JPWO2018155471A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

太陽電池モジュールは、板状の第1保護部材、第2保護部材、太陽電池素子、第1封止材、第2封止材、第3封止材、第1配線材および第2配線材を備えている。第1保護部材は、透光性を有している。太陽電池素子は、第1保護部材と第2保護部材との間に位置している。第1封止材は、第1保護部材と太陽電池素子との間で太陽電池素子を第1保護部材側から覆っている状態で位置している。第2封止材は、太陽電池素子と第2保護部材との間で太陽電池素子を第2保護部材側から覆っている状態で位置している。第3封止材は、第2封止材と第2保護部材との間で第2封止材を第2保護部材側から覆っている状態で位置している。第1配線材は、太陽電池素子に電気的に接続しており且つ第2封止材を貫通している状態で位置している。第2配線材は、第2封止材と第2保護部材との間で第1配線材に接続している状態で位置している。

Description

本開示は、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関する。
近年、太陽電池モジュールなどの普及を目的とした、再生可能エネルギーの固定価格買取制度が導入されている。この制度では、買い取り期間(調達期間ともいう)が、10年間から20年間に設定されている。このため、将来的に、調達期間の終了した使用済みの太陽電池モジュールが大量に発生することが予想される。
その一方で、太陽電池モジュールの耐用年数は、例えば、20年間から30年間程度といわれている。このため、使用済みの太陽電池モジュールの中には、まだ十分に発電が可能な太陽電池モジュールが相当数含まれることとなる。したがって、例えば、太陽電池モジュールの廃棄量の低減と資源の有効活用とを図る観点から、太陽電池モジュールの再利用が考えられる。
ただし、例えば、再利用後の使用可能な期間が十分長くない太陽電池モジュールについては、太陽電池モジュールの移設後の発電量が、太陽電池モジュールの移設工事に要する費用と見合わないおそれがある。ここで、再利用後の使用可能な期間は、例えば、調達期間の終了後から耐用年数が経過するまでの期間に相当する。
そこで、太陽電池モジュールを再利用する際に、太陽電池モジュールに対して使用可能な期間を延ばすための加工を施す技術が提案されている(例えば、特開2004−14791号公報の記載を参照)。
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が開示される。
太陽電池モジュールの一態様は、板状の第1保護部材と、第2保護部材と、1以上の太陽電池素子と、第1封止材と、第2封止材と、第3封止材と、複数本の第1配線材と、複数本の第2配線材と、を備えている。前記第1保護部材は、透光性を有する。前記1以上の太陽電池素子は、前記第1保護部材と前記第2保護部材との間に位置している。前記第1封止材は、前記第1保護部材と前記1以上の太陽電池素子との間において前記1以上の太陽電池素子を前記第1保護部材側から覆っている状態で位置している。前記第2封止材は、前記1以上の太陽電池素子と前記第2保護部材との間において前記1以上の太陽電池素子を前記第2保護部材側から覆っている状態で位置している。前記第3封止材は、前記第2封止材と前記第2保護部材との間において前記第2封止材を前記第2保護部材側から覆っている状態で位置している。前記複数本の第1配線材は、前記1以上の太陽電池素子に電気的に接続しており且つ前記第2封止材を貫通している状態で位置している。前記複数本の第2配線材は、前記第2封止材と前記第2保護部材との間において前記複数本の第1配線材に接続している状態で位置している。
太陽電池モジュールの製造方法の一態様は、補修前の太陽電池モジュールを準備する工程と、端子ボックスを取り外す工程と、複数本の第1配線材を切断する工程と、保護シートを剥がす工程と、複数本の第2配線材を接続する工程と、配置する工程と、一体化する工程と、を有する。前記補修前の太陽電池モジュールは、板状の第1保護部材と、前記保護シートと、1以上の太陽電池素子と、第1封止材と、第2封止材と、前記複数本の第1配線材と、前記端子ボックスと、を備えている。前記第1保護部材は、透光性を有する。前記1以上の太陽電池素子は、前記第1保護部材と前記保護シートとの間に位置している。前記第1封止材は、前記第1保護部材と前記1以上の太陽電池素子との間において前記1以上の太陽電池素子を前記第1保護部材側から覆っている状態で位置している。前記第2封止材は、前記1以上の太陽電池素子と前記保護シートとの間において前記1以上の太陽電池素子を前記保護シート側から覆っている状態で位置している。前記複数本の第1配線材は、前記1以上の太陽電池素子に電気的に接続している状態で、前記第2封止材および前記保護シートを貫通している状態で位置している。前記端子ボックスは、前記保護シート上に位置し、前記複数本の第1配線材が接続されている状態で位置している端子を有している。前記端子ボックスを取り外す工程には、前記保護シート上から前記端子ボックスを取り外す工程が含まれる。前記複数本の第1配線材を切断する工程には、前記複数本の第1配線材のうちの前記保護シートから前記端子に至る部分を切断する工程が含まれる。前記保護シートを剥がす工程には、前記第2封止材の上から前記保護シートを剥がす工程が含まれる。前記複数本の第2配線材を接続する工程には、前記複数本の第1配線材のうちの前記第2封止材から突出している部分に、前記複数本の第2配線材を接続する工程が含まれる。前記配置する工程には、前記第2封止材の上に、第3封止材となる1つ以上のシートと第2保護部材とを重ねるように配置する工程が含まれる。前記一体化する工程には、前記1つ以上のシートを加熱して、前記第2封止材と前記第3封止材と前記第2保護部材とを一体化する工程が含まれる。
図1は、第1実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の外観を示す平面図である。 図2は、第1実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の外観を示す裏面図である。 図3は、図1および図2のIII−III線に沿った太陽電池モジュールの切断面を示す端面図である。 図4は、図3のIV部における太陽電池モジュールの一部を拡大して示す拡大端面図である。 図5は、配線ユニットの一例の構成を示す平面図である。 図6は、図5のVI−VI線に沿った配線ユニットの切断面を示す断面図である。 図7は、補修前の太陽電池モジュールのうち、図3で示す補修後の太陽電池モジュールの切断面に対応する位置における断面図である。 図8は、太陽電池モジュールを製造するフローの一例を示す流れ図である。 図9(a)から図9(e)は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態を例示する断面図である。 図10は、補修前の太陽電池モジュールからフレームを取り外す様子の一例を示す斜視図である。 図11は、補修前の太陽電池モジュールからフレームを取り外す様子の一例を示す断面図である。 図12は、第2実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の外観を示す斜視図である。 図13は、第3実施形態および第4実施形態に係る太陽電池モジュールのうちの、図4で示す太陽電池モジュールの切断面の一部に対応する位置における拡大端面図である。 図14(a)から図14(e)は、第3実施形態に係る太陽電池モジュールを製造する途中の状態を例示する断面図である。 図15(a)から図15(e)は、第4実施形態に係る太陽電池モジュールを製造する途中の状態を例示する断面図である。
廃棄量の低減と資源の有効活用とを図る観点から、使用済みの太陽電池モジュールは再利用されることが考えられる。
太陽電池モジュールは、一般に、受光面側から順に、透明なガラス基板、表面側封止材、複数の太陽電池素子、裏面側封止材および保護シートが積層された構造を有している。このような太陽電池モジュールでは、例えば、樹脂製の保護シートなどの劣化に応じて、樹脂製の保護シートから太陽電池素子への水分などの浸入が生じやすくなることが、太陽電池モジュールを劣化させる1つの主因である。
このため、例えば、太陽電池モジュールの保護シートの張り替えなどによって、太陽電池モジュールの裏面側における耐久性を向上させることで、太陽電池モジュールの使用可能な期間を延ばすことが考えられる。
ただし、太陽電池モジュールの裏面側に対して耐久性を向上させるための加工を施す際に、煩雑な加工が必要であれば、新品と比較して再利用品を用いるメリットが十分得られないおそれがある。
このため、太陽電池モジュールについては、容易に使用可能な期間を延ばす点で改善の余地がある。
そこで、本願発明者らは、太陽電池モジュールについて、容易に使用可能な期間を延ばすことができる技術を創出した。
これについて、以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。図面においては同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものであるので、構成要素の一部が省略されている場合などがある。図1から図7および図9(a)から図15(e)は、右手系のXYZ座標系が付されている。このXYZ座標系では、後述する補修後の太陽電池モジュール200の前面Sf1における長手方向が+Y方向とされ、この前面Sf1における短手方向が+X方向とされ、+X方向と+Y方向との両方に直交する方向が+Z方向とされている。
<1.第1実施形態>
<1−1.太陽電池モジュールの構成>
第1実施形態に係る太陽電池モジュール200について、図1から図6に基づいて説明する。太陽電池モジュール200は、例えば、使用済みであって補修前の太陽電池モジュール(第1太陽電池モジュールともいう)100(図7および図10参照)の裏面側の構成が交換されることで製造され得る補修後の太陽電池モジュール(第2太陽電池モジュールともいう)である。この補修後の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールを補修して再生することで、太陽電池モジュールの再利用に寄与している。
図1および図2で示されるように、第2太陽電池モジュール200は、例えば、太陽電池パネル(第2太陽電池パネルともいう)PN2と、フレーム(第2フレームともいう)FM2と、端子ボックス(第2端子ボックスともいう)BX2と、を備えている。
図1から図4で示されるように、第2太陽電池パネルPN2は、第1保護部材PL1と、第1封止材FL1と、N枚(Nは自然数)の太陽電池素子CE1と、第2封止材FL2と、第3封止材FL3と、第2保護部材PL2と、複数本の第1配線材W1と、複数本の第2配線材W2と、を備えている。ここでは、第1保護部材PL1と第2保護部材PL2とが対向している状態で位置している。第1保護部材PL1と第2保護部材PL2との間には、第1封止材FL1と、N枚の太陽電池素子CE1と、第2封止材FL2と、第3封止材FL3と、複数本の第1配線材W1と、複数本の第2配線材W2と、が位置している。ただし、複数本の第2配線材W2の一部は、第2保護部材PL2に予め設けられている貫通孔TH1を通して、第2太陽電池パネルPN2の外部に引き出されている状態で位置している。図1から図4の例では、第1保護部材PL1と、第1封止材FL1と、N枚の太陽電池素子CE1と、第2封止材FL2と、第3封止材FL3と、第2保護部材PL2と、がこの記載の順で積層している状態で位置している。
また、図1から図4の例では、第1保護部材PL1の+Z方向の表面が、主として太陽光などの外光が照射される表面(前面ともいう)Sf1とされている状態で位置している。第2保護部材PL2の−Z方向の側の表面が、前面Sf1よりも太陽光などの外光が照射されない表面(裏面ともいう)Sf2とされている状態で位置している。図2から図4の例では、裏面Sf2上に端子ボックス(第2端子ボックスともいう)BX2が位置している。例えば、第2端子ボックスBX2は、シリコーン系の樹脂などの接着剤AT2によって裏面Sf2上に固定されている状態とされ得る。この第2端子ボックスBX2は、N枚の太陽電池素子CE1における発電で得られた電気をケーブルCB2などで第2太陽電池モジュール200の外部に出力することができる。また、第2太陽電池パネルPN2の前面Sf1と裏面Sf2とを接続している外周部EG2には、この外周部EG2に沿って第2フレームFM2が取り付けられている状態にある。ここでは、例えば、第2フレームFM2の溝部に嵌まっている状態で、第2太陽電池パネルPN2の外周部EG2が位置している。ここで、第2太陽電池パネルPN2の外周部EG2は、第2フレームFM2の溝部内において、例えば、ブチル系の樹脂などの接着剤によって、第2フレームFM2に固定されている状態で位置している。
第1保護部材PL1は、透光性を有する板状の部材である。第1保護部材PL1は、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有している。特定範囲の波長としては、例えば、1以上の太陽電池素子CE1が光電変換し得る光の波長が採用される。第1保護部材PL1の素材として、例えば、ガラスあるいはアクリルまたはポリカーボネートなどの樹脂が採用されれば、遮水性と特定範囲の波長の光に対する透光性とが実現される。第1保護部材PL1としては、例えば、表面および裏面の双方が長方形を有しており、厚さが1mmから5mm程度の平板状のものが採用される。上記構成を有する第1保護部材PL1は、例えば、剛性と遮水性とによって、N枚の太陽電池素子CE1を前面Sf1側から保護することができる。
第1封止材FL1は、例えば、第1保護部材PL1とN枚の太陽電池素子CE1との間において、N枚の太陽電池素子CE1を第1保護部材PL1側から覆っている状態で位置している。図3および図4の例では、第1封止材FL1は、太陽電池素子CE1を覆っている状態で、第1保護部材PL1とN枚の太陽電池素子CE1との間の領域に充填されている状態で位置している。第1封止材FL1の素材としては、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性が優れたエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、トリアセチルセルロース(TAC)またはポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル樹脂などが採用される。
N枚の太陽電池素子CE1は、例えば、第1保護部材PL1と第2保護部材PL2との間に位置している。太陽電池素子CE1は、例えば、入射される太陽光を電気に変換することができる。太陽電池素子CE1としては、例えば、結晶系の太陽電池素子または薄膜系の太陽電池素子が採用され得る。図1から図4の例では、太陽電池素子CE1として結晶シリコンの太陽電池素子が採用されている。また、36枚の太陽電池素子CE1が接続導体TB1によって電気的に直列に接続されている状態で位置している。より具体的には、N枚の太陽電池素子CE1は、6つの太陽電池素子群S1,S2,S3,S4,S5,S6を構成している。各太陽電池素子群S1,S2,S3,S4,S5,S6では、+Y方向に沿って並んでいる状態にある6枚の太陽電池素子CE1が、接続導体TB1によって電気的に直列に接続されている状態で位置している。そして、6つの太陽電池素子群S1,S2,S3,S4,S5,S6が、+X方向に並んでいる状態で、接続導体TB1によって電気的に直列に接続されている状態で位置している。ここで、N枚の太陽電池素子CE1は、例えば、1枚以上の太陽電池素子CE1であればよい。
第2封止材FL2は、例えば、N枚の太陽電池素子CE1と第2保護部材PL2との間において、N枚の太陽電池素子CE1を第2保護部材PL2側から覆っている状態で位置している。第2封止材FL2の素材としては、例えば、第1封止材FL1と同様に、EVA、TAC、またはPENなどのポリエステル樹脂などが採用される。ここで、第2封止材FL2は、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していてもよいし、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していなくてもよい。
第3封止材FL3は、例えば、第2封止材FL2と第2保護部材PL2との間において、第2封止材FL2を第2保護部材PL2側から覆っている状態で位置している。第3封止材FL3の素材としては、例えば、第2封止材FL2と同様に、EVA、TAC、またはPENなどのポリエステル樹脂などが採用される。ここで、第3封止材FL3は、第2封止材FL2と同様に、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していてもよいし、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していなくてもよい。
ここでは、太陽電池素子CE1は第2封止材FL2によって第2保護部材PL2側から封止され保護されている状態で位置している。このため、第3封止材FL3は第2保護部材PL2と第2封止材FL2との間を密着して接着する厚さを有していればよい。このため、第3封止材FL3の全体における平均の厚さは、第2封止材FL2の全体における平均の厚さよりも小さくてもよい。これにより、第3封止材FL3の使用量を低減できる。平均厚さの測定には、例えば、日本工業規格(JIS)のK7130に準じた測定法を用いることができる。
第2保護部材PL2は、例えば、第2太陽電池パネルPN2の裏面Sf2を構成する部材である。このため、第2保護部材PL2は、例えば、1以上の太陽電池素子CE1を裏面Sf2側から保護することができる。ここで、例えば、第2保護部材PL2が、遮水性を有する板材であれば、第2太陽電池モジュール200の耐久性が向上し得る。これにより、例えば、第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。第2保護部材PL2の素材として、例えば、ガラスあるいはアクリルまたはポリカーボネートなどの樹脂が採用されれば、遮水性を有する第2保護部材PL2が実現される。このとき、例えば、第2保護部材PL2は、特定範囲の波長の光に対する透光性と高い剛性とを有している。これにより、例えば、第2保護部材PL2は、N枚の太陽電池素子CE1を裏面Sf2側から十分に保護することができる。第2保護部材PL2としては、例えば、表面および裏面の双方が長方形を有しており、厚さが1mmから5mm程度の平板状のものが採用される。ここで、図2から図4の例では、第2保護部材PL2は、特定範囲の波長の光に対する透光性を有している。ただし、第2保護部材PL2は、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していなくてもよい。
複数本の第1配線材W1は、例えば、N枚の太陽電池素子CE1と電気的に接続している状態で位置している。また、複数本の第1配線材W1は、例えば、第2封止材FL2を貫通している状態で位置している。第1配線材W1の素材としては、例えば、銅などの導電性に優れた素材が採用される。具体的には、第1配線材W1として、例えば、銅箔が採用される。また、例えば、第1配線材W1として、はんだが被覆された銅箔が採用されれば、第1配線材W1のはんだ付けが容易である。図1および図2の例では、各太陽電池素子群S1,S2,S3,S4,S5,S6に第1配線材W1が電気的に接続している状態で位置している。具体的には、1本目の第1配線材W1aは、接続導体TB1を介して太陽電池素子群S1に電気的に接続している状態で位置している。2本目の第1配線材W1bは、接続導体TB1を介して太陽電池素子群S2,S3に電気的に接続している状態で位置している。3本目の第1配線材W1cは、接続導体TB1を介して太陽電池素子群S4,S5に電気的に接続している状態で位置している。4本目の第1配線材W1dは、接続導体TB1を介して太陽電池素子群S6に電気的に接続している状態で位置している。さらに、図3および図4の例では、各第1配線材W1の一方の端部が第3封止材FL3内に位置している。
複数本の第2配線材W2は、第2封止材FL2と第2保護部材PL2との間において、複数本の第1配線材W1に接続している状態で位置している。第2配線材W2は、例えば、はんだ付けによる接合などによって第1配線材W1に接続している状態で位置している。また、複数本の第2配線材W2は、例えば、複数本の第1配線材W1を介して、N枚の太陽電池素子CE1を第2端子ボックスBX2内の端子に電気的に接続している状態で位置している。第2配線材W2の素材としては、例えば、第1配線材W1と同様に、銅などの導電性に優れた素材が採用される。具体的には、第2配線材W2として、例えば、銅箔が採用される。また、例えば、第2配線材W2として、はんだが被覆された銅箔が採用されれば、第2配線材W2のはんだ付けが容易である。
図3および図4の例では、複数本の第2配線材W2は、第2封止材FL2(または後記する第4封止材FL4)と第3封止材FL3との間において、複数本の第1配線材W1に接続している状態で位置している。図3から図6の例では、1本目の第2配線材W2aが、1本目の第1配線材W1aに接続している状態で位置している。2本目の第2配線材W2bが、2本目の第1配線材W1bに接続している状態で位置している。3本目の第2配線材W2cが、3本目の第1配線材W1cに接続している状態で位置している。4本目の第2配線材W2dが、4本目の第1配線材W1dに接続している状態で位置している。また、図3および図4の例では、複数本の第2配線材W2は、第3封止材FL3および第2保護部材PL2を貫通している状態で位置している。具体的には、第2配線材W2は、第2保護部材PL2の貫通孔TH1を介して、裏面Sf2上に位置している第2端子ボックスBX2内まで延びている状態で位置している。例えば、4本の第2配線材W2が、別々に異なる貫通孔TH1を通っている状態で位置していれば、例えば、第2配線材W2どうしの接触による短絡が生じにくい。ここで、各貫通孔TH1は、例えば、第2配線材W2が挿通されている状態であり且つブチル系の樹脂、シリコーン系の樹脂またはポリイソプロピレン系の樹脂などの封止材によって封止されている状態で位置している。
上記構成を有する第2太陽電池モジュール200が採用されれば、例えば、後述する第2太陽電池モジュール200の製造方法で示されるように、補修前の第1太陽電池モジュール100の裏面側の構成を交換して、補修後の第2太陽電池モジュール200を容易に製造することができる。
ここで、例えば、図7で示されるように、補修前の第1太陽電池モジュール100がスーパーストレート構造を有している場合を想定する。この場合には、裏面上の補修前の端子ボックス(第1端子ボックスともいう)BX1に引き込まれている第1配線材W1は、第1端子ボックスBX1内に充填されたシリコーンなどの充填材の中に埋まっている状態で位置している。このため、例えば、第1太陽電池モジュール100を補修する際には、第1太陽電池モジュール100の裏面側に位置している保護部材としての保護シートBS1などを剥がす前に、例えば、第1端子ボックスBX1内の充填材中から第1配線材W1を掘り出す作業を行う必要があった。しかも、この作業には多くの工数がかかる。
これに対して、例えば、次のようにして、補修前の第1太陽電池モジュール100から補修後の第2太陽電池モジュール200を容易に製造することができる。まず、例えば、補修前の第1太陽電池モジュール100から第1端子ボックスBX1を取り外す際に、第1端子ボックスBX1と保護シートBS1との間で第1配線材W1を切断する。次に、例えば、第1太陽電池モジュール100において保護シートBS1を剥がす。その次に、例えば、第1配線材W1に第2配線材W2を継ぎ足す。その次に、例えば、第2封止材FL2の上に加熱などで第3封止材FL3となるシートと第2保護部材PL2とを積層する。そして、例えば、ラミネート処理などによって、第2封止材FL2に対して、第3封止材FL3と第2保護部材PL2とを一体化させる。これにより、例えば、補修後の第2太陽電池モジュール200の裏面Sf2上に新たに取り付けられる第2端子ボックスBX2に、第2配線材W2を容易に引き込むことができる。このようにして、例えば、第2太陽電池モジュール200が製造することができれば、第1配線材W1を第1端子ボックスBX1内の充填材中から掘り出す工数を削減することができる。その結果、例えば、第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
ここで、例えば、図4で示されるように、第1配線材W1には、第2封止材FL2と太陽電池素子CE1との間に位置している部分(第1部分ともいう)PT1が含まれていてもよい。図4の例では、第1部分PT1は、第1配線材W1のうちの区間Z1に含まれている部分である。この場合、例えば、第1配線材W1の第1部分PT1と太陽電池素子CE1との間に絶縁部材IN1が位置していれば、太陽電池素子CE1の電極と、第1配線材W1と、の接触による短絡が生じにくい。絶縁部材IN1の素材としては、例えば、絶縁性を有する樹脂などが採用され得る。図2から図4の例では、第1配線材W1のうちの第2封止材FL2によって覆われている状態で位置している部分と、太陽電池素子CE1と、の間に、絶縁部材IN1が位置している。絶縁部材IN1の形状は、例えば、シート状であればよい。この絶縁部材IN1の素材には、例えば、EVAもしくはポリエチレンテレフタレート(PET)、または、EVAとPETとを重ね合せたものなどを用いることができる。
このような構成が採用されれば、例えば、図4で示されるように、第1部分PT1と絶縁部材IN1と第2封止材FL2とが重なった厚い部分が形成されやすい。このため、例えば、第2封止材FL2の第1部分PT1とは反対側の表面が第1部分PT1の上方で凸状部PR1を形成しやすい。このとき、第2保護部材PL2が、遮水性を有するガラスまたはアクリル樹脂などの板材であれば、補修前の第1太陽電池モジュール100の柔軟性を有する保護シートBS1とは異なり、第2保護部材PL2は柔軟性を有していない。そこで、例えば、第2保護部材PL2を平面透視した場合に、第2配線材W2が、第1部分PT1と重なっていない状態で位置していれば、第3封止材FL3の厚さが薄くても、第3封止材FL3によって凸状部PR1を埋めやすい。その結果、例えば、第3封止材FL3と平坦な第2保護部材PL2との間に空隙が発生しにくくなる。換言すれば、例えば、第3封止材FL3と平坦な第2保護部材PL2との間に空気が残留しにくくなる。よって、例えば、第3封止材FL3と第2保護部材PL2との密着性が向上する。このため、第2保護部材PL2が剥離しにくい。また、例えば、第2封止材FL2の表面上の凹凸と第2配線材W2とを埋めるための第3封止材FL3の厚さの増大が低減され、第3封止材FL3の材料の使用量が低減され得る。したがって、例えば、補修後の第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
ところで、例えば、補修前の第1太陽電池モジュール100を製造する際に、ラミネート処理を行うことがある。このとき、図3および図4で示されるように、第2封止材FL2は、この第2封止材FL2の外周部(すなわち外周部EG2)に近づくほど厚さが小さくなる傾向を有している場合がある。このような場合には、例えば、第3封止材FL3が、この第3封止材FL3の外周部(すなわち外周部EG2)に近づくほど厚さが大きくなる傾向を有していれば、第2封止材FL2の厚さの増減が、第3封止材FL3の厚さの分布で相殺され得る。これにより、例えば、第3封止材FL3と平坦な第2保護部材PL2との間に空隙が発生しにくくなる。換言すれば、例えば、第3封止材FL3と平坦な第2保護部材PL2との間に空気が残留しにくくなる。その結果、例えば、第3封止材FL3と第2保護部材PL2との密着性が向上し、第2保護部材PL2が剥離しにくくなる。すなわち、例えば、補修後の第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間が延びる。
また、例えば、図2から図6で示されるように、複数本の第2配線材W2が予め設定された間隔で並んでおり且つ第1絶縁フィルムFI1と第2絶縁フィルムFI2とで挟まれて一体化された状態で位置しているユニット(配線ユニットともいう)WU2が採用されてもよい。配線ユニットWU2としては、例えば、フレキシブルフラットケーブル(FFC)の形態を有するものが採用される。配線ユニットWU2は、例えば、加熱などで第1絶縁フィルムFI1となるシートと、複数本の第2配線材W2と、加熱などで第2絶縁フィルムFI2となるシートと、が積み重ねられた状態で、ラミネート処理が施されることによって、形成され得る。このような配線ユニットWU2が採用されれば、例えば、第2封止材FL2で予め設定された間隔で貫通している複数本の第1配線材W1に対して複数本の第2配線材W2を接続する際に、複数本の第1配線材W1に対する複数本の第2配線材W2の位置合わせが容易となる。これにより、複数本の第2配線材W2の配置作業が容易となるとともに、この配置作業のやり直しが発生しにくい。特に、同じ型式の大量の第1太陽電池モジュール100の補修を行う際には、同じ型式の配線ユニットWU2を用いることで、工数を大幅に削減することができる。したがって、例えば、補修後の第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
また、例えば、第1太陽電池モジュール100の補修時に、第1太陽電池モジュール100から第1端子ボックスBX1と保護シートBS1とを取り除き、第2封止材FL2の上に配線ユニットWU2と、加熱などで第3封止材FL3になるシートSE3と、第2保護部材PL2とを積み重ねて、ラミネート処理を行うことが考えられる。ただし、例えば、補修前の第1太陽電池モジュール100において、第2封止材FL2が既に架橋済みで硬化している。このため、例えば、ラミネート処理の際に、第2封止材FL2が溶融しにくく、配線ユニットWU2が第2封止材FL2に対して密着しにくい。
そこで、例えば、図2から図4で示されるように、配線ユニットWU2が、第2封止材FL2と第3封止材FL3との間に位置し、第2封止材FL2と配線ユニットWU2との間に、第2封止材FL2よりも小さな第4封止材FL4が位置していてもよい。第4封止材FL4の素材には、例えば、第3封止材FL3と同様に、EVA、TACまたはPENなどのポリエステル樹脂などが採用される。また、第4封止材FL4は、第2封止材FL2と同様に、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していてもよいし、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していなくてもよい。
ここで、例えば、第2封止材FL2と配線ユニットWU2との間に第4封止材FL4となるシートを介在させた状態で、補修用のラミネート処理を行う。これにより、第2封止材FL2と第4封止材FL4との間、ならびに第4封止材FL4と配線ユニットWU2(具体的には、第2絶縁フィルムFI2)との間のそれぞれにおいて、空気が残留しにくくなる。その結果、例えば、配線ユニットWU2と第2封止材FL2との間における密着性が第4封止材FL4の介在によって向上し得る。その結果、例えば、補修後の第2太陽電池モジュールの使用可能な期間を延ばすことができる。
また、例えば、第3封止材FL3が、第2封止材FL2よりも多くの受酸剤を含有していれば、補修後の第2太陽電池モジュール200の耐久性が向上し得る。さらに、例えば、第2太陽電池モジュール200において、外周部EG2に近づくほど、第2封止材FL2の厚さが小さくなり且つ第3封止材FL3の厚さが大きくなる傾向を示している状態であってよい。これにより、吸湿が生じやすい第2太陽電池モジュール200の外周部EG2において、第2封止材FL2よりも受酸剤の含有量が相対的に多い第3封止材FL3が占める割合(比率)が大きくなる。したがって、第2太陽電池モジュール200の耐久性が向上し得る。ここでは、例えば、第2封止材FL2および第3封止材FL3の素材として、共に受酸剤を含有するEVAなどを用いた場合には、補修前の第1太陽電池モジュール100では、使用によって第2封止材FL2中の受酸剤は既に減っている。このため、例えば、第2封止材FL2を作製する際と同様な素材を用いて第3封止材FL3を形成すれば、第3封止材FL3における受酸剤の含有量が第2封止材FL2よりも相対的に多くなり得る。
<1−2.太陽電池モジュールの製造方法>
補修前の第1太陽電池モジュール100から補修後の第2太陽電池モジュール200を製造する方法の一例について、図7から図11に基づいて説明する。ここでは、図8で示される第1工程ST1から第10工程ST10をこの記載の順に実施することで、第1太陽電池モジュール100を補修して、第2太陽電池モジュール200を製造することができる。
まず、第1工程ST1では、例えば、補修前の第1太陽電池モジュール100を準備する。ここでは、第1太陽電池モジュール100は、例えば、図7で示されるように、第1保護部材PL1と、第1封止材FL1と、N枚の太陽電池素子CE1と、第2封止材FL2と、保護シートBS1と、複数本の第1配線材W1と、第1端子ボックスとBX1と、を備えている、太陽電池パネル(第1太陽電池パネルともいう)PN1を含む。ここで、第1保護部材PL1は、例えば、上述したように、透光性を有する板状の部材である。保護シートBS1は、例えば、ポリプロピレンおよびポリオレフィンのうちの1種あるいは2種以上の樹脂などで構成されている状態で位置している耐水性を有するシートである。N枚の太陽電池素子CE1は、例えば、第1保護部材PL1と保護シートBS1との間に位置している。例えば、第1保護部材PL1と保護シートBS1とが対向している状態で位置しており、第1保護部材PL1と保護シートBS1との間に、N枚の太陽電池素子CE1が位置している。第1封止材FL1は、例えば、上述したように、第1保護部材PL1とN枚の太陽電池素子CE1との間において、N枚の太陽電池素子CE1を第1保護部材PL1側から覆っている状態で位置している。第2封止材FL2は、例えば、N枚の太陽電池素子CE1と保護シートBS1との間において、N枚の太陽電池素子CE1を保護シートBS1側から覆っている状態で位置している。複数本の第1配線材W1は、例えば、N枚の太陽電池素子CE1と電気的に接続している状態で、第2封止材FL2および保護シートBS1を貫通している状態で位置している。第1端子ボックスBX1は、例えば、保護シートBS1上に位置し、複数本の第1配線材W1が接続されている状態で位置している端子を有している。この第1端子ボックスBX1は、例えば、N枚の太陽電池素子CE1における発電で得られた電気をケーブル(不図示)などで第1太陽電池モジュール100の外部に出力することができる。
ここで、第1太陽電池モジュール100が、例えば、図10で示されるように、第1太陽電池パネルPN1の外周部にフレーム(第1フレームともいう)FM1が取り付けられたものであれば、第1太陽電池モジュール100から第1フレームFM1を取り外す。第1フレームFM1は、例えば、第1太陽電池パネルPN1の外周部にブチルゴム系の粘着剤などによって固定されている状態で位置している。そこで、例えば、第1フレームFM1を加熱することで粘着剤を軟化させつつ、第1フレームFM1に第1太陽電池パネルPN1から引き離す力を付与する。このとき、例えば、第1フレームFM1のうちの第1太陽電池パネルPN1が取り付けられている部分を中心として第1フレームFM1が回動するような力を第1フレームFM1に付与する。ここでは、例えば、第1フレームFM1の長手方向の一方の第1端部からこの第1端部とは逆の第2端部にかけて、順に第1太陽電池パネルPN1から第1フレームFM1を引き離す力を第1フレームFM1に付与してもよい。換言すれば、第1フレームFM1が回動するような力を第1フレームFM1に付与すればよい。これにより、例えば、第1太陽電池モジュール100から、第1フレームFM1を取り外すことができる。
ここで、例えば、第1フレームFM1を、第2太陽電池モジュール200の第2フレームFM2として再利用することが考えられる。この場合には、例えば、第1太陽電池モジュール100から第1フレームFM1を取り外す際に、第1フレームFM1のうちの第1太陽電池パネルPN1とは逆側に位置している面(外周面ともいう)に、当て木として当接させてもよい。当て木としては、例えば、第1フレームFM1よりも強度の高い棒状の部材が採用される。これにより、例えば、第1太陽電池モジュール100から第1フレームFM1を取り外す際に、第1フレームFM1に歪みが生じにくい。当て木は、例えば、木製のものに限られず、金属の表面に樹脂が被覆されたものなど、各種の素材によって構成されたものでもよい。例えば、この当て木に電熱線ヒータなどが付されていれば、第1フレームFM1を容易に加熱することができる。
ここでは、まず、例えば、図10で示されるように、第1フレームFM1を固定しているネジなどの固定部材SC2を取り外す。次に、例えば、図11で示されるように、アーム部AR4に対して回動可能に支持されている当て木PR4を第1フレームFM1の外周面に押し当てた状態とする。このとき、例えば、電熱線ヒータなどによる第1フレームFM1の加熱を開始する。その次に、例えば、図10および図11で示されるように、第1フレームFM1のうちの第1太陽電池パネルPN1が取り付けられている部分から離れた底部BT1を押圧装置300によって押す。これにより、第1太陽電池モジュール100から第1フレームFM1を取り外すことができる。
押圧装置300は、図10で示されるように、基部SK3と、2本のアーム部AR3と、押圧部PP3と、を有している。基部SK3は、押圧装置300のベースとなる部分である。2本のアーム部AR3は、基部SK3の相互に離れた部分に回動可能に取り付けられた状態で位置している。この2本のアーム部AR3は、エアシリンダなどによって伸縮可能な構造を有している。また、2本のアーム部AR3は、押圧部PP3の相互に離れた部分に取り付けられた状態で位置している。具体的には、2本のアーム部AR3のうち、基部SK3に取り付けられている端部とは逆側の端部に押圧部PP3が回動可能に取り付けられた状態で位置している。押圧部PP3は、例えば、第1フレームFM1の底部BT1の先端部が嵌まるような溝部GR3を有している棒状の部材である。このような構造を有する押圧装置300を用いて、例えば、2本のアーム部AR3を適宜伸縮させて、第1フレームFM1が回動するような力を第1フレームFM1に付与する。これにより、第1太陽電池パネルPN1から第1フレームFM1を取り外すことができる。
次に、第2工程ST2では、例えば、図9(a)で示されるように、保護シートBS1上から第1端子ボックスBX1を取り外す。第1太陽電池パネルPN1では、例えば、第1端子ボックスBX1は、シリコーンなどの接着剤AT1によって保護シートBS1に固定されている状態で位置している。この場合、例えば、第1端子ボックスBX1の底面のほぼ全体が接着剤AT1で保護シートBS1に固定されていれば、単なる引張力の付与だけでは第1端子ボックスBX1を保護シートBS1から取り外すことは難しい。そこで、ここでは、例えば、切断用の治具NF5を、第1端子ボックスBX1と保護シートBS1との間に、保護シートBS1に沿って差し入れることで、接着剤AT1を切断する。ここで、切断用の治具NF5には、例えば、ヒータで加熱可能な切刃を有するホットナイフ、超音波で振動可能な切刃を有する超音波カッター、薄刃の鋸歯、あるいは加熱可能であり且つ超音波で振動可能な切刃を有する切断治具などを用いることができる。これらの切断用の治具によって接着剤AT1を切断する際には、例えば、配置されている位置が予め分かっている第1配線材W1を避けて、接着剤AT1を切断する。その後、接着剤AT1のうちの第1配線材W1の周囲の部分については、加熱された刃部分を有するホットカッターよって溶断する。ホットカッターの刃部分は、例えば、ニクロム線あるいはピアノ線などの電熱線の通電によって加熱する。このとき、例えば、ホットカッターの刃部分を移動させる力が小さければ、第1配線材W1は刃部分で切断されない。これにより、第1配線材W1にほとんど損傷を与えることなく、第1配線材W1の周囲の接着剤AT1を切断することができる。これにより、保護シートBS1上から第1端子ボックスBX1が取り外される。
次に、第3工程ST3では、例えば、複数本の第1配線材W1のうちの保護シートBS1から第1端子ボックスBX1内の端子に至る部分を切断する。ここでは、例えば、上記第2工程ST2で保護シートBS1上から取り外された第1端子ボックスBX1に、保護シートBS1から離れる方向に引張力を加える。そして、例えば、保護シートBS1と第1端子ボックスBX1との間に位置している第1配線材W1を引張力によって伸ばしつつ、第1配線材W1のうちの第1端子ボックスBX1に近い部分をニッパーなどで切断する。このとき、例えば、第1配線材W1のうち、数ミリメートルから5ミリメートル程度の長さの部分が保護シートBS1から突出しているような状態が得られる。
次に、第4工程ST4では、例えば、図9(b)で示されるように、第2封止材FL2の上から保護シートBS1を剥がす。これにより、例えば、第2封止材FL2の表面から第1配線材W1の一部が突出しているような状態が得られる。ここでは、例えば、手で引張力を付与する方法などのメカニカルな方法で、第2封止材FL2の上から保護シートBS1を剥がすことができる。このとき、例えば、ホットエアの吹き付けなどによって保護シートBS1に熱が与えられてもよい。ここで、例えば、保護シートBS1のうちの第1配線材W1の周囲に密着している部分は、切断および加熱による溶断などで除去すればよい。
次に、第5工程ST5では、例えば、図9(c)で示されるように、複数本の第1配線材W1のうちの第2封止材FL2から突出している部分に、複数本の第2配線材W2を接続する。ここでは、例えば、第2配線材W2を、はんだ付けなどの接合によって第1配線材W1に接続することができる。また、例えば、第1配線材W1および第2配線材W2のうちの相互に接合される部分に、フラックスを塗布して、はんだ鏝ではんだ付けを行うことが可能である。また、例えば、複数本の第2配線材W2が第1絶縁フィルムFI1と第2絶縁フィルムFI2とで挟まれることで一体化された配線ユニットWU2を用いてもよい。この場合には、例えば、第2封止材FL2で予め設定された間隔で貫通している複数本の第1配線材W1に対して複数本の第2配線材W2を接続する際に、複数本の第1配線材W1に対する複数本の第2配線材W2の位置合わせが容易となる。
次に、第6工程ST6では、例えば、図9(c)から図9(d)で示されるように、第2封止材FL2の上に、少なくとも加熱などで第3封止材FL3となるシートSE3と第2保護部材PL2とを重ねるように配置する。ここでは、例えば、シートSE3に予め設けられている切れ目または貫通孔などに、複数本の第2配線材W2を挿通させる。また、このとき、例えば、第2保護部材PL2に予め設けられている貫通孔TH1などに、複数本の第2配線材W2を挿通させる。これにより、積層体SK2が形成される。積層体SK2では、例えば、少なくとも、第1保護部材PL1と、第1封止材FL1と、N枚の太陽電池素子CE1と、第2封止材FL2と、シートSE3と、第2保護部材PL2と、が重ねられている。
また、例えば、配線ユニットWU2が採用されていれば、第2封止材FL2の上に配線ユニットWU2を配置する際に、第2封止材FL2の上に、加熱などで第4封止材FL4となるシートSE4を配置した上に配線ユニットWU2を配置すればよい。この場合、例えば、配線ユニットWU2に、予めシートSE4を接着させておき、第2封止材FL2の上に、シートSE4と配線ユニットWU2との積層体を配置してもよい。配線ユニットWU2に対するシートSE4の接着の方法としては、例えば、はんだ鏝などを用いた点溶着などを用いることができる。このように、例えば、配線ユニットWU2とシートSE4とを予め一体化させておけば、配線ユニットWU2とシートSE4との位置合わせが容易となる。
次に、第7工程ST7では、例えば、シートSE3を加熱することで流動可能な状態とし、第2封止材FL2と、第3封止材FL3と、第2保護部材PL2と、を一体化する。ここで、例えば、シートSE4が存在していれば、第2封止材FL2と、第4封止材FL4と、第3封止材FL3と、第2保護部材PL2と、を加熱によって一体化する。ここでは、例えば、ラミネート装置(ラミネータ)を用いたラミネート処理を行う。例えば、ラミネータでは、チャンバー内のヒータ盤上に積層体SK2が載置され、チャンバー内が50Paから150Pa程度まで減圧されつつ、積層体SK2が100℃から200℃程度まで加熱される。このとき、シートSE3あるいはシートSE3およびシートSE4が加熱によって流動可能な状態となる。この状態で、チャンバー内において、積層体SK2が、ダイヤフラムシートなどによって押圧され、積層体SK2を構成する複数の部分が一体化した状態となる。
次に、第8工程ST8では、例えば、複数本の第2配線材W2を第2端子ボックスBX2に接続する。このとき、例えば、第2端子ボックスBX2内の端子に第2配線材W2を接続する。
次に、第9工程ST9では、例えば、図9(e)で示されるように、第2保護部材PL2の裏面Sf2上に第2端子ボックスBX2を取り付ける。ここでは、例えば、シリコーン系の樹脂などの接着剤AT2によって第2保護部材PL2を裏面Sf2上に固定する。これにより、補修後の第2太陽電池パネルPN2が完成する。
次に、第10工程ST10では、例えば、第2太陽電池パネルPN2の外周部EG2に第2フレームFM2を取り付ける。ここでは、例えば、第2フレームFM2の溝部内にブチル系の樹脂などの接着剤が配された状態で、第2フレームFM2の溝部内に第2太陽電池パネルPN2の外周部EG2を挿入する。これにより、例えば、第2太陽電池パネルPN2の外周部EG2が、第2フレームFM2の溝部内において、ブチル系の樹脂などの接着剤によって第2フレームFM2に固定され得る。
<1−3.第1実施形態のまとめ>
以上のように、第1実施形態に係る第2太陽電池モジュール200では、例えば、N枚の太陽電池素子CE1に接続している複数本の第1配線材W1に、複数本の第2配線材W2が接続している状態で位置している。また、N枚の太陽電池素子CE1を第2保護部材PL2側から覆っている第2封止材FL2を、さらに第2保護部材PL2側から覆っている第3封止材FL3が存在している。上記構成が採用されることで、例えば、上述した第1実施形態に係る第2太陽電池モジュール200の製造方法によって、補修前の第1太陽電池モジュール100から補修後の第2太陽電池モジュール200を容易に製造することができる。
例えば、補修前の第1太陽電池モジュール100から第1端子ボックスBX1を取り外す際に、第1端子ボックスBX1と保護シートBS1との間で第1配線材W1を切断する。次に、例えば、第1太陽電池モジュール100において保護シートBS1を剥がした後に、第1配線材W1に第2配線材W2を継ぎ足す。その次に、例えば、第2封止材FL2の上に加熱などで第3封止材FL3となるシートSE3と第2保護部材PL2とを積層する。そして、例えば、ラミネート処理などで、第2封止材FL2に対して第3封止材FL3と第2保護部材PL2とを一体化させる。これにより、例えば、補修後の第2太陽電池モジュール200の裏面Sf2側に新たに取り付けられる第2端子ボックスBX2に、第2配線材W2を容易に引き込むことができる。上記工程により、例えば、第1配線材W1を第1端子ボックスBX1内の充填材中から掘り出す工数を削減することができる。その結果、第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
<2.他の実施形態>
本開示は上述の第1実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。
<2−1.第2実施形態>
上記第1実施形態において、例えば、図12で示されるように、上記第2太陽電池モジュール200を基本構成として、複数の第2配線材W2が、外周部EG2から太陽電池パネルPN2Aの外部に引き出されている状態で位置している、第2太陽電池モジュール200Aに変更されてもよい。この場合、例えば、複数本の第2配線材W2は、第2封止材FL2と第3封止材FL3との間において複数本の第1配線材W1に接続しており、第2封止材FL2と第3封止材FL3との間から外部に引き出されている状態で位置している形態が採用され得る。
図12の例では、太陽電池パネルPN2Aは、上記太陽電池パネルPN2を基本構成として、上記第2保護部材PL2の代わりに、角部に切り欠き部CN2Aを有する第2保護部材PL2Aが採用されている。さらに、第2保護部材PL2Aの切り欠き部CN2Aにおいて、第2配線材W2が、第2封止材FL2と第3封止材FL3との間から外部に引き出されている状態で位置している。また、上記第2端子ボックスBX2の代わりに、第2保護部材PL2Aの切り欠き部CN2Aの段差部に嵌合するような第2端子ボックスBX2Aが採用されている。このような構成が採用されれば、例えば、第2保護部材PL2Aの貫通孔TH1に対する第2配線材W2の位置合わせが不要となり、複数本の第2配線材W2の配設が容易となる。すなわち、例えば、第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
また、ここでは、例えば、第2太陽電池モジュール200Aの新たな2つの第2端子ボックスBX2Aが、元の第1太陽電池モジュール100における第1端子ボックスBX1とは全く異なる裏面Sf2側の位置に存在している。これに対して、例えば、第1配線材W1に第2配線材W2を継ぎ足すことで、必要な長さの配線材が容易に実現され得る。
また、例えば、複数本の第2配線材W2は、第3封止材FL3内あるいは第3封止材FL3と第2封止材FL2との間において複数本の第1配線材W1に接続している状態で位置していてもよい。この場合には、例えば、外周部EG2において、第3封止材FL3と第2封止材FL2との間から、複数本の第2配線材W2が外部に引き出されている状態が採用されてもよい。
<2−2.第3実施形態>
上記各実施形態において、例えば、図13で示されるように、上記第3封止材FL3は、この第3封止材FL3と同様な形態を有している第3封止材FL3Bに変更されてもよい。ここで、第3封止材FL3Bは、例えば、第3A封止材FL3aBと第3B封止材FL3bBとを有している。第3A封止材FL3aBは、第2封止材FL2のうちの凸状部PR1、ならびに複数本の第2配線材W2のうちの第2封止材FL2と第2保護部材PL2との間に位置している部分、を覆っている状態で位置している。第3B封止材FL3bBは、第3A封止材FL3aBの周囲において第2封止材FL2を第2保護部材PL2側から覆っている状態で位置している。第3A封止材FL3aBは、第3Aシート部SE3aBを用いてラミネート処理によって形成されるものである。第3B封止材FL3bBは、第3Bシート部SE3bBを用いてラミネート処理によって形成されるものである。第3Bシート部SE3bBは、第3Aシート部SE3aBよりも小さなメルトフローレート(MFRともいう)を有している。このような構成が採用されれば、ラミネート処理が行われる際に、第3B封止材FL3bBとなる第3Bシート部SE3bBよりも第3A封止材FL3aBとなる第3Aシート部SE3aBの方が、流動性が高まり得る。このため、例えば、ラミネート処理が行われる際に、第3Aシート部SE3aBの素材の方が、第3Bシート部SE3bBの素材よりも広範囲に移動しやすい。これにより、凸状部PR1および複数本の第2配線材W2などの存在に拘わらず、第3封止材FL3Bにおいて第2保護部材PL2が存在している−Z方向の側に突起している突起部が生じにくい。
ここで、第2保護部材PL2が、遮水性を有するガラスまたはアクリル樹脂などの板材であれば、補修前の第1太陽電池モジュール100の柔軟性を有する保護シートBS1とは異なり、第2保護部材PL2は柔軟性を有していない。このような場合であっても、例えば、第3封止材FL3Bにおいて第2保護部材PL2の側に突起部が生じにくければ、第3封止材FL3Bと平坦な第2保護部材PL2との間に空隙が発生しにくくなる。このため、例えば、第3封止材FL3Bと平坦な第2保護部材PL2との間に空気が残留しにくくなる。その結果、例えば、第3封止材FL3Bと第2保護部材PL2との密着性が向上して、第2保護部材PL2が第3封止材FL3Bから剥離しにくい。また、例えば、第2封止材FL2の表面上の凹凸と第2配線材W2とを埋めるための第3封止材FL3Bの厚さの増大が低減され、第3封止材FL3Bの材料の使用量が低減され得る。したがって、例えば、補修後の第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
上記構成が採用される場合には、上記第1工程において準備される補修前の第1太陽電池モジュール100では、例えば、図7で示されるように、第1配線材W1が第1部分PT1を有し、第2封止材FL2が凸状部PR1を有し、絶縁部材IN1が存在している。第1部分PT1は、第1配線材W1のうちの第2封止材FL2と1以上の太陽電池素子CE1との間に位置している部分である。絶縁部材IN1は、第1部分PT1と1以上の太陽電池素子CE1との間に位置している。凸状部PR1は、第2封止材FL2のうち、第1部分PT1の上に位置している状態で保護シートBS1の側に突出している部分である。また、上記第6工程において、例えば、図14(c)から図14(d)に示されるように、第2封止材FL2の凸状部PR1および複数本の第2配線材W2の上に、第3A封止材FL3aBとなる第3Aシート部SE3aBを配置する。このとき、例えば、第2封止材FL2の上のうちの第3Aシート部SE3aBの周囲に、第3B封止材FL3bBとなる第3Bシート部SE3bBを配置する。ここでは、第3Aシート部SE3aBと第3Bシート部SE3bBとは、一体的な1つのシートSE3Bの形態を有していてもよいし、別体の2つのシートSE3Bの形態を有していてもよい。換言すれば、第6工程では、第3封止材FL3Bとなる1つ以上のシートSE3Bを第2封止材FL2上に配置すればよい。また、上記第6工程では、例えば、第3Aシート部SE3aBおよび第3Bシート部SE3bBの上に、第2保護部材PL2として遮水性を有する板材を重ねるように配置する。そして、上記第7工程において、例えば、第3Aシート部SE3aBおよび第3Bシート部SE3bBを加熱することで流動可能な状態とし、第2封止材FL2と、第3封止材FL3Bと、第2保護部材PL2と、を一体化する。
<2−3.第4実施形態>
上記各実施形態において、例えば、図13で示されるように、上記第3封止材FL3は、この第3封止材FL3と同様な形態を有している第3封止材FL3Cに変更されてもよい。ここで、第3封止材FL3Cは、例えば、第3A封止材FL3aCと第3B封止材FL3bCとを有している。第3A封止材FL3aCは、上記第3A封止材FL3aBと同様に、第2封止材FL2のうちの凸状部PR1、ならびに複数本の第2配線材W2のうちの第2封止材FL2と第2保護部材PL2との間に位置している部分、を覆っている状態で位置している。第3B封止材FL3bCは、上記第3B封止材FL3bBと同様に、第3A封止材FL3aCの周囲において第2封止材FL2を第2保護部材PL2側から覆っている状態で位置している。これらの第3A封止材FL3aCおよび第3B封止材FL3bCは、例えば、厚さの異なる第3Aシート部SE3aCおよび第3Bシート部SE3bCを用いてラミネート処理によって形成されるものである。ここで、第3Aシート部SE3aCは、例えば、加熱によって第3A封止材FL3aCとなるシート部である。第3Bシート部SE3bCは、例えば、加熱によって第3B封止材FL3bCとなる、第3Aシート部SE3aCよりも厚さが大きなシート部である。換言すれば、第3Aシート部SE3aCの方が第3Bシート部SE3bCよりも厚さが小さい。このような構成が採用されれば、例えば、ラミネート処理が行われる際に、凸状部PR1および複数本の第2配線材W2などの存在に拘わらず、第3封止材FL3Cにおいて第2保護部材PL2が存在している−Z方向の側に突起している突起部が生じにくい。
ここで、第2保護部材PL2が、遮水性を有するガラスまたはアクリル樹脂などの板材であれば、補修前の第1太陽電池モジュール100の柔軟性を有する保護シートBS1とは異なり、第2保護部材PL2は柔軟性を有していない。このような場合であっても、例えば、第3封止材FL3Cにおいて第2保護部材PL2の側に突起部が生じにくければ、第3封止材FL3Cと平坦な第2保護部材PL2との間に空隙が発生しにくくなる。このため、例えば、第3封止材FL3Cと平坦な第2保護部材PL2との間に空気が残留しにくくなる。その結果、例えば、第3封止材FL3Cと第2保護部材PL2との密着性が向上して、第2保護部材PL2が第3封止材FL3Cから剥離しにくい。また、例えば、第2封止材FL2の表面上の凹凸と第2配線材W2とを埋めるための第3封止材FL3Bの厚さの増大が低減され、第3封止材FL3Cの材料の使用量が低減され得る。したがって、例えば、補修後の第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
上記構成が採用される場合には、上記第1工程において準備される補修前の第1太陽電池モジュール100では、例えば、図7で示されるように、第1配線材W1が第1部分PT1を有し、第2封止材FL2が凸状部PR1を有し、絶縁部材IN1が存在している。また、上記第6工程において、例えば、図15(c)から図15(d)に示されるように、第2封止材FL2の凸状部PR1および複数本の第2配線材W2の上に、第3A封止材FL3aCとなる第3Aシート部SE3aCを配置する。このとき、例えば、第2封止材FL2の上のうちの第3Aシート部SE3aCの周囲に、第3B封止材FL3bCとなる第3Bシート部SE3bCを配置する。第3Bシート部SE3bCは、第3Aシート部SE3aCよりも小さな厚さを有している。ここでは、第3Aシート部SE3aCと第3Bシート部SE3bCとは、一体的な1つのシートSE3Cの形態を有していてもよいし、別体の2つのシートSE3Cの形態を有していてもよい。換言すれば、第6工程では、第3封止材FL3Cとなる1つ以上のシートSE3Cを第2封止材FL2上に配置すればよい。また、上記第6工程では、例えば、第3Aシート部SE3aCおよび第3Bシート部SE3bCの上に、第2保護部材PL2として遮水性を有する板材を重ねるように配置する。そして、上記第7工程において、例えば、第3Aシート部SE3aCおよび第3Bシート部SE3bCを加熱することで流動可能な状態とし、第2封止材FL2と、第3封止材FL3Cと、第2保護部材PL2と、を一体化する。
<3.その他>
上記第1実施形態および第2実施形態では、例えば、第2保護部材PL2,PL2Aは、第1太陽電池モジュール100の保護シートBS1のような、ある程度の柔軟性を有するシート状のものであってもよい。
上記各実施形態では、例えば、第1太陽電池モジュール100に第1フレームFM1が存在していなくてもよい。この場合には、例えば、第1太陽電池モジュール100を補修して第2太陽電池モジュール200,200Aを製造する際に、第1フレームFM1を取り外す工程が不要となる。
上記各実施形態では、例えば、第2太陽電池モジュール200に第2フレームFM2が存在していなくてもよい。この場合には、例えば、第2太陽電池パネルPN2に第2フレームFM2を取り付ける工程が不要となる。このとき、例えば、第2太陽電池パネルPN2が第2太陽電池モジュール200となり得る。
上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、いうまでもない。
100 第1太陽電池モジュール
200,200A 第2太陽電池モジュール
AT1,AT2 接着剤
BS1 保護シート
BX1 第1端子ボックス
BX2,BX2A 第2端子ボックス
CE1 太陽電池素子
EG2 外周部
FI1 第1絶縁フィルム
FI2 第2絶縁フィルム
FL1 第1封止材
FL2 第2封止材
FL3,FL3B,FL3C 第3封止材
FL3aB,FL3aC 第3A封止材
FL3bB,FL3bC 第3B封止材
FL4 第4封止材
FM1 第1フレーム
FM2 第2フレーム
IN1 絶縁部材
PL1 第1保護部材
PL2,PL2A 第2保護部材
PN1 第1太陽電池パネル
PN2,PN2A 第2太陽電池パネル
PT1 第1部分
S1,S2,S3,S4,S5,S6 太陽電池素子群
SE3,SE3B,SE3C,SE4 シート
SE3aB,SE3aC 第3Aシート部
SE3bB,SE3bC 第3Bシート部
SK2 積層体
SK3 基部
Sf1 前面
Sf2 裏面
TB1 接続導体
TH1 貫通孔
W1,W1a,W1b,W1c,W1d 第1配線材
W2,W2a,W2b,W2c,W2d 第2配線材
WU2 配線ユニット
このような構成が採用されれば、例えば、図4で示されるように、第1部分PT1と絶縁部材IN1と第2封止材FL2とが重なった厚い部分が形成されやすい。このため、例えば、第2封止材FL2の第1部分PT1とは反対側の表面が第1部分PT1の上方で凸状部PR1を形成しやすい。この場合には、第2保護部材PL2が、遮水性を有するガラスまたはアクリル樹脂などの板材であれば、補修前の第1太陽電池モジュール100の柔軟性を有する保護シートBS1とは異なり、第2保護部材PL2は柔軟性を有していない。そこで、例えば、第2保護部材PL2を平面透視した場合に、第2配線材W2が、第1部分PT1と重なっていない状態で位置していれば、第3封止材FL3の厚さが薄くても、第3封止材FL3によって凸状部PR1を埋めやすい。その結果、例えば、第3封止材FL3と平坦な第2保護部材PL2との間に空隙が発生しにくくなる。換言すれば、例えば、第3封止材FL3と平坦な第2保護部材PL2との間に空気が残留しにくくなる。よって、例えば、第3封止材FL3と第2保護部材PL2との密着性が向上する。このため、第2保護部材PL2が剥離しにくい。また、例えば、第2封止材FL2の表面上の凹凸と第2配線材W2とを埋めるための第3封止材FL3の厚さの増大が低減され、第3封止材FL3の材料の使用量が低減され得る。したがって、例えば、補修後の第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
まず、第1工程ST1では、例えば、補修前の第1太陽電池モジュール100を準備する。ここでは、第1太陽電池モジュール100は、例えば、図7で示されるように、第1保護部材PL1と、第1封止材FL1と、N枚の太陽電池素子CE1と、第2封止材FL2と、保護シートBS1と、複数本の第1配線材W1と、第1端子ボックスとBX1と、を備えている、太陽電池パネル(第1太陽電池パネルともいう)PN1を含む。ここで、第1保護部材PL1は、例えば、上述したように、透光性を有する板状の部材である。保護シートBS1は、例えば、ポリプロピレンおよびポリオレフィンのうちの1種あるいは2種の樹脂などで構成されている状態で位置している耐水性を有するシートである。N枚の太陽電池素子CE1は、例えば、第1保護部材PL1と保護シートBS1との間に位置している。例えば、第1保護部材PL1と保護シートBS1とが対向している状態で位置しており、第1保護部材PL1と保護シートBS1との間に、N枚の太陽電池素子CE1が位置している。第1封止材FL1は、例えば、上述したように、第1保護部材PL1とN枚の太陽電池素子CE1との間において、N枚の太陽電池素子CE1を第1保護部材PL1側から覆っている状態で位置している。第2封止材FL2は、例えば、N枚の太陽電池素子CE1と保護シートBS1との間において、N枚の太陽電池素子CE1を保護シートBS1側から覆っている状態で位置している。複数本の第1配線材W1は、例えば、N枚の太陽電池素子CE1と電気的に接続している状態で、第2封止材FL2および保護シートBS1を貫通している状態で位置している。第1端子ボックスBX1は、例えば、保護シートBS1上に位置し、複数本の第1配線材W1が接続されている状態で位置している端子を有している。この第1端子ボックスBX1は、例えば、N枚の太陽電池素子CE1における発電で得られた電気をケーブル(不図示)などで第1太陽電池モジュール100の外部に出力することができる。
ここで、例えば、第1フレームFM1を、第2太陽電池モジュール200の第2フレームFM2として再利用することが考えられる。この場合には、例えば、第1太陽電池モジュール100から第1フレームFM1を取り外す際に、第1フレームFM1のうちの第1太陽電池パネルPN1とは逆側に位置している面(外周面ともいう)に、当て木当接させてもよい。当て木としては、例えば、第1フレームFM1よりも強度の高い棒状の部材が採用される。これにより、例えば、第1太陽電池モジュール100から第1フレームFM1を取り外す際に、第1フレームFM1に歪みが生じにくい。当て木は、例えば、木製のものに限られず、金属の表面に樹脂が被覆されたものなど、各種の素材によって構成されたものでもよい。例えば、この当て木に電熱線ヒータなどが付されていれば、第1フレームFM1を容易に加熱することができる。
次に、第9工程ST9では、例えば、図9(e)で示されるように、第2保護部材PL2の裏面Sf2上に第2端子ボックスBX2を取り付ける。ここでは、例えば、シリコーン系の樹脂などの接着剤AT2によって第2端子ボックスBX2を裏面Sf2上に固定する。これにより、補修後の第2太陽電池パネルPN2が完成する。
図12の例では、太陽電池パネルPN2Aは、上記太陽電池パネルPN2を基本構成として、上記第2保護部材PL2の代わりに、角部に切り欠き部CN2Aを有する第2保護部材PL2Aを有する。さらに、第2保護部材PL2Aの切り欠き部CN2Aにおいて、第2配線材W2が、第2封止材FL2と第3封止材FL3との間から外部に引き出されている状態で位置している。また、上記第2端子ボックスBX2の代わりに、第2保護部材PL2Aの切り欠き部CN2Aの段差部に嵌合するような第2端子ボックスBX2Aが採用されている。このような構成が採用されれば、例えば、第2保護部材PL2Aの貫通孔TH1に対する第2配線材W2の位置合わせが不要となり、複数本の第2配線材W2の配設が容易となる。すなわち、例えば、第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
ここで、第2保護部材PL2が、遮水性を有するガラスまたはアクリル樹脂などの板材であれば、補修前の第1太陽電池モジュール100の柔軟性を有する保護シートBS1とは異なり、第2保護部材PL2は柔軟性を有していない。このような場合であっても、例えば、第3封止材FL3Cにおいて第2保護部材PL2の側に突起部が生じにくければ、第3封止材FL3Cと平坦な第2保護部材PL2との間に空隙が発生しにくくなる。このため、例えば、第3封止材FL3Cと平坦な第2保護部材PL2との間に空気が残留しにくくなる。その結果、例えば、第3封止材FL3Cと第2保護部材PL2との密着性が向上して、第2保護部材PL2が第3封止材FL3Cから剥離しにくい。また、例えば、第2封止材FL2の表面上の凹凸と第2配線材W2とを埋めるための第3封止材FL3の厚さの増大が低減され、第3封止材FL3Cの材料の使用量が低減され得る。したがって、例えば、補修後の第2太陽電池モジュール200の使用可能な期間を容易に延ばすことができる。
上記各実施形態では、例えば、第2太陽電池モジュール200に第2フレームFM2が存在していなくてもよい。この場合には、例えば、第2太陽電池パネルPN2に第2フレームFM2を取り付ける工程が不要となる。この場合には、例えば、第2太陽電池パネルPN2が第2太陽電池モジュール200となり得る。

Claims (9)

  1. 透光性を有する板状の第1保護部材と、
    第2保護部材と、
    前記第1保護部材と前記第2保護部材との間に位置している1以上の太陽電池素子と、
    前記第1保護部材と前記1以上の太陽電池素子との間において前記1以上の太陽電池素子を前記第1保護部材側から覆っている状態で位置している第1封止材と、
    前記1以上の太陽電池素子と前記第2保護部材との間において前記1以上の太陽電池素子を前記第2保護部材側から覆っている状態で位置している第2封止材と、
    前記第2封止材と前記第2保護部材との間において前記第2封止材を前記第2保護部材側から覆っている状態で位置している第3封止材と、
    前記1以上の太陽電池素子に電気的に接続しており且つ前記第2封止材を貫通している状態で位置している複数本の第1配線材と、
    前記第2封止材と前記第2保護部材との間において前記複数本の第1配線材に接続している状態で位置している複数本の第2配線材と、を備えている、太陽電池モジュール。
  2. 請求項1に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第2保護部材は、遮水性を有する板材、を含む、太陽電池モジュール。
  3. 請求項2に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第1配線材と前記1以上の太陽電池素子との間に位置している絶縁部材、を備え、
    前記第1配線材は、前記第2封止材と前記1以上の太陽電池素子との間に位置している第1部分を有しており、
    前記絶縁部材は、前記第1部分と前記1以上の太陽電池素子との間に位置し、
    前記第2保護部材を平面透視した場合に、前記第2配線材は、前記第1部分と重なっていない状態で位置している、太陽電池モジュール。
  4. 請求項2または請求項3に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第2封止材は、該第2封止材の外周部に近づくほど厚さが小さくなる傾向を有している状態で位置し、
    前記第3封止材は、該第3封止材の外周部に近づくほど厚さが大きくなる傾向を有している状態で位置している、太陽電池モジュール。
  5. 請求項1から請求項4の何れか1つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記複数本の第2配線材が予め設定された間隔で並んでおり且つ第1絶縁フィルムと第2絶縁フィルムとによって挟まれて一体化している状態で、前記第2封止材と前記第3封止材との間に位置している配線ユニットと、
    前記第2封止材と前記配線ユニットとの間に位置しており、前記第2封止材よりも小さな第4封止材と、を備えている、太陽電池モジュール。
  6. 請求項1から請求項5の何れか1つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記第3封止材は、前記第2封止材よりも多くの受酸剤を含有している、太陽電池モジュール。
  7. 透光性を有する板状の第1保護部材と、保護シートと、前記第1保護部材と前記保護シートとの間に位置している1以上の太陽電池素子と、前記第1保護部材と前記1以上の太陽電池素子との間において前記1以上の太陽電池素子を前記第1保護部材側から覆っている状態で位置している第1封止材と、前記1以上の太陽電池素子と前記保護シートとの間において前記1以上の太陽電池素子を前記保護シート側から覆っている状態で位置している第2封止材と、前記1以上の太陽電池素子に電気的に接続している状態で、前記第2封止材および前記保護シートを貫通している状態で位置している複数本の第1配線材と、前記保護シート上に位置し、前記複数本の第1配線材が接続されている状態で位置している端子を有している端子ボックスと、を備えている、補修前の太陽電池モジュールを準備する第1工程と、
    前記保護シート上から前記端子ボックスを取り外す第2工程と、
    前記複数本の第1配線材のうちの前記保護シートから前記端子に至る部分を切断する第3工程と、
    前記第2封止材の上から前記保護シートを剥がす第4工程と、
    前記複数本の第1配線材のうちの前記第2封止材から突出している部分に、複数本の第2配線材を接続する第5工程と、
    前記第2封止材の上に、第3封止材となる1つ以上のシートと第2保護部材とを重ねるように配置する第6工程と、
    前記1つ以上のシートを加熱して、前記第2封止材と前記第3封止材と前記第2保護部材とを一体化する第7工程と、を有する、太陽電池モジュールの製造方法。
  8. 請求項7に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記第1工程において、前記第1配線材が、前記第2封止材と前記1以上の太陽電池素子との間に位置している第1部分を有しているとともに、前記補修前の太陽電池モジュールが、前記第1部分と前記1以上の太陽電池素子との間に位置している絶縁部材、を備えており、前記第2封止材が、前記第1部分の上に位置している状態で前記保護シートの側に突出している凸状部を有しており、
    前記第6工程において、前記1つ以上のシートに含まれている第3Aシート部を、前記凸状部および前記複数本の第2配線材の上に配置するとともに、前記1つ以上のシートに含まれており且つ前記第3Aシート部よりも小さなメルトフローレートを有する第3Bシート部を、前記第2封止材の上のうちの前記第3Aシート部の周囲に配置して、前記第3Aシート部および前記第3Bシート部の上に、前記第2保護部材として遮水性を有する板材を配置する、太陽電池モジュールの製造方法。
  9. 請求項7に記載の太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記第1工程において、前記第1配線材が、前記第2封止材と前記1以上の太陽電池素子との間に位置している第1部分を有しているとともに、前記補修前の太陽電池モジュールが、前記第1部分と前記1以上の太陽電池素子との間に位置している絶縁部材、を備えており、前記第2封止材が、前記第1部分の上に位置している状態で前記保護シートの側に突出している凸状部を有しており、
    前記第6工程において、前記1つ以上のシートに含まれている第3Aシート部を、前記凸状部および前記複数本の第2配線材の上に配置するとともに、前記1つ以上のシートに含まれており且つ前記第3Aシート部よりも大きな厚さを有する第3Bシート部を、前記第2封止材の上のうちの前記第3Aシート部の周囲に配置して、前記第3Aシート部および前記第3Bシート部の上に、前記第2保護部材として遮水性を有する板材を配置する、太陽電池モジュールの製造方法。
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