JPH11112007A - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面部材の剥離が生じ難い太陽電池モジュー
ルを提供する。封止樹脂中の気泡残りによる初期の外観
不良が発生することが無く、高い歩留まりで太陽電池モ
ジュールを製造できる太陽電池モジュールの製造方法を
提供する。 【解決手段】 本発明の太陽電池モジュールは、表面部
材と裏面部材との間に光起電力素子が封止材樹脂を介し
て積層体とされ、該積層体が、５Ｔｏｒｒ以下の真空度
において所定の時間保持されたのち、５Ｔｏｒｒ以下の
真空度において加熱圧着され、該加熱圧着後に冷却され
て貼り合わされたことを特徴とする。また、本発明の製
造方法は、該積層体が５Ｔｏｒｒ以下の真空度において
所定の時間保持される第一工程と、該第一工程に続い
て、該積層体が５Ｔｏｒｒ以下の真空度において加熱圧
着される第二工程と、該第二工程後に、該積層体が５Ｔ
ｏｒｒ以下の真空度において冷却される第三工程と、を
有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽電池モジュール
および太陽電池モジュールの製造方法に係わり、特に、
封止材樹脂を介して透明な表面部材と裏面部材とで光起
電力素子を被覆した太陽電池モジュール及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題に対する意識の高まり
が、世界的に広がりを見せている。中でも、ＣＯ₂排出
に伴う地球の温暖化現象に対する危惧感は深刻で、クリ
ーンなエネルギーへの希求は益々強まってきている。太
陽電池は現在のところ、その安全性と扱い易さから、ク
リーンなエネルギー源として期待されている。

【０００３】代表的な太陽電池モジュールの構造を図６
に示す。ここで、６０１は光起電力素子、６０３は透明
な表面部材、６０４は裏面部材、６０２は封止材樹脂で
ある。透明な表面部材はガラスが最も多く用いられてい
る。しかし、最近ではアモルファスシリコン太陽電池を
代表とする薄膜太陽電池のように、耐衝撃性、フレキシ
ブル性に富んだ太陽電池モジュールも、その軽量性、低
コストなどの点から重要性を増しつつある。光起電力素
子を用いて表面部材をフッ素樹脂フィルムのような高耐
候性フィルムで被覆する太陽電池モジュールの裏面部材
は、通常絶縁性に優れた材料が用いられる。ナイロンフ
ィルム、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルムや防
湿性、耐候性が要求される場合は、代表的にはアルミラ
ミネートテドラーフィルムなどが用いられる。

【０００４】封止材樹脂は、光起電力素子表面の凹凸を
埋めてさらに表面部材、裏面部材と素子を接着するため
のものであり、透明な熱可塑性有機樹脂が一般的に用い
られる。例えばポリビニルブチラール樹脂（以下ＰＶ
Ｂ）やエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡ）が
代表的である。中でもＥＶＡは、１）コストが安い、
２）取り扱いが容易、３）架橋による耐熱性の向上が可
能、４）長期屋外暴露に対する耐久性が高いなどの理由
で急速に普及している。

【０００５】ところで、ＥＶＡを用いて表面部材と裏面
部材を貼り合わせて太陽電池モジュールを製造するには
二重真空室方式によるのが一般的である。図７は二重真
空室方式によるラミネーターの一例であり、７０１は下
室、７０２は上室、７０３はシリコンゴムシート、７０
４は金属プレート、７０５はヒーター、７０６及び７０
７は排気口、７０８はＯリング、７０９は太陽電池モジ
ュール積層体である。

【０００６】上記の二重真空室方式による装置を用いた
太陽電池モジュールの製造は、以下の工程で行われる。
ただし、封止材樹脂として架橋型ＥＶＡを用いた場合で
ある。

【０００７】太陽電池モジュール積層体７０９を下室
に置く。 上室、下室ともに排気する。 太陽電池モジュール積層体７０９を、封止材樹脂が溶
融する温度にヒーターで加熱する。ただし、ＥＶＡの架
橋反応は起こらないような温度にする必要がある。 下室を排気したまま上室を大気圧に戻し、太陽電池モ
ジュール積層体７０９を圧着する。 ヒーター７０５を用いて、ＥＶＡが架橋反応を起こす
温度まで太陽電池モジュール積層体７０９を加熱し、架
橋が終了するまでその温度を保持する。 冷却後、太陽電池モジュール積層体７０９を取り出
す。

【０００８】これにより、図６に示すような太陽電池モ
ジュールを得ることができる。

【０００９】また、一重真空室方式によっても太陽電池
モジュールを製造することができる。一重真空室方式と
は、二重真空室方式の上室がないものでありその装置の
一例を図８に示す。ここで８０１は金属プレート、８０
２はシリゴンゴムシート、８０３はヒーター、８０４は
排気口、８０５はＯリング、８０６は太陽電池モジュー
ル積層体である。

【００１０】上記の一重真空室方式による装置を用いた
場合の太陽電池モジュールの製造方法は、以下の通りで
ある。

【００１１】太陽電池モジュール積層体８０６をプレ
ート上に置く。 太陽電池モジュール積層体８０６の上に、シリコンゴ
ムシートを重ねる。 プレート表面に開いた排気口８０４より排気し、シリ
コンゴムシートをプレートに吸い付かせて太陽電池モジ
ュール積層体８０６を圧着する。 ヒーター８０３を用いて、ＥＶＡが架橋反応を起こす
温度まで太陽電池モジュール積層体８０６を加熱し、架
橋が終了するまでその温度を保持する。 冷却後、太陽電池モジュール積層体８０６を取り出
す。

【００１２】これにより、二重真空室方式と同様に一重
真空室方式でも、図６に示すような太陽電池モジュール
を得ることができる。

【００１３】一重真空室方式は、二重真空室方式と異な
り排気と同時に積層体が圧着される。このため、積層体
の隙間から空気が逃げ難くなり、ラミネート後のモジュ
ールに気泡残りが発生して外観不良となり易い。そこ
で、一重真空室方式で貼り合わせる場合には、積層体中
に不織布を挿入することによって、この問題を解決する
ことがしばしば行われる。そのような積層体の一例を図
９に示す。この例ではガラス繊維不織布９０２を脱気を
助ける目的で挿入している。すなわち、不織布中の空隙
を伝って積層体中の空気を逃がすことにより、モジュー
ルの気泡残りの問題を改善できる。さらにガラスは、光
屈折率がＥＶＡとほとんど同じであり、ガラス繊維不織
布を光起電力素子の受光面側に挿入したとしても光散乱
による光量損失が無く、またガラス繊維は耐候性にも優
れているので好適に用いられている。

【００１４】しかしながら、従来の製造方法ではなお脱
気不良でモジュールに気泡が残存することがある。この
問題は一重真空室方式で特に顕著であり、ガラス繊維不
織布を挿入したとしてもモジュールの面積が大きい場合
には気泡残りにより外観不良となり易く、太陽電池モジ
ュール製造工程の歩留を下げる要因となっている。この
原因としては、モジュール積層体の面積が大きくなるこ
とにより、積層体間隙の空気を排気する為の排気抵抗が
上昇し、短い排気時間では積層体全面の空気を十分に抜
くことができないことが考えられる。

【００１５】一方、表面をフッ素樹脂フィルムで被覆し
た太陽電池モジュールの信頼性を評価する為に、温度サ
イクル試験、温湿度サイクル試験、屋外暴露試験を行う
と、フッ素樹脂フィルムに剥離が生ずることがある。フ
ッ素樹脂フィルムには、通常封止材樹脂との接着力を向
上させる為にコロナ放電処理あるいはプラズマ処理が施
されている。しかしながら、それでもなお接着力が弱い
為に上記試験で剥離が生ずる。この原因の一つに、製造
工程中における貼り合わせ時の真空度が挙げられる。す
なわち、ＥＶＡとフッ素樹脂フィルムとの接着機構の一
つとして、コロナ放電処理あるいはプラズマ処理により
活性化されたフッ素樹脂表面とＥＶＡとの間に、架橋剤
によって供給されるラジカルによって共有結合が生成す
ることが考えられる。しかし、貼り合わせ工程中の真空
度が低いと残存する酸素によりラジカルの生成が阻害さ
れ、上述したＥＶＡとフッ素樹脂間の結合ができ難くな
る。また、ラジカルの生成が阻害され、ＥＶＡの架橋自
体も不十分になり、高温使用下で軟化し易くなり、剥離
は一層起こり易くなる。

【００１６】上述したような一重真空室方式を用い太陽
電池モジュールを製造する際の真空度としては、例え
ば、３０inch Hg という数値が開示されている（U.S. D
epartment of Energy の Annual Report, "Invention o
f Test Methods, Material Properties, and process f
or Solar Cell Encapsulants" (June 1979), page 4-2a
nd page 5-1）。しかしながら、大面積の太陽電池モジ
ュールを作製する際に用いる大型のプレートでは、ここ
までの真空度を実現することは非常に難しい。また、一
重真空室方式の場合には、プレ―トが、プレートの周囲
に穴の空いたパイプを設け、該パイプの穴を通して真空
引きすることにより、該プレートとゴムシートとの間を
真空引きするような構造のため、特に３０inch Hg の真
空度を得ることは非常に難しい。

【００１７】さらに、上述した引例には、大気圧から真
空とする際の減圧速度等については何等記載されていな
い。太陽電池モジュールの初期外観については述べられ
ているが、長期使用および環境試験を行った後における
太陽電池モジュールの外観については説明が一切無く、
これらの信頼性という観点から不安が残されていた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、温度サイク
ル試験、温湿度サイクル試験、屋外暴露試験等の信頼性
試験において、表面部材の剥離が生じ難い太陽電池モジ
ュールを提供することを目的とする。

【００１９】また本発明は、安価で製造が簡易な装置を
用いて、封止樹脂中の気泡残りによる初期の外観不良が
発生することが無く、太陽電池モジュールの製造工程に
おける歩留を向上させることが可能な、太陽電池モジュ
ールの製造方法を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の太陽電池モジュールは、表面部材と裏面
部材との間に光起電力素子が封止材樹脂を介して積層体
とされ、該積層体が、５Ｔｏｒｒ以下の真空度において
所定の時間保持されたのち、５Ｔｏｒｒ以下の真空度に
おいて加熱圧着され、該加熱圧着後に冷却されて貼り合
わされたことを特徴としている。

【００２１】上記特徴において、前記積層体中に、ガラ
ス繊維不織布と有機樹脂繊維不織布のいずれか一方ある
いは両方が、少なくとも１枚以上挿入されていることが
好ましい形態である。

【００２２】また上記特徴において、前記光起電力素子
と前記表面部材との間に配する前記封止材樹脂として
は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が好まし
く、前記表面部材としては、透明なフッ化物重合体フィ
ルムが望ましい。加えて、前記エチレン−酢酸ビニル共
重合体（ＥＶＡ）は、有機過酸化物によって架橋されて
いる形態が好適である。

【００２３】さらに上記特徴において、前記フッ化物重
合体フィルムとしては、エチレン−テトラフルオロエチ
レン共重合体（ＥＴＦＥ）が好ましい。そして、前記フ
ッ化物重合体フィルムは、前記封止材樹脂と接する面
に、コロナ放電処理又はプラズマ処理が施されていると
さらに好ましい。

【００２４】本発明の太陽電池モジュールの製造方法
は、光起電力素子を封止材樹脂を介して表面部材と裏面
部材との間に積層した積層体を脱気しながら加熱圧着し
て貼り合わせる太陽電池モジュールの製造方法におい
て、該積層体が５Ｔｏｒｒ以下の真空度において所定の
時間保持される第一工程と、該第一工程に続いて、該積
層体が５Ｔｏｒｒ以下の真空度において加熱圧着される
第二工程と、該第二工程後に、該積層体が５Ｔｏｒｒ以
下の真空度において冷却される第三工程と、を有するこ
とを特徴としている。

【００２５】上記特徴において、前記加熱圧着は、前記
積層体をプレートとゴムシートとの間に挟持し、該プレ
ートと該ゴムシートとの間の空間を真空引きし、前記第
一工程乃至前記第三工程において、該ゴムシートで該積
層体を一重真空室方式により圧着することが好ましい。

【００２６】また上記特徴において、前記プレートは、
該プレートの周囲に穴の空いたパイプを設け、該パイプ
の穴を通して真空引きすることにより、該プレートと前
記ゴムシートとの間を真空引きすることを特徴としてい
る。

【００２７】前記第一工程において、大気圧から５Ｔｏ
ｒｒ以下まで減圧する速度は、７６Ｔｏｒｒ／ｓｅｃ乃
至１２．６Ｔｏｒｒ／ｓｅｃが好適である。

【００２８】また、前記積層体中に、ガラス繊維不織布
と有機樹脂繊維不織布をいずれか一方あるいは両方が、
少なくとも一枚以上挿入されていることが好ましい。

【００２９】さらに、前記光起電力素子と前記表面部材
との間に配する前記封止材樹脂は、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（ＥＶＡ）が好適に用いられ、前記エチレン
−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）としては、有機酸化物
によって架橋されていることが望ましい。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の太陽電池モジュールは、
表面部材と裏面部材との間に光起電力素子が封止材樹脂
を介して積層体とされ、該積層体が、５Ｔｏｒｒ以下の
真空度において所定の時間保持されたのち、５Ｔｏｒｒ
以下の真空度において加熱圧着され、該加熱圧着後に冷
却されて貼り合わされたことを特徴としている。

【００３１】また本発明の太陽電池モジュールの製造方
法は、光起電力素子を封止材樹脂を介して表面部材と裏
面部材との間に積層した積層体を脱気しながら加熱圧着
して貼り合わせる太陽電池モジュールの製造方法におい
て、該積層体が５Ｔｏｒｒ以下の真空度において所定の
時間保持される第一工程と、該第一工程に続いて、該積
層体が５Ｔｏｒｒ以下の真空度において加熱圧着される
第二工程と、該第二工程後に、該積層体が５Ｔｏｒｒ以
下の真空度において冷却される第三工程と、を有するこ
とを特徴としている。

【００３２】このような太陽電池モジュール及びその製
造方法によって、以下に示す作用がえられる。 （１）真空引きが十分に行われるため、積層体間隙の空
気が十分に排気される。 （２）封止材樹脂が有機過酸化物によって架橋される場
合、表面部材と封止材樹脂間での共有結合の生成あるい
は封止材樹脂自体の架橋が酸素によって阻害されること
がない。故に、表面部材と封止材樹脂の接着力に優れ、
また高温使用下でも封止樹脂が軟化し難くなり、表面部
材が剥離しにくくなる。 （３）一重真空室方式を用いた簡単な構造の装置による
高信頼性の大型の太陽電池モジュールの製造が可能にな
り、生産コストが安くなる。したがって、モジュールを
量産する場合に、多額の設備投資をせずとも多くのラミ
ネーターを導入することができる。

【００３３】以下では、本発明に係る実施態様例を説明
する。

【００３４】図１に本発明の太陽電池モジュールの概略
構成図を示す。図１において、１０１は光起電力素子、
１０２は表面の透明な封止材樹脂、１０３は最表面に位
置する透明な表面部材、１０４は裏面の封止材樹脂、１
０５は裏面部材である。外部からの光は、表面部材１０
３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。

【００３５】光起電力素子１０１としては、１）結晶シ
リコン太陽電池、２）多結晶シリコン太陽電池、３）ア
モルファスシリコン太陽電池、４）銅インジウムセレナ
イド太陽電池、５）化合物半導体太陽電池など、従来公
知な素子を目的に応じて種々選択して用いて良い。ここ
ではその一例として導電性基体上に光変換部材としての
半導体光活性層と透明導電層が形成されたものについて
説明する。概略構成図を図２に示すが、この図において
２０１は導電性基体、２０２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は出力端子である。

【００３６】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。その材料とし
ては、例えば、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、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挙げられる。上記導電
性基体上には、裏面反射層２０２として金属層、金属酸
化物層、又は金属層と金属酸化物層の両方、を形成して
も良い。金属層としては、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、
Ｗ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉなどが用いられ、金属酸化物層と
しては、例えば、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂などが用い
られる。上記金属層及び金属酸化物層の形成方法として
は、例えば抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッ
タリング法などが好適に用いられる。

【００３７】半導体光活性層２０３は光電変換を行う部
分である。具体的な材料としては、例えば、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、ＣｕＩｎＳ₂、ＧａＡｓ、Ｃｄ
Ｓ／Ｃｕ₂Ｓ、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ、ＣｄＳ／ＩｎＰ、Ｃ
ｄＴｅ／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、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
適に用いられる。

【００３８】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。具体的な材料としては、例え
ば、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂（ＩＴ
Ｏ）、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂、Ｃｄ₂ＳｎＯ、高濃度不純物を
ドープした結晶性半導体層などが挙げられる。その形成
方法としては、例えば、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に用いら
れる。

【００３９】透明導電層の上には電流を効率よく集電す
るために、格子状の集電電極２０５（グリッド）を設け
てもよい。集電電極の具体的な材料としては、例えば、
Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓ
ｎ、あるいは銀ペーストをはじめとする導電性ペースト
などが挙げられる。集電電極の形成方法としては、例え
ば、マスクパターンを用いたスパッタリング法、抵抗加
熱法またはＣＶＤ法や、全面に金属膜を蒸着した後で不
必要な部分をエッチングで取り除きパターニングする方
法、光ＣＶＤにより直接グリッド電極パターンを形成す
る方法、グリッド電極パターンのネガパターンのマスク
を形成した後にメッキする方法、導電性ペーストを印刷
する方法などが挙げられる。その際、導電性ペーストと
しては、例えば、通常微粉末状の銀、金、銅、ニッケ
ル、カーボンなどをバインダーポリマーに分散させたも
のが用いられる。バインダーポリマーとしては、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、フェノールなど
の樹脂が挙げられる。

【００４０】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
体へは銅タブ等の金属体をスポット溶接や半田で接合す
る方法が取られ、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取られる。

【００４１】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、これとは別に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。

【００４２】以下では、本発明に係る表面部材１０３及
び表面封止材１０２について詳細に説明する。

【００４３】表面封止材１０２は、光起電力素子の凹凸
を樹脂で被覆し、素子を温度変化、湿度、衝撃などの過
酷な外部環境から守り、かつ表面フィルムと素子との接
着を確保するために必要である。したがって、耐候性、
接着性、充填性、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性が要求され
る。これらの要求を満たす樹脂としては、例えば、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、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）、ポリビニルブチラール樹
脂などのポリオレフィン系樹脂、ウレタン樹脂、シリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。中でもＥＶＡ
は、太陽電池用途としてバランスのとれた物性を有して
おり好適に用いられる。ただ、そのままでは熱変形温度
が低いために容易に高温使用下で変形やクリープを呈す
るので、架橋して耐熱性を高めておくことが望ましい。

【００４４】ＥＶＡの場合は有機過酸化物で架橋するの
が一般的である。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やハロゲ
ン原子を引き抜いて、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としては、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。有機過酸化物
の化学構造の具体例としては、例えば、ヒドロペルオキ
シド、ジアルキル（アリル）ペルオキシド、ジアシルペ
ルオキシド、ぺルオキシケタール、ペルオキシエステ
ル、ペルオキシカルボネートおよびケトンペルオキシド
などが挙げられる。なお、有機過酸化物の添加量は、封
止材樹脂１００重量部に対して０．５乃至５重量部が好
ましい。

【００４５】上記有機過酸化物を封止材に併用し、真空
下で加圧加熱しながら架橋および熱圧着を行うことが可
能である。加熱温度ならびに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９０％、より好ましくは９５％以上進行する温度
と時間をもって加熱加圧を終了する。封止材樹脂の架橋
を確かめるにはゲル分率を測定すれば良く、高温下での
封止材樹脂の変形を防ぐためにはゲル分率が７０ｗｔ％
以上となるように架橋することが望ましい。

【００４６】上記架橋反応を効率良く行うためには、架
橋助剤と呼ばれるトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩ
Ｃ）を用いることも可能である。一般には封止材樹脂１
００重量部に対して１乃至５重量部の添加量が好まし
い。

【００４７】本発明に用いられる封止材の材料は耐候性
において優れたものであるが、更なる耐候性の改良ある
いは封止材下層の保護のために、紫外線吸収剤を併用す
ることもできる。紫外線吸収剤としては公知の化合物が
用いられる。しかし、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を用いることが好まし
い。紫外線吸収剤としては、例えば、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
レート系の各種有機化合物などが挙げられる。

【００４８】紫外線吸収剤の他に光安定化剤も同時に添
加すれば、光に対してより安定な封止材となる。代表的
な光安定化剤はヒンダードアミン系光安定化剤が挙げら
れる。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。しかし、紫外線吸収剤
と併用することによって著しい相乗効果を示す。勿論、
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。但し、着色している場合が多く本発明の封
止材には望ましくない。

【００４９】上記紫外線吸収剤および光安定化剤の添加
量は、封止材樹脂に対してそれぞれ０．１〜１．０ｗｔ
％、０．０５〜１．０ｗｔ％が望ましい。

【００５０】さらに、耐熱性・熱加工性改善のために酸
化防止剤を添加することも可能である。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、燐酸系がある。酸
化防止剤の添加量は充填材樹脂に対して０．０５〜１．
０ｗｔ％であることが好ましい。

【００５１】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、封止材と光起電力素子ある
いは表面部材との接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封止材に
添加することで、前記接着力を改善することが可能であ
る。その添加量は、封止材樹脂１００重量部に対して
０．１乃至３重量部が好ましく、０．２５乃至１重量部
がより好ましい。

【００５２】一方、光起電力素子に到達する光量の減少
をなるべく抑えるために、表面封止材は透明でなくては
ならず、具体的には光透過率が４００ｎｍ以上８００ｎ
ｍ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、摂氏２５
度における屈折率が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。

【００５３】上記添加剤を配合したＥＶＡを、シート状
に成型した太陽電池用のＥＶＡシートが市販されてい
る。例えば、ハイシート工業（株）製のソーラーＥＶ
Ａ、（株）ブリヂストン製のＥＶＡＳＡＦＥ ＷＧシリ
ーズ、スプリングボーンラボラトリーズ社製のＰＨＯＴ
ＯＣＡＰなどが挙げられる。これらを光起電力素子と表
面部材との間に挿入し、加熱圧着することにより容易に
太陽電池モジュールを作製できる。

【００５４】本発明で用いられる表面部材１０３は、太
陽電池モジュールの最表層に位置するため透明性、耐侯
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。本発明の表面部材１０３として好適
に用いられる材料としては、例えば、白板強化ガラス、
フッ素樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルムなどがあ
る。白板強化ガラスは透明性が高く衝撃にも強くて割れ
難いため、太陽電池モジュールの表面部材として広く用
いられている。

【００５５】しかし、最近ではモジュールに軽量性、フ
レキシブル性が求められる場合も多く、そのような場合
には樹脂フィルムが表面部材として用いられる。中でも
フッ素樹脂フィルムは、耐候性、耐汚染性に優れている
ため好んで用いられる。具体的には、ポリフッ化ビニリ
デン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂あるいは四フッ化エチ
レン−エチレン共重合体などがある。耐候性の観点では
ポリフッ化ビニリデン樹脂が優れているが、耐候性およ
び機械的強度の両立と透明性では四フッ化エチレン−エ
チレン共重合体が優れている。

【００５６】表面樹脂フィルムの厚さは機械的強度の確
保のためにある程度厚くなければならない。一方、コス
トの観点からはあまり厚すぎるのも問題がある。具体的
には、２０乃至２００μｍが好ましく、３０乃至１００
μｍがより好適である。

【００５７】なお、前記封止材との接着性の改良のため
に、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、ＵＶ照
射、電子線照射、火炎処理等の表面処理を、樹脂フィル
ムの片面に行うことが望ましい。この中でもコロナ放電
処理は、処理速度が速く比較的簡易な装置で接着力の大
きな向上が図れるので好適に用いられる。

【００５８】裏面部材１０５は、光起電力素子１０１の
導電性基板と外部との電気的絶縁を保つために必要であ
る。材料としては、導電性基板と充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、ナイロン、ポリエチレン
テレフタレートが挙げられる。

【００５９】裏面封止材１０４は、光起電力素子１０１
と裏面部材１０５との接着を図るためのものである。材
料としては、導電性基板と充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、ポリビニルブチラール等のホッ
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。勿論、表面封止材と同じ材料を用いる
ことも可能であり、通常はそのような場合が多い。すな
わち、上述した架橋ＥＶＡを裏面にも用いるのが一般的
である。

【００６０】裏面部材の外側には、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、反りを防止するために、補強板を貼り付けても良
い。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。

【００６１】以下では、上述した光起電力素子、封止
材、表面部材、裏面部材を用いて太陽電池モジュールを
形成する方法を詳細に説明する。

【００６２】表面封止材１０２と表面部材１０３で光起
電力素子受光面を被覆するには、シート状に成型した封
止材を作製し、これを素子に加熱圧着する方法が一般的
である。すなわち、光起電力素子と表面部材の間に封止
材シートを挿入して加熱圧着し太陽電池モジュールとす
ることができる。なお、圧着時の加熱温度及び加熱時間
は、架橋反応が十分に進行する温度・時間をもって決定
する。また、裏面についても同様な方法で裏面部材と裏
面封止材を用いて被覆を行えばよい。通常は表面封止材
と裏面封止材は同じ材料であることから、同時に被覆を
行うことができる。

【００６３】加熱圧着の方法としては従来公知である真
空加熱圧着法が用いられる。真空加熱圧着法には二重真
空室方式と一重真空室方式とがある。ここでは一重真空
室方式の一例について図３を用いて詳しく説明する。

【００６４】まず図９のように光起電力素子９０１、表
面部材９０４、裏面部材９０５、封止材シート９０３を
重ねて太陽電池モジュール積層体９００とする。この
際、ガラス繊維不織布ないしは有機樹脂繊維不織布（９
０２）を少なくとも一枚以上挿入する。より好ましく
は、表面と裏面それぞれに一枚以上挿入する。図９で
は、不織布９０２を封止材シート９０３と素子９０１と
の間に表裏一枚ずつ挿入している。不織布９０２は、真
空引き工程における積層体間隙の空気の排気を助けると
ともに、加熱工程でＥＶＡに含浸されることによりＥＶ
Ａが溶融してモジュール端に流れ出してしまうのを防ぐ
働きがある。さらに、ＥＶＡ中に含浸されることにより
ＥＶＡの補強材として機能するので、表面部材がフィル
ムであるような場合には、表面の傷が素子にまで及び難
くするという付随的効果も合わせ持つ。

【００６５】次に、図３（ａ）に示すように、前記積層
体３０４をプレート３０１上に置き、シリコンラバーシ
ート３０２を重ねる。その後、以下の工程によって積層
体を貼り合わせる。 （第一工程）プレート３０１の排気口から排気してシリ
コンラバーシート３０２で積層体３０４を圧着する。
（図３（ｂ）） （第二工程）プレート３０１をＥＶＡが架橋反応を起こ
す温度まで加熱し、架橋が終了するまでその温度を保持
する。 （第三工程）冷却後、モジュールを取り出す。

【００６６】上記第一工程及び第二工程中の積層体が存
在する空間の真空度は５Ｔｏｒｒ以下であることが好ま
しい。真空度が５Ｔｏｒｒを越えると、第一工程の時間
を長くしても貼り合わせ後に封止材中に気泡が残留し易
くなる。また、初期外観は良好であっても、屋外暴露、
温湿度サイクル試験の後、表面フィルムとＥＶＡとの間
に剥れが生じる。

【００６７】第一工程において、大気圧から５Ｔｏｒｒ
以下になるまでの減圧速度を７６Ｔｏｒｒ／ｓｅｃ乃至
１２．６Ｔｏｒｒ／ｓｅｃとすることが望ましい。１
２．６Ｔｏｒｒ／ｓｅｃ．以下であると、その後の真空
度が５Ｔｏｒｒ以下であっても封止在中に気泡が残りや
すい。７６Ｔｏｒｒ／ｓｅｃ以上であると、排気速度が
遅すぎて真空引きが不可能になる。

【００６８】また、上記第一工程の時間は好ましくは５
分乃至４０分であり、より好ましくは１０分乃至３０分
である。第一工程の時間が５分未満であると積層体間隙
の排気が不十分となり真空度が５Ｔｏｒｒ以下でも気泡
が残留しやすくなる。一方、第一工程が４０分を越える
と貼り合わせ工程全体に要する時間が長くなり生産性が
低くなる。同時に、ＥＶＡ中に含まれる添加剤の揮発量
が多くなり、架橋率の低下を促すため芳しくない。

【００６９】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明に係る太陽電池
モジュール及びその製造方法をより詳細に説明するが、
本発明がこれら実施例に何等限定されることはない。

【００７０】（実施例１） 〔光起電力素子〕まず、アモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）太陽電池（光起電力素子）を製作する。図２を用い
て、その作製手順を説明する。

【００７１】洗浄したステンレス基板２０１上に、スパ
ッタ法で裏面反射層２０２としてＡｌ層（膜厚５００ｎ
ｍ）とＺｎＯ層（膜厚５００ｎｍ）を順次形成した。

【００７２】次いで、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ
₄とＰＨ₃とＨ₂の混合ガスからｎ型ａ−Ｓｉ層を、Ｓｉ
Ｈ₄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層を作
製した。その結果、層構成が、ｎ層（膜厚１５ｎｍ）／
ｉ層（膜厚４００ｎｍ）／ｐ層（膜厚１０ｎｍ）／ｎ層
（膜厚１０ｎｍ）／ｉ層（膜厚８０ｎｍ）／ｐ層（膜厚
１０ｎｍ）であるタンデム型のａ−Ｓｉ光電変換半導体
層２０３を形成した。

【００７３】次に、透明導電層２０４として、Ｉｎ₂Ｏ₃
薄膜（膜厚７０ｎｍ）を、Ｏ₂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。

【００７４】さらに、集電用のグリッド電極２０５を銀
ペーストのスクリーン印刷により形成した。

【００７５】最後に、マイナス側端子２０６ｂとして銅
タブをステンレス基板にステンレス半田２０８を用いて
取り付け、プラス側端子２０６ｂとしては錫箔のテープ
を導電性接着剤２０７にて集電電極に取り付け出力端子
とし、光起電力素子を得た。

【００７６】そして、この素子を直列に接続して外形寸
法３００ｍｍ×１２００ｍｍのセルブロックとした。

【００７７】〔モジュール化〕上記素子からなるセルブ
ロックを被覆して太陽電池モジュールを作製する方法
を、図４を用いて説明する。

【００７８】セルブロック４０１、ＥＶＡシート４０２
（スプリングボーンラボラトリーズ社製、商品名：フォ
トキャップＡ９９１８、厚さ４６０μｍ）、片面をコロ
ナ放電処理したＥＴＦＥフィルム４０３（デュポン社
製、商品名：テフゼルフィルム、厚さ５０μｍ）、ガラ
ス繊維不織布４０４（クレーン社製、商品名：クレーン
ガラス２３０）、ナイロンフィルム４０５（デュポン社
製、商品名：ダーテック、厚さ６３．５μｍ）、ガルバ
リウム鋼板４０６（大同鋼板社製、商品名：タイマカラ
ーＧＬ、厚さ０．２７ｍｍ）を用い、ＥＴＦＥフィルム
／ＥＶＡシート／ガラス繊維不織布／セルブロック／ガ
ラス繊維不織布／ＥＶＡシート／ナイロンフィルム／Ｅ
ＶＡシート／ガルバリウム鋼板の順に重ねて、積層体４
００とした。

【００７９】この積層体４００を一重真空室方式のラミ
ネート装置のプレート上にＥＴＦＥフイルム側を上にし
て置き、シリコンラバーシートを重ねた。

【００８０】次いで、穴の空いたパイプを通して、真空
ポンプを用いて排気し、ラバーシートをプレートに吸着
させた。この時の排気速度は、７６Ｔｏｒｒ／ｓｅｃ．
とし、真空度５Ｔｏｒｒで３０分間排気した。

【００８１】次に、このプレートを、あらかじめ１５０
度雰囲気とした熱風オーブンの中に投入し、プレート温
度が１５０度に昇温してから３０分間その温度を保持す
ることにより、ＥＶＡの溶融と架橋反応を行った。

【００８２】その後、プレートをオーブンより取り出
し、ファンで風を送りプレートを４０度程度にまで冷却
してから排気を止め、太陽電池モジュールを取り出し
た。出力端子はあらかじめ光起電力素子裏面にまわして
おき、ラミネート後、ガルバリウム鋼板に予め開けてお
いた端子取り出し口から出力が取り出せるようにした。

【００８３】なお、ここで用いたＥＶＡシートは太陽電
池の封止材として広く用いられているものであり、ＥＶ
Ａ樹脂（酢酸ビニル含有率３３％）１００重量部に対し
て架橋剤１．５重量部、紫外線吸収剤０．３重量部、光
安定化０．１重量部、酸化防止剤０．２重量部、シラン
カップリング剤０．２５重量部を配合したものである。

【００８４】上記方法にて作製した太陽電池モジュール
について後述する項目について評価を行った。

【００８５】（実施例２）本例では、実施例１において
直列に接続した素子をさらに並列に接続して６００ｍｍ
×１２００ｍｍの外形寸法のセルブロックを作製し、こ
れを用いて太陽電池モジュールを作製した点が実施例１
と異なる。また、積層体サイズが大きくなることによる
積層体間隙の排気抵抗の増大を考慮し、貼り合わせ工程
時における加熱開始前の排気時間を１０分間とした。

【００８６】他の点は、実施例１と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【００８７】（実施例３）本例では、セルブロックの作
製までは実施例１と同様としたが、モジュール化を以下
の通り変更した点が実施例１と異なる。

【００８８】他の点は、実施例１と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【００８９】以下では、本例に係るモジュール化を、図
５を用いて説明する。

【００９０】〔モジュール化〕セルブロック５０１、Ｅ
ＶＡシート５０２（スプリングボーン・ラボラトリーズ
社製、商品名：フォトキャップＡ９９１８、厚さ８００
μｍ）、白板強化ガラス５０３（ＡＦＧ社製、商品名：
Solatex、厚さ３．２ｍｍ）、ガラス繊維不織布５０４
（クレーン社製、商品名：クレーンガラス２３０）、ア
ルミラミネートテドラーフィルム５０５（東海アルミ箔
社製）を用い、ガラス／ガラス繊維不織布／ＥＶＡ／ガ
ラス繊維不織布／ＥＶＡ／ガラス繊維不織布／セルブロ
ック／ガラス繊維不織布／ＥＶＡ／アルミラミネートテ
ドラーフィルムという順に重ねて、積層体５００とし
た。

【００９１】この積層体５００を一重真空室方式のラミ
ネート装置のプレート上にガラスが下になるように置い
た。

【００９２】その後、実施例１と同様な操作で貼り合わ
せを行い、太陽電池モジュールを得た。出力端子は予め
光起電力素子裏面にまわしておき、ラミネート後、アル
ミラミネートテドラーフィルムに予め開けておいた端子
取り出し口から出力が取り出せるようにした。

【００９３】（実施例４）本例では、一重真空室方式の
ラミネート装置に代えて、二重真空室方式のラミネート
装置を用いて貼り合わせを行った点が実施例１と異な
る。

【００９４】すなわち、積層体を下室のプレート上にＥ
ＴＦＥフィルム側を上にして置き、上室で蓋をした。

【００９５】次いで、上室と下室を真空ポンプを用いて
真空度５Ｔｏｒｒで５分間排気した後、プレートに埋め
込んだヒーターで加熱を開始し１００℃まで昇温した。

【００９６】次に、下室を排気したまま上室を大気圧に
もどし積層体を圧着した後、さらに１５０℃に昇温して
３０分間その温度を保持することによりＥＶＡの溶融と
架橋反応を行った。なおこの時の下室の真空度は２Ｔｏ
ｒｒであった。

【００９７】その後、ヒーターを切り、冷却水でプレー
トを４０度程度にまで冷却してから排気を止め、太陽電
池モジュールを取り出した。

【００９８】その後は、実施例１と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【００９９】（実施例５）本例では、積層体中にガラス
繊維不織布を挿入しなかった点が実施例１と異なる。ま
た、不織布の積層体間隙の脱気補助効果がなくなること
を考慮して、貼り合わせ工程時における加熱開始前の排
気時間を４０分間とした。

【０１００】他の点は、実施例１と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【０１０１】（比較例１）本例では、貼り合わせ工程時
における加熱開始前の排気時間を３分間とした点が実施
例１と異なる。

【０１０２】他の点は、実施例１と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【０１０３】（比較例２）本例では、貼り合わせ工程時
における加熱開始前及び加熱中の真空度を１０Ｔｏｒｒ
とした点が実施例１と異なる。

【０１０４】他の点は、実施例１と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【０１０５】（比較例３）本例では、貼り合わせ工程時
における加熱開始前の排気時間を５０分間とした点が実
施例１と異なる。

【０１０６】他の点は、実施例１と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【０１０７】（比較例４）本例では、貼り合わせ工程時
における加熱開始前の排気時間を３分間とした点が実施
例２と異なる。

【０１０８】他の点は、実施例２と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【０１０９】（比較例５）本例では、貼り合わせ工程時
における加熱開始前の排気時間を３分間とした点が実施
例３と異なる。

【０１１０】他の点は、実施例３と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【０１１１】（比較例６）本例では、貼り合わせ工程時
における加熱開始前及び加熱中の真空度を１０Ｔｏｒｒ
とした点が実施例３と異なる。

【０１１２】他の点は、実施例３と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【０１１３】（比較例７）本例では、上室を大気圧に戻
す前までの上室と下室の真空度を１５Ｔｏｒｒとし、か
つ、上室を大気圧に戻した後の下室の真空度を１０Ｔｏ
ｒｒとした点が実施例４と異なる。

【０１１４】他の点は、実施例４と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【０１１５】（比較例８）本例では、貼り合わせ工程時
における加熱開始前の排気時間を３分間とした点が実施
例５と異なる。

【０１１６】他の点は、実施例５と同様として、太陽電
池モジュールを作製した。

【０１１７】（評価方法及びその結果）上述した各実施
例及び比較例で作製した太陽電池モジュールに対して、
次に示す３つの項目の評価を行った。その評価結果を表
１に示した。また、貼り合わせ第一工程と第二工程のそ
れぞれにおける積層体が存在する空間の真空度、第一工
程の時間、セルブロックの外形寸法についても、表１に
示した。

【０１１８】（１）モジュールの気泡残り 貼り合わせ後のモジュールの封止材中に残留している気
泡の数を数えた。気泡は肉眼で確認できるもの全てとし
た。

【０１１９】（２）温度サイクル −４０℃／１時間、９０℃／１時間の温度サイクル試験
を５０サイクル行い、試験後の太陽電池モジュールの外
観上の変化を観察した。変化のないものを○とし、変化
のあったものはその状況を簡単にコメントした。

【０１２０】（３）温湿度サイクル −４０℃／１時間、８５℃／８５％ＲＨ／４時間の温湿
度サイクル試験を５０サイクル行い、試験後の太陽電池
モジュールの外観上の変化を観察した。変化のないもの
を○とし、変化のあったものはその状況を簡単にコメン
トした。

【０１２１】

【表１】

【０１２２】表１から明らかなように、各実施例で作製
した太陽電池モジュールは、いずれも気泡残りの全くな
い外観上優れたモジュールとすることができた。また、
各実施例のモジュールは、いずれも温度サイクル試験、
温湿度サイクル試験において問題は認められなかった。

【０１２３】これに対して、第一工程と第二工程の真空
度が５Ｔｏｒｒを越えたり、第一工程の時間が５分末満
とした、比較例で作製した太陽電池モジュールでは、い
ずれも気泡残りが発生した。また、表面部材にＥＴＦＥ
フィルムを用いたモジュールにおいて、貼り合わせ工程
中の真空度が５Ｔｏｒｒを越えると、温度サイクル試験
及び温湿度サイクル試験において、フィルムと封止材と
の界面で直径数ｍｍの微小な剥離（マイクロデラミ）が
発生することが明らかとなった。一方、第一工程の時間
を５０分とした比較例３では、気泡残りや信頼性試験で
の問題はないものの、生産性が著しく低下し、実用的な
貼り合わせ工程とは言い難かった。

【０１２４】上述した各実施例及び比較例の結果から、
以下のことが明らかとなった。

【０１２５】（１）モジュール貼り合わせ工程終了後に
封止材中に気泡が残留し難くなる。すなわち、十分な真
空引きによって積層体間隙の空気が十分に排気され気泡
の発生を抑制できる。

【０１２６】（２）太陽電池モジュールに温度サイクル
試験、温湿度サイクル試験等の信頼性試験における表面
部材と封止材樹脂間での剥離の発生を少なくできた。す
なわち、積層体が存在する空間の真空度を５Ｔｏｒｒ以
下とするので封止材樹脂が有機過酸化物によって架橋さ
れる場合、表面部材と封止材樹脂間での共有結合の生成
あるいは封止材樹脂自体の架橋が酸素によって阻害され
難くなる。これにより、表面部材と封止材樹脂の接着力
が増し、信頼性を向上させることができる。

【０１２７】さらに、太陽電池モジュール積層体中にガ
ラス繊維不織布と有機樹脂繊維不織布のいずれかあるい
は両方を少なくとも１枚以上挿入することによって、
（３）真空引きの効果をなお一層享受することができ
る。すなわち、積層体中に挿入された不織布が積層体間
隙の排気を助けるので、貼り合わせ後のモジュールに残
留する気泡の数をほぼ完全にゼロにすることができる。

【０１２８】封止材樹脂のうち少なくとも光起電力素子
と表面部材との間に配する封止材樹脂をエチレン−酢酸
ビニル共重合体（ＥＶＡ）とすることによって、（４）
従来から太陽電池モジュールの封止材として最も用いら
れている樹脂であり、現状の封止材構成を大きく変更す
ることなしに上述した効果を得ることができる。

【０１２９】またさらに、エチレン−酢酸ビニル共重合
体（ＥＶＡ）を有機過酸化物によって架橋することによ
って、（５）耐熱性に優れた封止材樹脂となる。すなわ
ち、高温使用下で封止材樹脂が軟化して表面部材が剥離
したり、封止材樹脂が流れ出すようなことがない。さら
に、酸素による架橋阻害を抑制できるので、（２）で述
べた理由で太陽電池モジュールの信頼性の向上がより顕
著に現れる。

【０１３０】太陽電池モジュール積層体をプレートとゴ
ムシートとの間に挟持し、プレートとゴムシートとの間
の空間を真空引きしてゴムシートで積層体を圧着する、
いわゆる、一重真空室方式であることによって、（６）
貼り合わせに用いるラミネーターの構造が簡単になり装
置コストが安くなる。したがって、モジュールを量産す
る場合に多額の設備投資を必要とせず、多くのラミネー
ターを導入することができる。さらに、一重真空室方式
に本発明を適用すれば、真空引きの効果がより一層明確
なものとなる。すなわち、一重真空室方式では真空引き
と同時に積層体を圧着するため積層体の間隙が二重真空
室方式に比べて著しく狭くなり、排気抵抗が大きくな
る。したがって貼り合わせ後の残留気泡が極めて発生し
易いという問題を有しているが、本実施例によりその問
題を劇的に改善することができる。

【０１３１】一方、透明な表面部材がフッ化物重合体フ
ィルムであることによって、（７）耐候性に優れた被覆
となる。すなわち、封止材樹脂と相まって、フッ化物重
合体の有する耐候性が期待できる。

【０１３２】フッ化物重合体フィルムをエチレン−テト
ラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）とすることに
よって、（８）四フッ化エチレン−エチレン共重合体が
有する耐候性・透明性・機械的強度を生かした被覆とな
る。

【０１３３】フッ化物重合体フィルムの封止材樹脂と接
する面にコロナ放電処理を施すことによって、（９）封
止材樹脂とフッ化物重合体フィルムとの接着力を高める
ことができる。

【０１３４】なお、本発明に係る太陽電池モジュール及
びその製造方法は、上述した実施例に何等限定されるも
のではなく、その要旨の範囲内で種々変更することがで
きる。

【０１３５】

【発明の効果】本発明によれば、光起電力素子を封止材
樹脂を介して透明な表面部材と裏面部材との間に積層し
た太陽電池モジュール積層体を真空加熱圧着法にて脱気
しながら加熱圧着して貼り合わせる工程を有する太陽電
池モジュールの製造方法において、前記工程が加熱せず
に真空引きのみする第一の工程と、真空引きしながら加
熱圧着する第二の工程と、真空引きしながら冷却する第
三の工程とからなり、第一の工程の時間を所定の時間範
囲とし、かつ、第一の工程と第二の工程において前記積
層体が存在する空間の真空度を５Ｔｏｒｒ以下とするこ
とによって、封止材樹脂中に気泡が残りにくくなる。そ
の結果、初期外観不良となるモジュールが減少しモジュ
ール製造工程における歩留が向上する。

【０１３６】また本発明によれば、封止材樹脂の架橋及
び封止材樹脂と表面部材との架橋が酸素によって阻害さ
れることがないので、温度サイクル試験、温湿度サイク
ル試験等の信頼性試験において、特に接着面をコロナ放
電処理したフッ素樹脂フィルムを表面部材として用いた
モジュールの該フッ素樹脂フィルムの充填材からの剥離
を最小限に抑えることが可能な太陽電池モジュールを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る太陽電池モジュールの一例を示す
概略断面図である。

【図２】本発明に係る太陽電池モジュールで用いた光起
電力素子の基本構成を示す図であり、（ａ）が概略断面
図、（ｂ）が受光側上面図である。

【図３】本発明に係る、一重真空室方式による太陽電池
モジュールの製造工程の一例を示す模式図である。

【図４】実施例１に係る太陽電池モジュール積層体の概
略断面図である。

【図５】実施例３に係る太陽電池モジュール積層体の概
略断面図である。

【図６】従来の一般的な太陽電池モジュールの概略断面
構成を示す図である。

【図７】二重真空室方式によるモジュール貼り合わせ装
置の一例を示す概略断面図である。

【図８】一重真空室方式によるモジュール貼り合わせ装
置の一例を示す概略断面図である。

【図９】従来の太陽電池モジュール積層体の一例を示す
概略断面図である。

【符号の説明】

１０１、６０１、９０１ 光起電力素子、 １０２ 表面封止材、 １０３、６０３、９０４ 表面部材、 １０４ 裏面封止材、 １０５、６０４、９０５ 裏面部材、 ２０１ 導電性基板、 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、 ２０６ 端子、 ２０７ 導電性ペースト、 ２０８ 半田、 ３０１、７０４、８０１ 金属プレート、 ３０２、７０３、８０２ シリコンラバーシート、 ３０４、４００、５００、７０９、８０６、９００ 太
陽電池モジュール積層体、 ３０３ 排気管、 ７０８、８０５ Ｏリング、 ３０５、７０６、７０７、８０４ 排気口、 ３０６ 真空ポンプ、 ３０７ 排気穴、 ４０１、５０１ セルブロック、 ４０２、５０２ ＥＶＡシート、 ４０３ ＥＴＦＥフィルム、 ４０４、５０４ ガラス繊維不織布、 ４０５ ナイロンフィルム、 ４０６ 鋼板、 ５０３ ガラス、 ５０５ アルミラミネートテドラーフィルム、 ６０２ 封止材、 ７０１ 下室、 ７０２ 上室、 ７０５、８０３ ヒーター、 ９０２ 不織布、 ９０３ 封止材シート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 小森 綾子 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 (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面部材と裏面部材との間に光起電力素
   子が封止材樹脂を介して積層体とされ、 該積層体が、５Ｔｏｒｒ以下の真空度において所定の時
   間保持されたのち、５Ｔｏｒｒ以下の真空度において加
   熱圧着され、該加熱圧着後に冷却されて貼り合わされた
   ことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 前記積層体中に、ガラス繊維不織布と有
   機樹脂繊維不織布のいずれか一方あるいは両方が、少な
   くとも１枚以上挿入されてい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。
3. 【請求項３】 前記光起電力素子と前記表面部材との間
   に配する前記封止材樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重
   合体（ＥＶＡ）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。
4. 【請求項４】 前記表面部材は、透明なフッ化物重合体
   フィルム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。
5. 【請求項５】 前記エチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｅ
   ＶＡ）は、有機過酸化物によって架橋されていることを
   特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
6. 【請求項６】 前記フッ化物重合体フィルムは、エチレ
   ン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）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。
7. 【請求項７】 前記フッ化物重合体フィルムは、前記封
   止材樹脂と接する面に、コロナ放電処理又はプラズマ処
   理が施されていることを特徴とする請求項４又は６に記
   載の太陽電池モジュール。
8. 【請求項８】 光起電力素子を封止材樹脂を介して表面
   部材と裏面部材との間に積層した積層体を脱気しながら
   加熱圧着して貼り合わせる太陽電池モジュールの製造方
   法において、 該積層体が５Ｔｏｒｒ以下の真空度において所定の時間
   保持される第一工程と、 該第一工程に続いて、該積層体が５Ｔｏｒｒ以下の真空
   度において加熱圧着される第二工程と、 該第二工程後に、該積層体が５Ｔｏｒｒ以下の真空度に
   おいて冷却される第三工程と、 を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方
   法。
9. 【請求項９】 前記加熱圧着は、前記積層体をプレート
   とゴムシートとの間に挟持し、該プレートと該ゴムシー
   トとの間の空間を真空引きし、前記第一工程乃至前記第
   三工程において、該ゴムシートで該積層体を一重真空室
   方式により圧着することを特徴とする請求項８に記載の
   太陽電池モジュールの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記プレートは、該プレートの周囲に
    穴の空いたパイプを設け、該パイプの穴を通して真空引
    きすることにより、該プレートと前記ゴムシートとの間
    を真空引きすることを特徴とする請求項９に記載の太陽
    電池モジュールの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記第一工程において、大気圧から５
    Ｔｏｒｒ以下まで減圧する速度が、７６Ｔｏｒｒ／ｓｅ
    ｃ乃至１２．６Ｔｏｒｒ／ｓｅｃであることを特徴とす
    る請求項８に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記積層体中に、ガラス繊維不織布と
    有機樹脂繊維不織布をいずれか一方あるいは両方が、少
    なくとも一枚以上挿入されていることを特徴とする請求
    項８に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記光起電力素子と前記表面部材との
    間に配する前記封止材樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共
    重合体（ＥＶＡ）であることを特徴とする請求項８に記
    載の太陽電池モジュールの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記エチレン−酢酸ビニル共重合体
    （ＥＶＡ）は、有機酸化物によって架橋されていること
    を特徴とする請求項１３に記載の太陽電池モジュールの
    製造方法。