WO2012165002A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2012165002A1
WO2012165002A1 PCT/JP2012/056887 JP2012056887W WO2012165002A1 WO 2012165002 A1 WO2012165002 A1 WO 2012165002A1 JP 2012056887 W JP2012056887 W JP 2012056887W WO 2012165002 A1 WO2012165002 A1 WO 2012165002A1
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WO
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Prior art keywords
solar cell
region
water vapor
cell module
power generation
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/056887
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸弘 吉嶺
祐 石黒
俊行 佐久間
神野　浩
直人 今田
Original Assignee
三洋電機株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 三洋電機株式会社 filed Critical 三洋電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H02S30/10—Frame structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module.
  • Patent Document 1 describes, as an example, a solar cell module having a module main body having a plurality of solar cells arranged in a filler and a frame attached to the peripheral edge of the module main body. .
  • a waterproofing water stop material is disposed between the frame body and the module body. Thereby, it is suppressed that a water
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a solar cell module having improved weather resistance.
  • the solar cell module includes a module main body and a frame.
  • the module body has a solar cell and a sealing material.
  • the sealing material seals the solar cell.
  • the frame has a recess into which the module body is inserted.
  • the module main body includes a power generation region, a peripheral region, and an intermediate region.
  • the power generation area is an area where solar cells are arranged.
  • the peripheral area is an area arranged in the convex part of the frame.
  • the intermediate region is a region located between the power generation region and the peripheral region.
  • the module body further includes a low water vapor permeable material.
  • the low water vapor permeable material is disposed in at least a part of the intermediate region.
  • the low water vapor transmission material has a lower water vapor transmission rate than the sealing material.
  • a solar cell module having improved weather resistance can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the solar cell module according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the solar cell module according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to the third embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to the fourth embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to the fifth embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to the sixth embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module according to the seventh embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the solar cell module according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module according to the eighth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module according to the ninth embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the solar cell module according to the tenth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a solar cell module 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the solar cell module 1 includes a module body 20 and a frame body 11.
  • the module main body 20 includes a first protection member 23 and a second protection member 24, and a plurality of solar cells 22 arranged between the first and second protection members 23 and 24.
  • the plurality of solar cells 22 are electrically connected to each other by the wiring member 14, and are sealed between the first protective member 23 and the second protective member 24 by the sealing material 25.
  • the water vapor permeability of the first protective member 23 and the second protective member 24 is lower than the water vapor permeability of the sealing material 25.
  • the first protective member 23 transmits light having a wavelength that contributes to power generation by the solar cell 22.
  • the terminal box 12 for taking out the generated power of the solar cell 22 may be provided on the surface of the second protective member 24.
  • the solar cell 22 can be configured using various semiconductor materials such as a crystalline semiconductor and a thin film semiconductor.
  • the solar cell 22 has a first main surface 22a and a second main surface 22b.
  • the first main surface 22 a faces the first protection member 23, and the second main surface 22 b faces the second protection member 24. Accordingly, the first main surface 22 a becomes the light receiving surface of the solar cell 22.
  • the solar cell 22 has a positive electrode and a negative electrode.
  • the solar cell according to this embodiment has a positive electrode on the first main surface 22a and a negative electrode on the second main surface 22b.
  • the positive electrode provided on the first main surface 22a serving as the light receiving surface is disposed on the first main surface 22a so that light transmitted through the first protection member 23 can enter the first main surface 22a.
  • the negative electrode provided on the second main surface 22b may be partially provided on the second main surface 22b, or provided so as to cover substantially the entire second main surface 22b. May be.
  • the positive electrode on the first main surface 22a has a smaller area than the negative electrode on the second main surface 22b in order to reduce light shielding loss.
  • a plurality of solar cells 22 arranged at intervals in one direction (y direction) are electrically connected to each other by a wiring member 14 to form a solar cell string 21.
  • the plurality of solar cells 22 are electrically connected to each other.
  • the solar cell according to the present invention is not limited to this, and may include a negative electrode on the first main surface 22a and a positive electrode on the second main surface 22b. Or you may have the electrode for positive electrodes and the electrode for negative electrodes only on the 2nd main surface 22b. In this case, the wiring for the positive electrode on the second main surface 22b of one solar cell 22 and the negative electrode on the second main surface 22b of the other solar cell 22 among the solar cells arranged adjacent to each other. By connecting the material 14, the plurality of solar cells 22 are electrically connected to each other.
  • the plurality of solar cell strings 21 are arranged at predetermined intervals in another direction (x direction) intersecting with one direction, and the solar cell strings 21 adjacent in the x direction are electrically connected to each other. Yes. For this reason, in the solar cell module 1, the plurality of solar cells 22 are arranged in a matrix at intervals from each other along the x direction and the y direction.
  • the first protective member 23 protects the first main surface (light receiving surface) 22 a side of the solar cell 22. As described above, the first protective member 23 transmits light having a wavelength that contributes to power generation of the solar cell 22.
  • the 1st protection member 23 can be comprised with the glass plate, a plastic plate, etc. which have translucency.
  • the second protective member 24 protects the second main surface (back surface) 22b side of the solar cell 22.
  • the second protective member 24 can be composed of a resin film such as a polyethylene terephthalate (PET) film, a laminated film in which a metal foil such as an Al foil is interposed between laminated resin films, or a steel plate. .
  • the sealing material 25 seals the solar cell 22 between the first protective member 23 and the second protective member 24. At least the sealing material 25 disposed between the solar cell 22 and the first protective member 23 has translucency.
  • the sealing material 25 can be made of a resin such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl butyral (PVB), polyethylene (PE), polyurethane (PU), and the like.
  • the module body 20 includes a terminal box 12 for taking out the output wiring on the surface of the second protective member 24.
  • the terminal box 12 is normally attached to one side of the module body 20 having a rectangular shape. In the present embodiment, the terminal box 12 is attached close to the short side located on the y2 side from the center in the y direction on the back surface.
  • the terminal box 12 is often installed on the water side in consideration of workability such as the ease of inter-module wiring. Further, by installing the terminal box 12 on the water side in this way, it is possible to reduce the influence of rainwater on the terminal box 12.
  • the frame 11 is attached to the peripheral edge of the module body 20.
  • the frame body 11 is arranged so as to surround the outer periphery of the module main body 20.
  • the frame 11 has a recess 11a into which the peripheral edge of the module body 20 is inserted.
  • the recess 11a includes a first plate-like portion 11b located on the first protection member 23 side of the module body 20, a second plate-like portion 11c located on the second protection member 24 side, and a first plate. 11d and the connection part 11d which has connected the 2nd plate-shaped part 11c.
  • the frame 11 is attached to the periphery of the module body 20 by inserting the periphery of the module body 20 into the recess 11a.
  • a water blocking material 13 is disposed in the gap between the frame body 11 and the module body 20.
  • the water stop material 13 can be composed of, for example, silicone resin, butyl rubber, or the like.
  • the constituent material of the frame 11 is not particularly limited as long as it can provide the frame 11 with sufficient strength to hold the module body 20.
  • the frame 11 can be made of, for example, a metal such as aluminum or iron, an alloy such as stainless steel, or a resin.
  • the module main body 20 has a power generation region 20a in which a plurality of solar cells 22 are arranged and a non-power generation region, and the solar cells 22 generate power by light incident on the power generation region 20a.
  • the power generation region 20a is located at the center portion of the module body 20, and the non-power generation region is located on the outer peripheral side so as to surround the power generation region 20a.
  • the non-power generation region has a peripheral region 20b housed in the recess 11a of the frame 11, and an intermediate region 20c located between the power generation region 20a and the peripheral region 20b.
  • the intermediate region 20c surrounds the power generation region 20a, and the peripheral region 20b surrounds the intermediate region 20c.
  • the intermediate region 20c includes first to fourth intermediate regions 20c1 to 20c4 so as to correspond to the four sides of the module body 20 having a rectangular shape (see FIG. 1).
  • the first intermediate region 20c1 is located on the y1 side of the power generation region 20a.
  • the second intermediate region 20c2 is located on the y2 side of the power generation region 20a.
  • the third intermediate region 20c3 is located on the x1 side of the power generation region 20a.
  • the fourth intermediate region 20c4 is located on the x2 side of the power generation region 20a.
  • the width of the intermediate region 20c is, for example, preferably about 1 mm to 50 mm, and more preferably about 5 mm to 50 mm.
  • the module body 20 further includes a low water vapor permeable material 30.
  • the water vapor transmission rate of the low water vapor transmission material 30 is lower than the water vapor transmission rate of the sealing material 25. That is, the low water vapor transmission material 30 is made of a material having a lower water vapor transmission rate than the material constituting the sealing material 25.
  • the low water vapor transmission material 30 can be made of, for example, glass, ceramics, or a resin having a lower water vapor transmission rate than the sealing material 25.
  • the low water vapor permeable material 30 is disposed in at least a part of the intermediate region 20c.
  • the low water vapor permeable material 30 is provided in a frame shape so as to surround the power generation region 20a.
  • the low water vapor permeable material 30 is disposed at least at a part in the thickness direction of the sealing material 25.
  • the low water vapor permeable material 30 is disposed so as to extend from the first protective member 23 to the second protective member 24.
  • the low water vapor permeable material 30 is provided so as to reach from the one side surface in the thickness direction of the sealing material 25 to the other side surface.
  • the module main body 20 is disposed in at least a part of the intermediate region 20 c, and the solar cell module 1 has a low water vapor permeability that is lower than the water vapor permeability of the sealing material 25. It has a water vapor permeable material 30. For this reason, the solar cell module 1 has improved weather resistance. This point will be described below.
  • a water stop material 13 such as silicone.
  • the water blocking material 13 it is difficult to completely prevent moisture from entering between the module main body 20 and the frame body 11.
  • liquid water may be generated between the module main body 20 and the frame 11 due to condensation of water vapor that has entered between the module main body 20 and the frame 11.
  • rainwater or the like enters between the module body 20 and the frame body 11 after long-term use.
  • the water that has once entered between the module main body 20 and the frame body 11 is hardly released to the outside due to the presence of the water blocking material 13, and is transmitted through the sealing material 25 from the outer periphery of the module main body 20. Invade inside. When the moisture enters the inside of the module main body 20 in this way, the weather resistance of the module decreases.
  • the low water vapor transmission material 30 having a water vapor transmission rate lower than the water vapor transmission rate of the sealing material 25 is disposed in at least a part of the intermediate region 20c. For this reason, even if moisture that has entered between the module body 20 and the frame body 11 enters the module body 20 from the outer periphery, it is suppressed from diffusing into the power generation region 20a by the low water vapor permeable material 30. Is done. Therefore, since the amount of moisture reaching the power generation region 20a can be reduced, deterioration of the solar cell 22 due to moisture can be suppressed. As a result, improved weather resistance can be realized.
  • the water vapor transmission rate of the low water vapor transmission material 30 is preferably 1/2 or less, and 1/10 or less of the water vapor transmission rate of the sealing material 25. Is more preferable.
  • the second protective member 24 is provided so as to cover the power generation region 20 a, while the portion outside the low water vapor permeable material 30 in the intermediate region 20 c, that is, the portion on the peripheral region 20 b side.
  • the second protective member 24 is not provided on at least a part of these.
  • the sealing material 25 is directly exposed to the outside.
  • the water vapor permeability of the surface layer of the power generation region 20a is lowered, and the water vapor permeability of the surface layer is low in the water vapor transmission rate at least in a part of the intermediate region 20c on the side of the peripheral region 20b from the low water vapor permeable material 30.
  • a portion higher than the water vapor permeability of the material 30 is provided. For this reason, even if moisture that has entered between the module main body 20 and the frame body 11 enters the module main body 20 from the outer periphery, at least a part of the moisture in the intermediate area 20c reaches the power generation area. It is discharged to the outside from the portion where the water vapor permeability is high. Further, the moisture whose diffusion to the power generation region 20a side by the low water vapor permeable material 30 is also released to the outside from the portion where the water vapor permeability of the intermediate region 20c is high. Therefore, since the amount of moisture reaching the power generation region 20a can be further reduced, deterioration of the solar cell 22 due to moisture can be more effectively suppressed. As a result, more improved weather resistance can be realized.
  • a sealing material sheet for constituting a portion of the sealing material 25 on the first protective member 23 side, a plurality of solar cells 22, and a first of the sealing material 25 are arranged in this order.
  • a sealing material sheet for configuring the first protective member 23 side portion of the sealing material 25 and a second protective member 24 side portion are configured.
  • a laminated body is obtained by disposing the low water vapor permeable material 30 between the sealing material sheets.
  • the module main body 20 is produced by laminating this laminate. In this laminating step, the laminating apparatus and the portion exposed from the second protective member 24 of the sealing material sheet are exposed from the second protective member 24 of the sealing material sheet so as not to be fused. It is preferable to arrange a release film on the portion.
  • a curing process for forming a crosslinked structure in the encapsulant 25 may be performed after the laminating process.
  • the solar cell module 1 can be completed by attaching the frame 11 to the outer periphery of the module body 20.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the solar cell module 2 in the second embodiment.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the solar cell module 2 has a module body 20 having a polygonal shape, specifically a rectangular shape, like the solar cell module 1.
  • a terminal box 12 electrically connected to the solar cell 22 is attached to the module body 20 so as to be shifted to one side of the module body 20 on the y2 side.
  • the terminal box 12 accommodates wiring and the like electrically connected to the solar cell 22.
  • the low water vapor permeable material 30 is disposed in at least a part of the other side of the intermediate region 20c that is different from the side on which the terminal box 12 of the module body 20 is attached to be shifted. It is not arranged on the one side.
  • the low water vapor permeable material 30 is the first on the other side of the intermediate region 20c facing the one side to which the terminal box 12 of the module body 20 is attached by being offset. Is provided in the intermediate region 20c1.
  • the low water vapor transmission material 30 is continuously arranged from the x1 side end portion of the first intermediate region 20c1 to the x2 side end portion.
  • the low water vapor permeable material 30 may be disposed in at least a part of the third and fourth intermediate regions 20c3 and 20c4.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module 3 according to the third embodiment.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the second protective member 24 is arranged not only in the power generation region 20a but also in the peripheral region 20b and the intermediate region 20c. That is, the second protective member 24 covers substantially the entire back surface of the sealing material 25. Even in this case, penetration of moisture into the power generation region 20a is effectively suppressed by the low water vapor permeable material 30. Therefore, improved weather resistance can be realized.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module 4 in the fourth embodiment.
  • a recess 25 a is provided in a portion located in the intermediate region 20 c of the sealing material 25.
  • region 20a is provided in the intermediate
  • the cross-sectional area of the moisture transmission path from the portion located in the peripheral region 20b of the sealing material 25 to the portion located in the power generation region 20a is small. Therefore, it is suppressed more effectively that the water
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module 5 in the fifth embodiment.
  • the solar cell module 5 is different from the solar cell module 4 in that the second protective member 24 is not provided at least on the surface of the recess 25b in the intermediate region, and the sealing material 25 is exposed on the surface of the recess 25b. According to this configuration, since moisture is released to the outside from the portion where the sealing material is exposed, further improved weather resistance can be realized.
  • the solar cell modules 4 and 5 have the recessed parts 25a and 25b in the peripheral area
  • the position of the recessed parts 25a and 25b is not limited to this.
  • the positions where the recesses 25a and 25b are provided may be on the power generation region 20a side of the low water vapor transmission material 30, or may be provided on both the peripheral region 20b side and the power generation region 20a side of the low water vapor transmission material 30.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module 6 in the sixth embodiment.
  • the solar cell module 6 is different from the solar cell module 4 in that a region 25c where the sealing material 25 does not exist is provided in the intermediate region 20c. According to this configuration, the transfer of moisture to the power generation region 20a via the sealing material 25 can be more reliably suppressed.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module 7 in the seventh embodiment.
  • the solar cell module 7 is different from the solar cell module 5 in that a region 25c where the sealing material 25 does not exist is provided in the intermediate region 20c. According to this configuration, the transmission of moisture to the power generation region 20a via the sealing material 25 can be more reliably suppressed.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module 8 according to the eighth embodiment.
  • the solar cell module 8 differs from the solar cell module 6 in that the peripheral region 20b includes a region where the sealing material 25 is not provided. Specifically, the sealing material 25 is not provided on the entire peripheral region 20b. Or even if it exists, the thickness is extremely thinner than the thickness in the electric power generation area
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module 9 according to the ninth embodiment.
  • the second protective member 24 is not provided in at least a part of the intermediate region 20c, and the sealing material 25 is exposed, thereby generating water vapor permeability of at least a part of the surface layer of the intermediate region 20c.
  • region 20a was demonstrated.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the second protection member 24 is composed of a first protection member piece 24a and a second protection member piece 24b.
  • the first protection member piece 24a is provided so as to cover the power generation region 20a and the intermediate region 20c.
  • the second protective member piece 24 b is provided so as to cover at least a part of the portion located on the peripheral region 20 b side with respect to the low water vapor permeable material 30.
  • the second protective member piece 24b has a higher water vapor transmission rate than the first protective member piece 24a.
  • the 2nd protection member 24 is comprised so that the water vapor permeability of the part located in the intermediate
  • moisture entry into the power generation region 20 a is restricted by the low water vapor permeable material 30, and moisture is diffused from the surface layer of the intermediate region 20 c to the outside of the sealing material 25, so that improved weather resistance Sex can be obtained.
  • the first protective member piece 24a is positioned between a pair of polyethylene terephthalate (PET) resin layers having a thickness of 50 ⁇ m and a pair of PET resin layers, and the thickness is 10 ⁇ m. It is composed of a laminate with a silicon oxide layer (water vapor permeability: 0.01 g / m 2 / day), and the second protective member piece 24b is a 30 ⁇ m thick PVF (polyvinyl fluoride) film (water vapor permeability: 25 g / day). m 2 / day).
  • PET polyethylene terephthalate
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the solar cell module 10 according to the tenth embodiment.
  • region in which the 2nd protection member 24 is provided is attached
  • region where the hatching was attached does not represent a cross section.
  • the solar cell module 10 has a module body 20 having a polygonal shape, specifically a rectangular shape, like the solar cell module 1.
  • a terminal box 12 electrically connected to the solar cell 22 is attached to the module body 20 so as to be shifted to one side of the module body 20 on the y2 side.
  • the terminal box 12 accommodates wiring and the like electrically connected to the solar cell 22.
  • the portion where the water vapor permeability of the surface layer is higher than the water vapor permeability of the surface layer of the power generation region 20a is such that the terminal box 12 of the module body 20 is shifted to one side of the intermediate region 20c. It is provided in a part on the other side different from the attached side, and is not provided in the part on the one side.
  • the second protective member 24 is provided in the entire second intermediate region 20c2, while the second intermediate member 20c1, 20c3, 20c4 has a second protection member 24 provided at least in part.
  • the protective member 24 is not provided.
  • the terminal box 12 In the solar cell module 10, moisture is released from a portion having a relatively high water vapor permeability provided in at least a part of the first, third, and fourth intermediate regions 20 c 1, 20 c 3, and 20 c 4, and is supplied to the terminal box 12. It is difficult for moisture to be released from the adjacent second intermediate region 20c2. For this reason, it is difficult for the released moisture to enter the terminal box 12. Therefore, the terminal box 12 is unlikely to deteriorate due to moisture released from the module body 20.
  • the portion having a relatively high water vapor permeability may be provided in at least a part of at least one of the first, second, third, and fourth intermediate regions 20c1, 20c2, 20c3, and 20c4. Further, the portion having a relatively high water vapor permeability need not be provided continuously, and may be provided in a dispersed manner.
  • the present invention includes various embodiments that are not described in the first to tenth embodiments.
  • the example in which the frame body 11 is provided so as to surround the module main body 20 has been described.
  • the frame body is only outside a part of the peripheral edge of the module main body. It may be provided.
  • the module main body includes a plurality of solar cells.
  • the module main body may have one solar cell.
  • the example in which the first protection member piece 24a and the second protection member piece 24b are arranged so as not to overlap each other has been described.
  • the first protection member piece 24a and the second protection member piece 24a are not disposed.
  • the member piece 24b may be arranged so that parts thereof overlap each other. There may be a slight gap between the first protective member piece 24a and the second protective member piece 24b.
  • Example 1 A solar cell module having a configuration substantially similar to that of the solar cell module 2 according to the second embodiment was produced using the following members.
  • Low water vapor permeable material 30 prismatic made of aluminum having a length of 100 mm, a width of 5 mm and a thickness of 1 mm
  • the thickness of the sealing material 25 positioned between the low water vapor permeable material 30 and the first protective member 23 3mm Thickness of the sealing material 25 located between the low water vapor permeable material 30 and the second protective member 24: about 0.3 mm
  • First protective member 23 length (y direction) 100 mm ⁇ width (x direction) 100 mm ⁇ thickness (z direction) 3.2 mm
  • Second protective member 24 length 70 mm ⁇ width 100 mm
  • Configuration of second protective member 24 Laminate of a pair of 50 ⁇ m thick polyethylene terephthalate (PET) resin layers and a silicon oxide layer having a thickness of 10 ⁇ m located between the pair of PET resin layers
  • Second protection Water vapor permeability of member 24 0.01 g / m 2 / day (40 ° C., 90 RH%) Water vapor permeability of the sealing material
  • a second protection member 24 is provided in the second to fourth intermediate regions 20c2 to 20c4.
  • Sealing material 25 An EVA sheet having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 0.6 mm was disposed on both sides of the solar cell 22.
  • Example 2 As the low water vapor permeable material 30, except that a prism made of an ionomer resin (water vapor permeability: 2 g / m 2 / day (40 ° C., 90 RH%)) having a length of 100 mm ⁇ a width of 10 mm ⁇ a thickness of 1.2 mm is used.
  • a solar cell module was produced in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 A solar cell module was produced in the same manner as in Example 1 except that the low water vapor permeable material was not provided.
  • Comparative Example 2 A solar cell module was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the second protective member was disposed so as to cover the intermediate region and the peripheral region.

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Abstract

　改善された耐候性を有する太陽電池モジュールを提供する。　太陽電池モジュール１は、モジュール本体２０と、枠体１１とを備えている。モジュール本体２０は、太陽電池２２及び太陽電池２２を封止する封止材２５を有する。枠体１１は、モジュール本体２０が挿入される凹部１１ａを有する。モジュール本体２０は、発電領域２０ａと、周縁領域２０ｂと、中間領域２０ｃとを有する。発電領域２０ａは、太陽電池２２が配されている領域である。周縁領域２０ｂは、枠体１１内に配されている領域である。中間領域２０ｃは、発電領域２０ａと周縁領域２０ｂとの間に位置する領域である。モジュール本体２０は、中間領域２０ｃの少なくとも一部に配されており、封止材２５よりも水蒸気透過度が低い低水蒸気透過材３０をさらに有する。

Description

太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池モジュールに関する。
　近年、環境負荷が小さなエネルギー源として、太陽電池モジュールに対する注目が高まってきている。例えば特許文献１には、その一例として、充填材中に配された複数の太陽電池を有するモジュール本体と、モジュール本体の周縁部に取り付けられた枠体とを有する太陽電池モジュールが記載されている。
　特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、枠体とモジュール本体との間に防水用の止水材が配されている。これにより、枠体とモジュール本体との間に水分が侵入することが抑制されている。その結果、水分による太陽電池モジュールの特性の劣化が抑制されている。
特開２０１０－１７１４００号公報
　近年、太陽電池モジュールの耐候性をさらに改善したいという要望がある。
　本発明は、斯かる点に鑑みて成されたものであり、その目的は、改善された耐候性を有する太陽電池モジュールを提供することにある。
　本発明に係る太陽電池モジュールは、モジュール本体と、枠体とを備えている。モジュール本体は、太陽電池及び封止材を有する。封止材は、太陽電池を封止している。枠体は、モジュール本体が挿入される凹部を有する。モジュール本体は、発電領域と、周縁領域と、中間領域とを含む。発電領域は、太陽電池が配された領域である。周縁領域は、枠体の凸部内に配された領域である。中間領域は、発電領域と周縁領域との間に位置する領域である。モジュール本体は、低水蒸気透過材をさらに有する。低水蒸気透過材は、中間領域の少なくとも一部に配されている。低水蒸気透過材は、封止材よりも水蒸気透過度が低い。
　本発明によれば、改善された耐候性を有する太陽電池モジュールを提供することができる。
図１は、第１の実施形態における太陽電池モジュールの模式的平面図である。 図２は、図１の線ＩＩ－ＩＩ部分の略図的断面図である。 図３は、第２の実施形態における太陽電池モジュールの模式的平面図である。 図４は、第３の実施形態における太陽電池モジュールの模式的断面図である。 図５は、第４の実施形態における太陽電池モジュールの模式的断面図である。 図６は、第５の実施形態における太陽電池モジュールの模式的断面図である。 図７は、第６の実施形態における太陽電池モジュールの模式的断面図である。 図８は、第７の実施形態における太陽電池モジュールの模式的断面図である。 図９は、第８の実施形態における太陽電池モジュールの模式的断面図である。 図１０は、第９の実施形態における太陽電池モジュールの模式的断面図である。 図１１は、第１０の実施形態における太陽電池モジュールの模式的平面図である。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
　また、実施形態などにおいて参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態など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、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率などが異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率などは、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
　《第１の実施形態》
　図１は、第１の実施形態における太陽電池モジュール１の模式的平面図である。図２は、図１の線ＩＩ－ＩＩ部分の略図的断面図である。
　太陽電池モジュール１は、モジュール本体２０と、枠体１１とを備えている。
　モジュール本体２０は、第１の保護部材２３及び第２の保護部材２４と、第１及び第２の保護部材２３、２４の間に配された複数の太陽電池２２とを有する。複数の太陽電池２２は、配線材１４によって互いに電気的に接続され、第１の保護部材２３及び第２の保護部材２４の間に、封止材２５によって封止されている。第１の保護部材２３及び第２の保護部材２４の水蒸気透過度は、封止材２５の水蒸気透過度よりも低い。太陽電池モジュール１では、第１の保護部材２３側から光が入射する。従って、第１の保護部材２３は、太陽電池２２の発電に寄与する波長の光を透過する。尚、太陽電池２２の発電電力を外部に取出すための端子ボックス１２を、第２の保護部材２４の表面上に設けても良い。
　太陽電池２２は、結晶系半導体、薄膜系半導体等、種々の半導体材料を用いて構成することができる。太陽電池２２は、第１主面２２ａと第２主面２２ｂとを有する。第１主面２２ａは第１の保護部材２３に対向し、第２主面２２ｂは第２の保護部材２４に対向する。従って、第１主面２２ａが太陽電池２２の受光面となる。太陽電池２２は、正極用電極と負極用電極を有する。本実施形態に係る太陽電池は、第１主面２２ａの上に正極用電極を有し、第２主面２２ｂの上に負極用電極を有している。
　受光面となる第１主面２２ａ上に設けられた正極用電極は、第１の保護部材２３を透過した光が第１主面２２ａに入射可能となるように、第１主面２２ａ上に部分的に設けられる。第２の主面２２ｂ上に設けられる負極用電極は、第２の主面２２ｂ上に部分的に設けられていても良いし、第２の主面２２ｂの略全面を覆うように設けられていても良い。第１主面２２ａ上の正極用電極は、遮光ロス低減のため、第２主面２２ｂ上の負極用電極よりも小さな面積を有する。
　図１に示されるように、一の方向（ｙ方向）に相互に間隔をおいて配列された複数の太陽電池２２は、配線材１４によって互いに電気的に接続され、太陽電池ストリング２１を構成する。具体的に、一の方向に隣り合って配列された一方の太陽電池２２の第１主面２２ａ上の正極用電極と、他方の太陽電池２２の第２主面２２ｂ上の負極用電極とに配線材１４が接続されることにより、これらの複数の太陽電池２２は互いに電気的に接続されている。
　尚、本発明に係る太陽電池は、これに限られず、第１主面２２ａ上に負極用電極、第２主面２２ｂ上に正極用電極を備えるものであっても良い。或いは、第２主面２２ｂ上にのみ正極用電極及び負極用電極を有していても良い。この場合、隣り合って配列された太陽電池のうち一方の太陽電池２２の第２主面２２ｂ上の正極用電極と、他方の太陽電池２２の第２主面２２ｂ上の負極用電極とに配線材１４が接続されることにより、これらの複数の太陽電池２２は互いに電気的に接続されることになる。
　複数の太陽電池ストリング２１は、一の方向と交差する他の方向（ｘ方向）に所定の間隔を隔てて配列され、ｘ方向に隣り合う太陽電池ストリング２１は、相互に電気的に接続されている。このため、太陽電池モジュール１においては、複数の太陽電池２２は、ｘ方向及びｙ方向に沿って相互に間隔をおいてマトリクス状に配されている。
　第１の保護部材２３は、太陽電池２２の第１主面（受光面）２２ａ側を保護する。第１の保護部材２３は、前述の通り、太陽電池２２の発電に寄与する波長の光を透過する。第１の保護部材２３は、透光性を有するガラス板、プラスチック板などにより構成することができる。
　第２の保護部材２４は、太陽電池２２の第２主面（裏面）２２ｂ側を保護する。第２の保護部材２４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂フィルムや、積層した樹脂フィルムの間にＡｌ箔等の金属箔を介挿させた積層フィルム、或いは鋼板などにより構成することができる。
　封止材２５は、第１の保護部材２３と第２の保護部材２４との間で太陽電池２２を封止している。少なくとも太陽電池２２と第１の保護部材２３との間に配された封止材２５は、透光性を有する。封止材２５は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリウレタン(ＰＵ)などの樹脂により構成することができる。
　モジュール本体２０は、第２の保護部材２４の表面上に、出力配線取り出し用の端子ボックス１２を備えている。端子ボックス１２は、通常、矩形状を有するモジュール本体２０の一辺に片寄せられて取り付けられる。本実施形態では、端子ボックス１２は、裏面のｙ方向の中央よりもｙ２側に位置する短辺に近寄せられて取り付けられている。太陽電池モジュール１を屋根上等に設置するにあたっては、モジュール間配線の容易さ等の作業性を考慮し、端子ボックス１２が水上側となるように設置されることが多い。また、このように端子ボックス１２を水上側として設置することにより、端子ボックス１２に対する雨水の影響を低減することもできる。
　モジュール本体２０の周縁部には、枠体１１が取り付けられている。本実施形態では、枠体１１は、モジュール本体２０の外周を包囲するように配されている。
　枠体１１は、モジュール本体２０の周縁部が挿入される凹部１１ａを有する。凹部１１ａは、モジュール本体２０の第１の保護部材２３側に位置する第１の板状部１１ｂと、第２の保護部材２４側に位置する第２の板状部１１ｃと、第１の板状部１１ｂと第２の板状部１１ｃとを接続している接続部１１ｄとを有する。この凹部１１ａにモジュール本体２０の周縁部が挿入されることにより、モジュール本体２０の周縁部に枠体１１が取り付けられている。また、枠体１１とモジュール本体２０との間の隙間には、止水材１３が配されている。止水材１３は、例えば、シリコーン樹脂、ブチルゴムなどにより構成することができる。
　なお、枠体１１の構成材料は、枠体１１にモジュール本体２０を保持し得るだけの十分な強度を付与できるものである限りにおいて特に限定されない。枠体１１は、例えば、アルミニウム、鉄などの金属、ステンレスなどの合金、または樹脂などにより構成することができる。
　モジュール本体２０は、複数の太陽電池２２が配された発電領域２０ａと、非発電領域とを有し、発電領域２０ａに入射した光によって太陽電池２２が発電する。図１に示される例では、発電領域２０ａは、モジュール本体２０の中央部分に位置し、非発電領域は、発電領域２０ａを取り囲むように外周側に位置する。非発電領域は、枠体１１の凹部１１ａ内に収納される周縁領域２０ｂと、発電領域２０ａと周縁領域２０ｂとの間に位置する中間領域２０ｃとを有する。本実施形態では、枠体１１がモジュール本体２０の外周を包囲するように配置されているため、中間領域２０ｃが発電領域２０ａを包囲し、さらに周縁領域２０ｂが中間領域２０ｃを包囲している。中間領域２０ｃは、矩形状を有するモジュール本体２０の４辺に対応するように、第１～第４の中間領域２０ｃ１～２０ｃ４を含む（図１を参照）。第１の中間領域２０ｃ１は、発電領域２０ａのｙ１側に位置している。第２の中間領域２０ｃ２は、発電領域２０ａのｙ２側に位置している。第３の中間領域２０ｃ３は、発電領域２０ａのｘ１側に位置している。第４の中間領域２０ｃ４は、発電領域２０ａのｘ２側に位置している。
　なお、中間領域２０ｃの幅は、例えば、１ｍｍ～５０ｍｍ程度であることが好ましく、５ｍｍ～５０ｍｍ程度であることがより好ましい。
　ここで、太陽電池モジュール１では、モジュール本体２０は、低水蒸気透過材３０をさらに有する。この低水蒸気透過材３０の水蒸気透過度は、封止材２５の水蒸気透過度よりも低い。すなわち、低水蒸気透過材３０は、封止材２５を構成する材料よりも水蒸気透過度が低い材料により構成されている。低水蒸気透過材３０は、例えば、ガラス、セラミックス、または封止材２５よりも水蒸気透過度が低い樹脂などにより構成することができる。
　低水蒸気透過材３０は、中間領域２０ｃの少なくとも一部に配されている。本実施形態では、低水蒸気透過材３０は、発電領域２０ａを包囲するように額縁状に設けられている。
　また、低水蒸気透過材３０は、封止材２５の厚み方向における少なくとも一部に配されている。本実施形態では、低水蒸気透過材３０は、第１の保護部材２３から第２の保護部材２４に至るように配されている。換言すると、低水蒸気透過材３０は、封止材２５の厚み方向における一方側表面から他方側表面に至るように設けられている。
　このように、太陽電池モジュール１では、モジュール本体２０が、中間領域２０ｃの少なくとも一部に配されており、太陽電池モジュール１は、封止材２５の水蒸気透過度よりも水蒸気透過度が低い低水蒸気透過材３０を有する。このため、太陽電池モジュール１は、改善された耐候性を有する。この点について、以下に説明する。
　モジュール本体２０の周縁部と枠体１１の凹部１１ａとの間には、通常、シリコーン等の止水材１３が充填されている。しかしながら、止水材１３を配した場合であっても、モジュール本体２０と枠体１１との間への水分の侵入を完全に防止することは困難である。例えばモジュール本体２０と枠体１１との間に侵入した水蒸気が結露するなどして、液状の水がモジュール本体２０と枠体１１との間に生じることもある。また、長期間の使用の後には雨水などがモジュール本体２０と枠体１１との間に侵入することも考えられる。このようにモジュール本体２０と枠体１１との間に一旦侵入した水分は、止水材１３の存在により、外部にはかえって放出され難く、モジュール本体２０の外周から封止材２５中を伝わって内部に侵入してしまう。そして、このようにモジュール本体２０の内部に水分が侵入すると、モジュールの耐候性が低下する。
　そこで、本実施形態では、封止材２５の水蒸気透過度よりも水蒸気透過度が低い低水蒸気透過材３０を中間領域２０ｃの少なくとも一部に配している。このため、モジュール本体２０と枠体１１との間に侵入した水分が、たとえ外周からモジュール本体２０内に侵入したとしても、低水蒸気透過材３０によって、発電領域２０ａに拡散していくことが抑制される。従って、発電領域２０ａに到達する水分の量を低減することができるので、水分による太陽電池２２の劣化を抑制することができる。その結果、改善された耐候性を実現することができる。
　より改善された耐候性を実現する観点からは、低水蒸気透過材３０の水蒸気透過度は、封止材２５の水蒸気透過度の１／２以下であることが好ましく、１／１０以下であることがより好ましい。
　また、太陽電池モジュール１では、発電領域２０ａを覆うように第２の保護部材２４が設けられている一方、中間領域２０ｃの低水蒸気透過材３０よりも外側の部分、すなわち周縁領域２０ｂ側の部分の少なくとも一部には第２の保護部材２４が設けられていない。第２の保護部材２４が設けられていない領域では、封止材２５が直接外部に露出している。これにより、発電領域２０ａの表層の水蒸気透過度が低くされており、中間領域２０ｃの低水蒸気透過材３０よりも周縁領域２０ｂ側の部分の少なくとも一部に、表層の水蒸気透過度が低水蒸気透過材３０の水蒸気透過度よりも高い部分が設けられている。このため、モジュール本体２０と枠体１１との間に侵入した水分が、たとえ外周からモジュール本体２０内に侵入したとしても、そのうちの少なくとも一部は、発電領域に到達する前に中間領域２０ｃの水蒸気透過度が高い部分から外部に放出される。また、低水蒸気透過材３０によって発電領域２０ａ側への拡散が抑制された水分も、中間領域２０ｃの水蒸気透過度が高い部分から外部に放出される。従って、発電領域２０ａに到達する水分の量をより低減することができるので、水分による太陽電池２２の劣化をより効果的に抑制することができる。その結果、より改善された耐候性を実現することができる。
　以下、太陽電池モジュール１の製造方法の一例について説明する。
　まず、第１の保護部材２３の上に、封止材２５の第１の保護部材２３側の部分を構成するための封止材シートと、複数の太陽電池２２と、封止材２５の第２の保護部材２４側の部分を構成するための封止材シートと、第２の保護部材２４とをこの順番で配置する。このとき、中間領域に位置する部分において、封止材２５の第１の保護部材２３側の部分を構成するための封止材シートと、第２の保護部材２４側の部分を構成するための封止材シートとの間に、低水蒸気透過材３０を配置することにより積層体を得る。次に、この積層体をラミネートすることにより、モジュール本体２０を作製する。このラミネート工程においては、ラミネート装置と封止材シートの第２の保護部材２４から露出している部分とが融着しないように、封止材シートの第２の保護部材２４から露出している部分の上に離型フィルムを配置しておくことが好ましい。
　封止材シートの構成材料によっては、ラミネート工程の後に、封止材２５中に架橋構造を形成するためのキュア工程を行ってもよい。
　次に、モジュール本体２０の外周に枠体１１を取り付けることにより太陽電池モジュール１を完成させることができる。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の他の例について説明する。以下の説明において、第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
　《第２の実施形態》
　図３は、第２の実施形態における太陽電池モジュール２の模式的平面図である。
　第１の実施形態では、低水蒸気透過材３０が発電領域２０ａを包囲するように額縁状に設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
　太陽電池モジュール２では、太陽電池モジュール１と同様に、多角形状、具体的には矩形状のモジュール本体２０を有する。モジュール本体２０には、太陽電池２２に電気的に接続された端子ボックス１２が、モジュール本体２０のｙ２側の一辺に片寄せられて取り付けられている。端子ボックス１２は、太陽電池２２に電気的に接続された配線等が収納されている。
　本実施形態では、低水蒸気透過材３０は、中間領域２０ｃのうち、モジュール本体２０の端子ボックス１２が片寄せられて取り付けられている一辺とは異なる他の辺側の少なくとも一部に配されており、上記一辺側の部分には配されていない。
　具体的には、本実施形態では、低水蒸気透過材３０は、中間領域２０ｃのうち、モジュール本体２０の端子ボックス１２が片寄せられて取り付けられている一辺と対向する他辺の側の第１の中間領域２０ｃ１に設けられている。低水蒸気透過材３０は、第１の中間領域２０ｃ１のｘ１側端部からｘ２側端部に連続して配されている。
　ｙ１側が下方となるように設置される太陽電池モジュール２においては、水分は、枠体１１の凹部１１ａのｙ２側端部に位置し、ｙ１側に向かって開口している部分に溜まりやすい。このため、低水蒸気透過材３０が第１の中間領域２０ｃ１に設けられている太陽電池モジュール２においても、発電領域２０ａへの水分の侵入を効果的に抑制することができる。従って、改善された耐候性を実現することができる。
　なお、第１の中間領域２０ｃ１と共に、第３及び第４の中間領域２０ｃ３，２０ｃ４の少なくとも一部にも低水蒸気透過材３０を配してもよい。
　《第３の実施形態》
　図４は、第３の実施形態における太陽電池モジュール３の模式的断面図である。
　第１の実施形態では、第２の保護部材２４が周縁領域２０ｂ及び中間領域２０ｃに配されていない例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
　太陽電池モジュール３では、第２の保護部材２４が、発電領域２０ａに加えて、周縁領域２０ｂ及び中間領域２０ｃにも配されている。すなわち、第２の保護部材２４により、封止材２５の裏面側の実質的に全面が覆われている。この場合であっても、低水蒸気透過材３０によって発電領域２０ａへの水分の侵入が効果的に抑制される。従って、改善された耐候性を実現することができる。
　以上の第１～第３の実施形態では、封止材２５の厚みが、発電領域２０ａ、中間領域２０ｃ及び周縁領域２０ｂの全体において略一定である例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。以下にこの例を説明する。
　《第４の実施形態》
　図５は、第４の実施形態における太陽電池モジュール４の模式的断面図である。
　太陽電池モジュール４では、封止材２５の中間領域２０ｃに位置する部分に、凹部２５ａが設けられている。これにより、中間領域２０ｃに、発電領域２０ａよりも封止材２５の厚みが薄い領域が設けられている。このため、封止材２５の周縁領域２０ｂに位置する部分から発電領域２０ａに位置する部分までの水分の伝達経路の横断面積が小さい。よって、封止材２５の周縁領域２０ｂに位置する部分から侵入した水分が、発電領域２０ａに達することがより効果的に抑制されている。従って、さらに改善された耐候性を実現することができる。
　《第５の実施形態》
　図６は、第５の実施形態における太陽電池モジュール５の模式的断面図である。
　太陽電池モジュール５が太陽電池モジュール４と相違する点は、中間領域の少なくとも凹部２５ｂの表面に第２の保護部材２４を設けず、凹部２５ｂの表面に封止材２５が露出する点である。この構成によれば、封止材が露出した部分から水分が外部に放出されるので、さらに改善された耐候性を実現することができる。
　尚、太陽電池モジュール４，５は、低水蒸気透過材３０の周縁領域２０ｂ側に凹部２５ａ、２５ｂを有するが、凹部２５ａ、２５ｂの位置はこれに限定されない。凹部２５ａ、２５ｂを設ける位置は、低水蒸気透過材３０の発電領域２０ａ側であっても良いし、また低水蒸気透過材３０の周縁領域２０ｂ側および発電領域２０ａ側の両方に設けても良い。
　《第６の実施形態》
　図７は、第６の実施形態における太陽電池モジュール６の模式的断面図である。太陽電池モジュール６が、太陽電池モジュール４と相違する点は、中間領域２０ｃに、封止材２５が存在しない領域２５ｃを設けた点にある。この構成によれば、封止材２５を経由した発電領域２０ａへの水分の伝達をより確実に抑制することができる。
　《第７の実施形態》
　図８は、第７の実施形態における太陽電池モジュール７の模式的断面図である。太陽電池モジュール７が、太陽電池モジュール５と相違する点は、中間領域２０ｃに、封止材２５が存在しない領域２５ｃを設けた点にある。この構成によれば、封止材２５を経由した発電領域２０ａへの水分の伝達をより確実に抑制することができる。
　《第８の実施形態》
　図９は、第８の実施形態における太陽電池モジュール８の模式的断面図である。太陽電池モジュール８が太陽電池モジュール６と相違する点は、周縁領域２０ｂに封止材２５が設けられていない領域が含まれる点である。具体的には、周縁領域２０ｂの全体に封止材２５が設けられていない。或いは、存在したとしても、その厚みは発電領域２０ａにおける厚みより極めて薄い。このため、さらに改善された耐候性を実現することができる。
　《第９の実施形態》
　図１０は、第９の実施形態における太陽電池モジュール９の模式的断面図である。
　第１の実施形態では、中間領域２０ｃの少なくとも一部に第２の保護部材２４を設けず、封止材２５を露出させることにより、中間領域２０ｃの少なくとも一部の表層の水蒸気透過度を発電領域２０ａの表層の水蒸気透過度よりも高くする例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。
　太陽電池モジュール９では、第２の保護部材２４は第１の保護部材片２４ａ及び第２の保護部材片２４ｂとにより構成されている。第１の保護部材片２４ａは、発電領域２０ａ及び中間領域２０ｃを覆うように設けられている。第２の保護部材片２４ｂは、低水蒸気透過材３０よりも周縁領域２０ｂ側に位置する部分の少なくとも一部を覆うように設けられている。第２の保護部材片２４ｂは、第１の保護部材片２４ａよりも水蒸気透過度が高い。これにより、第２の保護部材２４は、中間領域２０ｃに位置する部分の少なくとも一部の水蒸気透過度が発電領域２０ａに位置する部分の水蒸気透過度よりも高くなるように構成されている。
　太陽電池モジュール９においても、低水蒸気透過材３０により水分の発電領域２０ａへの侵入が規制され、且つ、中間領域２０ｃの表層から封止材２５外へと水分が発散するため、改善された耐候性を得ることができる。
　なお、第９の実施形態では、例えば、第１の保護部材片２４ａを、厚み５０μｍの一対のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂層と、一対のＰＥＴ樹脂層の間に位置し、厚みが１０μｍである酸化ケイ素層との積層体（水蒸気透過度：０．０１ｇ／ｍ２／日）により構成し、第２の保護部材片２４ｂを厚み３０μｍのＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）フィルム（水蒸気透過度：２５ｇ／ｍ２／日）により構成することができる。
　《第１０の実施形態》
　図１１は、第１０の実施形態における太陽電池モジュール１０の模式的平面図である。なお、図１１においては、第２の保護部材２４が設けられている領域にハッチングを附しているが、ハッチングを附された領域は、断面を表すものではない。
　太陽電池モジュール１０では、太陽電池モジュール１と同様に、多角形状、具体的には矩形状のモジュール本体２０を有する。モジュール本体２０には、太陽電池２２に電気的に接続された端子ボックス１２が、モジュール本体２０のｙ２側の一辺に片寄せられて取り付けられている。端子ボックス１２は、太陽電池２２に電気的に接続された配線等が収納されている。
　本実施形態では、中間領域２０ｃのうち、表層の水蒸気透過度が発電領域２０ａの表層の水蒸気透過度よりも高い部分は、中間領域２０ｃのうち、モジュール本体２０の端子ボックス１２が片寄せられて取り付けられている一辺とは異なる他の辺側の部分に設けられており、上記一辺側の部分には設けられていない。
　具体的には、第２の中間領域２０ｃ２の全体に第２の保護部材２４が設けられている一方、第１，第３及び第４の中間領域２０ｃ１，２０ｃ３，２０ｃ４の少なくとも一部に第２の保護部材２４が設けられていない。
　太陽電池モジュール１０においては、第１，第３及び第４の中間領域２０ｃ１，２０ｃ３，２０ｃ４の少なくとも一部に設けられた水蒸気透過度が相対的に高い部分から水分が放出され、端子ボックス１２に近接した第２の中間領域２０ｃ２からは水分が放出されにくい。このため、放出された水分が端子ボックス１２に侵入しにくい。従って、端子ボックス１２がモジュール本体２０から放出された水分により劣化し難い。
　なお、本発明は、第１０の実施形態の構成に限定されない。水蒸気透過度が相対的に高い部分は、少なくとも第１，第２，第３及び第４の中間領域２０ｃ１，２０ｃ２，２０ｃ３，２０ｃ４のいずれかの領域の少なくとも一部に設ければ良い。また、水蒸気透過度が相対的に高い部分は連続的に設ける必要はなく、分散して設けても良い。
　尚、本発明は第１～１０の実施形態に記載していない様々な実施形態を含む。例えば、第１～第１０の実施形態では、枠体１１がモジュール本体２０を包囲するように設けられている例について説明したが、枠体は、モジュール本体の周縁部の一部の外側にのみ設けられていてもよい。
　第１～第９の実施形態では、モジュール本体が複数の太陽電池を備えている例について説明したが、モジュール本体は、ひとつの太陽電池を有するものであってもよい。
　第９の実施形態では、第１の保護部材片２４ａと第２の保護部材片２４ｂとが重ならないように配されている例について説明したが、第１の保護部材片２４ａと第２の保護部材片２４ｂとは、一部同士が重なるように配されていてもよい。また、第１の保護部材片２４ａと第２の保護部材片２４ｂとの間に少々隙間があっても良い。
　以上のように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態を含む。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
　（実施例１）
　第２の実施形態に係る太陽電池モジュール２と実質的に同様の構成を有する太陽電池モジュールを下記の部材を用いて作製した。
　（部材）
　低水蒸気透過材３０：長さ１００ｍｍ×幅５ｍｍ×厚み１ｍｍのアルミニウム製の角柱
　低水蒸気透過材３０と第１の保護部材２３との間に位置している封止材２５の厚み：約０．３ｍｍ
　低水蒸気透過材３０と第２の保護部材２４との間に位置している封止材２５の厚み：約０．３ｍｍ
　第１の保護部材２３：長さ（ｙ方向）１００ｍｍ×幅（ｘ方向）１００ｍｍ×厚み（ｚ方向）３．２ｍｍ
　第２の保護部材２４：長さ７０ｍｍ×幅１００ｍｍ
　第２の保護部材２４の構成：厚み５０μｍの一対のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂層と、一対のＰＥＴ樹脂層の間に位置し、厚みが１０μｍである酸化ケイ素層との積層体
　第２の保護部材２４の水蒸気透過度：０．０１ｇ／ｍ２／日（４０℃、９０ＲＨ％）
　封止材２５の水蒸気透過度：２０ｇ／ｍ２／日（４０℃、９０ＲＨ％）
　中間領域２０ｃのうち第２の保護部材２４が設けられていない領域：第１の中間領域２０ｃ１のみ。第２～第４の中間領域２０ｃ２～２０ｃ４には、第２の保護部材２４を設けた。
　封止材２５：長さ１００ｍｍ×幅１００ｍｍ×厚み０．６ｍｍのＥＶＡシートを太陽電池２２の両側に配して形成した。
　（実施例２）
　低水蒸気透過材３０として、長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚み１．２ｍｍのアイオノマー樹脂（水蒸気透過度：２ｇ／ｍ２／日（４０℃、９０ＲＨ％））からなる角柱を用いたこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
　（比較例１）
　低水蒸気透過材を設けなかったこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
　（比較例２）
　第２の保護部材を中間領域及び周縁領域をも覆うように配したこと以外は、比較例１と同様にして太陽電池モジュールを作製した。
　（評価）
　３０℃、相対湿度８０％の雰囲気中において、実施例１，２及び比較例１，２のそれぞれにおいて作製した太陽電池モジュールのｙ１側端部５ｍｍ程度を水に浸漬した状態で５００時間保持した。その後、太陽電池モジュールから、中央部に位置する封止材を１０ｃｍ２程度切り出し、サンプルを得た。そのサンプルの重量を測定した。
　その後、サンプルを、８０℃、除湿状態で１２時間乾燥させた。その後、再度サンプルの重量を測定した。そして、乾燥前のサンプルの重量と、乾燥後のサンプルの重量とから、封止材の水分含有率を算出した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示す結果から、低水蒸気透過材３０を設けることにより発電領域２０ａへの水分の到達を抑制できることが分かる。
１～１０…太陽電池モジュール
１１…枠体
１２…端子ボックス
１３…止水材
２０…モジュール本体
２０ａ…発電領域
２０ｂ…周縁領域
２０ｃ…中間領域
２２…太陽電池
２３…第１の保護部材
２４…第２の保護部材
２４ａ…第１の保護部材片
２４ｂ…第２の保護部材片
２５…封止材
３０…低水蒸気透過材

Claims (10)

  1. 　太陽電池及び太陽電池を封止する封止材を有するモジュール本体と、
    　前記モジュール本体が挿入される凹部を有する枠体と、
    を備え、
    　前記モジュール本体は、前記太陽電池が配された発電領域と、前記枠体の凹部内に配された周縁領域と、前記発電領域と前記周縁領域との間に位置する中間領域とを含み、前記中間領域の少なくとも一部に配されており、前記封止材よりも水蒸気透過度が低い低水蒸気透過材をさらに有する、太陽電池モジュール。
  2. 　前記低水蒸気透過材は、ガラス、セラミックス及び樹脂の少なくともひとつからなる、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記モジュール本体は、前記中間領域の前記低水蒸気透過材よりも前記周縁領域側の部分の少なくとも一部に、表層の水蒸気透過度が前記発電領域の表層の水蒸気透過度よりも高い部分を有する、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記モジュール本体は、前記封止材を挟持する第１及び第２の保護部材をさらに有し、
    　前記第２の保護部材は、前記発電領域を覆うように設けられている一方、前記中間領域の前記低水蒸気透過材よりも前記周縁領域側の部分の少なくとも一部には設けられていない、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　前記モジュール本体は、前記封止材を挟持する第１及び第２の保護部材をさらに有し、
    　前記第２の保護部材は、前記発電領域及び前記中間領域を覆うように設けられており、
    　前記第２の保護部材は、前記中間領域の前記低水蒸気透過材よりも前記周縁領域側に位置する部分の少なくとも一部の水蒸気透過度が前記発電領域に位置する部分の水蒸気透過度よりも高くなるように構成されている、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
  6. 　前記第２の保護部材は、前記発電領域に配された第１の保護部材片と、前記中間領域の前記低水蒸気透過材よりも前記周縁領域側に位置する部分の少なくとも一部に配されており、前記第１の保護部材片よりも水蒸気透過度が高い第２の保護部材片とを有する、請求項５に記載の太陽電池モジュール。
  7. 　前記太陽電池に電気的に接続されており、前記モジュール本体の一辺に片寄せられて取り付けられた端子ボックスをさらに備え、
    　前記中間領域のうち、前記モジュール本体の他辺に沿って配された部分の少なくとも一部の表層の水蒸気透過度が前記発電領域の表層の水蒸気透過度よりも高い、請求項３～６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  8. 　前記中間領域は、前記発電領域よりも前記封止材の厚みが薄い領域を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  9. 　前記中間領域は、前記封止材が存在しない領域を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
  10. 　前記周縁領域は、前記封止材が設けられていない領域を含む、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
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