WO2020080212A1 - ソーラーパネルの製造方法及びソーラーパネル - Google Patents

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WO2020080212A1
WO2020080212A1 PCT/JP2019/039759 JP2019039759W WO2020080212A1 WO 2020080212 A1 WO2020080212 A1 WO 2020080212A1 JP 2019039759 W JP2019039759 W JP 2019039759W WO 2020080212 A1 WO2020080212 A1 WO 2020080212A1
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WO
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protective
sealing material
cover
solar panel
protective layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/039759
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English (en)
French (fr)
Inventor
勇哉 丸山
元哉 坂部
Original Assignee
株式会社豊田自動織機
トヨタ自動車株式会社
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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 disclosure relates to a solar panel manufacturing method and a solar panel.
  • Patent Document 1 discloses a typical solar panel.
  • This solar panel includes a protective cover having a first front surface and a first back surface, a back cover, a plurality of solar battery cells, a sealing material, a water vapor barrier film, and an adhesive filling material.
  • the protective cover is made of resin and has a light-transmitting property that allows light to pass from the first surface to the first back surface.
  • the back cover has a second surface arranged along the first back surface of the protective cover.
  • the sealing material fixes the plurality of solar cells in a sealed state between the first back surface and the second front surface.
  • the water vapor barrier film is provided between the protective cover and the sealing material, more specifically, between the first back surface and the sealing material.
  • the water vapor barrier film is a layer of diamond-like carbon (DLC) or an inorganic compound made of, for example, a metal oxide, which is laminated on a base material made of a resin film.
  • the adhesive filler is arranged between the first back surface and the water vapor barrier film, and adheres the water vapor barrier film to the first back surface.
  • the solar panel When manufacturing this solar panel, prepare the first sealing material sheet and the second sealing material sheet that make up the sealing material, and also prepare the sheet-shaped adhesive filler. Then, the second encapsulant sheet, the plurality of solar cells, and the first encapsulant sheet are laminated in this order on the second surface of the back cover. Further, the water vapor barrier film and the adhesive filler are laminated in this order on the first sealing material sheet. Then, the protective cover is laminated on the adhesive filler with the first back surface facing the adhesive filler. In this way, a laminate in which the protective cover, the adhesive filler, the water vapor barrier film, the first encapsulant sheet, the solar cell, the second encapsulant sheet and the back cover are laminated is obtained. Then, the solar panel is completed by pressing the laminate while heating.
  • the protective cover of this solar panel is made of resin, it is lighter in weight than when a protective cover made of inorganic glass is used.
  • the protective cover made of resin is more permeable to water vapor in the atmosphere than the protective cover made of inorganic glass. Therefore, when used in a high-temperature environment, water vapor may cause bubbles in the encapsulant to reduce the encapsulation performance, or the solar cells may absorb moisture to reduce the output. As a result, there is a concern that the performance of the solar panel may deteriorate.
  • the water vapor barrier film prevents the water vapor that has permeated the protective cover from reaching the sealing material or the solar battery cell. Therefore, in this solar panel, even if the protective cover is made of resin, it is difficult for the performance to deteriorate in a high temperature environment.
  • the protective cover may have, in addition to a flat plate shape, a curved shape such that the entire first back surface is concave and the entire first front surface is convex. Further, the protective cover may have a concealing member on the first back surface side to hide wiring such as an interconnector or a tab wire from the first front surface side, or may have a rib protruding from the first back surface. By doing so, the first back surface may have an uneven shape. In such a case, it is difficult to properly bond the water vapor barrier film to the first back surface, and wrinkles are likely to occur on the water vapor barrier film bonded to the first back surface. Therefore, in the above-mentioned typical solar panel, the water vapor barrier film does not sufficiently function, and it is difficult to exhibit stable performance in a high temperature environment.
  • the object of the present disclosure is to provide a method for manufacturing a solar panel and a solar panel that can achieve stable performance even in a high temperature environment while realizing weight reduction.
  • the solar panel is a resin protective cover having a first surface and a first back surface, and light is transmitted from the first surface to the first back surface.
  • a protective cover having possible translucency, a back cover having a second surface arranged along the first back surface, a solar cell, and the solar cell between the first back surface and the second surface.
  • a sealing material that fixes the solar cells in a sealed state.
  • a protective layer is formed on the first back surface in order to protect the sealing material from water vapor, and a first sealing material sheet and a second sealing material sheet that form the sealing material.
  • the protective layer is a first protective layer
  • the method may further include depositing a protective material on the second surface to form the second protective layer.
  • the sealing material is surrounded by the first protective layer formed on the first back surface and the second protective layer formed on the second surface. Therefore, the sealing material can be suitably protected not only from the water vapor that has permeated the protective cover but also from the water vapor that has permeated the back cover. Therefore, in the solar panel manufactured by this manufacturing method, the encapsulating material can more stably seal the solar cells even under a high temperature environment, and the output of the solar cells is further improved. More stable. Further, in this manufacturing method, the second protective layer formed on the second surface makes it difficult for the water vapor that has permeated the back cover to reach the sealing material, so the back cover can be made of resin. In this case, further weight reduction can be realized.
  • the vapor deposition may be chemical vapor deposition.
  • the protective layer can be formed more suitably.
  • the protective cover may have a rib that extends from the first back surface toward the back cover and contacts the second surface.
  • the rib may cover the periphery of the sealing material.
  • this manufacturing method can preferably form the protective layer on the first back surface.
  • a solar panel is a resin protective cover having a first surface and a first back surface, and has a translucent protection that allows light to pass from the first surface to the first back surface.
  • An encapsulating material to be fixed, and first and second protective layers formed on the first back surface and the second surface to protect the encapsulating material from water vapor are provided.
  • the first and second protective layers are formed on the first back surface of the protective cover and the second surface of the back cover, respectively. Therefore, the sealing material can be preferably protected not only from the water vapor that has permeated from the protective cover side but also from the water vapor that has permeated the back cover. For this reason, in this solar panel, bubbles are less likely to be generated in the sealing material, and the solar cells are also less likely to absorb moisture. As a result, in this solar panel, the sealing material can stably seal the solar cells even under a high temperature environment, and the output of the solar cells becomes more stable.
  • the solar panel of the present disclosure can achieve stable performance even in a high temperature environment while realizing weight reduction. Further, in this solar panel, since the second protective layer formed on the second surface makes it difficult for water vapor to reach the sealing material from the back cover side, the back cover can be made of resin. As a result, further weight reduction can be realized.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a solar panel manufactured by the manufacturing method of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of the solar panel of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the first step of the manufacturing method of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the second step of the manufacturing method of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the third step of the manufacturing method of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a list showing the verification results of Sample 1 manufactured by the manufacturing method of Example 1, Sample 2 manufactured by the manufacturing method of Example 2, and Sample 3 manufactured by the manufacturing method of Comparative Example.
  • the solar panel 1 includes a protective cover 3, a back cover 5, a solar cell string 7, and a sealing material 9.
  • the solar panel 1 can be adopted in a vehicle (not shown) and attached to a roof panel, for example.
  • the coordinate axes showing front, rear, upper, and lower conveniently define the front, rear, upper, and lower directions of the solar panel 1.
  • the coordinate axes corresponding to FIG. 1 define the front, rear, top, and bottom directions of the solar panel 1.
  • the protective cover 3 includes a cover body 3a and a concealing member 3b.
  • the cover body 3a is a rectangular plate having a first front surface 310 and a first back surface 311.
  • the cover body 3a is made of a transparent resin whose main component is polycarbonate, and has a light-transmitting property that allows light to pass from the first front surface 310 to the first rear surface 311.
  • the first surface 310 is the surface of the solar panel 1, that is, the design surface.
  • the first back surface 311 is a surface opposite to the first surface 310 and faces the sealing material 9.
  • the cover body 3a, and thus the protective cover 3, is curved so that the entire first back surface 311 is concave and the entire first front surface 310 is convex with a curvature along the roof panel of the vehicle.
  • the concealing member 3b is made of an opaque resin, for example, a resin whose main component is polycarbonate colored in black.
  • the concealing member 3b is integrated with the first back surface 311 by being injection-molded on the first back surface 311 of the cover body 3a. Due to the presence of the concealing member 3b, the protective cover 3 has a portion protruding from the first back surface 311.
  • the cover body 3a and the concealing member 3b may be made of resin whose main component is other than polycarbonate. Alternatively, the protective cover 3 may be composed of only the cover body 3a.
  • the concealing member 3b has a frame portion 312 and a plurality of connecting portions 313.
  • the frame portion 312 surrounds the solar cell string 7 along the peripheral portion of the cover body 3a.
  • the frame portion 312 prevents the connection tab wire 7b of the solar cell string 7 from being visible from the first surface 310 side of the cover body 3a.
  • the frame portion 312 is integrally formed with a rib 314 extending downward toward the back cover 5.
  • the rib 314 extends along the entire outer edge of the frame portion 312.
  • the plurality of connecting portions 313 are arranged inside the frame portion 312.
  • Each connecting portion 313 extends in the width direction of the cover body 3a and is connected to the frame portion 312.
  • the width direction is a direction orthogonal to the front-rear direction and the vertical direction.
  • the plurality of connecting portions 313 prevent the interconnector 7c of the solar cell string 7 from being visible from the first surface 310 side.
  • the connection tab wire 7b and the interconnector 7c will be described later.
  • the protective cover 3 has a first protective layer 13 that covers the first back surface 311.
  • the first protective layer 13 is the surface of the concealing member 3b facing the sealing material 9, that is, the frame portion 312.
  • the surfaces of the connecting portion 313 and the rib 314 facing the sealing material 9 are also covered.
  • the first protective layer 13 protects the sealing material 9 from water vapor that has permeated the protective cover 3.
  • the back cover 5 is made of a resin whose main component is polycarbonate.
  • the back cover 5 is a plate that curves with a curvature along the protection cover 3, and has a second front surface 5a and a second back surface 5b.
  • the second surface 5 a faces the first back surface 311 of the protective cover 3 and faces the sealing material 9.
  • the second protective layer 15 is laminated on the second surface 5a.
  • the second protective layer 15 protects the sealing material 9 from water vapor that has permeated the back cover 5.
  • the above-mentioned first protective layer 13 and second protective layer 15 are examples of the “protective layer” in the present disclosure.
  • the protective layer is made of a material that suppresses the permeation of water vapor. 2 to 5, the components including the first and second protective layers 13 and 15, the protective cover 3, and the back cover 5 are exaggerated in thickness for ease of description. There is.
  • the rib 314 is in contact with the second surface 5 a via the second protective layer 15.
  • the second back surface 5b is a surface opposite to the second surface 5a and is a back surface of the solar panel 1.
  • the back cover 5 does not have to be a resin whose main component is other than polycarbonate, and may be, for example, a metal.
  • the solar cell string 7 includes a plurality of solar cells 7a, a plurality of tab wires 7b, and a plurality of interconnectors 7c.
  • the plurality of solar cells 7a are arranged in a matrix.
  • the plurality of tab wires 7b and the plurality of interconnectors 7c are metal plates having conductivity, and connect the solar cells 7a to each other so that they can be energized.
  • the sealing material 9 has a first sealing material sheet 9a and a second sealing material sheet 9b. These first and second sealing material sheets 9a and 9b are made of EVA.
  • the sealing material 9 is arranged between the back surface 311 of the protective cover 3 and the second surface 5 a of the back cover 5.
  • the sealing material 9 since the first and second protective layers 13 and 15 are in contact with the first back surface 311 and the second front surface 5a, respectively, the sealing material 9 includes the first back surface 311, the second front surface 5a, and the rib 314.
  • the entire space is surrounded by the first and second protective layers 13 and 15 in the space surrounded by.
  • the sealing material 9 is fixed so as to seal the solar cell strings 7.
  • the first and second encapsulant sheets 9a and 9b, and eventually the encapsulant 9, may be made of, for example, an ionomer resin, a silicone resin, or a polyolefin, instead of EVA.
  • This roof panel 1 is manufactured by the manufacturing method of the first embodiment.
  • a preparation step is performed.
  • the protective cover 3 and the back cover 5 are prepared.
  • the first back surface 311 of the protective cover 3 prepared in the preparation step is not covered with the first protective layer 13.
  • the second surface 5 a of the back cover 5 is not covered with the second protective layer 15.
  • the preparation process is completed by preparing the protective cover 3 and the back cover 5 as described above.
  • the first protective layer 13 is formed on the first back surface 311 by plasma CVD. Further, the second protective layer 15 is formed on the second surface 5a by plasma CVD.
  • Plasma CVD is an example of the "chemical vapor deposition" of this disclosure.
  • Plasma CVD is performed by the vapor deposition device 20 shown in FIG.
  • the vapor deposition device 20 includes a housing 21, a first electrode 22, a second electrode 23, a control device 24, an injection device 25, a first pipe 26, and a second pipe 27.
  • the housing 21 has a first housing member 211 and a second housing member 212.
  • the first housing member 211 has a flat bottom wall 211a and a first side wall 211b extending upward from the bottom wall 211a toward the second housing member 212.
  • the second housing member 212 is attached to the first housing member 211 in an openable and closable manner, and is arranged above the first housing member 211.
  • the second housing member 212 has a flat plate-shaped upper wall 212a and a second side wall 212b extending downward from the upper wall 212a toward the first housing member 211.
  • a work chamber 28 is formed inside the housing 21 by closing the second housing member 212 with respect to the first housing member 211.
  • the first side wall 211b and the second side wall 212b are provided with a sealing member that seals between the working chamber 28 and the outside of the housing 21.
  • the first electrode 22 is fixed to the bottom wall 211 a of the first housing member 211, and is arranged inside the first housing member 211, and further inside the working chamber 28.
  • a mounting jig 220 is arranged on the first electrode 22.
  • the mounting jig 220 is made of, for example, metal.
  • the second electrode 23 is fixed to the upper wall 212 a of the second housing member 212, and is arranged inside the second housing member 212.
  • the first electrode 22 and the second electrode 23 are arranged in the working chamber 28 so as to be vertically arranged at a predetermined interval and to face each other.
  • the control device 24 is electrically connected to the first electrode 22 and the second electrode 23, and can generate high frequency waves in the first and second electrodes 22 and 23. Further, the control device 24 can control the operation of the injection device 25.
  • a protective material 31 which is a material of the first and second protective layers 13 and 15 is stored.
  • DLC is used as the protective material 31.
  • the protective material 31 may be, for example, an oxide or a nitride containing one or more kinds of Si, Al, Mg, Ca, K, Sn, Na, B, Ti, Pb, Zr, and Y. Materials, carbides, oxynitrides, oxycarbides and the like can be adopted.
  • the injection device 25 is connected to the first housing member 211 via the first pipe 26. Accordingly, the injection device 25 can inject the gaseous protective material 31 into the working chamber 28.
  • the second pipe 27 is connected to the second housing member 212.
  • a pump 27a is arranged in the middle of the second pipe 27.
  • the pump 27a can be controlled by the controller 24.
  • the air in the work chamber 28 and the protective material 31 remaining in the work chamber 28 can be discharged to the outside of the housing 21 through the second pipe 27.
  • the protective cover 3 When forming the first protective layer 13 on the first back surface 311 of the protective cover 3, first, the protective cover 3 is mounted on the mounting jig 220. At this time, the protective cover 3 is mounted on the mounting jig 220 with the first surface 310 of the protective cover 3 in contact with the mounting jig 220.
  • the mounting jig 220 has a concave surface that is recessed downward so as to correspond to the shape of the protective cover 3. A portion of the protective cover 3 where the formation of the first protective layer 13 is unnecessary, for example, a side surface of the protective cover 3 may be masked.
  • the protective cover 3 is placed in the working chamber 28 in a state where the protective cover 3 is placed on the mounting jig 220.
  • the first housing member 211 and the second housing member 212 are closed.
  • the control device 24 operates the pump 27a.
  • the pump 27a discharges the air in the work chamber 28 to the outside of the housing 21, so that the work chamber 28 is in a vacuum state.
  • the control device 24 operates the injection device 25.
  • the injection device 25 injects the gaseous protective material 31 into the working chamber 28.
  • the control device 24 causes the first and second electrodes 22 and 23 to generate a high frequency, plasma is generated between the first electrode 22 and the second electrode 23 in the working chamber 28.
  • the protective material 31 in the work chamber 28 is excited, and the protective material 31 is deposited on the first back surface 311 of the protective cover 3.
  • the first protective layer 13 made of the protective material 31 is formed on the first rear surface 311, so that the first rear surface 311 is covered with the first protective layer 13.
  • the operation of the injection device 25 is stopped and the pump 27a is operated.
  • the protective material 31 remaining in the working chamber 28 is discharged to the outside of the housing 21.
  • the protective cover 3 is taken out from the working chamber 28.
  • the second protective layer 15 is formed on the second surface 5 a of the back cover 5.
  • the formation of the second protective layer 15 on the second front surface 5a is performed in the same manner as the case of forming the first protective layer 13 on the first rear surface 311.
  • a mounting jig corresponding to the shape of the back cover 5 is used instead of the mounting jig 220.
  • the second protective layer 15 made of the protective material 31 on the second surface 5a
  • the second surface 5a is covered with the second protective layer 15. That is, in this embodiment, the first protective layer 13 and the second protective layer 15 are formed of the same protective material 31. Further, in this embodiment, the thickness of the first protective layer 13 is substantially equal to the thickness of the second protective layer 15. The thicknesses of the first and second protective layers 13 and 15 may be changed, or the first protective layer 13 and the second protective layer 15 may have different thicknesses.
  • the first protective layer 13 is formed on the first back surface 311, and the second protective layer 15 is formed on the second front surface 5a, whereby the first step is completed.
  • the sealing material 9 cannot be sufficiently protected from the water vapor that has permeated the protective cover 3 and the back cover 5.
  • the first and second protective layers 13 and 15 are too thick, the light transmittance decreases, which causes a decrease in the output of the solar battery cell 7a. Therefore, in this example, in an environment where the humidity was 85% at 85 ° C., the daily water vapor transmittance was 1 g / m 2 or less, and the total light transmittance was 80% or more.
  • the thicknesses of the first and second protective layers 13 and 15 are set. Specifically, the thickness of the first and second protective layers 13 and 15 is 200 nm. The thickness of the first and second protective layers 13 and 15 can be appropriately changed depending on, for example, the type of the protective material 31 or the required performance.
  • the protective cover 3 having the first protective layer 13 formed on the first back surface 311 and the rear cover 5 having the second protective layer 15 formed on the second front surface 5a.
  • the first sealing material sheet 9a, the second sealing material sheet 9b, and the solar cell string 7 are prepared.
  • the back cover 5 is placed on the laminating jig 51.
  • the second back surface 5b of the back cover 5 is brought into contact with the laminating jig 51.
  • the second surface 5a of the back cover 5, more specifically, the second encapsulant sheet 9b, the solar cell string 7, and the first encapsulant sheet 9a are laminated in this order on the second protective layer 15. .
  • the protective cover 3 is laminated on the first sealing material sheet 9a with the first protective layer 13 facing the first sealing material sheet 9a.
  • the laminated body 40 in which the protective cover 3, the first encapsulant sheet 9a, the solar cell string 7, the second encapsulant sheet 9b, and the back cover 5 are laminated is obtained.
  • the second step is completed.
  • the laminated body 40 is laminated. Specifically, as shown in FIG. 5, by heating the laminating jig 51, the laminated body 40 is heated through the laminating jig 51. As a result, the first and second sealing material sheets 9a and 9b are softened. In this state, the diaphragm 53 is pressed against the laminated body 40 from the protective cover 3 side, so that the laminated body 40 is sandwiched between the diaphragm 53 and the laminating jig 51. Then, the laminated body 40 is pressure-bonded by the diaphragm 53 and the laminating jig 51 while keeping the laminated body 40 in a vacuum state.
  • the sealing material 9 fixes the solar cell strings 7, that is, the plurality of solar cells 7a, the plurality of connection tab wires 7b, and the plurality of interconnectors 7c in a sealed state between the protective cover 3 and the back cover 5. .
  • the rib 314 contacts the second surface 5 a of the back cover 5.
  • the rib 314 is arranged at a position along the outer edge of the sealing material 9, and the sealing material 9 is surrounded by the rib 314. In this way, the protective cover 3, the back cover 5, the solar cell string 7, and the sealing material 9 are integrated, and the solar panel 1 shown in FIGS. 1 and 2 is completed.
  • the protective cover 3 is made of resin, it is lighter in weight than when the protective cover 3 is made of inorganic glass. Further, in this solar panel 1, since the back cover 5 is also made of resin, it is possible to sufficiently reduce the weight.
  • the first back surface 311 of the protective cover 3 is covered with the first protective layer 13, and the second surface 5a of the back cover 5 is covered with the second protective layer 15.
  • the protective material 31 is directly deposited on the first and second protective layers 13 and 15 by plasma CVD depositing the protective material 31 on the first back surface 311 and the second front surface 5a. . Therefore, in this manufacturing method, even if the protective cover 3 has a curved shape and the first back surface 311 has an uneven shape, the first protection layer 13 is preferably formed on the first back surface 311. It is possible to form. Similarly, even if the back cover 5 has a curved shape, the second protective layer 15 can be suitably formed on the second surface 5a.
  • the first and second protective layers 13 and 15 of the solar panel 1 manufactured by such a manufacturing method function properly. Since the first protective layer 13 and the second protective layer 15 surround the entire encapsulant 9, the encapsulant 9 is preferably protected from the water vapor that has permeated the protective cover 3 and the water vapor that has permeated the back cover 5. Can be protected. Therefore, in this solar panel 1, air bubbles are less likely to be generated in the sealing material 9, and the plurality of solar battery cells 7a are also less likely to absorb moisture. As a result, in this solar panel 1, the sealing material 9 can stably seal the solar cell string 7 even under a high temperature environment, and the outputs of the plurality of solar battery cells 7a are more stable. To do.
  • the manufacturing method of the first embodiment it is possible to manufacture the solar panel 1 that can achieve stable performance even in a high temperature environment while realizing weight reduction.
  • the protective cover 3 since the protective cover 3 has the ribs 314, when the laminated body 40 is pressure-bonded while being heated, the sealing material 9 is provided between the protective cover 3 and the back cover 5. It is possible to prevent the protrusion. This eliminates the need to cut off the sealing material 9 protruding from between the protective cover 3 and the back cover 5, thus facilitating the manufacture.
  • the first protective layer 13 also covers the rib 314, the sealing material 9 can be protected from the water vapor that has permeated the rib 314.
  • the first protective layer 13 can be preferably formed.
  • Example 2 silicon oxynitride (SiOxNy) is used as the protective material 31. Also in this manufacturing method, the thickness of the first and second protective layers 13 and 15 is 200 nm. Other configurations in the manufacturing method of the second embodiment are similar to those of the manufacturing method of the first embodiment.
  • the manufacturing method of the second embodiment can also achieve the same operation as the manufacturing method of the first embodiment. Therefore, the solar panel 1 manufactured by the manufacturing method of the second embodiment has the same sealing material 9 as the solar cell 1 even in a high temperature environment, like the solar panel 1 manufactured by the manufacturing method of the first embodiment.
  • the string 7 can be stably sealed, and the outputs of the plurality of solar cells 7a are more stable.
  • the solar panel 1 manufactured by the manufacturing method of Example 1 was prepared as a sample 1.
  • the solar panel 1 manufactured by the manufacturing method of Example 2 was prepared as a sample 2.
  • a solar panel manufactured by the manufacturing method of the comparative example was prepared as a sample 3.
  • Example 3 The manufacturing method of the comparative example is the same as the manufacturing method of Examples 1 and 2 except that the first and second protective layers 13 and 15 are not formed in the first step. That is, the sample 3 does not include the first and second protective layers 13 and 15.
  • the water vapor permeability of Sample 3 is 10.2 g / m 2 .
  • air bubbles were generated in the sealing material 9 during the wet / cool heat cycle test.
  • air bubbles were generated in the sealing material 9 when the heat resistance test passed 332 hours.
  • air bubbles were generated in the sealing material 9 at the time when the humidity resistance test passed 315 hours.
  • air bubbles were generated in the sealing material 9 when the temperature change reached 83 times in the thermal cycle test. For these reasons, in Sample 3, all of the wet / cool heat cycle test, the heat resistance test, the humidity resistance test, and the cool / heat cycle test failed.
  • the water vapor transmission rate of Sample 1 is 0.43 g / m 2 .
  • the water vapor permeability of Sample 2 is 0.22 g / m 2 .
  • the water vapor permeability is smaller than that in Sample 3, and it is difficult for water vapor that has permeated the protective cover 3 or the back cover 5 to reach the sealing material 9.
  • the encapsulating material 9 did not generate bubbles in the wet and cold heat cycle test, the heat resistance test, the humidity resistance test, and the cold heat cycle test, and all passed.
  • the first and second protective layers 13 and 15 function properly and exhibit high performance. Further, it has been found that the first and second protective layers 13 and 15 made of SiOxNy can have a smaller water vapor transmission rate than the case where the first and second protective layers 13 and 15 are made of DLC. .
  • the present disclosure has been described above according to the first and second embodiments, the present disclosure is not limited to the first and second embodiments, and may be appropriately modified and applied without departing from the spirit of the present disclosure.
  • the first and second protective layers 13 and 15 are formed by plasma CVD, but the present invention is not limited to this, and the first and second protective layers 13 are formed by another chemical vapor deposition. , 15 may be formed.
  • the first and second protective layers 13 and 15 may be formed by physical vapor deposition such as sputtering.
  • the first protective layer 13 may be formed on the first back surface 311 of the protective cover 3 in the first step. Further, in the manufacturing methods of Examples 1 and 2, in the first step, the first protective layer 13 may be formed on the first back surface 311 and the first surface 310 of the protective cover 3. Similarly, the second protective layer 15 may be formed on the second front surface 5a and the second rear surface 5b of the back cover 5.
  • the solar panel 1 can be used as various types of solar power generation equipment in addition to vehicles.

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Abstract

ソーラーパネルの製造方法であって、前記ソーラーパネルは、第１表面及び第１裏面を有する樹脂製の保護カバーであって、透光性を有する保護カバーと、前記第１裏面に沿うように配置される第２表面を有する背面カバーと、太陽電池セルと、前記第１裏面と前記第２表面との間で前記太陽電池セルを封止状態で固定する封止材と、を備え、前記方法は、前記第１裏面に対し保護層を形成することと、前記第２表面に第２封止材シート、前記太陽電池セル及び第１封止材シートをこの順に積層することと、前記保護カバーを前記第１封止材シートに積層することによって積層体を得ることと、前記積層体を加熱しつつ圧着することと、を含み、前記保護層を形成することは、前記第１裏面に対し、前記保護層を構成する保護材料を蒸着させることを含む。

Description

ソーラーパネルの製造方法及びソーラーパネル
　本開示は、ソーラーパネルの製造方法及びソーラーパネルに関する。
　特許文献１は典型的なソーラーパネルを開示している。このソーラーパネルは、第１表面及び第１裏面を有する保護カバーと、背面カバーと、複数の太陽電池セルと、封止材と、水蒸気バリアフィルムと、接着充填材とを備えている。保護カバーは樹脂製であり、第１表面から第１裏面まで光が透過可能な透光性を有している。背面カバーは、保護カバーの第１裏面に沿うように配置された第２表面を有している。封止材は、第１裏面と第２表面との間で複数の太陽電池セルを封止状態で固定している。水蒸気バリアフィルムは、保護カバーと封止材との間、より詳細には、第１裏面と封止材との間に設けられている。水蒸気バリアフィルムは、樹脂製のフィルムからなる基材上に積層された、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、または、例えば金属酸化物からなる無機化合物の層である。接着充填材は、第１裏面と水蒸気バリアフィルムとの間に配置されており、水蒸気バリアフィルムを第１裏面に接着している。
　このソーラーパネルを製造するに当たっては、封止材を構成する第１封止材シート及び第２封止材シートを準備するとともに、シート状の接着充填材を準備する。そして、背面カバーの第２表面に、第２封止材シート、複数の太陽電池セル及び第１封止材シートをこの順に積層する。さらに、第１封止材シートに対して水蒸気バリアフィルムと接着充填材とをこの順に積層する。そして、接着充填材に対して第１裏面を対面させた状態で、接着充填材上に保護カバーを積層する。こうして、保護カバー、接着充填材、水蒸気バリアフィルム、第１封止材シート、太陽電池セル、第２封止材シート及び背面カバーが積層された積層体が得られる。そして、この積層体を加熱しつつ圧着することにより、ソーラーパネルが完成する。
　このソーラーパネルは、保護カバーが樹脂製であるので、無機ガラス製の保護カバーを採用する場合に比べて、軽量である。ここで、樹脂製の保護カバーは、無機ガラス製の保護カバーに比べて、大気中の水蒸気を透過し易い。このため、高温の環境下で使用した際に、水蒸気によって封止材に気泡が生じて封止性能が低下したり、太陽電池セルが吸湿することで出力が低下したりすることがある。その結果、ソーラーパネルの性能が低下することが懸念される。この点、このソーラーパネルでは、水蒸気バリアフィルムによって、保護カバーを透過した水蒸気が封止材または太陽電池セルに到達することが防止される。このため、このソーラーパネルでは、保護カバーが樹脂製であっても、高温の環境下で性能が低下し難くなっている。
特開２０１２－２０４４５８号公報
　保護カバーは、平坦な板状の他、例えば、第１裏面全体が凹面となり、第１表面全体が凸面となるように湾曲した形状を有することがある。また、保護カバーは、第１裏面側に、インターコネクタまたはタブ線のような配線を第１表面側から見えなくするための隠蔽部材が配置されたり、第１裏面から突出するリブを有したりすることによって、第１裏面が凹凸形状を有することがあり得る。このような場合、水蒸気バリアフィルムを第１裏面に好適に接着することは困難であり、第１裏面に接着された水蒸気バリアフィルムに皺が生じ易くなる。このため、上記典型的なソーラーパネルでは、水蒸気バリアフィルムが十分に機能しなくなり、高温の環境下で安定して性能を発揮し難い。
　本開示の目的は、軽量化を実現しつつ、高温の環境下においても安定的に性能を発揮可能なソーラーパネルの製造方法及びソーラーパネルを提供することである。
　本開示の一態様に係るソーラーパネルの製造方法において、前記ソーラーパネルは、第１表面及び第１裏面を有する樹脂製の保護カバーであって、前記第１表面から前記第１裏面まで光が透過可能な透光性を有する保護カバーと、前記第１裏面に沿うように配置される第２表面を有する背面カバーと、太陽電池セルと、前記第１裏面と前記第２表面との間で前記太陽電池セルを封止状態で固定する封止材とを備える。前記製造方法は、前記封止材を水蒸気から保護するべく、前記第１裏面に対し保護層を形成することと、前記封止材を構成する第１封止材シート及び第２封止材シートを準備することと、前記第２表面に前記第２封止材シート、前記太陽電池セル及び前記第１封止材シートをこの順に積層することと、前記第１封止材シートに対して前記保護層を対面させた状態で、前記保護カバーを前記第１封止材シートに積層することによって、前記保護カバー、前記第１封止材シート、前記太陽電池セル、前記第２封止材シート及び前記背面カバーを積層した積層体を得ることと、前記積層体を加熱しつつ圧着することと、を含み、前記保護層を形成することは、前記第１裏面に対し、前記保護層を構成する保護材料を蒸着させることを含む。
　いくつかの実施形態に係るソーラーパネルの製造方法において、前記保護層は第１保護層であり、第２表面に対し、保護材料を蒸着させて第２保護層を形成することを更に含んでもよい。この場合には、第１裏面に形成された第１保護層と、第２表面に形成された第２保護層とによって、封止材が囲包される。このため、保護カバーを透過した水蒸気だけでなく、背面カバーを透過した水蒸気からも封止材を好適に保護できる。このため、この製造方法で製造されたソーラーパネルでは、高温の環境下であっても、封止材が太陽電池セルをより安定的に封止することができるとともに、太陽電池セルの出力がより一層安定する。また、この製造方法では、第２表面に形成された第２保護層によって、背面カバーを透過した水蒸気が封止材に到達し難くなるため、背面カバーを樹脂製とすることもできる。この場合には、更なる軽量化を実現できる。
　いくつかの実施形態に係るソーラーパネルの製造方法において、蒸着は、化学蒸着であってもよい。この場合には、保護層をより好適に形成することが可能となる。
　また、保護カバーは、第１裏面から背面カバーに向かって延びて第２表面に当接するリブを有してもよい。リブは、封止材の周囲を覆ってもよい。この場合には、積層体を加熱しつつ圧着する際、第１封止材シート及び第２封止材シート、ひいては封止材が保護カバーと背面カバーとの間からはみ出すことを防止できる。ここで、第１裏面からリブが突出していても、この製造方法では、第１裏面に対して保護層を好適に形成できる。
　本開示の一態様に係るソーラーパネルは、第１表面及び第１裏面を有する樹脂製の保護カバーであって、前記第１表面から前記第１裏面まで光が透過可能な透光性を有する保護カバーと、前記第１裏面に沿うように配置される第２表面を有する背面カバーと、太陽電池セルと、前記第１裏面と前記第２表面との間で前記太陽電池セルを封止状態で固定する封止材と、前記封止材を水蒸気から保護するべく、前記第１裏面及び前記第２表面にそれぞれ形成された第１及び第２保護層と、を備える。
　上記典型的なソーラーパネルでは、保護カバーの第１裏面のみに水蒸気バリアフィルムが接着されているため、背面カバー側から透過した水蒸気によって、封止材に気泡が生じたり、太陽電池セルの出力が低下したりすることを防止できない。
　この点、本開示のソーラーパネルでは、保護カバーの第１裏面と、背面カバーの第２表面とに、それぞれ第１及び第２保護層が形成されている。このため、保護カバー側から透過した水蒸気だけでなく、背面カバーを透過した水蒸気からも封止材を好適に保護できる。このため、このソーラーパネルでは、封止材に気泡がより生じ難くなるとともに、太陽電池セルもより吸湿し難くなる。これにより、このソーラーパネルでは、高温の環境下であっても、封止材が太陽電池セルを安定的に封止することができるとともに、太陽電池セルの出力がより安定する。
　したがって、本開示ソーラーパネルは、軽量化を実現しつつ、高温の環境下においても安定的に性能を発揮できる。
　また、このソーラーパネルでは、第２表面に形成された第２保護層によって、背面カバー側から水蒸気が封止材に到達し難くなることから、背面カバーを樹脂製とすることもできる。これにより、更なる軽量化も実現できる。
図１は、実施例１の製造方法で製造されたソーラーパネルを示す断面図である。 図２は、図１のソーラーパネルの一部を拡大した断面図である。 図３は、実施例１の製造方法の第１工程を説明するための模式的な断面図である。 図４は、実施例１の製造方法の第２工程を説明する断面図である。 図５は、実施例１の製造方法の第３工程を説明する断面図である。 図６は、実施例１の製造方法で製造した試料１、実施例２の製造方法で製造した試料２、及び、比較例の製造方法で製造した試料３の検証結果を示す一覧図である。
　以下、本開示を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
　（実施例１）
　図１に示すように、ソーラーパネル１は、保護カバー３と、背面カバー５と、太陽電池ストリング７と、封止材９とを備えている。ソーラーパネル１は、例えば、図示しない車両に採用して、ルーフパネルに取り付けることができる。
　図１において前、後、上、下を示す座標軸は、ソーラーパネル１の前、後、上、下の各方向を便宜的に規定している。図２以降では、図１に対応した座標軸でソーラーパネル１の前、後、上、下の各方向を規定している。これらの方向は、図示された状態での相対的な配置または構成を示すために使用するものであり、恒久的な相対位置または使用時の位置を表わすものではない。
　保護カバー３は、カバー本体３ａと隠蔽部材３ｂとを備えている。カバー本体３ａは、第１表面３１０及び第１裏面３１１を有する矩形の板である。カバー本体３ａは、ポリカーボネートを主成分とする透明樹脂からなり、第１表面３１０から第１裏面３１１まで光が透過可能な透光性を有している。第１表面３１０は、ソーラーパネル１の表面、すなわち意匠面である。第１裏面３１１は、第１表面３１０の反対側の面であり、封止材９に面している。カバー本体３ａ、ひいては保護カバー３は、車両のルーフパネルに沿った曲率で、第１裏面３１１全体が凹面となり、第１表面３１０全体が凸面となるように湾曲している。
　隠蔽部材３ｂは、不透明の樹脂、例えば黒色に着色されたポリカーボネートを主成分とする樹脂からなる。隠蔽部材３ｂは、カバー本体３ａの第１裏面３１１に射出成形されることにより、第１裏面３１１と一体化している。この隠蔽部材３ｂの存在により、保護カバー３は第１裏面３１１から突出する部分を有する。カバー本体３ａ及び隠蔽部材３ｂは、ポリカーボネート以外を主成分とする樹脂であっても良い。あるいは、カバー本体３ａのみで保護カバー３を構成しても良い。
　隠蔽部材３ｂは、枠部３１２と複数の連結部３１３とを有している。枠部３１２は、カバー本体３ａの周縁部分に沿いつつ、太陽電池ストリング７を囲包する。枠部３１２は、カバー本体３ａの第１表面３１０側から太陽電池ストリング７の接続タブ線７ｂが見えることを防止している。
　また、枠部３１２には、背面カバー５に向かって下方に延びるリブ３１４が一体で形成されている。リブ３１４は、枠部３１２の外縁全体に沿って延びている。
　複数の連結部３１３は、枠部３１２の内側に配置されている。各連結部３１３は、カバー本体３ａの幅方向に延びて枠部３１２と連結している。ここで、幅方向とは、前後方向及び上下方向に直交する方向である。複数の連結部３１３は、第１表面３１０側から太陽電池ストリング７のインターコネクタ７ｃが見えることを防止している。接続タブ線７ｂ及びインターコネクタ７ｃについては後述する。
　図２に示すように、保護カバー３は、第１裏面３１１を覆う第１保護層１３を有する。上記のように、第１裏面３１１には、隠蔽部材３ｂが一体形成されているため、第１保護層１３は、隠蔽部材３ｂにおける封止材９の方に向いた面、すなわち枠部３１２、連結部３１３及びリブ３１４における封止材９の方に向いた面も覆っている。第１保護層１３は、保護カバー３を透過した水蒸気から封止材９を保護する。
　背面カバー５は、ポリカーボネートを主成分とする樹脂からなる。背面カバー５は、保護カバー３に沿った曲率で湾曲する板であり、第２表面５ａと、第２裏面５ｂとを有している。第２表面５ａは、保護カバー３の第１裏面３１１の方を向いていて、封止材９と対向している。第２表面５ａには、第２保護層１５が積層されている。第２保護層１５は、背面カバー５を透過した水蒸気から封止材９を保護する。上記の第１保護層１３及び第２保護層１５は、本開示の「保護層」の一例である。保護層は、水蒸気の透過を抑制する材料から構成される。ここで、図２～図５では、説明を容易にするため、第１及び第２保護層１３、１５、保護カバー３、及び背面カバー５を含む構成部材の厚さを誇張して図示している。
　図２に示すように、リブ３１４は第２保護層１５を介して第２表面５ａに当接している。第２裏面５ｂは、第２表面５ａの反対側の面であって、ソーラーパネル１の背面である。背面カバー５は、ポリカーボネート以外を主成分とする樹脂でなくてもよく、例えば金属であっても良い。
　太陽電池ストリング７は、複数の太陽電池セル７ａと、複数のタブ線７ｂと、複数のインターコネクタ７ｃとを備える。複数の太陽電池セル７ａはマトリクス状に配置されている。複数のタブ線７ｂ及び複数のインターコネクタ７ｃは、導電性を有する金属板であり、太陽電池セル７ａ同士を通電可能に接続している。
　封止材９は、第１封止材シート９ａと第２封止材シート９ｂとを有する。これらの第１及び第２封止材シート９ａ、９ｂは、ＥＶＡ製である。封止材９は、保護カバー３の裏面３１１と、背面カバー５の第２表面５ａとの間に配置されている。ここで、第１裏面３１１及び第２表面５ａには、それぞれ第１及び第２保護層１３、１５が接しているため、封止材９は、第１裏面３１１、第２表面５ａ及びリブ３１４によって囲まれる空間内で、第１及び第２保護層１３、１５によって全体が囲包されている。封止材９は、太陽電池ストリング７を封止するように固定している。第１及び第２封止材シート９ａ、９ｂ、ひいては封止材９は、ＥＶＡに代えて、例えば、アイオノマー樹脂、シリコン樹脂またはポリオレフィン等で製造しても良い。
　このルーフパネル１は、実施例１の製造方法によって製造されている。この製造方法では、まず初めに、準備工程を行う。準備工程では、保護カバー３及び背面カバー５を準備する。ここで、準備工程で準備する保護カバー３の第１裏面３１１は、第１保護層１３で覆われていない。同様に、背面カバー５の第２表面５ａは、第２保護層１５で覆われていない。このような保護カバー３及び背面カバー５を準備することで、準備工程が完了する。
　次に、第１工程を行う。第１工程では、第１裏面３１１に対し、プラズマＣＶＤによって、第１保護層１３を形成する。また、第２表面５ａに対し、プラズマＣＶＤによって、第２保護層１５を形成する。プラズマＣＶＤは、本開示の「化学蒸着」の一例である。
　プラズマＣＶＤは、図３に示す蒸着装置２０によって行う。蒸着装置２０は、ハウジング２１と、第１電極２２と、第２電極２３と、制御装置２４と、射出装置２５と、第１配管２６と、第２配管２７とを備えている。
　ハウジング２１は、第１ハウジング部材２１１と、第２ハウジング部材２１２とを有している。第１ハウジング部材２１１は、平板状の底壁２１１ａと、底壁２１１ａから第２ハウジング部材２１２に向かって上方に延びる第１側壁２１１ｂとを有している。第２ハウジング部材２１２は、第１ハウジング部材２１１に対して開閉可能に取り付けられており、第１ハウジング部材２１１の上方に配置されている。第２ハウジング部材２１２は、平板状の上壁２１２ａと、上壁２１２ａから第１ハウジング部材２１１に向かって下方に延びる第２側壁２１２ｂとを有している。
　第１ハウジング部材２１１に対して第２ハウジング部材２１２が閉じられることにより、ハウジング２１の内部には、作業室２８が形成される。なお、図示を省略するものの、第１側壁２１１ｂと第２側壁２１２ｂとには、作業室２８とハウジング２１の外部との間を封止する封止部材が設けられている。
　第１電極２２は、第１ハウジング部材２１１の底壁２１１ａに固定されており、第１ハウジング部材２１１内、ひいては作業室２８内に配置されている。また、第１電極２２には、載置治具２２０が配置されている。載置治具２２０は、例えば金属から製造されている。第２電極２３は、第２ハウジング部材２１２の上壁２１２ａに固定されており、第２ハウジング部材２１２内に配置されている。第１電極２２と第２電極２３とは、作業室２８内において、所定の間隔を空けて上下に並び、互いに対向するように配置されている。
　制御装置２４は、第１電極２２及び第２電極２３と電気的に接続されており、第１及び第２電極２２、２３に高周波を発生させることが可能である。また、制御装置２４は、射出装置２５の作動を制御することが可能である。
　射出装置２５の内部には、第１及び第２保護層１３、１５の材料である保護材料３１が貯留されている。この製造方法では、保護材料３１としてＤＬＣを採用している。なお、保護材料３１としては、ＤＬＣの他に、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｋ、Ｓｎ、Ｎａ、Ｂ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｙ等が１種類以上含まれた酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物又は酸炭化物等を採用することができる。
　射出装置２５は、第１配管２６を介して、第１ハウジング部材２１１に接続されている。これにより、射出装置２５は、ガス状の保護材料３１を作業室２８内に射出することが可能である。
　第２配管２７は、第２ハウジング部材２１２に接続されている。第２配管２７の途中には、ポンプ２７ａが配置されている。ポンプ２７ａは、制御装置２４によって制御可能である。作業室２８内の空気や作業室２８内に残存する保護材料３１は、第２配管２７を通じてハウジング２１の外部に排出することができる。
　保護カバー３の第１裏面３１１に第１保護層１３を形成するに当たっては、まず初めに、保護カバー３を載置治具２２０に載置する。この際、載置治具２２０に対して、保護カバー３の第１表面３１０を当接させた状態で保護カバー３を載置する。ここで、載置治具２２０は、保護カバー３の形状に対応するように、下方に向かって凹む凹面を有する。保護カバー３のうち、第１保護層１３の形成が不要な箇所、例えば保護カバー３の側面には、マスキングを施しても良い。
　こうして、保護カバー３が載置治具２２０にされた状態で、保護カバー３が作業室２８内に配置される。この状態で、第１ハウジング部材２１１と第２ハウジング部材２１２とを閉じる。そして、制御装置２４がポンプ２７ａを作動させる。これにより、ポンプ２７ａが作業室２８内の空気をハウジング２１の外部に排出することで、作業室２８内が真空状態となる。
　次に、制御装置２４が射出装置２５を作動させる。これにより、射出装置２５がガス状の保護材料３１を作業室２８内に射出する。そして、制御装置２４が第１及び第２電極２２、２３に高周波を発生させると、作業室２８内において、第１電極２２と第２電極２３との間にプラズマが発生する。これにより、作業室２８内の保護材料３１が励起されて、保護材料３１が保護カバー３の第１裏面３１１に蒸着される。こうして、第１裏面３１１に対して、保護材料３１からなる第１保護層１３が形成されることにより、第１裏面３１１が第１保護層１３によって覆われる。
　第１裏面３１１に第１保護層１３を形成した後、射出装置２５の作動を停止するとともに、ポンプ２７ａを作動させる。これにより、作業室２８内に残留する保護材料３１がハウジング２１の外部に排出される。その後、作業室２８内から保護カバー３を取り出す。続いて、背面カバー５の第２表面５ａに第２保護層１５を形成する。詳細な図示を省略するものの、第２表面５ａに第２保護層１５を形成するに当たっても、第１裏面３１１に第１保護層１３を形成する場合と同様に行う。この際、載置治具２２０に換えて、背面カバー５の形状に対応する載置治具を用いる。第２表面５ａに対して、保護材料３１からなる第２保護層１５を形成することにより、第２表面５ａが第２保護層１５で覆われる。つまり、本実施例では、第１保護層１３と第２保護層１５とを同じ保護材料３１で形成している。また、この実施例では、第１保護層１３の厚さは、第２保護層１５の厚さとほぼ等しい。なお、第１及び第２保護層１３、１５の厚さを変更しても良いし、第１保護層１３と第２保護層１５とで厚さが異なっていても良い。
　このように、第１裏面３１１に第１保護層１３が形成され、また、第２表面５ａに第２保護層１５が形成されることで、第１工程が完了する。ここで、第１及び第２保護層１３、１５の厚さが薄すぎると、保護カバー３及び背面カバー５を透過した水蒸気から封止材９を十分に保護できなくなる。一方、第１及び第２保護層１３、１５が厚すぎると、光の透過率が低下するため、太陽電池セル７ａの出力低下の要因となる。このため、本実施例では、８５°Ｃで湿度が８５％となる環境下において、１日の水蒸気透過率が１ｇ／ｍ2以下となり、かつ、全光線透過率が８０％以上となるように、第１及び第２保護層１３、１５の厚さを設定している。具体的には、第１及び第２保護層１３、１５の厚さを２００ｎｍにしている。第１及び第２保護層１３、１５の厚さは、例えば、保護材料３１の種類または要求される性能に応じて、適宜変更することができる。
　次に、第２工程を行う。第２工程では、図４に示すように、第１裏面３１１上に第１保護層１３が形成された保護カバー３と、第２表面５ａ上に第２保護層１５が形成された背面カバー５と、第１封止材シート９ａと、第２封止材シート９ｂと、太陽電池ストリング７とを準備する。そして、ラミネート治具５１の上に背面カバー５を載置する。このとき、背面カバー５の第２裏面５ｂをラミネート治具５１に当接させる。続いて、背面カバー５の第２表面５ａ、より詳細には、第２保護層１５上に、第２封止材シート９ｂ、太陽電池ストリング７及び第１封止材シート９ａをこの順に積層する。さらに、第１封止材シート９ａに対して第１保護層１３を対面させた状態で、保護カバー３を第１封止材シート９ａ上に積層する。これにより、保護カバー３、第１封止材シート９ａ、太陽電池ストリング７、第２封止材シート９ｂ及び背面カバー５を積層した積層体４０を得る。こうして、第２工程が完了する。
　次に、第３工程を行う。第３工程では、積層体４０に対してラミネート加工を行う。具体的には、図５に示すように、ラミネート治具５１を加熱することにより、ラミネート治具５１を通じて積層体４０を加熱する。これにより、第１及び第２封止材シート９ａ、９ｂが軟化する。この状態で、ダイヤフラム５３を保護カバー３側から積層体４０に押し当てることにより、ダイヤフラム５３とラミネート治具５１との間に積層体４０を挟む。そして、積層体４０を真空状態にしつつ、ダイヤフラム５３とラミネート治具５１とで積層体４０を圧着する。これにより、軟化した第１封止材シート９ａと第２封止材シート９ｂとが一体化し、封止材９が形成される。封止材９は、保護カバー３と背面カバー５との間で太陽電池ストリング７、すなわち、複数の太陽電池セル７ａ、複数の接続タブ線７ｂ及び複数のインターコネクタ７ｃを封止状態で固定する。また、積層体４０が圧着されると、背面カバー５の第２表面５ａにリブ３１４が当接する。これにより、封止材９の外縁に沿う位置にリブ３１４が配置され、封止材９がリブ３１４によって囲包される。こうして、保護カバー３、背面カバー５、太陽電池ストリング７及び封止材９が一体化され、図１及び図２に示すソーラーパネル１が完成する。
　このように、実施例１の製造方法によって製造されたソーラーパネル１は、保護カバー３が樹脂製であるため、保護カバー３が無機ガラス製である場合に比べて、軽量である。また、このソーラーパネル１では、背面カバー５も樹脂製であるため、十分に軽量化することが可能である。
　そして、保護カバー３の第１裏面３１１は第１保護層１３で覆われており、背面カバー５の第２表面５ａは第２保護層１５で覆われている。ここで、この製造方法では、第１裏面３１１及び第２表面５ａに対し、保護材料３１をプラズマＣＶＤによって蒸着させることで、それぞれ第１及び第２保護層１３、１５上に直接形成している。このため、この製造方法では、保護カバー３が湾曲した形状を有し、かつ、第１裏面３１１が凹凸形状を有していても、第１裏面３１１に対して第１保護層１３を好適に形成することが可能である。同様に、背面カバー５が湾曲した形状を有していても、第２表面５ａに対して第２保護層１５を好適に形成することが可能である。
　このような製造方法で製造されたソーラーパネル１の第１及び第２保護層１３、１５は、好適に機能する。そして、第１保護層１３及び第２保護層１５が、封止材９の全体を囲包するため、保護カバー３を透過した水蒸気及び背面カバー５を透過した水蒸気から封止材９を好適に保護できる。このため、このソーラーパネル１では、封止材９に気泡がより生じ難くなるとともに、複数の太陽電池セル７ａもより吸湿し難くなっている。この結果、このソーラーパネル１では、高温の環境下であっても、封止材９が太陽電池ストリング７を安定的に封止することができるとともに、複数の太陽電池セル７ａの出力がより安定する。
　したがって、実施例１の製造方法によれば、軽量化を実現しつつ、高温の環境下においても安定的に性能を発揮可能なソーラーパネル１を製造できる。
　特に、この製造方法によって製造されたソーラーパネル１では、保護カバー３がリブ３１４を有するため、積層体４０を加熱しつつ圧着する際、保護カバー３と背面カバー５との間から封止材９がはみ出すことを防止できる。これにより、保護カバー３と背面カバー５との間からはみ出した封止材９を切除する作業が不要となるため、製造を容易化することができる。また、第１保護層１３はリブ３１４も覆っているため、リブ３１４を透過した水蒸気からも封止材９を保護することができる。ここで、この製造方法では、上記のようにプラズマＣＶＤを行うため、保護カバー３がリブ３１４を有していても、第１保護層１３を好適に形成することが可能となっている。
　（実施例２）
　実施例２の製造方法では、保護材料３１として酸窒化珪素（ＳｉＯｘＮｙ）を採用している。また、この製造方法においても、第１及び第２保護層１３、１５の厚さは２００ｎｍである。実施例２の製造方法における他の構成は、実施例１の製造方法と同様である。
　実施例２の製造方法についても、実施例１の製造方法と同様の作用を奏することができる。このため、実施例２の製造方法で製造されたソーラーパネル１も、実施例１の製造方法で製造されたソーラーパネル１と同様、高温の環境下であっても、封止材９が太陽電池ストリング７を安定的に封止することができるとともに、複数の太陽電池セル７ａの出力がより安定する。
　第１及び第２保護層１３、１５の性能について、より具体的に検証する。検証に当たっては、実施例１の製造方法で製造したソーラーパネル１を試料１として用意した。また、実施例２の製造方法で製造したソーラーパネル１を試料２として用意した。そして、比較例の製造方法で製造したソーラーパネルを試料３として用意した。
　＜試料３＞
　比較例の製造方法は、第１工程において、第１及び第２保護層１３、１５を形成しない点を除いて、実施例１、２の製造方法と同様である。つまり、試料３は、第１及び第２保護層１３、１５を備えない。
　検証の内容は以下の通りである。
（１）水蒸気透過率
　試料１～３について、８５°Ｃで湿度が８５％の環境下における１日の水蒸気透過率を検証した。
（２）湿冷熱サイクル試験
　本試験は、試料１～３について、５０°Ｃで湿度が９５％の環境下に１７．５時間晒した状態から、マイナス２０°Ｃの環境に７．５時間晒し、さらに、１１０°Ｃの環境に試料１～３を１７．５時間晒すことを４回繰り返して行った。
（３）耐熱試験
　本試験は、１１０°Ｃの環境下に、試料１～３のソーラーパネルを７４０時間晒すことで行った。
（４）耐湿試験
　本試験は、８５°Ｃで湿度が８５％の環境下に、試料１～３を４８０時間晒すことで行った。
（５）冷熱サイクル試験
　本試験は、試料１～３に対し、周囲の温度をマイナス３０°Ｃと１１０°Ｃとの間で１００回変化させて行った。
　これらの結果を図６に示す。図６に示されるように、試料３の水蒸気透過率は１０．２ｇ／ｍ2である。また、試料３では、湿冷熱サイクル試験中に封止材９に気泡が発生した。さらに、試料３では、耐熱試験が３３２時間経過した時点で封止材９に気泡が発生した。また、試料３では、耐湿試験が３１５時間経過した時点で封止材９に気泡が発生した。そして、試料３では、冷熱サイクル試験において、温度変化が８３回となった時点で封止材９に気泡が発生した。これらのため、試料３では、湿冷熱サイクル試験、耐熱試験、耐湿試験及び冷熱サイクル試験の全てが不合格となった。
　これに対し、試料１の水蒸気透過率は０．４３ｇ／ｍ2である。また、試料２の水蒸気透過率は０．２２ｇ／ｍ2である。これらのように、試料１、２では、試料３に比べて、水蒸気透過率が小さく、保護カバー３または背面カバー５を透過した水蒸気が封止材９まで達し難くなっている。また、試料１、２では、湿冷熱サイクル試験、耐熱試験、耐湿試験及び冷熱サイクル試験において、封止材９に気泡が発生することがなく、全て合格となった。これらのように、実施例１、２の製造方法によれば、第１及び第２保護層１３、１５が好適に機能し、高い性能を発揮することが判明した。また、第１及び第２保護層１３、１５をＳｉＯｘＮｙで構成することにより、第１及び第２保護層１３、１５をＤＬＣで構成する場合に比べて、水蒸気透過率をより小さくできることが判明した。
　以上において、本開示を実施例１、２に即して説明したが、本開示は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できる。
　例えば、実施例１、２の製造方法では、プラズマＣＶＤによって第１及び第２保護層１３、１５を形成しているが、これに限らず、他の化学蒸着によって第１及び第２保護層１３、１５を形成しても良い。あるいは、スパッタ法などの物理蒸着によって第１及び第２保護層１３、１５を形成しても良い。
　また、実施例１、２の製造方法において、第１工程では、保護カバー３の第１裏面３１１に第１保護層１３のみを形成しても良い。
　さらに、実施例１、２の製造方法において、第１工程では、保護カバー３の第１裏面３１１と第１表面３１０とに第１保護層１３を形成しても良い。同様に、背面カバー５の第２表面５ａと第２裏面５ｂとに第２保護層１５を形成しても良い。
　ソーラーパネル１は、車両の他、各種の太陽光発電設備として利用可能である。

Claims (5)

  1. 　ソーラーパネルの製造方法であって、前記ソーラーパネルは、
    　第１表面及び第１裏面を有する樹脂製の保護カバーであって、前記第１表面から前記第１裏面まで光が透過可能な透光性を有する保護カバーと、
    　前記第１裏面に沿うように配置される第２表面を有する背面カバーと、
    　太陽電池セルと、
    　前記第１裏面と前記第２表面との間で前記太陽電池セルを封止状態で固定する封止材と、
    　を備え、
    　前記方法は、
    　前記封止材を水蒸気から保護するべく、前記第１裏面に対し保護層を形成することと、
    　前記封止材を構成する第１封止材シート及び第２封止材シートを準備することと、
    　前記第２表面に前記第２封止材シート、前記太陽電池セル及び前記第１封止材シートをこの順に積層することと、
    　前記第１封止材シートに対して前記保護層を対面させた状態で、前記保護カバーを前記第１封止材シートに積層することによって、前記保護カバー、前記第１封止材シート、前記太陽電池セル、前記第２封止材シート及び前記背面カバーを積層した積層体を得ることと、
    　前記積層体を加熱しつつ圧着することと、
    　を含み、
    　前記保護層を形成することは、前記第１裏面に対し、前記保護層を構成する保護材料を蒸着させることを含む、
    　ソーラーパネルの製造方法。
  2. 　前記保護層は第１保護層であり、
    　前記第２表面に対し、保護材料を蒸着させて第２保護層を形成することをさらに含む、
    　請求項１記載のソーラーパネルの製造方法。
  3. 　前記蒸着させることは、化学蒸着させることである
    　請求項１又は２記載のソーラーパネルの製造方法。
  4. 　前記保護カバーは、前記第１裏面から前記背面カバーに向かって延びて前記第２表面に当接するリブであって、前記封止材の周囲を覆うリブを有する、
    　請求項１乃至３のいずれか１項記載のソーラーパネルの製造方法。
  5. 　第１表面及び第１裏面を有する樹脂製の保護カバーであって、前記第１表面から前記第１裏面まで光が透過可能な透光性を有する保護カバーと、
    　前記第１裏面に沿うように配置される第２表面を有する背面カバーと、
    　太陽電池セルと、
    　前記第１裏面と前記第２表面との間で前記太陽電池セルを封止状態で固定する封止材と、
    　前記封止材を水蒸気から保護するべく、前記第１裏面及び前記第２表面にそれぞれ形成された第１及び第２保護層と、
    　を備えるソーラーパネル。
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