JP6372682B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。

一般的な太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルと、太陽電池セルの表面側に設けられた第１保護部材と、太陽電池セルの裏面側に設けられた第２保護部材とを備える。太陽電池セルの色は、例えば黒色である。ゆえに、太陽電池セルを目立たなくして意匠性を向上させるため、黒色の第２保護部材を用いた太陽電池モジュールが知られている。例えば、特許文献１は、可視光を吸収して波長７００〜１２００ｎｍの光を透過する吸収層と、吸収層を透過した光を反射する反射層と、吸収層と反射層との間に設けられた充填材層とを備えた太陽電池モジュールを開示している。

ＷＯ２０１３／０８０５７９

太陽電池モジュールには、出力の向上が求められている。但し、太陽電池モジュールの出力を向上させるにあたって意匠性が損なわれると、商品価値が低下してしまう。本発明の目的は、意匠性に優れ、且つ出力の高い太陽電池モジュールを提供することである。

本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルと、太陽電池セルの受光面側に設けられた受光面側保護部材と、太陽電池セルの裏面側に位置する裏側領域のうち、隣接する複数の太陽電池セルの間隙に対応する間隙領域に設けられ、少なくとも可視光の一部を吸収する吸収層と、裏側領域のうち、少なくとも太陽電池セルに覆われた隠れ領域に設けられ、可視光波長の全範囲に亘って３０％以上の光反射率を有する反射層とを備え、吸収層は、間隙領域の略全域において、反射層に覆われず露出しており、反射層は、隠れ領域の少なくとも一部において、吸収層に覆われず露出している。

即ち、間隙領域において、吸収層の受光面側に向いた面（以下、「第１面」という）の略全域が反射層に覆われず露出し、且つ隠れ領域において、反射層の第１面の少なくとも一部、好ましくは略全域が吸収層に覆われず露出している。吸収層及び反射層のいずれが受光面側に設けられていてもよいが、間隙領域においては、吸収層の受光面側に反射層が存在せず、隠れ領域の少なくとも一部においては、反射層の受光面側に吸収層が存在しない。

本発明によれば、意匠性に優れ、且つ出力の高い太陽電池モジュールを提供することができる。

第１実施形態である太陽電池モジュールの断面図である。 図１のパネル部分を拡大して示す図である。 第１実施形態である裏面側保護部材の平面図である。 第１実施形態である太陽電池モジュールにおいて、反射層の配置を説明するための図である。 第２実施形態である太陽電池モジュールの断面図である。 第２実施形態である太陽電池モジュールの作用効果を説明するための図である。 実施形態の変形例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、実施形態の一例について詳細に説明する。
実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

本明細書において、太陽電池モジュール、太陽電池パネル、太陽電池セル、及び光電変換部の「受光面」とは光が主に入射する面を意味し、「裏面」とは受光面と反対側の面を意味する。太陽電池モジュールに入射する光のうち、例えば５０％超過〜１００％の光が受光面側から入射する。

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

以下では、吸収層及び反射層が、裏面側保護部材と裏面側封止層との間に設けられた形態を例示するが、各層の配置はこれに限定されない。例えば、裏面側封止層を構成する樹脂中に後述の色材を含有させて、封止層を吸収層のみ、もしくは吸収層及び反射層として機能させてもよい。或いは、裏面側保護部材を構成する樹脂中に色材を含有させて、裏面側保護部材に吸収層及び反射層の機能を持たせてもよい。

＜第１実施形態＞
以下、図１〜図４を参照しながら、第１実施形態である太陽電池モジュール１０について詳細に説明する。図１は太陽電池モジュール１０の断面図、図２は図１のパネル部分の拡大図である（配線材１５は省略）。図３は、吸収層２０及び吸収層３０が形成された第２保護部材１３を抜き出して示す平面図である。図３では、吸収層２０が露出した部分にドットを付し、太陽電池セル１１に覆われる隠れ領域１８ｂの輪郭線を点線で示している。図４は、反射層２１の配置を説明するための図である。

図１に例示するように、太陽電池モジュール１０は、複数の太陽電池セル１１と、太陽電池セル１１の受光面側に設けられた受光面側保護部材である第１保護部材１２と、太陽電池セル１１の裏面側に設けられた裏面側保護部材である第２保護部材１３とを備える。太陽電池セル１１は、第１保護部材１２及び第２保護部材１３により挟持されると共に、各保護部材の間に設けられた封止層１４により封止されている。封止層１４は、充填剤層とも呼ばれる。詳しくは後述するが、太陽電池モジュール１０は、少なくとも可視光の一部を吸収する吸収層２０と、可視光波長の全範囲に亘って３０％以上の光反射率を有する反射層２１とを備える。なお、可視光とは波長３８０〜７８０ｎｍの光を意味する。

本実施形態では、複数の太陽電池セル１１が略同一平面上に配置されている。隣り合う太陽電池セル１１は、配線材１５によって直列に接続され、これにより太陽電池セル１１のストリングが形成される。配線材１５は、隣り合う太陽電池セル１１の間でモジュールの厚み方向に曲がり、一方の太陽電池セル１１の受光面と他方の太陽電池セル１１の裏面とに接着剤等を用いてそれぞれ取り付けられる。配線材１５の一部は、ストリングの端から延出して、出力用の配線材（図示せず）に接続される。出力用の配線材は、例えば第２保護部材１３の裏側に引き出されて端子ボックス（図示せず）に引き込まれる。

太陽電池セル１１、第１保護部材１２、第２保護部材１３、及び封止層１４は、太陽電池パネル１６を構成する。封止層１４は、第１保護部材１２と接するように設けられた受光面側封止層１４ａと、第２保護部材１３と接するように設けられた裏面側封止層１４ｂとを含む。受光面側封止層１４ａと裏面側封止層１４ｂとは、同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。太陽電池パネル１６は、上記のように太陽電池セル１１のストリングが各保護部材により挟まれた板状体であって、例えば平面視（パネル面に対して垂直な方向から見た場合）において略矩形形状を有する。

太陽電池セル１１は、太陽光を受光することでキャリアを生成する光電変換部を備える。光電変換部は、生成したキャリアを収集する電極として、光電変換部の受光面上に形成される受光面電極と、裏面上に形成される裏面電極とを有する（いずれも図示せず）。各電極には、配線材１５が電気的に接続される。但し、太陽電池セル１１の構造はこれに限定されず、例えば光電変換部の裏面上のみに電極が形成された構造であってもよい。なお、裏面電極は表面電極よりも大面積に形成されることが好ましく、電極面積が大きい方の面（又は電極が形成される面）が太陽電池セル１１の「裏面」であるといえる。

光電変換部は、例えば結晶系シリコン（Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体基板と、半導体基板上に形成された非晶質半導体層と、非晶質半導体層上に形成された透明導電層とを有する。具体例としては、ｎ型単結晶シリコン基板の一方の面上にｉ型非晶質シリコン層、ｐ型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成し、他方の面上にｉ型非晶質シリコン層、ｎ型非晶質シリコン層、及び透明導電層を順に形成した構造が挙げられる。透明導電層は、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物に、ＳｎやＳｂ等をドープした透明導電性酸化物から構成されることが好ましい。

第１保護部材１２には、例えばガラス基板や樹脂基板、樹脂フィルム等の透光性を有する部材を用いることができる。これらのうち、耐熱性、耐久性等の観点から、ガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板の厚みは、例えば０．５ｍｍ〜６ｍｍ程度である。

第２保護部材１３には、第１保護部材１２と同じ透明な部材を用いてもよいし、不透明な部材を用いてもよい。本実施形態では、第２保護部材１３として樹脂フィルムを用いる。樹脂フィルムは特に限定されないが、好ましくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。樹脂フィルムの厚みは、例えば５０〜３００μｍ程度である。

太陽電池モジュール１０は、太陽電池パネル１６の端縁部に取り付けられるフレーム１７を備えることが好適である。フレーム１７は、太陽電池パネル１６の端縁部を保護すると共に、太陽電池モジュール１０を屋根等に設置する際に利用される。フレーム１７は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属製であって、中空構造の本体部と、太陽電池パネル１６の端縁部が嵌め込まれる凹部とを有する。フレーム１７の凹部と太陽電池パネル１６との隙間には、例えばシリコーン樹脂系接着剤等が充填される。

以下、図２〜図４を適宜参照しながら、吸収層２０及び反射層２１について詳説する。

図２及び図３に示すように、吸収層２０及び反射層２１は、太陽電池セル１１の裏面側に位置する裏側領域１８に設けられる。本実施形態では、第２保護部材１３と封止層１４との間に、吸収層２０及び反射層２１が設けられている。具体的には、第２保護部材１３の受光面側に向いた第１面の略全域に吸収層２０が形成されており、吸収層２０上の一部に反射層２１が形成されている。即ち、反射層２１の裏側（第２面側）に吸収層２０が設けられ、受光面側から反射層２１、吸収層２０、第２保護部材１３の順に配置されている。

吸収層２０及び反射層２１は、第２保護部材１３の第１面に形成されることが好適である。例えば、各層の構成材料を含むインキを、第２保護部材１３上にグラビア印刷して吸収層２０、反射層２１を形成することができる。各層の形成方法としては、グラビア印刷に限定されず、例えばグラビア印刷以外の印刷法（フレキソ印刷等）や、色材を含有する樹脂シートを第２保護部材１３上にラミネートする方法が挙げられる。反射層２１が金属層である場合は、第２保護部材１３上又は第２保護部材１３を構成する樹脂フィルムの間に金属箔をラミネートする方法や、第２保護部材１３上に金属を蒸着する方法が例示できる。

吸収層２０は、少なくとも可視光の一部を吸収する層であって、少なくとも間隙領域１８ａに設けられる。間隙領域１８ａとは、裏側領域１８のうち、隣接する複数の太陽電池セル１１の間隙に対応する領域である。吸収層２０は、間隙領域１８ａに加えて太陽電池パネル１６の端縁部に設けられることが好適である。詳述すると、吸収層２０は、太陽電池セル１１と太陽電池パネル１６の端との間であって、受光面に垂直な方向から見て太陽電池セル１１の端縁領域に重畳するように設けられることが好適である。

吸収層２０は、間隙領域１８ａの略全域において、反射層２１に覆われず露出している。即ち、間隙領域１８ａの略全域において、吸収層２０の第１面が反射層２１に覆われておらず、吸収層２０における可視光の吸収を阻害する層が吸収層２０の受光面側に存在しない。さらに、吸収層２０は、太陽電池パネル１６の端縁部において、反射層２１に覆われず露出している。つまり、太陽電池パネル１６を受光面側から見たときに、太陽電池セル１１が配置されていない部分に吸収層２０が配置される。

吸収層２０は、例えば太陽電池セル１１と同様の色を有し、太陽電池セル１１と間隙領域１８ａとの境界を不明瞭にする役割を果たす。太陽電池セル１１は、通常、黒色又は濃紺色であるから、吸収層２０の色は、例えば黒色又は濃紺色に調整される。太陽電池セル１１と間隙領域１８ａとの境界を不明瞭にするためには、太陽電池セル１１と吸収層２０の色相だけでなく、それぞれの色調（明度及び彩度）も同程度に調整することが好ましい。

吸収層２０は、例えば可視光波長の全範囲に亘って３０％以上の光吸収率を有する（以下、可視光波長の全範囲の光吸収率を「可視光吸収率」という）。可視光線の波長域は、ＪＩＳ−Ｚ８１２０に記載の「短波長限界は３６０〜４００ｎｍ、長波長限界は７６０〜８３０ｎｍ」に基づき、３８０ｎｍ以上８００ｎｍ未満とする。また、波長８００ｎｍ以上１ｍｍ以下の光を赤外線、波長８００ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の光を近赤外線とする。この場合、吸収層２０の色は、太陽電池セル１１の色と同様の黒色、濃紺色、又はこれに近い色となる。吸収層２０を黒色にする場合、吸収層２０の可視光吸収率は、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、特に好ましくは７０％以上、最も好ましくは８０％以上である。

吸収層２０の光吸収率Ａ（％）は、紫外・可視分光光度計を用いて、吸収層２０の光透過率Ｔ（％）及び光反射率Ｒ（％）を測定し、次式により算出できる。
Ａ＝１００−Ｔ−Ｒ
光透過率及び光反射率の測定（反射層２１の光反射率の測定についても同様）は、ＪＩＳ−Ｋ７３７５に基づいて行うことができる。

吸収層２０は、例えば樹脂皮膜中に色材が分散した構造を有する（後述の図６参照）。吸収層２０の色（色相、色調）及び可視光吸収率は、例えば色材の種類や濃度、層の厚み等を適宜変更するにより調整できる。吸収層２０を構成する樹脂としては、例えば第２保護部材１３及び封止層１４に対する密着性が良好で、吸収層２０の光学特性を損なわないものであれば、特に限定されず、印刷インキに用いられるバインダ樹脂等を適用できる。

吸収層２０の色を黒色にする場合、色剤として、例えばカーボンブラック、アニリンブラック、チタンブラック、非磁性フェライト、マグネタイト等の黒色顔料を用いることができる。また、黄色顔料や赤色顔料、青色顔料等を混合して、吸収層２０の色を黒色又は濃紺色に調整してもよい。色材の含有量は、例えば吸収層２０の体積に対して５〜５０体積％程度である。吸収層２０の厚みは、グラビア印刷で吸収層２０を形成する場合、例えば１〜５０μｍ程度であり、好ましくは５〜３０μｍ程度である。

なお、吸収層２０の色は黒色、濃紺色に限定されず、太陽電池セル１１の色等に応じて適宜変更できる。また、吸収層２０の色は太陽電池セル１１と同様の色に限定されず、例えば市場で求められるデザインに応じて、太陽電池セル１１と全く異なる色（例えば、黄色、緑色、赤色などの白色以外の色）にすることもできる。

吸収層２０は、例えば可視光の一部について７０％以上の光吸収率を有していてもよい。吸収層２０の色は、上記のように可視光吸収率が７０％以上であれば略黒色となるが、可視光波長のうち特定の範囲のみで光吸収率が高く、可視光の一部を反射する場合、例えば黄色や緑色、赤色となる。吸収層２０を赤色に調整したい場合は、例えば色材として赤色顔料を用いる。

吸収層２０は、例えば可視光よりも長波長の光を透過する。具体的には、波長７８０〜１２００ｎｍの光（以下、「近赤外光」という）を多く透過することが好ましい。即ち、好適な吸収層２０は、可視光の吸収率が高く、近赤外光の透過率が高い。これにより、意匠性を損なうことなく、吸収層２０を透過した近赤外光を太陽電池セル１１に入射させて光の利用効率を高めることができる。本実施形態では、例えば第２保護部材１３により吸収層２０を透過した近赤外光の一部が受光面側に反射する。

吸収層２０は、例えば波長７８０〜１２００ｎｍの全範囲に亘って３０％以上の光透過率を有する（以下、波長７８０〜１２００ｎｍの全範囲の光透過率を「近赤外光透過率」という）。吸収層２０の近赤外光透過率は、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上、特に好ましくは６０％以上である。吸収層２０は、黒色を得る上では、少なくとも２種の色材（着色剤）を含むことが好ましい。着色剤の種類としては、好ましくはアントラキノン類、アゾ類、アントラピリドン類、ペリレン類、アントラセン類、ペリノン類、インダンスロン類、キナクリドン類、キサンテン類、チオキサンテン類、オキサジン類、オキサゾリン類、インジゴイド類、チオインジゴイド類、キノフタロン類、ナフタルイミド類、シアニン類、メチン類、ピラゾロン類、ラクトン類、クマリン類、ビス−ベンズオキサゾリルチオフェン類、ナフタレンテトラカルボン酸類、フタロシアニン類、トリアリールメタン類、アミノケトン類、ビス（スチリル）ビフェニル類、アジン類、ローダミン類、これらの誘導体及び混合物が挙げられる。具体的には、吸収層２０を黒色とし、且つ光の利用効率を高めるにあたって好適な色材としては、ペリレンブラック、硫化ビスマス、ルモゲンブラック、銀錫合金粒子等が例示できる。なお、吸収層２０は、近赤外光の一部について７０％以上の光透過率を有していてもよい。

反射層２１は、可視光波長の全範囲に亘って３０％以上の光反射率を有する層であって、少なくとも隠れ領域１８ｂに設けられる。隠れ領域１８ｂとは、裏側領域１８のうち、太陽電池セル１１に覆われた領域である。つまり、隠れ領域１８ｂとは、太陽電池セル１１の裏面と第２保護部材１３とに挟まれた領域であって、受光面側から太陽電池パネル１６を平面視したときに見えない領域である。本実施形態では、隠れ領域１８ｂのみに、即ち太陽電池セル１１によって完全に覆われる位置のみに反射層２１が設けられている。

反射層２１は、少なくとも隠れ領域１８ｂの一部において、吸収層２０に覆われず露出している。本実施形態では、吸収層２０上において、隠れ領域１８ｂの略全域に反射層２１が形成されている。即ち、隠れ領域１８ｂの略全域において、反射層２１の第１面が吸収層２０に覆われず露出しており、太陽電池セル１１と反射層２１との間には、反射層２１における可視光の反射を阻害する層が存在しない。反射層２１は、第２保護部材１３上における隠れ領域１８ｂの総面積に対して、例えば５０％程度の範囲に形成されていてもよいが、好ましくは９５％以上の範囲（略全域）に形成される。

つまり、吸収層２０及び反射層２１が形成された第２保護部材１３を第１面側から見た場合、隠れ領域１８ｂのみにおいて、吸収層２０が反射層２１で隠蔽されている（図３参照）。このため、例えば太陽電池セル１１を透過した可視光は、吸収層２０に吸収されることなく反射層２１によって受光面側に反射され、太陽電池セル１１に再入射する。一方、太陽電池セル１１が配置されていない部分には反射層２１が存在しない。ゆえに、意匠性を損なうことなく、光の利用効率を高めることが可能となる。

反射層２１は、可視光波長の全範囲に亘って３０％以上の光反射率を有する（以下、可視光波長の全範囲の光反射率を「可視光反射率」という）。反射層２１による可視光の反射は、拡散反射、正反射のいずれであってもよく、上記光反射率は全反射率を意味する。反射層２１の可視光反射率は、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、特に好ましくは７０％以上、最も好ましくは８０％以上である。

反射層２１は、近赤外光の反射率も高いことが好ましく、波長７８０〜１２００ｎｍの全範囲に亘って３０％以上の光反射率を有する（以下、波長７８０〜１２００ｎｍの全範囲の光反射率を「近赤外光反射率」という）。反射層２１の近赤外光反射率は、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上、特に好ましくは６０％以上である。なお、反射層２１は、近赤外光の一部について７０％以上の光反射率を有していてもよい。

反射層２１は、例えば樹脂皮膜に色材が分散した構造を有する（後述の図６参照）。反射層２１の反射率は、例えば色材の種類や含有量、層の厚み等を適宜変更するにより調整できる。反射率を向上させるために、反射層２１の密着性や生産性等に問題のない範囲で、色材の含有量を多くし、層の厚みは厚くする方が好ましい。色材の含有量は、例えば反射層２１の体積に対して５〜５０体積％程度である。反射層２１の厚みは、グラビア印刷で反射層２１を形成する場合、例えば１〜５０μｍ程度であり、好ましくは５〜３０μｍ程度である。反射層２１を構成する樹脂としては、例えば吸収層２０の場合と同様に、印刷インキに用いられるバインダ樹脂を適用できる。

反射層２１に含有される色材としては、例えば三酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、硫化バリウム、酸化アルミニウム等の白色顔料を用いることができる。これらのうち、酸化亜鉛、酸化チタンが特に好ましい。また、反射層２１は、例えば銀、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属層であってもよい。これらのうち、アルミニウムが特に好ましい。

反射層２１は、上記のように、第２保護部材１３上において、隠れ領域１８ｂの略全域に形成されている。即ち、反射層２１の面積（第１面の面積）は、例えば第２保護部材１３上における隠れ領域１８ｂの面積と全く同じであってもよいが、好ましくは隠れ領域１８ｂの面積よりも僅かに小さい。なお、当該隠れ領域１８ｂの面積は、太陽電池セル１１の面積（受光面の面積）と等しい。反射層２１は、例えば当該隠れ領域１８ｂの総面積に対して９５〜９９．９％の範囲で、隠れ領域１８ｂから食み出さないように形成される。

図４に示すように、反射層２１の端Ｘは、隠れ領域１８ｂの端Ｙから所定長さαだけ、隠れ領域１８ｂの内側に位置することが好適である。換言すると、隠れ領域１８ｂの輪郭線に沿って、隠れ領域１８ｂの端Ｙから長さαの範囲に吸収層２０が露出した部分が設けられる。長さαは、反射層２１の端Ｘから隠れ領域１８ｂの端Ｙまでの第２保護部材１３の第１面に沿った長さである。

好適な長さαは、下記式（１）で求められる。
α＝β×√(ｎ²−1)・・・式（１）
β：太陽電池セル１１の裏面から反射層２１までの厚み方向長さ
ｎ：封止層１４の屈折率
隠れ領域１８ｂの端Ｙから式（１）で求められる長さαの範囲に吸収層２０が露出した部分を設けることにより、太陽電池パネル１６の受光面側から反射層２１が見えることを確実に防止できる。例えば、太陽電池パネル１６を斜めから見た場合であっても、反射層２１は太陽電池セル１１に隠れて見えず、反射層２１によって意匠性が損なわれることを防止できる。

上記構成を備えた太陽電池モジュール１０は、配線材１５により接続された太陽電池セル１１のストリングを、第１保護部材１２と、第２保護部材１３と、封止層１４を構成する樹脂シートとを用いてラミネートすることにより製造できる。ラミネート装置では、例えばヒーター上に、第１保護部材１２、封止層１４を構成する第１の樹脂シート、太陽電池セル１１のストリング、封止層１４を構成する第２の樹脂シート、第２保護部材１３が順に積層される。この積層体は、例えば真空状態で１５０℃程度に加熱される。その後、大気圧下でヒーター側に各構成部材を押し付けながら加熱を継続し、樹脂シートの樹脂成分を架橋させることにより、太陽電池パネル１６が得られる。最後に、フレーム１７、端子ボックス等を太陽電池パネル１６に取り付けて太陽電池モジュール１０が得られる。

吸収層２０及び反射層２１は、上記のようにグラビア印刷等により、第２保護部材１３の一方の面上に形成される。第２保護部材１３は、上記ラミネート工程において、吸収層２０及び反射層２１が形成された当該一方の面を太陽電池セル１１側に向けて、即ち当該一方の面が第１面となるように配置される。

以上のように、上記構成を備えた太陽電池モジュール１０によれば、意匠性を損なうことなく、出力を向上させることができる。即ち、太陽電池モジュール１０は、高出力でありながら、意匠性に優れた商品となり得る。

太陽電池モジュール１０では、太陽電池セル１１に覆われた隠れ領域１８ｂの略全域において、反射層２１が形成され、反射層２１により吸収層２０が実質的に隠蔽されている。つまり、太陽電池セル１１と反射層２１との間に、太陽電池セル１１の透過光を吸収するものがなく、太陽電池セル１１の透過光が、反射層２１により反射されて太陽電池セル１１に再入射する。したがって、光の利用効率を高めて、出力を向上させることが可能になる。そして、太陽電池セル１１が配置されていない部分では、吸収層２０が可視光を吸収するため、所望の色に調整することができる。例えば、間隙領域１８ａ及び端縁領域の色を太陽電池セル１１と同色系にすれば、太陽電池セル１１を目立たなくして、太陽電池パネル１６の全体を黒色等の統一された色にすることができる。

＜第２実施形態＞
以下、図５及び図６を参照しながら、第２実施形態である太陽電池モジュール５０について詳細に説明する。図５は、太陽電池モジュール５０の断面図であって、第１実施形態の図２に対応する図である。図６は、太陽電池モジュール５０の作用効果を説明するための図である。以下では、第１実施形態との相違点を主に説明するものとし、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を用いて重複する説明を省略する。

図５に示すように、太陽電池モジュール５０は、第２保護部材１３の第１面の略全域に反射層３１が形成されており、反射層３１上の一部に吸収層３０が形成されている点で、第１実施形態と異なる。即ち、吸収層３０の裏側（第２面側）に反射層３１が設けられ、受光面側から吸収層３０、反射層３１、第２保護部材１３の順に配置されている。吸収層３０、反射層３１の光学特性等は、第１実施形態と同様である。

吸収層３０は、反射層３１上において、間隙領域１８ａの略全域に形成されている。さらに、吸収層３０は、反射層３１上において、太陽電池セル１１と太陽電池パネル１６の端との間に位置する端縁領域の略全域に形成されている。即ち、間隙領域１８ａ及び端縁領域の略全域において、吸収層３０の第１面が反射層３１に覆われておらず、吸収層３０における可視光の吸収を阻害する層が吸収層３０の受光面側に存在しない。つまり、太陽電池パネル１６を受光面側から見たときに、太陽電池セル１１が配置されていない部分に吸収層３０が配置される。

反射層３１は、隠れ領域１８ｂのみにおいて、吸収層３０に覆われず露出している。即ち、隠れ領域１８ｂの略全域において反射層３１の第１面が露出しており、太陽電池セル１１と反射層３１との間には、反射層３１における可視光の反射を阻害する層が存在しない。反射層３１は、例えば第２保護部材１３上における隠れ領域１８ｂの総面積に対して９５％以上の範囲に形成されている。

つまり、吸収層２０及び反射層２１が形成された第２保護部材１３を第１面側から見た場合、隠れ領域１８ｂのみにおいて反射層３１が吸収層３０から露出している。吸収層３０、反射層３１の配置は、第１実施形態の場合と同様である（図３参照）。

反射層３１が露出する面積は、例えば第２保護部材１３上における隠れ領域１８ｂの面積と全く同じであってもよいが、好ましくは隠れ領域１８ｂの面積よりも僅かに小さい。反射層３１の露出面積は、例えば当該隠れ領域１８ｂの総面積に対して９５〜９９．９％の範囲であることが好ましい。

反射層３１の吸収層３０から露出した部分の端Ｘは、第１実施形態の場合と同様に、隠れ領域１８ｂの端Ｙから長さαだけ、隠れ領域１８ｂの内側に位置している。好適な長さαは、上記式（１）で求められる。即ち、隠れ領域１８ｂの輪郭線に沿って、隠れ領域１８ｂの端Ｙから長さαの範囲に、反射層３１を覆う吸収層３０が形成されている。

図５に示すように、太陽電池モジュール５０では、太陽電池セル１１が配置されていない部分において、吸収層３０の裏側に反射層３１が存在する。図５では、黒色顔料３０ｚを●、白色顔料３１ｚを○で示している。本実施形態では、可視光の大部分が、例えば吸収層３０に含有された黒色顔料３０ｚにより吸収され、太陽電池セル１１が配置されていない部分が黒色に見える。これにより、太陽電池セル１１が配置された部分と配置されていない部分とのコントラスト差を小さくして、太陽電池セル１１と間隙領域１８ａとの境界を不明瞭にすることができる。そして、吸収層３０を透過した光（紫外光、可視光、及び近赤外光）は、吸収層３０の裏側に配置された反射層３１の白色顔料３１ｚにより反射され、一部が太陽電池セル１１に入射する。

黒色顔料３０ｚとして、ペリレンブラック等の近赤外光を透過し易い顔料を使用した場合には、吸収層３０の近赤外光透過率が高くなる。この場合、例えば近赤外光の多くが吸収層３０を透過し、透過した近赤外光が反射層３１で反射されて太陽電池セル１１に入射する。特に本実施形態では、可視光を多く吸収すると共に近赤外光を多く透過する吸収層３０を適用することが好適である。これにより、太陽電池セル１１が配置されていない部分を所望の色に調整できると共に、近赤外光の利用効率を高めることができる。

以上のように、上記構成を備えた太陽電池モジュール５０によれば、第１実施形態の場合と同様に、意匠性を損なうことなく、出力を向上させることができる。太陽電池モジュール５０は、第１実施形態と比較して、反射層２１に含有される色材より材料コストの高い吸収層２０に含有される色材の使用量を削減することができる。

なお、上記実施形態は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。
例えば、図７に示すように、第２保護部材１３の第１面上において、吸収層、反射層の一方を略全域に形成するのではなく、吸収層４０を略間隙領域１８ａのみに形成し、反射層４１を略隠れ領域１８ａのみに形成してもよい。図７に示す例では、反射層４１上の一部に吸収層４０が積層されているが、吸収層４０上に反射層４１が積層させてもよく、各層の間に隙間を形成して積層部をなくしてもよい。また、上記実施形態では、吸収層と反射層とが隣接する積層構造を例示したが、例えば吸収層と反射層との間に透明な樹脂層が形成されていてもよい。

１０，５０ 太陽電池モジュール、１１ 太陽電池セル、１２ 第１保護部材、１３ 第２保護部材、１４ 封止層、１４ａ 受光面側封止層、１４ｂ 裏面側封止層、１５ 配線材、１６ 太陽電池パネル、１７ フレーム、１８ 裏側領域、１８ａ 間隙領域、１８ｂ 隠れ領域、２０，３０，４０ 吸収層、３０ｚ 黒色顔料、２１，３１，４１ 反射層、３１ｚ 白色顔料

Claims (5)

1. 複数の太陽電池セルと、
   前記太陽電池セルの受光面側に設けられた受光面側保護部材と、
   前記太陽電池セルの裏面側に設けられた裏面側保護部材と、
   前記各保護部材の間に設けられ、前記太陽電池セルを封止する封止層と、
   前記太陽電池セルの裏面側に位置する裏側領域のうち、隣接する複数の前記太陽電池セルの間隙に対応する間隙領域に設けられ、少なくとも可視光の一部を吸収する吸収層と、
   前記裏側領域のうち、少なくとも前記太陽電池セルに覆われた隠れ領域に設けられ、可視光波長の全範囲に亘って３０％以上の光反射率を有する反射層と、
   を備え、
   前記反射層及び前記吸収層は、前記裏面側保護部材と前記封止層との間に設けられ、
   前記吸収層は、前記裏面側保護部材上の略全域に形成され、前記間隙領域の略全域において、前記反射層に覆われず露出しており、
   前記反射層は、前記吸収層上において、前記隠れ領域の略全域に形成されている、太陽電池モジュール。
2. 前記反射層の端Ｘ、又は前記反射層の前記吸収層から露出した部分の端Ｘは、前記隠れ領域の端Ｙから下記式（１）で求められる所定長さαだけ、前記隠れ領域の内側に位置する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
   α＝β×√(ｎ^２−1)・・・式（１）
   β：前記太陽電池セルの裏面から前記反射層までの厚み方向長さ
   ｎ：前記封止層の屈折率
3. 前記吸収層は、可視光波長の全範囲に亘って３０％以上の光吸収率を有する、又は可視光の一部について７０％以上の光吸収率を有する、請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記吸収層は、波長７８０〜１２００ｎｍの全範囲に亘って３０％以上の光透過率を有する、又は波長７８０〜１２００ｎｍの光の一部について７０％以上の光透過率を有する、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記反射層は、波長７８０〜１２００ｎｍの全範囲に亘って３０％以上の光反射率を有する、又は波長７８０〜１２００ｎｍの光の一部について７０％以上の光反射率を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。

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