を有するアルミからなる光反射体６を、太陽電池モジュールの裏面の耐候性樹脂膜３と封止樹脂４との間に備える。ここで、光反射体６の表面形状は、複数の三角柱状の凸ラインが、受光面形状が略四角形状とされた太陽電池モジュールの面内方向において相対する一対の辺と略平行に並んだ形状であり、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度α以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成される。これにより、隣接する太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光を、モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度となるように光反射体６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−空気界面で反射させ、太陽電池素子２へ導くことができる。したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールにおいては、非発電領域に入射した光を太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができ、発電出力の増大が図られた太陽電池モジュールが実現されている。

なお、光反射体６の表面における凹凸は、光反射体６の平面方向のサイズに比べて小さく、その二乗平均粗さは１０ミリメートル以下かつ１０００ナノメートル以上のサイズであることが好ましい。この二乗平均粗さが１０００ナノメートル未満の場合は、表面の凹凸が光も波長と同程度となり、表面の凹凸による正反射性が低下する。また、その二乗平均粗さが１０ミリメートルよりも大である場合は、生産性が悪くなる。

また、一般的に使用されている光散乱による非発電領域から発電領域への導光では、非発電領域から反射した光のうちモジュール表面−大気界面に臨界角以下の角度で入射する光が多く、これらの光はガラス内から大気へ出射してしまい、白く見えていた。特に、太陽からモジュール表面−大気界面に入射する光のうち入射角が大きな光の透過性を高め、モジュール表面−大気界面での防眩性を高めるために、モジュール表面のガラスに凹凸を持たせたものを光入射側透明材として用いている場合、光の入射角がガラス表面に対し平行な平面に対して臨界角以上の角度でモジュール表面−大気界面に入射した光も多くはその界面で反射せずに透過してしまい電流に寄与しなかった。これに対し、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールでは、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した光の多くを透明支持体１−大気界面で光を反射させて透明支持体１から光が出射しないようにしているため、光反射体６がある非発電領域は暗く見える。これにより、非発電領域の色を、一般的に黒に近色をした太陽電池素子により近い色とすることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールが実現されている。また、このことは、同時に防眩性を高めることになる。

なお、透明支持体１の表面における凹凸は、透明支持体１の平面方向のサイズに比べて小さく、その算術平均粗さは１０ミリメートル以下かつ１０００ナノメートル以上のサイズであることが好ましい。この算術平均粗さが１０００ナノメートル未満の場合は、表面の凹凸が光も波長よりも小さくなり、表面の凹凸を構成する平面への光の入射角度に対する反射率が低下する。また、その算術平均粗さが１０ミリメートルよりも大である場合は、生産性が悪くなる。

特に、透明支持体１の光入射側の形状は、ランダムな凹凸形状で良く、このような凹凸により太陽からの入射光にたいしては透明支持体１の表面での光反射を低減させ、防眩性を高めることができる。その一方で、表面の凹凸により、入射角の大きな光のモジュール表面−大気界面における透過率を向上させ、発電出力が向上するとともに、モジュール内部からモジュール表面−大気界面へ入射する光も透過しやすくなり、非発電領域に入射した光をモジュール裏面で反射してもモジュール表面側で反射されにくくなるため、非発電領域に入射した光を有効に太陽電池素子２に導くことができず、出力に変えることができなくなる。モジュール平面への法線に対する、裏面反射面を構成する傾斜面の角度を小さくすることにより、この問題は低減する。また、透明支持体１の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とし、その楔状の溝の方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）を光反射体６の溝方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）と略９０度をなすように配置することによっても、裏面で反射されてモジュール表面−大気界面に入射する光の入射角を臨界角よりも大きい状態に保つことができ、光をモジュール表面−大気界面で再反射させ、発電に寄与させることができ、発電出力を増大できるという効果を奏する。なお、透明支持体１の三角柱状の凸ラインの延在方向と光反射体６の三角柱状の凸ラインの延在方向とのなす角度は、必ずしも９０度でなくてもよい。

また、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールにおいては非発電領域に入射した光を太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができるため、非発電領域の太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。

また、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールにおいては、透明支持体１にガラスを使用し、封止樹脂４としてガラスと屈折率が異なる材料を用いた場合は、ガラス−封止樹脂界面でも光閉じ込めが可能である。また、上記では、ガラスと樹脂および樹脂フィルムで光起電力素子を封止する構造を想定したが、裏面樹脂フィルムのかわりにガラスを用いてその裏に反射体を形成するなどしてもよく、その材料は上記の実施の形態に使用したもののみにこだわらない。

したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子２が存在しない非発電領域に入射した光を太陽電池素子２に有効に導くことができ、高い信頼性と高い意匠性とを有するとともに発電出力に優れた太陽電池モジュールが実現されている。

以上のような光反射体６がモジュールの受光面に対して上述した一定以上の角度をなすような構造を有する実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの作製方法を、太陽電池素子２として多結晶シリコン太陽電池セル（以下、セル２と呼ぶ）を用いた多結晶シリコン太陽電池モジュールを例として図２−１〜図２−３を参照して説明する。図２−１〜図２−３は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。

まず、２つのセル２において一方のセル２の表側電極と他のセル２の裏側電極との間（負極と正極との間）に素子間接続線５として導線を渡しかけ、各電極と導線とを半田付けすることにより、一方のセル２と他方のセル２との電気的接続を行う。この電気的接続を複数のセル２に対して行って全てのセル２を直列接続し、セル２を列状に数珠繋ぎにして一繋ぎにする。

つぎに、面内方向の形状が略四角形状とされた板状の透明支持体１の上、たとえば透明ガラス基板の上に、封止樹脂４としてのシート状のエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）を載せ、さらに上記の一繋ぎになった複数のセル２を受光面が透明ガラス基板側となるように載置する（図２−１）。ここで、封止樹脂４とは反対側の透明支持体１の表面形状は、複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされる。そして、複数の三角柱状の凸ラインが、透明支持体１の面内方向において相対する透明支持体１の一対の辺と略平行に延在する形状とされる。

この上から、封止樹脂４として別のＥＶＡシートを載せ、光反射体６として例えば表面が平行な三角柱状の凸ラインが並んだ形状となるアルミ箔を接着した略四角形状とされた耐候性樹脂膜３としての耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルムを、光反射体６が受光面側（ＥＶＡ側）になるように載置する（図２−２）。ここで、耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面形状は、複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされ、耐候性樹脂膜３の他面側（裏面側）の表面は、平坦とされている。また、複数の三角柱状の凸ラインが、耐候性樹脂膜３の面内方向において相対する耐候性樹脂膜３の一対の辺と略平行に延在する形状とされる。そして、この耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面は、この複数の三角柱状の凸ラインの表面が、平坦な耐候性樹脂膜３の他面側（裏面側）の面と一定以上の角度をなすように形成されている。

光反射体６は、この耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面形状に沿って形成されており、耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面形状と同様に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされている。そして、光反射体６の凹凸面は、平坦な耐候性樹脂膜３の他面側（裏面側）の面と一定以上の角度をなすように形成されている。そして、耐候性樹脂膜３をＥＶＡシート上に載置する際は、光反射体６の溝方向（凸ライン方向）が、透明支持体１に形成された凸ラインの溝方向（凸ライン方向）と略９０度をなすように配置される。

つぎに、横からあふれたＥＶＡが接着しないようにポリテトラフルオロエチレンフィルムで上記積層物を挟み（図示せず）、この積層物の全体をダイアフラムによって挟み、減圧下で１００℃程度に加熱し、封止剤を軟化させて、透明ガラス基板と耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルムとの間に圧力を加えてＥＶＡシート間を圧着する。これにより、太陽電池モジュールの裏側で、光反射体６としての反射性フィルムが太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度をなすような構造を形成することができる（図２−３）。なお、ここでは、予め耐候性樹脂膜３の受光面側の面に光反射体６を接着している場合について説明したが、例えば、封止樹脂４としての別のＥＶＡシート上にアルミ箔等からなる光反射体６、上記の凹凸表面形状を有する耐候性樹脂膜３をこの順で載置し、この状態で型押しをして光反射体６を耐候性樹脂膜３の凹凸表面形状と同じ形状にしてもよい。

以上のような実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、光反射性を有する光反射体６を、太陽電池モジュールの裏面の耐候性樹脂膜３と封止樹脂４との間に形成する。ここで、光反射体６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度α以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成される。これにより、隣接する太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光を、モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度となるように光反射体６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−空気界面で反射させ、太陽電池素子２へ導くことができる。したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールの非発電領域に入射した光を太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができ、発電出力の増大が図られた太陽電池モジュールを作製することができる。

また、一般的に使用されている光散乱による非発電領域から発電領域への導光では、ガラス内から大気へ光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した光を透明支持体１−大気界面で光を反射させて透明支持体１から光が出射しないようにしているため、光反射体６がある非発電領域は暗く見える。したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、非発電領域の色を、一般的に黒に近色をした太陽電池素子により近い色とすることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。また、デザイン性に優れることは、同時に防眩性を高めることになる。

特に、透明支持体１の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とすることにより、透明支持体１の表面での光反射を低減させ、防眩性を高めることができる。また、透明支持体１の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とすることにより、入射角の大きな光のモジュール表面−大気界面における透過率を向上させるとともに、その溝方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）を光反射体６の溝方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）と略９０度をなすように配置することにより、裏面で反射されてモジュール表面−大気界面に入射する光の入射角を臨界角よりも大きい状態に保つことができ、光をモジュール表面−大気界面で再反射させ、発電に寄与させることができ、発電出力を増大できるという効果を奏する。

また、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、非発電領域の太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。

また、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、透明支持体１にガラスを使用し、封止樹脂４としてガラスと屈折率が異なる材料を用いた場合は、ガラス−封止樹脂界面でも光閉じ込めが可能である。

したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池素子２が存在しない非発電領域に入射した光を太陽電池素子２に導くことができ、高い信頼性と高い意匠性とを有するとともに発電出力に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。

実施の形態２．
図３−１は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。図３−２は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図であり、図３−１におけるＢ−Ｂ断面図である。実施の形態２にかかる太陽電池モジュールは、透明支持体１、太陽電池素子２、耐候性樹脂膜３、封止樹脂４、素子間接続線５、光反射体１６を備える。

透明支持体１としては、透明ガラスなどの光透過性を有する材料が使用され、例えば屈折率が１．５程度の板ガラスなどを用いることができる。太陽電池素子２としては、例えば多結晶シリコン太陽電池セルなどの結晶系シリコン太陽電池セルを用いることができる。耐候性樹脂膜３としては、例えば透明ポリエチレンテレフタラート樹脂や反射材として白色顔料を練りこんだポリエチレンテレフタラート樹脂などを用いることができる。封止樹脂４としては、例えば屈折率が１．５程度のエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いることができる。素子間接続線５としては、例えば銅線を用いることができる。

光反射体１６としては、正反射性を有する光反射体として例えば、アルミフォイルなどの金属箔を用いることができる。ここで、光反射体１６から反射した光のガラスへの光の入射角θが、上記の数式（３）の条件を満たす角度（臨界角）以上となるように、正反射性の高い光反射体１６を太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度、θ／２以上の角度がつくように斜面（光反射面）を形成することにより、太陽電池素子２の領域以外の領域に入射して太陽電池モジュール裏面に到達した光が反射され太陽電池素子２に導光されるようになり、発電出力に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。したがって、光反射体１６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度α以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成される。

太陽電池素子２の厚さとしては、３００ｎｍ〜５００μｍ程度であり、この太陽電池素子２を封止する封止樹脂４の厚みは１００μｍ〜数ミリ程度であることが一般的である。

以上のように構成された実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、光反射体１６を、太陽電池モジュールの裏面の耐候性樹脂膜３と封止樹脂４との間に備える。ここで、光反射体１６の表面形状は、２辺が曲面とされた複数の略三角柱状の凸ラインが、受光面形状が略四角形状とされた太陽電池モジュールの面内方向において相対する一対の辺と略平行に並んだ形状であり、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度α以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成される。これにより、隣接する太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光を、モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度となるように光反射体１６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−空気界面で反射させ、太陽電池素子２へ導くことができる。したがって、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、非発電領域に入射した光を太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができ、発電出力の増大が図られた太陽電池モジュールが実現されている。

なお、光反射体１６の表面における凹凸は、光反射体１６の平面方向のサイズに比べて小さく、その算術平均粗さは１０ミリメートル以下かつ１０００ナノメートル以上のサイズであることが好ましい。この算術平均粗さが１０００ナノメートル未満の場合は、表面の凹凸が光も波長よりも小さくなり、表面の凹凸による反射性が無くなる。また、その二乗平均粗さが１０ミリメートルよりも大である場合は、生産性が悪くなる。

また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、光反射体１６の反射面を曲面とすることにより光反射体１６から距離が離れると共に光照度が低下するようにでき、防眩性をより高めながら、高い光閉じ込め構造を得ることができる。

また、一般的に使用されている光散乱による非発電領域から発電領域への導光では、ガラス内から大気へ光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールでは、光反射体１６の曲面（反射面）の曲率により光の反射強度の角度依存性を比較的小さくとどめることができ、この結果、臨界角よりも小さい角度で透明支持体１−大気界面へ入射する光の成分を低く抑えることができ、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した光を透明支持体１−大気界面で光を反射させて透明支持体１から光が出射しないようにしている。このため、光反射体１６がある非発電領域は暗く見える。これにより、非発電領域の色を、一般的に黒に近色をした太陽電池素子により近い色とすることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールが実現されている。また、このことは、同時に防眩性を高めることになる。

また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、非発電領域に入射した光を太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができるため、非発電領域の太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。

また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、透明支持体１にガラスを使用し、封止樹脂４としてガラスと屈折率が異なる材料を用いた場合は、ガラス−封止樹脂界面でも光閉じ込めが可能である。

したがって、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子２が存在しない非発電領域に入射した光を太陽電池素子２に有効に導くことができ、発電出力および意匠性に優れた太陽電池モジュールが実現されている。

以上のような実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法を、太陽電池素子２として多結晶シリコン太陽電池セル（以下、セル２と呼ぶ）を用いた多結晶シリコン太陽電池モジュールを例として図４−１〜図４−３を参照して説明する。図４−１〜図４−３は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。

まず、２つのセル２において一方のセル２の表側電極と他のセル２の裏側電極との間（負極と正極との間）に素子間接続線５として導線を渡しかけ、各電極と導線とを半田付けすることにより、一方のセル２と他方のセル２との電気的接続を行う。この電気的接続を複数のセル２に対して行って全てのセル２を直列接続し、セル２を列状に数珠繋ぎにして一繋ぎにする。

面内方向の形状が略四角形状とされた板状の透明支持体１としての透明ガラス基板の上に、封止樹脂４としてのＥＶＡシートを載せ、さらに上記の一繋ぎになった複数のセル２を受光面が透明ガラス基板側となるように載置する（図４−１）。

この上から、封止樹脂４として別のＥＶＡシートを載せ、光反射体１６として例えば２辺が曲面とされた複数の略三角柱状の凸ラインが並んだ表面形状となるアルミ箔を接着した略四角形状とされた耐候性樹脂膜３としての耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルムを、光反射体１６が受光面側（ＥＶＡ側）になるように載置する（図４−２）。

ここで、耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面形状は、２辺が曲面とされた複数の略三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされ、耐候性樹脂膜３の他面側（裏面側）の表面は、平坦とされている。また、２辺が曲面とされた複数の略三角柱状の凸ラインが、耐候性樹脂膜３の面内方向において相対する耐候性樹脂膜３の一対の辺と略平行に延在する形状とされる。そして、この耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面は、この２辺が曲面とされた複数の略三角柱状の凸ラインの表面が、平坦な耐候性樹脂膜３の他面側（裏面側）の面と一定以上の角度をなすように形成されている。

光反射体１６は、この耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面形状に沿って形成されており、耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面形状と同様に２辺が曲面とされた複数の略三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされている。そして、光反射体１６の凹凸面は、平坦な耐候性樹脂膜３の他面側（裏面側）の面と一定以上の角度をなすように形成されている。

つぎに、各部材を積層した積層体をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のシートで挟み（図示せず）、この積層物の全体をダイアフラムによって挟み、減圧下で１００℃程度に加熱し、封止剤を軟化させて、透明ガラス基板と耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルムとの間に圧力を加えてＥＶＡシート間を圧着する。これにより、太陽電池モジュールの裏側で、光反射体６としての反射性フィルムが太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度をなすような構造を形成することができる（図４−３）。

あらかじめ耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルムを、反射光のモジュール−大気界面への入射角が臨界角以上となるように曲面を持った凹凸形状に成形しておくことにより、太陽電池モジュールの裏側および隣接するセル２間で光反射体１６が太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度をなすような構造を形成することができる。なお、ここでは、予め耐候性樹脂膜３の受光面側の面に光反射体１６を接着している場合について説明したが、例えば、封止樹脂４としての別のＥＶＡシート上にアルミ箔等からなる光反射体１６、上記の凹凸表面形状を有する耐候性樹脂膜３をこの順で載置し、この状態で型押しをして光反射体１６を耐候性樹脂膜３の凹凸表面形状と同じ形状にしてもよい。

以上のような実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、光反射体１６を、隣接する太陽電池素子２の間および太陽電池モジュールの裏面側の封止樹脂４に形成する。ここで、光反射体１６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度α以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成される。これにより、隣接する太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光を、モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度となるように光反射体１６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−空気界面で反射させ、太陽電池素子２へ導くことができる。したがって、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールの非発電領域に入射した光を太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができ、発電出力の増大が図られた太陽電池モジュールを作製することができる。

また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、光反射体が形成する斜面を曲面とすることにより、正反射性が高い反射体により反射した光でも反射光の出射角度分布を臨界角内の範囲内に納めながらも出射角度分布が大きいため、観測距離が前記反射体曲面から遠くなるとともに照度が低下するため、ガラス表面に凹凸がある場合等、前記反射体により反射した光がガラス表面で反射されず透過してしまう光量が多い場合であっても隣接する太陽電池モジュール間における防眩性を高めながら、高い光閉じ込め構造を得ることができるという効果を奏する。

また、一般的に使用されている光散乱による非発電領域から発電領域への導光では、ガラス内から大気へ光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した光を透明支持体１−大気界面で光を反射させて透明支持体１から光が出射しないようにしているため、光反射体１６がある非発電領域は暗く見える。したがって、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、非発電領域の色を、一般的に黒に近色をした太陽電池素子により近い色とすることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。

また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、非発電領域の太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。

また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、透明支持体１にガラスを使用し、封止樹脂４としてガラスと屈折率が異なる材料を用いた場合は、ガラス−封止樹脂界面でも光閉じ込めが可能である。

したがって、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池素子２が存在しない非発電領域に入射した光を太陽電池素子２に導くことができ、発電出力および意匠性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。

実施の形態３．
図５−１は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。図５−２は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図であり、図５−１におけるＣ−Ｃ断面図である。図５−１および図５−２に示す太陽電池モジュールは、太陽電池素子として両面発電太陽電池素子を使用し、太陽電池モジュールの両面に光透過性を確保し、太陽電池モジュールの両面からの光入射を可能とした両面発電太陽電池モジュールの例である。すなわち、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールは、透明支持体１、太陽電池素子１２、封止樹脂４、素子間接続線５を備える。

透明支持体１の光入射側の形状は、実施の形態１と同様に表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされている。これにより、透明支持体１の表面での光反射を低減させ、防眩性を高めることができる。また、裏面の封止樹脂４の光入射側の形状は、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされている。これにより、封止樹脂４の表面での光反射を低減させ、防眩性を高めることができる。

ここで、透明支持体１の光入射側の形状は、複数の三角柱状の凸ラインが、受光面形状が略四角形状とされた太陽電池モジュールの面内方向において相対する一対の辺と略平行に並んだ形状である。

これにより、隣接する太陽電池素子１２の間の非発電領域へ入射した光を、モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度となるように裏面の封止樹脂４−空気界面により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−空気界面で反射させることができる。

同様に、裏面の封止樹脂４の光入射側の形状は、複数の三角柱状の凸ラインが、受光面形状が略四角形状とされた太陽電池モジュールの面内方向において相対する一対の辺と略平行に並んだ形状である。

これにより、隣接する太陽電池素子１２の間の非発電領域へ入射した光を、裏面の封止樹脂４−空気界面の臨界角よりも大きい角度となるように透明支持体１−空気界面により太陽電池モジュールの裏面へ反射させ、この反射光を裏面の封止樹脂４−空気界面で全反射させることができる。

そして、透明支持体１の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とすることにより、入射角の大きな光のモジュール表面−空気界面における透過率を向上させることができる。また、裏面の封止樹脂４の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とすることにより、入射角の大きな光の裏面の封止樹脂４表面−空気界面における透過率を向上させることができる。

さらに、透明支持体１の溝方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）を封止樹脂４の溝方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）と略９０度をなすように配置することにより、裏面で反射されてモジュール表面−空気界面に入射する光の入射角を臨界角よりも大きい状態に保つことができ、光をモジュール表面−空気界面で再反射させ、発電に寄与させることができ、表面で反射されて裏面の封止樹脂４−空気界面に入射する光の入射角を臨界角よりも大きい状態に保つことができ、光を裏面の封止樹脂４表面−空気界面で再反射させ、発電に寄与させることができ、発電出力を増大できるという効果を奏する。

なお、透明支持体１の表面および裏面の封止樹脂４の光入射側の表面の凹凸は、それぞれ透明支持体１、裏面の封止樹脂４の平面方向のサイズに比べて小さく、その算術平均粗さは１０ミリメートル以下かつ１０００ナノメートル以上のサイズであることが好ましい。この算術平均粗さが１０００ナノメートル未満の場合は、表面の凹凸が光も波長よりも小さくなり、表面の凹凸による反射性が無くなる。また、その算術平均粗さが１０ミリメートルよりも大である場合は、生産性が悪くなる。

以上のように構成された実施の形態３にかかる太陽電池モジュールにおいては、両面発電太陽電池モジュールに於いて、モジュールの両面に向きが略９０度異なるプリズム構造を有する透明材料を備えることにより、モジュール−空気界面での光透過性を高めると共に、モジュール−空気界面での光閉じ込め効率を向上させることができ、発電出力に優れた太陽電池モジュールを製造することができる。

以上のような実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法を、太陽電池素子１２（両面発電太陽電池素子）として多結晶シリコン太陽電池セル（以下、セル１２と呼ぶ）を用いた多結晶シリコン太陽電池モジュールを例として図６−１〜図６−３を参照して説明する。図６−１〜図６−３は、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法を説明する要部断面図である。

まず、２つのセル１２において一方のセル１２の表側電極と他のセル１２の裏側電極との間（負極と正極との間）に素子間接続線５として導線を渡しかけ、各電極と導線とを半田付けすることにより、一方のセル１２と他方のセル１２との電気的接続を行う。この電気的接続を複数のセル１２に対して行って全てのセル１２を直列接続し、セル１２を列状に数珠繋ぎにして一繋ぎにする。

つぎに、面内方向の形状が略四角形状とされた板状の透明支持体１の上、たとえば透明ガラス基板の上に、封止樹脂４としてのＥＶＡシートを載せ、さらに上記の一繋ぎになった複数のセル１２を受光面が透明ガラス基板側となるように載置する（図６−１）。ここで、封止樹脂４とは反対側の透明支持体１の表面形状は、複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされる。そして、複数の三角柱状の凸ラインが、透明支持体１の面内方向において相対する透明支持体１の一対の辺と略平行に延在する形状とされる。

この上から、封止樹脂４として別のＥＶＡシートを載せ、この上に凹凸がついた硬質の板、すなわち複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状の凹凸がついた金型２１を重ねる（図６−２）。ここで、金型２１の凹凸面は、透明ガラス基板の封止樹脂４側の面と一定以上の角度をなすように形成されている。そして、金型２１をＥＶＡシート上に載置する際は、金型２１の凹凸の溝方向（凸ライン方向）が、透明支持体１に形成された凸ラインの溝方向（凸ライン方向）と略９０度をなすように配置される。

そして、横からあふれたＥＶＡが装置等に接着しないようにポリテトラフルオロエチレンフィルムで上記積層物を挟み（図示せず）、この積層物の全体をダイアフラムによって挟み、減圧下で１００℃程度に加熱し、封止剤を軟化させて、透明ガラス基板と金型２１との間に圧力を加えてＥＶＡシート間を圧着する。これにより、太陽電池モジュールの裏側で封止樹脂４が透明ガラス基板封止樹脂４側の面に対して一定以上の角度をなすような構造を形成することができる（図６−３）。

以上のように構成された実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、モジュールの両面に向きが略９０度異なるプリズム構造を有する透明材料を備えることにより、モジュール−空気界面での光透過性を高めると共に、モジュール−空気界面での光閉じ込め効率を向上させることができ、発電出力に優れた太陽電池モジュールを製造することができる。

実施の形態４．
実施の形態４では、本発明にかかる光反射体の好ましい形態について説明する。図７−１および図７−２は、本発明の実施の形態４にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す図であり、図７−１は断面図、図７−２は受光面側から見た平面図である。また、図７−３は、実施の形態４にかかる光反射体の構成を説明するための要部斜視図である。図７−１は図７−２の線分Ａ−Ａにおける断面図である。実施の形態４にかかる太陽電池モジュールは、基本的に実施の形態１にかかる太陽電池モジュールと同様の構成を有し、透明支持体１、太陽電池素子２、耐候性樹脂膜３、封止樹脂４、素子間接続線５、光反射体３６を備える。

透明支持体１としては、透明ガラスなどの光透過性を有する材料が使用され、例えば屈折率が１．５程度の板ガラスなどを用いることができる。太陽電池素子２としては、例えば多結晶シリコン太陽電池セルなどの結晶系シリコン太陽電池セルを用いることができる。耐候性樹脂膜３としては、例えば透明ポリエチレンテレフタラート樹脂や反射材として白色顔料を練りこんだポリエチレンテレフタラート樹脂などを用いることができる。封止樹脂４としては、例えば屈折率が１．５程度のエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いることができる。素子間接続線５としては、例えば銅線を用いることができる。

光反射体３６としては、正反射性を有する光反射体として例えばチタニア粒子膜、屈折率１．３程度のテトラフルオロエチレンやポリエチレンの密度や含有無機粒子などを変えることにより屈折率を変えたフィルムを積層した誘電体や、アルミフォイルなどの金属箔を用いることができる。そして、光反射体３６は、太陽電池素子２の正極と負極、素子間接続線５間を短絡しないように、隣接する太陽電池素子２の間および太陽電池モジュールの裏面に配置されている。

ここで、光反射体３６から反射した光のガラスへの光の入射角θが、上記の数式（３）の条件を満たす角度（臨界角）以上となるように、正反射性の高い光反射体３６を太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度、θ／２以上の角度がつくように斜面（光反射面）を形成することにより、太陽電池素子２の領域以外の領域に入射して太陽電池モジュール裏面に到達した光が反射され太陽電池素子２に導光されるようになり、発電出力に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。したがって、光反射体３６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度α以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成される。

例えば、太陽電池モジュールの表面が一般的なガラスにより構成されている場合は、太陽電池モジュールの表面の屈折率は約１．５であることから、臨界角は４２度となり、効率的な導光のためには光反射体３６の斜面（光反射面）が太陽電池モジュールの表面となす角度は２１度以上となる必要がある。ガラス表面に反射防止膜等を施した場合は、その屈折率に応じて光反射体３６の斜面（光反射面）が太陽電池モジュールの表面となす角度は大きくする必要がある。

その一方で、受光面に対して上述の数式（４）で示す角度α以上の角度をなす光反射体６での反射光はガラス−大気界面で反射され、受光面に対して平行な方向に導光されるが、太陽電池モジュールの表面と光反射体３６とのなす角度が大きいほど、光が受光面に対して平行な方向に角度がつくため、その導光距離が長くなり太陽電池素子に導光され易くなる。また、その一方で、太陽電池モジュールの表面と光反射体３６とのなす角度が大きくなりすぎると、隣接する光反射体３６の斜面（光反射面）との間で光が多重反射し、光反射体３６での反射光のガラス−大気界面への入射角θが大きくなり、反射光がガラスから出射してしまい導光効率が低下する。

このため、すでに特許文献１でも示されているように、光反射体は受光面に対して３０度程度の角度をなすように設定することによって、太陽電池モジュールの受光面に垂直に入射した光の、受光面と平行な方向への導光距離が長くなり、特に発電出力の向上として好ましい。これは、セル間の非発電領域が太陽電池モジュール厚みに対して同等程度以上である場合であり、セル間の非発電領域が太陽電池モジュール厚みに対して同程度以下の場合は、太陽電池モジュールの表面に平行な導光効率よりも、反射体で反射された光が発電素子の裏側電極に入射しないように光反射体の角度は、反射光がモジュール表面−大気界面の臨界角より小さくならない範囲内で、小さくすることが望ましくなる。

このように、太陽電池モジュールの受光面内の太陽電池素子２間の非発電領域を含む領域に於いて、正反射性を有する光反射体３６が太陽電池モジュールの受光面に対して上述の数式（４）で示す角度α以上の角度をなすように配置される場合、その配置は太陽電池素子２間の非発電領域に対して自由な配置が可能となっている。しかし、光反射体３６から反射された光が非発電領域に再入射にしても発電に寄与しないため、光反射体３６の斜面（光反射面）の角度だけでなく、非発電領域に対して光反射体３６が取る配置に最適な形が存在する。

一般的に多結晶シリコン太陽電池セル（以下、セルと呼ぶ）は受光面内方向（以下、面内方向と呼ぶ）における形状が略四角形状である。したがって、太陽電池モジュールにおいて隣接するセル間の面内方向における隙間領域は格子状になることが多い。このため、隣接するセル間の隙間が面内方向において構成する格子の縦方向あるいは横方向の辺に対して平行に光反射体の斜面（光反射面）を配置した場合、この光反射体によって反射された光は、セルには再入射せずに光反射体に再入射することになり、発電に寄与せず、無駄になる。このため、一案としてはセル間の隙間が構成する格子の縦方向あるいは横方向の辺に対してそれぞれに平行に光反体を形成することが考えられるが、反射体とセル間の隙間との位置あわせ等が必要になるため、好ましくない。

そこで、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールにおいては、光反射体３６の斜面（光反射面）に平行な平面と太陽電池モジュールの表面（受光面）との交線が、面内における太陽電池素子列の各素子間の隙間の長手方向に対して０度および９０度以外の角度となるように配置している。すなわち、面内方向において隣接する太陽電池素子２間の隙間が構成する格子の縦方向あるいは横方向の辺に対して、上記交線が０度および９０度以外の角度となるように配置している。光反射体３６をこのように配置することにより、大気―モジュール表面で反射され、太陽電池モジュール内に反射されてくる光を、非発電領域ではなく発電領域に入射させることができる。

そして、上記交線は、隣接する太陽電池素子２間の面内方向における隙間に対して４５度の角度となるように配置されることが好ましい。すなわち、面内方向において隣接する太陽電池素子２間の隙間が構成する格子の縦方向あるいは横方向の辺に対して、上記交線が４５度の角度となるように配置されることが好ましい。このような例としてセル間の隙間が構成する格子に対して、光反射体３６の斜面（光反射面）と平行な平面と太陽電池モジュールの表面（受光面）との交線が４５度に配置された光反射体の場合を図７−１〜図７−３に示している。この図では、光反射体３６は三角柱を横に倒した形状の表面構造を有しており、その稜線（光反射体３６の斜面（光反射面）と平行な平面と太陽電池モジュールの表面（受光面）との交線）が、面内方向において隣接する太陽電池素子２間の隙間が構成する格子の縦方向（図７−２、図７−３におけるＹ方向）あるいは横方向（図７−２、図７−３におけるＸ方向）の辺に対して４５度の角度をなして配置されている。

また、図７−３におけるＸ方向とＹ方向とでセル間の間隔が異なる場合は、ｘ軸に対して下記の数式（５）で定義される角度βをなす方向に光反射体３６の凸ラインの溝が向くように光反射体３６を配置することにより、非発電領域において光反射体３６により反射された光を最大限、太陽電池素子２に導くことができる。また、モジュールの受光面の平面方向において、光反射体３６の凹ラインもしくは凸ラインの延在方向が、太陽電池素子２の一方の対角線と平行な方向となるようにしてもよい。

このように配置された光反射体３６は、量産性に優れた形状の光反射体である。このため、光反射体３６自身が量産性に優れるとともに、これを用いて太陽電池モジュールを作製する際にも位置あわせが不要であり、量産性に優れ、且つセルの各セルへの導光量が増大した太陽電池モジュールを作製できる。

また、本発明に用いる太陽電池としては、両面受光素子を用いた太陽電池やガリウムヒ素太陽電池や透明導電性膜を用いた微結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、銅インジウムセレン太陽電池、カドミウムテルル太陽電池や、これらを積層した太陽電池などの薄膜系太陽電池を用いることができる。結晶系太陽電池の場合は、太陽電池素子が配置されない非発電領域は格子状とされ、非発電領域の幅は太陽電池モジュールの厚みと同等程度以上であることが多い。

一方、薄膜系太陽電池では、素子間の非発電領域は平行に直線が並んだ形状とされ、非発電領域の幅は太陽電池モジュールの厚みに比べて同等程度以下であることが多い。このような薄膜系太陽電池では、太陽電池モジュールの表面（受光面）に平行な方向への導光効率よりも、光反射体で反射された光が発電素子の裏側電極（非発電領域）に入射しないようにすることが重要となる。このため、太陽電池モジュールの表面（受光面）に対する光反射体の角度γは、モジュール表面−大気界面の臨界角より小さくならない範囲内で小さく、また、光反射体の主面（斜面）に平行な平面と太陽電池モジュールの表面（受光面）との交線は、太陽電池素子列の各素子間の隙間に対して４５度以下の角度となることが望ましい。これらの値は太陽電池モジュールの厚みと非発電領域の幅との比によって最適値が決まり、非発電領域の長辺方向に対して下記の数式（６）の条件を満たす必要がある。

上記のような太陽電池モジュールは、例えば以下のようにして作製することができる。まず、配置工程において、平面方向において透明支持体１と略同型状を有する耐候性樹脂膜３を用意する。そして、この一面側に耐候性樹脂膜３の平面方向における耐候性樹脂膜３の辺方向と一定の傾きを有する凸ライン状に光反射体３６を形成する。また、実施の形態１と同様に全てのセル２を直列接続し、セル２を列状に数珠繋ぎにして一繋ぎにして太陽電池アレイを形成する。つぎに、耐候性樹脂膜３を、太陽電池アレイの裏面側に封止材を挟むとともに耐候性樹脂膜３を外側にして配置する。次に、封止工程において、透明支持体１と耐候性樹脂膜３との平面方向における位置を合わせて、光反射体３６の光反射面に平行な平面と太陽電池子モジュールの受光面との交線が、太陽電池アレイの太陽電池素子２の隙間の長手方向に対して０度以外の角度および９０度以外の角度をなすように封止樹脂４を用いて封止する。以上により、実施の形態４にかかる太陽電池モジュールが得られる。

実施の形態５．
図８−１は、本発明の実施の形態５にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。図８−２は、本発明の実施の形態５にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図であり、図８−１におけるＡ−Ａ断面図である。図８−３は、本発明の実施の形態５にかかる光起電力素子モジュールの受光面側の断面構造を示す模式図である。実施の形態５にかかる太陽電池モジュールは、基本的に実施の形態１にかかる太陽電池モジュールと同様の構成を有し、透明支持体１、太陽電池素子２、耐候性樹脂膜３、封止樹脂４、素子間接続線５、光反射体６を備える。

透明支持体１としては、透明ガラスなどの光透過性を有する材料が使用され、例えば面内方向の形状が略四角形状とされた板状の板ガラスなどを用いることができる。太陽電池素子２としては、例えば多結晶シリコン太陽電池セルなどの結晶系シリコン太陽電池セルを用いることができる。また、太陽電池素子２は、複数の素子が互いに離間して略一面上に設けられて太陽電池素子アレイを構成している。

耐候性樹脂膜３としては、例えば耐候性ポリエチレンテレフタラート樹脂や反射材として白色顔料を練りこんだポリエチレンテレフタラート樹脂などを用いることができる。封止樹脂４としては、例えばエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）などの透明な封止材を用いることができる。素子間接続線５としては、例えば銅線を用いることができる。光反射体６としては、例えば光反射性を有するアルミ箔などの金属箔や蒸着アルミ膜などを用いることができる。

光反射体６から反射した光のガラスへの光の入射角θが、上記の数式（３）の条件を満たす角度（臨界角）以上となるように、正反射性の高い光反射体６を太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度、θ／２以上の角度がつくように斜面（光反射面）を形成することにより、太陽電池素子２の領域以外の領域に入射して太陽電池モジュール裏面に到達した光が反射され太陽電池素子２に導光されるようになり、発電出力に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。したがって、光反射体６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す角度α以上の角度をなす光反射面によって主に構成される。

例えば、太陽電池モジュールの表面が一般的なガラスにより構成されている場合は、太陽電池モジュールの表面の屈折率は約１．５であることから、臨界角は４２度となり、効率的な導光のためには光反射体６の斜面が太陽電池モジュールの表面となす角度は２１度以上となる必要がある。ガラス表面に反射防止膜等を施した場合は、その屈折率に応じて光反射体６の斜面（光反射面）が太陽電池モジュールの表面となす角度は大きくする必要がある。

その一方で、受光面に対して上述の数式（４）で示す角度α以上の角度をなす光反射体６での反射光はガラス−大気界面で反射され、受光面に対して平行な方向に導光されるが、太陽電池モジュールの表面と光反射体６の斜面（光反射面）とのなす角度が大きいほど、光が受光面に対して平行な方向に角度がつくため、その導光距離が長くなり太陽電池素子に導光され易くなる。また、その一方で、太陽電池モジュールの表面と光反射体６の斜面（光反射面）とのなす角度が大きくなりすぎると、隣接する光反射体６の斜面（光反射面）との間で光が多重反射し、光反射体６での反射光のガラス−大気界面への入射角θが大きくなり、反射光がガラスから出射してしまい導光効率が低下する。

このため、すでに特許文献１でも示されているように、光反射体６は受光面に対して３０度程度の角度をなすように設定することによって、太陽電池モジュールの表面に垂直に入射した光の、受光面と平行な方向への導光距離が長くなり、特に発電出力の向上として好ましい。

また、透明支持体１の表面形状としては、太陽からモジュール表面−大気界面に入射する光のうち入射角が大きな光の透過性を高め、モジュール表面−大気界面での防眩性を高めるために、太陽電池モジュール表面のガラスに凹凸を持たせたものを光入射側透明材として用いていることが好ましい。しかし、この目的のため、透明支持体１の表面形状をランダム状に凹凸があるものにした場合、非発電領域から反射した光が、ガラス表面に対し平行な平面に対して臨界角以上の角度でモジュール表面−大気界面に入射しても、微視的には凹凸を構成するモジュール表面−大気界面に対して光は臨界角以上の角度で入射していないものが多数となり、多くはその界面で反射せずに透過してしまい電流に寄与しなかった。

以上のように構成された実施の形態５にかかる太陽電池モジュールにおいては、光反射性を有するアルミからなる光反射体６を、太陽電池モジュールの裏面の耐候性樹脂膜３と封止樹脂４との間に備える。ここで、光反射体６の表面形状は、複数の三角柱状の凸ラインが、受光面形状が略四角形状とされた太陽電池モジュールの面内方向において相対する一対の辺と略平行に並んだ形状であり、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度α以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成される。これにより、隣接する太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光を、モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度となるように光反射体６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−空気界面で反射させ、太陽電池素子２へ導くことができる。したがって、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールにおいては、非発電領域に入射した光を太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができ、発電出力の増大が図られた太陽電池モジュールが実現されている。

なお、光反射体６の表面における凹凸は、光反射体６の平面方向のサイズに比べて小さく、その算術平均粗さは１０ミリメートル以下かつ１０００ナノメートル以上のサイズであることが好ましい。この算術平均粗さが１０００ナノメートル未満の場合は、表面の凹凸が光も波長と同程度となり、表面の凹凸による正反射性が低下する。また、その二乗平均粗さが１０ミリメートルよりも大である場合は、生産性が悪くなる。

また、一般的に使用されている光散乱による非発電領域から発電領域への導光では、非発電領域から反射した光のうちモジュール表面−大気界面に臨界角以下の角度で入射する光が多く、これらの光はガラス内から大気へ出射してしまい、白く見えていた。特に、太陽からモジュール表面−大気界面に入射する光のうち入射角が大きな光の透過性を高め、モジュール表面−大気界面での防眩性を高めるために、モジュール表面のガラスに凹凸を持たせたものを光入射側透明材として用いている場合、光の入射角がガラス表面に対し平行な平面に対して臨界角以上の角度でモジュール表面−大気界面に入射した光も多くはその界面で反射せずに透過してしまい電流に寄与しなかった。これに対し、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールでは、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した光の多くを透明支持体１−大気界面で光を反射させて透明支持体１から光が出射しないようにしているため、光反射体６がある非発電領域は暗く見える。これにより、非発電領域の色を、一般的に黒に近色をした太陽電池素子により近い色とすることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールが実現されている。また、このことは、同時に防眩性を高めることになる。

なお、透明支持体１の表面における凹凸は、透明支持体１の平面方向のサイズに比べて小さく、その算術二乗平均粗さは１０ミリメートル以下かつ１０００ナノメートル以上のサイズであることが好ましい。この算術平均粗さが１０００ナノメートル未満の場合は、表面の凹凸が光も波長よりも小さくなり、表面の凹凸を構成する平面への光の入射角度に対する反射率が低下する。また、その算術平均粗さが１０ミリメートルよりも大である場合は、生産性が悪くなる。

その一方で、表面の凹凸により入射角の大きな光のモジュール表面−大気界面における透過率を向上させ、発電出力が向上するとともに、モジュール内部からモジュール表面−大気界面へ入射する光も透過しやすくなり、非発電領域に入射した光をモジュール裏面で反射してもモジュール表面側で反射されにくくなるため、非発電領域に入射した光を有効に太陽電池素子に導くことができず、出力に変えることができなくなる。透明支持体１の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とし、特に、透明支持体１の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とすることにより、この問題を解決することができる。この場合、太陽からの入射光に対しては透明支持体１の表面での光反射を低減させ、防眩性を高めることができる。また、透明支持体１の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とすることにより、入射角の大きな光のモジュール表面−大気界面における透過率を向上させ、発電出力が向上する。

図８−３において、角度θ１は、透明支持体１の表面を構成する斜面Ａ４２の、モジュール平面全体への法線４１に対する角度である。また、角度θ２は、透明支持体１の表面を構成する斜面Ｂ４３の、モジュール平面全体への法線４１に対する角度である。角度θ１およびθ２は、０度に近いほうがモジュール外部から入射する光透過性が高く好ましいが、０度に近くなるほど機械強度が弱くなる。また、上記角度が０度に近い場合、モジュール裏面から反射してきた光も、透過性が高くなるため、非発電領域から反射してきた光を有効に発電に使用することができない。そこで、裏面からモジュール表面へ入射する光がモジュール表面を構成する斜面に対して臨界角θ以上の角度で入射するようにすることにより発電出力を向上させることができる。このことから、モジュール表面を構成する斜面角度としては、下記数式（７）を満たすことにより、モジュール平面に対して垂直に入射する光を、透明支持体１の表面の斜面で反射させることができる。

また、角度θ２については、図８−３中の斜面Ａ４２で反射された光を太陽電池モジュール内部に向かわせる目的および太陽電池モジュール表面からの入射光の透過性の観点からなるべく小さい角度であることが好ましく、２０度程度以下であることが好ましい。また、特にその溝方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）を光反射体６の溝方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）と略９０度をなすように配置することにより、裏面および光発電素子表面で反射されて太陽電池モジュール内部側からモジュール表面−大気界面に入射する光の入射角を臨界角よりも大きい状態に保つことができ、光をモジュール表面−大気界面で再反射させ、発電に寄与させることができ、発電出力を増大できるという効果を奏する。なお、透明支持体１の三角柱状の凸ラインの延在方向と光反射体６の三角柱状の凸ラインの延在方向とのなす角度は、太陽電池モジュールの平面方向への伝送距離などから９０度であることが好ましいが、光起電力素子間の距離が狭い場合など、必ずしも９０度でなくてもよい。

また、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールにおいては非発電領域に入射した光を太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができるため、非発電領域の太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、発電効率を低下させても出力を増大させるなどの目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。

また、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールにおいては、透明支持体１にガラスを使用し、封止樹脂４としてガラスと屈折率が異なる材料を用いた場合は、ガラス−封止樹脂界面でも光閉じ込めが可能である。また、上記では、ガラスと樹脂および樹脂フィルムで太陽電池素子２を封止する構造を想定したが、裏面樹脂フィルムのかわりにガラスを用いてその裏に反射体を形成するなどしてもよく、その材料は上記の実施の形態に使用したもののみにこだわらない。

したがって、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子２が存在しない非発電領域に入射した光を太陽電池素子２に有効に導くことができ、高い信頼性と高い意匠性とを有するとともに発電出力に優れた太陽電池モジュールが実現されている。

以上のような光反射体６がモジュールの受光面に対して上述した一定以上の角度をなすような構造を有する実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの作製方法を、太陽電池素子２として多結晶シリコン太陽電池セル（以下、セル２と呼ぶ）を用いた多結晶シリコン太陽電池モジュールを例として図９−１〜図９−３を参照して説明する。図９−１〜図９−３は、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する要部断面図である。

まず、２つのセル２において一方のセル２の表側電極と他のセル２の裏側電極との間（負極と正極との間）に素子間接続線５として導線を渡しかけ、各電極と導線とを半田付けすることにより、一方のセル２と他方のセル２との電気的接続を行う。この電気的接続を複数のセル２に対して行って全てのセル２を直列接続し、セル２を列状に数珠繋ぎにして一繋ぎにする。

つぎに、面内方向の形状が略四角形状とされた板状の透明支持体１の上、たとえば透明ガラス基板の上に、封止樹脂４としてのシート状のエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）を載せ、さらに上記の一繋ぎになった複数のセル２を受光面が透明ガラス基板側となるように載置する（図９−１）。ここで、封止樹脂４とは反対側の透明支持体１の表面形状は、複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされる。また、この表面形状においては、上述した角度θ１および角度θ２の条件を満たすように透明支持体１の表面を構成する斜面Ａ４２および斜面Ｂ４３が構成されている。そして、複数の三角柱状の凸ラインが、透明支持体１の面内方向において相対する透明支持体１の一対の辺と略平行に延在する形状とされる。

この上から、封止樹脂４として別のＥＶＡシートを載せ、光反射体６として例えば表面が平行な三角柱状の凸ラインが並んだ形状となるアルミ箔を接着した略四角形状とされた耐候性樹脂膜３としての耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルムを、光反射体６が受光面側（ＥＶＡ側）になるように載置する（図９−２）。ここで、耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面形状は、複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされ、耐候性樹脂膜３の他面側（裏面側）の表面は、平坦とされている。また、複数の三角柱状の凸ラインが、耐候性樹脂膜３の面内方向において相対する耐候性樹脂膜３の一対の辺と略平行に延在する形状とされる。そして、この耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面は、この複数の三角柱状の凸ラインの表面が、平坦な耐候性樹脂膜３の他面側（裏面側）の面と一定以上の角度をなすように形成されている。

光反射体６は、この耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面形状に沿って形成されており、耐候性樹脂膜３の一面側（受光面側）の表面形状と同様に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とされている。そして、光反射体６の凹凸面は、平坦な耐候性樹脂膜３の他面側（裏面側）の面と一定以上の角度をなすように形成されている。そして、耐候性樹脂膜３をＥＶＡシート上に載置する際は、光反射体６の溝方向（凸ライン方向）が、透明支持体１に形成された凸ラインの溝方向（凸ライン方向）と略９０度をなすように配置される。

つぎに、横からあふれたＥＶＡが接着しないようにポリテトラフルオロエチレンフィルムで上記積層物を挟み（図示せず）、この積層物の全体をダイアフラムによって挟み、減圧下で１００℃程度に加熱し、封止剤を軟化させて、透明ガラス基板と耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルムとの間に圧力を加えてＥＶＡシート間を圧着する。これにより、太陽電池モジュールの裏側で、光反射体６としての反射性フィルムが太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度をなすような構造を形成することができる（図９−３）。なお、ここでは、予め耐候性樹脂膜３の受光面側の面に光反射体６を接着している場合について説明したが、例えば、封止樹脂４としての別のＥＶＡシート上にアルミ箔等からなる光反射体６、上記の凹凸表面形状を有する耐候性樹脂膜３をこの順で載置し、この状態で型押しをして光反射体６を耐候性樹脂膜３の凹凸表面形状と同じ形状にしてもよい。

以上のような実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、光反射性を有する光反射体６を、太陽電池モジュールの裏面の耐候性樹脂膜３と封止樹脂４との間に形成する。ここで、光反射体６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度α以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成される。これにより、隣接する太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光を、モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度となるように光反射体６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−空気界面で反射させ、太陽電池素子２へ導くことができる。したがって、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールの非発電領域に入射した光を太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができ、発電出力の増大が図られた太陽電池モジュールを作製することができる。

また、一般的に使用されている光散乱による非発電領域から発電領域への導光では、ガラス内から大気へ光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した光を透明支持体１−大気界面で光を反射させて透明支持体１から光が出射しないようにしているため、光反射体６がある非発電領域は暗く見える。したがって、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、非発電領域の色を、一般的に黒に近色をした太陽電池素子により近い色とすることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。また、デザイン性に優れることは、同時に防眩性を高めることになる。

特に、透明支持体１の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とすることにより、透明支持体１の表面での光反射を低減させ、防眩性を高めることができる。また、透明支持体１の光入射側の形状を、表面に複数の三角柱状の凸ラインが平行に並んだ形状とすることにより、入射角の大きな光のモジュール表面−大気界面における透過率を向上させるとともに、その溝方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）を光反射体６の溝方向（三角柱状の凸ラインの延在方向）と略９０度をなすように配置することにより、裏面で反射されてモジュール表面−大気界面に入射する光の入射角を臨界角よりも大きい状態に保つことができ、光をモジュール表面−大気界面で再反射させ、発電に寄与させることができ、発電出力を増大できるという効果を奏する。

また、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、非発電領域の太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。

また、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、透明支持体１にガラスを使用し、封止樹脂４としてガラスと屈折率が異なる材料を用いた場合は、ガラス−封止樹脂界面でも光閉じ込めが可能である。

したがって、実施の形態５にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池素子２が存在しない非発電領域に入射した光を太陽電池素子２に導くことができ、高い信頼性と高い意匠性とを有するとともに発電出力に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。

なお、上記においては光反射体６の溝方向（凸ライン方向）が、透明支持体１に形成された凸ラインの溝方向（凸ライン方向）と略９０度をなすように配置する場合について説明しているが、たとえば光反射体６の溝方向（凸ライン方向）が、透明支持体１に形成された凸ラインの溝方向（凸ライン方向）と略９０度以外の角度（たとえば４５度）をなすように配置することも可能である。そして、Ｘ方向（図７−２、図７−３参照）とＹ方向（図７−２、図７−３参照）とでセル間の間隔が異なる場合は、ｘ軸に対して上記の数式（５）で定義される角度βをなす方向に光反射体６の凸ラインの溝が向くように光反射体６を配置することにより、非発電領域において光反射体６により反射された光を最大限、太陽電池素子２に導くことができる。

以上のように、本発明にかかる光起電力素子モジュールは、意匠性および発電出力の向上に優れた光起電力素子モジュールの実現に有用である。

１ 透明支持体
２、１２ 太陽電池素子（セル）
３ 耐候性樹脂膜
４ 封止樹脂
５ 素子間接続線
６ 光反射体
１６ 光反射体
２１ 金型
３６ 光反射体
４１ モジュール平面全体への法線
４２ 斜面Ａ
４３ 斜面Ｂ

Claims (11)

1. 複数の光起電力素子が互いに離間して略一面上に配置された光起電力素子アレイを、前記光起電力素子アレイの表面側に設けられた光透過性を有する表面材と前記光起電力素子アレイの裏面側に設けられた裏面材との間に封止した光起電力素子モジュールであって、
   少なくとも前記複数の光起電力素子間に対応する領域に、正反射性を有するとともに前記光起電力素子モジュールの受光面の平面方向に対して下記数式（１）で表される角度α以上の角度をなす複数の面によって構成される、縞状形状の繰り返しによって形成される光反射面を有する光反射体を備え、
   前記光反射面の縞状形状は、線状に形成された複数の平行な楔状の溝により複数の凹ラインが構成され、もしくは複数の三角柱状の凸部を平行に並べた形状の複数の凸ラインが構成されてなり、
   前記光起電力素子モジュールが、受光面の平面方向において略四角形状を呈し、
   前記光反射面の縞状形状の延在方向は、前記受光面の平面方向において前記光起電力素子モジュールの辺方向と異なり、
   前記光透過性を有する表面材は、略板状を呈するとともに受光面に凹凸を有し、
   前記凹凸は、複数の三角柱状の凸部を平行に並べた形状の複数の凸ラインが構成されるとともに、該凸ラインは、前記凸ラインの稜線部において前記受光面の平面方向に対する法線に対して下記数式（２）で表される角度θ１をなす斜面と、前記凸ラインの稜線部において前記法線に対して２０度以下の角度θ２をなす斜面とが前記凸ラインの稜線部で接続してなること、
   を特徴とする光起電力素子モジュール。
   

   

   
2. 前記凹凸は前記光透過性を有する表面材の平面方向のサイズに比べて小さく、その算術平均粗さが１０００ナノメートル以上のサイズであること、
   を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子モジュール。
3. 前記光反射体が前記裏面材の前記光起電力素子アレイ側の表面に形成され、前記受光面の平面方向において、前記凹ラインもしくは前記凸ラインの延在方向が、前記光起電力素子モジュールの辺方向と４５度の角度をなすこと、
   を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子モジュール。
4. 前記光反射体が前記裏面材の前記光起電力素子アレイ側の表面に形成され、前記受光面の平面方向において、前記凹ラインもしくは前記凸ラインの延在方向が、前記光起電力素子モジュールの一方の対角線と平行な方向となること、
   を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子モジュール。
5. 前記表面材の受光面の凹凸は、線状に形成された複数の平行な楔状の溝により凹ラインが構成され、もしくは複数の三角柱状の凸部を平行に並べた形状の凸ラインが構成されてなり、
   前記光起電力素子モジュールの受光面の平面方向において、前記光反射面の縞状形状の延在方向と前記表面材の受光面の凹ラインもしくは凸ラインの延在方向とが異なること、
   を特徴とする請求項２に記載の光起電力素子モジュール。
6. 前記光起電力素子モジュールの受光面の平面方向において、前記光反射面の縞状形状の延在方向と前記表面材の受光面の凹ラインもしくは凸ラインの延在方向とが９０度の角度をなすこと、
   を特徴とする請求項５に記載の光起電力素子モジュール。
7. 前記光反射面が、規則的に受光面の平面方向に平行な平面に対して前記縞状形状の延在方向に垂直な断面における接線が上記数式（１）で表される角度α以上の角度をなす光反射曲面を有すること、
   を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子モジュール。
8. 複数の光起電力素子が互いに離間して略一面上に配置された光起電力素子アレイを、前記光起電力素子アレイの表面側に設けられた光透過性を有する表面材と前記光起電力素子アレイの裏面側に設けられた裏面材との間に封止材により封止した、受光面の平面方向において略四角形状を呈する光起電力素子モジュールの製造方法であって、
   前記複数の光起電力素子の裏面側における少なくとも前記複数の光起電力素子間に対応する領域に、正反射性を有するとともに前記光起電力素子モジュールの受光面の平面方向に対して下記数式（３）で表される角度α以上の角度をなす複数の面によって構成される、縞状形状の繰り返しによって形成される光反射面を有する光反射体を配置する配置工程と、
   前記光起電力素子アレイを略四角形状および略板状を呈するとともに受光面に凹凸を有して前記光透過性を有する表面材と略四角形状を呈する前記裏面材との間に前記封止材により封止する封止工程と、
   を含み、
   前記光反射面の縞状形状は、線状に形成された複数の平行な楔状の溝により複数の凹ラインが構成され、もしくは複数の三角柱状の凸部を平行に並べた形状の複数の凸ラインが構成されてなり、
   前記光反射面の縞状形状の延在方向は、前記受光面の平面方向において前記光起電力素子モジュールの辺方向と異なり、
   前記表面材の受光面の凹凸は、複数の三角柱状の凸部を平行に並べた形状の複数の凸ラインが構成されるとともに、該凸ラインは、前記凸ラインの稜線部において前記受光面の平面方向に対する法線に対して下記数式（４）で表される角度θ１をなす斜面と、前記凸ラインの稜線部において前記法線に対して２０度以下の角度θ２をなす斜面とが前記凸ラインの稜線部で接続してなること、
   を特徴とする光起電力素子モジュールの製造方法。
   

   

   
9. 前記凹凸は前記光透過性を有する表面材の平面方向のサイズに比べて小さく、その算術平均粗さが１０００ナノメートル以上のサイズであること、
   を特徴とする請求項８に記載の光起電力素子モジュールの製造方法。
10. 前記光反射体の材料層を一面側に備えた前記裏面材を前記光起電力素子アレイの裏面側に第１の封止材を挟むとともに前記裏面材を外側にして配置し、第２の封止材を前記光起電力素子アレイの表面側に配置し、前記光起電力素子アレイを前記第１の封止材および第２の封止材を用いて封止するとともに前記裏面材および前記光反射体の材料層を型押し成形して前記光反射体を前記複数の光起電力素子間に対応する領域に配置すること、
    を特徴とする請求項８に記載の光起電力素子モジュールの製造方法。
11. 前記表面材が、平面方向において略四角形状を呈し、
    前記配置工程では、平面方向において前記表面材と略同型状を有する裏面材の一面側に前記裏面材の平面方向における前記裏面材の辺方向と一定の傾きを有する凸ライン状に前記光反射体を形成し、該裏面材を前記光起電力素子アレイの裏面側に第１の封止材を挟むとともに前記裏面材を外側にして配置し、
    前記封止工程では、前記表面材と前記裏面材との平面方向における位置を合わせて、前記光反射体の光反射面に平行な平面と光起電力素子モジュールの受光面との交線が、前記光起電力素子アレイの各光起電力素子間の隙間の長手方向に対して０度および９０度以外の角度をなすように封止すること、
    を特徴とする請求項８に記載の光起電力素子モジュールの製造方法。

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