WO2018062509A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2018062509A1
WO2018062509A1 PCT/JP2017/035550 JP2017035550W WO2018062509A1 WO 2018062509 A1 WO2018062509 A1 WO 2018062509A1 JP 2017035550 W JP2017035550 W JP 2017035550W WO 2018062509 A1 WO2018062509 A1 WO 2018062509A1
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WO
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solar cell
plate portion
cell module
hole
sealing material
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PCT/JP2017/035550
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English (en)
French (fr)
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順次 荒浪
祐介 宮道
衛郷 ▲高▼橋
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京セラ株式会社
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Publication date
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Priority to US16/333,445 priority patent/US20190259883A1/en
Priority to JP2018542947A priority patent/JPWO2018062509A1/ja
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    • 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
    • H01L31/02013—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules comprising output lead wires elements
    • H—ELECTRICITY
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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
    • 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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/0488—Double glass encapsulation, e.g. photovoltaic cells arranged between front and rear glass 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

  • This disclosure relates to a solar cell module.
  • a take-out electrode for taking out electric charges generated in the solar cell extends to the outside through a through-hole in a substrate for protecting one surface of the solar cell (for example, a special feature).
  • a solar cell module is disclosed.
  • One aspect of the solar cell module includes a first plate portion, a second plate portion, a solar cell portion, a wiring material, a first sealing material, and a second sealing material.
  • the second plate portion is located in a state of facing the first plate portion.
  • the solar cell portion is located in a gap between the first plate portion and the second plate portion.
  • the wiring member is electrically connected to the solar cell part, and is located from the inside of the gap to the outside of the gap through a through hole existing in the first plate part.
  • the first sealing material is located in a region of the gap that covers the solar cell unit.
  • the second sealing material is filled in an annular region that is closer to the through hole than the first sealing material in the gap and surrounds the entire circumference of the through hole as seen in a plan view. In addition, it has a higher water barrier than the first sealing material.
  • At least one of the first plate portion and the second plate portion has a light-transmitting property with respect to light having a specific range of wavelengths.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an example of a solar cell module according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an end view showing an example of a cut surface of the solar cell module taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged end view showing a partial configuration of the solar cell module in the first region A1 of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating an example of a partial configuration around the through hole of the solar cell module.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow according to an example of a method for manufacturing a solar cell module.
  • FIG. 6 is a perspective view showing an example of a state in the middle of manufacturing the solar cell module.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an example of a state in the middle of manufacturing the solar cell module.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an example of a state in the middle of manufacturing the solar cell module.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an example of a state in the middle of manufacturing the solar cell module.
  • FIG. 10 is a perspective view showing an example of a state in the middle of manufacturing the solar cell module.
  • FIG. 11 is a perspective view showing an example of a state in the middle of manufacturing the solar cell module.
  • 12 is an end view showing a cut surface corresponding to the cut surface along the line II-II in FIG. 1 in the configuration of an example of the solar cell module to which the frame is attached.
  • FIG. 13 is an enlarged end view illustrating an example of a configuration of a region corresponding to the first region A1 of FIG. 2 in the solar cell module according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is an end view showing a cut surface corresponding to the cut surface along the line II-II in FIG. 1 in the configuration of an example of the solar cell module according to the third embodiment to which the frame is attached.
  • FIG. 15 is an enlarged end view illustrating an example of a configuration of a region corresponding to the first region A1 of FIG. 2 in the solar cell module according to the third embodiment.
  • Some solar cell modules have one surface of the solar cell joined with a protective substrate such as glass for protecting the solar cell.
  • a photoelectric conversion body is formed on one surface of a substrate, a collecting electrode is arranged on the photoelectric conversion body, and an extraction electrode having a first end connected to the collecting electrode is provided. It is produced by arranging on a photoelectric conversion body, covering the photoelectric conversion body with a sealing member, and arranging a protective substrate on the sealing member.
  • the second end portion of the extraction electrode is positioned in a state extending to the opposite side to the region where the photoelectric conversion body is present through the opening portion existing in the protective substrate, thereby closing the opening portion.
  • the sealing member it is conceivable to position the sealing member.
  • sealing member for example, a polyisobutylene-based or butyl-based resin can be used. Further, as the sealing member, for example, ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA) or the like can be used.
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • FIGS. 6 to 15 a right-handed XYZ coordinate system is attached.
  • the direction along the long side of the solar cell module 100 is the + X direction
  • the direction along the short side of the solar cell module 100 is the + Y direction
  • the direction to perform is the + Z direction.
  • the direction along the thickness direction of the solar cell module 100 is the + Z direction.
  • the solar cell module 100 includes a first plate portion 1, a second plate portion 2, a protected portion 3, a terminal box 4, and an output wiring 5.
  • the board surface on the + Z direction side of the second plate portion 2 is a surface (also referred to as a front surface) 100 fs mainly irradiated with external light such as sunlight.
  • the board surface on the ⁇ Z direction side of the first plate portion 1 is a front surface (also referred to as a back surface) 100bs that is not irradiated with external light such as sunlight than the front surface 100fs.
  • the 1st board part 1 can protect protected part 3, for example.
  • the shape of the 1st board part 1 is flat form, for example.
  • a flat plate having a rectangular board surface such as a rectangle can be adopted as the first plate portion 1.
  • the first plate portion 1 may have a light-transmitting property with respect to light having a specific range of wavelengths, or may not have a light-transmitting property with respect to light having a specific range of wavelengths.
  • the first plate part 1 having water shielding properties is realized. Thereby, the penetration
  • the first plate portion 1 having translucency with respect to light in a specific range of wavelengths can also be realized. Thereby, for example, the light irradiated to the back surface 100bs and transmitted through the first plate part 1 is incident on the protected part 3 and can be used for photoelectric conversion in the solar cell part 3pv in the protected part 3.
  • the output in the solar cell module 100 can be improved.
  • the light incident on the back surface 100bs can be generated by, for example, reflection of sunlight on the ground or the like.
  • the material of the first plate portion 1 for example, ceramics that do not have translucency with respect to light in a specific range of wavelengths may be employed.
  • the wavelength in the specific range in the present specification for example, a wavelength in a range of light that can be photoelectrically converted by the solar cell portion 3pv in the protected portion 3 is employed. If the wavelength of light with high irradiation intensity constituting sunlight is included in the wavelength in the specific range, the photoelectric conversion efficiency in the solar cell unit 3pv can be improved.
  • the first plate portion 1 has a through hole 1h.
  • This through-hole 1h is for outputting the electric charge obtained by photoelectric conversion in the solar cell portion 3pv to the outside of the solar cell module 100.
  • the through hole 1 h penetrates the first plate portion 1 in the thickness direction of the first plate portion 1.
  • the through hole 1h is present at a position close to the one end face 1Es, such as a position separated from the one end face 1Es of the first plate portion 1 by 10 mm or more and about 40 mm or less.
  • the through-hole 1h can be formed in the first plate portion 1 by a drill for drilling or a jet water flow.
  • vertical to the direction (it is also called the penetration direction) which penetrates the 1st board part 1 in 1h of through-holes is a substantially perfect circle.
  • the penetration direction is the + Z direction.
  • the shape and size of the cross section perpendicular to the penetration direction of the through hole 1h is substantially constant regardless of the position in the penetration direction.
  • the shape of the cross section perpendicular to the penetration direction of the through hole 1h may be a shape other than a perfect circle such as a polygon such as a quadrangle and a hexagon, or an ellipse.
  • at least one of the shape and size of the cross section perpendicular to the penetration direction of the through hole 1h may slightly change in the penetration direction.
  • the 2nd board part 2 is located in the state facing the 1st board part 1, for example.
  • the protected portion 3 is located in the gap 3g between the first plate portion 1 and the second plate portion 2.
  • the 2nd board part 2 can protect the to-be-protected part 3 with the 1st board part 1.
  • interval 3g is about 0.5 mm or more and about 5 mm or less, for example.
  • the shape of the 2nd board part 2 is flat form similarly to the 1st board part 1, for example. Specifically, for example, a flat plate having a rectangular board surface such as a rectangle can be adopted as the second plate portion 2.
  • the second plate portion 2 has the same outer shape as the first plate portion 1.
  • the second plate part 2 has translucency with respect to light of a specific range of wavelengths. For this reason, for example, the light irradiated to the front surface 100fs and transmitted through the second plate portion 2 is incident on the protected portion 3 and can be used for photoelectric conversion in the solar cell portion 3pv included in the protected portion 3.
  • the second plate portion 2 has a water shielding property that can reduce moisture intrusion into the protected portion 3 from the outside of the solar cell module 100.
  • the second plate part 2 can be realized.
  • the second plate portion 2 having translucency with respect to light in a specific range of wavelengths can also be realized.
  • the glass for example, a material having high light transmittance such as white plate glass having a thickness of 1 mm or more and about 5 mm or less, tempered glass, or heat ray reflective glass can be adopted.
  • the protected part 3 includes a solar cell part 3pv, a wiring material 3t, a first sealing material 3fi, and a second sealing material 3se.
  • the solar cell portion 3 pv is located in the gap 3 g between the first plate portion 1 and the second plate portion 2.
  • the solar cell portion 3pv may be formed on the second plate portion 2 or the first plate portion 1, for example, or may be positioned so as to be sandwiched between the first plate portion 1 and the second plate portion 2. Good.
  • the solar cell unit 3pv has, for example, N (N is an integer of 1 or more) solar cell elements capable of converting incident sunlight into electricity.
  • N is an integer of 1 or more
  • solar cell elements capable of converting incident sunlight into electricity.
  • a crystalline solar cell element or a thin film solar cell element can be adopted.
  • a silicon solar cell element such as single crystal silicon, polycrystalline silicon or heterojunction type, or a compound solar cell element such as III-V group can be adopted.
  • a thin film type solar cell element for example, a silicon type solar cell element, a compound type solar cell element or other types of solar cell elements may be employed.
  • the silicon-based solar cell element in the thin film system can include, for example, a solar cell element using amorphous silicon and thin film polycrystalline silicon.
  • the compound-based solar cell element in the thin film system may include, for example, a solar cell element using a compound semiconductor such as a CIS semiconductor, CIGS semiconductor, cadmium tellurium (CdTe) semiconductor, or a compound having a perovskite structure.
  • the CIS semiconductor is a compound semiconductor containing cadmium (Cd), indium (In), and selenium (Se).
  • the CIGS semiconductor is a compound semiconductor containing cadmium (Cd), indium (In), gallium (Ga), and selenium (Se).
  • Other types of solar cell elements in the thin film system may include, for example, types of solar cell elements such as organic thin films or dye sensitization.
  • a solar cell portion 3 pv having a plurality of thin-film solar cell elements is formed on the second plate portion 2.
  • the wiring member 3t is electrically connected to the solar cell unit 3pv.
  • the wiring member 3t extends from the inside of the gap 3g between the first plate portion 1 and the second plate portion 2 to the outside of the gap 3g via the through hole 1h existing in the first plate portion 1. Is located at.
  • the first end portion 3t1 in the longitudinal direction of the wiring member 3t is electrically connected to the solar cell portion 3pv.
  • the second end 3t2 opposite to the first end 3t1 in the longitudinal direction of the wiring member 3t is located on the opposite side of the first plate 1 to the second plate 2. Yes.
  • the wiring member 3t for example, one having a strip shape can be adopted.
  • a conductive metal such as copper may be employed.
  • a belt-shaped member having a thickness of 0.1 mm or more and about 0.5 mm or less and a width of 2 mm or more and about 5 mm or less can be adopted.
  • the width of the wiring member 3t is several mm, for example, if the diameter of the through hole 1h is about 5 mm, an error is unlikely to occur in the process of bending the wiring member 3t and passing it through the through hole 1h.
  • the wiring material 3t can be easily joined to the solar cell portion 3pv and the like.
  • the wiring member 3t is electrically connected to the solar cell unit 3pv by, for example, joining by soldering.
  • 1st sealing material 3fi is located in 2nd area
  • region A2 which covers at least solar cell part 3pv among the gap
  • the 1st sealing material 3fi can seal this solar cell part 3pv by covering the solar cell part 3pv. Further, since the first sealing material 3fi is filled in the gap 3g over a wide range of the gap 3g, moisture or the like hardly enters the solar cell portion 3pv.
  • the material of the first sealing material 3fi examples include, for example, a polyester resin such as ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), triacetyl cellulose (TAC), or polyethylene naphthalate having excellent translucency with respect to light in a specific range of wavelengths. Etc. may be employed.
  • the 1st sealing material 3fi may be comprised by 2 or more types of sealing materials, for example.
  • the second sealing material 3se is filled in the third region A3 closer to the through hole 1h than the first sealing material 3fi in the gap 3g between the first plate portion 1 and the second plate portion 2. is there.
  • the third region A3 is an annular region (also referred to as an annular region) that surrounds the entire circumference of the through hole 1h in a plan view.
  • the region from the first plate portion 1 to the second plate portion 2 excluding the region where the wiring member 3t is located is the second sealing material 3se. Is buried by. For this reason, the state in which the third region A3 is filled with the second sealing material 3se is realized.
  • the second sealing material 3se has a higher water shielding property than the first sealing material 3fi. Accordingly, for example, a portion (first opening) of the gap 3g between the first plate portion 1 and the second plate portion 2 that is open in the fourth region A4 between the through hole 1h and the second plate portion 2. Op1 is sealed with the second sealing material 3se. At this time, in the path from the opening part (also referred to as a second opening part) Op2 that opens toward the opposite side to the second plate part 2 in the through hole 1h, it is narrow in the path from the solar cell part 3pv. The formed first opening Op1 is sealed with a second sealing material 3se having a high water shielding property. For this reason, the penetration
  • the second sealing material 3se for example, a butyl resin or a polyisopropylene resin can be employed.
  • the through-hole 1h is more directly covered with the sealing material. Intrusion of moisture and the like from the outside through the through hole 1h of the first plate portion 1 toward the solar cell portion 3pv can be reduced. As a result, long-term reliability in the solar cell module 100 can be improved.
  • the minimum value of the thickness W1 of the third region A3 is the penetration direction of the through hole 1h. What is necessary is just to be larger than length T1.
  • the thickness W1 of the third region A3 is 10 mm, and the length T1 of the through hole 1h is 2 mm.
  • a value (W1 / T1) obtained by dividing the thickness W1 by the length T1 is, for example, 2 or more and 10 or less.
  • the area of one opening Op1 is S1.
  • the area of the second opening Op2 that opens toward the opposite side of the second plate 2 in the through hole 1h is S2.
  • the area S1 is smaller than the area S2, for example, the narrowed first opening Op1 in the path from the second opening Op2 of the through hole 1h to the solar cell part 3pv is blocked. It can be sealed with the second sealing material 3se having a high aqueous property. Thereby, the penetration
  • the distance L1 between the first plate portion 1 and the second plate portion 2 is about 1 mm, and the diameter D1 of the through hole 1h is about 5 mm.
  • the terminal box 4 is located on the back surface 100bs as the surface opposite to the second plate portion 2 of the first plate portion 1.
  • the terminal box 4 is a so-called junction box.
  • the wiring member 3t exists in a state of extending into the terminal box 4 through an opening (also referred to as a third opening) Op3 of the terminal box 4.
  • the 2nd end part 3t2 of the wiring material 3t is connected to the terminal by 5th area
  • the terminal box 4 is fixed to the back surface 100bs.
  • the terminal box 4 can be fixed to the back surface 100bs using, for example, a resin such as silicon sealant.
  • the terminal box 4 is located so as to cover the through hole 1h from the back surface 100bs side.
  • the terminal box 4 has a highly water-resistant resin housing 4b and the space between the housing and the back surface 100bs is blocked by resin or the like, the through-hole 1h is formed from the outside of the solar cell module 100. The passage of moisture or the like toward can be reduced.
  • the terminal box 4 has a convex portion 4p located in a state of being fitted in the through hole 1h. If this configuration is employed, when the terminal box 4 is attached to the back surface 100bs, the terminal box 4 can be easily aligned, for example, by fitting the convex portion 4p into the through hole 1h.
  • a force can be applied to the terminal box 4 in a direction intersecting the penetration direction of the through hole 1h.
  • the convex portion 4p is positioned in a state where the convex portion 4p is fitted in the through hole 1h, it is difficult for the terminal box 4 to drop out of the solar cell module 100. As a result, long-term reliability in the solar cell module 100 can be improved.
  • the output wiring 5 can output the electricity obtained by the solar cell module 100 to the outside.
  • the output wiring 5 is electrically connected to the wiring material 3t in the fifth region A5 in the terminal box 4.
  • the output wiring 5 exists in the state extended outside the terminal box 4 from 5th area
  • a frame made of aluminum or the like may be attached to the four end faces Es1, Es2, Es3, Es4 of the solar cell module 100, for example.
  • a resin having an excellent water shielding property such as a butyl resin is filled between the frame and the end surfaces Es1, Es2, Es3, Es4, the solar cell module 100 is exposed to the sun. Intrusion of moisture or the like into the battery unit 3pv can be reduced. As a result, long-term reliability in the solar cell module 100 can be improved.
  • step ST1 the 1st process which prepares the 2nd board part 2 is carried out.
  • a flat glass plate having a rectangular first surface 2 f 1 and a second surface 2 f 2 is prepared as the second plate portion 2.
  • step ST2 a second step of arranging the solar cell unit 3pv is performed.
  • the solar cell portion 3 pv is disposed on the second surface 2 f 2 of the second plate portion 2.
  • a thin film-type photoelectric conversion element or the like as the solar cell portion 3pv may be formed on the second plate portion 2 using the second plate portion 2 as a substrate, or one or more photoelectric elements already produced.
  • the solar cell part 3pv including the conversion element may be placed on the second plate part 2.
  • a solar cell portion 3 pv in which eight thin film solar cell elements are connected in series is formed on the second plate portion 2.
  • step ST3 a third step of placing the wiring material 3t is performed.
  • one wiring member 3t is joined to the positive electrode of the solar cell portion 3pv, and the other one wiring member 3t is joined to the negative electrode of the solar cell portion 3pv.
  • the joining of the wiring member 3t to the solar cell unit 3pv is performed by, for example, soldering.
  • the wiring member 3t can be arranged along a desired path by being appropriately bent.
  • the wiring member 3t may be bent at a desired position, for example, before being joined to the solar cell portion 3pv.
  • a portion of the wiring member 3t that is located in a state extending in the ⁇ Z direction to be inserted through the through hole 1h of the first plate portion 1 is formed.
  • a fourth step of arranging a sheet to be a sealing material is performed.
  • a sheet (also referred to as a first sheet) St1 made of a resin (such as EVA) serving as the first sealing material 3fi is disposed in a region covering the solar cell portion 3pv.
  • an annular shape made of a resin such as a butyl resin
  • a sheet (also referred to as a second sheet) St2 is disposed.
  • the wiring material 3t is inserted through the through hole St2h of each second sheet St2 in the ⁇ Z direction.
  • step ST5 a fifth step of arranging the first plate portion 1 is performed.
  • the first plate portion 1 is overlaid on the first sheet St1 and the second sheet St2.
  • the wiring member 3t is inserted through the two through holes 1h of the first plate portion 1 in the ⁇ Z direction.
  • the first plate portion 1 has a rectangular first surface 1f1 and second surface 1f2, and has a flat plate shape in which two through holes 1h exist near one end surface 1Es. A glass plate or the like is used.
  • a sixth process is performed in which a laminate process for the stacked body SL1 is performed.
  • a laminate laminate
  • the laminated body SL1 is placed on the heater panel in the chamber, and the laminated body SL1 is heated from about 100 ° C. to about 200 ° C. while the pressure in the chamber is reduced from about 50 Pa to 150 Pa.
  • the first sheet St1 and the second sheet St2 are in a state in which they can flow by heating.
  • the laminated body SL1 is pressed by a diaphragm sheet or the like, so that the laminated body SL1 is integrated.
  • the solar cell part 3pv is covered with the first sealing material 3fi, and the second sealing material 3se is filled in the annular third region A3 closer to the through hole 1h than the first sealing material 3fi. It will be in the state.
  • the laminate SL1 is integrated under reduced pressure. For this reason, for example, bubbles are unlikely to enter each of the melted first sheet St1 and second sheet St2.
  • the first sealing material 3fi and the second sealing material 3se can be in a dense state with few holes due to the pressing of the melted first sheet St1 and second sheet St2.
  • the water shielding property by the first sealing material 3fi and the second sealing material 3se can be improved.
  • step ST7 a seventh process for attaching the terminal box 4 is performed.
  • the terminal box 4 is attached on the second surface 1f2 of the first plate portion 1 of the stacked body SL1 integrated in step ST6.
  • a resin such as silicon sealant is used to connect the terminal to the second surface 1f2 of the first plate portion 1.
  • Box 4 is fixed.
  • the protrusion 4p of the terminal box 4 is fitted into the through hole 1h, so that the terminal box 4 is easily aligned with the second surface 1f2 of the first plate part 1.
  • the output wiring 5 may be connected to the terminal box 4 in advance or may be connected to the terminal box 4 later.
  • the solar cell module 100 is manufactured as described above.
  • step ST8 an eighth step of attaching the frame 7 to the solar cell module 100 is performed.
  • the aluminum frame 7 is attached to the four end faces Es1, Es2, Es3, Es4 of the solar cell module 100.
  • a sealing material 7se having excellent water shielding properties such as a butyl resin is filled. In this way, the solar cell module 100 to which the frame 7 is attached is completed.
  • the solar cell module 100 for example, in the fourth region A4 between the through hole 1h and the second plate portion 2 in the gap 3g between the first plate portion 1 and the second plate portion 2.
  • the second sealing material 3se is filled in the annular third region A3 including the opened first opening Op1 and its periphery.
  • the opening Op1 can be sealed with the second sealing material 3se having a high water shielding property. For this reason, the penetration
  • the second sealing material 3se may be filled not only in the third region A3 as the annular region but also in the fourth region A4. Specifically, for example, as shown in FIG. 13, the second sealing material 3se is moved from the third region A3 as the annular region to the fourth region A4 between the through hole 1h and the second plate portion 2. It may be changed to the 2nd sealing material 3seA located over. In this case, for example, moisture or the like hardly enters from the outside toward the solar cell portion 3pv through the through hole 1h of the first plate portion 1. As a result, long-term reliability in the solar cell module 100 can be increased.
  • the board surface on the ⁇ Z direction side of the first plate portion 1 is a front surface 100 fsB mainly irradiated with external light such as sunlight
  • the board surface on the + Z direction side of the second plate portion 2 may be the back surface 100bsB.
  • the 1st board part 1 should just have the translucency with respect to the light of the wavelength of a specific range.
  • the second plate portion 2 may have a light-transmitting property with respect to light having a specific range of wavelengths, or may not have a light-transmitting property with respect to light having a specific range of wavelengths.
  • the terminal box 4 may be located on the front surface 100 fsB.
  • a frame 7 ⁇ / b> B having a shape in which the top and bottom of the frame 7 are inverted may be attached to the four end faces Es ⁇ b> 1, Es ⁇ b> 2, Es ⁇ b> 3, Es ⁇ b> 4.
  • one through hole 1h exists in the first plate portion 1, and two wiring members 3t pass from the inside of the gap 3g to the outside of the gap 3g through the one through hole 1h. You may be located in the state extended to. At this time, the diameter of one through-hole 1h may be increased so that the two wiring members 3t are not in contact with each other and a short circuit occurs.
  • the first sealing material 3fi. May be present.
  • the first sheet St1 of the first sheet, the solar cell unit 3pv, and the first sheet St1 of the second sheet are described on the second plate portion 2 as described above. What is necessary is just to laminate
  • the sun can be used as long as it is within the range that can be covered with the first sealing material 3fi.
  • the battery part 3pv may be appropriately positioned.
  • the solar cell unit 3pv has a plurality of solar cell elements, it is only necessary that the plurality of solar cell elements be positioned avoiding the position of the second sealing material 3se.

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Abstract

太陽電池モジュールは、第１板部と、第２板部と、太陽電池部と、配線材と、第１封止材と、第２封止材と、を備えている。第２板部は、第１板部と対向している状態で位置している。太陽電池部は、第１板部と第２板部との間隙に位置している。配線材は、太陽電池部に電気的に接続されており、且つ第１板部に存在している貫通孔を介して、間隙内から該間隙外まで位置している。第１封止材は、間隙のうちの太陽電池部を覆う領域に位置している。第２封止材は、間隙のうちの第１封止材よりも貫通孔に近く且つ平面透視して貫通孔の全周を囲んでいる環状領域に充填されている状態にあるとともに、第１封止材よりも高い遮水性を有している。そして、第１板部および第２板部のうちの少なくとも一方が特定範囲の波長の光に対する透光性を有している。

Description

太陽電池モジュール
　本開示は、太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池モジュールには、太陽電池で生じた電荷を取り出すための取り出し電極が、太陽電池の一方の面を保護するための基板の貫通孔を介して外部まで延びているものがある（例えば、特開２０１３－８９７５１号公報の記載を参照）。
　太陽電池モジュールが開示される。
　太陽電池モジュールの一態様は、第１板部と、第２板部と、太陽電池部と、配線材と、第１封止材と、第２封止材と、を備えている。前記第２板部は、前記第１板部と対向している状態で位置している。前記太陽電池部は、前記第１板部と前記第２板部との間隙に位置している。前記配線材は、該太陽電池部に電気的に接続されており、且つ前記第１板部に存在している貫通孔を介して、前記間隙内から該間隙外まで位置している。前記第１封止材は、前記間隙のうちの前記太陽電池部を覆う領域に位置している。前記第２封止材は、前記間隙のうちの前記第１封止材よりも前記貫通孔に近く且つ平面透視して前記貫通孔の全周を囲んでいる環状領域に充填されている状態にあるとともに、前記第１封止材よりも高い遮水性を有している。前記第１板部および前記第２板部のうちの少なくとも一方が特定範囲の波長の光に対する透光性を有している。
図１は、第１実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成を示す斜視図である。 図２は、図１のII－II線に沿った太陽電池モジュールの切断面の一例を示す端面図である。 図３は、図２の第１領域Ａ１における太陽電池モジュールの一部の構成を示す拡大端面図である。 図４は、太陽電池モジュールの貫通孔の周辺の一部の構成の一例を示す透視図である。 図５は、太陽電池モジュールの製造方法の一例に係るフローを示す流れ図である。 図６は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を示す斜視図である。 図７は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を示す斜視図である。 図８は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を示す斜視図である。 図９は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を示す斜視図である。 図１０は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を示す斜視図である。 図１１は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態の一例を示す斜視図である。 図１２は、フレームが取り付けられた太陽電池モジュールの一例の構成のうちの図１のII-II線に沿った切断面に対応する切断面を示す端面図である。 図１３は、第２実施形態に係る太陽電池モジュールのうちの図２の第１領域Ａ１に対応する領域の構成の一例を示す拡大端面図である。 図１４は、フレームが取り付けられた第３実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成のうちの図１のII-II線に沿った切断面に対応する切断面を示す端面図である。 図１５は、第３実施形態に係る太陽電池モジュールのうちの図２の第１領域Ａ１に対応する領域の構成の一例を示す拡大端面図である。
　太陽電池モジュールには、太陽電池の一方の面に、太陽電池を保護するためのガラスなどの保護基板が接合されているものがある。このような太陽電池モジュールは、例えば、基板の一面に光電変換体を形成し、この光電変換体上に集電電極を配し、この集電電極に第１端部が接続された取り出し電極を光電変換体上に配し、光電変換体をシール部材で被覆し、このシール部材上に保護基板を配することで作製される。このとき、例えば、取り出し電極の第２端部を、保護基板に存在している開口部を通じて光電変換体が存在している領域とは逆側に延びている状態で位置させ、開口部を塞ぐように封止部材を位置させることが考えられる。ここでは、封止部材として、例えば、ポリイソブチレン系またはブチル系の樹脂を用いることができる。また、シール部材として、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などを用いることができる。
　ところで、太陽電池モジュールについては、安定した出力が長期間維持される長寿命化が指向されている。そこで、本願発明者らは、太陽電池モジュールの長期間の信頼性を高めることができる技術を創出した。
　これについて、以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。図面においては同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものである。図１から図４および図６から図１５には、右手系のＸＹＺ座標系が付されている。このＸＹＺ座標系では、太陽電池モジュール１００の長辺に沿った方向が＋Ｘ方向とされ、太陽電池モジュール１００の短辺に沿った方向が＋Ｙ方向とされ、＋Ｘ方向と＋Ｙ方向との両方に直交する方向が＋Ｚ方向とされている。換言すれば、太陽電池モジュール１００の厚さ方向に沿った方向が＋Ｚ方向とされている。
　＜１．第１実施形態＞
　　＜１－１．太陽電池モジュールの構成＞
　第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００の構成を、図１から図４に基づいて説明する。図１から図３で示されるように、太陽電池モジュール１００は、第１板部１と、第２板部２と、被保護部３と、端子ボックス４と、出力配線５と、を備えている。本実施形態では、第２板部２の＋Ｚ方向の側の盤面が、主として太陽光などの外光が照射される表面（前面ともいう）１００ｆｓとされている。また、第１板部１の－Ｚ方向の側の盤面が、前面１００ｆｓよりも太陽光などの外光が照射されない表面（裏面ともいう）１００ｂｓとされている。
　第１板部１は、例えば、被保護部３を保護することができる。第１板部１の形状は、例えば、平板状である。具体的には、例えば、第１板部１として、長方形などの矩形状の盤面を有する平板が採用され得る。第１板部１は、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していてもよいし、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していなくてもよい。
　第１板部１の素材として、例えば、厚さが１ｍｍ以上で且つ５ｍｍ以下程度のガラスあるいはアクリルまたはポリカーボネートなどの樹脂が採用されれば、遮水性を有する第１板部１が実現される。これにより、太陽電池モジュール１００の外部から被保護部３への水分の侵入が低減され得る。このとき、例えば、特定範囲の波長の光に対して透光性を有する第１板部１も実現され得る。これにより、例えば、裏面１００ｂｓに照射されて第１板部１を透過した光が、被保護部３に入射され、被保護部３内の太陽電池部３ｐｖにおける光電変換に利用され得る。その結果、例えば、太陽電池モジュール１００における出力が向上し得る。裏面１００ｂｓに入射される光は、例えば、太陽光の地面などにおける反射によって生じ得る。また、第１板部１の素材として、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していないセラミックスなどが採用されてもよい。本明細書における特定範囲の波長としては、例えば、被保護部３内の太陽電池部３ｐｖが光電変換し得る光の範囲の波長が採用される。特定範囲の波長に、太陽光を構成する照射強度の高い光の波長が含まれれば、太陽電池部３ｐｖにおける光電変換効率が向上し得る。
　第１板部１には、貫通孔１ｈが存在している。この貫通孔１ｈは、太陽電池部３ｐｖにおいて光電変換によって得られる電荷を太陽電池モジュール１００の外部に出力するためのものである。貫通孔１ｈは、例えば、第１板部１をこの第１板部１の厚さ方向に貫通している。貫通孔１ｈは、例えば、第１板部１の一端面１Ｅｓから１０ｍｍ以上で且つ４０ｍｍ以下程度離れた位置などといったこの一端面１Ｅｓから近い位置に存在している。貫通孔１ｈは、穿孔用のドリルまたはジェット水流などによって第１板部１に形成され得る。
　第１実施形態では、例えば、正極用の貫通孔１ｈおよび負極用の貫通孔１ｈが存在している。そして、貫通孔１ｈにおける第１板部１を貫通している方向（貫通方向ともいう）に垂直な断面が略真円である。図１から図４の例では、貫通方向は、＋Ｚ方向である。また、例えば、貫通孔１ｈの貫通方向に垂直な断面の形状および大きさは、この貫通方向における位置に拘わらず略一定とされている。貫通孔１ｈの貫通方向に垂直な断面の形状は、例えば、四角形および六角形などの多角形あるいは楕円形などといった真円以外の形状であってもよい。ここで、例えば、貫通孔１ｈの貫通方向に垂直な断面の形状および大きさのうちの少なくとも一方が、この貫通方向において若干変化していてもよい。
　第２板部２は、例えば、第１板部１と対向している状態で位置している。そして、第１板部１と第２板部２との間隙３ｇに被保護部３が位置している。このため、第２板部２は、第１板部１とともに被保護部３を保護することができる。第１板部１と第２板部２とが間隙３ｇを挟んで離れている距離は、例えば、０．５ｍｍ以上で且つ５ｍｍ以下程度とされている。第２板部２の形状は、例えば、第１板部１と同様に平板状である。具体的には、例えば、第２板部２として、長方形などの矩形状の盤面を有する平板が採用され得る。第１実施形態では、第２板部２は、第１板部１と同一の外形を有している。
　また、第２板部２は、特定範囲の波長の光に対する透光性を有している。このため、例えば、前面１００ｆｓに照射されて第２板部２を透過した光が、被保護部３に入射され、被保護部３に含まれる太陽電池部３ｐｖにおける光電変換に利用され得る。
　第２板部２の素材として、例えば、ガラスあるいはアクリルまたはポリカーボネートなどの樹脂が採用されれば、太陽電池モジュール１００の外部から被保護部３への水分の侵入の低減が可能な遮水性を有する第２板部２が実現され得る。このとき、例えば、特定範囲の波長の光に対して透光性を有する第２板部２も実現され得る。ガラスとしては、例えば、厚さが１ｍｍ以上で且つ５ｍｍ以下程度の白板ガラス、強化ガラスおよび熱線反射ガラスなどといった光透過率の高い材料が採用され得る。
　被保護部３は、太陽電池部３ｐｖと、配線材３ｔと、第１封止材３ｆｉと、第２封止材３ｓｅと、を含んでいる。このため、第１板部１と第２板部２との間隙３ｇに、太陽電池部３ｐｖが位置している。太陽電池部３ｐｖは、例えば、第２板部２または第１板部１上に形成されてもよいし、第１板部１と第２板部２とに挟まれるように位置していてもよい。
　太陽電池部３ｐｖは、例えば、入射される太陽光を電気に変換することが可能なＮ個（Ｎは１以上の整数）の太陽電池素子を有している。太陽電池素子としては、例えば、結晶系の太陽電池素子または薄膜系の太陽電池素子が採用され得る。結晶系の太陽電池素子としては、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコンまたはヘテロ接合型などのシリコン系の太陽電池素子あるいはIII－Ｖ族系などの化合物系の太陽電池素子が採用され得る。また、薄膜系の太陽電池素子として、例えば、シリコン系の太陽電池素子、化合物系の太陽電池素子またはその他のタイプの太陽電池素子が採用され得る。薄膜系におけるシリコン系の太陽電池素子には、例えば、アモルファスシリコンおよび薄膜多結晶シリコンを用いた太陽電池素子が含まれ得る。薄膜系における化合物系の太陽電池素子には、例えば、ＣＩＳ半導体、ＣＩＧＳ半導体、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）半導体またはペロブスカイト構造を有する化合物などの化合物半導体が用いられた太陽電池素子が含まれ得る。ＣＩＳ半導体は、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）およびセレン（Ｓｅ）を含む化合物半導体である。ＣＩＧＳ半導体は、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）およびセレン（Ｓｅ）を含む化合物半導体である。薄膜系におけるその他のタイプの太陽電池素子には、例えば、有機薄膜または色素増感などのタイプの太陽電池素子が含まれ得る。ここで、例えば、Ｎ個の太陽電池素子が電気的に直列に接続される場合には、Ｎが大きければ大きい程、太陽電池モジュール１００の出力が大きくなり得る。第１実施形態では、第２板部２上に複数の薄膜系の太陽電池素子を有する太陽電池部３ｐｖが形成されている。
　配線材３ｔは、太陽電池部３ｐｖに電気的に接続されている。この配線材３ｔは、第１板部１に存在している貫通孔１ｈを介して、第１板部１と第２板部２との間隙３ｇ内からこの間隙３ｇの外まで延びている状態で位置している。換言すれば、配線材３ｔの長手方向の第１端部３ｔ１（図８参照）は、太陽電池部３ｐｖに電気的に接続されている。配線材３ｔの長手方向の第１端部３ｔ１とは逆の第２端部３ｔ２（図８から図１０参照）は、第１板部１の第２板部２とは逆側に位置している。配線材３ｔとしては、例えば、帯状の形状を有するものが採用され得る。配線材３ｔの素材としては、例えば、銅などの導電性を有する金属などが採用され得る。ここでは、例えば、配線材３ｔとして、０．１ｍｍ以上であり且つ０．５ｍｍ以下程度の厚さと２ｍｍ以上であり且つ５ｍｍ以下程度の幅とを有する帯状のものが採用され得る。このように、配線材３ｔの幅が数ｍｍである場合には、例えば、貫通孔１ｈの径が５ｍｍ程度であれば、配線材３ｔを折り曲げて貫通孔１ｈに通す工程でエラーが生じにくい。また、例えば、配線材３ｔの全面に半田が被覆されていれば、配線材３ｔが太陽電池部３ｐｖなどへ容易に接合され得る。配線材３ｔは、例えば、はんだ付けによる接合によって、太陽電池部３ｐｖに電気的に接続されている。
　第１封止材３ｆｉは、第１板部１と第２板部２との間隙３ｇのうちの少なくとも太陽電池部３ｐｖを覆う第２領域Ａ２に位置している。第２領域Ａ２として、例えば、第２板部２上に位置している太陽電池部３ｐｖの第１板部１側（－Ｚ方向の側）の全面を覆うような領域が採用され得る。第１封止材３ｆｉは、太陽電池部３ｐｖを覆うことで、この太陽電池部３ｐｖを封止することができる。また、間隙３ｇの広範囲にわたって、間隙３ｇに第１封止材３ｆｉが充填されることで、太陽電池部３ｐｖに対して水分などが侵入しにくくなる。第１封止材３ｆｉの素材としては、例えば、特定範囲の波長の光に対する透光性が優れたエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）あるいはポリエチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂などが採用され得る。第１封止材３ｆｉは、例えば、２種類以上の封止材によって構成されていてもよい。
　第２封止材３ｓｅは、第１板部１と第２板部２との間隙３ｇのうちの第１封止材３ｆｉよりも貫通孔１ｈに近い第３領域Ａ３に充填されている状態にある。図４で示されるように、第３領域Ａ３は、平面透視して貫通孔１ｈの全周を囲んでいる環状の領域（環状領域ともいう）である。図３および図４の例では、例えば、第３領域Ａ３において、配線材３ｔが位置している領域を除く、第１板部１から第２板部２に至る領域が第２封止材３ｓｅによって埋められている。このため、第３領域Ａ３が第２封止材３ｓｅで充填されている状態が実現されている。第２封止材３ｓｅは、第１封止材３ｆｉよりも高い遮水性を有している。これにより、例えば、第１板部１と第２板部２との間隙３ｇのうちの貫通孔１ｈと第２板部２との間の第４領域Ａ４に開口している部分（第１開口部ともいう）Ｏｐ１が第２封止材３ｓｅによって封止されている。このとき、貫通孔１ｈのうちの第２板部２とは逆側に向けて開口している開口部（第２開口部ともいう）Ｏｐ２から、太陽電池部３ｐｖに至る経路のうちで、狭くなっている第１開口部Ｏｐ１が遮水性の高い第２封止材３ｓｅで封止されている。このため、第１板部１の貫通孔１ｈを介した太陽電池モジュール１００の外部から太陽電池部３ｐｖに向けた水分などの侵入が低減され得る。その結果、太陽電池モジュール１００における長期間の信頼性を高めることができる。第２封止材３ｓｅの素材としては、例えば、ブチル系の樹脂あるいはポリイソプロピレン系の樹脂などが採用され得る。
　ここで、例えば、図３で示されるように、環状の第３領域Ａ３の厚さＷ１が、貫通孔１ｈの長さＴ１よりも大きければ、貫通孔１ｈを封止材で直接塞ぐ場合よりも、第１板部１の貫通孔１ｈを介した外部から太陽電池部３ｐｖに向けた水分などの侵入が低減され得る。その結果、太陽電池モジュール１００における長期間の信頼性を高めることができる。ここで、例えば、環状の第３領域Ａ３の径方向の厚さＷ１が、周方向において変動している場合には、第３領域Ａ３の厚さＷ１の最小値が、貫通孔１ｈの貫通方向における長さＴ１よりも大きければよい。第１実施形態では、例えば、第３領域Ａ３の厚さＷ１が１０ｍｍとされ、貫通孔１ｈの長さＴ１が２ｍｍとされる。ここでは、厚さＷ１を長さＴ１で除した値（Ｗ１／Ｔ１）は、例えば、２以上で且つ１０以下とされる。このとき、例えば、第２封止材３ｓｅによる十分な封止と、第２封止材３ｓｅが位置している第３領域Ａ３の十分な確保と、が容易に図られ得る。
　また、ここで、例えば、第１板部１と第２板部２との間隙３ｇのうちの貫通孔１ｈと第２板部２との間の第４領域Ａ４に向けて開口している第１開口部Ｏｐ１の面積をＳ１とする。また、ここで、例えば、貫通孔１ｈのうちの第２板部２とは逆側に向けて開口している第２開口部Ｏｐ２の面積をＳ２とする。この場合、例えば、面積Ｓ１が面積Ｓ２よりも小さければ、例えば、貫通孔１ｈの第２開口部Ｏｐ２から、太陽電池部３ｐｖに至る経路のうちで、狭くなっている第１開口部Ｏｐ１が遮水性の高い第２封止材３ｓｅで封止され得る。これにより、第１板部１の貫通孔１ｈを介した太陽電池モジュール１００の外部から太陽電池部３ｐｖに向けた水分などの侵入が低減され得る。その結果、太陽電池モジュール１００における長期間の信頼性を高めることができる。第１実施形態では、例えば、第１板部１と第２板部２との間の距離Ｌ１が約１ｍｍとされ、貫通孔１ｈの直径Ｄ１が約５ｍｍとされる。このとき、面積Ｓ１（＝５πｍｍ２＝５ｍｍ×π×１ｍｍ）は、面積Ｓ２（６．２５πｍｍ２＝π×２．５ｍｍ×２．５ｍｍ）よりも小さい。
　端子ボックス４は、第１板部１のうちの第２板部２とは逆側の面としての裏面１００ｂｓ上に位置している。端子ボックス４は、いわゆるジャンクションボックスと称されるものである。配線材３ｔは、端子ボックス４の開口（第３開口ともいう）Ｏｐ３を介して、端子ボックス４内まで延びている状態で存在している。そして、配線材３ｔの第２端部３ｔ２は、例えば、端子ボックス４内の第５領域Ａ５で端子に接続されている。端子ボックス４は、裏面１００ｂｓに固定されている。端子ボックス４は、例えば、シリコンシーラントなどの樹脂が用いられて、裏面１００ｂｓに固定され得る。ここでは、貫通孔１ｈを裏面１００ｂｓ側から覆うように、端子ボックス４が位置している。このとき、例えば、端子ボックス４が遮水性の高い樹脂の筐体４ｂを有し、この筐体と裏面１００ｂｓとの間が樹脂などによって塞がれれば、太陽電池モジュール１００の外部から貫通孔１ｈへ向かう水分などの通過が低減され得る。
　ここで、図３で示されるように、例えば、端子ボックス４が、貫通孔１ｈに嵌まっている状態で位置している凸部４ｐを有している構成が考えられる。この構成が採用されれば、裏面１００ｂｓに端子ボックス４を取り付ける際に、例えば、貫通孔１ｈへ凸部４ｐを嵌め込むことで、端子ボックス４の位置合わせが容易に行われ得る。また、ここで、仮に太陽電池モジュール１００を運ぶ際に、端子ボックス４に何らかの物体が衝突する場合を想定する。この場合には、例えば、貫通孔１ｈの貫通方向に対して交差する方向に端子ボックス４に力が加わり得る。このとき、例えば、凸部４ｐが貫通孔１ｈに嵌まっている状態で位置していれば、端子ボックス４が太陽電池モジュール１００から脱落する不具合が生じにくい。その結果、太陽電池モジュール１００における長期間の信頼性を高めることができる。
　出力配線５は、太陽電池モジュール１００で得られる電気を外部に出力することができる。ここでは、出力配線５は、端子ボックス４内の第５領域Ａ５において配線材３ｔと電気的に接続されている。そして、出力配線５は、端子ボックス４内の第５領域Ａ５から端子ボックス４の外に延びている状態で存在している。
　太陽電池モジュール１００の４つの端面Ｅｓ１，Ｅｓ２，Ｅｓ３，Ｅｓ４には、例えば、アルミニウムなどで構成されているフレームが取り付けられてもよい。このとき、フレームと端面Ｅｓ１，Ｅｓ２，Ｅｓ３，Ｅｓ４との間にブチル系の樹脂などの遮水性に優れた樹脂が充填されると、太陽電池モジュール１００の端面Ｅｓ１，Ｅｓ２，Ｅｓ３，Ｅｓ４から太陽電池部３ｐｖへの水分などの侵入が低減され得る。その結果、太陽電池モジュール１００における長期間の信頼性が高められ得る。
　　＜１－２．太陽電池モジュールの製造方法＞
　太陽電池モジュール１００の製造方法の一例について、図５から図１２に基づいて説明する。ここでは、図５で示されるステップＳＴ１からステップＳＴ８の第１工程から第８工程をこの記載の順に実施することで、太陽電池モジュール１００を製造することができる。
　ステップＳＴ１では、第２板部２を準備する第１工程を実施する。ここでは、例えば、図６で示されるように、第２板部２として、長方形状の第１面２ｆ１と第２面２ｆ２とを有する平板状のガラス板などが準備される。
　次に、ステップＳＴ２では、太陽電池部３ｐｖを配置する第２工程を実施する。ここでは、例えば、図７で示されるように、第２板部２の第２面２ｆ２上に太陽電池部３ｐｖを配置する。このとき、例えば、第２板部２を基板としてこの第２板部２上に太陽電池部３ｐｖとしての薄膜系の光電変換素子などが形成されてもよいし、既に作製された１以上の光電変換素子を含む太陽電池部３ｐｖが第２板部２上に置かれてもよい。図７の例では、８つの薄膜系の太陽電池素子が直列に接続された太陽電池部３ｐｖが第２板部２上に形成されている。
　次に、ステップＳＴ３では、配線材３ｔを配置する第３工程を実施する。ここでは、例えば、図８で示されるように、太陽電池部３ｐｖの正極に１本の配線材３ｔが接合され、太陽電池部３ｐｖの負極に他の１本の配線材３ｔが接合される。太陽電池部３ｐｖに対する配線材３ｔの接合は、例えば、はんだ付けなどで行われる。また、ここでは、配線材３ｔが、適宜折り曲げられることで所望の経路に沿って配置され得る。ここで、配線材３ｔは、例えば、太陽電池部３ｐｖに接合される前に、所望の位置で折り曲げられてもよい。このとき、例えば、配線材３ｔにおいて、第１板部１の貫通孔１ｈに挿通させるために－Ｚ方向に延びている状態で位置している部分が形成される。
　次に、ステップＳＴ４では、封止材となるシートを配置する第４工程を実施する。ここでは、例えば、図９で示されるように、太陽電池部３ｐｖを覆うような領域に第１封止材３ｆｉとなる樹脂（ＥＶＡなど）製のシート（第１シートともいう）Ｓｔ１が配置される。また、このとき、第２板部２上に第１シートＳｔ１の２つの円形状の貫通孔Ｓｔ１ｈ内のそれぞれに第２封止材３ｓｅとなる樹脂（ブチル系の樹脂など）製の円環状のシート（第２シートともいう）Ｓｔ２が配置される。このとき、各第２シートＳｔ２の貫通孔Ｓｔ２ｈを配線材３ｔが－Ｚ方向に挿通している状態とされる。
　次に、ステップＳＴ５では、第１板部１を配置する第５工程を実施する。ここでは、例えば、図１０で示されるように、第１シートＳｔ１および第２シートＳｔ２の上に第１板部１が重ねられる。このとき、第１板部１の２つの貫通孔１ｈにそれぞれ配線材３ｔが－Ｚ方向に挿通している状態とされる。ここでは、例えば、第１板部１として、長方形状の第１面１ｆ１と第２面１ｆ２とを有しており且つ一端面１Ｅｓの近くに２つの貫通孔１ｈが存在している平板状のガラス板などが用いられる。これにより、２本の配線材３ｔが配置された、第２板部２と、太陽電池部３ｐｖと、第１シートＳｔ１および第２シートＳｔ２と、第１板部１とが積層された積層体ＳＬ１が形成される。
　次に、ステップＳＴ６では、積層体ＳＬ１を対象としたラミネート処理を行う第６工程を実施する。ここでは、ラミネート装置（ラミネータ）が用いられて、積層体ＳＬ１が一体化される。例えば、ラミネータでは、チャンバー内のヒーター盤上に積層体ＳＬ１が載置され、チャンバー内が５０Ｐａから１５０Ｐａ程度まで減圧されつつ、積層体ＳＬ１が１００℃から２００℃程度まで加熱される。このとき、第１シートＳｔ１および第２シートＳｔ２が加熱によって流動可能な状態となる。この状態で、チャンバー内において、積層体ＳＬ１が、ダイヤフラムシートなどによって押圧されることで、積層体ＳＬ１が一体化した状態となる。これにより、太陽電池部３ｐｖが第１封止材３ｆｉによって覆われており、且つ第１封止材３ｆｉよりも貫通孔１ｈに近い環状の第３領域Ａ３に第２封止材３ｓｅが充填されている状態となる。このラミネート処理では、例えば、減圧下で積層体ＳＬ１の一体化が行われる。このため、例えば、溶融状態の第１シートＳｔ１および第２シートＳｔ２のそれぞれに気泡が入りにくい。これにより、溶融状態の第１シートＳｔ１および第２シートＳｔ２の押圧によって、第１封止材３ｆｉおよび第２封止材３ｓｅが空孔の少ない緻密な状態となり得る。その結果、例えば、第１封止材３ｆｉおよび第２封止材３ｓｅによる遮水性が向上し得る。
　次に、ステップＳＴ７では、端子ボックス４を取り付ける第７工程を実施する。ここでは、例えば、図１１で示されるように、ステップＳＴ６で一体化された積層体ＳＬ１のうちの第１板部１の第２面１ｆ２上に端子ボックス４が取り付けられる。このとき、例えば、配線材３ｔの第２端部３ｔ２が端子ボックス４内の端子に接続された上で、シリコンシーラントなどの樹脂が用いられて、第１板部１の第２面１ｆ２に端子ボックス４が固定される。この際、例えば、端子ボックス４の凸部４ｐが貫通孔１ｈに嵌め込まれることで、第１板部１の第２面１ｆ２に対する端子ボックス４の位置合わせが容易に行われる。また、このとき、出力配線５は、予め端子ボックス４に接続されていてもよいし、後から端子ボックス４に接続されてもよい。以上のようにして、太陽電池モジュール１００が製造される。
　次に、ステップＳＴ８では、太陽電池モジュール１００にフレーム７を取り付ける第８工程を実施する。ここでは、例えば、図１２で示されるように、太陽電池モジュール１００の４つの端面Ｅｓ１，Ｅｓ２，Ｅｓ３，Ｅｓ４に、アルミニウム製のフレーム７が取り付けられる。このとき、フレーム７と端面Ｅｓ１，Ｅｓ２，Ｅｓ３，Ｅｓ４との間にブチル系の樹脂などの遮水性に優れた封止材７ｓｅが充填される。このようにして、フレーム７が取り付けられた太陽電池モジュール１００が完成する。
　　＜１－３．第１実施形態のまとめ＞
　第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００では、例えば、第１板部１と第２板部２との間隙３ｇのうち、貫通孔１ｈと第２板部２との間の第４領域Ａ４に開口している第１開口部Ｏｐ１とその周囲とを含む環状の第３領域Ａ３に第２封止材３ｓｅが充填されている。これにより、例えば、貫通孔１ｈのうちの第２板部２とは逆側に向けて開口している第２開口部Ｏｐ２から、太陽電池部３ｐｖに至る経路のうち、狭くなっている第１開口部Ｏｐ１が遮水性の高い第２封止材３ｓｅで封止され得る。このため、第１板部１の貫通孔１ｈを介した太陽電池モジュール１００の外部から太陽電池部３ｐｖに向けた水分などの侵入が低減され得る。したがって、太陽電池モジュール１００における長期間の信頼性が高まり得る。
　＜２．他の実施形態＞
　本開示は上述の第１実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。
　　＜２－１．第２実施形態＞
　上記第１実施形態において、例えば、第２封止材３ｓｅは、環状領域としての第３領域Ａ３だけでなく、第４領域Ａ４にも充填されていてもよい。具体的には、例えば、図１３で示されるように、第２封止材３ｓｅが、環状領域としての第３領域Ａ３から、貫通孔１ｈと第２板部２との間の第４領域Ａ４にわたって位置している第２封止材３ｓｅＡに変更されてもよい。この場合には、例えば、第１板部１の貫通孔１ｈを介して外部から太陽電池部３ｐｖに向けて水分などが侵入しにくくなる。その結果、太陽電池モジュール１００における長期間の信頼性が高まり得る。
　　＜２－２．第３実施形態＞
　上記各実施形態において、例えば、図１４および図１５で示されるように、第１板部１の－Ｚ方向の側の盤面が、主として太陽光などの外光が照射される前面１００ｆｓＢとされ、第２板部２の＋Ｚ方向の側の盤面が、裏面１００ｂｓＢとされてもよい。このとき、第１板部１が、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していればよい。また、このとき、第２板部２は、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していてもよいし、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していなくてもよい。換言すれば、第１実施形態から第３実施形態においては、第１板部１および第２板部２のうちの少なくとも一方が、特定範囲の波長の光に対する透光性を有していればよい。また、第３実施形態では、例えば、図１４で示されるように、端子ボックス４が前面１００ｆｓＢ上に位置していてもよい。そして、例えば、図１４で示されるように、４つの端面Ｅｓ１，Ｅｓ２，Ｅｓ３，Ｅｓ４に、フレーム７の上下が反転されたような形状を有するフレーム７Ｂが取り付けられてもよい。
　＜３．その他＞
　上記各実施形態において、例えば、第１板部１に１つの貫通孔１ｈが存在しており、２本の配線材３ｔが、この１つの貫通孔１ｈを介して、間隙３ｇ内から間隙３ｇ外まで延びている状態で位置していてもよい。このとき、２本の配線材３ｔが接触して短絡が生じないように、１つの貫通孔１ｈの直径を大きくすればよい。
　上記各実施形態において、例えば、間隙３ｇにおいて、第１板部１と太陽電池部３ｐｖとの間だけでなく、第２板部２と太陽電池部３ｐｖとの間にも第１封止材３ｆｉが存在していてもよい。この場合、太陽電池モジュールを製造する際には、例えば、第２板部２上に、１枚目の第１シートＳｔ１、太陽電池部３ｐｖおよび２枚目の第１シートＳｔ１が、この記載の順に積層されればよい。
　上記各実施形態において、例えば、間隙３ｇのうち、第２封止材３ｓｅが存在している領域以外の領域では、第１封止材３ｆｉで覆うことが可能である範囲内であれば、太陽電池部３ｐｖが適宜位置していてもよい。例えば、太陽電池部３ｐｖが複数の太陽電池素子を有する場合には、第２封止材３ｓｅの位置を避けて複数の太陽電池素子が位置していればよい。
　上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
　１　第１板部
　１ｈ　貫通孔
　２　第２板部
　３ｆｉ　第１封止材
　３ｇ　間隙
　３ｐｖ　太陽電池部
　３ｓｅ　第２封止材
　３ｔ　配線材
　４　端子ボックス
　４ｐ　凸部
　５　出力配線
　１００　太陽電池モジュール
　Ａ１　第１領域
　Ａ２　第２領域
　Ａ３　第３領域
　Ａ４　第４領域
　Ａ５　第５領域
　Ｏｐ１　第１開口部
　Ｏｐ２　第２開口部
　Ｏｐ３　第３開口部

Claims (5)

  1. 　第１板部と、
    　該第１板部と対向している状態で位置している第２板部と、
    　前記第１板部と前記第２板部との間隙に位置している太陽電池部と、
    　該太陽電池部に電気的に接続されており、且つ前記第１板部に存在している貫通孔を介して、前記間隙内から該間隙外まで位置している配線材と、
    　前記間隙のうちの前記太陽電池部を覆う領域に位置している第１封止材と、
    　前記間隙のうちの前記第１封止材よりも前記貫通孔に近く且つ平面透視して前記貫通孔の全周を囲んでいる環状領域に充填されている状態にあるとともに、前記第１封止材よりも高い遮水性を有している第２封止材と、を備え、
    　前記第１板部および前記第２板部のうちの少なくとも一方が特定範囲の波長の光に対する透光性を有している、太陽電池モジュール。
  2. 　請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記環状領域の径方向の厚さは、前記貫通孔の長さよりも大きい、太陽電池モジュール。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第２封止材は、前記環状領域から前記貫通孔と前記第２板部との間の領域にわたって位置している、太陽電池モジュール。
  4. 　請求項１から請求項３の何れか１つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記間隙のうちの前記貫通孔と前記第２板部との間の領域に向けて開口している第１開口部の面積は、前記貫通孔のうちの前記第２板部とは逆側に向けて開口している第２開口部の面積よりも小さい、太陽電池モジュール。
  5. 　請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
    　前記第１板部のうちの前記第２板部とは逆側の面上に位置しており、前記貫通孔に嵌まっている状態で位置している凸部を有する端子ボックス、を備えている、太陽電池モジュール。
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