JP5902458B2 - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、放熱性が高い太陽電池モジュールの製造方法に関し、特に生産性が向上した高放熱性太陽電池モジュールの製造方法に関する。

近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を電気エネルギーに直接変換する太陽電池が広く使用され、さらなる開発が進められている。

太陽電池モジュールは、一般に、図１に示すように、ガラス基板などからなる受光面側透明保護部材１１、受光面側封止膜１３Ａ、シリコン結晶系発電素子などの発電素子１４、裏面側封止膜１３Ｂ、及び裏面側保護部材（バックカバー）１２をこの順で積層し、減圧で脱気した後、加熱加圧して受光面側封止膜１３Ａ及び裏面側封止膜１３Ｂを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。

このような太陽電池モジュールでは、高い電気出力を得るために、複数の発電素子１４を接続タブ１５で接続して用いられている。したがって、発電素子１４間の絶縁性を確保するために、絶縁性のある封止膜１３Ａ、１３Ｂを用いて発電素子を封止している。

また、薄膜シリコン系、薄膜アモルファスシリコン系太陽電池、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）系太陽電池等の薄膜太陽電池の開発も進められており、この場合は、ガラスやポリイミド基板等の樹脂基板の表面に化学気相蒸着法等により半導体層等の発電素子層が形成され、その上に封止膜等を積層し、接着一体化することで製造される。

従来から、これらの太陽電池モジュールに用いられる封止膜としては、エチレン酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと略す）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）等のエチレン−極性モノマー共重合体からなるフィルムが用いられている。

ところで、上記のような太陽電池モジュールにおいて、発電素子は温度が高いほど発電効率が低下することが知られている。例えば、最も太陽が高い位置にある時間帯においては、太陽電池モジュールの受光面側透明保護部材が温められ、時には８０℃を超える温度になる場合もある。

この場合、その時間帯を過ぎ、外気温が低下しても、太陽電池内に蓄積されて発電素子の温度が低下せず、発電効率が低いまま推移してしまうことになる。また、発電素子の発電に伴って生じる熱によっても発電素子の温度上昇は生じる。この場合の蓄熱によっても発電効率が低下してしまうことになる。従って、なるべく発電素子を高温にしない構造の太陽電池モジュールが求められている。

このような理由から、特許文献１において、裏面側保護部材に突起膜状に平行に形成された放熱部を有する太陽電池モジュールが開発されている。この太陽電池モジュールによれば、突起膜上に形成した放熱部によって放熱面積が広くなっているので、発電時に発生する熱の放出量が増大し、温度の上昇が阻止される。

特開２０００−１８３３７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の太陽電池モジュールは、その突起膜状の放熱部を有するフィルムを逐一製造し、他の部材と貼り合わせなければならないため、放熱性の高い太陽電池モジュールを効率的に製造することが難しかった。

本発明の目的は、生産性が向上した、放熱性が高い太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。

上記目的は、受光面側透明保護部材、裏面側保護部材、発電素子及び該発電素子を封止する封止膜を含む積層体を、ラミネータを用いて加圧及び加熱することにより一体化する工程を含む太陽電池モジュールの製造方法において、前記ラミネータは、前記積層体が内部に配置されるチャンバと、前記積層体の配置時に前記裏面側保護部材に対向するように設けられたダイアフラムと、を有し、前記ダイアフラムの前記裏面側保護部材と対向する面には、凹凸形状が形成されており、前記ダイアフラムで前記積層体を加圧することにより、前記裏面側保護部材の表面に前記凹凸形状の反転凹凸形状を形成することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法により達成される。

この構成によれば、ラミネータのダイアフラム（押圧体）の表面に凹凸形状が形成されているので、各部材を一体化するラミネート時に太陽電池モジュールの裏面に直接凹凸形状を形成することができ、その表面積を増やして放熱性を付与することが可能となる。したがって、放熱性を有するフィルムを逐一製造することを必要とせず、通常使用される裏面側保護部材を用いて通常のラミネート動作によって凹凸形状を形成することができるので、高放熱性太陽電池モジュールの生産性を向上させることができる。

本発明の好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記ダイアフラムは金属板であり、前記金属板にはヒータが接続され、前記加熱は前記ヒータに接続された金属板により行う。
（２）前記ダイアフラムの凹凸形状形成面の算術平均粗さＲａが５〜５００μｍである。
（３）前記ダイアフラムの凹凸形状形成面の凹凸の平均間隔Ｓｍが１０〜１０００００μｍである。
（４）裏面側保護部材がプラスチックフィルムから構成される。
（５）前記積層体を１．０×１０³Ｐａ〜５．０×１０⁷Ｐａで加圧する。
（６）前記積層体を８０〜１７０℃に加熱する。
（７）前記ラミネータは、前記チャンバを真空状態とすることが可能な真空ラミネータである。

また、本発明は、上記太陽電池モジュールの製造方法により製造された太陽電池モジュールも提供する。

本発明では、ラミネート時に、太陽電池モジュールの各部材を接合一体化すると同時に、その裏面に凹凸形状を形成することができるので、簡易な方法で放熱性の高い太陽電池モジュールを得ることができる。

一般的な太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。 真空ラミネータの一例を示す概略断面図である。 凹凸形状の例を示す部分概略断面図である。

上述したように、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、受光面側透明保護部材、裏面側保護部材、発電素子及びこの発電素子を封止する封止膜を含む積層体を、ラミネータにより加圧及び加熱することにより一体化する工程を有する。

一体化工程は、例えば、一重真空方式のラミネータや二重真空方式のラミネータを用いて行うことができる。発電素子割れが起きにくく、均一に加圧できる点で二重真空方式のラミネータにより行うことが好ましい。以下に、図２を参照して二重真空室方式の真空ラミネータを例として説明するが、本発明は裏面側保護部材を押圧する押圧体に特徴を有しており、ラミネータのその他の構造及び部材に関しては特に限定されない。

図２に示す真空ラミネータ１００は、シート状や板状の押圧体１０３を具備する上側チャンバ１０２と、積層体１０を載置するための載置台１０５を具備する下側チャンバ１０１とを有する。押圧体１０３は積層体１０の裏面側保護部材１２に対向するように設けられている。真空ラミネータ１００では、上側チャンバ１０２及び下側チャンバ１０１内を真空引きした後、押圧体１０３により積層体１０が加圧される。

各チャンバ１０１、１０２はＳＵＳ等の剛性部材によって形成され、両チャンバ１０１、１０２は結合時の気密を保持するためのＯリング１０４を介して接合している。上側チャンバ１０２及び下側チャンバ１０１内の真空引きは、下側チャンバ用排気口１０６に接続された下側チャンバ用真空ポンプ１０７、及び上側チャンバ用排気口１０８に接続された上側チャンバ用真空ポンプ１０９により行われる。

このような真空ラミネータを用いて積層体１０を加圧するには、初めに、下側チャンバ１０１内に設けられた載置台１０５に、図１に示すように、受光面側透明保護部材１１、受光面側封止膜１３Ａ、発電素子１４、裏面側封止膜１３Ｂ、及び裏面側保護部材１２をこの順で積層することにより得た積層体１０を、受光面側透明保護部材１１が載置台１０５と接するように（受光面側透明保護部材１１が下側となるように）載置する。次に、上側チャンバ１０２及び下側チャンバ１０１をそれぞれ上側チャンバ用真空ポンプ１０９及び下側チャンバ用真空ポンプ１０７により減圧して真空にした後、上側チャンバ１０２内を好ましくは大気以上の圧力とする。これにより、積層体１０の最上面（裏面側保護部材の表面）１２ａが押圧体１０３により押圧され、積層体１０が加圧される。

本発明において特徴的なことは、押圧体１０３の裏面側保護部材１２と対向する面１０３ａに凹凸形状が形成されていることである。凹凸形状を有する押圧体１０３で積層体１０を押圧して加圧することにより、裏面側保護部材１２の表面（太陽電池モジュールの裏面）１２ａに押圧体１０３の凹凸形状が転写されてその反転凹凸形状が形成される。凹凸形状が形成されると表面積が増えるため放熱効果が奏されるとともに、通常のラミネート手法と同じ簡易な方法のみで凹凸形状を付与することができる。

本発明において、凹凸形状とは、連続的又は非連続的に窪み部及び／又は突出部が形成されている形状のことをいう。したがって、例えば、図３の部分概略断面図に示すように、その窪み部及び／又は突出部の断面形状が、（ａ）のような矩形状、（ｂ）のような波状、（ｃ）のような三角形状、（ｄ）のような半円状等、種々の形状をとることができ、また、これらの形状の組合せであってもよい。また、凹凸形状の平面パターンとしては、特に限定されないが、格子状、ストライプ状、ハニカム状、幾何学模様等が挙げられる。凹凸形状は均一に形成されていることが、均一に放熱することができる点で好ましい。

押圧体１０３の凹凸形状形成面１０３ａの算術平均粗さＲａは、５〜５００μｍ、特に５０〜１００μｍであることが好ましく、また、押圧体の凹凸形状形成面１０３ａの凹凸の平均間隔Ｓｍは、１０〜１０００００μｍ、特に１０００〜１０００００μｍであることが好ましい。この範囲であれば、太陽電池モジュールに放熱性を確実に付与することができる。また、この範囲より小さいと凹凸形状の転写が難しくなる場合があり、この範囲より大きいと十分に表面積を増やすことができなくなる場合がある。凹凸の深さは、裏面側保護部材１２の厚さ未満であればよい。

なお、本発明において、押圧体の凹凸形状形成面１０３ａの算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（１９９４）に準拠した方法により測定した値である。また、凹凸の平均間隔Ｓｍとは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（１９９４）に準拠した方法により測定した値である。即ち、粗さ曲線から、その平均線の方向に、所定の長さを抜き取り、その抜き取り部分の１個の山及びこれに隣り合う１個の谷に対応する平均線の長さの和を求め、平均した値である。

押圧体１０３の凹凸形状は、例えば、押圧体の作製時に上記のような凹凸形状を有するモールド（金型）に押圧体となる材料を流し込んで硬化することにより形成することができる。また、通常作製される方法によって作製された押圧体の表面を、切削加工機等により凹凸形状に切削する等して形成することができる。

押圧体の材質としては従来から使用されている伸縮性のあるシリコーン樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂の他、銅などの金属板であってもよい。金属板の押圧体を用いる場合には、その金属板にヒータを接続することにより積層体の押圧と共に加熱を行うことが可能でなる。なお、このような真空ラミネータにおいて、押圧体は、一般にダイアフラムとの名称で知られている。

真空ラミネータ１００では、接着一体化時に各部材の間にエアが入り込まないよう、真空引きが行われる。上側チャンバ１０２内及び下側チャンバ１０１内をそれぞれ真空とするには、まず上側チャンバ１０２及び下側チャンバ１０１内をそれぞれ、５０〜１５０Ｐａ、特に５０〜１００Ｐａに減圧することにより行われるのが好ましい。真空時間は、例えば、０．１〜５分とする。その後、上側チャンバ内を４０〜１１０ｋＰａ、特に６０〜１０５ｋＰａとすることで押圧体１０３により、積層体が均一に加圧される。

積層体は、１．０×１０³Ｐａ〜５．０×１０⁷Ｐａ、特に６０〜１０５ｋＰａの圧力で加圧されるように押圧体１０３の膨張度を調整するのが好ましい。プレス時間は、例えば、５〜１５分とする。

本発明の方法では、加圧と共に加熱を行う。加熱方法としては、図２に示す真空ラミネータ１００全体をオーブンなどの高温環境において加熱する方法、図２に示す真空ラミネータ１００の下側チャンバ１０１内に加熱板などの加熱媒体を導入して、積層体１０を加熱する方法などが挙げられる。後者の方法は、例えば、載置台１０５として加熱板を用いたり、載置台１０５の上側及び／又は下側に加熱板を配置したり、積層体の上側及び／又は下側に加熱板を配置したりすることにより行われる。また、押圧体として金属板を使用した場合には、その金属板にヒータを接続することにより金属板を加熱し、これにより積層体１０の加熱を行うことも可能である。

積層体は、８０〜１７０℃、特に９０〜１６５℃の温度に加熱されるのが好ましい。加熱時間は１０分〜１時間であればよい。また、積層体を８０〜１２０℃の温度で予備加熱した後、１００〜１５０℃（特に１３０℃付近）の温度で加熱し、段階的に加熱を行うのがより好ましい。積層体の加圧加熱は、積層体を加熱して上記温度まで昇温させるとともに、真空ラミネータ内を真空引きし、その後に押圧体により押圧して行うのが好ましい。

以上のように、積層体１０の一体化を行うことにより、発電素子１４が封止されると共に、裏面１２ａ（裏面側保護部材１２の裏面側封止膜１３Ｂが接する面とは反対側の面）に凹凸形状を有する太陽電池モジュールが製造される。以下、太陽電池モジュールの各部材について説明する。

［受光面側透明保護部材］
太陽電池モジュールに使用される受光面側透明保護部材は、通常珪酸塩ガラスなどのガラス基板等を使用することができる。受光面側透明保護部材の厚さは、０．１〜１０ｍｍが一般的であり、０．３〜５ｍｍが好ましい。受光面側透明保護部材は、一般に、化学的に、或いは熱的に強化させたものであってもよい。

［裏面側保護部材］
太陽電池モジュールに使用される裏面側保護部材としては、凹凸形状を良好に転写できることから、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリアミドなどのプラスチックフィルムが好ましく用いられる。また、太陽電池モジュール自体の耐熱性、耐湿熱性を考慮してフッ化ポリエチレンフィルム、特にフッ化ポリエチレンフィルム／Ａｌ／フッ化ポリエチレンフィルムをこの順で積層させたフィルムや、ポリフッ化ビニル／ＰＥＴ／ポリフッ化ビニルをこの順で積層させたフィルムでも良い。裏面側保護部材の厚さは、０．０５〜１０ｍｍが一般的であり、０．１〜５ｍｍが好ましい。

［太陽電池用封止膜］
太陽電池用封止膜（受光面側封止膜及び裏面側封止膜）としては、発電素子を良好に封止し、柔軟性、耐候性や透明性に優れることからエチレン−極性モノマー共重合体を主成分とするフィルムが好ましく使用される。裏面側保護部材１２と接する封止膜（図１の構成の太陽電池モジュールの場合には裏面側封止膜１３Ｂ）として、柔軟性に優れるエチレン−極性モノマー共重合体を主成分とするフィルムを使用することにより、凹凸形状の転写性が良好となる。

本発明において、エチレン−極性モノマー共重合体の極性モノマーは、不飽和カルボン酸、その塩、そのエステル、そのアミド、ビニルエステル、一酸化炭素等を例示することができる。より具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸、これら不飽和カルボン酸のリチウム、ナトリウム、カリウムなどの１価金属の塩やマグネシウム、カルシウム、亜鉛などの多価金属の塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソオクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル、マレイン酸ジメチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、一酸化炭素、二酸化硫黄などの一種又は二種以上などを例示することができる。

エチレン−極性モノマー共重合体として、より具体的には、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸共重合体、前記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体のカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、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、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン−アクリル酸イソブチル−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸ｎ−ブチル−メタクリル酸共重合体のようなエチレン−不飽和カルボン酸エステル−不飽和カルボン酸共重合体及びそのカルボキシル基の一部又は全部が上記金属で中和されたアイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体のようなエチレン−ビニルエステル共重合体等を代表例として例示することができる。

エチレン−極性モノマー共重合体としては、ＪＩＳ Ｋ７２１０で規定されるメルトフローレートが、３５ｇ／１０分以下、特に３〜６ｇ／１０分のものを使用するのが好ましい。このようなメルトフローレート有するエチレン−極性モノマー共重合体を用いた太陽電池用封止膜によれば、太陽電池モジュール作製時の封止工程における加熱加圧の際に、封止膜が溶融や位置ズレを起こして基板の端部からはみ出でるのを抑制することができる。

なお、本発明において、メルトフローレート（ＭＦＲ）の値は、ＪＩＳ Ｋ７２１０に従い、１９０℃、荷重２１．１８Ｎの条件に基づいて測定されたものである。

エチレン−極性モノマー共重合体としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡとも言う）が特に好ましい。これにより、安価であり、透明性や柔軟性に優れる太陽電池用封止膜を形成することができる。

エチレン−酢酸ビニル共重合体における酢酸ビニルの含有量は、２０〜３５質量％、さらに２２〜３０質量％、特に２４〜２８質量％とするのが好ましい。酢酸ビニルの含有量が、２０質量部未満であると、高温で架橋硬化させる場合に得られる封止膜の透明性が充分でない恐れがあり、３５質量部を超えると、カルボン酸、アルコール、アミン等が発生し封止膜と保護部材との界面で発泡が生じ易くなる恐れがある。

太陽電池封止膜は、エチレン−極性モノマー共重合体に加えて、さらにポリビニルアセタール系樹脂（例えば、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ樹脂）、変性ＰＶＢ）、塩化ビニル樹脂を副次的に使用しても良い。その場合、特にＰＶＢが好ましい。

封止膜には、架橋剤を含有させ、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋構造を形成することが好ましい。架橋剤は、有機過酸化物又は光重合開始剤を用いることが好ましい。なかでも、接着力、耐湿性、耐貫通性の温度依存性が改善された封止膜が得られることから、有機過酸化物を用いるのが好ましい。

有機過酸化物としては、１００℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであれば、どのようなものでも使用することができる。有機過酸化物は、一般に、成膜温度、組成物の調整条件、硬化温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して選択される。特に、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上のものが好ましい。

前記有機過酸化物としては、樹脂の加工温度・貯蔵安定性の観点から例えば、ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ−ｎ−オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、スクシニックアシドパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、１−シクロヘキシル−１−メチルエチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、４−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｍ−トルオイル＋ベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサネート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカン、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシマレイックアシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（メチルベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、等が挙げられる。

ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、調製条件、成膜温度、硬化（貼り合わせ）温度、被着体の耐熱性、貯蔵安定性を考慮して適宜選択できる。使用可能なベンゾイルパーオキサイド系硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート、ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トルオイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。ベンゾイルパーオキサイド系硬化剤は１種でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。

有機過酸化物として、特に、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンが好ましい。これにより、発泡が抑制され、優れた絶縁性を有する太陽電池用封止膜が得られる。

封止膜に使用する有機過酸化物の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜５質量部、より好ましくは０．２〜３質量部であることが好ましい。

また、光重合開始剤としては、公知のどのような光重合開始剤でも使用することができるが、配合後の貯蔵安定性の良いものが望ましい。このような光重合開始剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系、ベンジルジメチルケタ−ルなどのベンゾイン系、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、イソプロピルチオキサントン、２−４−ジエチルチオキサントンなどのチオキサントン系、その他特殊なものとしては、メチルフェニルグリオキシレ−トなどが使用できる。特に好ましくは、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノプロパン−１、ベンゾフェノン等が挙げられる。これら光重合開始剤は、必要に応じて、４−ジメチルアミノ安息香酸のごとき安息香酸系又は、第３級アミン系などの公知慣用の光重合促進剤の１種または２種以上を任意の割合で混合して使用することができる。また、光重合開始剤のみの１種単独または２種以上の混合で使用することができる。

前記光重合開始剤の含有量は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して０．１〜５質量部であることが好ましい。

また、架橋硬化前の封止膜は、架橋助剤を含んでいることが好ましい。架橋助剤は、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋密度を向上させ、封止膜の接着性及び耐久性を向上させることができる。

架橋助剤は、エチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．１〜３．０質量部、より好ましくは０．１〜２．５質量部で使用される。このような架橋助剤の含有量であれば、架橋助剤の添加によるガスの発生もなく、エチレン−極性モノマー共重合体の架橋密度を向上させることができる。

架橋助剤（官能基としてラジカル重合性基を有する化合物）としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の３官能の架橋助剤の他、（メタ）アクリルエステル（例、ＮＫエステル等）の単官能又は２官能の架橋助剤等を挙げることができる。なかでも、トリアリルシアヌレート及びトリアリルイソシアヌレートが好ましく、特にトリアリルイソシアヌレートが好ましい。

また、封止膜は、太陽電池モジュール内部の封止性能を考慮すると、優れた接着力を有するのが好ましい。そのために、接着向上剤をさらに含んでいても良い。接着向上剤としては、シランカップリング剤を用いることができる。これにより、優れた接着力を有する太陽電池用封止膜を形成することが可能となる。前記シランカップリング剤としては、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。これらシランカップリング剤は、単独で使用しても、又は２種以上組み合わせて使用しても良い。なかでも、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましく挙げられる。

前記シランカップリング剤の含有量はエチレン−極性モノマー共重合体１００質量部に対して５質量部以下、好ましくは０．１〜２質量部であることが好ましい。

［発電素子］
太陽電池モジュールに用いられる発電素子は、光電変換を行うものであり、従来公知の半導体基板が用いられる。半導体基板としては、単結晶、多結晶、あるいは非晶質によって構成された光半導体素子などが用いられる。具体的には、非晶質シリコンａ−Ｓｉ，水素化非晶質シリコンａ−Ｓｉ：Ｈ，水素化非晶質シリコンカーバイドａ−ＳｉＣ：Ｈ，非晶質シリコンナイトライドなどの他、シリコンと炭素、ゲルマニウム、スズなどの他の元素との合金から成る非晶質シリコン系半導体の非晶質あるいは微結晶をｐｉｎ型、ｎｉｐ型、ｎｉ型、ｐｎ型、ＭＩＳ型、ヘテロ接合型、ホモ接合型、ショットキーバリアー型あるいはこれらを組み合わせた型などに構成した半導体層が用いられる。その他、光半導体層はＣｄＳ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＰ系などであってもよい。

発電素子を太陽電池モジュールに組み込む際には、従来公知の方法に従って行えばよい。例えば、発電素子の電極にハンダメッキなどで施した銅箔などのインナーリードを接続し、さらに太陽電池モジュールから所定の電気出力を取り出すことができるように、インナーリードで発電素子を直並列に接続する。

［太陽電池モジュール］
本発明において、太陽電池モジュールの構造は特に制限されない。例えば、受光面側透明保護部材と裏面側保護部材との間に、太陽電池用封止膜を介在させて一体化させることにより発電素子を封止した構造などが挙げられる。なお、本発明において、発電素子の光が照射される側（受光面側）を「受光面側」と称し、発電素子の受光面とは反対面側を「裏面側」と称する。

本発明は、図１に示したような単結晶又は多結晶のシリコン結晶系の発電素子を用いた太陽電池モジュールだけでなく、薄膜シリコン系、薄膜アモルファスシリコン系太陽電池、セレン化銅インジウム（ＣＩＳ）系太陽電池等の薄膜太陽電池にも適用することもできる。この場合は、例えば、ガラス基板、ポリイミド基板、フッ素樹脂系透明基板等の受光面側透明保護部材の表面上に化学気相蒸着法等により形成された薄膜発電素子層上に、太陽電池用封止膜、裏面側保護部材を積層し、接着一体化させた構造、裏面側保護部材の表面上に形成された薄膜発電素子上に、太陽電池用封止膜、受光面側透明保護部材を積層し、接着一体化させた構造、又は受光面側透明保護部材、受光面側封止膜、薄膜発電素子、裏面側封止膜、及び裏面側保護部材をこの順で積層し、接着一体化させた構造等が挙げられる。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、簡易な方法で放熱性の高い太陽電池モジュールを得ることができる。

１０ 積層体
１１ 受光面側透明保護部材
１２ 裏面側保護部材
１３Ａ 受光面側封止膜
１３Ｂ 裏面側封止膜
１４ 発電素子
１５ 接続タブ
１００ 真空ラミネータ
１０１ 下側チャンバ
１０２ 上側チャンバ
１０３ 押圧体
１０３ａ 凹凸形状形成面
１０４ Ｏリング
１０５ 載置台
１０６ 下側チャンバ用排気口
１０７ 下側チャンバ用真空ポンプ
１０８ 上側チャンバ用排気口
１０９ 上側チャンバ用真空ポンプ

Claims (8)

1. 受光面側透明保護部材、裏面側保護部材、発電素子及び該発電素子を封止する封止膜を含む積層体を、ラミネータを用いて加圧及び加熱することにより一体化する工程を含む太陽電池モジュールの製造方法において、
   前記ラミネータは、前記積層体が内部に配置されるチャンバと、前記積層体の配置時に前記裏面側保護部材に対向するように設けられたダイアフラムと、を有し、
   前記ダイアフラムの前記裏面側保護部材と対向する面には、凹凸形状が形成されており、
   前記ダイアフラムで前記積層体を加圧することにより、前記裏面側保護部材の表面に前記凹凸形状の反転凹凸形状を形成することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
2. 前記ダイアフラムは金属板であり、前記金属板にはヒータが接続され、
   前記加熱は前記ヒータに接続された金属板により行う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の製造方法。
3. 前記ダイアフラムの凹凸形状形成面の算術平均粗さＲａが５〜５００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
4. 前記ダイアフラムの凹凸形状形成面の凹凸の平均間隔Ｓｍが１０〜１０００００μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
5. 前記裏面側保護部材がプラスチックフィルムから構成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
6. 前記積層体を１．０×１０³Ｐａ〜５．０×１０⁷Ｐａで加圧することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
7. 前記積層体を８０〜１７０℃に加熱することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
8. 前記ラミネータは、前記チャンバの内部を真空状態とすることが可能な真空ラミネータであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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