JPH10233519A

JPH10233519A - 太陽電池モジュール

Info

Publication number: JPH10233519A
Application number: JP9011856A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Shiozuka; 秀則塩塚; Takahiro Mori; 隆弘森; Ayako Shiozuka; 綾子塩塚; Ichiro Kataoka; 一郎片岡; Satoshi Yamada; 聡山田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1997-01-08
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】耐湿性および透明性に優れていて、高湿環境
下の長期使用での光起電力素子のシャント抵抗の低下に
よる太陽電池特性の劣化を最小限にする表面被覆を有す
る太陽電池モジュールを提供する。【構成】光起電力素子（１０１）の光入射側に薄膜樹
脂層（１０２）を設け、ガラス繊維を含有した充填材
（１０３）、透明フィルム（１０４）を順次積層し、光
起電力素子（１０１）の光入射側に設けられた集電電極
（１０８）を被覆したコートの間隙を前記薄膜樹脂（１
０２）で充填している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池モジュール、
特に耐湿性および透明性に優れた太陽電池モジュールに
関する。より詳細には本発明は、高湿環境下の長期使用
での光起電力素子のシャント抵抗の低下による太陽電池
特性の劣化を改善した太陽電池モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、従来の太陽電池モジュールの一
例の構成を示す略断面図である。図１において、１１０
１は光起電力素子、１１０２は充填材、１１０３はフッ
化物重合体薄膜層、１１０５は裏面充填材、１１０６は
絶縁体層、１１０７は裏面補強材、１１０８は集電電極
である。より具体的には、フッ化物重合体薄膜層１１０
１はＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエチレン共重
合体）フィルム、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）フィルム
などのフッ素樹脂フィルムであり、充填材１１０２はＥ
ＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）、ブチラール樹
脂などであり、裏面充填材１１０５は表面側の充填材１
１０２と同じかまたはＥＥＡ（エチレン−エチルアクリ
ル酸共重合体）であり、絶縁体層１１０６はナイロンフ
ィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アル
ミラミネートテドラーフィルムをはじめとする種々の有
機樹脂フィルムである。この場合において充填材１１０
２は、光起電力素子１１０１とフッ素樹脂フィルム１１
０３および絶縁体層１１０６との接着剤としての役割を
果たしている。フッ素樹脂フィルム１１０３は、充填材
１１０２とともに外部からの引っ掻き、衝撃から太陽電
池を保護する役割を果たしている。集電電極１１０８は
導電性樹脂を被覆した金属ワイヤーや導電性樹脂を印刷
し形成している。

【０００３】このような構成の太陽電池モジュールを被
覆するために用いられるＥＶＡの架橋剤には２，５−ジ
メチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサ
ン（一時間半減温度１３８℃）が広く用いられている
が、より低温で分解可能な過酸化化合物を架橋剤として
用いることによって同じ架橋温度条件でのラミネーショ
ン工程に要する時間を短縮できるため、高速架橋ＥＶＡ
が用いられる機会が増えている。この高速架橋ＥＶＡの
使用はラミネーション工程での加熱時間を短縮させるこ
とで被覆材に加えられる熱量も減少し被覆材の黄変を減
少させることが可能となり光学的に初期特性の優れた表
面被覆とすることができる。しかし、上記太陽電池モジ
ュールにおいて、湿度などの水分の影響を考えた場合、
最表面に位置するフッ素樹脂フィルムだけでは撥水性に
おいては効果があるものの、湿度バリア機能は十分では
なく、また下層には吸水性の高いＥＶＡ樹脂で光起電力
素子を封止するために高温高湿下での太陽電池モジュー
ルの長期安定性を保証する上で、満足できるものとは言
い難い。加えて金属ワイヤーを導電性粒子と結着剤から
被覆材で被覆した集電電極を用いた場合、導電性粒子間
で結着剤で充填できない間隙が生じており、金属ワイヤ
ーを湿度から十分に保護できていない。

【０００４】ところで、高速架橋ＥＶＡは架橋時間が短
縮できる反面、ＥＶＡが流動性を保持している時間が短
く、光起電力素子上の凹凸や上記のような導電性樹脂間
の間隙をＥＶＡにより十分に充填できない。そのため、
太陽電池モジュール内に浸入した湿度は間隙を伝って集
電電極を構成する金属ワイヤーにまで達し金属ワイヤー
を酸化しＲｓの上昇を引き起こしたり、金属ワイヤー表
面の金属をイオン化、析出させ電圧印加状態では光起電
力素子の欠陥部にマイグレーションによって堆積するこ
とによってシャント（短絡）の原因となり高温高湿環境
下での太陽電池モジュール特性を起こす恐れがある。集
電電極をコーティングする樹脂も湿度の浸入により光起
電力素子との接着力の低下による接触抵抗の増大などの
長期間に渡って光起電力素子が発生した電力を効率よく
利用することができないことがある。金属ペースト印刷
により集電電極を形成した場合においても、太陽電池モ
ジュール内に浸入した湿度により金属のイオン化、析出
が繰り返し起こり光起電力素子部の欠陥に堆積し短絡の
原因となることがある。また、表面被覆材に外部から引
っ掻きに対する強度を付与するために充填材中にガラス
繊維を含有させる場合は、ガラス繊維とＥＶＡとの界面
からの湿度の浸入は顕著になり、光起電力素子を湿度か
ら保護することは大きな問題となる。

【０００５】上述した従来の太陽電池モジュールの構成
に従来の架橋剤を用いたＥＶＡを使用した場合、架橋時
間が長いためＥＶＡが流動性を保持している時間が長い
ため光起電力素子上の凹凸や上記のような導電性樹脂間
の間隙をＥＶＡにより十分に充填が可能となる。しかし
ながら、導電性樹脂間の間隙をＥＶＡで充填できたとし
てもＥＶＡ自身が吸水率が高いために集電電極中への湿
度の浸入を免れることができないため、本質的な耐湿性
の改善とはならない。また、間隙を充填したＥＶＡが集
電電極を形成する金属ワイヤーに接するとＥＶＡが黄変
し新たなシャドーロスの原因となる。太陽電池モジュー
ルの耐湿性を改善するについて、ガラス被覆モジュール
構成が従来から数多く提案されている。そうした提案に
よれば、太陽電池モジュール最表面へのガラスの使用は
表面からの湿度の浸入を抑えることができるがモジュー
ル側面からの湿度の浸入を防ぐことはできない。モジュ
ール側面からの湿度浸入防止にシリコンシーラントなど
の充填が行われているが長期的な防湿性は乏しく、一旦
浸入した湿度が抜けにくいという欠点がある。また、ガ
ラスモジュールではフレキシブル性、耐衝撃性、軽量
化、低コスト化の点で問題がある。また、有機樹脂フィ
ルムに対して耐湿性を付与する方法としてＳｉＯ₂，Ｓ
ｉＯ_x、アルミナを該フィルムの少なくとも片側にＣＶ
Ｄスパッタ法により蒸着する方法があるが蒸着フィルム
が着色し透明性の高いフィルムを得ることができないた
め太陽電池モジュールの初期特性の低下の原因となる。
その際、蒸着膜自身も結晶性が高いため硬く、フィルム
モジュールの特徴であるフレキシブル性も制限され、過
剰な曲げなどの力により蒸着膜にクラックが生じ耐湿性
の劣化となり、本質的な防湿性の改善とはならない。

【０００６】太陽電池モジュールの使用形態の一つに屋
根に設置する場合がある。この場合、各国で規定された
屋根材の規格を合格しなければならず、その一つには燃
焼性試験がある。これに合格するには太陽電池モジュー
ルの封止材の可燃性樹脂であるＥＶＡの含有量を削減し
なければならない。しかし、上記太陽電池モジュール構
成のＥＶＡ含有量を減らすと表面被覆材の光起電力素子
保護能力も低くなる。これらの問題をともに克服するた
めにガラス繊維によりＥＶＡを補強する方法がある。こ
の場合、ガラス繊維を含有することにより光起電力素子
保護能力を保持する方法がとられるが、それらを充填で
きるＥＶＡ量が必要であり、こういった表面被覆構成で
はＵＬ１７０３規定される燃焼試験でアメリカ合衆国国
内で屋根材として採用されるクラスＡに分類されること
は容易ではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した問題を解決できる、耐湿性および透明性に優れた太
陽電池モジュールの表面被覆材を提供することにある。
本発明の他の目的は、高湿環境下の長期使用での光起電
力素子のシャント抵抗の低下による太陽電池特性の劣化
を最小限にする太陽電池モジュールを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、光起電力素子
上に導電性樹脂で被覆された集電電極を有し、該光起電
力素子の少なくとも光入射側が充填材および透明フッ素
樹脂で順次被覆されている太陽電池モジュールにおい
て、前記集電電極を被覆した樹脂中の間隙中に薄膜樹脂
層がある太陽電池モジュールを提供することを目的とす
る。また本発明は、光起電力素子上にペーストなどをコ
ーティングして形成された集電電極を有し、該光起電力
素子の少なくとも光入射側に充填材およびフッ素フィル
ム層が順次被覆され、前記集電電極を被覆した樹脂中の
間隙を薄膜樹脂層が充填している太陽電池モジュールを
提供することを目的とする。

【０００９】

【作用】上述した薄膜樹脂層を設ける構成によれば以下
の効果が奏される。（１）防湿性の優れた表面被覆となる。すなわち、集電
電極が形成された光起電力素子に液状樹脂を塗布、硬化
させた薄膜樹脂層を設けることで、集電電極の被覆部に
存在する導電性粒子間で結着剤で充填できない間隙に液
状樹脂が入り硬化して間隙が充填される。これにより湿
度の内部への浸入を防ぎ、湿度による集電電極を形成す
る金属ワイヤーの酸化を抑制しＲｓ低下を抑制すること
ができる。また、金属ペーストで集電電極を形成した場
合においても、湿度の浸入を防ぎ、金属イオンの析出、
マイグレーションを抑制することができる。（２）初期透光性に優れた表面被覆となる。すなわち、
充填材の選択範囲が広がるので加熱時間を短縮すること
が可能となりラミネーション工程で表面被覆材の着色も
減少し初期透光性の優れた太陽電池モジュールとするこ
とができる。また、低温分解可能な架橋剤を使用するこ
とが可能になり、ラミネーション工程後に充填材中に残
留する架橋剤量が減少でき使用時に残留した架橋剤が原
因となる表面被覆の黄変を減少できる。また、ガラス繊
維に用いられている結着剤をアクリル樹脂とすればＥＶ
Ａとの黄変の相乗効果が抑制される。（３）耐熱性に優れた表面被覆となる。すなわち透明薄
膜層を設けることにより表面強度を確保することがで
き、表面被覆に用いるＥＶＡ量を削減することが可能と
なり、ＵＬ１７０３規定される燃焼試験でアメリカ合衆
国国内で屋根材として採用されるクラスＡに分類される
ことが可能である。（４）耐スクラッチ性が確保できる。（５）電気絶縁性に優れた被覆材となる。すなわち光入
射側表面から水の浸入を防ぐことで外部への漏れ電流の
発生を抑えることができる。（６）可撓性に優れた被覆が得られる。ガラス板、蒸着
フィルムのように可撓性に欠ける材料を用いることなく
防湿効果を付与できるため、軽量で耐衝撃性に優れた耐
湿性に高いモジュールが得られる。（７）外観に優れた被覆が得られる。液状樹脂により薄
膜樹脂層を形成し光起電力素子上の凹凸を高低差を緩や
かにできるため流動性を保持する時間の短縮された高速
架橋ＥＶＡを用いた場合においても充填不良がない表面
被覆材とすることができる。また、集電電極を構成する
金属ワイヤーがＥＶＡに接することがないためＥＶＡが
着色することもなく表面被覆材の黄変による太陽電池モ
ジュールの特性の低下や外観不良がない表面被覆とでき
る。

【００１０】

【実施態様例】本発明を以下の実施態様例により説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。図２に
本発明の太陽電池モジュールの概略構成図の一例を示
す。図２において、１０１は光起電力素子、１０２は薄
膜樹脂層、１０３はガラス繊維を含有した充填材、１０
４は最表面に位置する透明なフィルム、１０５は裏面の
充填材、１０６は絶縁体フィルム、１０７は補強板、１
０８は集電電極である。外部からの光は、最表面のフィ
ルム１０４から入射し、光起電力素子１０１に到達し、
生じた起電力は出力端子（不図示）より外部に取り出さ
れる。本発明における光起電力素子１０１は、例えば導
電性基体上に、光変換部材としての半導体光活性層が形
成されたものである。その一例としての概略構成図を図
３に示すが、この図において２０１は導電性基体、２０
２は裏面反射層、２０３は半導体光活性層、２０４は透
明導電層、２０５は集電電極、２０６はペーストを用い
て形成された集電電極の被覆コートである。図４は図３
の光起電力素子の表面上に薄膜樹脂層１０２を形成した
場合の一例を説明するための図である。図４に示される
ように、薄膜樹脂はペーストにできた間隙を埋めるよう
に塗布されており、このような間隙への充填性が達成さ
れれば、光起電力素子１０１の表面全面にわたって必ず
しも薄膜樹脂層１０２は設けられる必要はない。またそ
の厚みも必要に応じて決められてよく、図示されるよう
にコート２０６を含めた集電電極の厚さより薄い厚さと
してもよい。具体的には、集電電極間において０．５μ
ｍ〜１５０μｍの厚さとなるようにすることが好まし
い。

【００１１】導電性基体２０１は光起電力素子の基体に
なると同時に、下部電極の役割も果たす。材料として
は、シリコン、タンタル、モリブデン、タングステン、
ステンレス、アルミニウム、銅、チタンなどの金属、こ
れら金属の合金、カーボンシート、鉛メッキ鋼板、導電
層が形成してある樹脂フィルムやセラミックスなどがあ
る。上記導電性基体２０１上には裏面反射層２０２とし
て、金属層、あるいは金属酸化物層、あるいは金属層と
金属酸化物層を形成してもよい。金属層には、例えば、
Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎｉなどが用いら
れ、金属酸化物層には、例えば、ＺｎＯ，ＴｉＯ₂，Ｓ
ｎＯ₂などが用いられる。上記金属層および金属酸化物
層の形成方法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸
着法、スパッタリング法などが使用できる。半導体光活
性層２０３は光電変換を行う部分で、具体的な材料とし
ては、ｐｎ接合型多結晶シリコン、ｐｉｎ接合型アモル
ファスシリコン、あるいはＣｕＩｎＳｅ₂，ＣｕＩｎ
Ｓ₂，ＧａＡｓ，ＣｄＳ／Ｃｕ₂Ｓ，ＣｄＳ／ＣｄＴｅ，
ＣｄＳ／ＩｎＰ，ＣｄＴｅ／Ｃｕ₂Ｔｅをはじめとする
化合物半導体などが挙げられる。上記半導体光活性層の
形成方法としては、多結晶シリコンの場合は溶融シリコ
ンのシート化や非晶質シリコンの熱処理、アモルファス
シリコンの場合はシランガスなどを原料とするプラズマ
ＣＶＤや水素雰囲気でのスパッタ法、化合物半導体の場
合はイオンプレーティング、イオンビームデポジショ
ン、真空蒸着法、スパッタ法、電析法などが好適な方法
として挙げられる。透明導電層２０４は太陽電池の上部
電極の役目を果たしている。用いる材料としては、例え
ば、Ｉｎ₂Ｏ₃，ＳｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂（ＩＴ
Ｏ），ＺｎＯ，ＴｉＯ₂，Ｃｄ₂ＳｎＯ₄，高濃度不純物
ドープした結晶性半導体層などがある。形成方法として
は抵抗加熱蒸着、スパッタ法、スプレー法、ＣＶＤ法、
不純物拡散法などが好適な方法として挙げられる。

【００１２】ところで、透明導電層まで形成した光起電
力素子は導電性基体の非平滑性又は／及び半導体光活性
層成膜時の不均一性により導電性基体と透明導電層が部
分的に短絡している場合があり、出力電圧に比例して大
きな漏れ電流が流れる、すなわち漏れ抵抗（シャント抵
抗）が小さい状態にある場合がある。そのような場合、
これを修復するため透明導電層を形成した後に欠陥除去
処理を施すことで良品にすることができる。米国特許第
４，７２９，９７０号明細書にはこのような欠陥の除去
手法の一例が記載されている。この方法においては光起
電力素子のシャント抵抗は必要十分なものとされればよ
い。例えば、１ｋΩ・ｃｍ²以上とされ、望ましくは１
０ｋΩ・ｃｍ²以上とされる。透明導電層の上には電流
を効率よく集電するために、集電電極２０５（グリッ
ド）が設けられる。集電電極２０５を形成する方法とし
ては、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｐｔなど
の比抵抗が１０^-4Ωｃｍ以下の金属ワイヤーを導電性粒
子および結着剤を拡散したペーストでコーティングする
方法がある。その他には、、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａ
ｌ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ、あるいは銀ペーストをは
じめとする導電性ペーストをマスクパターンを用いて印
刷する方法、印刷した導電性ペーストに金属ワイヤーを
半田で固定する方法、あるいはスパッタリング、ＣＶＤ
法により全面金属膜を蒸着した後に不必要な部分をエッ
チングで取り除きパターンを形成する方法がある。

【００１３】金属ワイヤーをコーティングする導電性ペ
ーストとしては、通常微粉末状の銀、金、銅、ニッケ
ル、カーボンなどの導電性粒子を結着剤に分散したもの
が用いられる。例えば、ポリエステル、エポキシ、アク
リル、アルキド、ポリビニルアセテート、ゴム、ウレタ
ン、フェノール、ブチラール、フェノキシなどの樹脂が
挙げられる。また、金属ワイヤーのコーティング層は膜
厚は１μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは１μｍ以上
５０μｍ以下とする。これは１μｍ以下であると集電電
極を透明電極上に固定する接着力に乏しく、１００μｍ
以上の厚みを持った場合、集電電極が光起電力部を遮蔽
する面積が大きくなりすぎ光起電力素子への入射光が減
少し太陽電池の出力を減少する原因となる。最後に起電
力を取り出すために出力端子２０６を導電性基体と集電
電極に取り付ける。導電性基体へは銅タブなどの金属体
をスポット溶接や半田で接合する方法がとられ、集電電
極へは金属体を導電性ペーストや半田によって電気的に
接続する方法がとられる。上記の手法で作製した光起電
力素子は、所望する電圧あるいは電流に応じて直列か並
列に接続される。また、絶縁化した基板上に光起電力素
子を集積化して所望の電圧あるいは電流を得ることもで
きる。

【００１４】表面フィルム１０４は太陽電池モジュール
の最表層に位置するため耐候性、撥水性、耐汚染性、機
械強度をはじめとして、太陽電池モジュールの屋外暴露
における長期信頼性を確保するための性能が必要であ
る。本発明に好適に用いられる材料としては四フッ化エ
チレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビ
ニル樹脂（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶ
ＤＦ）、ポリ四フッ化エチレン樹脂（ＴＦＥ），四フッ
化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、
ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂（ＣＴＦＥ）がある。耐
候性の観点ではポリフッ化ビニリデン樹脂、防湿性の観
点では四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合
体、ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂が優れているが、耐
候性および機械的強度の両立では四フッ化エチレン−エ
チレン共重合体が優れている。

【００１５】表面充填材１０３について以下に詳しく説
明する。表面充填材１０３は光起電力素子の凹凸を樹脂
で被覆し、外部環境から素子を保護するために必要であ
る。また、上述したような表面フィルムがある場合はフ
ィルムを素子に接着する役割も果たす。したがって、高
透明性の他に、耐候性、接着性、耐熱性が要求される。
これらの要求を満たすものとして、エチレンと不飽和脂
肪酸エステルとの共重合樹脂が適当である。具体的に
は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エステ
ル基が逆に結合している樹脂としては、エチレン−アク
リル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル
酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸ブ
チル共重合体（ＥＢＡ）、エチレン−メタクリル酸メチ
ル共重合体（ＥＭＭ）、エチレン−メタクリル酸エチル
共重合体（ＥＥＭ）などが好適な材料として用いられ
る。充填材樹脂は耐熱性や接着性を向上させるために架
橋することが好ましい。充填材の架橋は、一般に、イソ
シアネート、メラミン、有機過酸化物などの架橋剤を使
用して行われる。本発明に使用される架橋剤としてはポ
ットライフが十分長いこと、架橋時の架橋反応が速やか
なことのほかに、充填材上に表面フィルムが積層される
ため、架橋剤からの遊離物がないあるいは微量であるこ
とが好ましい。上記の要求を満たすものとしては有機過
酸化物である。以下に当該有機過酸化物について説明す
る。

【００１６】有機過酸化物による架橋は有機過酸化物か
ら発生する遊離ラジカルが樹脂中の水素を引き抜いてＣ
−Ｃ結合を形成することによって行われる。有機過酸化
物の活性化方法には、熱分解、レドックス分解およびイ
オン分解が知られている。一般には熱分解法が好んで行
われている。実際的な有機過酸化物の分解温度としては
１００℃以上１３０℃未満とすることが望ましい。分解
温度が１００℃未満の場合ＥＶＡが溶解温度と有機過酸
化物の分解温度に近くなるためにＥＶＡが流動性を持っ
た状態である時間が短くなり基板上の凹凸を充填するこ
とができない場合がある。１３０℃以上の場合、ＥＶＡ
を架橋するためにラミネーション工程の設定温度を高
く、または時間を長くしなければならないために過剰な
熱量を被覆材に加え、黄変の原因となる恐れがある。そ
うした有機過酸化物の具体例として、ｔ−ブチルパーオ
キシイソブチルカルボネート、１，１−ジ−ｔ−ブチル
ペルオキシ−３，３，５，−トリメチルシクロヘキサ
ン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレ
ートなどが挙げられる。上記有機過酸化物の添加量は充
填材に対して０．１乃至５ｗｔ．％が一般的である。上
記有機過酸化物を充填材に混合し、加圧加熱しながら架
橋および太陽電池モジュールの熱圧着を行うことが可能
である。加熱温度ならびに加熱時間は各々の有機過酸化
物の熱分解温度特性で決定することができる。一般には
熱分解が６０％、より好ましくは９０％以上進行する温
度と時間をもって加熱を終了する。加圧方法としては、
熱ロール、熱プレスで加圧する方法とエアーバッグ状の
治具を用いて系内（バック内の圧力）を減圧することに
よって大気圧で加圧する方法がある。

【００１７】上記架橋反応を効率よく行うためには、架
橋助剤と呼ばれるトリアリルシアヌレートを用いること
が望ましい。一般には充填材の０．１乃至５％の添加量
とするのが望ましい。充填材樹脂には高温下での安定性
を付与するために熱酸化防止剤を添加することがしばし
ば行われる。添加量は樹脂１００重量部に対して０．１
〜１重量部が適正である。酸化防止剤の化学構造として
はモノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェ
ノール系、硫黄系、燐酸系に大別される。モノフェノー
ル系のものとしては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−
ｐ−クレゾール；ブチル化ヒドロキシアニゾール；２，
６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−エチルフェノールが挙
げられる。

【００１８】ビスフェノール系のものとしては、２，
２′−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−
ブチルフェノール）；２，２′−メチレン−ビス−（４
−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；４，
４′−チオビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチル
フェノール）；４，４′−ブチリデン−ビス−（３−メ
チル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）；３，９−ビ
ス｛１，１−ジメチル−２−｛β−（３−ｔｅｒｔ−ブ
チル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオ
ニルオキシ｝エチル｝２，４，８，１０−テトラオキサ
スピロ｝５，５ウンデカンが挙げられる。

【００１９】高分子フェノール系のものとしては、１，
１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−
ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン；１，３，５−トリ
メチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−
ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン；テトラキ
ス−｛メチレン−３−（３′，５′−ジ−ｔｅｒｔ−ブ
チル−４′−ヒドロキシフェニル）プロピオネート｝メ
タン；ビス（３，３′−ビス−４′−ヒドロキシ−３′
−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド｝グ
ルコールエステル；１，３，５−トリス（３′，５′−
ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４′−ヒドロキシベンジル）−
ｓ−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）ト
リオン；トリフェノール（ビタミンＥ）が挙げられる。

【００２０】硫黄系のものとしては、ジラウリルチオジ
プロピオネート；ジミリスチルチオジプロピオネート；
ジステアリルチオプロピオネートが挙げられる。燐酸系
のものとしては、トリフェニルホスファイト；ジフェニ
ルイソデシルホスファイト；フェニルジイソデシルホス
ファイト；４，４′−ブチリデン−ビス−（３−メチル
−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシル）ホ
スファイト；サイクリックネオペンタンテトライルビス
（オクタデシルホスファイト）；トリス（モノおよびあ
るいはジ）フェニルホスファイト；ジイソデシルペンタ
エリスリトールジホスファイト；９，１０−ジヒドロ−
９−オキサ−１０−ホスファフェナンスレン−１０−オ
キサイド；１０−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４
−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オ
キサ−１０−ホスファフェナンスレン−１０−オキサイ
ド；１０−デシロキシ−９，１０−ジヒドロ−９−オキ
サ−１０−ホスファフェナンスレン；サイクリックネオ
ペンタンテトライルビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチ
ルフェニル）ホスファイト；サイクリックネオペンタン
テトライルビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−メチルフェニ
ル）ホスファィト；２，２−メチレンビス（４，６−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイトが挙げ
られる。

【００２１】更に、充填材樹脂の光劣化を抑え耐候性を
向上させるために、あるいは充填材樹脂の下層の保護の
ために、紫外線吸収剤を添加することが望ましい。その
添加量は樹脂１００重量部に対して０．１〜０．５重量
部程度とするのが望ましい。紫外線吸収剤としては、公
知の化合物が用いられる。化学構造としてはサリチル酸
系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノ
アクリレート系に大別される。サリチル酸系のものとし
ては、フェニルサリシレート；ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフ
ェニルサリシレート；ｐ−オクチルフェニルサリシレー
トが挙げられる。ベンゾフェノン系のものとしては、
２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン；２−ヒドロキシ
−４−メトキシベンゾフェノン；２−ヒドロキシ−４−
オクトキシベンゾフェノン；２−ヒドロキシ−４−ドデ
シルオキシベンゾフェノン；２，２′−ジヒドロキシ−
４−メトキシベンゾフェノン；２，２′−ジヒドロキシ
−４，４′−ジメトキシベンゾフェノン；２−ヒドロキ
シ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン；ビス
（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ベンゾフェノ
ン）メタンが挙げられる。

【００２２】ベンゾトリアゾール系のものとしては、２
−（２′−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾ
トリアゾール；２−（２′−ヒドロキシ−５′−ｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール；２−（２′
−ヒドロキシ−３′，５′−ジ・ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル）ベンゾトリアゾール；２−（２′−ヒドロキシ−
３′−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−
クロロベンゾトリアゾール；２−（２′−ヒドロキシ−
３′，５′−ジ・ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−ク
ロロベンゾトリアゾール；２−（２′−ヒドロキシ−
３′，５′−ジ・ｔｅｒｔ−アミルルフェニル）ベンゾ
トリアゾール；２−｛２′−ヒドロキシ−３′−
（３″，４″，５″，６″−テトラヒドロフタルイミド
メチル）−５′−メチルフェニル｝ベンゾトリアゾー
ル；２，２−メチレンビス｛４−（１，１，３，３−テ
トラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール
−２−イル）フェノール｝が挙げられる。シアノアクリ
レート系のものとしては、２−エチルヘキシル−２−シ
アノ−３，３′−ジフェニルアクリレート；エチル−２
−シアノ−３，３′−ジフェニルアクリレートが挙げら
れる。これらの紫外線吸収剤は、一種またはそれ以上を
添加することができる。

【００２３】上記紫外線吸収剤以外に耐候性を付与する
方法としてはヒンダードアミン系光安定化剤を使用でき
る。ヒンダードアミン系光安定化剤は紫外線吸収剤のよ
うには紫外線を吸収しないが、紫外線吸収剤を併用する
ことによって著しい相乗効果をもたらす。この添加量は
樹脂１００重量部に対して０．１〜０．３重量部程度が
一般的である。もちろんヒンダードアミン系以外にも光
安定化剤として機能するものはあるが、着色している場
合が多く本発明の充填材には望ましくない。前記ヒンダ
ードアミン系光安定化剤としては、コハク酸ジメチル−
１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，
２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物；ポリ
［｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミ
ノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝
｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）
イミノ｝ヘキサメチレン｝｛２，２，６，６−テトラメ
チル−４−ピペリジル）イミノ｝］；Ｎ，Ｎ′−ビス
（３−アミノプロピル）エチレンジアミン・２，４−ビ
ス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２，６，６−ペンタメ
チル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロ−１，
３，５−トリアジン縮合物；ビス（２，２，６，６−テ
トラメチル−４−ピペリジル）セバレート；２−（３，
５−ジ−ｔｅｒｔ−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ
−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメ
チル−４−ピペリジル）が挙げられる。なお、太陽電池
モジュールの使用環境を考慮して低揮発性の紫外線吸収
剤、光安定化剤および熱酸化防止剤を用いることが好ま
しい。

【００２４】より厳しい環境下で太陽電池モジュールの
使用が想定される場合には充填材と光起電力素子あるい
は表面フィルムとの密着力を向上することが好ましい。
シランカップリング剤や有機チタネート化合物を充填材
に添加することで前記密着力を改善することが可能であ
る。このシランカップリング剤の具体例としては、ビニ
ルトリクロルシラン；ビニルトリス（βメトキシエトキ
シ）シラン；ビニルトリエトキシシラン；ビニルトリメ
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；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；γ−グリシドキシプロピルメ
チルジエトキシシラン；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；Ｎ−β（アミノエチ
ル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン；γ−
アミノプロピルトリエトキシシラン；Ｎ−フェニル−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン；γ−メルカプト
プロピルトリメトキシシラン；γ−クロロプロピルトリ
メトキシシランなどが挙げられる。光起電力素子に到達
する光量の減少を抑えるために、充填材樹脂１０３の光
透過率は、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の可視光波長
領域において８０％以上であることが望ましく、９０％
以上であることがより望ましい。また、大気からの光の
入射を容易にするために、屈折率が１．１から２．０で
あることが好ましく、１．１から１．６であることがよ
り好ましい。

【００２５】薄膜樹脂層１０２は太陽電池モジュールの
表層からの水分の浸入を防ぐために耐湿性が高く、透湿
度の低く透明であることが求められる。好ましくは４０
℃、９０％ＲＨでの当湿度が２０ｇ／ｍ² ・ｄａｙより
小さいことが望まれる。また、光起電力素子に到達する
光量の減少を抑えるために、薄膜樹脂層１０２の光透過
率は、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の可視光波長域に
おいて８０％以上であることが望ましい。また、大気か
らの光の入射を容易にするために、屈折率が１．１から
２．０であることが好ましく、１．１から１．６である
ことがより好ましい。具体的な材料としてはアクリル樹
脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂を主成分とする樹脂が用
いられている。樹脂硬化方法においては湿気硬化型、イ
ソシアネート硬化型などの２液型とブロッキングイソシ
アネートを用いた１液型がある。２液型塗料を用いた場
合、樹脂と硬化剤の混合は塗布直前でなければならず、
装置も複雑になる。このため使用するより好ましい材料
としてはブロッキングイソシアネートにより加熱架橋し
た樹脂からなる１液型塗料が用いられる。樹脂としては
アクリル樹脂に無機ポリマーを混合したものが用いられ
る。ブロッキング剤の解離温度は８０℃以上２２０℃以
下が望ましい。８０℃以下であると樹脂自体のポットラ
イフが短くなる。２２０℃以上であると解離させるため
の加熱がアクリル樹脂自体を熱劣化させ黄変させたり、
光起電力素子に悪影響を及ぼす恐れがある。解離後のブ
ロッキング剤は少なくとも一部は塗膜中に残存するた
め、塗膜組成物と着色反応しないものを選択すべきであ
る。また、接着性を付与するために、シラン系、チタン
系、アルミ系カップリング剤を樹脂分に対して０．０５
〜１０％添加することも可能である。好ましくはシラン
系カップリング剤を０．０５〜８．０％添加して用い
る。具体的な塗膜形成方法としては、樹脂溶液をスプレ
ーコーター、スピンコーター、カーテンコートにより光
起電力素子上にコーティングを行い、溶剤を乾燥した後
に加熱硬化させる。このような溶剤塗布を行うことで集
電電極の被覆中の間隙に薄膜樹脂が進入でき、その結
果、間隙を充填することが可能となる。

【００２６】裏面充填材１０５は光起電力素子１０１と
裏面の絶縁体フィルム１０６との接着を図るためのもの
である。材料としては、導電性基板と十分な接着性を確
保でき、しかも長期耐久性に優れ熱膨張、熱収縮に耐え
られる、柔軟性を兼ね備えた材料が好ましい。好適に用
いられる材料としては、ＥＶＡ、ＥＥＡ、ポリビニルブ
チラールなどのホットメルト材、両面テープ、柔軟性を
有するエポキシ接着剤が挙げられる。また、表面充填材
１０３と同じ材料としてもよい。裏面の絶縁体フィルム
１０６は光起電力素子１０１の導電性基体と外部との電
気的絶縁を保つために配置される。材料としては、導電
性基体と十分な電気絶縁性を確保でき、しかも長期耐久
性に優れ熱膨張、熱収縮に耐えられる、柔軟性を兼ね備
えた材料が好ましい。好適に用いられるフィルムとして
は、ポリオレフィン系、アクリル系、スチレン系、ナイ
ロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィル
ムが挙げられる。

【００２７】太陽電池モジュールが高温で使用される場
合、例えば屋根材一体型などでは高温下での接着を確実
にするために、架橋することがより好ましい。ＥＶＡな
どの架橋法としては、有機過酸化物を用いる方法が一般
的である。裏面の絶縁体フィルム１０６の外側には、太
陽電池モジュールの機械的強度を増すために、あるい
は、温度変化による歪、ソリを防止するために、補強板
１０７を張り付けてもよい。その場合、例えば、鋼板、
プラスチック板、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチッ
ク）板が好ましい。

【００２８】以上述べた光起電力素子、透明有機高分子
樹脂、表面フィルムを用いて太陽電池モジュールとする
方法を次に説明する。表面充填材１０３で光起電力素子
受光面を被覆するには、溶剤を溶かした充填材を塗布し
た後溶剤を蒸発させる方法、粉体状の充填材を素子表面
に均一に付着させ加熱溶融する方法、加熱溶融させた充
填材をスリットから素子上に押し出す方法、加熱溶融さ
せた充填材をスリットから押し出し充填材のシートを作
製しこれを素子上に加熱圧着する方法などが挙げられ
る。充填材を浴剤に溶かす場合は同時に、シランカップ
リング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの種々の添加
剤を混合しておく。これを素子に塗布して乾燥する。ま
た粉体状充填材を溶融する場合や充填材を溶融させて押
し出す場合も予め添加剤を混入しておく必要がある。充
填材が素子上に予め形成されている場合は裏面に裏面充
填材１０５、裏面絶縁体フィルム１０６を、表面に表面
フィルム１０４を重ね加熱圧着することにより太陽電池
モジュールを得る。補強板を設けるときは接着剤を介し
て裏面被覆フィルムに重ねて圧着すればよく、これは前
記工程と同時行っても、工程後に行っても構わない。一
方、充填材がシート状に成形されている場合は、素子と
表面フィルムの間に挿入して同様に加熱圧着して太陽電
池モジュールとすることができる。加熱圧着の方法とし
ては従来公知である真空ラミネーション、ロールラミネ
ーションなどを種々選択して用いることができる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるもので
はない。

【００３０】

【実施例１】図５に示す構成の太陽電池モジュールを以
下のようにして作製した。なお、図５において、３０１
は光起電力素子、３０７は光起電力素子上に設けられた
集電電極、３０２はガラス繊維を含有した充填材、３０
３は最表面に位置する透明なフィルム、３０４は裏面の
充填材、３０５は絶縁体フィルム、３０６は補強板、３
０８は薄膜樹脂層である。３００は入射光を示す。

【００３１】

【光起電力素子】光起電力素子３０１としては、以下の
ようにして作製した図３に示す構成の光起電力素子を用
意した。洗浄したステンレス基板上に、スパッタ法で裏
面反射層としてＡｌ層（膜厚５０００Å）とＺｎＯ層
（膜厚５０００Å）を順次形成した。ついで、プラズマ
ＣＶＤ法により、ＳｉＨ₄とＰＨ₃とＨ₂の混合ガスから
ｎ型ａ−Ｓｉ層を、ＳｉＨ₄とＨ₂の混合ガスからｉ型ａ
−Ｓｉ層を、ＳｉＨ₄とＢＦ₃とＨ₂の混合ガスからｐ型
微結晶μｃ−Ｓｉ層を形成し、ｎ型膜厚１５０Å／ｉ層
膜厚４０００Å／ｐ層膜厚１００Å／ｎ層膜厚１００Å
／ｉ層膜厚８００Å／ｐ層膜厚１００Åの層構成のタン
デム型ａ−Ｓｉ光電変換半導体層を形成した。次に、透
明導電層として、Ｉｎ₂Ｏ₃薄膜（膜厚７００Å）を、Ｏ
₂雰囲気下でＩｎを抵抗加熱法で蒸着することによって
形成した。かくして光起電力素子３０１を作製した。

【集電電極】上記で得た光起電力素子３０１の透明導電
層上に、集電電極３０７を以下のようにして形成した。
集電電極を構成する金属ワイヤーとしては銅ワイヤーを
使用し、以下の処方により導電性樹脂を作製した。溶剤
として酢酸エチル２．５ｇ、ＩＰＡ２．５ｇの混合溶剤
を分散シェーク瓶に入れた。次に主剤となるウレタン樹
脂を２２．０ｇを前記シェーク瓶に加えボールミルで十
分撹拌した。次に、ブロックイソシアネートを１．１
ｇ、分散用ガラス１０ｇを前記溶液に加えた。次に導電
性粒子として平均一次粒子径が０．０５μｍのカーボン
ブラック２．５ｇを前記溶液に加えた。材料を投入した
シェーク瓶を東洋精機製作所製のペイントシェーカーに
て１０時間分散した。でき上がったペーストから分散用
ガラスビーズを取り除いた。次にワイヤーコート機を用
いて上記導電性樹脂を銅ワイヤーに以下の方法によりコ
ーティングした。まず、送りだしリールに金属ワイヤー
を巻いたリールを設置し、巻き取りリールに向けて金属
ワイヤーを張り、コーターに導電性樹脂を注入し、巻き
取りながらコーティングを行った。かくして得られた巻
き取りリール上の集電電極を該巻き取りリールから外
し、所定の長さに切り、それらを光起電力素子３０１の
光入射側に一定間隔で配置し、熱圧着して集電電極３０
７を形成した。最後にマイナス側出力端子として銅タブ
をステンレス基板に半田を用いて取り付け、プラス側出
力端子としては錫箔のテープを半田にて集電電極に取り
付け出力端子とした。

【００３２】

【薄膜樹脂層】上記で得られた集電電極３０７を有する
光起電力素子３０１の受光面側に薄膜樹脂層３０８を以
下のようにして形成した。メタクリル酸２−ヒドロキシ
エチルからなるアクリル樹脂５２重量部、ε−カプラク
タムをブロッキング剤としたヘキサメチレンジイソシア
ネート３０重量部、オルガノシロキサン１３重量部、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５重量部
を、キシレン５０重量部およびメチルイソブチルケトン
５０重量部の混合溶媒にて上記樹脂を樹脂分３５％にな
るように希釈した塗布用溶液を作製し、スプレーコート
にて光起電力素子の受光面に硬化後２５ｍ厚になるよう
に塗布し室温で１５分間乾燥後、２００℃にて１０分間
加熱硬化した。かくして薄膜樹脂層３０８を形成した。

【００３３】

【被覆材】表面フィルム３０３としては下層の充填材３
０２との接着面をコロナ放電処理した無延伸のエチレン
−テトラフルオロエチレンフィルム（ＥＴＦＥフィル
ム）を用意した。表面充填材３０２としては、エチレン
−酢酸ビニル共重合体（酢酸ビニル３３ｗｔ．％、メル
トフローレイト３０ｗｔ．％）１００重量部と架橋剤と
して２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパー
オキシ）ヘキサンを１．５重量部、ＵＶ吸収剤として２
−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノンを
０．３重量部、酸化防止剤としてトリス（モノ−ノニル
フェニル）ホスファイトを０．２重量部、光安定化剤と
して（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジ
ル）セバケートを０．１重量部を混合し、これにガラス
繊維不織布を含浸させた４６０μｍの厚みのシート（以
下、ＥＶＡシートと略称する）を用意した。裏面充填材
３０４として、表面充填材と同じＥＶＡシートを用意し
た。裏面被覆材３０５として、ナイロンフィルム（商品
名：ダーテック、デュポン社製）を用意した。裏面補強
板３０６として、鋼板（商品名：タイマカラー、厚さ
０．２７ｍｍ）を用意した。

【ラミネーション】上記被覆材を用いて光起電力素子を
図４の構成でラミネートした。すなわち、薄膜樹脂層３
０８が形成された光起電力素子３０１の受光面側に上記
ＥＶＡシートおよび上記表面フィルムを、該光起電力素
子の裏側に上記ＥＶＡシート、上記絶縁フィルム、上記
鋼板を順次重ね、真空ラミネート装置を用いて加圧脱気
しながら１５０℃で４５分加熱した。かくして太陽電池
モジュールを得た。このようにして複数の太陽電池モジ
ュールを作製した。得られた太陽電池モジュールの１つ
について観察したところ、その集電電極の被覆コートに
存在する間隙はすべて薄膜樹脂層により望ましい状態に
充填されていることが判った。

【００３４】

【実施例２】実施例１において集電電極に銀グッラドワ
イヤーを用いた以外は全く同様にして複数の太陽電池モ
ジュールを作製した。

【００３５】

【実施例３】実施例１において集電電極にアルミニウム
グッラドワイヤーを用いた以外は全く同様にして複数の
太陽電池モジュールを作製した。

【００３６】

【実施例４】実施例１において薄膜樹脂のブロッキング
イソシアネートにε−カプロラクタムでブロックされた
１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサンを
用いた以外は全く同様にして複数の太陽電池モジュール
を作製した。

【００３７】

【比較例１】実施例１において薄膜樹脂層を形成しない
以外は実施例１と同様にして複数の太陽電池モジュール
を作製した。

【００３８】

【実施例５】実施例１においてＥＶＡの架橋剤に２，５
−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘ
キサンを用い、ラミネーション条件を１５０℃１００分
間とした以外は実施例１と同様にして複数の太陽電池モ
ジュールを作製した。

【００３９】

【比較例２】実施例５において薄膜樹脂層を形成しない
以外は実施例５と同様にして複数の太陽電池モジュール
を作製した。

【００４０】

【比較例３】実施例２において薄膜樹脂層を形成しない
以外は実施例２と同様にして複数の太陽電池モジュール
を作製した。

【００４１】

【比較例４】実施例３において薄膜樹脂層を形成しない
以外は実施例３と同様にして複数の太陽電池モジュール
を作製した。

【００４２】

【実施例６】実施例１においてブロッキングイソシアネ
ートのブロック体をＭＥＫオキシムを用いた以外は実施
例１と同様にして複数の太陽電池モジュールを作製し
た。

【００４３】

【評価】上記実施例および比較例で作製した太陽電池モ
ジュールについて以下の項目について評価を行った。評
価結果は表１にまとめて示した。

【００４４】（１）太陽電池モジュール初期特性評価太陽電池モジュールの初期特性をソーラーシミュレータ
ーで１００ｍＷ／ｃｍ²の光照射下でのセル特性を測定
して評価し、モジュール化される前の太陽電池特性と比
較してほんの僅かな特性変化しか認められないものを
◎、認識できる特性変化が認められるが、実用上問題の
ないものを○とする基準で表１に示した。

【００４５】（２）耐熱性太陽電池モジュールを１５０℃の雰囲気中に１５時間放
置し、外観上の変化を観察し、ほんの僅かな変化しか認
められないものを◎、認識できる変化が認められるが、
実用上問題のないものを○とする基準で表１に示した。

【００４６】（３）耐湿性ソーラーシミュレーターで受光面に１００ｍＷ／ｃｍ
²の疑似太陽光を照射しながら太陽電池モジュールを２
４時間浸水し、試験前後の太陽電池モジュールの１００
ｍＷ／ｃｍ²の光照射下でのセル特性を測定した。太陽電池モジュールを８５℃／８５％ＲＨの雰囲気中
で１０時間保持した後に逆バイアスに０．８５Ｖを１０
時間印加し、試験前後の太陽電池モジュールのセル特性
を測定した。上記およびで得られた結果に基づい
て、光起電力素子のＲｓ上昇およびＲｓｈ低下による光
起電力素子特性の僅かな低下しか示さないものを○、著
しく特性の劣化を示すものを×とする基準で表１に示し
た。

【００４７】（４）耐スクラッチ性太陽電池モジュール表面の最も凹凸が激しいと思われる
部分を加重２ポンドで引っ掻き、表面被覆材が外部と絶
縁性を保っていることができるか評価した。判定はモジ
ュールを伝導度３０００Ω・ｃｍの電解質溶液に浸し
て、素子と溶液との間に２２００ボルトの電圧を印加し
たときの漏れ電流が５０μＡを越えた場合を不合格とし
た。表１には合格を○、不合格を×で示した。

【００４８】（５）耐候性サンシャインウェザオメーターに太陽電池モジュールを
投入し、キセノンランプによる光照射と降雨サイクルに
よって促進耐候性試験を行い、５０００時間後の外観上
の変化を観察した。表１には、変化のないものを○と
し、外観上、信頼性を大きく損なう剥離、亀裂などが見
られる場合を×とする基準で示した。

【００４９】（６）電気絶縁性太陽電池モジュールを８５℃／８５％ＲＨの雰囲気中で
１０００時間保持した直後、太陽電池モジュールのプラ
ス極とマイナス極を短ケーブルで接続させて短絡させ、
伝導度３０００Ω・ｃｍの電解質溶液に太陽電池モジュ
ールを浸し、ＤＣ電源（ハイポットテスター）の一方に
短絡させたケーブル、もう一方に電解溶液中の電極を接
続し２２００Ｖを印加した時の漏れ電流を測定し電流値
が５０μＡを越えたものを不合格とした。表１に合格
○、不合格は×で示した。

【００５０】表１から明らかなように、実施例において
は良好な太陽電池モジュールを得ることができた。これ
に対して、比較例では耐熱性に関しては実施例と同等な
結果が得られたが、太陽電池内に水分を透過しやすく、
透過した水分により金属ワイヤーの酸化によるＲｓ上
昇、表面が金属イオン化してマイグレーションを引き起
こしシャント（短絡）を起こしてしまうために十分な耐
湿性が得られない。また、透明樹脂層を設けないために
外部からの引っ掻きなどに対する耐スクラッチ性や電気
絶縁性においても十分な特性が得られない。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、光起電力素子上に導電
性ペーストで形成されたコートで被覆された集電電極を
有し、該光起電力素子の少なくとも光入射側に充填材お
よびフッ素フィルム層が順次被覆された太陽電池モジュ
ールにおいて、薄膜樹脂層を前記光起電力素子と前記充
填材との間に、前記集電電極を被覆したコート中の間隙
が前記薄膜樹脂層により充填されるように設けることに
より、ラミネーション工程の時間を短縮し、かつ防湿
性、耐熱性、外観に優れた表面被覆材を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】太陽電池モジュールの構成例を示す模式的断面
図である。

【図２】本発明の太陽電池モジュールの好適な一例の模
式的断面図である。

【図３】本発明の太陽電池モジュールに適用可能な太陽
電池素子の一例の模式的断面図である。

【図４】薄膜樹脂の塗布状態の一例を説明するための模
式的断面図である。

【図５】本発明の太陽電池モジュールの好適な他の一例
の模式的断面図である。

【符号の説明】

１００，３００入射光１０１，３０１光起電力素子１０２，３０８薄膜樹脂層１０３，３０２表面充填材１０４，３０３表面フィルム１０５，３０４裏面充填材１０６，３０５絶縁性フィルム１０７，３０６裏面補強材２０１導電性基体２０２裏面反射層２０３半導体光活性層２０４透明導電層２０５集電電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片岡一郎東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山田聡東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光起電力素子上にペーストで形成された
コートで被覆された集電電極を有し、前記光起電力素子
の少なくとも光入射側に充填材およびフッ素フィルム層
が順次被覆された太陽電池モジュールにおいて、前記光
起電力素子と前記充填材との間に薄膜樹脂層を有し、前
記集電電極を被覆した前記コートの間隙中に前記薄膜樹
脂層があることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】前記充填材の架橋に用いられる有機過酸
化物の一時間半減温度が１００℃以上３００℃以下であ
る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。
【請求項３】前記充填材がエチレン−酢酸ビニル共重
合体であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか
に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】前記集電電極は金属ワイヤーであり、前
記ペーストは導電性ペーストであることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】前記金属ワイヤー表面が銀もしくは銅も
しくはアルミニウムであることを特徴とする請求項４に
記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】前記ペーストまたは前記導電性ペースト
は導電性粒子と結着樹脂を有することを特徴とする請求
項１または４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】前記薄膜樹脂層が溶剤で希釈された樹脂
を光起電力素子の光入射側に塗布、硬化され形成されて
いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載
の太陽電池モジュール。
【請求項８】前記コートの厚みが１μｍ〜１００μｍ
であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記
載の太陽電池モジュール。
【請求項９】前記薄膜樹脂層の厚みが０．５〜１５０
μｍであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】前記薄膜樹脂は透明有機高分子樹脂を
有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに
記載の太陽電池モジュール。