WO2014189076A1 - バックコンタクトタイプの太陽電池モジュール - Google Patents

バックコンタクトタイプの太陽電池モジュール Download PDF

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WO2014189076A1
WO2014189076A1 PCT/JP2014/063462 JP2014063462W WO2014189076A1 WO 2014189076 A1 WO2014189076 A1 WO 2014189076A1 JP 2014063462 W JP2014063462 W JP 2014063462W WO 2014189076 A1 WO2014189076 A1 WO 2014189076A1
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WO
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circuit
backsheet
solar cell
colored
cell module
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PCT/JP2014/063462
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松政　健司
真由美 山本
貴大 古川
実 川▲崎▼
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凸版印刷株式会社
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    • 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
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0516—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module specially adapted for interconnection of back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • 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
    • H01L31/049—Protective back sheets
    • 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 back contact type solar cell module.
  • it is related with the backsheet with a circuit which comprises a solar cell module.
  • a solar battery module for photovoltaic power generation a plurality of solar battery cells are arranged adjacent to each other, and each solar battery cell is electrically connected to take out electric power. If the wiring for electrically connecting such solar cells is exposed to the light receiving surface side, the light receiving area is reduced. For this reason, a back contact type connection structure is adopted in which a connection electrode is formed on the surface opposite to the light receiving surface of the solar battery cell and connected via a connection material on a circuit sheet for wiring the connection electrode. Yes.
  • the connecting material for example, solder or silver paste is used.
  • the circuit sheet used for such a back contact type solar cell module has an insulating layer that prevents the connection material from moving into adjacent circuits and prevents the connection material from moving into the adjacent circuit during wiring. Is provided.
  • FIG. 5A to FIG. 5E show an example of a layer configuration of a general back contact type solar cell module 170, 180, 240.
  • FIG. 5A shows, in order from the light receiving side (front surface), a transparent base material 11, a transparent sealing material 12, a solar battery cell (back contact cell) 13, a sealing material 14, an insulating layer 110, a circuit sheet 15, and a back sheet 16. It is a figure which shows the laminated constitution of the solar cell module 170 laminated
  • the connection electrode 18 on the back surface of the solar battery cell 13 and the circuit 120 on which the metal layer is patterned are electrically connected with the solder or silver paste of the connection material 19 to extract electric power.
  • the circuit sheet 15 is formed by bonding a metal layer and a sheet base material via an adhesive layer 112, and a circuit part 120 is formed by patterning the metal layer to connect the circuit 120 and the wiring part 121.
  • a back sheet 16 is laminated on the back surface of the circuit sheet 15 via an adhesive layer 112.
  • 5D shows, in order from the light receiving side (front surface), a transparent base material 21, a transparent sealing material 22, a solar battery cell (back contact cell) 23, a sealing material 24, an electrical insulating layer 29, a circuit sheet 25, and a back.
  • It is a module in which the sheets 26 are laminated in order, and the connection electrode 27 on the back surface of the solar battery cell 23 and the circuit 211 on which the metal layer is patterned are electrically connected with the solder of the connection material 28 or silver paste.
  • the power is taken out.
  • the circuit sheet 25 is obtained by bonding a metal layer and a sheet base material 214 via an adhesive 221, and a circuit 211 is formed by patterning the metal layer.
  • a back sheet 26 is laminated on the back surface of the circuit sheet 25 via an adhesive layer 221.
  • a backsheet 17 with a circuit in which a circuit sheet 15 and a backsheet 16 are integrated as shown in FIG. 5B has been developed.
  • a metal layer such as a copper foil or an aluminum foil is bonded to a polyethylene terephthalate film or a polyethylene terephthalate film as the back sheet 16 via an adhesive layer, and the metal layer is patterned to connect the circuit 120 and the circuit.
  • a backsheet 17 with a circuit in which the wiring part 121 is formed has been developed.
  • the insulating layer 110 is formed except for a portion where the connection electrode 18 and the circuit 120 are connected by the connection material 19.
  • 5C shows a back contact type solar cell module 180 reinforced with an aluminum frame 124.
  • a plurality of connected solar cells 13 are connected to a terminal box 123 on the outside of the solar cell module 180, in order to take out the generated power.
  • the insulating layer 110 is formed except for a portion where the connection electrode 18 and the circuit 120 are connected by the connection material 19.
  • a backsheet 212 with a circuit in which the circuit sheet 25 and the backsheet 26 are integrated as shown in FIG. 5E has been developed.
  • a metal layer such as a copper foil or an aluminum foil is bonded to a polyethylene terephthalate film or a polyethylene terephthalate film as a back sheet 26 via an adhesive layer 221, and the metal layer is patterned to form a circuit 211.
  • a backsheet 212 has been developed.
  • the backsheet with circuit is provided with insulating layers 29 and 110 called solder resist on the patterned metal layer, and this solder resist is expensive and requires a layer thickness. It is desired to use less material. Furthermore, the formation of the insulating layer requires a heat curing or ultraviolet curing process after printing. In particular, thermosetting usually takes 10 to 60 minutes at 100 to 160 ° C. In general, in order to form with a thickness of 20 to 30 ⁇ m, a method of forming by screen printing and curing by heat treatment or ultraviolet irradiation is used. Since the production cost increases due to the high cost of the insulating layer and the low productivity of screen printing, the amount of solder resist used is reduced or the solder resist is omitted, and the sealing materials 14 and 24 are used. An insulation function has been developed.
  • the solder resist is colored, the solder resist absorbs ultraviolet rays and has an effect of preventing embrittlement of the back sheet, for example, a polyethylene terephthalate film. Therefore, the production cost can be reduced by omitting the solder resist and providing the sealing material with an insulating function, but on the other hand, the problem of embrittlement of the polyethylene terephthalate film occurs.
  • a colorant that cuts ultraviolet rays into the sealing materials 14 and 24, for example, a black pigment such as carbon black, a white pigment such as titanium oxide and barium sulfate.
  • a black pigment such as carbon black
  • a white pigment such as titanium oxide and barium sulfate.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • the backsheet must have excellent mechanical properties and various properties such as weather resistance, heat resistance, moisture resistance, and water decomposability.
  • a back sheet it is desirable that it has a weather resistance that can withstand long-term use, that is, it can withstand outdoor exposure for a useful life (approximately 20 years), such as a fluororesin film or a polyethylene terephthalate film having weather resistance. Etc.
  • the fluorine-based resin film has weather resistance, but has a problem of high material cost.
  • polyethylene terephthalate film is relatively inexpensive, but heat resistance and weather resistance are not sufficient. In particular, there is a high demand for improvement in weather resistance.
  • Patent Document 1 a proposal containing an ultraviolet absorber in a polyethylene terephthalate film (Patent Document 1), a proposal for reducing ultraviolet transmittance using a white polyethylene terephthalate film containing titanium dioxide (Patent Document 2), and an ultraviolet absorber
  • Patent Document 3 a proposal for reducing ultraviolet transmittance using a white polyethylene terephthalate film containing titanium dioxide (Patent Document 2), and an ultraviolet absorber
  • Patent Document 3 in which a water vapor barrier layer is provided on the surface of a polyethylene terephthalate film.
  • a polyethylene terephthalate film containing an ultraviolet absorber has problems such as an increase in production cost and a decrease in adhesion to the metal layer. Moreover, the polyethylene terephthalate film containing titanium dioxide has a problem that the production cost is similarly increased. In addition, in the case where a water vapor barrier layer is provided on the surface of a film containing an ultraviolet absorber, there is a concern that the adhesiveness to the water vapor barrier layer is lowered due to the migration of the ultraviolet absorber.
  • the present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and provides a back contact type solar cell module that reduces the material used for the insulating layer, reduces the production cost, and does not cause the back sheet to become brittle. Objective.
  • Another object of the present invention is to provide a solar cell module of a back contact type that has productivity and does not cause embrittlement of the back sheet in a structure that omits an insulating layer, that is, a solder resist.
  • the back contact type solar cell module includes a transparent base material, a transparent sealing material, a solar battery cell, a sealing material, and a backsheet with a circuit, which are sequentially stacked.
  • the backsheet with circuit includes a colored insulating layer in which a pigment having an ultraviolet ray-cutting property is blended, a circuit in which a metal layer is patterned, a wiring portion that connects the circuits, and a backsheet.
  • the colored insulating layer is formed on a non-wiring portion on the outer periphery of the backsheet with circuit.
  • the colored insulating layer is mixed with a black pigment made of carbon black or titanium black, and the mixing ratio of the black pigment is that of the colored insulating layer. It may be 1 to 4% by weight based on the weight.
  • the colored insulating layer is blended with a white pigment made of titanium oxide or barium sulfate, and the blending ratio of the white pigment is the weight of the colored insulating layer. It may be 5 to 15% by weight.
  • the back sheet may be formed of a polyethylene terephthalate film.
  • the back contact type solar cell module comprises a transparent base material, a transparent sealing material, a solar battery cell, a sealing material, and a backsheet with a circuit, which are sequentially laminated.
  • the backsheet with a circuit is formed from a laminate in which a metal layer, a colored adhesive layer in which a pigment having an ultraviolet ray-cutting property is blended, and a backsheet are laminated, and the metal layer is patterned. Thus, a circuit is formed.
  • the colored adhesive layer contains a black pigment made of carbon black or titanium black, and the mixing ratio of the black pigment is that of the colored adhesive layer. It may be 1 to 4% by weight based on the weight.
  • the colored adhesive layer is blended with a white pigment made of titanium oxide or barium sulfate, and the blend ratio of the white pigment is that of the colored adhesive layer. It may be 5 to 15% by weight based on the weight.
  • the back sheet may be formed of a polyethylene terephthalate film.
  • the colored insulating layer of the backsheet with circuit is formed on the non-wiring portion on the outer peripheral edge of the backsheet, thereby preventing the backsheet from becoming brittle due to ultraviolet rays. Can do.
  • the insulating resin used for the insulating layer can be reduced, the production cost can be reduced.
  • the backsheet with a circuit is a colored insulating layer in which a pigment having UV-cutting properties is blended, a circuit in which a metal layer is patterned, and a wiring part that connects between the circuits,
  • the backsheet and the laminated body are laminated, and the colored insulating layer is formed on the non-wiring portion on the outer peripheral edge of the backsheet to prevent embrittlement of the non-wiring portion on the outer peripheral edge of the backsheet.
  • the insulating resin used for the insulating layer can be reduced, and the production cost can be reduced.
  • the colored insulating layer is blended with a black pigment made of carbon black or titanium black, and the blending ratio of the black pigment is from 1 to the weight of the colored insulating layer.
  • a black pigment made of carbon black or titanium black
  • the blending ratio of the black pigment is from 1 to the weight of the colored insulating layer.
  • the colored insulating layer is blended with a white pigment made of titanium oxide or barium sulfate, and the blending ratio of the white pigment is 5 to 5 based on the weight of the colored insulating layer. By being 15% by weight, it is possible to efficiently reflect and cut ultraviolet rays.
  • the back sheet is made of a polyethylene terephthalate film, it is a relatively inexpensive material, and the production cost can be reduced.
  • the backsheet with a circuit comprises a laminate in which a metal layer, a colored adhesive layer containing a pigment having an ultraviolet cut property and a backsheet are laminated, and the metal layer is patterned.
  • the circuit is formed and the colored adhesive layer is laminated on the back sheet, so that embrittlement of the back sheet can be prevented.
  • a circuit is formed by patterning a metal layer, comprising a laminate in which a metal layer, a colored adhesive layer containing a pigment having an ultraviolet ray-cutting property, and a back sheet are laminated.
  • a metal layer comprising a laminate in which a metal layer, a colored adhesive layer containing a pigment having an ultraviolet ray-cutting property, and a back sheet are laminated.
  • the pigment having UV-cutting properties contained in the colored adhesive layer does not move to the sealing material and does not adversely affect the adhesion with the sealing material.
  • the colored adhesive layer is blended with a black pigment made of carbon black or titanium black, and the blending ratio of the black pigment is 1 to 4% by weight with respect to the weight of the colored adhesive layer. % Can absorb and cut ultraviolet rays efficiently.
  • the colored adhesive layer is blended with a white pigment made of titanium oxide or barium sulfate, and the blending ratio of the white pigment is 5 to 15% by weight with respect to the weight of the colored adhesive layer. %, It is possible to efficiently reflect and cut ultraviolet rays.
  • the back sheet is made of a polyethylene terephthalate film, is a relatively inexpensive material, and has mechanical strength, heat resistance, etc., thereby reducing productivity costs. Can do.
  • FIG. 1A and 1B are explanatory views showing an example of a layer configuration of a back contact type solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is an explanatory diagram illustrating an example of a layer configuration of the solar cell module 150.
  • the solar cell module 150 is formed of a transparent base material 11 such as a front glass, a transparent sealing material 12, a solar battery cell 13, a sealing material 14, and a backsheet 17 with a circuit.
  • a connection electrode 18 that is an electrode for extracting electrons is provided, and a connection material 19 that connects the circuit 120 and the connection electrode 18 is formed.
  • a plurality of solar cells 13 are formed, and each circuit 120 is connected by a wiring part 121.
  • the connecting material 19 a conductive material such as solder or silver paste is generally used.
  • the backsheet with circuit 17 is formed of a laminate in which a metal layer and the backsheet 16 are bonded together via an adhesive layer 112, and the wiring layer that connects the circuit 120 and the circuit by patterning the metal layer 121 is formed. Further, the sealing material 14 is interposed and insulated except for the portion where the connection electrode 18 and the circuit 120 are connected by the connection material 19. A transparent sealing material 12 is also interposed between the transparent substrate 11 and the solar battery cell 13.
  • the ultraviolet ray 1A is easily reflected by the metal layer, and the backsheet becomes brittle. hard.
  • the non-wiring portion 141 on the outer peripheral edge 140 of the backsheet that is, the portion where the metal layer is not formed, is irradiated with the ultraviolet light 1A, and the backsheet 16 is easily embrittled. Therefore, by forming the colored insulating layer 111 only in the non-wiring portion 141 of the outer peripheral edge 140 of the backsheet, that is, the portion where the metal layer is not formed, the embrittlement of this portion is prevented and the entire backsheet 16 is formed. Embrittlement can be prevented.
  • FIG. 1B shows an example of a back contact type solar cell module 160 reinforced with an aluminum frame. An example of a state in which the solar cell module is reinforced by the aluminum frame 124 that has been anodized is shown. The generated electric power is connected to a terminal box 123 on the outer side of the back sheet 16 by a lead wire 122.
  • the ultraviolet light 1A is cut by the metal layer in the circuit 120 and the wiring part 121 for wiring between the circuits.
  • the non-wiring portion 141 on the outer peripheral edge 140 of the backsheet that is, the non-wiring portion 141 between the aluminum frame 124 and the wiring portion 121 or the circuit 120 is irradiated with ultraviolet rays 1A. Therefore, embrittlement of the back sheet can be prevented by forming the colored insulating layer 111 only on the non-wiring portion 141.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the layer configuration of the outer peripheral edge of the backsheet with circuit.
  • a colored insulating layer 111 is laminated on the non-wiring portion 141 of the outer peripheral edge 140 of the backsheet. Since the colored insulating layer 111 is laminated on the back sheet in a state where the pigment 130 that cuts ultraviolet rays is uniformly dispersed, the back sheet 16 can be prevented from being embrittled.
  • the transparent substrate 11 has good light transmittance, excellent weather resistance over a long period (about 20 years), little decrease in light transmittance, resistance to dust, and extremely high water vapor transmission. It is necessary to have various functions such as low.
  • a film made of acrylic resin, polycarbonate resin, silicone resin, fluororesin, or the like can be used in addition to glass. Moreover, these films can also be used as a composite film.
  • polyvinyl butyral (PVB) resin silicone resin, vinyl chloride resin, polyurethane resin and the like can be used.
  • PVB polyvinyl butyral
  • EMMA ethylene-methyl methacrylate copolymer
  • EAA ethylene-acrylate copolymer
  • ionomer a polypropylene resin, and the like
  • an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin can be preferably used.
  • the thickness of the transparent sealing material is preferably in the range of 100 to 1000 ⁇ m. If it is less than 100 ⁇ m, the cell may be broken, and if it exceeds 1000 ⁇ m, it is not economical.
  • ethylene-vinyl acetate copolymer EVA
  • EMMA ethylene-methyl methacrylate copolymer
  • EAA ethylene-acrylate copolymer
  • ionomer polypropylene resin
  • PVB polyvinyl butyral resin
  • a colored film such as white or black is used to make the gaps between solar cells invisible, or a highly reflective film for improving power generation efficiency by reflecting light that has not been absorbed by the solar cell surface again.
  • a prism sheet can also be used.
  • a mixed resin obtained by mixing and melting an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin and other additives is heated, and the sealing material is formed by extrusion molding using a T die.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • a sealing material can be formed by forming a film in two layers by a co-extrusion method. The thickness of the sealing material is preferably in the range of 50 ⁇ m to 2 mm.
  • a sheet can be formed by calendering (calendering).
  • the backsheet with a circuit is composed of a laminate in which a metal layer and a backsheet are laminated via an adhesive.
  • the metal layer is patterned to form a circuit and a wiring part for connecting the circuits, and then a colored insulating layer is laminated on the non-wiring part on the outer peripheral edge of the back sheet to form a back sheet with a circuit.
  • the colored insulating layer is required to have high insulating properties.
  • a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or the like can be used as the insulating resin for forming the colored insulating layer.
  • the thermosetting resin for example, phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyimide resin, polyester resin, fluorine resin, silicone resin, polycarbonate resin, polyether styrene resin, polyether imide resin and the like can be used.
  • thermosetting resin In order to heat and dry the thermosetting resin, it is necessary to confirm the heating because the heat may be shrunk or deformed by heating beyond the Tg (glass transition temperature) of the backsheet.
  • the ultraviolet curable resin a radical polymerization type resin such as acrylate or unsaturated polyester or a cationic polymerization type such as epoxy resin can be used.
  • the ultraviolet curing step has a shorter curing time and is more economical than the thermal curing step. Therefore, the productivity of the back sheet can be increased by using the ultraviolet curable resin. Furthermore, by forming the ultraviolet curable resin in the non-wiring portion on the outer peripheral edge of the backsheet, the productivity of the backsheet can be further improved and the production cost can be reduced.
  • the colored insulating layer can be formed by forming a colored insulating material in which a pigment having an ultraviolet cutting property is blended in at least an insulating resin and applying the colored insulating material.
  • the pigment various pigments such as an inorganic pigment and an organic pigment can be used.
  • the black pigment carbon black, titanium black or the like is preferable, and an average particle diameter of 0.01 to 0.5 ⁇ m is preferable from the viewpoint of color development, dispersibility, and cost.
  • the white pigment titanium oxide, barium sulfate and the like are preferable. From the viewpoint of coloring, the average particle diameter of titanium oxide is preferably 0.1 to 1.0 ⁇ m.
  • the blending amount of the pigment is preferably in the range of 1 to 4% by weight with respect to the weight of the colored insulating layer.
  • the blending amount of the black pigment is less than 1% by weight, the UV-cutting property is poor, and the backsheet may be deteriorated or yellowed when exposed to the outdoors for a long time.
  • the blending amount of the black pigment exceeds 4% by weight, the amount of the pigment is too large, which adversely affects the curing of the ultraviolet curable resin, shifts to the sealing material, and the sealing material and the colored insulating layer. There is a risk of lowering the adhesion.
  • the range of 5 to 15% by weight with respect to the weight of the colored insulating layer is preferable.
  • the amount of the white pigment is less than 5% by weight, the UV-cutting property is poor, and the backsheet may be deteriorated and yellowed when exposed to the outdoors for a long time.
  • the amount of the white pigment exceeds 15% by weight, the amount of the pigment is too large, which adversely affects the curing of the ultraviolet curable resin, shifts to the sealing material, or between the sealing material and the colored insulating layer. Adhesion may be reduced.
  • the colored insulating layer can be formed by a known method such as gravure printing, silk screen printing, or ink jet printing.
  • the thickness of the colored insulating layer is preferably in the range of 5 to 25 ⁇ m in order to obtain a high insulation level.
  • the thickness is less than 5 ⁇ m, the insulating property becomes insufficient.
  • the thickness exceeds 25 ⁇ m, a higher insulating effect cannot be obtained, which is uneconomical.
  • the backsheet with a circuit is composed of a laminate in which a metal layer and a backsheet are bonded together via an adhesive layer.
  • the metal layer is patterned to form a circuit and a wiring part for connecting the circuits, and a colored insulating layer is laminated on the non-wiring part on the outer peripheral edge of the back sheet to form a back sheet with a circuit.
  • an adhesive for dry lamination can be used.
  • a two-component curable urethane adhesive a polyester urethane adhesive, a polyether urethane adhesive, an acrylic adhesive, a polyester adhesive, a polyamide adhesive, and an epoxy adhesive can be used.
  • the diluent solvent for the adhesive examples include toluene, xylene, ethyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, methanol, ethanol and water.
  • the colored adhesive may be either an emulsion type or a solvent type.
  • the adhesive layer can be formed by a known method such as gravure coating, roll coating, blade coating, or die coating using the above adhesive.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably 5 to 15 ⁇ m, and the adhesive strength can be strengthened. When the thickness of the adhesive layer is less than 5 ⁇ m, the adhesive strength is insufficient, and when it exceeds 25 ⁇ m, the production cost increases.
  • a bonding method a dry lamination method may be used.
  • an extrusion laminating method in which an adhesive resin is extruded may be used.
  • the adhesive resin include resins such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene-methyl methacrylate copolymer (EMMA), and ethylene-acrylate copolymer (EAA). Can be mentioned.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 15 to 30 ⁇ m. The thickness of the adhesive layer can be determined by the adhesive strength.
  • metal layer copper foil, aluminum foil or the like is preferable from the viewpoint of conductivity and material cost. Etching or punching may be used as the patterning of the metal layer.
  • the back sheet is a circuit sheet on which a circuit and a wiring part for connecting the circuits are formed. Moreover, it is necessary to have the function as a back surface protection of a solar cell module. It can be appropriately selected from polyethylene terephthalate film, polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate film, polyolefin film such as polypropylene and polyethylene, film such as polyphenylene sulfide (PPS), polyvinyl fluoride (PVF), and the like. Moreover, although these films may be used by a single layer, they may be combined.
  • the layer structure of the back sheet includes fluororesin / polyethylene terephthalate film / fluororesin or polyethylene terephthalate film / fluororesin.
  • fluororesin / polyethylene terephthalate film / fluororesin or polyethylene terephthalate film / fluororesin are fluororesin / polyethylene terephthalate film / fluororesin.
  • a layer in which an aluminum foil is bonded to these films and a layer in which an inorganic oxide is deposited can be used.
  • the layer colored to the white sheet or the black sheet from the viewpoint of design property may be sufficient.
  • a transparent base material such as a front glass, a transparent sealing material, a solar battery cell, a sealing material, a back sheet with a circuit are laminated in this order, and then a normal laminate such as a laminate that is heat-pressed with vacuum suction.
  • the solar cell module can be formed by integral molding by a molding method.
  • the connection electrode which is an electrode for electron extraction is provided in the back surface of the photovoltaic cell, and the connection material is formed so that the circuit of a back sheet and a connection electrode may be connected, and it is integrally molded.
  • a plurality of solar cells are formed, and each circuit is connected by a wiring portion.
  • the wiring part is connected to a terminal box on the outside of the back sheet by a lead wire.
  • embrittlement of the back sheet can be prevented by forming the colored insulating layer only on the non-wiring portion on the outer peripheral edge of the back sheet with circuit.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a layer configuration of the back contact type solar cell module of the present invention.
  • the solar cell module 230 includes a transparent base material 21 such as a front glass, a transparent sealing material 22, a solar battery cell 23, a sealing material 24, and a backsheet 212 with a circuit.
  • a connection electrode 27 which is a p-pole and n-pole electron extraction electrode, is provided, and a connection material 28 that connects the circuit 211 and the connection electrode is formed.
  • a conductive material such as solder or silver paste is generally used.
  • the backsheet 212 with circuit is formed from a laminate in which the metal layer 220 and the backsheet 26 are bonded together through a colored adhesive layer 210 in which a pigment that cuts ultraviolet rays is blended, and the metal layer is patterned.
  • a stacked body in which a circuit 211 is formed. Further, except for the place where the connection electrode 27 and the circuit 211 are connected by the connection material 28, the sealing material 24 is interposed and electrically insulated.
  • a transparent sealing material 22 is also interposed between the transparent substrate 21 and the solar battery cell 23.
  • FIG. 4A and 4B are explanatory views showing an example of a layer structure of a backsheet with a circuit.
  • FIG. 4A shows a laminate 222 in which the metal layer 220 and the back sheet 26 are bonded together through a colored adhesive layer 210 in which a pigment 213 that cuts ultraviolet rays is blended.
  • the pigment 213 is shown in a state of being uniformly dispersed in the colored adhesive layer 210.
  • FIG. 4B shows a state after the metal layer 220 is patterned to form the circuit 211, and shows the backsheet 212 with circuit. Since the colored adhesive layer 210 is laminated on the back sheet 26 in a state where the pigment 213 that cuts ultraviolet rays is uniformly dispersed, the back sheet 26 can be prevented from becoming brittle.
  • the same transparent base material, transparent sealing material, and sealing material as in the first embodiment can be used.
  • the sealing material may be a heat-sealable thermoplastic resin that adheres firmly to the colored adhesive layer of the circuit sheet.
  • the sealing material can be formed by the same method as in the first embodiment.
  • the backsheet with circuit is composed of a laminate in which a metal layer and a backsheet are laminated via a colored adhesive in which a pigment having an ultraviolet cutting property is blended, and the metal layer is patterned to form a circuit. Is a layer.
  • the colored adhesive layer can be formed by applying a colored adhesive composed of at least an ultraviolet-cutting pigment, an adhesive, and a solvent.
  • the colored adhesive layer can also be formed by extruding a mixed resin obtained by blending an adhesive resin with a pigment having an ultraviolet cutting property.
  • the black pigment is preferably carbon black or titanium black.
  • the average particle size is 0.01 to 0.00. 5 ⁇ m is preferable.
  • the white pigment titanium oxide, barium sulfate and the like are preferable. From the viewpoint of coloring, the average particle diameter of titanium oxide is preferably 0.1 to 1.0 ⁇ m.
  • the blending amount of the pigment is preferably in the range of 1 to 4% by weight with respect to the weight of the colored adhesive layer.
  • the blending amount of the black pigment is less than 1% by weight, the UV-cutting property is poor, and the backsheet may be deteriorated or yellowed when exposed to the outdoors for a long time.
  • the compounding quantity of a black pigment exceeds 4 weight%, since there are too many pigments, there exists a possibility that it may transfer to a sealing material or the adhesive force of a sealing material and a color adhesion layer may fall.
  • a white pigment In the case of a white pigment, the range of 5 to 15% by weight with respect to the weight of the colored adhesive layer is preferable.
  • the amount of the white pigment is less than 5% by weight, the UV-cutting property is poor, and the backsheet may be deteriorated and yellowed when exposed to the outdoors for a long time.
  • the compounding quantity of a white pigment exceeds 15 weight%, since there are too many pigments, there exists a possibility that it may transfer to a sealing material or the adhesive force of a sealing material and a coloring adhesive layer may fall.
  • an adhesive for dry lamination can be used.
  • a two-component curable urethane adhesive a polyester urethane adhesive, a polyether urethane adhesive, an acrylic adhesive, a polyester adhesive, a polyamide adhesive, an epoxy adhesive, and the like can be used. .
  • the colored adhesive may be either an emulsion type or a solvent type.
  • the colored adhesive layer can contain an ultraviolet absorber or a light stabilizer as necessary.
  • the colored adhesive layer can be formed using a colored adhesive by a known method such as gravure coating, roll coating, blade coating, or die coating.
  • the thickness of the colored adhesive layer is preferably 5 to 50 ⁇ m.
  • the thickness of the colored adhesive layer is in the range of 5 to 50 ⁇ m, the adhesive strength between the metal layer and the back sheet can be strengthened, and ultraviolet rays can be cut efficiently.
  • the thickness of the colored adhesive layer is less than 5 ⁇ m, the adhesive strength is insufficient.
  • the thickness of the colored adhesive layer exceeds 50 ⁇ m, there is a problem that leads to an increase in cost.
  • the laminating method may be a dry laminating method.
  • the bonding method may be an extrusion laminating method in which a pigment having UV-cutting properties is blended in an adhesive resin and the adhesive resin is extruded.
  • This adhesive resin may be a resin such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene-methyl methacrylate copolymer (EMMA), or ethylene-acrylate copolymer (EAA). Can be mentioned. In this case, it is possible to prepare a master batch in which an adhesive resin and a pigment are blended in advance, blend the master batch into the adhesive resin, and extrude and laminate them.
  • the thickness of the colored adhesive layer is preferably in the range of 15 to 50 ⁇ m. The thickness of the colored adhesive layer can be determined by the adhesive strength, the coloring concentration, and the like.
  • metal layer copper foil, aluminum foil or the like is preferable from the viewpoint of conductivity and material cost. Etching or stamping can be used as the patterning of the metal layer.
  • the backsheet is a sheet base material having a circuit formed on the surface, and at the same time needs to have a function as a back surface protection of the solar cell module. It can be appropriately selected from polyethylene terephthalate film, polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate film, polyolefin film such as polypropylene and polyethylene, film such as polyphenylene sulfide (PPS), polyvinyl fluoride (PVF), and the like. Although these films may be used as a single layer, the layer structure of the back sheet includes fluororesin / polyethylene terephthalate film / fluororesin or polyethylene terephthalate film / fluororesin.
  • a film in which an aluminum foil is bonded to these films or a layer in which an inorganic oxide is deposited can be used.
  • the layer colored to the white sheet or the black sheet from the viewpoint of design property may be sufficient.
  • the back contact type solar cell module is, for example, an ordinary lamination method such as laminating a transparent sealing material, a solar cell, a sealing material, a back sheet with a circuit on a front glass, and then vacuum-sucking and thermocompression bonding. It can be manufactured by integral molding by a molding method.
  • the back contact type solar cell module of the present invention can prevent the back sheet from becoming brittle even without using a solder resist. Therefore, the production cost can be reduced and the productivity can be increased.
  • PV2111, manufactured by DuPont Co., Ltd. a polyvinyl fluoride (PVF) resin film
  • a 250 ⁇ m-thick polyethylene terephthalate film a two-component curable urethane adhesive
  • an electrolytic copper foil having a thickness of 35 ⁇ m was bonded to the polyethylene terephthalate film surface of the laminate by a dry lamination method. Thereafter, aging was performed at 60 ° C. for 7 days.
  • the thickness of the adhesive was 12 g / m 2 (dry).
  • the adhesive strength between the polyethylene terephthalate film and the electrolytic copper foil was 10 N / cm.
  • patterning of the electrolytic copper foil was performed by an etching method, and a back sheet in which a wiring part connecting the circuit and the circuit composed of the wiring part and the non-wiring part was formed.
  • a colored insulating layer carbon black was blended in an ultraviolet curable resin (trade name, UVR-150GR60, manufactured by Taiyo Ink Manufacturing Co., Ltd.), and the blending ratio of the carbon black was determined to be colored insulating.
  • the colored insulating agent was formed so as to be 3% by weight with respect to the weight of the layer.
  • a colored insulating layer was formed on the non-wiring portion on the outer peripheral edge of the back sheet by silk screen printing to prepare a back sheet with a circuit.
  • the colored insulating layer was cured by 1000 mj / cm 2 UV treatment.
  • the thickness of the colored insulating layer was 20 ⁇ m.
  • an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin film (not including an ultraviolet absorber) as a sealing material is prepared, and holes are formed in the connection electrode and the circuit portion on the back surface of the solar battery cell.
  • a back contact type solar cell module was prepared by stacking the attached back sheets and further laminating the solar cells, transparent sealing material 400 ⁇ m, and front glass in order. When superimposing, silver paste was applied to the contact portion between the connection electrode and the circuit, and bonding was performed by heating the module laminate.
  • As the front glass tempered soda glass having a thickness of 3 mm was used.
  • an EVA resin film (not including an ultraviolet absorber) was used.
  • vacuuming was performed at 130 ° C. for 3 minutes, and heating was further performed at 150 ° C. for 30 minutes.
  • Example 1 A back contact type solar cell module was produced in the same manner as in Example 1 except that the colored insulating layer of Example 1 was not formed.
  • a back contact type solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1 except that the colored insulating layer of Example 1 was used and formed on the entire surface of the back sheet.
  • the thickness of the colored insulating layer was 20 ⁇ m.
  • PV2111 DuPont Polyvinyl fluoride (PVF) resin film
  • PV2111 DuPont Polyvinyl fluoride (PVF) resin film
  • S-10 polyethylene terephthalate film
  • a colored adhesive is prepared by blending 3% by weight of carbon black with respect to the adhesive in a two-component curable urethane adhesive, and an electrolytic copper foil having a thickness of 35 ⁇ m is prepared using the colored adhesive.
  • An electrolytic copper foil having a thickness of 35 ⁇ m is prepared using the colored adhesive.
  • the thickness of the colored adhesive was 12 g / m 2 (dry).
  • patterning of the electrolytic copper foil was performed by an etching method, and a back sheet with a circuit was created. At this time, the adhesive strength between the polyethylene terephthalate film and the electrolytic copper foil was 10 N / cm.
  • an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin film (not including an ultraviolet absorber) as a sealing material was prepared, and holes were formed in the connection electrode and circuit portion on the back surface of the solar battery cell.
  • the back sheet with a circuit was stacked, and a solar cell, a transparent encapsulant 400 ⁇ m, and a front glass were arranged in this order to perform module lamination, thereby producing a back contact type solar cell module.
  • As the front glass tempered soda glass having a thickness of 3 mm was used.
  • an EVA resin film (not including an ultraviolet absorber) was used.
  • Example 2 The laminate of Example 2 using a colored adhesive resin in which 3% by weight of carbon black was blended in ethylene-methyl methacrylate copolymer (EMMA) resin (trade name, Nucrel NC0809, manufactured by Mitsui DuPont).
  • EMMA ethylene-methyl methacrylate copolymer
  • the polyethylene terephthalate film and 35 ⁇ m electrolytic copper foil were bonded together by an extrusion laminating method.
  • the thickness of the colored adhesive resin layer was 40 ⁇ m.
  • the electrolytic copper foil was patterned by a cutting method to prepare a backsheet with a circuit. At this time, the adhesive strength between the polyethylene terephthalate film and the copper foil was 10 N / cm. Then, it carried out similarly to Example 2 and created the back contact type solar cell module.
  • a backsheet with a circuit was prepared in the same manner as in Example 2 except that carbon black was not added to the adhesive for bonding the polyethylene terephthalate film of the laminate of Example 2 and the electrolytic copper foil.
  • the adhesive strength between the polyethylene terephthalate film and the electrolytic copper foil was 11 N / cm. Thereafter, a back contact type solar cell module was produced in the same manner as in Example 2.
  • ⁇ Evaluation method> An ultraviolet irradiation test was performed from the light-receiving side, that is, the front glass side of the back contact type solar cell module. Under ultraviolet irradiation conditions, light with an illuminance of 60 W was irradiated for 1000 hours at a wavelength of 300 to 400 nm. After the ultraviolet irradiation test, the tensile elongation at break was measured as an evaluation of the presence or absence of embrittlement of the backsheet, ie, the polyethylene terephthalate film.

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Abstract

　本発明のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールは、順に積層した、透明基材と、透明封止材と、太陽電池セルと、封止材と、回路付きバックシートと、を有し、前記回路付きバックシートが、紫外線カット性を有する顔料が配合された着色絶縁層と、金属層がパターンニングされてなる回路および該回路間を接続する配線部と、バックシートと、が積層された積層体から形成され、前記着色絶縁層が、前記回路付きバックシートの外周縁の非配線部に形成される。

Description

バックコンタクトタイプの太陽電池モジュール
　本発明は、バックコンタクトタイプの太陽電池モジュールに関する。特に、太陽電池モジュールを構成する回路付きバックシートに関する。
　本願は、２０１３年５月２１日に日本に出願された特願２０１３－１０６９８７号、及び２０１３年６月１２日に日本に出願された特願２０１３－１２３７３３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを隣接して配置し、各太陽電池セルを電気的に接続して電力を取り出している。このような太陽電池セル同士を電気的に接続する配線が、受光面側に露出していると受光面積が減ってしまう。そのため、太陽電池セルの受光面と反対側の表面に接続電極を形成し、この接続電極を配線するための回路シート上に、接続材を介して接続したバックコンタクトタイプの接続構造が採用されている。接続材としては、例えば、ハンダや銀ペーストなどが用いられている。このようなバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールに用いる回路シートは、配線の際に、接続材が隣接する回路上に侵入しないように、接続材の移動を阻止するとともに、回路間を絶縁する絶縁層が設けられている。
　例えば、図５Ａから図５Ｅに一般的なバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール１７０，１８０，２４０の層構成の一例を示す。図５Ａは、受光側（表面）から順に、透明基材１１、透明封止材１２、太陽電池セル（バックコンタクトセル）１３、封止材１４、絶縁層１１０、回路シート１５、バックシート１６の順に積層された太陽電池モジュール１７０の層構成を示す図である。太陽電池セル１３の裏面の接続電極１８と、金属層がパターンニングされた回路１２０を接続材１９のハンダや銀ペーストで電気的に接続して電力を取り出すようになっている。回路シート１５は、金属層とシート基材とが接着層１１２を介して貼り合わされたものであり、金属層をパターンニングして回路１２０および回路間を接続する配線部１２１が形成されている。また回路シート１５の裏面には、接着層１１２を介してバックシート１６が積層されている。
　また、図５Ｄは、受光側（表面）から順に、透明基材２１、透明封止材２２、太陽電池セル（バックコンタクトセル）２３、封止材２４、電気絶縁層２９、回路シート２５、バックシート２６の順に積層されたモジュールとなっており、太陽電池セル２３の裏面の接続電極２７と、金属層がパターンニングされた回路２１１を接続材２８のハンダや銀ペーストで電気的に連結して電力を取り出すようになっている。回路シート２５は、金属層とシート基材２１４が接着剤２２１を介して貼り合わされたものであり、金属層をパターンニングして回路２１１が形成されている。また回路シート２５の裏面には、接着層２２１を介してバックシート２６が積層されている。
　最近、上述のタイプの太陽電池モジュールの生産コストを低減させる開発が進んでいる。例えば、図５Ｂに示す、回路シート１５とバックシート１６を一体化した回路付きバックシート１７が開発されている。例えば、バックシート１６としてポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンテレナフタレートフィルムに、銅箔やアルミニウム箔などの金属層を、接着層を介して貼り合わせ、金属層をパターンニングして回路１２０および回路間を接続する配線部１２１を形成した回路付きバックシート１７が開発されている。絶縁層１１０は、接続電極１８と回路１２０とが接続材１９で接続されている部分を除いて形成されている。図５Ｃは、アルミニウム枠１２４で補強されたバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール１８０を示している。複数接続された太陽電池セル１３は、発生した電力を取り出すために、リード線１２２が接続され、太陽電池モジュール１８０の外側の端子ボックス１２３へと接続されている。絶縁層１１０は、接続電極１８と回路１２０とが接続材１９で接続されている部分を除いて形成されている。
　また、例えば、図５Ｅに示す、回路シート２５とバックシート２６を一体化した回路付きバックシート２１２が開発されている。例えば、バックシート２６としてポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンテレナフタレートフィルムに、銅箔やアルミニウム箔などの金属層を、接着層２２１を介して貼り合わせ、金属層をパターンニングして回路２１１を形成した回路付きバックシート２１２が開発されている。
　回路付きバックシートには、パターニングされた金属層の上にソルダーレジストと呼ばれる絶縁層２９，１１０が設けられ、このソルダーレジストが高価であることと、層の厚みが必要であることから、 出来るだけ少ない材料で使用されることが望まれている。さらに絶縁層の形成には、印刷後に熱硬化または紫外線による硬化の工程が必要になる。特に熱硬化は、通常１００℃～１６０℃で１０～６０分掛かる。一般的には、２０～３０μｍの厚さで形成するため、スクリーン印刷で形成し、熱処理または紫外線照射により硬化させる方法が用いられている。絶縁層が高価である点、スクリーン印刷の生産性が低い点、などから生産コストが高くなるために、ソルダーレジストの使用量を低減したり、またはソルダーレジストを省き、封止材１４，２４に絶縁機能を持たせたものが開発されている。
　また、ソルダーレジストは着色されていることから、ソルダーレジストによって紫外線が吸収され、バックシート、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムの脆化を防ぐ効果を有していた。そのため、ソルダーレジストを省き、封止材に絶縁機能を持たせることで生産コストを低減させることができるが、反面、ポリエチレンテレフタレートフィルムの脆化の問題が生じてしまう。
　封止材１４，２４に紫外線をカットする着色剤、例えば、カーボンブラックなどの黒色顔料、酸化チタン、硫酸バリウムなどの白色顔料を配合する考えもあるが、これら顔料が、封止材、例えば、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂中を移動し（マイグレーション）、さらに受光面側の透明封止材に移動して、受光を妨げ、発電効率を低下させる恐れがある。
　また、バックシートは、機械的特性に優れ、かつ耐候性、耐熱性、耐湿性および耐水分解性などの諸特性を備えている必要がある。そのようなバックシートとしては、長期使用に耐える、即ち、耐用年数（約２０年）の屋外暴露に耐える耐候性を有していることが望ましく、フッ素系樹脂フィルムや耐候性を有するポリエチレンテレフタレートフィルムなどが挙げられる。
　しかし、フッ素系樹脂フィルムは、耐候性を有するが、材料コストが高い問題がある。一方、ポリエチレンテレフタレートフィルムは、比較的安価であるが、耐熱性や耐候性は十分とはいえない。とりわけ耐候性の向上の要求が高くなっている。
　ポリエチレンテレフタレートフィルムに耐候性を付与する提案がある。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムに紫外線吸収剤を含有した提案（特許文献１）、二酸化チタンを含有した白色ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いて紫外線透過率を低減する提案（特許文献２）、紫外線吸収剤を含有したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に水蒸気バリア層を設けた提案（特許文献３）などがある。
　しかし、ポリエチレンテレフタレートフィルムに紫外線吸収剤を含有するものは、生産コストが高くなる、金属層との接着性の低下などの問題がある。また、二酸化チタンを含有させたポリエチレンテレフタレートフィルムは、同様に生産コストが高くなる問題がある。また、紫外線吸収剤を含有したフィルムの表面に水蒸気バリア層を設けたものは、紫外線吸収剤の移行により水蒸気バリア層との接着性が低下する心配がある。
　以上から、生産コストを低減させ、バックシートの脆化がないバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールが要望されている。
日本国特開２００９－１８８１０５号公報 日本国特開２００６－２７００２５号公報 日本国特開２００６－２６１１８９号公報
　本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、絶縁層に使用される材料を少なくし、生産コストを低減させ、バックシートの脆化のないバックコンタクトタイプの太陽用電池モジュールの提供を目的とする。
　また、本発明は、絶縁層、即ち、ソルダーレジストを省く構造において、生産性を有し、バックシートの脆化のないバックコンタクトタイプの太陽用電池モジュールの提供を目的とする。
　本発明の第一態様に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールは、順に積層された、透明基材と、透明封止材と、太陽電池セルと、封止材と、回路付きバックシートと、を有し、前記回路付きバックシートが、紫外線カット性を有する顔料が配合された着色絶縁層と、金属層がパターンニングされてなる回路および該回路間を接続する配線部と、バックシートと、が積層された積層体から形成され、前記着色絶縁層が、前記回路付きバックシートの外周縁の非配線部に形成される。
　本発明の第一態様に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールにおいて、前記着色絶縁層には、カーボンブラックまたはチタンブラックからなる黒色顔料が配合され、前記黒色顔料の配合比率が、前記着色絶縁層の重量に対して、１～４重量％であってもよい。
　本発明の第一態様に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールにおいて、前記着色絶縁層が、酸化チタンまたは硫酸バリウムからなる白色顔料が配合され、前記白色顔料の配合比率が、前記着色絶縁層の重量に対して、５～１５重量％であってもよい。
　本発明の第一態様に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールにおいて、前記バックシートが、ポリエチレンテレフタレートフィルムから形成されていてもよい。
　本発明の第二態様に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールは、順に積層された、透明基材と、透明封止材と、太陽電池セルと、封止材と、回路付きバックシートと、を有し、前記回路付きバックシートが、金属層と、紫外線カット性を有する顔料が配合された着色接着層と、バックシートと、が積層された積層体から形成され、前記金属層をパターンニングして回路が形成される。
　本発明の第二態様に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールにおいて、前記着色接着層には、カーボンブラックまたはチタンブラックからなる黒色顔料が配合され、前記黒色顔料の配合比率が、前記着色接着層の重量に対して、１～４重量％であってもよい。
　本発明の第二態様に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールにおいて、前記着色接着層には、酸化チタンまたは硫酸バリウムからなる白色顔料が配合され、前記白色顔料の配合比率が、前記着色接着層の重量に対して、５～１５重量％であってもよい。
　本発明の第二態様に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールにおいて、前記バックシートが、ポリエチレンテレフタレートフィルムから形成されていてもよい。
　本発明の第一態様に係る太陽電池モジュールによれば、回路付きバックシートの着色絶縁層を、バックシートの外周縁の非配線部に形成することにより、紫外線によるバックシートの脆化を防ぐことができる。また絶縁層に使用する絶縁樹脂を少なくすることができるために、生産コストを低減させることができる。
　本発明の第一態様によれば、回路付きバックシートが、紫外線カット性を有する顔料が配合された着色絶縁層と、金属層がパターンニングされてなる回路および回路間を接続する配線部と、バックシートと、が積層された積層体からなり、着色絶縁層が、バックシートの外周縁の非配線部に形成されてなることにより、バックシートの外周縁の非配線部の脆化を防ぐことができる。バックシート上の回路や回路間を接続する配線部では、金属層があるために、紫外線をカットし、バックシートの脆化が生じないことから、外周縁の非配線部に着色絶縁層を形成することで、バックシートの脆化を防ぐことができる。
　また、着色絶縁層をバックシートの外周縁の非配線部のみに形成することで、絶縁層に使用する絶縁樹脂を少なくすることができ、生産コストの低減を図ることができる。
　また、本発明の第一態様によれば、着色絶縁層が、カーボンブラックまたはチタンブラックからなる黒色顔料が配合され、前記黒色顔料の配合比率が、前記着色絶縁層の重量に対して、１～４重量％であることにより紫外線を効率よく吸収しカットすることができる。
　また、本発明の第一態様によれば、着色絶縁層が、酸化チタンまたは硫酸バリウムからなる白色顔料が配合され、前記白色顔料の配合比率が、前記着色絶縁層の重量に対して、５～１５重量％であることにより、紫外線を効率よく反射させカットすることができる。
　また、本発明の第一態様によれば、バックシートが、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなることにより、比較的安価な材料であり、生産コストを低減することができる。
　本発明の第二態様によれば、回路付きバックシートは、金属層と紫外線カット性を有する顔料が配合された着色接着層とバックシートとが積層された積層体からなり、金属層をパターンニングして回路を形成すると共に、着色接着層がバックシートに積層されているために、バックシートの脆化を防ぐことができるものである。
　本発明の第二態様によれば、金属層と紫外線カット性を有する顔料が配合された着色接着層とバックシートとが積層された積層体からなり、金属層をパターンニングして回路を作成したものである。形成された回路付きバックシートには、着色接着層が、バックシートに積層されているために、バックシートに耐候性を付与させることができ、脆化を防ぐことができる。
　着色接着層に含まれた紫外線カット性を有する顔料は、封止材に移動することもなく、封止材との接着性にも悪影響を及ぼすことはない。
　本発明の第二態様によれば、着色接着層が、カーボンブラックまたはチタンブラックからなる黒色顔料が配合され、前記黒色顔料の配合比率が、前記着色接着層の重量に対して、１～４重量％であることにより紫外線を効率よく吸収しカットすることができる。
　本発明の第二態様によれば、着色接着層が、酸化チタンまたは硫酸バリウムからなる白色顔料が配合され、前記白色顔料の配合比率が、前記着色接着層の重量に対して、５～１５重量％であることにより、紫外線を効率よく反射させカットすることができる。
　本発明の第二態様によれば、バックシートが、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなることにより、比較的安価な材料であり、かつ機械的強度、耐熱性などを有することにより、生産性コストを低減することができる。
本発明の第１実施形態に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る回路付きバックシートの外周縁部の層構成の一例を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。 一般的な太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。 一般的な太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。 一般的な太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。 一般的な太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。 一般的な太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。
　以下に、本発明の第１実施形態につき説明する。
（第１実施形態）
　図１Ａ及びＢは、本発明の第１実施形態に係るバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。図１Ａは、太陽電池モジュール１５０の層構成の一例を示す説明図である。太陽電池モジュール１５０は、前面ガラスのような透明基材１１、透明封止材１２、太陽電池セル１３、封止材１４、回路付きバックシート１７から形成されている。太陽電池セル１３の裏面には、電子取り出し用電極である接続電極１８が設けられ、回路１２０と接続電極と１８を接続する接続材１９が形成されている。太陽電池セル１３は複数形成され、それぞれの回路１２０が配線部１２１により接続されている。
　接続材１９は、半田や銀ペーストなどの導電性材料が一般的に用いられている。回路付きバックシート１７は、金属層とバックシート１６とが、接着層１１２を介して貼り合わされた積層体から形成され、該金属層をパターンニングして回路１２０と回路間とを接続する配線部１２１が形成されている。また接続電極１８と回路１２０が接続材１９で接続されている箇所を除いて封止材１４が介在され絶縁されている。また透明基材１１と太陽電池セル１３との中間にも透明封止材１２が介在されている。
　太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セル１３や回路１２０および回路間を接続する配線部１２１などの金属層が形成されている部分では、紫外線１Ａが金属層により反射され易く、バックシートの脆化が生じ難い。しかし、バックシートの外周縁１４０の非配線部１４１、即ち金属層が形成されていない部分では、紫外線１Ａが照射されバックシート１６の脆化が生じ易い。よって、バックシートの外周縁１４０の非配線部１４１、即ち金属層が形成されていない部分のみに、着色絶縁層１１１を形成することで、この部分の脆化を防ぐとともに、バックシート１６の全体の脆化を防ぐことができる。
　図１Ｂは、アルミニウム枠で補強された状態のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール１６０の一例を示している。太陽電池モジュールが、アルマイト処理されたアルミニウム枠１２４で補強されている状態の一例を示している。発電された電力は、リード線１２２によりバックシート１６の外側の端子ボックス１２３に接続されている。
　例えば、紫外線１Ａは、回路１２０や回路間を配線する配線部１２１では、金属層によって、カットされる。一方、バックシートの外周縁１４０の非配線部１４１、即ち、アルミニウム枠１２４と、配線部１２１や回路１２０との間の非配線部１４１では、紫外線１Ａが照射される。そのため、この非配線部１４１のみに着色絶縁層１１１を形成することで、バックシートの脆化を防ぐことができる。
　図２は、回路付きバックシートの外周縁の層構成の一例を示す説明図である。バックシートの外周縁１４０の非配線部１４１には、着色絶縁層１１１が積層されている。着色絶縁層１１１は、紫外線をカットする顔料１３０が均一に分散された状態でバックシートに積層されているために、バックシート１６の脆化を防ぐことができる。
　さらに、本実施形態につき詳しく説明する。
　透明基材１１としては、光線透過率が良いこと、長期（約２０年）にわたり優れた耐候性を有し、光線透過率の低下が少ないこと、埃などが付き難いこと、水蒸気透過率が極めて低いこと、などの諸機能を有する必要がある。材質としては、ガラスの他、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などからなるフィルムを使用することができる。また、これらのフィルムを複合フィルムとして使用することもできる。
　透明封止材としては、太陽光線の透過率が高いこと、光線透過率の低下などの物性変化がないこと、また絶縁性が高く、他の材料を腐食しないこと、急激な外気条件の変化などによる樹脂の亀裂、界面剥離などが発生しないこと、などの諸機能を有する必要がある。例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂などが使用できる。エチレン－メチルメタアクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン－アクリレート共重合体（ＥＡＡ）、アイオノマー、ポリプロピレン樹脂なども使用でき、特にエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂が好ましく使用できる。透明封止材の厚みとしては、１００～１０００μｍの範囲が好ましい。１００μｍ未満ではセルが割れてしまうことがあり、１０００μｍを越えると経済的ではない。
　封止材としては、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン－メチルメタアクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン－アクリレート共重合体（ＥＡＡ）、アイオノマー、ポリプロピレン樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、シリコーン樹脂などが使用できる。また太陽電池セル間の隙間を不可視化するために白色や黒色などの着色フィルムを用いたり、太陽電池セル表面に吸収されなかった光を再度反射させて発電効率を向上させるための高反射フィルムやプリズムシートを用いることもできる。
　封止材を形成する方法として、例えば、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂とその他添加剤とを混合し加熱溶融させた混合樹脂を、Ｔダイを用いて押出し成形によって封止材を形成することができる。例えば、共押出し法にて二層に製膜して封止材を作成することもできる。封止材の厚みとしては、５０μｍ～２ｍｍの範囲が好ましい。また、他の方法として、カレンダー成形（カレンダリング）により成形してシート状に形成することも可能である。
　次に、着色絶縁層について詳しく説明する。
　回路付きバックシートは、金属層とバックシートとが、接着剤を介して積層された積層体からなる。該金属層をパターンニングして回路、および回路間を接続する配線部を形成し、その後、バックシートの外周縁の非配線部に着色絶縁層を積層して、回路付きバックシートを形成する。
　着色絶縁層は、高い絶縁性が要求される。着色絶縁層を形成する絶縁樹脂としては、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂などが使用できる。熱硬化樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などが使用できる。
　熱硬化樹脂を加熱乾燥させるには、バックシートのＴｇ（ガラス転移温度）を超えて加熱すると、その熱により収縮や変形が生じることもあるので確認して行う必要がある。
　また、紫外線硬化樹脂としては、アクリレート、不飽和ポリエステルなどのラジカル重合型の樹脂またはエポキシ樹脂などのカチオン重合型が使用できる。
　紫外線照射では、加熱処理が伴わないために、紫外線硬化樹脂を用いた場合、バックシートの熱収縮の問題は生じない。また、紫外線硬化の工程の方が、熱硬化の工程よりも硬化時間が短く経済性に優れる。従って、紫外線硬化樹脂を用いることにより、バックシートの生産性を高めることができる。さらに紫外線硬化樹脂を、バックシートの外周縁の非配線部に形成することにより、さらにバックシートの生産性を向上させ、生産コストを低減することができる。
　着色絶縁層は、少なくとも、絶縁樹脂の中に紫外線カット性を有する顔料を配合した着色絶縁剤を形成し、該着色絶縁剤を塗布して形成することができる。
　顔料としては、無機顔料、有機顔料などの各種顔料が使用できる。黒色顔料としては、カーボンブラックやチタンブラックなどが好ましく、その発色、分散性やコストの点から、平均粒径が０．０１～０．５μｍが好ましい。また、白色顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウムなどが好ましく、発色の点から酸化チタンに関しては、平均粒径は０．１～１．０μｍが好ましい。
　また、顔料の配合量は、例えば、黒色顔料の場合は、着色絶縁層の重量に対して１～４重量％の範囲が好ましい。黒色顔料の配合量が１重量％未満の場合、紫外線カット性が乏しく、屋外に長期暴露された際に、バックシートの劣化、黄変が発生する場合がある。また黒色顔料の配合量が４重量％を超える場合には、顔料が多すぎるために、紫外線硬化樹脂の硬化に悪影響を及ぼしたり、封止材に移行したり、封止材と着色絶縁層との密着性を低下させる恐れがある。
　白色顔料の場合は、着色絶縁層の重量に対して５～１５重量％の範囲が好ましい。白色顔料の配合量が５重量％未満の場合、紫外線カット性が乏しく、屋外に長期暴露された際に、バックシートの劣化、黄変が発生する場合がある。また白色顔料の配合量が１５重量％超える場合には、顔料が多すぎるために、紫外線硬化樹脂の硬化に悪影響を及ぼしたり、封止材に移行したり、封止材と着色絶縁層との密着性を低下させる恐れがある。
　着色絶縁層は、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷などの公知の方法にて形成することができる。
　着色絶縁層の厚みは、高い絶縁レベルを得るためには、５～２５μｍの範囲が好ましい。５μｍ未満である場合、絶縁性が不十分となり、２５μｍを越えた場合、それ以上に高い絶縁効果が得られず、不経済であるので好ましくない。
　次に、回路付きバックシートを作成する製造方法の一例について説明する。
　回路付きバックシートは、金属層とバックシートとが、接着層を介して貼り合わされた積層体からなる。該金属層をパターンニングして回路、および回路間を接続する配線部を形成し、さらにバックシートの外周縁の非配線部に着色絶縁層を積層し回路付きバックシートを形成する。
　接着層を形成する接着剤としては、ドライラミネート用の接着剤が使用できる。例えば、二液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエステルウレタン系接着剤、ポリエーテルウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、エポキシ系接着剤などが使用できる。
　接着剤の希釈溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノールおよび水などを例示することができる。着色接着剤は、エマルジョン型および溶剤型のいずれでもよい。
　接着層は、上記接着剤を用い、例えば、グラビアコート、ロールコート、ブレードコート、ダイコートなどの公知の方法で形成することができる。接着層の厚みとしては、５～１５μｍの厚みが好ましく、接着強度を強固にすることができる。接着層の厚みが５μｍ未満である場合、接着強度が不足し、２５μｍを超える場合、生産コストが増加する。貼り合わせ方法はとして、ドライラミネート法を用いてもよい。
　また、接着性樹脂を押出す押出しラミネート法を用いてもよい。この接着性樹脂として、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン－メチルメタアクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン－アクリレート共重合体（ＥＡＡ）などの樹脂が挙げられる。接着層の厚みは、１５～３０μｍの範囲が好ましい。接着層の厚みは、接着強度によって決めることができる。
　金属層としては、銅箔、アルミニウム箔などが導電性、および材料コスト面から好ましい。金属層のパターンニングとしては、エッチング加工や打ち抜き加工などを用いてもよい。
　バックシートは、回路、および回路間を接続する配線部が形成された回路シートである。また、太陽電池モジュールの裏面保護としての機能を有する必要がある。ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などのフィルムあるいはポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などから適宜選択できる。また、これらのフィルムを単層で用いてもよいが、複合してもよい。例えば、バックシートの層構成としては、フッ素樹脂／ポリエチレンテレフタレートフィルム／フッ素樹脂、あるいは、ポリエチレンテレフタレートフィルム／フッ素樹脂などが挙げられる。必要に応じて、ガスバリア性、即ち、水蒸気バリア性、酸素バリア性などを付与するために、これらフィルムにアルミニウム箔を貼合した層、無機酸化物を蒸着した層を使用することができる。また意匠性の観点から白色シートや黒色シートに着色した層でもよい。
　次に、バックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの製造方法の一例について説明する。
　例えば、前面ガラスのような透明基材に、透明封止材、太陽電池セル、封止材、回路付きバックシートを、この順で積層し、次いで真空吸引しながら加熱圧着するラミネートなどの通常の成形法にて一体成形して太陽電池モジュールを形成することができる。この際、太陽電池セルの裏面には、電子取り出し用電極である接続電極が設けられ、バックシートの回路と接続電極とを接続するように接続材が形成されて一体成形される。太陽電池セルは複数形成され、それぞれの回路が配線部により接続される。配線部は、リード線によりバックシートの外側の端子ボックスに接続される。
　本実施形態のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールによれば、着色絶縁層を回路付きバックシートの外周縁の非配線部のみに形成することで、バックシートの脆化を防ぐことができる。また絶縁層に使用する絶縁樹脂を少なくすることが可能となり、生産コストの低減が可能となる。
　次に、第２実施形態について詳細に説明する。
（第２実施形態）
　図３は、本発明のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの層構成の一例を示す説明図である。太陽電池モジュール２３０は、前面ガラスのような透明基材２１、透明封止材２２、太陽電池セル２３、封止材２４、回路付きバックシート２１２から構成される。太陽電池セル２３の裏面には、ｐ極、ｎ極の電子取り出し用電極である接続電極２７が設けられ、回路２１１と接続電極とを接続するする接続材２８が形成されている。接続材２８として、半田や銀ペーストなどの導電性材料が一般的に用いられている。回路付きバックシート２１２は、金属層２２０とバックシート２６とが、紫外線をカットする顔料が配合された着色接着層２１０を介して貼り合わされた積層体から形成され、該金属層をパターンニングして回路２１１が形成された積層体である。また接続電極２７と回路２１１とが接続材２８で接続されている箇所を除いて、封止材２４が介在され電気絶縁されている。また透明基材２１と太陽電池セル２３との中間にも透明封止材２２が介在されている。
　図４Ａ及び４Ｂは、回路付きバックシートの層構成の一例を示す説明図である。図４Ａは、金属層２２０とバックシート２６とが、紫外線をカットする顔料２１３が配合された着色接着層２１０を介して貼り合わされた積層体２２２を示している。また、顔料２１３が、着色接着層２１０に均一に分散されている状態を示している。図４Ｂは、金属層２２０をパターンニングして回路２１１を形成した後の状態を示し、回路付きバックシート２１２を示している。着色接着層２１０は、紫外線をカットする顔料２１３が均一に分散された状態でバックシート２６に積層されているために、バックシート２６の脆化を防ぐことができる。
　さらに、本実施形態について、詳しく説明する。
本実施形態において、第１の実施形態と同様の透明基材、透明封止材、及び封止材を使用することができる。また、封止材は、回路シートの着色接着層と強固に接着する熱融着可能な熱可塑性樹脂などでもよい。また、本実施形態において、第１の実施形態と同様の方法によって封止材を形成することができる。
　回路付きバックシートについて説明する。
　回路付きバックシートは、金属層とバックシートとが、紫外線カット性を有する顔料が配合された着色接着剤を介して積層された積層体からなり、該金属層をパターンニングして回路を形成した層である。
　着色接着層は、少なくとも、紫外線カット性を有する顔料、接着剤、溶媒からなる着色接着剤を塗布して形成することができる。また、着色接着層は、接着性樹脂に紫外線カット性を有する顔料を配合した混合樹脂を押出し成形して形成することもできる。
　紫外線カット性を有する顔料としては、無機顔料、有機顔料などの各種顔料が使用できる。汎用性、価格、発色性能、また紫外線カット性の観点から、黒色顔料としては、カーボンブラックやチタンブラックなどが好ましく、発色、分散性やコストの観点から、平均粒径が０．０１～０．５μｍが好ましい。また、白色顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウムなどが好ましく、発色の観点から酸化チタンに関しては、平均粒径は０．１～１．０μｍが好ましい。
　また、顔料の配合量は、例えば、黒色顔料の場合は、着色接着剤層の重量に対して、１～４重量％の範囲が好ましい。黒色顔料の配合量が１重量％未満の場合、紫外線カット性が乏しく、屋外に長期暴露された際に、バックシートの劣化、黄変が発生する場合がある。また、黒色顔料の配合量が、４重量％超える場合には、顔料が多すぎるために封止材に移行したり、封止材と着色接着層との密着力が低下する恐れがある。
　白色顔料の場合は、着色接着剤層の重量に対して、５～１５重量％の範囲が好ましい。白色顔料の配合量が５重量％未満の場合、紫外線カット性が乏しく、屋外に長期暴露された際に、バックシートの劣化、黄変が発生する場合がある。また、白色顔料の配合量が１５重量％超える場合には、顔料が多すぎるために封止材に移行したり、封止材と着色接着層との密着力が低下する恐れがある。
　接着剤としては、ドライラミネート用の接着剤が使用できる。例えば、二液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエステルウレタン系接着剤、ポリエーテルウレタン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリアミド系接着剤、エポキシ系接着剤などを使用することができる。
　溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノールおよび水などを例示することができる。着色接着剤は、エマルジョン型および溶剤型のいずれでもよい。
　また、着色接着層に、必要に応じて紫外線吸収剤や光安定化剤などを含有させることがきる。
　着色接着層は、着色接着剤を用いて、例えば、グラビアコート、ロールコート、ブレードコート、ダイコートなどの公知の方法で形成することができる。着色接着層の厚みとしては、５～５０μｍの厚みが好ましい。着色接着層の厚みが、５～５０μｍの範囲内である場合、金属層とバックシートとの接着強度を強固にすることができ、ならびに紫外線を効率よくカットすることができる。着色接着層の厚みが５μｍ未満である場合は、接着強度が不足する。着色接着層の厚みが５０μｍを超えるとコストアップに繋がる問題がある。
　金属層とバックシートとは、上記着色接着層を介して貼り合わされる。貼り合わせ方法は、ドライラミネート法でもよい。また、貼り合わせ方法は、紫外線カット性を有する顔料を接着性樹脂に配合して、該接着性樹脂を押出す、押出しラミネート法でもよい。この接着性樹脂は、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン－メチルメタアクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン－アクリレート共重合体（ＥＡＡ）などの樹脂が挙げられる。この場合は、予め接着性樹脂と顔料を配合したマスターバッチとを作成し、接着性樹脂中に該マスターバッチを配合して押出しラミネートすることで貼り合わせることが可能である。着色接着層の厚みは、１５～５０μｍの範囲で好ましい。着色接着層の厚みは、接着強度および着色濃度などによって決めることができる。
　金属層としては、銅箔、アルミニウム箔などが導電性、材料コスト面から好ましい。金属層のパターンニングとしては、エッチング加工や打ち抜き加工などを使用できる。
　バックシートは、回路が表面に形成されたシート基材であると同時に、太陽電池モジュールの裏面保護としての機能を有する必要がある。ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィンフィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などのフィルムあるいはポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などから適宜選択できる。また、これらのフィルムを単層で用いてもよいが、バックシートの層構成としては、フッ素樹脂／ポリエチレンテレフタレートフィルム／フッ素樹脂、あるいは、ポリエチレンテレフタレートフィルム／フッ素樹脂などが挙げられる。必要に応じて、ガスバリア性、即ち、水蒸気バリア性、酸素バリア性などを付与するために、これらフィルムにアルミニウム箔を貼合したもの、無機酸化物を蒸着した層を使用することができる。また意匠性の観点から白色シートや黒色シートに着色した層でもよい。
　バックコンタクトタイプの太陽電池モジュールは、例えば、前面ガラスに、透明封止材、太陽電池セル、封止材、回路付きバックシートを積層し、次いで真空吸引して加熱圧着するラミネーション法などの通常の成形法にて一体成形して製造できる。
　本発明のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールは、ソルダーレジストを使用しなくても、バックシートの脆化を防ぐことができる。従って、生産コストの低減を可能とし、生産性を高めることができる。
　以下に、本発明の第１実施形態に係る実施例について説明する。
　厚さ２５μｍのポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）樹脂フィルム（商品名、ＰＶ２１１１、デュポン（株）製）と、厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（商品名、Ｓ－１０、東レ（株）製）とを、二液硬化型ウレタン系接着剤を用いてドライラミネート法にて貼り合わせ、積層体を形成した。
　次に、二液硬化型ウレタン系接着剤を用い、厚さ３５μｍの電解銅箔を、上記積層体のポリエチレンテレフタレートフィルム面にドライラミネート法により貼り合わせた。その後、６０℃で７日間のエージングを行った。接着剤の厚みは１２ｇ／ｍ２（ｄｒｙ）で行った。ポリエチレンテレフタレートフィルムと電解銅箔との接着強度は、１０Ｎ／ｃｍであった。
　さらに、エッチング法により電解銅箔のパターンニングを行い、配線部、非配線部からなる回路と回路間を接続する配線部が形成されたバックシートを作成した。
　次に、着色絶縁層を形成するために、紫外線硬化樹脂（商品名、ＵＶＲ－１５０ＧＲ６０、太陽インキ製造（株）製）の中にカーボンブラックを配合し、該カーボンブラックの配合比率が、着色絶縁層の重量に対して、３重量％になるように着色絶縁剤を形成した。該着色絶縁剤を用いて、シルクスクリーン印刷にて上記バックシートの外周縁の非配線部に着色絶縁層を形成して、回路付きバックシートを作成した。なお、着色絶縁層は、１０００ｍｊ／ｃｍ２の紫外線処理によって硬化させた。着色絶縁層の厚みは、２０μｍであった。
　次に、封止材のエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂フィルム（紫外線吸収剤を含まない）２００μｍを作成し、太陽電池セルの裏面の接続電極と回路部分に穴を開けて上記回路付きバックシートを重ね、さらに太陽電池セル、透明封止材４００μｍ、前面ガラスの順に配置してモジュールラミネートを行い、バックコンタクトタイプの太陽電池モジュールを作成した。重ね合わせる際には、接続電極と回路との接点部分に銀ペーストを塗布しておきモジュールラミネートの加熱で接合されるようにした。前面ガラスは、厚さ３ｍｍの強化ソーダガラスを使用した。透明封止材は、ＥＶＡ樹脂フィルム（紫外線吸収剤を含まない）を使用した。モジュールラミネートでは、１３０℃で３分間真空引きをし、さらに１５０℃で３０分間加熱した。
　以下に、本発明の比較例について説明する。
＜比較例１＞
　実施例１の着色絶縁層を形成しない以外は、実施例１と同様にバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールを作成した。
＜参考例＞
　実施例１の着色絶縁層を用い、バックシートの全面に形成した以外は、実施例１と同様にバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールを作成した。着色絶縁層の厚みは、２０μｍであった。
＜評価方法＞
　作成したバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの前面ガラス側から紫外線照射試験を行った。紫外線照射条件としては、３００～４００ｎｍの波長で照度６０Ｗの光を１０００時間照射した。紫外線照射試験後、ポリエチレンテレフタレートフィルムの脆化有無の確認を行った。評価方法として、引張り破断強度、接着強度がそれぞれ下記の評価基準を満たすか否かを評価した。
引張り破断強度：３００ｍｍ/ｍｉｎの引張り速度で破断強度が３Ｎ/ｃｍ以上
接着強度：４Ｎ/ｃｍ以上
　評価結果を表１に示す。
○：基準を満たす
×：基準を満たさない
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　実施例１のバックシートでは、外周縁の非配線部を含めてポリエチレンテレフタレートフィルムの脆化は観られなかった。参考例も同様に脆化は観られなかった。比較例１では、外周縁の非配線部およびバックシート全体でポリエチレンテレフタレートフィルムの脆化が観られた。着色絶縁層との接着も低下していた。着色絶縁層を、回路付きバックシートの外周縁の非配線部に形成したことにより、絶縁層に使用する絶縁樹脂を少なくすることができ、生産コストを低減できることが判った。
　以下に、本発明の第２実施形態に係る実施例について説明する。
　厚さ２５μｍのフッ素樹脂であるポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）樹脂フィルム（商品名、ＰＶ２１１１デュポン（株）製）と、厚さ２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（商品名、Ｓ－１０、東レ（株）製）を、二液硬化型ウレタン系接着剤を用いてドライラミネート法により貼り合わせ積層体を形成した。
　次に、二液硬化型ウレタン系接着剤の中に、該接着剤に対してカーボンブラックを３重量％配合し着色接着剤を作成し、該着色接着剤を用い、厚さ３５μｍの電解銅箔を、上記積層体のポリエチレンテレフタレートフィルム面にドライラミネート法により貼り合わせた。その後、６０℃で７日間のエージングを行った。着色接着剤の厚みは１２ｇ／ｍ２（ｄｒｙ）であった。さらに、エッチング法により電解銅箔のパターンニングを行い、回路付きバックシートを作成した。この時、ポリエチレンテレフタレートフィルムと電解銅箔の接着強度は、１０Ｎ／ｃｍであった。
　次に、封止材のエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂フィルム（紫外線吸収剤を含まない）２００μｍを作成し、太陽電池セルの裏面の接続電極と回路部分の部位に穴を開けて上記回路付きバックシートを重ね、さらに太陽電池セル、透明封止材４００μｍ、前面ガラスの順に配置してモジュールラミネートを行い、バックコンタクトタイプの太陽電池モジュールを作成した。前面ガラスは、厚さ３ｍｍの強化ソーダガラスを使用した。透明封止材は、ＥＶＡ樹脂フィルム（紫外線吸収剤を含まない）を使用した。
　エチレン－メチルメタアクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）樹脂（商品名、ニュクレルＮＣ０８０９、三井デュポン（株）製）中にカーボンブラックを３重量％配合した着色接着性樹脂を用いて、実施例２の積層体のポリエチレンテレフタレートフィルムと電解銅箔３５μｍとを、押出しラミネート法にて貼り合わせた。着色接着性樹脂層の厚みは、４０μｍであった。さらに、切削法により電解銅箔のパターンニングを行い、回路付きバックシートを作成した。この時、ポリエチレンテレフタレートフィルムと銅箔の接着強度は、１０Ｎ／ｃｍであった。その後、実施例２と同様に行い、バックコンタクトタイプの太陽電池モジュールを作成した。
　以下に、本発明の比較例について説明する。
＜比較例２＞
　実施例２の積層体のポリエチレンテレフタレートフィルムと電解銅箔とを貼り合わせる接着剤の中にカーボンブラックを添加しない以外は、実施例２と同様に回路付きバックシートを作成した。ポリエチレンテレフタレートフィルムと電解銅箔の接着強度は、１１Ｎ／ｃｍであった。その後、実施例２と同様にバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールを作成した。
＜比較例３＞
　実施例３の積層体のポリエチレンテレフタレートフィルムと電解銅箔とを貼り合わせるエチレン－メチルメタアクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）樹脂の中に、カーボンブラックを配合しない以外は実施例３と同様に回路付きバックシートを作成した。ポリエチレンテレフタレートフィルムと電解銅箔の接着強度は１８Ｎ／ｃｍであった。その後、実施例３と同様にバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールを作成した。
＜評価方法＞
　作成したバックコンタクトタイプの太陽電池モジュールの受光側、即ち前面ガラス側から紫外線照射試験を行った。紫外線照射条件では、３００～４００ｎｍの波長で照度６０Ｗの光を１０００時間照射した。紫外線照射試験後、バックシート、即ちポリエチレンテレフタレートフィルムの脆化有無の評価として、引張り破断伸度を測定した。
＜評価結果＞
　実施例２、３のカーボンブラックを添加した太陽電池モジュールでは、ポリエチレンテレフタレートフィルムの脆化は観られなかった。しかし、比較例２、３のカーボンブラックを添加しなかった太陽電池モジュールでは、脆化が観られた。また接着剤にカーボンブラックを添加してドライラミネート法にて貼り合わせた太陽電池モジュール、接着性樹脂に添加して押出しラミネート法で貼り合わせた太陽電池モジュール、どちらも脆化は観られなかった。紫外線カット性を有する顔料が配合された着色接着層を設けることでポリエチレンテレフタレートフィルム、即ち、バックシートの脆化を防ぐことができることが判った。
１Ａ・・・紫外線
１１，２１・・・透明基材
１２，２２・・・透明封止材
１３，２３・・・太陽電池セル
１４，２４・・・封止材
１５，２５・・・回路シート
１６，２６・・・バックシート
１７，２１２・・・回路付きバックシート
１８，２７・・・接続電極
１９，２８・・・接続材
１１０，２９・・絶縁層（電気絶縁層）
１１１・・着色絶縁層
２１０・・着色接着層
１１２・・接着層
１２０，２１１・・回路
１２１・・配線部
１２２・・リード線
１２３・・端子ボックス
１２４・・アルミニウム枠
１３０，２１３・・顔料
１４０・・外周縁
１４１・・非配線部
２１４・・シート基材
２２０・・金属層
２２１・・接着層
２２２・・積層体
１５０，２３０・・本発明のバックコンタクト太陽電池モジュール
１６０・・本発明のバックコンタクト太陽電池モジュール（アルミニウム枠付き）
１７０，２４０・・一般的なバックコンタクト太陽電池モジュール
１８０・・一般的なバックコンタクト太陽電池モジュール（アルミニウム枠付き）
 

Claims (8)

  1. 　順に積層された、
    　透明基材と、
    　透明封止材と、
    　太陽電池セルと、
    　封止材と、
    　回路付きバックシートと、を有し、
    　前記回路付きバックシートが、紫外線カット性を有する顔料が配合された着色絶縁層と、金属層がパターンニングされてなる回路および該回路間を接続する配線部と、バックシートと、が積層された積層体から形成され、
    　前記着色絶縁層が、前記回路付きバックシートの外周縁の非配線部に形成されるバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール。
  2. 　前記着色絶縁層には、カーボンブラックまたはチタンブラックからなる黒色顔料が配合され、前記黒色顔料の配合比率が、前記着色絶縁層の重量に対して、１～４重量％である請求項１記載のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール。
  3. 　前記着色絶縁層には、酸化チタンまたは硫酸バリウムからなる白色顔料が配合され、前記白色顔料の配合比率が、前記着色絶縁層の重量に対して、５～１５重量％である請求項１記載のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール。
  4. 　前記バックシートが、ポリエチレンテレフタレートフィルムから形成される請求項１～３のいずれか１項に記載のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール。
  5. 　順に積層された、
    　透明基材と、
    　透明封止材と、
    　太陽電池セルと、
    　封止材と、
    　回路付きバックシートと、を有し、
    　前記回路付きバックシートが、金属層と、紫外線カット性を有する顔料が配合された着色接着層と、バックシートと、が積層された積層体から形成され、
    　前記金属層をパターンニングして回路が形成されるバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール。
  6. 　前記着色接着層には、カーボンブラックまたはチタンブラックからなる黒色顔料が配合され、前記黒色顔料の配合比率が、前記着色接着層の重量に対して、１～４重量％である請求項５記載のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール。
  7. 　前記着色接着層には、酸化チタンまたは硫酸バリウムからなる白色顔料が配合され、前記白色顔料の配合比率が、前記着色接着層の重量に対して、５～１５重量％である請求項５記載のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール。
  8. 　前記バックシートが、ポリエチレンテレフタレートフィルムから形成される請求項５～７のいずれか１項に記載のバックコンタクトタイプの太陽電池モジュール。
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