WO2019087802A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2019087802A1
WO2019087802A1 PCT/JP2018/038863 JP2018038863W WO2019087802A1 WO 2019087802 A1 WO2019087802 A1 WO 2019087802A1 JP 2018038863 W JP2018038863 W JP 2018038863W WO 2019087802 A1 WO2019087802 A1 WO 2019087802A1
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WO
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substrate
sealing layer
solar cell
cell module
resin film
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/038863
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English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 栗副
剛士 植田
善光 生駒
元彦 杉山
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module.
  • the present invention relates to a solar cell module using a resin substrate.
  • a front sheet for a solar cell module in which the main component of the base material layer is polycarbonate is disclosed (for example, see Patent Document 1).
  • the front sheet for a solar cell module is considered to be excellent in high impact resistance while being lighter than a front sheet using glass as a base material.
  • the strength of the resin substrate is lower than that of the glass substrate, it is desired to further improve the strength of the entire solar cell module including the resin substrate.
  • the present invention has been made in view of the problems of the prior art. And the object of the present invention is to provide a solar cell module having high strength even when using a resin substrate.
  • a solar cell module includes a substrate formed of a resin, a sealing layer disposed under the substrate and sealing a photoelectric conversion unit, and a sealing layer And a resin film disposed below and covering the sealing layer and adhering to the substrate.
  • the substrate includes a chamfered portion whose outer peripheral portion on the sealing layer side is chamfered, the chamfered portion is covered with a resin film, and the sealing layer is disposed in a region formed by the chamfered portion and the resin film There is.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a solar cell module according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing the solar cell module according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the solar cell module according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a side view showing a state before lamination in the solar cell module according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a side view showing a state during lamination in the solar cell module according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a solar cell module 100 according to the present embodiment.
  • the solar cell module 100 is disposed under the substrate 10 formed of resin, the sealing layer 20 which is disposed under the substrate 10 and seals the photoelectric conversion unit 30, and disposed under the sealing layer 20.
  • a resin film 50 covering the substrate 20 and adhering to the substrate 10.
  • the substrate 10 includes the chamfered portion 12 in which the outer peripheral portion on the sealing layer 20 side is chamfered, and the chamfered portion 12 is covered with the resin film 50 and sealed in a region 66 formed by the chamfered portion 12 and the resin film 50
  • a stop layer 20 is disposed.
  • the substrate 10 is formed of a resin. By forming the substrate 10 using a resin, the weight of the solar cell module 100 can be reduced as compared to the case where glass is used for the substrate.
  • the substrate 10 is disposed on the light receiving surface side of the solar cell module 100, and can protect the surface of the solar cell module 100.
  • the substrate 10 may be the light receiving surface side, and the surface on the opposite side to the light receiving surface side of the solar cell module 100 may be the ground surface side. It may be arranged. Also, other layers can be provided on the outer layer of the substrate 10 depending on the application.
  • the shape of the substrate 10 is not particularly limited as long as it plays a role of protecting the surface of the solar cell module 100, and may be a polygon such as a circle, an ellipse, or a rectangle depending on the application. Further, for example, in the embodiment of FIG. 1, a substantially rectangular substrate 10 having a chamfered portion 12 in cross section is shown, but it may be curved in the stacking direction of each layer of the solar cell module 100.
  • the material for forming the substrate 10 is not particularly limited.
  • polyethylene PE
  • polypropylene PP
  • cyclic polyolefin polycarbonate
  • PC polymethyl methacrylate
  • PMMA polytetrafluoroethylene
  • PS polystyrene
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PC polycarbonate
  • PC is more preferably used as a resin for forming the substrate 10 because it is excellent in impact resistance and light transmittance.
  • the thickness of the substrate 10 is not particularly limited as long as it plays a role of protecting the surface of the solar cell module 100, but is preferably 0.1 mm to 15 mm, and more preferably 0.5 mm to 10 mm. By setting it as such a range, the solar cell module 100 can be protected appropriately and light can efficiently reach the photoelectric conversion unit 30.
  • the tensile modulus of the substrate 10 is not particularly limited, but is preferably 1.0 GPa or more and 10.0 GPa or less, and more preferably 2.3 GPa or more and 2.5 GPa or less. By setting the tensile modulus of the substrate 10 in such a range, the surface of the solar cell module 100 can be appropriately protected from external impact.
  • the tensile modulus of elasticity is determined, for example, according to Japanese Industrial Standard JIS K7161-1 (Plastics-Determination of tensile properties-Part 1: General rules) as in the following formula (1), test temperature 25 ° C, test speed 100 mm / It can be measured in minutes.
  • E t tensile elastic modulus (Pa)
  • the total light transmittance of the substrate 10 is not particularly limited, but is preferably 80% to 100%, and more preferably 85% to 95%. By setting the total light transmittance of the substrate 10 in such a range, light can efficiently reach the photoelectric conversion unit 30.
  • the total light transmittance can be measured, for example, by the method of JIS K7361-1 (Plastic-Test method of total light transmittance of transparent material-Part 1: Single beam method) or the like.
  • the substrate 10 includes a chamfer 12. More specifically, as described later, the substrate 10 includes the chamfered portion 12 in which the outer peripheral portion on the sealing layer 20 side is chamfered, and the chamfered portion 12 is covered with the resin film 50.
  • the sealing layer 20 is disposed in the area 66 formed by the resin film 50.
  • the contact area between the substrate 10 and the sealing layer 20 becomes larger after being chamfered than before being chamfered. Therefore, the adhesion strength between the substrate 10 and the sealing layer 20 also increases in proportion to the contact area between the substrate 10 and the sealing layer 20. Therefore, the integrity of the substrate 10 and the sealing layer 20 is improved, so that the strength of the entire solar cell module 100 can be improved.
  • the sealing layer 20 is disposed below the substrate 10 and seals the photoelectric conversion unit 30.
  • the sealing layer 20 may be in direct contact with the substrate 10 without providing another member between the substrate 10, and another layer such as an adhesive layer or a functional layer between the sealing layer 20 and the substrate 10. May be provided.
  • the shape of the sealing layer 20 is not particularly limited, and may be a polygon such as a circle, an ellipse, or a rectangle depending on the application.
  • the cross-sectional shape of the sealing layer 20 may be rectangular or may be curved in the stacking direction (z-axis direction) of each layer of the solar cell module 100.
  • the thickness of the sealing layer 20 is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 0.2 mm or more and 1.0 mm or less. By setting the range as such, the photoelectric conversion unit 30 can be appropriately protected, and light can efficiently reach the photoelectric conversion unit 30.
  • the tensile modulus of the sealing layer 20 is not particularly limited, but is preferably smaller than the tensile modulus of the substrate 10.
  • the tensile modulus of elasticity of the sealing layer 20 is preferably 0.005 GPa or more and less than 1.0 GPa, and more preferably 0.01 GPa or more and less than 0.5 GPa.
  • the tensile modulus of elasticity can be measured, for example, by a method such as JIS K7161-1 as in the case of the substrate 10.
  • the total light transmittance of the sealing layer 20 is not particularly limited, but is preferably 60% to 100%, and more preferably 70% to 95%. Further, the total light transmittance of the sealing layer 20 is more preferably 80% to 95%. By setting the total light transmittance of the sealing layer 20 in such a range, light can efficiently reach the photoelectric conversion unit 30.
  • the total light transmittance can be measured, for example, by a method such as JIS K7361-1.
  • the material which forms the sealing layer 20 is not specifically limited, For example, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl butyral (PVB), polyethylene terephthalate (PET), polyolefin (PO), polyimide (PI) etc.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • PVB polyvinyl butyral
  • PET polyethylene terephthalate
  • PO polyolefin
  • PI polyimide
  • the sealing layer 20 is preferably formed of a thermoplastic resin.
  • the material forming the sealing layer 20 contains an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) or a polyolefin (PO).
  • the sealing layer 20 may include, for example, a first resin layer 22 disposed on the light receiving surface side with respect to the photoelectric conversion unit 30 and a second resin layer 24 disposed on the opposite side to the light receiving surface.
  • the first resin layer 22 and the second resin layer 24 may be formed of the same material, but may be formed of different materials.
  • a low tensile modulus layer (not shown) formed of a material having a relatively small tensile modulus such as a gel between the substrate 10 and the first resin layer 22.
  • a low tensile modulus layer With such a low tensile modulus layer, external impact such as leopard can be absorbed by the low tensile modulus layer, so damage to the photoelectric conversion unit 30 can be reduced.
  • the tensile modulus of elasticity can be measured, for example, according to JIS K7161-1 or the like, as in the case of the substrate 10.
  • the first resin layer 22 penetrates the low tensile modulus layer or covers it from the outside to improve adhesion to the substrate 10. It is preferable to arrange it adhesively.
  • the photoelectric conversion unit 30 is not particularly limited as long as it converts light energy into electric energy. Therefore, in the present embodiment, the photoelectric conversion unit 30 can be a solar battery cell 32 or a solar battery cell string 38. Further, a combination of the solar cell string 38 and the connection wiring 36 can be used as the photoelectric conversion unit 30.
  • Examples of the solar battery cells 32 include silicon solar cells, compound solar cells, organic solar cells, and the like.
  • a silicon system solar cell a monocrystal silicon system solar cell, a polycrystalline silicon system solar cell, a microcrystalline silicon system solar cell, an amorphous silicon system solar cell etc.
  • Examples of compound solar cells include GaAs solar cells, CIS solar cells, CIGS solar cells, and CdTe solar cells.
  • As an organic type solar cell a dye-sensitized solar cell, an organic thin film solar cell, etc. are mentioned.
  • a heterojunction solar cell or a multijunction solar cell can also be used.
  • the shape of the solar battery cell 32 is not particularly limited, but may be a flat plate having a front surface, a back surface, and a side surface.
  • the surface portion can be, for example, a surface on the light receiving surface side facing the substrate 10.
  • the rear surface portion can be, for example, a surface on the side of the ground surface facing the front surface portion.
  • the side surface portion may be a surface which is sandwiched between the front surface portion and the back surface portion to form a side portion.
  • a concrete shape although making a photovoltaic cell 32 into a rectangular flat plate is mentioned, it is not limited in particular.
  • Adjacent solar cells 32 can be electrically connected to each other by connection members 34, and solar cell strings 38 can be formed.
  • connection members 34 In FIG. 1 and FIG. 2, in the solar cell string 38, the bus bar electrode on one light receiving surface side and the bus bar electrode on the ground surface side of the adjacent solar cells 32 are electrically connected by the connection member 34. It is formed by doing. Also, the connection wiring 36 can electrically connect two adjacent solar cell strings 38.
  • FIG. 2 it is shown that five solar cells 32 arranged side by side in the y-axis direction are connected in series by the connection member 34 to form one solar cell string 38. ing. Further, in the embodiment of FIG. 2, as an example, it is shown that four solar battery cell strings 38 arranged in parallel in the x-axis direction are electrically connected by the connection wiring 36. In addition, although an example of embodiment was shown in FIG. 2, the number, arrangement
  • connection member 34 The shape and the material of the connection member 34 are not particularly limited as long as the connection members 34 electrically connect the solar battery cells 32 to each other.
  • the connection member 34 can be a tab wiring formed of an elongated metal foil.
  • copper etc. can be used, for example.
  • the connection member 34 can also be used by coating solder, silver or the like.
  • Resin can be used for connection between the connection member 34 and the bus bar electrode.
  • This resin may be either conductive or nonconductive. In the case of the nonconductive resin, the tab wiring and the bus bar electrode are electrically connected by being directly connected. Further, instead of resin, solder may be used for connection between the connection member 34 and the bus bar electrode.
  • a plurality of finger electrodes extending in the x-axis direction can be provided parallel to each other on the light receiving surface side and the ground surface side of each solar battery cell 32.
  • the bus bar electrodes extending in the y-axis direction can be orthogonally connected to the plurality of finger electrodes.
  • the resin film 50 is disposed under the sealing layer 20 and covers the sealing layer 20 and adheres to the substrate 10.
  • the resin film 50 can protect the sealing layer 20 and the photoelectric conversion unit 30 from the ground plane side in the solar cell module 100. And in this embodiment, since the resin film 50 covers the sealing layer 20 and the photoelectric conversion unit 30 and adheres to the substrate 10, the solar cell module 100 can be integrated, and the entire solar cell module 100 can be integrated. The strength can be improved.
  • the resin film 50 is bonded to the side surface of the substrate 10 (the outer peripheral portion in the plane direction perpendicular to the stacking direction of the substrate 10 and the sealing layer 20). In the embodiment of FIG. 1, the outer peripheral portion of the substrate 10 is disposed on the light receiving surface side of the chamfered portion 12.
  • the method for bonding the resin film 50 to the substrate 10 is not particularly limited, and the resin film 50 may be directly heat-fused and bonded, or may be bonded via an adhesive such as a thermosetting resin.
  • the resin film 50 extends from the lower surface of the sealing layer 20 to the outer peripheral direction of the solar cell module 100 (a plane direction perpendicular to the stacking direction of the substrate 10 and the sealing layer 20). It is preferable that the sealing layer 20 be covered and adhered to the substrate 10 so as to spread.
  • Examples of the material for forming the resin film 50 include polyethylene (PE), polypropylene (PP), cyclic polyolefin, polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene (PS), polyethylene At least one selected from the group consisting of terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) can be used.
  • the material forming the resin film 50 is preferably polyethylene terephthalate (PET).
  • the thickness of the resin film 50 is not particularly limited, but is preferably 50 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and more preferably 100 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. By setting it as such a range, the flexibility of the resin film 50 can be maintained while preventing the resin film 50 from being broken. Therefore, the sealing layer 20 can be covered with the resin film 50 to integrate the solar cell module 100. Therefore, the strength of the entire solar cell module 100 can be improved.
  • the thickness of the resin film 50 in the above range, the following effects can be expected in addition to the reduction in weight and thickness of the solar cell module 100. That is, it is possible to suppress the warpage of the entire solar cell module 100 caused by the influence of thermal contraction and the influence of the rigidity of the resin film 50 when a temperature difference occurs in the resin film 50. In addition, even when, for example, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is used for the sealing layer 20, free acetic acid causing corrosion is easily discharged to the outside of the solar cell module 100 through the resin film 50. .
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • the resin film 50 can be bonded together while following the shape of the sealing layer 20 (surface to be bonded), and the sealing layer 20 and the resin film 50 Air bubbles can be made difficult to mix in between. Further, even if the substrate 10 has a curved surface, for example, the resin film 50 can be bonded to fit the shape of the substrate 10 via the sealing layer 20. Therefore, it is possible to easily manufacture the solar cell module 100 having a curved surface shape while suppressing the mixture of air bubbles. In this case, if the film module is manufactured in a state where the sealing layer 20 and the resin film 50 are bonded to each other, the film module itself has flexibility, so that the bonding to the substrate 10 is facilitated. Can.
  • the followability of the resin film 50 is high, for example, when manufacturing the solar cell module 100 having a curved shape by laminating the layers, a local load is hardly applied to the solar cells 32, etc. Damage to the This suppression of breakage of the solar battery cell 32 is particularly effective when the solar battery module 100 further includes the above-described low tensile modulus layer. Furthermore, when the thickness of the resin film 50 becomes thin, the sealing layer 20 can be quickly heated to crosslink, so that not only the manufacturing time of the solar cell module 100 is shortened but also the substrate 10 is thermally deformed. It can be suppressed.
  • the substrate 10 includes a chamfered portion 12 whose outer peripheral portion on the sealing layer 20 side is chamfered. Then, the chamfered portion 12 is covered with the resin film 50.
  • the contact area between the substrate 10 and the sealing layer 20 becomes larger after being chamfered than before being chamfered. Therefore, the adhesion strength between the substrate 10 and the sealing layer 20 also increases in proportion to the contact area between the substrate 10 and the sealing layer 20. Therefore, the integrity of the substrate 10 and the sealing layer 20 is improved, so that the strength of the entire solar cell module 100 can be improved.
  • the shape of the chamfered portion 12 is not particularly limited, as long as the outer peripheral portion of the substrate 10 on the sealing layer 20 side is chamfered.
  • chamfering refers to making a surface by, for example, scraping a corner of the substrate 10 or making a rounded portion. More specifically, in the chamfered portion 12, the angle formed by the chamfered surface and the adjacent surface exceeds 90 degrees, or the chamfered surface is a curved surface. I hope there is.
  • the chamfered portion 12 may be chamfered at the outer peripheral portion of the substrate 10 on the sealing layer 20 side. Further, as shown in the embodiment of FIG.
  • the shape of the chamfered portion 12 be a curved surface. From the viewpoint of formability, as shown in the embodiment of FIG. 1, the shape of the chamfered portion 12 is preferably a curved surface. Therefore, it is preferable that the chamfer 12 be further processed to increase the contact area between the substrate 10 and the sealing layer 20.
  • the method of chamfering the substrate 10 to form the chamfered portion 12 is not particularly limited, and the outer peripheral portion of the substrate 10 may be chamfered by cutting or the like.
  • the shape of the mold for forming the substrate 10 may be made to match the shape of the target substrate 10, and then the substrate 10 including the chamfered portion 12 may be made to match the shape of the mold.
  • the sealing layer 20 is disposed in the area 66 formed by the chamfered portion 12 and the resin film 50. As described above, since the sealing layer 20 is disposed in the area 66 generated by chamfering the substrate 10, the chamfer 12 and the resin film 50 can be bonded via the sealing layer 20. Therefore, the sealing layer 20, the substrate 10, and the resin film 50 are integrally formed. Therefore, since the integrity of the solar cell module 100 is improved, the strength of the entire solar cell module 100 can be improved.
  • the sealing layer 20 and the photoelectric conversion unit 30 are covered so as to be accommodated in the resin film 50.
  • the resin film 50 is disposed in contact with the sealing layer 20. Therefore, the surface of the solar cell module 100 on the side of the ground plane can be protected by the resin film 50.
  • the solar cell module 100 according to the present embodiment preferably further includes a reinforcing layer 70 disposed below the sealing layer 20 and above the resin film 50.
  • the solar cell module 100 according to the present embodiment preferably further includes a reinforcing layer 70 disposed between the sealing layer 20 and the resin film 50. That is, the solar cell module 100 of the embodiment according to FIG. 3 further includes a reinforcing layer 70 in addition to the solar cell module 100 of the embodiment according to FIG. 1.
  • a reinforcing layer 70 in the solar cell module 100 it is possible to impart characteristics such as reinforcement of mechanical strength and / or suppression of expansion and contraction in the solar cell module 100.
  • description is abbreviate
  • fiber reinforced plastics such as glass fiber reinforced plastic (GFRP), carbon fiber reinforced plastic (CFRP), and aramid fiber reinforced plastic (AFRP)
  • GFRP glass fiber reinforced plastic
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • AFRP aramid fiber reinforced plastic
  • the reinforcing layer 70 is preferably made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) from the viewpoint of strength, lightness, and low linear expansion coefficient.
  • the fiber reinforced plastic may be a UD (UniDirection) material in which fibers are aligned in one direction, or may be a woven material woven by intersecting fibers.
  • the material forming the reinforcing layer 70 is preferably a UD material (UD-CFRP) formed of carbon fiber reinforced plastic (CFRP).
  • the thickness of the reinforcing layer 70 is not particularly limited, but is preferably 0.01 mm or more and less than 0.1 mm, and more preferably 0.05 mm or more and 0.09 mm or less. By setting the thickness of the reinforcing layer 70 in such a range, the mechanical strength in the solar cell module 100 can be reinforced and / or while maintaining the followability to the sealing layer 20 (surface to be bonded) as described above. Alternatively, characteristics such as suppression of expansion and contraction can be imparted.
  • fibers of the UD material may be overlapped in the same direction or fibers of the UD material may be overlapped in different directions such as perpendicular, depending on desired characteristics.
  • the solar cell module 100 of the present embodiment includes the substrate 10 formed of resin, the sealing layer 20 disposed under the substrate 10 for sealing the photoelectric conversion unit 30, and the sealing layer 20 And a resin film 50 disposed under and covering the sealing layer 20 and adhering to the substrate 10.
  • the substrate 10 includes the chamfered portion 12 in which the outer peripheral portion on the sealing layer 20 side is chamfered, and the chamfered portion 12 is covered with the resin film 50, and the chamfered portion 12 and the resin film 50
  • the sealing layer 20 is disposed in the area 66 to be formed. Therefore, since the integrity of the solar cell module 100 is improved by the chamfered portion 12, the strength of the entire solar cell module 100 can be further improved.
  • the solar cell module 100 according to the present embodiment can be manufactured by laminating the substrate 10, the sealing layer 20, and the resin film 50 in this order. Below, the manufacturing method of the solar cell module 100 which concerns on embodiment of FIG. 1 is demonstrated. However, the present embodiment is not limited to the embodiment of FIG.
  • the substrate 10 the resin sheet constituting the first resin layer 22, the resin sheet constituting the photoelectric conversion unit 30, and the second resin layer 24;
  • the resin film 50 is laminated in order.
  • the first resin layer 22 and the second resin layer 24 seal the photoelectric conversion unit 30 as the sealing layer 20.
  • this laminate continues heating at about 150 ° C. while pressing each component against the heater side in a vacuum state, for example, to crosslink the resin component of the resin sheet.
  • the resin film 50 covers the outer periphery of the substrate 10, the outer periphery of the sealing layer 20, and the bottom of the sealing layer 20, and the end of the resin film 50 is the outer periphery of the substrate 10.
  • the adhesive is fixed by a thermosetting adhesive.
  • the chamfered portion 12 is provided on the surface on the sealing layer 20 side of the outer peripheral portion of the substrate 10 before lamination, and the substrate is in a state where the resin film 50 is in contact along the sealing layer 20 Glued to ten. Therefore, local stress is applied to the resin film 50 at the contact portion between the outer peripheral portion of the substrate 10 and the resin film 50, and the resin film 50 can be suppressed from being broken and broken. Therefore, the solar cell module 100 can be integrated, and the strength of the entire solar cell module 100 can be improved.
  • the chamfered portion 12 is provided in advance on the upper surface of the outer peripheral portion of the substrate 10 in a state before lamination. Therefore, when laminating processing (heating, pressing) is performed, the resin sheet constituting the first resin layer 22 is melted, and the region 66 formed by the chamfered portion 12 and the resin film 50 is the arrow in FIG. For example, the first resin layer 22 flows in as shown in FIG. Therefore, since the contact area between the sealing layer 20 and the substrate 10 is increased by the chamfered portion 12, the integrity of the sealing layer 20 and the substrate 10 is improved, and the strength of the entire solar cell module 100 is improved. it can.
  • the solar cell module 100 of the present embodiment can be integrated in a state in which the periphery of the sealing layer 20 and the outer periphery of the substrate 10 are wrapped by the resin film 50.
  • the sealing layer 20 flows into the chamfered portion 12, the integrity of the sealing layer 20 and the substrate 10 is improved. Therefore, since the integrity of the solar cell module 100 is further improved, the strength of the entire solar cell module 100 can be improved.
  • the resin sheet constituting the sealing layer 20 Melts and moves as shown by the arrow. That is, the resin sheets constituting the first resin layer 22 and the second resin layer 24 melt and spread in the outer peripheral direction of the solar cell module 100 and adhere to the resin film 50. Therefore, since the adhesion area of the sealing layer 20 and the resin film 50 also becomes wide, the integrity of the sealing layer 20 and the resin film 50 is further improved, and the strength of the entire solar cell module 100 is further improved. it can.
  • the resin film 50 is adhered to the substrate 10 in a state of being in contact with the chamfered portion 12. Therefore, local stress is applied to the resin film 50 at the contact portion between the resin film 50 and the chamfered portion 12, and the resin film 50 can be suppressed from being broken and broken.
  • the resin sheet constituting the first resin layer 22 is melted when lamination (heating and pressing) is performed, and the chamfered portion 12 is formed.
  • the first resin layer 22 flows into the area 66 formed by the resin film 50. Therefore, the contact area between the sealing layer 20 and the substrate 10 is increased, and thus the integrity of the sealing layer 20 and the substrate 10 is further improved, and the strength of the entire solar cell module 100 can be further improved.
  • a frame (not shown) can be mounted on the outer periphery of the solar cell module 100 manufactured in this manner in order to mount the solar cell module 100 on the installation surface.

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Abstract

太陽電池モジュール（１００）は、樹脂により形成された基板（１０）と、基板（１０）の下に配置され、光電変換部（３０）を封止する封止層（２０）と、封止層（２０）の下に配置され、封止層（２０）を覆って基板（１０）に接着する樹脂フィルム（５０）と、を備える。そして、基板（１０）は封止層（２０）側の外周部が面取りされた面取部（１２）を含み、面取部（１２）は樹脂フィルム（５０）に覆われ、面取部（１２）と樹脂フィルム（５０）により形成される領域（６６）に封止層（２０）が配置されている。

Description

太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池モジュールに関する。詳細には、本発明は、樹脂基板を使用した太陽電池モジュールに関する。
　太陽電池モジュールの基板として通常ガラス基板が用いられているが、近年、太陽電池モジュールの軽量化のため、ガラス基板の代わりに樹脂基板を用いることが提案されている。
　従来、基材層の主成分をポリカーボネートとした太陽電池モジュール用フロントシートが開示されている（例えば、特許文献１参照）。このような構成とすることにより、太陽電池モジュール用フロントシートは、ガラスを基材として用いたフロントシートに比べ軽量でありつつ、高い耐衝撃性に優れるとされている。
特開２０１３－１４５８０７号公報
　しかしながら、樹脂基板はガラス基板に比べて強度が低いため、樹脂基板を含む太陽電池モジュール全体の強度をより一層向上させることが望まれている。
　本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、樹脂基板を用いても強度の高い太陽電池モジュールを提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明の態様に係る太陽電池モジュールは、樹脂により形成された基板と、基板の下に配置され、光電変換部を封止する封止層と、封止層の下に配置され、封止層を覆って基板に接着する樹脂フィルムと、を備える。そして、基板は封止層側の外周部が面取りされた面取部を含み、面取部は樹脂フィルムに覆われ、面取部と樹脂フィルムにより形成される領域に封止層が配置されている。
図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。 図２は、本実施形態に係る太陽電池モジュールを示す平面図である。 図３は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの他の例を示す断面図である。 図４は、本実施形態に係る太陽電池モジュールにおけるラミネート前の状態を示す側面図である。 図５は、本実施形態に係る太陽電池モジュールにおけるラミネート中の状態を示す側面図である。
　以下、図面を用いて本実施形態に係る太陽電池モジュールについて詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。また、図面は、便宜上、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直角座標系を規定して説明しており、それぞれ矢印の方向を正の方向とする。なお、ｚ軸は太陽電池モジュールの各層の積層方向、ｘ軸及びｙ軸は太陽電池モジュールの各層の積層方向に対して垂直方向を規定する。
　図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００の一例を示した断面図を示している。太陽電池モジュール１００は、樹脂により形成された基板１０と、基板１０の下に配置され、光電変換部３０を封止する封止層２０と、封止層２０の下に配置され、封止層２０を覆って基板１０に接着する樹脂フィルム５０と、を備える。基板１０は封止層２０側の外周部が面取りされた面取部１２を含み、面取部１２は樹脂フィルム５０に覆われ、面取部１２と樹脂フィルム５０により形成される領域６６に封止層２０が配置されている。以下において、これらの構成要素について説明する。
　＜基板１０＞
　基板１０は、樹脂により形成される。基板１０を樹脂により形成することで、基板にガラスを用いる場合と比較して、太陽電池モジュール１００を軽量化することができる。基板１０は、太陽電池モジュール１００の受光面側に配置され、太陽電池モジュール１００の表面を保護することができる。なお、本実施形態においては、便宜上、基板１０を受光面側とし、太陽電池モジュール１００における受光面側とは反対側の面を接地面側とすることもできるが、基板１０は接地面側に配置されてもよい。また、用途に応じて基板１０の外層に他の層を設けることもできる。基板１０の形状は、太陽電池モジュール１００の表面を保護する役割を果たす限り、特に限定されず、用途に応じて円形、楕円形、矩形などの多角形とすることができる。また、例えば図１の実施形態では、断面形状が面取部１２を有する略矩形の基板１０が示されているが、太陽電池モジュール１００の各層の積層方向に湾曲していてもよい。
　基板１０を形成する材料は特に限定されず、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる群より選択される少なくとも１つを用いることができる。これらの中でも、耐衝撃性及び透光性に優れるため、基板１０を形成する樹脂として、ポリカーボネート（ＰＣ）を用いることがより好ましい。
　基板１０の厚みは、太陽電池モジュール１００の表面を保護する役割を果たす限り特に限定されないが、０．１ｍｍ～１５ｍｍとすることが好ましく、０．５ｍｍ～１０ｍｍとすることがより好ましい。このような範囲とすることによって、太陽電池モジュール１００を適切に保護し、光を光電変換部３０に効率よく到達させることができる。
　基板１０の引張弾性率は特に限定されないが、１．０ＧＰａ以上１０．０ＧＰａ以下であることが好ましく、２．３ＧＰａ以上２．５ＧＰａ以下であることがより好ましい。基板１０の引張弾性率をこのような範囲とすることにより、太陽電池モジュール１００の表面を外部の衝撃から適切に保護することができる。引張弾性率は、例えば、次の式（１）のように、日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１（プラスチック－引張特性の求め方－第１部：通則）に従って、試験温度２５℃、試験速度１００ｍｍ／分で測定することができる。
　　［数１］
　Ｅｔ＝（σ２－σ１）／（ε２－ε１）　（１）
　上記式（１）において、Ｅｔは引張弾性率（Ｐａ）、σ１はひずみε１＝０．０００５における応力（Ｐａ）、σ２はひずみε２＝０．００２５における応力（Ｐａ）を示す。
　基板１０の全光線透過率は特に限定されないが、８０％～１００％であることが好ましく、８５％～９５％であることがより好ましい。基板１０の全光線透過率をこのような範囲とすることにより、光を効率よく光電変換部３０へ到達させることができる。全光線透過率は、例えばＪＩＳ　Ｋ７３６１－１（プラスチック－透明材料の全光線透過率の試験方法－第１部：シングルビーム法）などの方法により測定することができる。
　また、図１に示された実施形態においては、基板１０が面取部１２を含んでいる。より具体的には、後述するように、基板１０は封止層２０側の外周部が面取りされた面取部１２を含み、面取部１２は樹脂フィルム５０に覆われ、面取部１２と樹脂フィルム５０により形成される領域６６に封止層２０が配置されている。本実施形態では、このような面取部１２を有するため、基板１０と封止層２０との接触面積は、面取りされる前よりも面取りされた後の方が大きくなる。そのため、基板１０と封止層２０との接触面積に比例して基板１０と封止層２０との接着強度も大きくなる。したがって、基板１０と封止層２０との一体性が向上するため、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させることができる。
　＜封止層２０＞
　封止層２０は、基板１０の下に配置され、光電変換部３０を封止する。封止層２０がこのような構成を有することにより、外部の衝撃などから光電変換部３０を保護することができる。封止層２０は、基板１０との間に他の部材を設けず、基板１０と直接接触させてもよく、封止層２０と基板１０との間に、接着層や機能層など他の層を設けてもよい。封止層２０の形状は、基板１０と同様に、特に限定されず、用途に応じて円形、楕円形、矩形などの多角形とすることができる。また、基板１０と同様に、封止層２０の断面形状は矩形であっても、太陽電池モジュール１００の各層の積層方向（ｚ軸方向）に湾曲していてもよい。
　封止層２０の厚みは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。このような範囲とすることによって、光電変換部３０を適切に保護し、光を光電変換部３０に効率よく到達させることができる。
　封止層２０の引張弾性率は特に限定されないが、基板１０の引張弾性率よりも小さいことが好ましい。具体的には、封止層２０の引張弾性率は０．００５ＧＰａ以上１．０ＧＰａ未満であることが好ましく、０．０１ＧＰａ以上０．５ＧＰａ未満であることがより好ましい。封止層２０の引張弾性率の下限をこのような値とすることによって、光電変換部３０の位置ずれを抑制することができる。また、封止層２０の引張弾性率の上限をこのような値とすることによって、封止層２０の熱伸縮による光電変換部３０や接続部材３４の破損を抑制することができる。引張弾性率は、基板１０と同様に、例えば、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１などの方法により、測定することができる。
　封止層２０の全光線透過率は特に限定されないが、６０％～１００％であることが好ましく、７０％～９５％であることがより好ましい。また、封止層２０の全光線透過率は８０％～９５％であることがさらに好ましい。封止層２０の全光線透過率をこのような範囲とすることにより、光を効率よく光電変換部３０へ到達させることができる。全光線透過率は、例えば、ＪＩＳ　Ｋ７３６１－１などの方法により測定することができる。
　封止層２０を形成する材料は特に限定されず、例えば、エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリイミド（ＰＩ）などの熱可塑性樹脂、エポキシ、ウレタン及びポリイミドなどの熱硬化性樹脂、シリコーンゲル、アクリルゲル及びウレタンゲルなどのゲルからなる群より選択される少なくとも１つを用いることができる。これらの樹脂は変性樹脂を用いることもできる。これらのなかでも、光電変換部３０の保護の観点から、封止層２０は、熱可塑性樹脂により形成されていることが好ましい。また、これらのなかでも、光電変換部３０の保護の観点から、封止層２０を形成する材料はエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）又はポリオレフィン（ＰＯ）を含有することがさらに好ましい。
　封止層２０は、例えば光電変換部３０を基準として、受光面側に配置された第１樹脂層２２と、受光面と反対側に配置された第２樹脂層２４とを含んでいてもよい。第１樹脂層２２及び第２樹脂層２４は同じ材料により形成されていてもよいが、異なる材料により形成されていてもよい。
　基板１０と第１樹脂層２２との間には、ゲルなどの比較的引張弾性率の小さい材料により形成された図示しない低引張弾性率層を設けることがさらに好ましい。このような低引張弾性率層により、ヒョウなどの外部衝撃を低引張弾性率層で吸収することができるため、光電変換部３０の損傷を低減することができる。なお、引張弾性率は、基板１０と同様に、例えば、ＪＩＳ　Ｋ７１６１－１などに従って測定することができる。また、上記のような低引張弾性率層を設ける場合、基板１０との接着性を向上させるため、第１樹脂層２２は、低引張弾性率層を貫通して又は外側から覆って、基板１０と接着して配置することが好ましい。
　＜光電変換部３０＞
　光電変換部３０は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するものであれば特に限定されない。そのため、本実施形態において、光電変換部３０は、太陽電池セル３２とすることもできるし、太陽電池セルストリング３８とすることもできる。また、太陽電池セルストリング３８と接続配線３６との組合せを光電変換部３０とすることもできる。
　太陽電池セル３２としては、例えば、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などが挙げられる。シリコン系太陽電池としては、単結晶シリコン系太陽電池、多結晶シリコン系太陽電池、微結晶シリコン系太陽電池、アモルファスシリコン系太陽電池などが挙げられる。化合物系太陽電池としては、ＧａＡｓ系太陽電池、ＣＩＳ系太陽電池、ＣＩＧＳ系太陽電池、ＣｄＴｅ系太陽電池などが挙げられる。有機系太陽電池としては、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池などが挙げられる。また、太陽電池セル３２として、ヘテロ接合型太陽電池や多接合型太陽電池を用いることもできる。
　太陽電池セル３２の形状は、特に限定されないが、表面部、裏面部及び側面部を有する平板状とすることができる。ここで、表面部とは、例えば、基板１０と対向する受光面側の面とすることができる。また、裏面部とは、例えば、表面部と向かい合う接地面側の面とすることができる。また、側面部とは、表面部と裏面部とで挟まれ、側部を形成する面とすることができる。具体的な形状の例としては、太陽電池セル３２を矩形状の平板とすることが挙げられるが、特に限定されない。
　隣接した太陽電池セル３２は接続部材３４で互いに電気的に接続することができ、太陽電池セルストリング３８を形成することができる。図１及び図２では、太陽電池セルストリング３８は、隣接した太陽電池セル３２のうち、一方の受光面側のバスバー電極と、接地面側のバスバー電極とを、接続部材３４により電気的に接続することにより形成されている。また、接続配線３６は、隣接した２つの太陽電池セルストリング３８を電気的に接続することができる。
　図２の実施形態では、一例として、ｙ軸方向に並んで配置される５つの太陽電池セル３２が、接続部材３４によって直列に接続され、１つの太陽電池セルストリング３８が形成されることを示している。また、図２の実施形態では、一例として、ｘ軸方向に平行に並んで配置される４つの太陽電池セルストリング３８が、接続配線３６によって電気的に接続されることを示している。なお、図２では実施形態の一例を示したが、太陽電池セル３２の数や配置などは限定されない。
　接続部材３４は、太陽電池セル３２を互いに電気的に接続するものであれば、形状や材料は特に限定されないが、例えば、細長い金属箔により形成されたタブ配線とすることができる。接続部材３４を形成する材料としては、例えば、銅などを用いることができる。また、接続部材３４は、ハンダや銀などをコーティングして用いることもできる。
　接続部材３４とバスバー電極との接続には樹脂を使用することができる。この樹脂は導電性、非導電性いずれでもよい。非導電性樹脂の場合はタブ配線とバスバー電極とが直接接続されることで電気的に接続される。また、接続部材３４とバスバー電極との接続には、樹脂ではなくハンダを使用してもよい。
　なお、図面では省略しているが、各太陽電池セル３２の受光面側及び接地面側の面には、互いに平行にｘ軸方向に延びる複数のフィンガー電極を設けることができる。ｙ軸方向に延びるバスバー電極は、複数のフィンガー電極と直交して接続することができる。
　＜樹脂フィルム５０＞
　樹脂フィルム５０は封止層２０の下に配置され、封止層２０を覆って基板１０に接着する。樹脂フィルム５０は、太陽電池モジュール１００における接地面側から、封止層２０及び光電変換部３０を保護することができる。そして、本実施形態においては、樹脂フィルム５０が、封止層２０、光電変換部３０を覆って基板１０に接着するため、太陽電池モジュール１００を一体化することができ、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させることができる。
　図１の実施形態においては、樹脂フィルム５０は、基板１０の側面（基板１０と封止層２０の積層方向に対して垂直な平面方向における外周部）に接着している。図１の実施形態では、基板１０の外周部は面取部１２の受光面側に配置されている。なお、基板１０に樹脂フィルム５０を接着させる方法は特に限定されず、直接熱融着させて接着させてもよく、熱硬化性樹脂などの接着剤を介して接着させてもよい。
　図１の実施形態で示すように、樹脂フィルム５０は、封止層２０の下面から、太陽電池モジュール１００の外周方向（基板１０と封止層２０の積層方向に対して垂直な平面方向）へ広がるように封止層２０を覆って基板１０に接着していることが好ましい。
　樹脂フィルム５０を形成する材料としては、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる群より選択される少なくとも１つを用いることができる。これらのなかでも、強度などの観点から、樹脂フィルム５０を形成する材料は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であることが好ましい。
　樹脂フィルム５０の厚みは、特に限定されないが、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以上２００μｍ以下であることがより好ましい。このような範囲とすることによって、樹脂フィルム５０が破れるのを防止しつつ、樹脂フィルム５０の柔軟性を維持することができる。そのため、封止層２０を樹脂フィルム５０により覆って太陽電池モジュール１００を一体化することができる。したがって、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させることができる。
　また、本実施形態では、樹脂フィルム５０の厚みを上記の範囲とすることにより、太陽電池モジュール１００の軽量化や薄肉化に加え、以下のような効果が期待される。すなわち、樹脂フィルム５０に温度差が生じた場合の熱収縮の影響及び樹脂フィルム５０の剛性の影響に起因する太陽電池モジュール１００全体の反りを抑制することができる。また、封止層２０に例えばエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を用いた場合であっても、腐食の原因となる遊離酢酸が樹脂フィルム５０を通じて太陽電池モジュール１００の外部に排出されやすくなる。
　また、樹脂フィルム５０の厚みを上記の範囲とすることにより、封止層２０（被貼り合わせ面）の形状に追従させながら樹脂フィルム５０を貼り合わせることができ、封止層２０と樹脂フィルム５０の間に気泡を混入させにくくすることができる。また、例えば基板１０が曲面を有する形状であっても、封止層２０を介して基板１０の形状に適合するように樹脂フィルム５０を貼り合わせることができる。そのため、気泡の混入を抑制しつつ、曲面形状を有する太陽電池モジュール１００を容易に製造することができる。なお、この際、封止層２０と樹脂フィルム５０を貼り合わせた状態でフィルムモジュールが作製されていると、このフィルムモジュール自体が柔軟性を有するため、基板１０への貼り合わせを容易にすることができる。また、樹脂フィルム５０の追従性が高く、例えば各層を積層して曲面形状の太陽電池モジュール１００を製造する場合などに、局所的な荷重が太陽電池セル３２などに加わりにくいため、太陽電池セル３２の破損を抑制することができる。この太陽電池セル３２の破損の抑制は、太陽電池モジュール１００がさらに上述の低引張弾性率層を備える場合に特に効果的である。さらに、樹脂フィルム５０の厚みが薄くなると、封止層２０を素早く加熱して架橋などすることができるため、太陽電池モジュール１００の製造時間を短縮するだけでなく、基板１０が熱変形するのを抑制することができる。
　また、基板１０は封止層２０側の外周部が面取りされた面取部１２を含む。そして、面取部１２は樹脂フィルム５０に覆われる。本実施形態では、このような面取部１２を有するため、基板１０と封止層２０との接触面積は、面取りされる前よりも面取りされた後の方が大きくなる。そのため、基板１０と封止層２０との接触面積に比例して基板１０と封止層２０との接着強度も大きくなる。したがって、基板１０と封止層２０との一体性が向上するため、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させることができる。
　面取部１２の形状は特に限定されず、基板１０の封止層２０側の外周部が面取りされていればよい。ここで、面取りとは、基板１０の角部などを削るなどして面を作ること、又は丸みをつけた部分を作ることを示す。より具体的には、面取部１２は、面取りして作られた面とその隣り合う面とにより形成される角度が９０度を超えている、又は、面取りして作られた面が曲面であればよい。ただし、面取部１２は、上述のように、基板１０と封止層２０との接触面積を増加させるために、基板１０の封止層２０側の外周部が面取りされていればよい。また、図１の実施形態に示すように、樹脂フィルム５０が基板１０の端部によって突き破られにくくするため、面取部１２の形状は曲面状であることが好ましい。なお、成形性の観点より、図１の実施形態に示すように、面取部１２の形状は曲面状であることが好ましい。そのため、面取部１２は、基板１０と封止層２０との接触面積を増加させるための加工がさらに施されていることが好ましい。
　基板１０を面取りして面取部１２を形成する方法は特に限定されず、基板１０の外周部を切削等により面取りしてもよい。また、基板１０を形成する金型の形状を、目的とする基板１０の形状に合わせて作製し、その後に面取部１２を含む基板１０を金型の形状に合わせて作製してもよい。
　また、本実施形態では、面取部１２と樹脂フィルム５０により形成される領域６６に、封止層２０が配置されている。このように、基板１０を面取りすることにより生じた領域６６に封止層２０が配置されるため、面取部１２と樹脂フィルム５０が封止層２０を介して接着することができる。そのため、封止層２０、基板１０及び樹脂フィルム５０が一体となって形成される。したがって、太陽電池モジュール１００の一体性が向上するため、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させることができる。
　また、本実施形態では、封止層２０と光電変換部３０が樹脂フィルム５０に収容されるように覆われている。具体的には、樹脂フィルム５０が、封止層２０と接するように配置されている。そのため、樹脂フィルム５０によって、太陽電池モジュール１００における接地面側の面を保護することができる。
　また、図３に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、封止層２０の下かつ樹脂フィルム５０の上に配置された補強層７０をさらに備えることも好ましい。具体的には、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、封止層２０と樹脂フィルム５０の間に配置された補強層７０をさらに備えることが好ましい。すなわち、図３に係る実施形態の太陽電池モジュール１００は、図１に係る実施形態の太陽電池モジュール１００に対し、さらに補強層７０を備える。このような補強層７０を太陽電池モジュール１００に設けることにより、太陽電池モジュール１００における機械的強度の補強及び／又は膨張収縮の抑制などの特性を付与することができる。なお、各構成の詳細は、図１に係る実施形態と同様であるため、説明を省略する。
　補強層７０を形成する材料としては、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ）などの繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を用いることができる。これらのなかでも、強度、軽量性、低線膨張率の観点から、補強層７０は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により形成されていることが好ましい。また、繊維強化プラスチックは、繊維が一方向に並んだＵＤ（ＵｎｉＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）材であってもよく、それぞれ交差する繊維によって織られた織物材であってもよい。補強層７０にＵＤ材を用いる場合、繊維方向に膨張収縮しにくいため、ＵＤ材を配置する方向によっては太陽電池セル３２の破損や接続部材３４の切断を抑制することができる。したがって、線膨張の観点から、補強層７０を形成する材料は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）により形成されたＵＤ材（ＵＤ－ＣＦＲＰ）であることが好ましい。
　補強層７０の厚みは、特に限定されないが、０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ未満であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上０．０９ｍｍ以下であることがより好ましい。補強層７０の厚みをこのような範囲とすることによって、上述したような封止層２０（被貼り合わせ面）への追従性を維持しつつ、太陽電池モジュール１００における機械的強度の補強及び／又は膨張収縮の抑制などの特性を付与することができる。
　また、補強層７０にＵＤ材の繊維強化プラスチックを用いた場合、ＵＤ材を必要に応じて部分的に重ね合わせることで、所望の箇所を補強するなど、補強層７０の中でその特性に強弱をつけることができる。なお、ＵＤ材を重ね合わせる場合、所望する特性によって、ＵＤ材の繊維をそれぞれ同じ方向に重ね合わせてもよく、ＵＤ材の繊維をそれぞれ垂直などの異なる方向に重ね合わせてもよい。
　以上の通り、本実施形態の太陽電池モジュール１００は、樹脂により形成された基板１０と、基板１０の下に配置され、光電変換部３０を封止する封止層２０と、封止層２０の下に配置され、封止層２０を覆って基板１０に接着する樹脂フィルム５０と、を備える。そして、本実施形態では、基板１０は封止層２０側の外周部が面取りされた面取部１２を含み、面取部１２は樹脂フィルム５０に覆われ、面取部１２と樹脂フィルム５０により形成される領域６６に封止層２０が配置されている。そのため、面取部１２により、太陽電池モジュール１００の一体性が向上するため、太陽電池モジュール１００全体の強度をさらに向上させることができる。
＜太陽電池モジュール１００の製造方法＞
　本実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、基板１０、封止層２０、樹脂フィルム５０をこの順番でラミネートすることにより製造することができる。以下において、図１の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の製造方法を説明する。ただし、本実施形態は図１の実施形態に限定されるものではない。
　まず、図４に示すように、ラミネート装置では、例えば図示しないヒーター上に、基板１０、第１樹脂層２２を構成する樹脂シート、光電変換部３０、第２樹脂層２４を構成する樹脂シート、樹脂フィルム５０が順に積層される。なお、第１樹脂層２２及び第２樹脂層２４は、封止層２０として光電変換部３０を封止する。
　次に、図５に示すように、この積層体は、例えば真空状態でヒーター側に各構成部材を押し付けながら１５０℃程度で加熱を継続し、樹脂シートの樹脂成分を架橋させる。
　図５に示すように、樹脂フィルム５０は、基板１０の外周部、及び封止層２０の外周部及び封止層２０の底部を覆うとともに、樹脂フィルム５０の端部が、基板１０の外周部に、例えば熱硬化性接着剤により接着して固定される。
　本実施形態においては、ラミネート前に、基板１０の外周部の封止層２０側の面に面取部１２が設けられており、樹脂フィルム５０が封止層２０に沿って接触した状態で基板１０に接着される。そのため、基板１０の外周部と樹脂フィルム５０との接触部において、樹脂フィルム５０に局所的な応力がかかり、樹脂フィルム５０が突き破られるなどして破損するのを抑制することができる。したがって、太陽電池モジュール１００を一体化することができ、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させることができる。
　本実施形態においては、ラミネート前の状態で、基板１０の外周部の上面に、あらかじめ面取部１２が設けられている。そのため、ラミネート加工（加熱、加圧）が行われると、第１樹脂層２２を構成する樹脂シートが溶融して、面取部１２と樹脂フィルム５０により形成される領域６６に、図５の矢印で示すように、例えば第１樹脂層２２が流れ込む。そのため、封止層２０と基板１０との接触面積が面取部１２により増加するため、封止層２０と基板１０との一体性が向上し、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させることができる。
　すなわち、本実施形態の太陽電池モジュール１００は、封止層２０の周囲及び基板１０の外周を、樹脂フィルム５０によって包んだ状態で一体化することができる。また、それに加え、面取部１２に封止層２０が流れ込むため、封止層２０及び基板１０の一体性が向上する。そのため、太陽電池モジュール１００の一体性がより向上するため、太陽電池モジュール１００全体の強度を向上させることができる。
　また、図５に示すように、樹脂フィルム５０が、太陽電池モジュール１００の外周方向へ広がるように封止層２０を覆って基板１０に接着している場合、封止層２０を構成する樹脂シートが溶融して矢印で示すように移動する。すなわち、第１樹脂層２２及び第２樹脂層２４を構成する樹脂シートは、溶融して太陽電池モジュール１００の外周方向へ広がり、樹脂フィルム５０と接着する。そのため、封止層２０と樹脂フィルム５０との接着面積も広くなることから、封止層２０と樹脂フィルム５０との一体性がより向上し、太陽電池モジュール１００全体の強度をより向上させることができる。
　基板１０の外周部に面取部１２を設けた場合、樹脂フィルム５０が面取部１２に沿って接触した状態で基板１０に接着される。そのため、樹脂フィルム５０と面取部１２との接触部において、樹脂フィルム５０に局所的な応力がかかり、樹脂フィルム５０が突き破られるなどして破損するのを抑制することができる。
　なお、基板１０の外周部に面取部１２を設けた場合、ラミネート加工（加熱、加圧）が行われると、第１樹脂層２２を構成する樹脂シートが溶融して、面取部１２と樹脂フィルム５０により形成される領域６６に、第１樹脂層２２が流れ込む。そのため、封止層２０と基板１０との接触面積が増加するため、封止層２０と基板１０との一体性がさらに向上し、太陽電池モジュール１００全体の強度をさらに向上させることができる。
　最後に、このようにして製造された太陽電池モジュール１００の外周に、太陽電池モジュール１００を設置面に取り付けるために図示しないフレームを装着することができる。
　特願２０１７－２１１１７２号（出願日：２０１７年１０月３１日）の全内容は、ここに援用される。
　以上、本実施形態を実施例によって説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
　本発明によれば、樹脂基板を用いても強度の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
　１０　　基板
　１２　　面取部
　２０　　封止層
　３０　　光電変換部
　５０　　樹脂フィルム
　６６　　面取部と樹脂フィルムにより形成される領域
　１００　太陽電池モジュール

Claims (2)

  1. 　樹脂により形成された基板と、
    　前記基板の下に配置され、光電変換部を封止する封止層と、
    　前記封止層の下に配置され、前記封止層を覆って前記基板に接着する樹脂フィルムと、を備え、
    　前記基板は前記封止層側の外周部が面取りされた面取部を含み、
    　前記面取部は前記樹脂フィルムに覆われ、
    　前記面取部と前記樹脂フィルムにより形成される領域に前記封止層が配置されている太陽電池モジュール。
  2. 　前記封止層は、熱可塑性樹脂により形成されている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
     
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