(57)【要約】  太陽電池モジュールは、素子配列と、基板と、第１の封止部と、裏面保護材と、第２の封止部と、前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域と、前記複数の光起電力素子のそれぞれの前記第１の主面における前記金属電極を覆う領域との少なくとも一方に配された光散乱部とを備え、前記光散乱部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる波長選択性を有し、前記光散乱部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となる。
2012046319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有する複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配された光散乱部と、
を備え、
前記光散乱部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、
前記光散乱部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となる
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記光起電力素子は、前記第１の主面と前記第２の主面どちらに入射した光によっても発電可能であり、
前記光散乱部は、
前記複数の光起電力素子の間に配された前記波長選択性を有する第１の光散乱体と、
前記光起電力素子の前記第２の主面に配された前記波長選択性を有する第２の光散乱体と、
を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記光散乱部は、酸化銅、酸化鉄、酸化コバルト、酸化モリブデン、二酸化マンガン、クロム酸化物、ニッケル酸化物、チタン酸鉄、マンガン含有二酸化チタン、アンチモン含有二酸化チタン、マンガン含有酸化鉄、カドミウム硫化物、カドミウムセレン硫化物、銅クロム酸化物、ニッケル鉄酸化物、ニッケルクロム酸化物、コバルトアルミ酸化物、コバルトクロム酸化物、鉄マンガン酸、コバルト鉄酸化物、銅クロム酸化物、亜鉛クロム酸化物、亜鉛鉄酸化物、鉄クロム酸化物、銅鉄マンガン酸化物、銅マンガンクロム酸化物、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸リチウム、アルミノ珪酸カリウム、アルミノ珪酸ナトリウム硫化物、アルミノ珪酸リチウム硫化物、アルミノ珪酸カリウム硫化物、二酸化チタン、及びリン酸コバルトからなる群から選ばれた少なくとも１つの物質を主成分とする材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記光起電力素子の前記第１の主面には金属電極が配され、
前記光起電力素子の前記金属電極の表面に前記波長選択性を有する第３の光散乱体を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第３の光散乱体は、酸化銅、酸化鉄、酸化コバルト、酸化モリブデン、二酸化マンガン、クロム酸化物、ニッケル酸化物、チタン酸鉄、マンガン含有二酸化チタン、アンチモン含有二酸化チタン、マンガン含有酸化鉄、カドミウム硫化物、カドミウムセレン硫化物、銅クロム酸化物、ニッケル鉄酸化物、ニッケルクロム酸化物、コバルトアルミ酸化物、コバルトクロム酸化物、鉄マンガン酸、コバルト鉄酸化物、銅クロム酸化物、亜鉛クロム酸化物、亜鉛鉄酸化物、鉄クロム酸化物、銅鉄マンガン酸化物、銅マンガンクロム酸化物、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸リチウム、アルミノ珪酸カリウム、アルミノ珪酸ナトリウム硫化物、アルミノ珪酸リチウム硫化物、アルミノ珪酸カリウム硫化物、二酸化チタン、及びリン酸コバルトからなる群から選ばれた少なくとも１つの物質を主成分とする材料で形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記第２の封止部は、前記波長選択性を有する光散乱体として機能する
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記裏面保護材は、前記波長選択性を有する光散乱体として機能する
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記光散乱部は、表面の算術平均粗さが１００ｎｍ以上１０μｍ以下の凹凸部から構成される、もしくは粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の大きさの粒子からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
金属電極が配された光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有する複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記複数の光起電力素子のそれぞれの前記第１の主面における前記金属電極を覆う領域に配された光散乱部と、
を備え、
前記光散乱部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、
前記光散乱部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となる
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記光を散乱する領域は、酸化銅、酸化鉄、酸化コバルト、酸化モリブデン、二酸化マンガン、クロム酸化物、ニッケル酸化物、チタン酸鉄、マンガン含有二酸化チタン、アンチモン含有二酸化チタン、マンガン含有酸化鉄、カドミウム硫化物、カドミウムセレン硫化物、銅クロム酸化物、ニッケル鉄酸化物、ニッケルクロム酸化物、コバルトアルミ酸化物、コバルトクロム酸化物、鉄マンガン酸、コバルト鉄酸化物、銅クロム酸化物、亜鉛クロム酸化物、亜鉛鉄酸化物、鉄クロム酸化物、銅鉄マンガン酸化物、銅マンガンクロム酸化物、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸リチウム、アルミノ珪酸カリウム、アルミノ珪酸ナトリウム硫化物、アルミノ珪酸リチウム硫化物、アルミノ珪酸カリウム硫化物、二酸化チタン、及びリン酸コバルトからなる群から選ばれた少なくとも１つの物質を主成分とする材料で形成されている
ことを特徴とする請求項９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光が主に入射する側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光が主に入射する側の反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記第１の封止部、前記第２の封止材、前記裏面保護材、及び前記基板のうち少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配された光反射部と、
を備え、
前記光反射部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、
前記光反射部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％未満であり、
前記光反射部における光入射側の面は、前記光反射部が接する媒体の屈折率をｎとしたとき、前記基板の受光面に対して
α  ＝  （ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ））／２
を満たすα以上の角度で傾斜した反射面をそれぞれ有する複数の斜面を含む
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記光反射部は、
前記基板の受光面に垂直な方向から見た場合に前記複数の光起電力素子の間に位置する第１の光反射領域と、
前記基板の受光面に垂直な方向から見た場合に前記光起電力素子に重なり、前記素子配列を介して前記基板の受光面の反対側に配された第２の光反射領域と、
を有しており、
前記第１の光反射領域は、前記複数の斜面を含み、
前記第２の光反射領域は、その反射面から延長した平面と前記基板の受光面とのなす角度が前記αより小さい角度となる複数の第２の斜面を含む
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記第２の封止部は、前記波長選択性を有する光反射体として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
前記裏面保護材は、前記波長選択性を有する光反射体として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】
複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光が主に入射する側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光が主に入射する側の反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記複数の光起電力素子のそれぞれの前記第１の主面における前記金属電極を覆う領域に配された光反射部と、
を備え、
前記光反射部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、
前記光反射部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％未満であり、
前記光反射部における光入射側の面は、前記光反射部が接する媒体の屈折率をｎとしたとき、前記基板の受光面に対して
α  ＝  （ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ））／２
を満たすα以上の角度で傾斜した反射面をそれぞれ有する複数の斜面を含む
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項１６】
前記光反射部は、スズ、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、銀、及び金からなる群から選ばれた少なくとも１つの物質の少なくとも片面が酸化されて形成されている
ことを特徴とする請求項１５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１７】
金属電極が配された光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とを有する光起電力素子と、
少なくとも、前記光起電力素子の前記第１の主面における前記金属電極を覆う領域に配された光散乱部と、
を備え、
前記光散乱部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、
前記光散乱部は、粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の大きさの粒子からなる
ことを特徴とする光起電力装置。
【請求項１８】
金属電極が配された光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とを有する光起電力素子と、
少なくとも、前記光起電力素子の前記第１の主面における前記金属電極を覆う領域に配された光反射部と、
を備え、
前記光反射部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、
前記光反射部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％未満であり、
前記光反射部における光が主に入射する側の面は、前記光反射部が接する媒体の屈折率をｎとしたとき、基板の受光面に対して
α  ＝  （ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ））／２
を満たすα以上の角度で傾斜した反射面をそれぞれ有する少なくとも１つの斜面を含む
ことを特徴とする光起電力装置。
【請求項１９】
光透過性を有する基板、光透過性を有する第１の封止部、金属電極が配された前記基板側の第１の主面と第２の主面とをそれぞれ有する複数の光起電力素子が配列された素子配列、第２の封止部、裏面保護材を順に積層して配置するとともに、前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域と、前記複数の光起電力素子の前記第１の主面における前記金属電極を覆う領域との少なくとも一方に光散乱部を配置する配置工程と、
前記素子配列を前記基板と前記裏面保護材との間に封止材で封止する封止工程と、
を備え、
前記光散乱部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、
前記光散乱部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となる
ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２０】
光透過性を有する基板、光透過性を有する第１の封止部、複数の光起電力素子が配列された素子配列、光透過性を有する第２の封止部、裏面保護材を順に積層して配置するとともに、前記第１の封止部、前記第２の封止材、前記裏面保護材、及び前記基板のうち少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域と、前記複数の光起電力素子のそれぞれの前記第１の主面における前記金属電極を覆う領域との少なくとも一方に光反射部を配置する配置工程と、
前記素子配列を前記基板と前記裏面保護材との間に封止材で封止する封止工程と、
を備え、
前記光反射部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、
前記光反射部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％未満であり、
前記光反射部における光入射側の面は、前記光反射部が接する媒体の屈折率をｎとしたとき、前記基板の受光面に対して
α  ＝  （ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ））／２
を満たすα以上の角度で傾斜した反射面をそれぞれ有する複数の斜面を含む
ことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２１】
前記封止工程では、前記第１の封止部及び前記第２の封止部を用いて前記素子配列を封止するとともに、前記光反射体における光入射側の面が前記α以上の角度で傾斜した反射面を有する斜面を含んで形成されるように、前記光反射体を型押し成形する
ことを特徴とする請求項２０に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュール、光起電力装置、及び太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光起電力素子は、その耐候性を高めるため、透明なガラス基板と裏面保護材との間に樹脂によって封止したモジュールの状態で使用に供される。この際、光起電力素子や電気配線の配置のし易さなどから、光起電力素子間に隙間を設けて配置することが多い。ガラス基板の表面（受光面）に入射した光のうち光起電力素子間の隙間を通過する光は、光起電力素子による発電に寄与できない。【０００３】
ガラス基板の表面（受光面）に入射した光のうち光起電力素子間の隙間を通過する光を利用して太陽電池モジュールの発電出力を向上させるためには、光反射率の高い部材を太陽電池モジュールの裏側に配置して光起電力素子間の隙間を通過する光をモジュール内において受光面側に反射させ、受光面側のガラス表面で再反射させるなどして光起電力素子に入射させることが考えられる。【０００４】
この光反射率の高い部材は、可視光領域を含む広い波長領域で光の反射率を高い材料を用いるため、その色調は白等となる。それに対して、光起電力素子は、光の吸収を最大限とするために黒色のものとなることが多い。これにより、受光面側から太陽電池モジュールを見た場合に、光起電力素子と光起電力素子間の隙間とで異なる色調となり、太陽電池モジュールの意匠性が乏しくなってしまう。【０００５】
意匠性を高めるためには、光反射率の高い部材の代わりに、カーボンブラック等の黒色顔料により黒色に着色し可視光を吸収する部材を太陽電池モジュールの裏側に配置することも考えられる。【０００６】
この可視光を吸収する部材は、黒色顔料が光を吸収し光を熱へ変換する。このため、太陽電池モジュールの温度が上昇し、太陽電池モジュールの発電出力が低下してしまう。また、光起電力素子間の隙間を通過する光のほぼ全てを無駄にしてしまうため、光反射率の高い部材を配置した場合よりも発電出力が大幅に低下してしまう。【０００７】
特許文献１には、赤外線反射性積層体において、基材層の一方の面に赤外線透過性のペリレン系黒色顔料で黒色の着色樹脂層を積層し、基材層の他方の面に赤外線反射性の白色顔料で白色の着色樹脂層を積層することが記載されている。そして、黒色の着色樹脂層が可視光を吸収して着色された外観を呈するとともに赤外光を内部に透過させ、その透過された赤外光が白色の着色樹脂層で反射され基材層及び黒色の着色樹脂層を通過して放射されるとされている。これにより、特許文献１によれば、外見的に黒色または有彩色に着色されていても特定波長の赤外線を反射して蓄熱を防止することができるとされている。【０００８】
特許文献２には、光学薄膜構造において、基板の上に、赤外光反射層、スペーサ層、可視光を吸収する吸収材を順に積層した光薄膜積層体を形成することが記載されている。この光学薄膜構造では、赤外光反射層で反射した光と吸収材で部分的に反射した光とが干渉しあう。これにより、特許文献２によれば、可視領域及び近赤外領域で低い反射率を達成するとともに、赤外領域及び遠赤外領域で高い反射率と放射率を達成できるので、良好な太陽光吸収体（good solar absorber）を実現することができるとされている。【０００９】
特許文献３には、太陽電池モジュールにおいて、透光性表面部材と耐候性フィルムとの間に透光性充填材を介して太陽電池素子を挟持するとともに、耐候性フィルムを階段状に形成することが記載されている。この太陽電池モジュールが屋根に設置された場合、耐候性フィルムにおける軒方向面に直接太陽が照射されず散乱光のみが照射される場合が多く、地上の観測者が耐候性フィルムにおける軒方向面のみを視認するので、耐候性フィルムが低反射色に見えるとされている。これにより、特許文献３によれば、太陽電池素子の受光面と太陽電池素子の間から見える耐候性フィルムの軒方向面とがいずれも低反射色に見えるので、両者の色の差により設置外観が損なわれることを低減できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１１９８６４号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／００２３３２７号明細書
【特許文献３】特開２００５−２０９９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、太陽電池モジュールの発電出力を向上させることと、太陽電池モジュールの意匠性を向上させることとは、両立させることが困難である。【００１２】
特許文献１には、赤外線反射性積層体を適用した太陽電池用バックシートを使用した太陽電池モジュールにおいて、太陽光の受光面側から、透明基板、封止膜、太陽電池素子、封止膜、太陽電池用バックシートを順に積層することが記載されている。この太陽電池モジュールでは、透明基板へ入射し太陽電池素子間の隙間を通過した赤外光が、太陽電池用バックシートへ入射することになる。このとき、赤外光が白色の着色樹脂層で反射される前後でそれぞれ２回ずつ黒色の着色樹脂層及び基材層を通過して減衰（部分的に吸収）されるので、太陽電池素子へ十分な強さの赤外光を入射させられない可能性がある。これにより、太陽電池モジュールの発電出力が低下する傾向にある。【００１３】
また、特許文献１では、赤外線反射による熱の放射についてのみ述べられており、可視光線以外の光を反射させることによる発電への寄与に関する記述が無く、その構造は必ずしも有効に発電に寄与しないという問題がある。例えば、反射層によって反射された光のうち、モジュール表面への入射角が臨界角以上となる光成分がモジュール表面で全反射され、光起電力素子へ再入射することが可能となるが、反射層と可視光吸収層とが異なる２層として存在し、反射層での光反射が散乱によるものの場合、反射層で反射された光は可視光吸収層あるいは可視光吸収層とモジュール封止材との界面で反射され必ずしも有効に発電に寄与しない。【００１４】
特許文献２では、可視光吸収特性と赤外線反射特性とを兼ねそろえた太陽熱吸収について述べられているが、反射赤外線を利用した太陽光発電については述べられていない。このような膜をそのまま太陽電池モジュールのバックシート部等に用いても、反射赤外光が有効に太陽電池素子へ導光されず、発電出力向上を得ることができないと考えられる。【００１５】
また、特許文献２に記載された光学薄膜構造では、光薄膜積層体へ入射した赤外光が、赤外光反射層で反射される前後でそれぞれ２回ずつ吸収材及びスペーサ層を通過して減衰（部分的に吸収）されるので、十分な強さの赤外光を光薄膜積層体から放射できない可能性がある。これにより、この光学薄膜構造を太陽電池モジュールへ適用した場合に、その太陽電池モジュールの発電出力が低下する可能性が高い。【００１６】
一方、特許文献３に記載された技術では、一年を通して変化する太陽高度によっては、耐候性フィルムにおける軒方向面に直接太陽が照射されるので、地上の観測者から耐候性フィルムが白色に近い色に見える可能性がある。また、太陽電池モジュールが地上の観測者の目線より低い位置に設置された場合、地上の観測者が耐候性フィルムにおける直接太陽が照射される棟方向面を視認するので、この場合も、地上の観測者から耐候性フィルムが白色に近い色に見える可能性がある。また、一般的に太陽電池モジュール表面に用いられるガラスの表面は、防眩性等のため平坦ではなく凹凸を有しているため、モジュール内部からガラス表面に到達した光はガラス表面に対して局所的に臨界角以下の角度で入射し、全反射しない部分が生じ、太陽電池素子と太陽電池素子との間が明るく見える。これにより、太陽電池素子の受光面と太陽電池素子の間から見える耐候性フィルムの軒方向面との色調が大きく異なり、太陽電池モジュールの意匠性が低下する可能性がある。【００１７】
また、特許文献１から３には、いずれも、光起電力素子の光入射側の面における金属電極と光吸収部分との色調をどのようにして近づけるのかについて記載がない。多くの金属はプラズマ反射により可視光を反射してしまうため、基板の受光面側から太陽電池モジュールを見た場合に、光起電力素子の光入射側の面における金属電極と光吸収部分とで異なる色調となり、太陽電池モジュール及び光起電力装置の意匠性が乏しくなってしまう。【００１８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池モジュールの発電出力を向上できるとともに、太陽電池モジュールの意匠性を向上できる太陽電池モジュール、光起電力装置、及び太陽電池モジュールの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる太陽電池モジュールは、光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有する複数の光起電力素子が配列された素子配列と、前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配された光散乱部とを備え、前記光散乱部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、前記光散乱部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となることを特徴とする。【００２０】
本発明の他の側面にかかる太陽電池モジュールは、複数の光起電力素子が配列された素子配列と、前記素子配列に対して光が主に入射する側に配された光透過性を有する基板と、前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、前記素子配列に対して光が主に入射する側の反対側に配された裏面保護材と、前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、前記第１の封止部、前記第２の封止材、前記裏面保護材、及び前記基板のうち少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配された光反射部とを備え、前記光反射部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、前記光反射部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％未満であり、前記光反射部における光入射側の面は、前記光反射部が接する媒体の屈折率をｎとしたとき、前記基板の受光面に対してα  ＝  （ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ））／２を満たすα以上の角度で傾斜した反射面をそれぞれ有する複数の斜面を含むことを特徴とする。【００２１】
本発明の他の側面にかかる太陽電池モジュールは、金属電極が配された光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有する複数の光起電力素子が配列された素子配列と、前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、前記複数の光起電力素子のそれぞれの前記第１の主面における前記金属電極を覆う領域に配された光散乱部とを備え、前記光散乱部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、前記光散乱部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となることを特徴とする。【００２２】
本発明の他の側面にかかる太陽電池モジュールは、複数の光起電力素子が配列された素子配列と、前記素子配列に対して光が主に入射する側に配された光透過性を有する基板と、前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、前記素子配列に対して光が主に入射する側の反対側に配された裏面保護材と、前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、前記複数の光起電力素子のそれぞれの前記第１の主面における前記金属電極を覆う領域に配された光反射部とを備え、前記光反射部は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、前記光反射部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％未満であり、前記光反射部における光入射側の面は、前記光反射部が接する媒体の屈折率をｎとしたとき、前記基板の受光面に対してα  ＝  （ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ））／２を満たすα以上の角度で傾斜した反射面をそれぞれ有する複数の斜面を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の光起電力素子の間の領域又は光起電力素子の第１の主面における金属電極を覆う領域に入射した光のうち可視領域の光の多くを光散乱部又は光反射部で吸収して黒い色調を呈しながらも、可視領域以外の波長域の光を光散乱部又は光反射部で散乱させることにより光起電力素子へ再入射させて光の利用効率を高めることができる。すなわち、太陽電池モジュールの発電出力を向上できるとともに、太陽電池モジュールの意匠性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１−１】図１−１は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図１−２】図１−２は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図１−３】図１−３は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図１−４】図１−４は、実施の形態１における光反射体の構成を示す図である。
【図２−１】図２−１は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図２−２】図２−２は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図２−３】図２−３は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図３−１】図３−１は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図３−２】図３−２は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図４−１】図４−１は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図４−２】図４−２は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図４−３】図４−３は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図４−４】図４−４は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す図である。
【図５−１】図５−１は、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図５−２】図５―２は、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図５−３】図５−３は、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成と製造方法を示す図である。
【図５−４】図５−４は、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成と製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明にかかる太陽電池モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す図面においては、理解の容易化のため、各部材の縮尺を実際と異ならせている場合がある。各図面間においても同様である。
【００２６】
実施の形態１．
実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１００の構成について図１−１〜図１−４を用いて説明する。図１−１は、太陽電池モジュール１００の要部斜視図である。図１−２は、太陽電池モジュール１００を受光面１ａ側から見た平面図である。図１−３は、図１−２における太陽電池モジュール１００を点Ａと点Ａ’とを結ぶ線分で切った場合の断面図である。図１−４は、太陽電池モジュール１００における光反射体の構成を説明するための斜視図である。
【００２７】
太陽電池モジュール１００は、素子配列ＤＡ、透明支持体（基板）１、耐候性樹脂膜（裏面保護材）３、封止樹脂（第１の封止部）４１、封止樹脂（第２の封止部）４２、素子間接続線５、黒色光反射体６を備える。
【００２８】
素子配列ＤＡでは、複数の光起電力素子２が互いに離間して略一面上に（例えば２次元的に）配列されている。光起電力素子２は、例えば多結晶シリコン、単結晶シリコン、両面発電太陽電池などで形成されている。光起電力素子２は、受けた光のうち吸収波長範囲内の波長の光を吸収して、吸収した光に応じて電荷分離状態を発生させる（発電する）。
【００２９】
各光起電力素子２は、第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する。第１の主面２ａには、金属電極（図５−１に示す金属電極８参照）が配されている。この金属電極は、例えば、素子間接続線５とそれぞれ交差する複数のラインパターンを含む。第２の主面２ｂには、電極（図５−４に示す裏面電極９参照）が配されている。この電極は、例えば第２の主面２ｂを覆うように形成されている。この電極は必ずしも第２の主面２ｂ全体を覆う必要はなく、局部的に存在し、第２の主面２ｂから入射する光によって発電することができる両面発電可能な太陽電池セルとしてもよい。
【００３０】
透明支持体１は、素子配列ＤＡに対して光入射側に配されている。透明支持体１は、光透過性を有しており、例えば透明ガラスなどの光透過性を有する材料（例えば板ガラス）で形成されている。なお、図１−２では、透明支持体１の図示が省略されている。
【００３１】
耐候性樹脂膜３は、素子配列ＤＡに対して光入射側と反対側に配されている。耐候性樹脂膜３は、例えば、耐候性ポリエチレンテレフタラート樹脂や、反射材として白色顔料を練りこんだポリエチレンテレフタラート樹脂などで形成されている。保護材としては必ずしも有機膜である必要はなく、例えば凹凸形状を持ったガラス等でも良い。
【００３２】
封止樹脂４１は、素子配列ＤＡと透明支持体１との間に配されている。封止樹脂４２は、素子配列ＤＡと耐候性樹脂膜３との間に配されている。封止樹脂４１及び封止樹脂４２は、それぞれ、光透過性を有しており、例えばエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）などの透明な封止材で形成されている。なお、図１−２では、封止樹脂４１及び封止樹脂４２の図示が省略されている。
【００３３】
素子間接続線５は、光起電力素子２の第１の主面２ａにおける金属電極を、その光起電力素子２に（隙間を隔てて）隣接した光起電力素子２の第２の主面２ｂにおける電極に接続している。素子間接続線５は、例えば銅線が用いられている。素子間接続線５は、光起電力素子２の第１の主面２ａにおける金属電極にはんだ付けして接続され、隣接した光起電力素子２の第２の主面２ｂにおける電極にはんだ付けして接続される。
【００３４】
黒色光反射体６は、耐候性樹脂膜３と封止樹脂４２との界面に配されている。黒色光反射体６は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における光起電力素子２（結晶系シリコン）の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有する。黒色光反射体６は、例えばこのような波長選択性を有するものとして、ペリレン等をもちいた陽極酸化による黒化処理（黒色アルマイト処理）をおこなったアルミフォイルで形成されている。このほかにも特開２００８−１３８３３号公報に示されるような表面が２０−６０ｎｍ程度の厚さ酸化され、光の干渉によって青色を示すチタンなどを用いることもできる。
【００３５】
ここで、仮に、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％より大きい場合を考える。この場合、黒色光反射体６が黒く見えなくなる傾向にある。これにより、透明支持体１の受光面１ａ側から太陽電池モジュール１００を見た場合に、黒色光反射体６の色調と光起電力素子２の色調（黒）との差が目立つようになる。
【００３６】
それに対して、実施の形態１では、黒色光反射体６は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である。これにより、黒色光反射体６が黒く見えるので、黒色光反射体６の色調と光起電力素子２の色調（黒）との差が目立たない。
【００３７】
また、仮に、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上のいずれにおいても、光起電力素子２の吸収波長範囲に重なる波長域に渡って光の反射率が１５％以下である場合を考える。この場合、黒色光反射体６で反射された光の光強度は小さく、光起電力素子２へ到達する前に発電出力に寄与しないレベルまで減衰される。これにより、黒色光反射体６で反射された光を光起電力素子２へ導くことが困難になる。
【００３８】
それに対して、実施の形態１では、黒色光反射体６は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における光起電力素子２（結晶系シリコン）の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する。これにより、黒色光反射体６で反射された光は、人間の目には見えない波長でかつ発電に寄与する波長の光強度が十分に大きく、これを光起電力素子２へ導くことにより発電に寄与させることができる。すなわち、黒色光反射体６の色調と光起電力素子２の色調との差を目立たせないようにしながらも、黒色光反射体６で反射された光を光起電力素子２へ導き、太陽電池モジュールの発電出力を向上させることができる。
【００３９】
なお、黒色光反射体６を干渉性誘電体膜で形成することもできるが、光の入射角によって反射波長がシフトするため、見る角度によっては必ずしも黒くならない可能性がある。
【００４０】
また、黒色光反射体６は、全積分散乱（Total  Integrated  Scattering：TIS）が５０％未満（例えば、３０％以下）である。ここで、全積分散乱は、反射する光のうち散乱する光の割合いを示す数値であり、米国材料・試験協会（ASTM） F1048−８７  (1999年)の方法に基づいて測定される。
【００４１】
本実施の形態における光反射体の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下もしくは７００ｎｍ以上の一方における光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において、なるべく小さい値を取ることが好ましく、モジュール構造によって異なるが、全積分散乱が大きい場合、反射体で反射される光は反射の際に散乱されて透明支持体１（ガラス）と大気との界面への入射角が一定とならず、全反射を生じる臨界角θより小さく入射光成分が増大し、多くの光が透明支持体１（ガラス）と大気との界面を透過してしまい、同じ光反射体を用いて拡散反射（ランバート反射）となる面を使用した場合と同程度しか光を光起電力素子に導くことができなくなる。
【００４２】
また、各波長における全積分散乱の値を測定するのが困難な場合は、全積分散乱がおおよそ波長の２乗に反比例することを用いて、ある一波長の測定値から各波長におけるおおよその全積分散乱を推測することもできる。なお、全積分散乱は、光反射層の表面粗さ（表面の算術平均粗さ）の２乗におおよそ比例するため、実施の形態1における光反射体として用いるには表面粗さが小さい方が好ましい。
【００４３】
そして、透明支持体１の受光面１ａに垂直な方向を０°としたとき、黒色光反射体６から反射した光の、透明支持体１（ガラス）と大気との界面への入射角が臨界角θとなる条件は、封止樹脂４２（黒色光反射体６が接する媒体）の屈折率をｎとしたとき、
ｓｉｎθ  ＝  １／ｎ  ・・・・・（２）
である。そこで、黒色光反射体６における光入射側の面６ａは、透明支持体１の受光面１ａに対してθ／２以上の角度で傾斜した反射面６ａ１１、６ａ１２をそれぞれ有する複数の凸部６ａ１を含む。すなわち、黒色光反射体６における光入射側の面６ａは、透明支持体１の受光面１ａに対して
α  ＝  （ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ））／２  ・・・・・（３）
を満たすα以上の角度で傾斜した反射面６ａ１１、６ａ１２をそれぞれ有する複数の凸部６ａ１を含む。
【００４４】
ここで、仮に、黒色光反射体６の全積分散乱が５０％より大きい場合を考える。この場合、黒色光反射体６の反射面で反射される光の正反射性が低くなっているので、黒色光反射体６における反射面が数式（２）又は数式（３）を満たすものであっても、黒色光反射体６から反射した光の透明支持体１（ガラス）への入射角が臨界角θより小さくなり反射せずに屈折し、透過する可能性が高い。これにより、黒色光反射体６で反射された光を光起電力素子２へ導くことが困難になる。また、モジュールを構成する媒質の屈折率や透明支持体の表面平坦度、光起電力素子間の間隔によって程度が異なるものの、これまでに一般的に使用されている完全拡散に近い、散乱体が屈折率１．５の媒質に埋め込まれた反射体を使用した場合、拡散反射体から反射した光の半分程度が透明支持体１（ガラス）への入射角が臨界角θより小さくなり、透過してしまうため、光の利用効率が低いという問題がある。
【００４５】
それに対して、実施の形態１では、全積分散乱が５０％未満であるので、黒色光反射体６の反射面６ａ１１、６ａ１２で反射される光の正反射性が高くなっている。これにより、黒色光反射体６における反射面６ａ１１、６ａ１２の傾斜角が数式（３）を満たすα以上の値であれば、黒色光反射体６から反射した光の透明支持体１（ガラス）への入射角が臨界角θより大きくなり、黒色光反射体６から反射した光を容易に全反射させることができる。これにより、黒色光反射体６で反射された光を効率よく光起電力素子２へ導くことが容易になる。
【００４６】
また、仮に、黒色光反射体６における反射面の傾斜角が数式（３）を満たすαより小さい値である場合を考える。この場合、黒色光反射体６の反射面で反射される光の正反射性が高くなっていても、黒色光反射体６から反射した光の透明支持体１（ガラス）への入射角が臨界角θより小さくなり反射せずに屈折し、透過する可能性が高い。これにより、黒色光反射体６で反射された光を光起電力素子２へ導くことが困難になる。
【００４７】
それに対して、実施の形態１では、黒色光反射体６における光入射側の面６ａは、透明支持体１の受光面１ａに対して数式（３）を満たすα以上の角度で傾斜した反射面６ａ１１、６ａ１２をそれぞれ有する複数の凸部６ａ１を含む。これにより、黒色光反射体６の反射面６ａ１１、６ａ１２で反射される光の正反射性が高くなっていれば、黒色光反射体６から反射した光の透明支持体１（ガラス）への入射角が臨界角θより大きくなり、黒色光反射体６から反射した光を容易に全反射させることができる。これにより、黒色光反射体６で反射された光を光起電力素子２へ導くことが容易になる。
【００４８】
黒色光反射体６の具体的な形状は、例えば、図１−４に示すような形状である。すなわち、黒色光反射体６における光入射側の面６ａは、三角柱が横に繰り返し並べられた面になるように形成する。この三角柱の延びる方向が太陽電池モジュール１００の端部に対して角度がついた例として、黒色光反射体６の斜面（光反射面）と平行な平面と太陽電池モジュール１００の表面（受光面１ａ）との交線が４５°に配置された光反射体の場合を図１−２〜図１−４に示している。図１−２〜図１−４では、黒色光反射体６は三角柱を横に倒した形状の表面構造を有しており、その三角柱の稜線（黒色光反射体６の斜面（光反射面）と平行な平面と太陽電池モジュール１００の表面（受光面１ａ）との交線と平行となる）が、面内方向において隣接する光起電力素子２間の隙間が構成する格子の縦方向（図１−２、図１−４におけるＹ方向）あるいは横方向（図１−２におけるＸ方向）の辺に対して４５°の角度をなして配置されている。
【００４９】
あるいは、黒色光反射体６の具体的な形状は、例えば、図示しないが、ピラミッド型の複数の凸部を光入射側の面６ａに有するものであってもよい。
【００５０】
このように配置された黒色光反射体６は、量産性に優れた形状の光反射体である。このため、黒色光反射体６自身が量産性に優れるとともに、これを用いて太陽電池モジュール１００を作製する際にも位置あわせが不要であり、量産性に優れ、且つ各セル（各光起電力素子２）への導光量が増大した太陽電池モジュール１００を作製できる。
【００５１】
すなわち、太陽電池モジュール１００の光入射側の面（受光面１ａ）へ入射し互いに隣接する光起電力素子２の間を通過して太陽電池モジュール１００の光入射側と反対側の面に到達した光のうち、可視光以外の波長領域の一部が、黒色光反射体６で反射する。黒色光反射体６で反射した光は、大気と太陽電池モジュール１００との界面でさらに反射され、光起電力素子２へ導かれる。
【００５２】
例えば、太陽電池モジュール１００の封止樹脂４２として一般的なＥＶＡ樹脂により構成されている場合は、ＥＶＡ樹脂の屈折率は約１．５であることから、数式（２）から臨界角は約４２°となる。効率的な導光のためには、黒色光反射体６の斜面が太陽電池モジュール１００の受光面１ａとなす角度は、数式（３）から２１°以上となる必要がある。
【００５３】
また、受光面１ａに対して上述の数式（３）で示すα以上の角度をなす黒色光反射体６での反射光は透明支持体１（ガラス）−空気界面で反射され、受光面１ａに対して平行な方向に導光される。太陽電池モジュール１００の受光面１ａと黒色光反射体６の斜面（光反射面）とのなす角度が大きいほど、光が受光面１ａに対して平行な方向に角度がつくため、その導光距離が長くなり光起電力素子２に導光され易くなる。また、その一方で、太陽電池モジュール１００の受光面１ａと黒色光反射体６の斜面（光反射面）とのなす角度が大きくなりすぎる（例えば、２α以上になる）と、隣接する黒色光反射体６の斜面（光反射面）との間で光が多重反射し、黒色光反射体６での反射光のガラス−大気界面への入射角θが大きくなり、反射光がガラスから出射してしまい導光効率が低下する。
【００５４】
このため、黒色光反射体６は受光面１ａに対して例えば３０°（≧２１°、＜４２°）程度の角度をなすように設定することによって、太陽電池モジュール１００の受光面１ａに入射した光のうち可視光以外の波長領域の光の、受光面１ａと平行な方向への導光距離が長くなり、特に発電出力を向上できる。
【００５５】
このように、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１００においては、太陽電池モジュール１００の表面に入射した光のうち可視光以外の波長領域の光に対して光反射性を有する（波長選択性を有する）アルマイト処理されたアルミフォイルからなる黒色光反射体６を、太陽電池モジュール１００における耐候性樹脂膜３と封止樹脂４２との界面に備える。ここで、黒色光反射体６は、太陽電池モジュール１００の受光面１ａと上記の数式（３）を満たすα以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成される。その表面形状は例えば三角柱が平行にならんだ形状（プリズムが並列にならんだ形状）にすることができる。この三角柱の形状として、特許第３６１６５６８号公報、特許第３４３３２２４号公報などに例がある。
【００５６】
これにより、太陽電池モジュール１００の受光面１ａへ入射し隣接する光起電力素子２の間の領域（非発電領域）を通過した光を、太陽電池モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度で太陽電池モジュール１００の受光面１ａへ入射するように、黒色光反射体６で反射させる。この反射光は太陽電池モジュール−空気界面で全反射させることができる。すなわち、隣接する光起電力素子２の間の領域（非発電領域）を通過した光を光起電力素子２に有効に導くことができる。
【００５７】
したがって、実施の形態１によれば、太陽電池モジュール１００において、全積分散乱が低く正反射性が高いために、隣接する光起電力素子２の間の領域を通過した可視光以外の波長領域の光を効率よく光起電力素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができ、発電出力を向上することができる。それとともに、可視光については吸収することにより光起電力素子とその隙間との色調を統一することにより意匠性が高い太陽電池モジュール１００が実現されている。すなわち、太陽電池モジュール１００の発電出力を向上できるとともに、太陽電池モジュール１００の意匠性を向上できる。
【００５８】
また、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１００においては、黒色光反射体の一部として金属膜（例えば、後述のように、アルミフォイルにおける陽極酸化されずに残った部分であるアルミニウム膜）を用いているため、この金属膜が太陽電池モジュール１００の外部から太陽電気素子への水分の浸透を防ぐことができる。これにより、高い信頼性を有する太陽電池モジュール１００が実現されている。
【００５９】
実施の形態１では、耐候性樹脂膜（裏面保護材）３に接して設けられる黒色光反射体として凹凸構造を持つ黒色光反射体６をもちいたが、黒色光反射体のかわりに黒色光散乱材をもちいてもよい。この場合、黒色光散乱材に入射した光はさまざまな方向へ散乱され、透明支持体１（ガラス）への入射角が容易に臨界角θより大きくなり、ガラスと大気との界面で全反射される。このことにより、光を光起電力素子２へ導くことができ、発電に寄与させることができるとともに外観に統一性を持たせることができる。この場合、黒色散乱体は必ずしも凹凸を持っていなくても良い。したがって、太陽電池モジュール１００において、非発電領域に入射した光のうち可視領域の光の多くを光散乱部で吸収して黒い色調を呈しながらも、可視領域以外の波長域の光を光散乱部で散乱させることにより光起電力素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができる。すなわち、太陽電池モジュール１００の発電出力を向上できるとともに、太陽電池モジュール１００の意匠性を向上できる。
【００６０】
また、本実施の形態では太陽電池セルの２つの主面の両面に電極がある太陽電池セルを用いたが、主な受光面となる主面側に電極が無く、その反対側の主面にのみ電極を配置したバックコンタクトセルを用いても良い。
【００６１】
次に、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１００の製造方法を、光起電力素子２として単結晶シリコン太陽電池セル（以下、セル２と呼ぶ）を用いた単結晶シリコン太陽電池モジュールを例として図２−１〜図２−３を参照して説明する。図２−１〜図２−３は、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１００の製造方法の一例を説明する断面図である。
【００６２】
図２−１に示す工程では、２つのセル２において一方のセル２の光入射側の電極と他のセル２の光入射側の反対側の電極との間（負極と正極との間）に素子間接続線５として導線を渡しかけ、各電極と導線とをはんだ付けする。これにより、一方のセル２と他方のセル２との電気的接続を行う。この電気的接続を複数のセル２に対して行って全てのセル２を直列接続し、セル２を列状に数珠繋ぎにして一繋ぎにする。
【００６３】
次に（配置工程）、透明支持体１（たとえば透明ガラス基板）に、シート状の封止樹脂４１ｉを載せる。封止樹脂４１ｉは、例えば、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）で形成する。さらに上記の一繋ぎになった（素子配列ＤＡにおける）複数のセル２を第１の主面２ａが透明支持体１側（光入射側）となり第２の主面２ｂが透明支持体１と反対側になるように載置する。
【００６４】
図２−２に示す工程（配置工程）では、複数のセル２に、シート状の封止樹脂４２ｉを載せる。封止樹脂４２ｉは、例えば、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）で形成する。耐候性樹脂膜３ｉとして耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルムを用い、この表面に黒色光反射体６ｉとしてアルミフォイルを接着する。そして、ペリレン等を用いた陽極酸化によりアルミフォイルに黒アルマイト処理を施し、アルミフォイルの表面を黒色となるようにする。これにより、黒色光反射体６ｉが接着された耐候性樹脂膜３ｉを形成する。この耐候性樹脂膜３ｉを、黒色光反射体６ｉが受光面１ａ側（ＥＶＡ側）になるように封止樹脂４２ｉの上に載置する。
【００６５】
このように、透明支持体１、封止樹脂４１ｉ、素子配列ＤＡ、封止樹脂４２ｉ、耐候性樹脂膜３ｉを順に積層して配置する。
【００６６】
図２−３に示す工程（封止工程）では、素子配列ＤＡを透明支持体１と耐候性樹脂膜３との間に封止材（封止樹脂４１ｉ、封止樹脂４２ｉ）で封止する。このとき、黒色光反射体６における光入射側の面６ａが数式（３）を満たすα以上の角度で傾斜した反射面６ａ１１、６ａ１２をそれぞれ有する複数の凸部６ａ１を含んで形成されるように、黒色光反射体６ｉを型押し成形する。すなわち、黒色光反射体６ｉに凹凸を付けるために、この上に凹凸がついた硬質の板、例えば図１−４に示す形状に対応した凹凸、あるいは例えば５０μｍ程度のピラミッド型の凹凸がついた金型２１を重ねる（図２−２）。ここで、ピラミッド型の各凸部における斜面は、透明支持体１（透明ガラス基板）の受光面１ａと数式（３）を満たすα以上の角度をなすように形成されている。
【００６７】
そして、透明支持体１、封止樹脂４１ｉ、素子配列ＤＡ、封止樹脂４２ｉ、耐候性樹脂膜３ｉが順に積層された積層体の全体をダイアフラムによって挟む。その積層体を減圧下で封止材（封止樹脂４１ｉ、封止樹脂４２ｉ）の軟化点以上の温度に加熱し、封止材を軟化させる。透明支持体１（透明ガラス基板）と封止樹脂４１ｉ及び封止樹脂４２ｉ（２つの耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルム）との間に圧力を加えて封止樹脂４１ｉ及び封止樹脂４２ｉの間（ＥＶＡシート間）を圧着する（図２−３）。これにより、太陽電池モジュール１００が形成される。
【００６８】
以上のように、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１００の製造方法では、波長選択性を有する黒色光反射体６を、太陽電池モジュール１００の裏面の耐候性樹脂膜３と封止樹脂４２との間に形成する。ここで、黒色光反射体６における光入射側の面６ａが、透明支持体１の受光面１ａに対して数式（３）を満たすα以上の角度で傾斜した反射面６ａ１１、６ａ１２をそれぞれ有する複数の凸部６ａ１を含んで形成されるように、黒色光反射体６ｉを型押し成形する。これにより、隣接する光起電力素子２の間の領域（非発電領域）へ入射した光のうち可視光以外の波長の光を、太陽電池モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度で透明支持体１の受光面１ａへ入射するように黒色光反射体６で反射させる。この結果、この反射光を太陽電池モジュール−空気界面で全反射させることができる。
【００６９】
したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１００の製造方法によれば、太陽電池モジュール１００の非発電領域に入射した光を光起電力素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができ、発電出力の増大が図られ、意匠性に優れた太陽電池モジュール１００を作製することができる。
【００７０】
また、以上のような実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１００の製造方法においては、金属膜（アルミフォイルにおける陽極酸化されずに残ったアルミニウム膜）がモジュール外部からモジュール外部への水分や塩等の浸透を防ぐため、高い信頼性を有する太陽電池モジュール１００を作製することができる。
【００７１】
したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１００の製造方法によれば、光起電力素子２が存在しない非発電領域に入射した光を光起電力素子２に導くことができ、光起電力素子間と光起電力素子自身との、あるいは、光起電力素子の表面と裏面との色調の差が低減され、高い信頼性と高い意匠性とを有するとともに発電出力に優れた太陽電池モジュール１００を製造することができる。
【００７２】
なお、光起電力素子２は両面発電素子であってもよい。この場合、黒色光反射体６が光起電力素子２の第２の主面２ｂ側（発電効率の低い面側）に配されているので、光起電力素子２の第１の主面２ａから入射し光起電力素子２の第２の主面２ｂから透過した光を、黒色光反射体６により反射させ再び光起電力素子２に導くことができる。これにより、光起電力素子２へ再入射させ発電に寄与させることができるため、発電出力に優れた光起電力素子２を備えた太陽電池モジュール１００を得ることができる。また、この際に太陽電池モジュール１００の裏面全体を透明な材料で覆う（耐候性樹脂膜３を光透過性の材料で形成する）ことにより屋外の光を取り入れることができるシースルー型の太陽電池モジュール１００を作成した場合、光起電力素子２の第２の主面２ｂ側の外観と第１の主面２ａ側の外観とが同等となり、意匠性に優れた太陽電池モジュール１００を得ることができる。
【００７３】
また、光起電力素子２を両面発電素子として形成する場合、黒色光反射体６の光入射側の面は、光起電力素子２に対応した領域と、隣接する光起電力素子２の間に対応した領域とで、光の反射面が透明支持体１の受光面１ａに対してなす傾斜角を異ならせても良い。すなわち、黒色光反射体６は、透明支持体１の受光面１ａに垂直な方向から見た場合に複数の光起電力素子２の間に位置する第１の光反射領域と、透明支持体１の受光面１ａに垂直な方向から見た場合に光起電力素子２に重なる第２の光反射領域とを有する。第１の光反射領域は、上述した複数の凸部６ａ１を含む。第２の光反射領域は、透明支持体１の受光面１ａに対して数式（３）を満たすαより小さい角度で傾斜した反射面をそれぞれ有する複数の第２の凸部を含む。第２の光反射領域から反射した光が光起電力素子２の主面２ｂ側への入射する角度は、垂直に近い方が光起電力素子２の主面２ｂでの光の反射率が小さくなり、発電効率が高くなるため、第２の光反射領域としては、凸部がないことが好ましい。また、太陽電池モジュール１００の製造方法において、図２−２に示す工程で用いる金型２１をあらかじめそのような形状に対応したものにしておく。これにより、光起電力素子２を透過した光は、光起電力素子２へ再入射するように、黒色光反射体６における第２の光反射領域で反射される。それとともに、隣接する光起電力素子２の間を透過した光は、光起電力素子２へ再入射するように、黒色光反射体６における第１の光反射領域で反射される。この結果、太陽電池モジュール１００の発電効率をさらに向上できる。
【００７４】
また、黒色光反射体６は、平面状であっても良いが、太陽電池モジュール１００の受光面１ａと数式（３）を満たすα以上の角度をなす光反射面によって構成してもよく、隣接する光起電力素子の間隔に応じて発電出力に有利な方を選択することができる。たとえば、アモルファスシリコン太陽電池に代表される、透明ガラス電極などを用いる薄膜系太陽電池の場合、隣接する光起電力素子の間隔は１ミリメートル以下と狭く、隣接する光起電力素子の間に入射した光を反射させて光起電力素子に導くことによる利得があまり大きくない。そこで、この場合は太陽電池モジュール１００の光入射側と反対側の面（裏面）全体に黒色光反射体６を平面状に形成してしまってもよい。
【００７５】
さらに、黒色光反射体６は、スズ、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、銀からなる群から選ばれた少なくとも１つの物質を主成分とする材料で形成されていてもよい。すなわち、黒色光反射体６は、スズ、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、銀からなる群から選ばれた少なくとも１つの物質（１つの金属、又は複数の金属の合金）の少なくとも片面が酸化（陽極酸化）されて形成されていてもよい。
【００７６】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール１００ｊについて図３を用いて説明する。図３−１は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール１００ｊの構成例を示すための図１ー２における点Ｂと点Ｂ’との間を結ぶ線分で切った場合の断面図である。図３−２は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール１００ｊの他の構成例を示すための図１ー２における点Ａと点Ａ’との間を結ぶ線分で切った場合の断面図である。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００７７】
太陽電池モジュール１００ｊは、封止樹脂４１ｊ、封止樹脂４２ｊを備える。
【００７８】
封止樹脂４２ｊは、黒色散乱部として機能する。すなわち、封止樹脂４２ｊは、例えば、Shepherd Color Company社のBlack  ４１１A顔料や同社のBrown 10C873顔料などを練り込んだエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ樹脂）で形成されている。また、封止樹脂４２ｊは、大気とガラス１との界面で効果的に光を全反射させるために光散乱性が高い方が好ましく、全積分散乱が５０％以上であることが好ましい。
【００７９】
封止樹脂４２ｊは、例えばこのような波長選択性を有するものとして、Shepherd Color Company社のBlack  ４１１A顔料や同社のBrown 10C873顔料などを練り込んで形成する。一般的な反射防止膜付きの結晶シリコン太陽電池セルの５００ｎｍから６００ｎｍの波長領域での光反射率は１０％程度以下であり、４００ｎｍ付近の反射率は３０％以下程度であることから、結晶シリコン太陽電池セルと散乱体との外観の色調を合わせるためには、４００ｎｍから６００ｎｍまでの波長域で散乱体の光反射率を、３０％以下程度に抑えることが必要であり、５００ｎｍから６００ｎｍの波長範囲では反射率を１５％程度以下にする必要があり、１０％程度以下であることが好ましい。封止樹脂４２ｊは、必ずしも可視領域の全波長で光反射率が低い必要はなく、光起電力素子２の色調と一致するような色のものを選択することができる。たとえば表面の凹凸構造の形成が難しく、反射防止膜形成後の色が青色に見える場合が多い結晶シリコン太陽電池などには、その色調とあわせるために封止樹脂４２ｊへの添加剤として同社のBlue 30C588顔料やホルベイン社の色材であるウルトラマリンディープなどの青色や紫色の顔料やその混合物などを用いることができる。このように、散乱体の色を青色を呈するようにする場合は、４００ｎｍ付近の反射率が高くてもよく、その一方で５００ｎｍから６００ｎｍ程度の波長範囲では反射率が１５％以下にする必要があり、一般的な反射防止膜付きの結晶シリコン太陽電池セルなどでは５００ｎｍから６００ｎｍの波長領域での光反射率は１０％以下であることから、これと色調を合わせるためには５００ｎｍから６００ｎｍ程度の波長範囲で反射率が１０％程度以下であることが好ましい。
【００８０】
また、封止樹脂４２ｊに含有する顔料の濃度が低く、光反射率が十分に高くない等の場合などは、図３−２のように光散乱部１６ｊを追加することができる。このとき、光散乱部１６ｊは、複数の黒色散乱体（複数の第１の光散乱体）１６１ｊ、及び複数の黒色散乱体（複数の第２の光散乱体）１６２ｊを有する。黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊは、それぞれ、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における光起電力素子２（結晶系シリコン）の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有する。黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊは、それぞれ、例えばこのような波長選択性を有するものとして、Shepherd Color Company社のBlack  ４１１A顔料や同社のBrown 10C873顔料などで形成する。黒色散乱体１６１ｊ、１６２ｊは、必ずしも可視領域の全波長で光反射率が低い必要はなく、光起電力素子２の色調と一致するような色のものを選択することができる。たとえば表面の凹凸構造の形成が難しく、反射防止膜形成後の色が青色に見える場合が多い結晶シリコン太陽電池などには、その色調とあわせるために黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊとして同社のBlue 30C588顔料やホルベイン社の色材であるウルトラマリンディープなどの青色から紫色の顔料やその混合物などを用いることができる。
【００８１】
黒色散乱体１６１ｊは、封止樹脂４１ｊと封止樹脂４２ｊとの界面における複数の光起電力素子２の間に配されている。黒色散乱体１６２ｊは、複数の光起電力素子２のそれぞれの第２の主面２ｂを覆っている。ここで、黒色散乱体１６１ｊから反射する光強度が高く、また、ガラスへの光の入射角θが、上記の数式（３）の条件を満たす角度（臨界角）以上となる光強度が高くなるように、散乱性が高くなるチタニア粒子などを上記顔料と混合してもちいてもよい。
【００８２】
光散乱部１６ｊは光反射体でも良く、この場合、光入射側の面４２ｊａは、透明支持体１の受光面１ａに対して数式（３）を満たすα以上の角度で傾斜した反射面４２ｊａ１１、４２ｊａ１２をそれぞれ有する複数の凸部４２ｊａ１を含む。それに対応して、反射面に黒色光反射体６と同様の材料を用いることができる。
【００８３】
以下では、図３ー１に示す構成例と図３ー２に示す構成例とに共通の事項について説明する。
【００８４】
光起電力素子２の厚さとしては、３００ｎｍ〜５００μｍ程度であり、この光起電力素子２を封止する封止樹脂４１ｊ、４２ｊの厚みは１００μｍ〜数ミリ程度である。このとき、黒色散乱体１６１ｊ、１６２ｊの厚みは、封止樹脂４１ｊ、４２ｊに入りきる大きさであり、数μｍ〜数百μｍとなる。黒色散乱体１６１ｊ、１６２ｊの厚みは、太陽電池モジュール１００ｊの構成に合わせて適宜変更可能である。
【００８５】
封止樹脂４２ｊ中にもちいる散乱体や、黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊは、全積分散乱が５０％程度以上となることが好ましい。
【００８６】
より詳しくは、分光立体角反射率(spectral reflectance factor)あるいは双方向反射分布関数（BRDF：Bidirectional Reflection Distribution Function）の、数式（２）におけるθ以下となる入射光成分が全反射光に占める割合が最も大きくなることが好ましい。分光立体角反射率はJIS  Z8722において定義されており、双方向反射分布関数は、ASTME１３９２−９０や２００６年のJIS  Z８５２８−２付属書Cなどを参考として測定できる。
【００８７】
全積分散乱が小さい場合、散乱体から反射した光の多くは散乱せずに鏡面反射し、透明支持体１（ガラス）への入射角が臨界角θより小さくなり大気へと透過してしまい、光発電素子に光が導かれないため、光の利用効率が低くなる。
【００８８】
一般的に、全積分散乱(TIS)は、下記の数式（４）のように光反射層の表面粗さ（表面の算術平均粗さ）の２乗におおよそ比例し、波長の2乗に反比例することから、目的の波長での光散乱体として用いるには、表面粗さが１０ｎｍ〜１０μｍが好ましく０．１μｍ〜１μｍがより好ましい。
TIS=1-exp{(-4πσ/λ)２}≒(4πσ/λ)２・・・・・（４）
ここで、σは光散乱体表面の２乗平均粗さ、λは光の波長である。
【００８９】
全積分散乱は、３５０ｎｍ以下もしくは７００ｎｍ以上の一方における光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において、上記範囲を満たすことが好ましいが、各波長における値を測定するのが困難な場合は、全積分散乱がおおよそ波長の2乗に反比例することを用いて、ある一波長の測定値から各波長におけるおおよその全積分散乱を推測することもできる。
【００９０】
したがって封止樹脂４２ｊ中にもちいる光散乱体や、黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊを粒子から作成する場合は、それぞれ、粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の大きさの粒子からなることが好ましい。
【００９１】
ここで、仮に、封止樹脂４２ｊ中の黒色散乱体および黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊのそれぞれにおける粒子の粒径が１００ｎｍより小さい場合を考える。この場合、強い光の散乱が生じないので、黒色光反射体６から反射した光の透明支持体１（ガラス）への入射角が臨界角θより小さくなり反射せずに屈折する傾向にある。これにより、黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊへ入射した光を光起電力素子２へ導くことが困難になる。
【００９２】
あるいは、仮に、封止樹脂４２ｊ中の黒色散乱体および黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊのそれぞれにおける粒子の粒径が１０μｍより大きい場合を考える。この場合、体積あたりの光の散乱強度が弱いので、黒色光反射体６から反射した光の透明支持体１（ガラス）への入射角が臨界角θより小さくなり反射せずに透過する傾向にある。これにより、黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊへ入射した光を光起電力素子２へ導くことが困難になる。
【００９３】
それに対して、実施の形態２では、封止樹脂４２ｊ中の黒色散乱体および黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊのそれぞれにおける粒子の粒径は、太陽光の光の量が多い波長領域の光に対して強い光の散乱が生じる百ｎｍ以上の大きさであり、体積あたりの光の散乱強度が十分に大きい数十μｍ程度以下の大きさである。これにより、複数の光起電力素子２の間の領域における黒色散乱体１６１ｊへ入射した光がさまざまな方向へ散乱されるので、封止樹脂４２ｊ中の黒色散乱体もしくは黒色散乱体１６１ｊで散乱された光の透明支持体１（ガラス）への入射角が容易に臨界角θより大きくなり、封止樹脂４２ｊもしくは黒色散乱体１６１ｊで散乱された光を容易に全反射させることができる。これにより、封止樹脂４２ｊもしくは黒色散乱体１６１ｊで散乱された光を光起電力素子２へ導くことが容易になる。
【００９４】
また、光起電力素子２が吸収しきれなかった一部の光が光起電力素子２を透過する場合、光起電力素子２を透過して封止樹脂４２ｊもしくは黒色散乱体１６２ｊへ入射した光が反射され、光起電力素子２に再入射され、光を光起電力素子２へ導くことが容易になる。
【００９５】
したがって、実施の形態２によっても、太陽電池モジュール１００ｊにおいて、非発電領域に入射した光のうち可視領域の光の多くを光散乱部１６ｊで吸収して黒い色調を呈しながらも、可視領域以外の波長域の光を光散乱部１６ｊで散乱させることにより光起電力素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができる。すなわち、太陽電池モジュール１００ｊの発電出力を向上できるとともに、太陽電池モジュール１００ｊの意匠性を向上できる。
【００９６】
また、従来使用されている光散乱による非発電領域から発電領域への導光では、ガラス内から大気へ全可視領域の光が出射してしまい、白く見えている。
【００９７】
これに対し、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール１００ｊでは、光散乱部１６ｊの材料に適切な顔料等を選び、光起電力素子２の光吸収領域である可視領域の光の一部を吸収し他の一部の光を散乱する光散乱体を用いることができる。これにより光起電力素子２間の非発電領域に入射した可視領域の一部の光が光散乱部１６ｊによって吸収され可視領域の他の一部の光が光散乱部１６ｊによって散乱されるので、非発電領域に白以外の青色や赤色、黄色等を含む色調をもたせることができる。すなわち、光起電力素子２における光吸収部分が完全な黒でなく青色や赤色、黄色等を含む色調を呈する場合に、非発電領域の色調を光起電力素子２の色調へより近づける等により意匠性を高めることができるので、発電出力に優れかつデザイン性に優れた太陽電池モジュール１００ｊを実現することができる。
【００９８】
また、本実施の形態では太陽電池セルの２つの主面の両面に電極がある太陽電池セルを用いたが、主な受光面となる主面側に電極が無く、その反対側の主面にのみ電極を配置したバックコンタクトセルを用いても良い。
【００９９】
次に、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール１００ｊ（図３ー２に示す構成例）の製造方法を、光起電力素子２として単結晶シリコン太陽電池セル（以下、セル２と呼ぶ）を用いた単結晶シリコン太陽電池モジュールを例として図４−１〜図４−４を参照して説明する。図４−１〜図４−４は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール１００ｊの製造方法を説明する断面図である。以下では、図２−１〜図２−３に示す製造方法と異なる点を中心に説明する。
【０１００】
封止樹脂４１ｊ１，４２ｊ１は必ずしも表面に凹凸形状を有する必要はないが、封止樹脂４２ｊ１や黒色散乱体１６１ｊの光散乱の散乱角度分布が小さく、散乱面に対して垂直方向に対する散乱強度が高い場合、封止樹脂４２ｊ１や黒色散乱体１６１ｊの光散乱面を太陽電池モジュール１００ｊの表面に対して傾斜を持たせることによってより多くの光を太陽電池セルに導くことができるようになるため、以下では封止樹脂４２ｊ１や黒色散乱体１６１ｊの表面に凹凸を持たせた場合を例示するが、製造の簡便性のために平坦にしてしまっても良い。また、上記の目的のためには、その表面の形状は必ずしも規則正しい凹凸構造である必要はない。
【０１０１】
図４−１に示す工程は、透明支持体１の上にシート状の封止樹脂４１ｊ１を載せた後、凹凸がついた金型２１（図２−２参照）を重ねて、封止樹脂４１ｊ１を型押し成形する。これにより、封止樹脂４１ｊ１の光入射側と反対側の面に、実施の形態１における複数の凸部６ａ１と同様の形状を有した複数の凸部が形成される。それ以外の点は、図２−１に示す工程と同様である。このほか、封止樹脂４１ｊ１として、あらかじめエンボス加工された封止樹脂を用いても良い。
【０１０２】
図４−２に示す工程では、黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊとして、たとえばShepherd Color Company社のBrown 10C873顔料粉末を、複数のセル２にかぶせる。このとき、黒色散乱体末粉は、粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の大きさの粒子からなるものを用いる。これにより、複数のセル２の間に黒色散乱体１６１ｊが配され、各セル２の第２の主面２ｂに黒色散乱体１６２ｊが配される。
【０１０３】
図４−３に示す工程では、シート状の封止樹脂４２ｊ１を準備する。封止樹脂４２ｊ１は、例えば、黒色光反射体６と同様の材料を練り込んだエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）シートを用いる。シート状の封止樹脂４２ｊ１における光入射側の面に、凹凸がついた金型２１（図２−２参照）を重ねて、封止樹脂４２ｊ１を型押し成形する。これにより、封止樹脂４２ｊ１における光入射側の面に、実施の形態１における複数の凸部６ａ１と同様の形状を有した複数の凸部が形成される。そして、複数のセル２に、シート状の封止樹脂４２ｊ１を載せる。このほか、封止樹脂４２ｊ１として、あらかじめエンボス加工された封止樹脂を用いても良い。
【０１０４】
図４−４に示す工程では、金型２１による型押し成形を行わない。それ以外の点は、図２−３に示す工程と同様である。
【０１０５】
以上のように、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール１００ｊの製造方法では、黒色散乱体１６１ｊを隣接する光起電力素子２の間に形成し、黒色散乱体１６２ｊを光起電力素子２の第２の主面２ｂに形成する。これにより製造された太陽電池モジュール１００ｊでは、封止樹脂４２ｊ１もしくは黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊのそれぞれにおける粒子の粒径が、強い光の散乱が生じる百ｎｍ以上の大きさであり、体積あたりの光の散乱強度が十分に大きい数十μｍ程度以下の大きさである。この結果、封止樹脂４２ｊ１もしくは黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊへ入射した光がさまざまな方向へ散乱されるので、散乱された光の太陽電池モジュール１００ｊ表面への入射角が臨界角よりも大きい光の量を多くすることができ、散乱された光を太陽電池モジュール１００ｊ表面で容易に全反射させて光起電力素子２へ導くことができる。
【０１０６】
また、太陽電池セル２が両面発電可能な太陽電池素子等で主な光入射側と逆の面のうち全面が電極で覆われていない場合、太陽電池セル２の主な光入射側と逆の面に光散乱体として封止樹脂４２ｊ１および黒色散乱体１６２があるため、太陽電池セルの吸収係数が小さく吸収しきれずに透過した光を封止樹脂４２ｊ１および黒色散乱体１６２によって散乱反射させることにより、太陽電池セルを透過した光を再度太陽電池に入射させて発電に寄与させることができる。
【０１０７】
したがって、実施の形態２によっても、太陽電池モジュール１００ｊにおいて、非発電領域に入射した光のうち可視光の多くを封止樹脂４２ｊ１や光散乱部１６ｊで吸収して黒い色調を呈しながらも、可視領域以外の波長域のうち多くの光を光散乱部１６ｊで散乱させることにより光起電力素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができる。すなわち、太陽電池モジュール１００ｊの発電出力を向上できるとともに、太陽電池モジュール１００ｊの意匠性を向上できる。
【０１０８】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール１００ｊの製造方法では、封止樹脂４２ｊ１中の散乱体や黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊを顔料で形成する。これにより、金属で黒色光反射体を形成した場合に比べて、隣接する光起電力素子２間の耐電圧性をより高め、太陽電池モジュール１００ｊの製造コストを低減できる。
【０１０９】
なお、黒色散乱体１６１ｊ及び黒色散乱体１６２ｊのそれぞれは、酸化銅、酸化鉄、酸化コバルト、酸化モリブデン、二酸化マンガン、クロム酸化物、ニッケル酸化物、チタン酸鉄、マンガン含有二酸化チタン、アンチモン含有二酸化チタン、マンガン含有酸化鉄、カドミウム硫化物、カドミウムセレン硫化物、銅クロム酸化物、ニッケル鉄酸化物、ニッケルクロム酸化物、コバルトアルミ酸化物、コバルトクロム酸化物、鉄マンガン酸、コバルト鉄酸化物、銅クロム酸化物、亜鉛クロム酸化物、亜鉛鉄酸化物、鉄クロム酸化物、銅鉄マンガン酸化物、銅マンガンクロム酸化物、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸リチウム、アルミノ珪酸カリウム、アルミノ珪酸ナトリウム硫化物、アルミノ珪酸リチウム硫化物、アルミノ珪酸カリウム硫化物、二酸化チタン、及びリン酸コバルトからなる群から選ばれた少なくとも１つの物質（１つの物質、又は複数の物質の混合物）を主成分とする材料で形成されていてもよい。
【０１１０】
実施の形態３．
次に、実施の形態３にかかる太陽電池モジュール１００ｋについて図５−１〜図５−４を用いて説明する。図５−１は、太陽電池モジュール１００ｋを受光面１ａ側から見た平面図である。図５−２は、太陽電池モジュール１００ｋの構成を示す断面図である。図５−３は、太陽電池モジュール１００ｋ内の光起電力素子におけるはんだ付け用のバス電極１２を通る部分の拡大断面図である。図５−４は、太陽電池モジュール１００ｋ内の光起電力素子における集電電極８を通る部分の拡大断面図である。以下では、実施の形態１及び実施の形態２と異なる部分を中心に説明する。
【０１１１】
太陽電池モジュール１００ｋは、光散乱部１６ｋを備える。光散乱部１６ｋは、複数の黒色散乱体１６１ｋ、１６２ｋを有する。各黒色散乱体１６１ｋ、１６２ｋは、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における光起電力素子２（結晶系シリコン）の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有する。また、各黒色散乱体１６１ｋ、１６２ｋは、粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の大きさの粒子からなる。
【０１１２】
光起電力素子２の第１の主面２ａには、図５−３及び図５−４に示すように、集電電極８及びバス電極１２が配されている。バス電極１２には、素子間接続線５がはんだ１３を介して接合されている。光散乱部１６ｋは、集電電極（金属電極）８を覆う黒色散乱体（複数の第３の光散乱体）１６１ｋと、素子間接続線５を覆う黒色散乱体１６２ｋとを有する。この受光面側の電極を覆う黒色光散乱体１６１ｋ、１６２ｋとしては、例えばShepherd Color Company社のBrown 10C873顔料粉末等を用いることができる。またそのほかにも、例えば、集電電極８として、太陽電池セルの光入射側の面に蒸着マスクを用いたアルミ蒸着法等により数十マイクロメートル程度の電極を形成し、これをペリレン等をもちいた溶液中で陽極酸化することにより、形成しても良い。この際、アルミを蒸着するに先立って太陽電池表面をSF6等の反応性ガスを用いた反応性イオンエッチング等を用いて粗面化しておくことにより、表面粗さの大きな電極を得ることができ、この結果光散乱性が発現する。このような金属電極を直接黒色散乱体として用いる方法は、黒色散乱体を電極の位置にあわせて形成する必要がないため、位置合わせが不要になり、黒色散乱体によって太陽電池セルの受光面に形成される影面積を小さくすることができるという利点がある。
【０１１３】
なお、光起電力素子２の第１の主面２ａには、集電電極８及びバス電極１２が配されていない領域が反射防止膜１０により覆われていても良い。反射防止膜は必ずしも必須ではない。また、光起電力素子２の第２の主面２ｂには、裏面電極９が配されている。
【０１１４】
実施の形態３では、黒色散乱体１６１ｋ及び黒色散乱体１６２ｋのそれぞれにおける粒子の粒径は、光の散乱が生じる百ｎｍ程度以上の大きさであり、体積あたりの光の散乱強度が十分に大きい数十μｍ程度以下の大きさが好ましい。これにより、各光起電力素子２の第１の主面２ａにおける集電電極８を覆う黒色散乱体１６１ｋへ入射した光がさまざまな方向へ散乱されるので、黒色散乱体１６１ｋで散乱された光の透明支持体１（ガラス）への入射角が容易に臨界角θより大きくなり、黒色散乱体１６１ｋで散乱された光を容易に全反射させることができる。これにより、黒色散乱体１６１ｋで散乱された光を光起電力素子２へ導くことが容易になる。
【０１１５】
また、素子間接続線５を覆う黒色散乱体１６２ｋへ入射した光がさまざまな方向へ散乱されるので、黒色散乱体１６２ｋで散乱された光の透明支持体１（ガラス）への入射角が容易に臨界角θより大きくなり、黒色散乱体１６２ｋで散乱された光を容易に全反射させることができる。これにより、黒色散乱体１６２ｋで散乱された光を光起電力素子２へ導くことが容易になる。
【０１１６】
したがって、実施の形態３によれば、太陽電池モジュール１００ｋにおいて、光起電力素子の光入射側の面における集電電極８や素子間接続線５の色調と光吸収部分の色調とを近づけることができる。それとともに、可視領域以外の波長域のうち多くの光を光起電力素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができる。すなわち、太陽電池モジュール１００ｋの発電出力を向上できるとともに、太陽電池モジュール１００ｋの意匠性を向上できる。
【０１１７】
次に、実施の形態３にかかる太陽電池モジュール１００ｋの製造方法を、光起電力素子２として単結晶シリコン太陽電池セル（以下、セル２と呼ぶ）を用いた単結晶シリコン太陽電池モジュールを例として説明する。この例では単結晶シリコン太陽電池を例として用いるが、アモルファスシリコン太陽電池やカドミウムテルル太陽電池のような薄膜系太陽電池でも、透明電極のみでなく金属電極等を用いる場合には適用可能である。
【０１１８】
図５−３に示すセル２は、半導体基板としてのＰ型単結晶シリコン基板１１の第１の主面２ａに、図示しない凹凸を有するテクスチャ構造が形成されている。シリコン基板１１の表面から所定の深さの範囲には、オキシ塩化リンを原料として９００℃程度の熱を加えてリンなどのＮ型の不純物を拡散させたＮ型拡散層が形成されている。これによって、シリコン基板１１表面には半導体ＰＮ接合が形成される。
【０１１９】
表面に形成されたリンガラスをフッ酸で除去する。
【０１２０】
シリコン基板１１の第１の主面２ａには、入射光の反射を防止する反射防止膜１０として化学気相蒸着法によってシリコン窒化膜を形成し、こののち、ガラス成分と銀とを含むペーストをスクリーン印刷法によりシリコン基板１１の第１の主面２ａに印刷する。これにより、単結晶シリコン基板１１の表面ＰＮ接合で生じた電流（電子）を局所的に集電するために櫛歯状に設けられる銀などからなる集電電極（グリッド電極）８と、集電電極８で集電された電流を取り出すために、集電電極８にほぼ直交して集電電極８間を接続するように設けられる銀などからなる表面バス電極１２と、からなる表面電極（受光面１ａ側の電極）を形成する。
【０１２１】
一方、Ｐ型シリコン基板１１の第２の主面２ｂには、ＰＮ接合で発電された電気の集電を目的としてＰ型シリコン基板１１の第２の主面２ｂのほぼ全面に設けられるアルミニウムや、電流を外部に取り出す、銀などからなる裏面電極９と裏面電極１２をスクリーン印刷法により形成する。
【０１２２】
その後、８００℃程度の温度で加熱することにより、電極を焼成するとともに反射防止膜を浸食して電極と半導体基板との接続をとる。
【０１２３】
この後、Shepherd Color Company社のBlack  ４１１A顔料をアセチルアセトン、酢酸の水溶液に混ぜ、混練することによってペーストを作製し、これをスクリーン印刷法によって集電電極８を覆う黒色散乱体１６１ｋとして印刷する。このとき、ペーストは、粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の大きさの粒子からなるものを用いる。基板を加熱し、顔料以外の成分をとばし、乾燥させる。
【０１２４】
つぎに、２つのセル２において一方のセル２の第１の主面２ａの電極（表面バス電極１２）と他のセル２の第２の主面２ｂの電極（裏面電極１２）との間（負極と正極との間）に素子間接続線５として銅線を渡しかけ、各電極と銅線とをはんだ１３で接合する。これにより、一方のセル２と他方のセル２との電気的接続を行う。
【０１２５】
この後に、素子間接続線５の銅線の以外の部分にマスクを置いて、上記顔料入りペーストを薄めたものをスプレー塗布し、主に銅線部分のみを黒色にする。この後、２００℃程度に加熱し、顔料以外の成分とばし、乾燥させる。
【０１２６】
この後は、図２−１〜図２−３に示す工程、及び／又は、図４−１〜図４−３に示す工程を行う。
【０１２７】
以上のように、実施の形態３にかかる太陽電池モジュール１００ｋの製造方法では、光黒色散乱体１６１ｋ及び黒色散乱体１６２ｋを、集電電極（金属電極）８や素子間接続線５を覆う領域に形成する。このとき、黒色散乱体１６１ｋ及び黒色散乱体１６２ｋのそれぞれにおける粒子の粒径は、光の散乱が生じる百ｎｍ以上の大きさであり、体積あたりの光の散乱強度が十分に大きい数十μｍ程度以下の大きさである。この結果、黒色散乱体１６１ｋ及び黒色散乱体１６２ｋへ入射した光がさまざまな方向へ散乱されるので、黒色散乱体１６１ｋ及び黒色散乱体１６２ｋで散乱された光を太陽電池モジュール１００ｋ表面で容易に全反射させて光起電力素子２へ導くことができる。
【０１２８】
したがって、実施の形態３によれば、太陽電池モジュール１００ｋにおいて、光起電力素子の光入射側の面における集電電極８や素子間接続線５の色調と光吸収部分の色調とを近づけることができる。それとともに、可視領域以外の波長域の光を黒色散乱体１６１ｋ及び黒色散乱体１６２ｋで散乱させることにより光起電力素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができる。すなわち、太陽電池モジュール１００ｋの発電出力を向上できるとともに、太陽電池モジュール１００ｋの意匠性を向上できる。
【０１２９】
なお、実施の形態３では、集電電極と黒色光散乱体とを分けて形成しているが、必ずしも分かれている必要はなく、電極となる金属成分と黒色散乱体の粒子とが混合された状態でも良い。
【０１３０】
また、電極を覆う黒色光散乱体６としては、例えば、光入射側の面における集電電極８を、蒸着マスクを用いたアルミ蒸着法により形成し、これをペリレン等をもちいた溶液中で陽極酸化することにより、形成しても良い。黒化の手段としては酸化のみならず硫化によって形成しても良い。このような金属電極を直接黒色散乱体として用いる方法は、黒色散乱体を電極の位置にあわせて形成する必要がないため、位置合わせが不要になり、黒色散乱体によって太陽電池セルの受光面に形成される影面積を小さくすることができるという利点がある。
【０１３１】
また、光散乱部は必ずしも金属電極に接している必要はなく、離れて形成されていても良く、例えば封止樹脂４１中に埋め込まれていても良い。
【０１３２】
また、各黒色散乱体１６１ｋ、１６２ｋは、酸化銅、酸化鉄、酸化コバルト、酸化モリブデン、二酸化マンガン、クロム酸化物、ニッケル酸化物、チタン酸鉄、マンガン含有二酸化チタン、アンチモン含有二酸化チタン、マンガン含有酸化鉄、カドミウム硫化物、カドミウムセレン硫化物、銅クロム酸化物、ニッケル鉄酸化物、ニッケルクロム酸化物、コバルトアルミ酸化物、コバルトクロム酸化物、鉄マンガン酸、コバルト鉄酸化物、銅クロム酸化物、亜鉛クロム酸化物、亜鉛鉄酸化物、鉄クロム酸化物、銅鉄マンガン酸化物、銅マンガンクロム酸化物、アルミノ珪酸ナトリウム、アルミノ珪酸リチウム、アルミノ珪酸カリウム、アルミノ珪酸ナトリウム硫化物、アルミノ珪酸リチウム硫化物、アルミノ珪酸カリウム硫化物、二酸化チタン、及びリン酸コバルトからなる群から選ばれた少なくとも１つの物質（１つの物質、又は複数の物質の混合物）を主成分とする材料で形成されていてもよい。
【０１３３】
さらに、黒色散乱体１６１ｋ及び黒色散乱体１６２ｋの少なくとも一方に代えて、黒色光反射体が用いられても良い。すなわち、集電電極（金属電極）８を覆うのは黒色散乱体１６１ｋに代えて黒色光反射体であってもよい。素子間接続線５を覆うのは黒色散乱体１６２ｋに代えて黒色光反射体であってもよい。この黒色光反射体は、スズ、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、銀、及び金からなる群から選ばれた少なくとも１つの物質を主成分とする材料で形成されていてもよい。すなわち、黒色散乱体は、スズ、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、チタン、銅、銀、及び金からなる群から選ばれた少なくとも１つの物質（１つの金属、又は複数の金属の合金）の少なくとも片面が酸化（陽極酸化等）されて形成されていてもよい。例えば、黒色光反射体は、陽極酸化による黒化処理を行ったアルミ（アルミフォイル）や特開２００８−１３８３３号公報に示されるような表面が２０−６０ｎｍ程度の厚さ酸化され光の干渉によって青色を示すチタンなどで形成されていても良い。具体的には、集電電極８として、太陽電池セルの光入射側の面に蒸着マスクを用いたアルミ蒸着法等によりグリッド状の数十マイクロメートル程度の厚みの電極を形成し、これをペリレン等をもちいた溶液中で陽極酸化することにより形成しても良い。この際、例えば光起電力素子として受光面が１００面から成る単結晶理シリコンを用いる場合であれば、アルミを蒸着するに先立って太陽電池表面をイソプロピルアルコールを加えた水酸化ナトリウム溶液中で異方性エッチングすることによりシリコン表面の構造をピラミッド形状にしておくことにより、基板の面方向に対して傾斜面を持った電極を形成することができ、この結果光が反射される角度がモジュール表面の透光材の臨界角以上の角度とすることができる。このような金属電極を直接黒色反射体として用いる方法は、黒色反射体を電極の位置にあわせて形成する必要がないため、位置合わせが不要になり、黒色反射体によって太陽電池セルの受光面に形成される影の面積を小さくすることができるという利点がある。
【０１３４】
ここで、黒色光反射体における光入射側の面が、透明支持体１の受光面１ａに対して数式（３）を満たすα以上の角度で傾斜した反射面をそれぞれ有する少なくとも１つの凸部を含んで形成されるように、黒色光反射体を型押し成形する。これにより、光起電力素子の第１の主面へ入射した光のうち可視光以外の波長の光を、太陽電池モジュール−空気界面の臨界角よりも大きい角度で透明支持体１の受光面１ａへ入射するように黒色光反射体で反射させる。この結果、この反射光を太陽電池モジュール−空気界面で全反射させ、発電に寄与させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュール、光起電力装置、及び太陽電池モジュールの製造方法は、モジュールの状態で使用に供される光起電力素子に有用である。
【符号の説明】
【０１３６】
１  透明支持体
１ａ  受光面
２  光起電力素子
２ａ  第１の主面
２ｂ  第２の主面
３、３ｉ  耐候性樹脂膜
５  素子間接続線
６、６ｉ  黒色光反射体
６ａ１  凸部
６ａ１１、６ａ１２  反射面
８  集電電極
９  裏面電極
１０  反射防止膜
１１  シリコン基板
１２  バス電極
１３  はんだ
１６ｊ、１６ｋ  光散乱部
４１、４１ｉ、４１ｊ、４１ｊ１、４２、４２ｉ、４２ｊ、４２ｊ１  封止樹脂
４２ｊａ１  凸部
４２ｊａ１１、４２ｊａ１２  反射面
１００、１００ｊ、１００ｋ  太陽電池モジュール
１６１ｊ、１６２ｊ、１６１ｋ、１６２ｋ  黒色散乱体
ＤＡ  素子配列
【図１−１】
2012046319.tif 000003
【図１−２】
2012046319.tif 000004
【図１−３】
2012046319.tif 000005
【図１−４】
2012046319.tif 000006
【図２−１】
2012046319.tif 000007
【図２−２】
2012046319.tif 000008
【図２−３】
2012046319.tif 000009
【図３−１】
2012046319.tif 000010
【図３−２】
2012046319.tif 000011
【図４−１】
2012046319.tif 000012
【図４−２】
2012046319.tif 000013
【図４−３】
2012046319.tif 000014
【図４−４】
2012046319.tif 000015
【図５−１】
2012046319.tif 000016
【図５−２】
2012046319.tif 000017
【図５−３】
2012046319.tif 000018
【図５−４】
2012046319.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月27日(2013.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールであって、
光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有し、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域での光反射率がそれぞれ１０％程度以下である複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配され、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である呈色部と、
を備え、
前記太陽電池モジュールでは、前記複数の光起電力素子のそれぞれと前記複数の光起電力素子の間の部分とで外観の色調が一致しており、
前記呈色部は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域で波長選択的に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有し、
前記呈色部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となる
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
太陽電池モジュールであって、
光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有し、前記第１の主面と前記第２の主面どちらに入射した光によってもそれぞれ発電可能であり、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域での光反射率がそれぞれ１０％程度以下である複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配され、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である呈色部と、
を備え、
前記太陽電池モジュールでは、前記複数の光起電力素子のそれぞれと前記複数の光起電力素子の間の部分とで外観の色調が一致しており、
前記呈色部は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域で波長選択的に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有し、
前記呈色部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となる
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記呈色部は、
前記複数の光起電力素子の間に配された前記波長選択性を有する第１の光散乱体と、
前記光起電力素子の前記第２の主面に配された前記波長選択性を有する第２の光散乱体と、
を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
太陽電池モジュールであって、
光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有し、前記第１の主面と前記第２の主面どちらに入射した光によってもそれぞれ発電可能である複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する、第１の封止樹脂で封止された第１の封止部と、
前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された、第２の封止樹脂で封止された第２の封止部と、
を備え、
前記第１封止部および前記第２の封止部は、前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域で前記第１封止樹脂と前記第２封止樹脂が接触する界面を形成し、
前記第２封止樹脂は、青色または紫色の顔料を含有して着色されており、
前記第２封止樹脂は、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下であり、かつ、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有する波長選択性を有し、
前記第２封止樹脂の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となる
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項５】
太陽電池モジュールであって、
５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域での光反射率がそれぞれ１０％程度以下である複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光が主に入射する側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光が主に入射する側の反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記第１の封止部、前記第２の封止材、前記裏面保護材、及び前記基板のうち少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配され、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である呈色部と、
を備え、
前記太陽電池モジュールでは、前記複数の光起電力素子のそれぞれと前記複数の光起電力素子の間の部分とで外観の色調が一致しており、
前記呈色部は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域に波長選択的に光の反射率が１５％より大きくなる領域を有し、
前記呈色部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％未満であり、
前記呈色部における光入射側の面は、前記光反射部が接する媒体の屈折率をｎとしたとき、前記基板の受光面に対して
α  ＝  （ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ））／２
を満たすα以上の角度で傾斜した反射面をそれぞれ有する複数の斜面を含む
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月22日(2013.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多結晶シリコン又は単結晶シリコンにより形成された光起電力素子を備えた太陽電池モジュールであって、
光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有し、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域での光反射率がそれぞれ１０％程度以下である複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配され、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である光散乱部と、
を備え、
前記光散乱部は黒化処理をおこなったアルミフォイル、または、表面が２０〜６０ｎｍの範囲の厚みで酸化されたチタンであることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
結晶系シリコンで構成された光起電力素子を備えた太陽電池モジュールであって、
光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有し、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域での光反射率がそれぞれ１０％程度以下である複数の前記光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配され、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である光散乱部と、
を備え、
前記光散乱部は黒化処理をおこなったアルミフォイル、または、表面が２０〜６０ｎｍの範囲の厚みで酸化されたチタンであり、
前記光散乱部は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において波長選択的に光の反射率が１５％より大きくなる波長域を有し、
前記光散乱部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
結晶系シリコンで構成された光起電力素子を備えた太陽電池モジュールであって、
光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有し、前記第１の主面と前記第２の主面どちらに入射した光によってもそれぞれ発電可能であり、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域での光反射率がそれぞれ１０％程度以下である複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配され、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である光散乱部と、
を備え、
前記光散乱部は黒化処理をおこなったアルミフォイル、または、表面が２０〜６０ｎｍの範囲の厚みで酸化されたチタンであり、
前記光散乱部は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域で波長選択的に光の反射率が１５％より大きくなる波長域を有し、
前記光散乱部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記光散乱部は、
前記複数の光起電力素子の間に配された波長選択性を有する第１の光散乱体と、
前記光起電力素子の前記第２の主面に配された前記波長選択性を有する第２の光散乱体と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる多結晶シリコン又は単結晶シリコンにより形成された光起電力素子を備えた太陽電池モジュールは、光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有する複数の光起電力素子が配列された素子配列と、前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配され、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である光散乱部とを備え、前記光散乱部は黒化処理をおこなったアルミフォイル、または、表面が２０〜６０ｎｍの範囲の厚みで酸化されたチタンであることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月16日(2013.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶系シリコンにより形成された光起電力素子を備えた太陽電池モジュールであって、
光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有し、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域での光反射率がそれぞれ１０％程度以下である複数の光起電力素子が配列された素子配列と、
前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、
前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、
前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、
前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、
前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配され、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である光散乱部と、
を備え、
前記光散乱部は黒化処理をおこなったアルミフォイル、または、表面が２０〜６０ｎｍの範囲の厚みで酸化されたチタンであることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記光散乱部は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において波長選択的に光の反射率が１５％より大きくなる波長域を有し、
前記光散乱部の全積分散乱は、３５０ｎｍ以下及び７００ｎｍ以上の一方における前記光起電力素子の吸収波長範囲に重なる波長域において５０％以上となることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記光起電力素子は、前記第１の主面と前記第２の主面どちらに入射した光によってもそれぞれ発電可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記光散乱部は、
前記複数の光起電力素子の間に配された波長選択性を有する第１の光散乱体と、
前記光起電力素子の前記第２の主面に配された前記波長選択性を有する第２の光散乱体と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる結晶系シリコンにより形成された光起電力素子を備えた太陽電池モジュールは、光が主に入射する側の第１の主面と、光が主に入射する側の反対側の第２の主面とをそれぞれ有する複数の光起電力素子が配列された素子配列と、前記素子配列に対して光入射側に配された光透過性を有する基板と、前記素子配列と前記基板との間に配された光透過性を有する第１の封止部と、前記素子配列に対して光入射側と反対側に配された裏面保護材と、前記素子配列と前記裏面保護材との間に配された第２の封止部と、前記第１の封止部、前記第２の封止部、前記裏面保護材、及び前記基板のうちの少なくとも１つの内部における前記複数の光起電力素子間の隙間に対応した領域に配され、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長域に渡って光の反射率が１５％以下である光散乱部とを備え、前記光散乱部は黒化処理をおこなったアルミフォイル、または、表面が２０〜６０ｎｍの範囲の厚みで酸化されたチタンであることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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