JP6196263B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents
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- H01L31/056—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means the light-reflecting means being of the back surface reflector [BSR] type
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Description
本発明は、太陽電池モジュールに関する。
近年、地球環境問題と化石燃料の枯渇などによる新再生エネルギーへの関心が高まっており、その中で無公害エネルギー源である太陽光発電の研究開発が活発に進められている。
太陽光発電の原理が適用される太陽電池（solar cell）は、太陽光を電気エネルギーに転換させる半導体素子として、一般的に単結晶または多結晶または非晶質シリコン系の半導体から製造されており、ダイオード（diode）と類似する基本構造を有する。
太陽電池は、太陽光を容易に吸収できるように、外部の環境に長期間露出しなければならないので、セルを保護するための様々なパッケージング（Packaging）が行われ、ユニット（unit）形態で製造されており、このようなユニットを太陽電池モジュールとする。
一般的に、太陽電池のパッケージングに用いられるシートは、２０年以上外部環境に露出された状態でも太陽電池を安定的に保護することができるように、耐候性及び耐久性に優れた後面シート（back sheet）を用いる。
本発明の目的は、太陽電池モジュールの効率を向上することにある。
本発明の後面シートは、基材層と、基材層の第１面の全面に形成され、第１透過率を有する第１領域と第１透過率とは異なる第２透過率を有する第２領域を含むことができる。
このとき、第１領域の第１透過率は、第２領域の第２透過率より高く、第１領域と第２領域は、互いに異なる物質からなる。
そして、本発明の太陽電池モジュールは、複数の太陽電池と複数の太陽電池の第１面の方向に位置する光透過性の保護部と、光透過性シートと複数の太陽電池の間に位置する前面保護部と、複数の太陽電池の第２面の方向に位置する後面シートと、後面シートと複数の太陽電池の間に位置する後面保護部を含み、後面シートは、複数の太陽電池と重畳され、第１透過率を有する第１領域と第１領域を除外した残りの部分を含み、第１透過率とは異なる第２透過率を有する第２領域を含むことができる。
本発明に係る太陽電池モジュールは、両面型太陽電池（bifacial solar cell）において、特定の赤外線（ＩＲ）の波長を反射する黒色シート層により太陽電池の前面を介して入射される光が反射して太陽電池の後面に再入射されることにより、太陽電池の後面の効率が増加する。
さらに、黒色シート層は、太陽電池の形成領域間に部分的に位置することで、製造コストが節減される。
また、太陽電池の前面を介して透過した光が特定の赤外線（ＩＲ）の波長を反射する白いシート層によって反射され、太陽電池の後面に再入射されることにより、太陽電池の後面の効率がさらに増加する。これにより、太陽電池の効率が向上するため、複数の太陽電池を備えた太陽電池モジュールの効率もまた向上する。
以下では添付した図面を参照して本発明の実施の形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし本発明はいろいろ多様な形態に具現されることができここで説明する実施の形態に限定されない。そして図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。
図で多くの層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層、膜、領域、基板などの部分が他の部分「上に」あると言う時、これは他の部分「真上に」ある場合だけではなくその中間に他の部分がある場合も含む。反対に何れの部分が他の部分「真上に」あると言う時には中間に他の部分がないことを意味する。また何れの部分が他の部分上に「全体的」に形成されていると言う時には他の部分の全体面(または前面)に形成されていることだけではなく端の一部には形成されないことを意味する。
以下において、前面とは、直射光が入射される半導体基板の一面で有り得、後面とは、直射光が入射されないか、直射光ではなく、反射光が入射することができる半導体基板の反対面で有り得る。
さらに、以下の説明では、互いに異なる二つの構成要素の長さや幅が同じであることの意味は、１０％の誤差範囲以内で互いに同じことを意味する。
それでは、添付した図面を参考にして、本発明の一実施の形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施の形態に係る太陽電池モジュールの一例を概略的に示す断面図である。具体的には、図１は、本発明に係る太陽電池モジュールを前面から見た形状を示す図であり、図２は、本発明に係る太陽電池モジュールを上から見た形状を示す図である。
まず、図１及び図２を参考にすれば、本発明の一実施の形態に係る太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池１０、複数の太陽電池１０を電気的に接続するインターコネクタ２０、複数の太陽電池１０を保護する前面保護部３０及び後面保護部４０、太陽電池１０の前面に位置する光透過性の保護部５０、及び太陽電池１０の後面に位置する後面シート６０を含む。
図１及び図２に示したように、太陽電池１０は、基板の前面と後面を介して外部の光をそれぞれ受光する両面型太陽電池（bifacial solar cell）である。このとき、太陽電池１０は、隣接する太陽電池１０と、約１０〜５０μｍの幅（Ｗ１）で離隔して位置することができる。
図１に示したように、光透過性の保護部５０は、太陽電池１０の第１面、例えば太陽電池１０の受光面の方向に位置し、透過率が高く、破損を防止するために強化ガラスからなる。このとき、強化ガラスは、鉄成分の含有量が低い低鉄分強化ガラス（low iron tempered glass）で有り得る。このような光透過性保護部５０は、光の散乱効果を高めるために内側面がエンボス（embossing）やテクスチャリング(texturing)処理することができる。このとき、光透過性保護部５０は、約１．５２の屈折率を有することができる。
図１に示したように、前面保護部３０と後面保護部４０は、湿気の浸透による金属の腐食などを防止し、太陽電池１０及び太陽電池モジュール１００を衝撃から保護するための封止材（encapsulate material）である。
このような前面保護部３０と後面保護部４０は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ、ethylene vinyl acetate）、ポリビニルブチラール、ケイ素樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂のような物質からなることがある。このとき、前面保護部３０と後面保護部４０は、ラミネーションによって接着されて形成することができる。
図１に示したように、複数の太陽電池１０に接続されたインターコネクタ２０は、前面保護部３０及び後面保護部４０の中に埋め込まれていることがある。このとき、太陽電池１０の側面は、前面保護部３０と後面保護部４０の両方と接していることができる。
インターコネクタ２０またはインターコネクタ２０及び太陽電池１０の少なくとも一部が、前面保護部３０に埋め立てされると、太陽電池１０の位置が前面保護部３０によって固定されて以降のモジュール化工程で誤整列が発生する問題が減少することができる。
図１に示したように、後面シート６０は、ＦＰ/ ＰＥ/ ＦＰ（fluoropolymer/ polyeaster/ fluoropolymer）のような絶縁物質からなる薄いシートで形成されるが、他の絶縁物質からなる絶縁シートで有り得る。
このような後面シート６０は、太陽電池モジュール１００の後面から湿気が浸透することを防止して、太陽電池１０を外部環境から保護する。このような後面シート６０は、水分と酸素の浸透を防止する層、化学的腐食を防止する層、絶縁特性を有する層のような多層構造を有することができる。
図３を参照すると、本発明の第１の実施の形態に係る後面シート６０は、太陽電池１０と重なる部分が白色（white）である第１領域（Ａ）と第１領域（Ａ）を除外した残りの部分が黒色（black）である第２領域（Ｂ）を含むことができる。
このとき、第１領域（Ａ）及び第２領域（Ｂ）の大きさは、太陽電池１０の形成サイズに応じて変動することができる。
具体的には、本発明の第１の実施の形態に係る後面シート６０ａは、第１シート層６１０、基材層６１２及び第２シート層６１４を含むことができる。
第１シート層６１０は、太陽電池１０の方向に隣接して位置する層として、白色（white）の色を有する白色顔料、樹脂、接着物質、及び分散剤などを含むことができる。第１シート層６１０は、第１領域（Ａ）及び第２領域（Ｂ）に形成することができる。
まず、白色顔料は、第１シート層６１０が白色を帯びるようにし、このような白色顔料は、反射率の向上と紫外線（ＵＶ）の耐久性に優れて太陽電池１０を紫外線から保護することができる。
本実施の形態では、白色顔料として二酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、炭酸カルシウム（Calcium Carbonate）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、酸化亜鉛（ＺｉｎＣ Ｏｘｉｄｅ）、硫化亜鉛（Ｚｉｎｃ Ｓｕｌｆｉｄｅ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とジルコニア（ＺｒＯ２）などがある。特に、酸化チタンは、白色顔料の中でも、不透明度が優れており、不活性であり、熱力学的にも安定で紫外線の遮断能力が非常に優れる。酸化亜鉛は、広範囲に紫外線をフィルタリングすることができる。
白色顔料の平均粒径は、１００ｎｍ乃至３，０００ｎｍで有り得る。平均粒径が１００ｎｍ未満であると白色顔料の粒径が小さくなり、製造単価が増加することがあり、平均粒径が３，０００ｎｍを超えると紫外線遮断効果が低下することがある。
第１シート層６１０の全重量部を１００重量部とするとき、白色顔料は、２０〜５０重量部だけ含むことができる。白色顔料が２０重量部未満で含まれると、第１シート層６００が所望する程度の白色を有しないことがある。白色顔料が５０重量部を超えて樹脂、接着物質などの量が減少して関連特性が低下することがある。この時、白色を十分に実現しながら、他の物質も、十分な量で含まれるように白色顔料が３０〜４０重量部だけ含むことができる。
また、樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとヘキサフルオロプロピレンの共重合体（ＥＰＥ）、テトラフルオロエチレンとエチレンまたはプロピレンの共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、エチレンとクロロトリフルオロエチレン樹脂の共重合体（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン系樹脂（poly vinylidene fluoride、ＰＶＤＦ）、及びフッ化ビニル系樹脂（ＰＶＦ）の内、少なくとも一つを含むことができる。このとき、 ポリフッ化ビニリデンは、（ＣＨ２ＣＦ２）ｎの構造を有する高分子として、ダブル（Double）フッ素分子構造を有するため、機械的性質、耐候性、耐紫外線性に優れる。
第１シート層６１０の全重量部を１００重量部とするとき、樹脂は２０〜８０重量部だけ含むことができる。樹脂が２０重量部未満で含まれると、温度、湿度に応じた信頼性が低下することがある。樹脂が８０重量部を超えて含まれると、他の物質の量が大幅に減って、第１シート層６１０が、所望の効果を有しないことがある。
例えば、樹脂が８０重量部を超えると、白色顔料の量が減少して、第１シート層６１０が白色を有しないこともある。このとき、白色顔料などの量を十分に確保するために樹脂が６０〜８０重量部だけ含ませることがある。
また、接着物質には、第１シート層６１０を基材層６１２上に安定的に接着して固定することができ、後面保護部４０とも高い接着力を有する様々な物質を用いることができる。一例として、接着物質で後面保護部４０と優れた接着力を有するアクリル系の接着物質またはウレタン系の接着物質を用いることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、接着物質で様々な物質が用いられることはもちろんである。
第１シート層６１０の全重量部を１００重量部とするとき、接着物質は、５〜４０重量部だけ含むことができる。接着物質が５重量部未満で含まれると、第１シート層６１０の接着力が十分ではないことがある。接着物質が４０重量部を超えると樹脂の量が減少して、信頼性が低下することがある。このとき、接着特性及び信頼性をさらに考慮すると、接着物質は、２０〜３０重量部だけ含ませることができる。
そして、分散剤は、白色顔料、樹脂及び接着物質を分散させることができる。このとき、分散剤は知られている様々な物質を用いることができ、顔料の分散性が向上することにより、白色反射率がさらに高くなったり、黒色透過率をさらに低くすることができるから、なるべく分散性を向上させるのが良い。顔料の分散性を向上させるためには、分散性を高めるために、表面処理がされた顔料を選択的に使用したり、適切な湿潤分散剤タイプの顔料分散剤を用いることが望ましい。顔料を分散する方法は、高速ミキサーを利用したり、ボールミル（Ball Mill）またはマクロミル（Micro Mill）方式を利用することができる。
第１シート層６１０の全重量部を１００重量部とするとき、分散剤は、０．１〜５．０重量部だけ含むことができる。分散剤が０．１重量部未満で含まれると分散剤によって効果が十分でないことがある。分散剤が５．０重量部を超えると樹脂の量が減少して、信頼性が低下することがある。この時、信頼性をさらに考慮すると、分散剤は、０．１〜０．５重量部だけ含ませることができる。
このような第１シート層６１０は、白色顔料、樹脂、接着物質、及び分散剤などを混合した後、これを基材層６１２上に塗布して熱処理及び/または乾燥して形成することができる。混合方法、塗布方法、熱処理及び/または乾燥方法としては様々な方法が用いられる。一例として、混合方法としては、ミリング（milling）等の方法を用いることができ、塗布方法としては、エアーナイフコーティング（air knife coating）、ディップコーティング（dip coating）、カーテンコーティング（curtain coating）、リバースロールコーティング（reverse roll coating ）、グラビアコーティング（gravure coating）、メータリングロッドコーティング（metering rod coating）、スロットダイコーティング（slot die coating）などの方法を用いることができる。熱処理及び/または乾燥は１２０℃乃至１７０℃の温度で３０秒〜５分の時間の間、行うことができる。前述した熱処理及び/または乾燥温度及び時間は、基材層６１２上に第１シート層６１０を安定的に形成することができるように限られたものであるが、本発明がこれに限定されるものではない。
このような第１シート層６１０の厚さ（Ｔ１１）は、約１０〜１５０μｍで有り得る。第１シート層６１０の厚さ（Ｔ１１）が１０μｍ未満の場合は、光学特性、優れた接着特性などを有することが難しいことがある。一方、第１シート層６１０の厚さ（Ｔ１１）が１５０μｍを超える場合には、厚さが増加して単価上昇の原因になることがある。
第１シート層６１０は、特定の赤外線（ＩＲ）波長の光を反射し、特定の赤外線（ＩＲ）の波長を除外した残りの赤外線（ＩＲ）波長の光を透過または吸収させる。ここで、特定の赤外線（ＩＲ）波長の光を反射するということは、１００％反射するだけでなく、透過及び吸収する量より反射する量がさらに多い場合を含むことができる。同様に、特定の赤外線（ＩＲ）の波長を除外した残りの赤外線（ＩＲ）波長の光を透過または吸収する量が多い場合を含むことができる。
例えば、第１シート層６１０は、全体の波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光をほとんど反射し、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域を除外した残りの波長帯域の光をほとんど透過または吸収させる。このように、反射された光は、太陽電池１０に吸収され、太陽電池１０の効率を増加させることができる。このとき、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光は３０％以上の透過率を有することができる。
基材層６１２は、第１シート層６１０及び第２シート層６１４が容易に形成されるように、第１シート層６１０及び第２シート層６１４を支持する役割を行うことができる。このとき、基材層６１２は、第１領域（Ａ）及び第２領域（Ｂ）の全てに形成することができる。
このような、基材層６１２は、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephtalate、ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）の内、少なくとも一つを含むことができる。
具体的には、ポリエステルは、機械的特性、熱的特性、電気的特性、成形性、耐薬品性などに優れて太陽電池１０を保護することに適合する。
この時、ポリエステルは、一般的なポリエステルまたは耐加水性ポリエステルで有り得る。一般的なポリエステルは、長期間使用する場合には、加水分解によって機械的特性が低下する問題が発生することがある。これを考慮して、耐加水性ポリエステルを用いることができる。耐加水性ポリエステルは、ポリエステルに加水分解性を減少させるための様々な物質（例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のリン酸塩、無機リン酸塩など、または適切なオリゴマー）を添加して製造することができる。または、ポリエステルの分子量を調節すること等によって製造することもできる。この場合、耐加水性ポリエステルの分子量は、約８，０００乃至１０，０００で有り得る。一般的なポリエステル（分子量が約６，０００乃至８，０００）、または耐加水性ポリエステルを含む基材層６１０には、知られている様々なフィルム、シートなどを用いることができる。
このとき、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、テレフタル酸（ＨＯＯＣ−（Ｃ６Ｈ４）−ＣＯＯＨ）とエチレングリコール（ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）の縮合反応によって得られる飽和ポリエステル樹脂であり、ポリプロピレン（ＰＰ）は、プロピレン（ＣＨ３ＣＨ＝ ＣＨ２）の重合体として、最も軽いプラスチック（比重０．８２〜０．９２）である。
このようなポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及びポリプロピレン（ＰＰ）は、耐熱性、耐候性、絶縁性、機械的強度などに優れる。特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、及びポリプロピレン（ＰＰ）は、成形収縮率が０．１〜０．６％程度で小さく、後面シート６０ａが熱により変形することを防止することができる。
このような基材層６１２の厚さ（Ｔ１２）は、約５０〜２５０μｍで有り得る。基材層６１２の厚さ（Ｔ１２）が５０μｍ未満の場合は、十分な電気絶縁性、水分遮断性、機械的特性を有することが難しいことがある。一方、基材層６１２の厚さ（Ｔ１２）が２５０μｍを超える場合には、取り扱いが不便であり、単価上昇の原因となることがある。
このとき、基材層６１２の厚さ（Ｔ１２）は、第１シート層６１０の厚さ（Ｔ１１）と、互いに同一に形成されたり異なるように形成することができる。たとえば、基材層６１２の厚さ（Ｔ１２）が第１シート層６１０の厚さ（Ｔ１１）より大きく形成されたり、基材層６１２の厚さ（Ｔ１２）が第１シート層６１０の厚さ（Ｔ１１）より小さく形成することができる。
また、基材層６１２は、透明または白色を有することができる。基材層６１２が白色の場合は全波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長帯域の光を反射する白色顔料を含むことができる。つまり、基材層６１２が、第１シート層６１０を透過した光を反射することができ、太陽電池１０に反射される光の量を増加することができる。これにより、太陽電池１０の後面に吸収される光の量が増加して太陽電池１０の効率をさらに増加することができる。
第２シート層６１４は、太陽電池１０側から最も離れたところに位置する層として太陽電池モジュール１００の後面に位置し、黒色（black）の色を有する黒色顔料及び接着物質を含むことができる。
第２シート層６１４は、第２領域（Ｂ）、すなわち、第２シート層６１４は、基材層６１２の後面に部分的に位置することができる。第２シート層６１４は、太陽電池１０と重なる部分を除外した残りの部分に黒色で形成することができる。このとき、第２シート層６１４は、第１領域（Ａ）に一部分形成することもできる。
まず、黒色顔料は、第２シート層６１４が黒色を帯びるようにし、このように後面シート６０ａが黒色を有すると、太陽電池モジュール１００の外観を向上させることができる。
第１の実施の形態においては、黒色顔料としてペリレン（perylene）系有機顔料（すなわち、ペリレン誘導体（perylene derivatives）を含む顔料）を用いることができる。
ペリレン系有機顔料は、全波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長の光をほとんど反射し、８００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長帯域を除外した残りの波長帯域の光を透過する特性を有する。
一方、カーボンブラック（carbon black）を用いる場合、全領域での光をほとんど吸収するだけで光を透過させることができない。たとえば、カーボンブラック（carbon black）は、全体の波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍ波長の光で５％未満の反射率を有する。これにより、太陽電池１０に吸収される光の量が減少して、太陽電池１０の効率が減少することがある。
したがって、このように本実施の形態においては、ペリルリン系有機顔料を用いることにより、後面シート６０ａで、一部の光が反射して太陽電池１０の後面に吸収されたり、後面シート６０ａで反射された一部の光が光透過性の保護部５０で再反射されて太陽電池１０の前面で吸収することができる。これにより、黒色顔料を含む後面シート６０ａによって、一部の光が反射して太陽電池１０の前後面に吸収されることにより太陽電池モジュール１００の出力を向上させることができる。
黒色顔料の平均粒径は３，０００ｎｍ以下（１００ｎｍ乃至３，０００ｎｍ）で有り得る。平均粒径が１００ｎｍ未満であると白色顔料の粒径が小さくなり、製造単価が増加することがあり、平均粒径が３，０００ｎｍを超えると紫外線遮断効果が低下することがある。
第２シート層６１４の黒色顔料の重量部が第１シート層６１４の白色顔料の重量部より小さいことがある。これは、ペリレン系有機顔料は、少ない量でも黒色をよく実現することができる一方、酸化チタン、酸化亜鉛などの白色顔料は、さらに多くの量を含んでこそ白を実現することができるからである。
一例として、第２シート層６１４の全重量部を１００重量部とするとき、黒色顔料は１〜２０重量部だけ含むことができる。黒色顔料が１重量部未満で含まれると、第２シート層６１４が所望する程度の黒色を有さないことがある。黒色顔料が２０重量部を超えると樹脂の量が減少して、信頼性が低下することがある。この時、黒色を十分に実現しながら反射率の増加を防止することができるよう黒色顔料が５〜１５重量部だけ含ませることができる。
そして、接着物質は、第２シート層６１４を基材層６１２上に安定的に接着して固定することができる様々な物質を用いることができる。一例として、接着物質でアクリル系の接着物質またはウレタン系の接着物質を用いることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、接着物質で様々な物質を用いることができることはもちろんである。
このとき、第２シート層６１４の接着物質の量は、第１シート層６１０の接着物質の量と同じであるかまたはそれより少ないことがある。第１シート層６１０は、後面保護部４０と接着する層であるため、高い接着特性が要求されるが、第２シート層６１４は、後面保護部４０と接着する層がないからである。
第２シート層６１４の全重量部を１００重量部とするとき、接着物質は０〜４０重量部だけ含むことができる。接着物質が４０重量部を超えると樹脂の量が減少して、信頼性が低下することがある。この時、信頼性をさらに考慮すると、接着物質は０〜２０重量部だけ含むことがある。
このような第２シート層６１４は、黒色顔料及び接着物質などを混合した後、これを基材層６１２上に部分的に塗布して熱処理及び/または乾燥して形成することができる。混合方法、塗布方法、熱処理及び/または乾燥方法としては様々な方法を用いることができる。第２シート層６１４で適用される混合方法、塗布方法、熱処理及び/または乾燥方法は、前述した第１シート層６１０での混合方法、塗布方法、熱処理及び/または乾燥方法と同一又は極めて類似するため、詳細な説明を省略する。
図３を参考にすれば、第２シート層６１４は、既に設定され幅を有することができる。例えば、第１シート層６１０の幅は、第２領域Ｂに対応し、複数の太陽電池１０が互いに離隔される幅W1に対応することができる。したがって、第２シート層６１４の幅はW1で有り得る。しかし、これに限定されず、本発明の他の実施の形態においては、第２シート層６１４の幅は、W1より大きいか小さいもので異なることがある。また、第２領域Ｂの幅と第２シート層６１４の幅は、互いに同一であるか異なることがある。
さらに、本発明の他の実施の形態では、太陽電池１０と重なる部分である第１領域Ａと同一または、所定間隔離隔することができる。
また、図３に示すように、後面保護部４０内に複数の太陽電池を配置することができるが、これに限定されず、複数の太陽電池は、他の構成要素、例えば前面保護部３０または保護部７０に配置することができる。
このような第２シート層６１４の厚さ（Ｔ１３）は、第１シート層６１０及び基材層６１２の厚さ（Ｔ１１、Ｔ１２）より小さいことがある。
例えば、第２シート層６１４の厚さ（Ｔ１３）は、約１〜５μｍで有り得る。第２シート層６１４の厚さ（Ｔ１３）が１μｍ未満の場合は、入射される光を反射することができず、光が太陽電池１０に吸収できず、再使用されるエネルギーが減少することがある。一方、第２シート層６１４の厚さ（Ｔ１３）が５μｍ以上の場合は、単価上昇の原因となることがある。本実施の形態では、第２シート層６１４の厚さ（Ｔ１３）は、２μｍで有り得る。
このような構造を有する本発明の第１の実施の形態に係る後面シート６０ａの白色の第１シート層６１０がポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephtalate、ＰＥＴ）で形成され、白色の基材層６１２がポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）で形成される場合は、白色の第１シート層６１０の厚さ（Ｔ１１）は１２５μｍであり、白色の基材層６１２の厚さ（Ｔ１２）は、１２０μｍで有り得る。この時、黒色の第２シート層６１４の厚さ（Ｔ１３）は、２μｍで有り得る。
図４は、図１に示された太陽電池モジュールに適用される後面シートの第２の実施の形態を説明するための断面図である。
まず、第２の実施の形態に係る後面シート６０ｂは、第３シート層６１６を除外した基本的な構成が、前述した第1実施の形態の後面シート６０ａと同じであるから、以下では、第３シート層６１６についてのみ説明する。したがって、図３に示された後面シート６０ａと同じ機能を実行する構成要素については同一の図面符号を付与し、それについての詳細な説明は省略する。
図４を参考にすれば、本発明の第２の実施の形態に係る後面シート６０ｂは、第１シート層６１０、基材層６１２、第２シート層６１４及び第３シート層６１６を含むことができる。
第３シート層６１６は、基材層６１２または第２シート層６１４の下部面に位置し、第１領域（Ａ）及び第２領域（Ｂ）に形成することができる。
第３シート層６１６は、第２シート層６１４を基材層６１２上に安定的に接着して固定することができるようにする接着物質を含むことができる。このような接着物質は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ、ethylene vinyl acetate）、ポリビニルブチラール、ケイ素樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂のような物質からなることができる。この時、第３シート層６１６は、ラミネーションによって接着されて形成することができる。
このような第３シート層６１６の厚さ（Ｔ１４）は、約３０〜１００μｍで有り得る。第３シート層６１６の厚さ（Ｔ１４）が３０μｍ未満の場合は、優れた接着特性などを有することが難しいこともある。一方、第３シート層６１６の厚さ（Ｔ１４）が１００μｍを超える場合には、厚さが増加し、単価上昇の原因になることがある。
このような構造を有する本発明の第２の実施の形態に係る後面シート６０ｂの白色の第１シート層６１０及び白色の第２シート層６１２がポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephtalate、ＰＥＴ）で形成される場合、白色の第１シート層６１０の厚さ（Ｔ１１）は３６μｍであり、白色の基材層６１２の厚さ（Ｔ１２）は、１８８μｍで有り得る。このとき、黒色の第２シート層６１４の厚さ（Ｔ１３）は２μｍであり、白色の第３シート層６１６の厚さ（Ｔ１４）は６０μｍで有り得る。
図５は、図１に示した本発明に係る太陽電池モジュールが適用される光の反射経路を示す図である。
以下、図５を参照して、全体の波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光が入射される場合、本発明の太陽電池モジュールに第１及び第２の実施の形態に係る後面シート（６０ａ、６０ｂ）が適用された光の反射経路を注意深く見ると、次の通りである。
まず、第1の経路（（１））は、全波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光が太陽電池１０の前面に吸収することができる。これにより、太陽電池１０の前面が発展して、太陽電池１０の効率を向上させることができる。
次に、第２経路（（２））は、全波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光が太陽電池１０を透過した後、白色顔料を含む後面シート（６０ａ、６０ｂ）の第１シート層６００によって反射され、太陽電池１０の後面に再入射することができる。つまり、白の第１領域（Ａ）によって８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光が反射して太陽電池１０の後面に吸収することができる。これにより、太陽電池１０の後面で電力を生成することができ、太陽電池モジュール１００の効率をさらに向上させることができる。従来技術では、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光が白色の第１領域（Ａ）によって反射されずに後面シート（６０ａ、６０ｂ）を透過することにより、太陽電池１０の効率が減少した。
次に、第３経路（（３））は、全波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光が黒色顔料を含む後面シート（６０ａ、６０ｂ）の第２シート層６１４で反射されて太陽電池１０の後面に再入射することがある。つまり、黒色の第２領域（Ｂ）によって８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光が反射して後面に吸収することができる。これにより、太陽電池１０の後面で電力を生成することができ、太陽電池モジュール１００の効率をさらに向上させることができる。従来は全波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光が第２領域（Ｂ）によって反射されずに後面シート（６０ａ、６０ｂ）を透過することにより、太陽電池１０の効率が減少した。
そして、第４経路（（４））は、全波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光が黒色顔料を含む後面シート（６０ａ、６０ｂ）の第２シート層６１４で反射され、反射された一部の光が光透過性の保護部５０で再反射されて太陽電池１０の前面に吸収することができる。これにより、黒色の第２領域（Ｂ）によって、一部の光が反射して太陽電池１０の前面に吸収されることにより、太陽電池モジュール１００の出力を向上させることができる。
上記したように、第１及び第２の実施の形態に係る後面シート（６０ａ、６０ｂ）は、太陽電池１０と重なる部分が白色（white）である第１領域（Ａ）と第１領域（Ａ）を除外した残りの部分が黒色（black）である第２領域（Ｂ）を含むことができる。この時、太陽電池１０を透過した８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光は、第１領域（Ａ）で白色顔料によって反射され、太陽電池１０の後面に入射され（（２））、第２領域（Ｂ）に入射される８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光は、黒色顔料によって反射され、太陽電池１０の後面に入射されるか（（３））、光透過性の保護部５０で再反射されて太陽電池１０の前面に入射することができる（（４））。これにより、太陽電池１０の前後面で電力を生成することができ、太陽電池モジュール１００の効率を向上させることができる。
図６は、図１に示した本発明に係る太陽電池モジュールの光収集量に応じた短絡電流の値を示したグラフであり、図７は、図１に示した本発明に係る太陽電池モジュールの光収集量に応じた最大出力を示したグラフである。
図６を参照して、第1及び第２の実施の形態（実施例）と比較例１及び２で光収集量に応じた短絡電流を注意深く見ると、次の通りである。
比較例１は、黒色のシート層が後面シートの前面または後面の全面に形成される場合、光収集量に応じた 短絡電流（Ｉｓｃ）の値は約９５．１３である。
比較例２は、白色のシート層が後面シートの後面の全面に形成され、黒色のシート層が後面シートの前面または後面の全面に形成される場合、光収集量に応じた 短絡電流（Ｉｓｃ）の値は約９６．８２である。
本発明の第1及び第２の実施の形態の場合には、光収集量に応じた短絡電流（Ｉｓｃ）の値が１００であり、比較例１の場合には、短絡電流（Ｉｓｃ）の値が９５．１３であり、比較例２の場合には、短絡電流（Ｉｓｃ）の値が９６．８２である。このとき、入射される光は、全波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域である。
したがって、前述したように、第１及び第２の実施の形態の場合、比較例１及び２の場合と異なり、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域で高い反射率を有する太陽電池１０と重なる部分である白色の第１領域（Ａ）と第１領域（Ａ）を除外した残りの部分である黒色の第２領域（Ｂ）を含むことにより、太陽電池１０の前後面に光が吸収され、短絡電流（Ｉｓｃ）を比較例１及び２より向上させることができる。
具体的には、比較例１の太陽電池の前面または後面の全面に形成される黒色のカーボンブラックは、全領域での光をほとんど吸収するだけで光を透過させることができない。たとえば、カーボンブラックは、３００〜１２００ｎｍの波長帯域で５％未満の反射率を有する。
したがって、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域で高い反射率を有するペリレン（perylene）系有機顔料を含む黒色の第２シート層６１４が太陽電池１０を除外した間の領域に部分的に形成されることで、黒色の第２シート層６１４によって反射されて太陽電池１０の後面に光を吸収させることができる。また、黒色の第２シート層６１４によって光が反射された後、光透過性の保護部５０で再反射されて太陽電池１０の前面に吸収することができる。これにより、太陽電池１０の前後面に光が吸収されることにより、太陽電池モジュール１００の効率をさらに向上させることができる。
このように、第1及び第２の実施の形態の短絡電流（Ｉｓｃ）は、カーボンブラックを含有する比較例１及び２に比べて約５％改善されることが分かる。
そして、比較例２は、カーボンブラックを含有する黒色シート層と白色シート層を含み、白色シート層は８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域で低反射率を有する。
したがって、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域で高い反射率を有する黒色の第２シート層６１４によって太陽電池１０を透過した光が太陽電池１０の後面に再吸収され、太陽電池１０の効率を向上させることができる。
このように、第1及び第２の実施の形態の短絡電流（Ｉｓｃ）は、カーボンブラックを含有する比較例２に比べて約４％改善されることが分かる。
図７を参照して、第1及び第２の実施の形態と比較例１及び２において光収集量に応じた最大出力（Ｐｍａｘ）を注意深く見ると、次の通りである。このとき、第１及び第２の実施の形態と比較例１及び２は、前述の第1及び第２の実施の形態、比較例１及び２と条件が同一であるので、詳細な説明を省略する。
まず、本発明の第1及び第２の実施の形態の場合には、光収集量に応じた最大出力（Ｐｍａｘ）の値が１００であり、比較例１の場合には、最大出力（Ｐｍａｘ）の値が９５．７３であり、比較例２の場合には、短絡電流（Ｉｓｃ）の値が９８．９４である。このとき、入射される光は、全波長帯域の中で８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域である。
第１及び第２の実施の形態の最大出力（Ｐｍａｘ）は、カーボンブラックを含有する黒色シート層を含む比較例１に比べて約５％改善され、カーボンブラックを含有する黒色シート層と白色シート層を含む比較例２に比べて約２％改善されることが分かる。
図８は、図１に示した太陽電池モジュールに適用される後面シート６０ｃの第３の実施の形態を説明するための断面図である。
図８を参照すると、本願発明の第３の実施の形態に係る後面シート６０ｃは、太陽電池１０と重なる部分が透明（transparency）である第１領域（Ａ）と第１領域（Ａ）を除外した残りの部分が白色（white）である第２領域（Ｂ）を含むことができる。
このとき、第１領域（Ａ）及び第２領域（Ｂ）の大きさは、太陽電池１０の形成大きさに応じて変動することがある。
具体的には、本発明の第３の実施の形態に係る後面シート６０ｃは、第１シート層６２０、基材層６２２、第２シート層６２４及び第３シート層６２６を含むことができる。
第１シート層６２０は、太陽電池１０の方向に隣接して位置する透明な層として、樹脂及び接着物質などを含むことができる。
第１シート層６２０は、第１領域（Ａ）及び第２領域（Ｂ）に形成することができる。
まず、樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、Polyethylene terephthalate）、ポリエチレン（ＰＥ、Polyethylene）、ポリプロピレン（ＰＰ、Polypropylene）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ、Ethylene vinyl acetate）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ、poly vinylidene fluoride）及びテトラフルオロエチレンとエチレンまたはプロピレンの共重合体（ＥＴＦＥ、Ethylene TetrafluoroEthylene）の内、少なくとも１つを含むことができる。
そして、接着物質には、第１シート層６２０を基材層６２２上に安定的に接着して固定することができ、後面保護部４０とも高い接着力を有する様々な物質を用いることができる。一例として、接着物質で後面保護部４０と優れた接着力を有するアクリル系の接着物質またはウレタン系の接着物質を用いることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、接着物質で様々な物質を使用できることはもちろんである。
このような第１シート層６２０は、樹脂及び接着物質などを混合した後、これを基材層６２２上に塗布して熱処理及び/または乾燥して形成することができる。混合方法、塗布方法、熱処理及び/または乾燥の方法としては様々な方法が用いられる。一例として、混合方法としては、ミリング等の方法を用いることができ、塗布方法としては、エアーナイフコーティング（air knife coating）、ディップコーティング（dip coating）、カーテンコーティング（curtain coating）、リバースロールコーティング（reverse roll coating ）、グラビアコーティング（gravure coating）、メータリングロッドコーティング（metering rod coating）、スロットダイコーティング（slot die coating）などのような方法を用いることができる。
熱処理及び/または乾燥は１２０℃乃至１７０℃の温度で３０秒〜５分の時間の間行うことができる。前述した熱処理及び/または乾燥温度及び時間は、基材層６２２上に第１シート層６２０が安定的に形成されることができるように限られたものであるが、本発明がこれに限定されるものではない。
このような第１シート層６２０の厚さ（Ｔ２１）は、約５〜２００μｍで有り得る。第１シート層６２０の厚さ（Ｔ２１）が５μｍ未満の場合は、光学特性、優れた接着特性などを有することが難しいことがある。
一方、第１シート層６２０の厚さ（Ｔ２１）が２００μｍを超える場合には、厚さが増加して単価上昇の原因になることができる。
第１シート層６２０は、特定の赤外線（ＩＲ）波長の光を反射し、特定の赤外線（ＩＲ）の波長を除外した残りの赤外線（ＩＲ）波長の光を透過または吸収させる。ここで、特定の赤外線（ＩＲ）波長の光を反射するということは、１００％反射するだけでなく、透過及び吸収する量より反射する量がさらに多い場合を含むことができる。同様に、特定の赤外線（ＩＲ）の波長を除外した残りの赤外線（ＩＲ）波長の光を透過又は吸収するということは、１００％透過または吸収するだけでなく、反射する量より透過または吸収する量が多い場合を含むことができる。
例えば、第１シート層６２０は、全体の波長帯域の中で３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光をほとんど反射し、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域を除外した残りの波長帯域の光をほとんど透過または吸収させる。このように、反射された光は、太陽電池１０に吸収され、太陽電池１０の効率を増加させることができる。このとき、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光は５０％以上の透過率を有することができる。
基材層６２２は、第１シート層６２０、第２シート層６２４及び第３シート層６２６が容易に形成されるように、第１シート層６２０、第２シート層６２４及び第３シート層６２６を支持する役割を行うことができる。このとき、基材層６２２は、第１領域（Ａ）及び第２領域（Ｂ）の全てに形成することができる。
このような、基材層６２２は、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephtalate、ＰＥＴ）を含むことができる。
このとき、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、テレフタル酸（ＨＯＯＣ−（Ｃ６Ｈ４）−ＣＯＯＨ）とエチレングリコール（ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）の縮合反応によって得られる飽和ポリエステル樹脂であり、耐熱性、耐候性、絶縁性、機械的強度などに優れる。特に、成形収縮が０．１〜０．６％程度で小さく、後面シート６０ｃが熱により変形することを防止することができる。
このような基材層６２２の厚さ（Ｔ２２）は、約６０〜３００μｍで有り得る。基材層６２２の厚さ（Ｔ２２）が６０μｍ未満の場合は、十分な電気絶縁性、水分遮断性、機械的特性を有することが難しいこともある。一方、基材層６２２の厚さ（Ｔ２２）が３００μｍを超える場合には、取り扱いが不便であり、単価上昇の原因となることがある。
また、基材層６２２は、透明（transparency）に形成され、全体の波長帯域の中で３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光を反射することができる。つまり、基材層６２２が、第１シート層６２０を透過した光を反射することができ、太陽電池１０に反射される光の量が増加することがある。これにより、太陽電池１０の後面に吸収される光の量が増加して太陽電池１０の効率をさらに増加させることができる。
第２シート層６２４は、基材層６２２の後面に部分的に位置する層として、白色（white）の色を有する白色顔料及び接着物質を含むことができる。
第２シート層６２４は、第２領域（Ｂ）に位置することができる。つまり、太陽電池１０と重なる部分を除外した残りの部分に白色で形成することができる。このとき、第２シート層６２４は、第１領域（Ａ）に一部分を形成することもある。
まず、白色顔料は、第２シート層６２４が白色を帯びるようにし、このような白色顔料は、反射率の向上と紫外線（ＵＶ）の耐久性に優れて太陽電池１０を紫外線から保護するのに適している。
本実施の形態においては、白色顔料として二酸化チタン（ＴｉＯ２）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）、炭酸カルシウム（Calcium Carbonate）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、酸化亜鉛（Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、硫化亜鉛（Ｚｉｎｃ Ｓｕｌｆｉｄｅ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）とジルコニア（ＺｒＯ２）などがある。特に、酸化チタンは、白色顔料の中でも、不透明度が優れており、不活性であり、熱力学的にも安定で紫外線遮断能力が非常に優れる。酸化亜鉛は、広範囲に紫外線をフィルタリングすることができる。
白色の第２シート層６２４は、全体の波長帯域の中で３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光をほとんど反射し、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域を除外した残りの波長帯域の光をほとんど透過または吸収させる。このように、反射された光は、太陽電池１０に吸収され、太陽電池１０の効率を増加させることができる。このとき、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光は５０％以上の透過率を有することができる。つまり、黒色顔料を使用せずに、白色顔料を用いて３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光を反射させて太陽電池１０の前後面に再入射させることにより、太陽電池の効率をさらに増加させることができる。
したがって、図５を参照すると、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域における第２シート層６２４に白色顔料が含まれる場合は、後面シート６０ｃで、一部の光が反射して太陽電池１０の後面に吸収されたり（第３経路（３））、後面シート６０ｃで反射された一部の光が、光透過性の保護部５０で再反射されて太陽電池１０の前面に吸収することができる（第４経路（（４）））。これにより、白色顔料を含む後面シート６０ｃによって、一部の光が反射して太陽電池１０の前後面に吸収されることにより、太陽電池モジュール１００の出力が向上することができる。
これにより、第３の実施の形態の一部分が白色層に形成された後面シート６０ｃは、前面または後面の全体面が透明層（transparency layer）で形成される従来の後面シートに比べて約２〜４％向上した最大出力（Ｐｍａｘ）の値と０．５％向上した発電量を得ることができる。
そして、接着物質は、第２シート層６２４を基材層６２２上に安定的に接着して固定することができる様々な物質を用いることができる。一例として、接着物質でアクリル系の接着物質またはウレタン系の接着物質を用いることができる。しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、接着物質で様々な物質が用いられることはもちろんである。
このとき、第２シート層６２４の接着物質量は、第１シート層６２０の接着物質の量と同じであるかまたはそれより小さくすることができる。第１シート層６２０は、後面保護部４０と接着する層であるため、高い接着特性が要求されるが、第２シート層６２４は、後面保護部４０と接着する層ではないからである。
このような第２シート層６２４は、白色顔料及び接着物質などを混合した後、これを第1基材層６１０上に部分的に塗布して熱処理及び/または乾燥して形成することができる。混合方法、塗布方法、熱処理及び/または乾燥の方法としては様々な方法を用いることができる。第２シート層６２４で適用される混合方法、塗布方法、熱処理及び/または乾燥方法は、前述した第１シート層６２０での混合方法、塗布方法、熱処理及び/または乾燥方法と同一又は極めて類似であるため、詳細な説明を省略する。
このような第２シート層６２４の厚さ（Ｔ２３）は、第１シート層６２０及び基材層６２２の厚さ（Ｔ２１、Ｔ２２）より小さいことがある。
例えば、第２シート層６２４の厚さ（Ｔ２３）は、約１〜３０μｍで有り得る。第２シート層６２４の厚さ（Ｔ２３）が１μｍ未満の場合は、入射される光を反射させることができず、光が太陽電池１０に吸収できず、再使用されるエネルギーが減少することがある。一方、第２シート層６２４の厚さ（Ｔ２３）が３０μｍ以上の場合は、単価上昇の原因となることがある。
第３シート層６２６は、第２シート層６２４または基材層６２２の下部面に位置し、第１領域（Ａ）及び第２領域（Ｂ）に形成することができる。
第３シート層６２６は、第２シート層６２４を第１基材層６２０上に安定的に接着して固定することができるようにする接着物質を含むことができる。このような接着物質は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、Polyethylene terephthalate）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ、poly vinylidene fluoride）及びテトラフルオロエチレンとエチレンまたはプロピレンの共重合体（ＥＴＦＥ、Ethylene TetrafluoroEthylene）のような物質からなることができる。この時、第３シート層６２６は、ラミネーションによって接着されて形成することができる。
このような第３シート層６２６の厚さ（Ｔ２４）は、約１０〜８０μｍで有り得る。第３シート層６２６の厚さ（Ｔ２４）が１０μｍ未満の場合は、優れた接着特性などを有することが難しいことがある。一方、第３シート層６２６の厚さ（Ｔ２４）が８０μｍを超える場合には、厚さが増加して単価上昇の原因になることがある。
上述したように、第３の実施の形態に係る後面シート６０ｃは、太陽電池１０と重なる部分が透明（transparency）である第１領域（Ａ）と第１領域（Ａ）を除外した残りの部分が白色（white）である第２領域（Ｂ）を含むことができる。このとき、太陽電池１０を透過した３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光は、透明な第１領域（Ａ）によって反射されて太陽電池１０の後面に入射され（（２））、第２領域（Ｂ）に入射される３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光は、白色顔料によって反射され、太陽電池１０の後面に入射されるか（（３））、光透過性の保護部５０から再反射されて太陽電池１０の前面に入射することがある（（４））。これにより、太陽電池１０の前後面で電量を生成することにより、太陽電池モジュール１００の効率がさらに向上することがある。このとき、透明の第１シート層６２０の厚さ（Ｔ２１）は、約５〜２００μｍであり、透明の基材層６２２の厚さ（Ｔ２２）は、約６０〜３００μｍであり、白色の第２シート層６２４の厚さ（Ｔ２３）は、約１〜３０μｍであり、透明の第３シート層６２６の厚さ（Ｔ２４）は、約１０〜８０μｍで有り得る。
図９は、図１に示した太陽電池モジュールに適用される後面シート６０ｄの第４の実施の形態を説明するための断面図である。
まず、第４の実施の形態に係る後面シート６０ｄは、黒色の第２シート層６３４を除外した基本的な構成が、前述した第３の実施の形態の後面シート６０ｃと同じなので、以下では、黒色の第２シート層６３４についてのみ説明する。したがって、図８に示された後面シート６０ｃと同じ機能を実行する構成要素については同一の符号を付与し、それについての詳細な説明は省略する。
図９を参照すると、本願発明の第４の実施の形態に係る後面シート６０ｃは、太陽電池１０と重なる部分が透明（transparency）である第１領域（Ａ）と第１領域（Ａ）を除外した残りの部分が黒色（black）である第２領域（Ｂ）を含むことことができる。
具体的には、本願発明の第４の実施の形態に係る後面シート６０ｄは、第１シート層６３０、基材層６３２、第２シート層６３４及び第３シート層６３６を含むことができる。
第２シート層６３４は、基材層６２２の後面に部分的に位置する層として、黒色（black）の色を有する黒色顔料と接着物質を含むことができる。
第２シート層６３４は、第２領域（Ｂ）に位置することができる。すなわち、太陽電池１０と重なる部分を除外した残りの部分に黒色で形成することができる。このとき、第２シート層６３４は、第１領域（Ａ）に一部分を形成することもできる。
まず、黒色顔料は、第２シート層６３４が黒色を帯びるようにし、このように後面シート６０ａが黒色を持てば、太陽電池モジュール１００の外観を向上させることができる。
本実施の形態においては、黒色顔料としてペリレン（perylene）系有機顔料（すなわち、ペリレン誘導体（perylene derivatives）を含む顔料）を用いることができる。
ペリレン系有機顔料は、全波長帯域の中で３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光をほとんど反射し、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域を除外した残りの波長帯域の光を透過する特性を有する。
反面、カーボンブラック（carbon black）を用いる場合は、全体領域での光をほとんど吸収するだけで光を透過させることができない。たとえば、カーボンブラック（carbon black）は、全体の波長帯域の中で３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光で５％未満の反射率を有する。これにより、太陽電池１０に吸収される光の量が減少して、太陽電池１０の効率が減少することがある。
したがって、このように第４の実施の形態においては、第２シート層６３４にペリレン系有機顔料を用いることにより、黒色の第２シート層６３４は、後面シート６０ｄで一部の光が反射して太陽電池１０の後面に吸収されたり、後面シート６０ｄで反射された一部の光が、光透過性の保護部５０で再反射されて太陽電池１０の前面で吸収することができる。これにより、黒色顔料を含む後面シート６０ｄによって、一部の光が反射して太陽電池１０の前後面に吸収されることにより、太陽電池モジュール１００の出力を向上させることができる。
このように、黒色の第２シート層６３４は、全体の波長帯域の中で３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光をほとんど反射し、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域を除外した残りの波長帯域の光をほとんど透過または吸収させる。このように、反射された光は、太陽電池１０に吸収され、太陽電池１０の効率を増加させることができる。このとき、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域の光は５０％以上の透過率を有することができる。
したがって、図５を参照すると、３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長帯域における第２シート層６３４に黒色顔料が含まれる場合、後面シート６０ｄで一部の光が反射して太陽電池１０の後面に吸収されたり（第３経路（（３）））、後面シート６０ｄで反射された一部の光が、光透過性の保護部５０で再反射されて太陽電池１０の前面に吸収することができる（第4経路（（４）））。これにより、黒色顔料を含む後面シート６０ｄによって、一部の光が反射して太陽電池１０の前後面に吸収されることにより、太陽電池モジュール１００の出力を向上させることができる。
これにより、第４の実施の形態の一部分が黒色層で形成された後面シート６０ｄは、前面または後面全体面が透明層（transparency layer）で形成される従来の後面シートに比べて約０．５〜１％向上した最大出力（Ｐｍａｘ）の値と０．２％向上した発電量を得ることができる。
このような第２シート層６３４の厚さ（Ｔ３３）は、第１シート層６３０及び基材層６３２の厚さ（Ｔ３１、Ｔ３２）より小さいことがある。
例えば、第２シート層６３４の厚さ（Ｔ３３）は、約１〜５μｍで有り得る。第２シート層６３４の厚さ（Ｔ２３）が１μｍ未満の場合は、入射される光を反射させることができず、光が太陽電池１０で吸収できず、再使用されるエネルギーが減少することがある。一方、第２シート層６３４の厚さ（Ｔ３３）が５μｍ以上の場合は、単価上昇の原因となることがある。本実施の形態において、第２シート層６３４の厚さ（Ｔ３３）は、２μｍで有り得る。
上述したように、第４の実施の形態に係る後面シート６０ｄは、太陽電池１０と重なる部分が透明（transparency）である第１領域（Ａ）と第１領域（Ａ）を除外した残りの部分が黒色（black）である第２領域（Ｂ）を含むことができる。このとき、太陽電池１０を透過した３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光は、透明な第１領域（Ａ）によって反射されて太陽電池１０の後面に入射され（（２））、第２領域（Ｂ）に入射される３００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長の光は、白色顔料によって反射され、太陽電池１０の後面に入射されるか（（３））、光透過性の保護部５０で再反射されて太陽電池１０の前面に入射することができる（（４））。これにより、太陽電池１０の前後面で電力が生成されて、太陽電池モジュール１００の効率を向上させることができる。このとき、透明の第１シート層６３０の厚さ（Ｔ３１）は、約５〜２００μｍであり、透明の基材層６３２の厚さ（Ｔ３２）は、約６０〜３００μｍであり、黒色の第２シート層６３４の厚さ（Ｔ３３）は、約１〜５μｍであり、透明の第３シート層６３６の厚さ（Ｔ３４）は、約１０〜８０μｍで有り得る。このような太陽電池モジュール１００は、次のような方法を通じて製造することができる。
まず、光透過性の保護部５０の一方の面に前面保護部用シリコン樹脂を設定時間（例えば、３０秒〜６０秒）放置してシリコン樹脂をレベリング（leveling）する。このとき、光透過性の保護部５０を囲む一定の高さの枠（frame）を設置して塗布されたシリコン樹脂が光透過性の保護部５０の外部空間に溢れることを防止することができる。
続いて、液状のシリコン樹脂が塗布された前面基板をオーブン（oven）に配置し、８０℃以上の温度、例えば、９０℃〜１１０℃の温度で硬化（curing）工程が進行してシリコン樹脂を硬化させることにより前面保護部３０を形成する。硬化工程が進行すると、前面保護部３０は、光透過性の保護部５０と接着され、前面保護部３０の一方の表面、すなわち光透過性の保護部５０との接着される面の反対側の表面は、非平坦面に形成される。
以降、前面保護部３０の上に、複数の太陽電池１０を配置し、後面保護部用シリコン樹脂を塗布した後、３０秒〜６０秒の間放置して前面保護部３０上に塗布されたシリコン樹脂をレベリング（leveling）する。
このとき、液状の後面保護部用シリコン樹脂を塗布する作業も前面保護部用シリコン樹脂を塗布する時と同様に枠を設置した状態で実施することができる。
後面保護部用シリコン樹脂の塗布及びレベリング作業によると、液状のシリコン樹脂は、隣接する太陽電池１０の間のスペース及び太陽電池１０と前面保護部３０の間のスペースにも満たされる。
ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephtalate、ＰＥＴ）またはポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）からなる基材層６１２を用意する。このような基材層６１２の前面には、白色顔料、樹脂、接着物質及び分散剤を、基材層６１２の後面には、ペリレン（perylene）系有機顔料を含む黒色顔料及び接着物質をグラビアコーティング方法で塗布し、乾燥して約１０μｍの第１及び第２シート層（６１０、６１４）を形成した。
すなわち、基材層６１０、第１及び第２シート層（６１０、６１４）を含む後面シート６０を配置する。このとき、黒色の第２シート層６１４の下部面に位置する第３シート層６１６をさらに配置することができる。
一方、第２シート層は、白色にも形成することができる。また、基材層、第１及び第３シート層は透明に形成されることもできる。
以降、後面保護部用シリコン樹脂の硬化作業を進めて、後面シート６０と付着された後面保護部４０を形成して、太陽電池モジュール１００を完成する。後面保護部用シリコン樹脂の硬化作業は前面保護部用シリコン樹脂と同様に、オーブンで８０℃以上の温度、例えば、９０℃〜１１０℃の温度に加熱して行うことができる。これとは違って、後面保護部用シリコン樹脂の硬化作業は通常のラミネート装備により行うこともできる。以下、図１０〜図１２においては、本発明の他の実施の形態に係る太陽電池モジュールを説明する。以下の図１０〜図１２は、図１及び図２に記載された内容と重複する内容の詳細な説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
まず、図１０を参考にすれば、複数の太陽電池１０に接続されたインターコネクタ２０は、前面保護部３０の下部面と後面保護部４０の上部面に接することができる。このとき、太陽電池１０の上部面は前面保護部３０で覆われて、太陽電池１０の側面と下部面は後面保護部４０で覆われることがある。
一方、太陽電池１０の後面の方向に位置している後面保護部４０の厚さが前面保護部３０の厚さより厚いと、外部からの衝撃や汚染物質などからさらに安定に太陽電池１０を保護するようになり、太陽電池モジュールの耐候性を増加させ、太陽電池モジュール１００の寿命を延長させることができる。
また、図１１に示すように、複数の太陽電池１０に接続されたインターコネクタ２０は、前面保護部３０の中に埋め込むことができる。このとき、太陽電池１０は、前面保護部３０で覆われることがある。
そして、図１２に示したように、本発明の他の実施の形態に係る太陽電池モジュール２００は、複数の太陽電池１０、複数の太陽電池１０を電気的に接続するインターコネクタ２０、複数の太陽電池１０を保護する保護部７０、太陽電池１０の前面に位置する光透過性の保護部５０、及び太陽電池１０の後面に位置する後面シート６０を含む。この時、保護部７０は、単層で構成することができる。
図１２に示された太陽電池モジュール２００は、単層で構成された保護部７０を除外した残りの構成が図１に示された太陽電池モジュール１００と同一であるので、以下では、保護部７０、インターコネクタ２０と、太陽電池１０間の位置関係についてのみ説明する。
したがって、図１に示した太陽電池モジュール１００と同じ機能を実行する構成要素については、図１と同一の符号を付与し、それについての詳細な説明は省略する。
複数の太陽電池１０に接続されたインターコネクタ２０は、光透過性の保護部５０の下部面と保護部７０の上部面に接することができる。このとき、太陽電池１０の上部面は、光透過性の保護部５０で覆われて、太陽電池１０の側面と下部面は、保護部７０で覆われることがある。
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求の範囲で定義している本発明の基本的な概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
Claims (14)
- 第１面と第２面の両面に光が入射する、複数の両面型太陽電池と、
前記複数の両面型太陽電池の前記第１面に位置する光透過性の保護部と、
前記光透過性の保護部と前記複数の両面型太陽電池の間に位置する前面保護部と、
前記複数の両面型太陽電池の前記第２面に位置する後面シートと、
前記後面シートと前記複数の両面型太陽電池の間に位置する後面保護部とを含み、
前記後面シートは、
前記複数の両面型太陽電池と重畳され、第１透過率を有する第１領域と、前記第１領域を除外した残りの部分で、前記第１透過率と異なる第２透過率を有する第２領域を含み、
前記後面シートは、
基材層と、
前記複数の両面型太陽電池に面する前記基材層の第１面の全面に位置する第１シート層と、
前記基材層の第１面の反対の前記基材層の第２面上の前記第２領域のみに選択的に位置する第２シート層と、
前記第２シート層上で、前記後面シートの最外層を形成する第３シート層とを含み、
前記第３シート層は前記第２シート層と直接接触し、接着物質を含む、太陽電池モジュール。 - 前記第１領域の前記第１透過率は、前記第２領域の前記第２透過率より高い、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第１領域と前記第２領域は、異なる物質から形成された、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第１領域は透明であるか、または白色顔料を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第２領域は、白色顔料または黒色顔料を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第２領域のみに選択的に位置する前記第２シート層の幅は、前記複数の両面型太陽電池の間の距離と同じである、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第１シート層は白色顔料を含み、前記第２シート層は黒色顔料を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第１シート層は透明であり、
前記第２シート層は白色顔料を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。 - 前記第１シートは透明であり、
前記第２シートは黒色顔料を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。 - 前記第１シート層の厚さは、前記第２シート層の厚さと異なり、
前記第２シート層の厚さは、前記第１シート層の厚さより薄い、請求項１に記載の太陽電池モジュール。 - 前記第２シート層の厚さは、１μｍ〜３０μｍである、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第２シート層はペリレン（perylene）系有機顔料を含む黒色顔料を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第２シート層の厚さは、１μｍ〜５μｍである、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第２シート層の粘着物質の量は前記第１シート層の粘着物質の量と等しいか、より少ない、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
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