(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光起電力素子が互いに離間して略一面上に配置された光起電力素子アレイを、前記光起電力素子の第１主面側に設けられた第１のモジュール主面材と前記第１のモジュール主面材と略平行に前記光起電力素子の第２主面側に設けられた第２のモジュール主面材との間に封止材により封止した光起電力素子モジュールであって、
前記光起電力素子は、前記第１主面および前記第２主面から入射する光を吸収して発電する両面発電型光起電力素子であり、
前記第１のモジュール主面材および前記第２のモジュール主面材が光透過性を有し、
前記光起電力素子の第２主面から前記第２のモジュール主面材の間に、前記光起電力素子を透過する波長の光を選択的に反射するとともに、それ以外の波長でかつ前記光起電力素子で吸収可能な波長の光を透過可能である光反射体を備えること、
を特徴とする光起電力素子モジュール。
【請求項２】
前記光起電力素子は、前記第２主面から入射する光による発電効率が、前記第１主面から入射する光による発電効率よりも低いこと、
を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子モジュール。
【請求項３】
前記光反射体は、前記第１主面から入射した前記光起電力素子で吸収可能な波長の光のうち前記光起電力素子を透過した光を反射可能であること、
を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子モジュール。
【請求項４】
前記光反射体は、前記封止材を介して前記第２のモジュール主面材の内側または外側に設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子モジュール。
【請求項５】
前記光反射体は、少なくとも一部が前記光起電力素子の第２主面に当接して設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子モジュール。
【請求項６】
前記光反射体が正反射性を有するとともに、前記光反射体の少なくとも一部が前記第１のモジュール主面材の平面方向に対して下記数式（１）で表される角度αＣ以上の角度をなすこと、
を特徴とする請求項１に記載の光起電力素子モジュール。
【数１】
0005590965.tif 000007
【請求項７】
前記第１のモジュール主面材の平面方向に対して前記数式（１）で表される角度αＣ以上の角度をなす前記光反射体が、隣接する前記光起電力素子間に対応する領域の前記光起電力素子の第２主面よりも前記第２のモジュール主面材側に設けられていること、
を特徴とする請求項６に記載の光起電力素子モジュール。
【請求項８】
前記光反射体が、屈折率の異なる複数の誘電体膜が積層された積層膜からなること、
を特徴とする請求項１、６または７に記載の光起電力素子モジュール。
【請求項９】
前記光起電力素子が、結晶シリコン太陽電池であり、
光反射体は、ポリスチレン膜とポリプロピレン膜との積層体であること、
を特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の光起電力素子モジュール。
【請求項１０】
複数の光起電力素子が互いに離間して略一面上に配置された光起電力素子アレイを、前記光起電力素子の第１主面側に設けられた第１のモジュール主面材と前記第１のモジュール主面材と略平行に前記光起電力素子の第２主面側に設けられた第２のモジュール主面材との間に封止材により封止した光起電力素子モジュールの製造方法であって、
第１主面および前記第２主面から入射する光を吸収して発電する両面発電型の前記光起電力素子の前記第２主面側に、前記光起電力素子を透過する波長の光を選択的に反射するとともに、それ以外の波長でかつ前記光起電力素子で吸収可能な波長の光を透過可能である光反射体を配置する配置工程と、
前記光起電力素子アレイを光透過性を有する第１のモジュール主面材と第２のモジュール主面材との間に前記封止材により封止する封止工程と、
を含むことを特徴とする光起電力素子モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記光反射体が、正反射性を有するとともに前記第１のモジュール主面材の平面方向に対して下記数式（２）で表される角度αＣ以上の角度をなすこと、
を特徴とする請求項１０に記載の光起電力素子モジュールの製造方法。
【数２】
0005590965.tif 000008
【請求項１２】
前記光反射体の材料層を一面側に備えた前記第２のモジュール主面材を前記光起電力素子アレイの前記第２主面側に第２の封止材を挟むとともに前記第２のモジュール主面材を外側にして配置し、
前記第１のモジュール主面材を第１の封止材を挟んで前記光起電力素子アレイの前記第１主面側に配置し、
前記光起電力素子アレイを前記第１の封止材および第２の封止材を用いて封止するとともに前記第２のモジュール主面材および前記光反射体の材料層を型押し成形して前記光反射体を前記複数の光起電力素子間に対応する領域に配置すること、
を特徴とする請求項１０に記載の光起電力素子モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記第２の封止材を前記第２のモジュール主面材および前記光反射体の材料層とともに型押し成形して前記第２のモジュール主面材の表面の形状を成形すること、
を特徴とする請求項１２に記載の光起電力素子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、光起電力素子モジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光起電力素子は、耐候性を高めるため、一般的に樹脂や透明なガラス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ることが多い。このため、光起電力素子間の隙間部分は、光起電力素子モジュールの受光面に入射した光が光起電力素子受光面に到達しない部分となる。そして、このような光起電力素子間の隙間部分に入射した光は、光起電力素子に吸収されないため発電に寄与せず、無駄になる。特に、両面発電素子を用いて平板状のモジュールとし、その両面から入射した光を発電に用いることができる両面光発電モジュールでは、モジュールの第１主面と第２主面に透明な部材を用いるため、この損失が大きかった。
【０００３】
そこで、光反射率の高い材料をモジュールの裏側に配置して光起電力素子が無い部分（非発電領域）に入射した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再入射させることにより発電出力を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
モジュール内からモジュール表面への反射光あるいは屈折光あるいは回折光は、モジュール表面に対する垂直方向を０度として、以下の数式（１）を満たす角度（臨界角）θＣ以上の角度でモジュールの光入射面と大気との界面（以下ではモジュール−大気界面と略す）へ入射する必要がある。
【０００５】
【数１】
0005590965.tif 000002
【０００６】
表面が平坦なモジュールにおいては、モジュール内で反射あるいは屈折あるいは回折してモジュール内部側からモジュール表面に到達する光のうち、モジュール表面への入射光が上記角度（臨界角）以上となる光成分量を増大させることにより、セル間に入射した光を光起電力素子へ導く効率（導光効率）を高め、ひいては発電出力に優れた太陽電池素子モジュールを得ることができる。
【０００７】
したがって、このようなモジュール−大気界面での反射を利用した導光経路において、効率の良い導光を行うためには、なるべく小さな角度分布でかつ特定の出射角となるように、非発電領域に入射した光をモジュール−大気界面へ導くことが重要となる。このような光の角度分布を小さく抑えることが必要な光学素子としては、反射体が適している。さらに、反射体に入射した光は、入射角と同じ角度で出射される正反射成分と、すべての角度に等しい強度で出射される拡散成分と、これら以外のヘイズ成分とに分けられ、上記のようにモジュール−大気界面への入射角の制御が容易で臨界角以上の光量成分を最も多くすることができる反射体は、反射光のうち、正反射光（反射した光の出射角が、その入射角と同じ角度となる光）の割合が多い材料からなるものとなる。以降では、正反射性を有するとは、全反射光にしめる正反射方向から±５度以内の光成分が５割以上であることと定義する。
【０００８】
また、両面発電素子の第１主面に入射した光のうち、両面発電素子の吸収係数が小さい波長領域の光の一部は、素子を透過し、素子の第２主面を透過する。このため、両面発電モジュールあるいはシースルー光発電モジュールなどの用途に両面発電素子を用いた場合、素子を透過した光はモジュール第２主面表面も透過して出て行くため、入射光の一部が無駄になっていた。このような光を有効利用しようとした場合、素子第２主面あるいはモジュール第２主面に光反射体を形成することにより、素子を透過した光を反射し、再び素子へ入射させ光を吸収させることができる。このような素子の透過光については明記されていないものの、特許文献１に記載された構成を用いることにより、素子を透過した光を有効に活用することが可能であった。また、裏面に使用する反射体としては、特許文献２あるいは特許文献３、特許文献４に記載のようなものも使用可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３０７７９５号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／０９５０９７号公報
【特許文献３】国際公開第２００３／００１６０９号公報
【特許文献４】国際公開第２００４／０３６６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１のように光起電力素子モジュールの第２主面全体を光反射体で覆う場合は、モジュールの第２主面から入射してくる光をも上記反射体が反射し、第２主面から入射する光が減少するとともに、モジュール第１主面から入射する光のうち光発電素子を透過してモジュール第２主面に到達する光と光発電素子間のモジュール第２主面に到達する光がモジュール第２主面で反射する割合が前記モジュール第２主面から入射する光の透過率に反比例しているため、第１主面と第２主面から入射する光が両立せず、両面発電素子の特性を活かせず、両面からの入射する光を有効に利用しきれていないという問題があった。特許文献２および特許文献３に記載の反射体については第２主面からの光の入射を考慮しておらず、第２主面全体を光反射体で覆う場合は、モジュールの第２主面から入射してくる光をも反射体が反射し、第２主面から入射する光がほぼなくなり両面発電素子の特性を活かせず、両面発電モジュールではなくなるという問題があった。
【００１１】
また、特許文献１のように、素子間部分のみに光反射体を配した場合は、素子間に入射して本来無駄になるはずであった光を有効に利用し、また、モジュールの第２主面から入射してくる光を利用するには有用である。しかし、素子に入射して透過して行く光に関しては、そのままモジュール外へ透過してしまい無駄になるという問題があった。シリコンなどの間接半導体では、光吸収係数が小さく、特に太陽電池基板を薄くした場合などに素子を透過して行く光成分が増加し、この損失が顕著となる。
【００１２】
特に、光を透過させるとともに発電可能なシースルー太陽電池のような、発電効率のみでなく、照明効果や意匠性も重要な太陽電池では、光発電部分と光反射体部分と透明部分の光の透過率が異なることによる意匠性の低下が問題となる。また、光発電部分と光反射体部分でモジュール面内を埋め尽くしてしまい光の透過性および意匠性が低下するというという問題や、光反射体部分を減少させるために発電出力が低下するという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発電出力および意匠性に優れた両面発電が可能な光起電力素子モジュールおよびそ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】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光起電力素子モジュールは、複数の光起電力素子が互いに離間して略一面上に配置された光起電力素子アレイを、前記光起電力素子の第１主面側に設けられた第１のモジュール主面材と前記第１のモジュール主面材と略平行に前記光起電力素子の第２主面側に設けられた第２のモジュール主面材との間に封止材により封止した光起電力素子モジュールであって、前記光起電力素子は、前記第１主面および前記第２主面から入射する光を吸収して発電する両面発電型光起電力素子であり、前記第１のモジュール主面材および前記第２のモジュール主面材が光透過性を有し、前記光起電力素子の第２主面から前記第２のモジュール主面材の間に、前記光起電力素子を透過する波長の光を選択的に反射するとともに、それ以外の波長でかつ前記光起電力素子で吸収可能な波長の光を透過可能である光反射体を備えること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発電出力および意匠性に優れた両面発電が可能な光起電力素子モジュールを得ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１−１】図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。
【図１−２】図１−２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールを受光面側から見た要部平面図である。
【図１−３】図１−３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図である。
【図２−１】図２−１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図２−２】図２−２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図２−３】図２−３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図４−１】図４−１は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図４−２】図４−２は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図４−３】図４−３は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図４−４】図４−４は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。
【図６−１】図６−１は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図６−２】図６−２は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【図６−３】図６−３は、本発明の実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法の一例を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる光起電力素子モジュールおよびその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
【００１８】
実施の形態１．
図１−１は、本発明の実施の形態１にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す要部斜視図である。図１−２は、本発明の実施の形態１にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールを受光面側から見た要部平面図である。図１−３は、本発明の実施の形態１にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す要部断面図であり、図１−１におけるＡ−Ａ断面図である。実施の形態１にかかる太陽電池モジュールは、光透過性を有する第１のモジュール主面材である透明支持体１、両面発電可能な両面発電太陽電池素子２、透明支持体１の平面方向と略平行に設けられた光透過性を有する第２のモジュール主面材である耐候性樹脂膜３、封止樹脂４、素子間接続線５、波長選択性光反射体６を備える。この両面発電太陽電池素子２においては、透明支持体１側の主面を第１主面、耐候性樹脂膜３側の主面を第２主面とする。同様に、この太陽電池モジュールにおいては、透明支持体１側の主面を第１主面、耐候性樹脂膜３側の主面を第２主面とする。
【００１９】
透明支持体１としては、透明ガラスなどの光透過性を有する材料が使用され、例えば板ガラスなどを用いることができる。両面発電太陽電池素子２としては、例えば多結晶シリコン太陽電池セル、単結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン、銅インジウムセレン、カドミウムテルルなどを用い、裏面電極に透明導電膜や裏面の一部分のみに形成された金属電極を用いた太陽電池などを用いることができる。また、両面発電太陽電池素子２は、複数の素子が互いに離間して略一面上に設けられて太陽電池素子アレイを構成している。両面発電太陽電池素子２は、第１主面および前記第２主面から入射する光を吸収して発電する。
【００２０】
耐候性樹脂膜３としては、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を用いることができる。封止樹脂４としては、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を用いることができる。素子間接続線５としては、例えば銅線を用いることができる。
【００２１】
波長選択性光反射体６は、両面発電太陽電池素子２の第２主面よりも耐候性樹脂膜３側に配置され、両面発電太陽電池素子２を透過する波長の光を選択的に反射するとともに、それ以外の波長でかつ両面発電太陽電池素子２で吸収可能な波長の光を透過可能である光反射体である。すなわち、波長選択性光反射体６は、特定の波長の光を選択的に反射し、それ以外の波長の光は透過させる光反射体である。波長選択性光反射体６としては、例えば光反射性を有する干渉性誘電体膜を用いることができる。波長選択性光反射体６の光反射性を有する干渉性誘電体膜としては、誘電率の異なる誘電体層が少なくとも２層以上積層してなる膜を用いることができる。前記の膜としては、例えば、テトラフルオロエチレン（屈折率１．３程度）やポリエチレン、ポリスチレンポリカーボネートなどの密度を変えることにより屈折率を変えた高分子フィルムなどからなり、高屈折率を有する高屈折率層と低屈折率を有する低屈折率層とを交互に積層したものを用いることができる。このような誘電体膜の屈折率を変化させるために無機粒子と有機物との混合体を使用することもできる。このような誘電体積層膜による波長選択性光反射体６に用いる各層の構成材は、光起電力素子の光吸収波長域で光吸収がないことが望ましい。
【００２２】
また、各低屈折率層と各高屈折率層とは、高誘電率の層の屈折率をｎ１、高誘電率の層の膜厚をｔ１、低誘電率の層の屈折率をｎ２、低誘電率の層の膜厚をｔ２、光反射体に垂直入射する光の波長をλ０とすると、下記の数式（２）の条件を満たすように各層の膜厚および屈折率を調整することにより、波長λ０で光反射を生じる波長選択性光反射体６を得ることができる。一般には高屈折率層と低屈折率層との各層の光学膜厚がそれぞれ等しくなるように設計されている。ここで、光学膜厚とは、光が透過する媒質の屈折率をｎ、光が透過する媒質の膜厚をｔとした場合、ｎ×ｔで定義される量である。この光反射体の反射率を高く保つ波長範囲の最適範囲は、太陽電池の波長ごとの発電感度によって異なるため、それに合わせた設計を行う必要がある。
【００２３】
【数２】
0005590965.tif 000003
【００２４】
また、上記の干渉性の誘電体膜での光反射が生じる波長範囲を広げるためには、上記λ０が変化するように徐々に各構成層の屈折率や膜厚を変化させていってもよく、一般的には等差的に、あるいは等比的に膜厚が増加していくように設計されることが多い。このような理由としては、波長選択性光反射体６を構成する全体の層のなかで上記の式を満たす波長で高い反射率を有する層があればその層がその波長の光を反射し、膜厚を変動させることにより、対象とする波長領域全体に対して高い反射率を有する波長選択性光反射体６となるためである。
【００２５】
一般的に、各低屈折率層と高屈折率層の屈折率差が大きい方が、構成層数が小さくても高い反射率を広い波長範囲で得ることができるが、各低屈折率層と高屈折率層の屈折率差が小さい場合は、構成層数を増やすことによって大きな反射率を広い波長領域で得ることができる。
【００２６】
このような干渉性の光反射体としては、例えば、赤外線領域の光を選択的に反射あるいは透過させるホットミラーやコールドミラーといわれるものがある。無機誘電体多層膜のほかにも、例えば特許文献２に示される多層高分子膜があり、実際の商品としては、７００ｎｍよりも長波長の光を反射する住友スリーエム社製Ｎａｎｏ−９０Ｓなどがあるが、第１主面に入射した光のうち光起電力素子を透過する光を反射し、第１主面の反対側から入射する光を透過させる目的のためには、例えば２００μｍ程度の厚みの結晶シリコン太陽電池であれば光吸収が微弱な９００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度の領域で反射率が高く、光吸収が十分大きく光が素子を透過しない９００ｎｍ程度以下の波長領域では光透過性を有するフィルムが好ましい。この波長領域は材料以外にも光発電素子の厚さによっても変化し、例えば結晶シリコン太陽電池の場合であれば１００μｍ程度の厚みの場合は８５０ｎｍ〜１２００ｎｍ程度の長波長の光が吸収されずに透過してしまうため、これに合わせて反射する波長の設計を行う必要がある。
【００２７】
このような光反射体として、例えば屈折率１．６程度のポリスチレンフィルムと屈折率１．４９程度のポリプロピレンとの積層体でこのような干渉性の光反射体を形成するには、各々の光学膜厚を２１０ｎｍから２９０ｎｍ程度の厚さまで徐々に増加するようにしてポリスチレンフィルムとポリプロピレンとを交互に２００層程度を積層することによって９００ｎｍから１２００ｎｍ程度の波長範囲で高い反射率を有する誘電体干渉性光反射体を形成することができる。一般的に、低屈折率層と高屈折率層との屈折率差が大きい方が高い反射率を得ることができるため、屈折率のより低いテトラフルオロエチレンや屈折率のより高いジルコニア含有ポリスチレンなどとの組み合わせにより、さらに反射性に優れた光反射体を作ることができる。
【００２８】
このように、両面発電太陽電池素子２での光吸収係数が小さい波長領域で反射率が高い波長選択性光反射体６を両面発電太陽電池素子２の裏面側(発電効率の低い面側)に配置することにより、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２の第２主面に透過した光を、波長選択性光反射体６により反射させて再び両面発電太陽電池素子２に導くことができる。また、太陽電池モジュールの第２主面から入射した光のうち、両面発電太陽電池素子２での光吸収係数が大きい波長領域の光は、波長選択性光反射体６を透過することができるため、両面発電太陽電池素子２に入射して発電に寄与できる。これにより、発電出力に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。
【００２９】
また、波長選択性光反射体６から反射した光のガラスへの光の入射角θが、下記の数式（３）の条件を満たす角度θＣ（臨界角）以上となるように、正反射性の高い波長選択性光反射体６が太陽電池モジュールの受光面に対してなす角αを一定以上の角度、θＣ／２以上の角度となるように斜面（光反射面）を形成することにより、両面発電太陽電池素子２の領域以外の領域に入射して太陽電池モジュールの第２主面側に到達した光の一部が大気とモジュール界面や波長選択性光反射体６により反射され、両面発電太陽電池素子２に導光されるようになり、発電出力に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。したがって、波長選択性光反射体６は、平面状であってもよいが、太陽電池モジュールの受光面と下記の数式（４）で示す角度αＣ以上の角度をなす光反射面によって構成してもよく、素子間の間隔等により発電出力に有利な方を選択することができる。また、実際の発電環境ではモジュール表面に対する入射角は一定ではなく、また、モジュール表面に対して垂直入射する光のみではなく、モジュール表面が必ずしも平坦ではないため、垂直入射光以外の光についても上述のθが臨界角以上となるように、太陽電池モジュールの受光面と下記の数式（４）で示す角度αｃ以上の角度をなす光反射面によって構成することが好ましい。
【００３０】
【数３】
0005590965.tif 000004
【００３１】
【数４】
0005590965.tif 000005
【００３２】
例えば、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は、光発電素子間の間隔は、光電変換効率を重視した場合１ミリメートル以下と狭く、素子間に入射した光を反射させて素子に導くことによる利得があまり大きくない。この場合は、モジュールにおける光入射面とは反対の面全体に波長選択性光反射体６を平面状に形成してもよい。この場合、アモルファスシリコンは人間の目に見える可視光のうち一部を透過し、波長選択性光反射体６は可視光全体を透過するため、屋外の光を取り入れることができるシースルー太陽電池を作製することができ、意匠性を向上させることができる。
【００３３】
例えば、太陽電池モジュールの透明媒質が一般的なガラスとエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）により構成されている場合は、太陽電池モジュールの透明媒質の屈折率は約１．５であることから臨界角は４２度となる。そして、効率的な導光のためには、波長選択性光反射体６の斜面（光反射面）が太陽電池モジュールの表面となす角度は２１度以上となる必要がある。
【００３４】
その一方で、受光面に対して上述の数式（４）で示す角度αＣ以上の角度をなす波長選択性光反射体６での反射光はガラス−大気界面で反射され、受光面に対して平行方向に導光される。ここで、太陽電池モジュールの表面と光反射体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太陽電池素子に導光され易くなるとともにモジュール表面に入射する光が垂直入射でなくとも反射体に反射された光がガラス大気−界面に臨界角以上の角度で入射させることができるようになる。また、その一方で、太陽電池モジュールの表面と波長選択性光反射体６の斜面（光反射面）とのなす角度が大きくなりすぎると、隣接する波長選択性光反射体６の斜面（光反射面）との間で光が多重反射し、波長選択性光反射体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。
【００３５】
このため、すでに特許文献１でも示されているように、波長選択性光反射体６を受光面に対して３０度程度の角度をなすように配置することによって、太陽電池モジュールの表面に垂直に入射した光の、受光面と平行な方向への導光距離が長くなり、特に発電出力の向上にとって好ましい。干渉性誘電体膜を波長選択性光反射体６として用いる場合に上記のような太陽電池モジュールの表面に対して一定以上の角度をなすように波長選択性光反射体６を配置した場合は、波長選択性光反射体６への光の入射角が垂直入射（入射角０度）とならないため、干渉性誘電体膜の反射波長領域はより短波長に移動する。このため、太陽電池モジュール内の光閉じ込めに有効なモジュール受光面材料に対する臨界角以上となる光の反射率を、目的となる波長λθで向上させるためには、誘電体反射膜への光の入射角をθ、誘電体反射膜中での屈折角をβ、反射体が存在している媒質の屈折率をｎｍとし、誘電体反射膜の繰り返し単位一つあたりの実効屈折率をｎｅ、高誘電率の層の屈折率をｎ１’、高誘電率の層の膜厚をｔ１’、低誘電率の層の屈折率をｎ２’、低誘電率の層の膜厚をｔ２’、誘電体反射膜へ垂直入射した光の反射光の中心波長をθ０’としたとき、干渉性誘電体膜の各繰り返し単位となる一対の高屈折率層と低屈折率層の各１層ずつの光学膜厚の和（ｎ１’×ｔ１’＋ｎ２’×ｔ２’）が、概ね下記の数式（５）を満たす膜厚以上とすることによってさらに高い効果を得ることができる。
【００３６】
【数５】
0005590965.tif 000006
【００３７】
具体的には、屈折率１．６程度のポリスチレンフィルムと屈折率１．４９程度のポリプロピレンフィルムとの積層体でこのような干渉性の波長選択性光反射体６を形成するには、各々の光学膜厚を４２０ｎｍから５８０ｎｍ程度の厚さまで除除に増加するようにして交互に２００層程度を積層することによって、入射角６０度、波長４００ｎｍから１１００ｎｍ程度の範囲で高い反射率を有する干渉性誘電体からなる波長選択性光反射体６を形成することができる。
【００３８】
特に、この干渉性誘電体膜は、太陽電池モジュールの受光面に垂直な成分の光は反射して有効に太陽電池素子に導光する一方で、ガラス−大気界面で有効に反射されて太陽電池素子に有効に導光される光成分は透過率が高くなるため、導光される光の光路は妨げない一方で、太陽電池素子に有効に導光されない太陽電池モジュールの受光面に対して垂直に近い成分の光は選択的に反射して、太陽電池素子に導光することができるという効果を有する。このため、長距離にわたって光を伝送することができるという優れた効果を有する。
【００３９】
上記の干渉性の誘電体膜での光反射が生じる波長範囲を広げるためには、上記λθが変化するように徐々に各構成層の屈折率や膜厚を変化させていってもよく、一般的には等差的に、あるいは等比的に膜厚が増加していくように設計されることが多い。このような理由としては、波長選択性光反射体６を構成する全体の層のなかで上記の式を満たす波長で高い反射率を有する層があればその層がその光学膜厚に対応する波長の光を反射し、膜厚を変動させることによりその光学膜厚に対応する波長領域全体に対して高い反射率を有する波長選択性光反射体６となるためである。
【００４０】
以上のように構成された実施の形態１にかかる太陽電池モジュールにおいては、光反射性を有する干渉性誘電体膜からなる波長選択性光反射体６を、太陽電池モジュールの裏面の耐候性樹脂膜３と封止樹脂４との間に備える。これにより第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２の第２主面側に透過した光の一部を、波長選択性光反射体６により反射させ、両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。
【００４１】
また、太陽電池モジュールの第２主面から入射した光の大部分が波長選択性光反射体６を透過することにより、直接またはモジュール−大気界面で反射して両面発電太陽電池素子２へ再入射する。これにより、第２主面から入射した光を発電に寄与させることができる。
【００４２】
したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールの第１主面および第２主面から入射した光を発電に寄与させることができるとともに、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２を透過した光を両面発電太陽電池素子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た太陽電池モジュールが実現されている。
【００４３】
また、波長選択性光反射体６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度αＣ以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成されてもよい。これにより、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光の一部を、モジュール−大気界面の臨界角よりも大きい角度となるように、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の領域の波長選択性光反射体６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−大気界面で反射させて両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。これにより、非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高め、さらに発電出力の増大が図ることができる。そして、非発電領域の広さをより広く取ることで、より発電出力を向上させることもできる。このような波長選択性光反射体６の表面形状は、例えばモジュール表面に平行な方向に延びる三角柱が平行に並んだ形状が好ましい。
【００４４】
また、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールにおいては、波長選択性光反射体６として誘電体を用いることにより、隣接する太陽電池モジュール間の耐電圧性、絶縁性を高めながら、高い光閉じ込め構造を得ることができる。
【００４５】
また、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールにおいては、波長選択性光反射体６として誘電体を用いることにより、光反射体として金属膜を用いる場合のように封止材の酸化による光反射率の劣化が生じず、高い信頼性を有する太陽電池モジュールが実現されている。
【００４６】
また、一般的に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光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールでは、反射体として、例えば一般的な光起電力素子の光吸収領域である可視領域の光を透過させる波長選択性光反射体６を用いることにより、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した可視領域の光がモジュールを透過することができる。これにより、非発電領域にシースルー性を持たせることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールが実現される。
【００４７】
したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュールにおける両主面から入射した光を有効に利用でき、かつ従来は透過により無駄にしていた光を有効に利用することができ、発電出力および意匠性に優れた太陽電池モジュールが実現されている。
【００４８】
なお、上記においては、波長選択性光反射体６を両面発電太陽電池素子２の第２主面よりも耐候性樹脂膜３側であって耐候性樹脂膜３の内側に設けたが、波長選択性光反射体６を耐候性樹脂膜３の外側に設けてもよい。
【００４９】
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の作製方法を、両面発電太陽電池素子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の作製方法の一例を説明する断面図である。
【００５０】
まず、２つのセル２において一方のセル２の表側電極と他のセル２の裏側電極との間（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、各電極と導線とを半田付けすることにより、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。
【００５１】
つぎに、透明支持体１の上、たとえば透明ガラス基板の上に、封止樹脂４としてのシート状のエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）を載せ、さらに上記の一繋ぎになった複数のセル２を発電効率が高い側の受光面（第１受光面）が透明ガラス基板側となるように載置する（図２−１）。この上から、封止樹脂４として別のＥＶＡシートを載せ、波長選択性光反射体６として干渉性誘電体フィルムを接着した耐候性樹脂膜３としての耐候性ポリエチレンテレフタラートフィルムを、干渉性誘電体フィルムがＥＶＡ側になるように載置する。
【００５２】
つぎに、波長選択性光反射体６に凹凸を付ける場合は、この上に凹凸がついた硬質の板、例えば２０μｍ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、ピラミッド型の凹凸面は、透明ガラス基板の面内と一定以上の角度をなすように形成されている。波長選択性光反射体６に凹凸を付けない場合は、平板状の金型（図示せず）を重ねる。
【００５３】
そして、上記積層物の全体をダイアフラムによって挟み、減圧下で封止材の軟化点以上の温度に加熱し、封止剤を軟化させて、透明ガラス基板と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ＥＶＡシート間を圧着する（図２−３）。これにより、セル２の第２主面側で、波長選択性光反射体６としての反射性誘電体フィルムがセル２の受光面に対して一定以上の角度をなすような構造を形成することができる。また、波長選択性光反射体６に凹凸を付けない場合は、太陽電池モジュールの第２主面側で、波長選択性光反射体６としての反射性誘電体フィルムが平板状とされた構造（図１−３参照）を形成することができる。
【００５４】
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の製造方法においては、光反射性を有する干渉性誘電体膜からなる波長選択性光反射体６を、太陽電池モジュールの裏面の耐候性樹脂膜３と封止樹脂４との間に形成する。これにより第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２の第２主面側に透過した光の一部を、波長選択性光反射体６により反射させ、両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。
【００５５】
また、太陽電池モジュールの第２主面から入射した光の大部分が波長選択性光反射体６を透過することにより、直接またはモジュール−大気界面で反射して両面発電太陽電池素子２へ再入射する。これにより、第２主面から入射した光を発電に寄与させることができる。
【００５６】
したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールの第１主面および第２主面から入射した光を発電に寄与させることができるとともに、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２を透過した光を両面発電太陽電池素子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た太陽電池モジュールを作製することができる。
【００５７】
また、波長選択性光反射体６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度αＣ以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成してもよい。これにより、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光の一部を、モジュール−大気界面の臨界角よりも大きい角度となるように、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の領域の波長選択性光反射体６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−大気界面で反射させて両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。これにより、非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高め、さらに発電出力の増大が図ることができる。そして、非発電領域の広さをより広く取ることで、より発電出力を向上させることもできる。このような波長選択性光反射体６の表面形状は、例えばモジュール表面に平行な方向に延びる三角柱が平行に並んだ形状が好ましい。
【００５８】
また、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、波長選択性光反射体６として誘電体を用いることにより、隣接する太陽電池モジュール間の耐電圧性、絶縁性を高めながら、高い光閉じ込め構造を得ることができる。
【００５９】
また、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、波長選択性光反射体６として誘電体を用いることにより、光反射体として金属膜を用いる場合のように封止材の酸化による光反射率の劣化が生じず、高い信頼性を有する太陽電池モジュールを作製することができる。
【００６０】
また、一般的に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光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法では、反射体として、例えば一般的な光起電力素子の光吸収領域である可視領域の光を透過させる波長選択性光反射体６を用いることにより、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した可視領域の光がモジュールを透過することができる。これにより、非発電領域にシースルー性を持たせることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。
【００６１】
したがって、実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールにおける両主面から入射した光を有効に利用でき、かつ従来は透過により無駄にしていた光を有効に利用することができ、発電出力および意匠性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。
【００６２】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。実施の形態２にかかる太陽電池モジュールは、透明支持体１、両面発電可能な両面発電太陽電池素子２、耐候性樹脂膜３、封止樹脂１４、素子間接続線５、波長選択性光反射体小片１６を備える。この太陽電池モジュールにおいては、透明支持体１側の主面を第１主面、耐候性樹脂膜３側の主面を第２主面とする。
【００６３】
透明支持体１としては、透明ガラスなどの光透過性を有する材料が使用され、例えば屈折率が１．５程度の板ガラスなどを用いることができる。両面発電太陽電池素子２としては、例えば単結晶シリコン太陽電池セルなどの結晶系シリコン太陽電池セルを用いることができる。耐候性樹脂膜３としては、例えば透明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を用いることができる。封止樹脂１４としては、例えば屈折率が１．５程度のエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いることができる。素子間接続線５としては、例えば銅線を用いることができる。
【００６４】
波長選択性光反射体小片１６は、隣接する両面発電太陽電池素子２間に対応する領域および両面発電太陽電池素子２の第２主面よりも耐候性樹脂膜３側に配置され、両面発電太陽電池素子２を透過する波長の光を選択的に反射するとともに、それ以外の波長でかつ両面発電太陽電池素子２で吸収可能な波長の光を透過可能である光反射体である。すなわち、波長選択性光反射体小片１６は、特定の波長の光を選択的に反射し、それ以外の波長の光は透過させる光反射体である。波長選択性光反射体６としては、正反射性を有する光反射体として例えばチタニア粒子膜、屈折率１．３程度のテトラフルオロエチレンやポリエチレンの密度や含有無機粒子などを変えることにより屈折率を変えたフィルムを積層した誘電体などを用いることができる。また、波長選択性光反射体小片１６としては、一般的な光起電力素子の光吸収領域である可視領域の光を透過させる光反射体を用いることができる。そして、波長選択性光反射体小片１６は、隣接する両面発電太陽電池素子２の間および両面発電太陽電池素子２の裏面側に配置されている。
【００６５】
ここで、波長選択性光反射体小片１６から反射した光の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θＣ（臨界角）以上となるように、正反射性の高い波長選択性光反射体小片１６が太陽電池モジュールの受光面に対してなす角αを一定以上の角度、θＣ／２以上の角度となるように斜面（光反射面）を形成することにより、両面発電太陽電池素子２の領域以外の領域に入射して太陽電池モジュール裏面に到達した光が反射され両面発電太陽電池素子２に導光されるようになり、発電出力に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。したがって、波長選択性光反射体小片１６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度αＣ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。
【００６６】
両面発電太陽電池素子２の厚さとしては、３００ｎｍ〜５００μｍ程度であり、この両面発電太陽電池素子２を封止する封止樹脂１４の厚みは１００μｍ〜数ミリ程度であることが一般的である。このことから、波長選択性光反射体小片１６の大きさとしては、光の干渉が生じない数μｍ以上の大きさであり、また封止樹脂１４に入りきる数ミリメートル程度以下の大きさであり、また厚みとしては数μｍ〜数百μｍとなる。ただし、太陽電池モジュールの構成に合わせて適宜変更可能である。
【００６７】
以上のように構成された実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、波長選択性光反射体小片１６を、封止樹脂１４における隣接する両面発電太陽電池素子２の間の領域および両面発電太陽電池素子２の第２主面側の領域に備える。ここで、波長選択性光反射体小片１６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度αＣ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。
【００６８】
これにより、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光の一部を、モジュール−大気界面の臨界角よりも大きい角度となるように、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の領域の波長選択性光反射体小片１６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−大気界面で反射させて両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。
【００６９】
また、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２の第２主面側に透過した光の一部を、両面発電太陽電池素子２の第２主面側の領域の波長選択性光反射体小片１６により反射させ、両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。
【００７０】
また、太陽電池モジュールの第２主面から入射した光の大部分が封止樹脂１４における隣接する両面発電太陽電池素子２の間の領域および両面発電太陽電池素子２の第２主面側の領域の波長選択性光反射体小片１６を透過することにより、直接またはモジュール−大気界面で反射して両面発電太陽電池素子２へ再入射する。これにより、第２主面から入射した光を発電に寄与させることができる。
【００７１】
したがって、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールの第１主面および第２主面から入射した光を発電に寄与させることができるとともに、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２を透過した光および非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子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た太陽電池モジュールが実現されている。
【００７２】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができるため、非発電領域の両面発電太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、両面発電太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。
【００７３】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、光反射体の傾斜面が連続膜でなく小片で構成されることにより、反射体に曲げ応力が生じず、光反射体の積層誘電体膜の剥離を防ぐことができる。
【００７４】
また、一般的に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光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールでは、反射体として、例えば一般的な光起電力素子の光吸収領域である可視領域の光を透過させる波長選択性光反射体小片１６を用いることにより、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した可視領域の光がモジュールを透過することができる。これにより、非発電領域にシースルー性を持たせることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールが実現される。
【００７５】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールを透過する透過光の波長領域を変えて、透過光の色を制御することによりデザイン性を更に向上させることができる。
【００７６】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、波長選択性光反射体小片１６として誘電体を用いることにより、隣接する太陽電池モジュール間の耐電圧性、絶縁性を高めながら、高い光閉じ込め構造を得ることができる。
【００７７】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、波長選択性光反射体小片１６として誘電体を用いることにより、光反射体として金属膜を用いる場合のように封止材の酸化による光反射率の劣化が生じず、高い信頼性を有する太陽電池モジュールが実現されている。
【００７８】
したがって、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュールにおける両主面から入射した光を有効に利用でき、かつ従来は透過により無駄にしていた光を有効に利用することができ、発電出力および意匠性に優れた太陽電池モジュールが実現されている。
【００７９】
なお、封止樹脂１４における両面発電太陽電池素子２の第２主面側の領域には太陽電池モジュールの受光面と略平行な光反射面を有する波長選択性光反射体小片１６を配置し、封止樹脂１４における隣接する両面発電太陽電池素子２の間の領域には太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度αＣ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波長選択性光反射体小片１６を配置してもよい。この場合も上記の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールと同様の効果を得ることができる。
【００８０】
以上のような実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの作製方法を、両面発電太陽電池素子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の作製方法を説明する断面図である。
【００８１】
まず、２つのセル２において一方のセル２の表側電極と他のセル２の裏側電極との間（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、各電極と導線とを半田付けすることにより、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。
【００８２】
透明支持体１としての透明ガラス基板の上に封止樹脂１４となるエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）シート１４ａを載置する。ここで、ＥＶＡシート１４ａの片面にはピラミッド形状になるようにエンボス加工が施されており、このピラミッド形状が上を向くように載置する。また、ピラミッド形状の凹凸面は、透明ガラス基板と一定以上の角度をなすように形成されている。
【００８３】
つぎに、ＥＶＡシート１４ａ上に、上記の一繋ぎになった複数のセル２を、発電効率が高い側の受光面が透明ガラス基板側となるように載置する（図４−１）。
【００８４】
つぎに、ＥＶＡシート１４ａにおける隣接するセル２間の領域に波長選択性光反射体小片１６を撒く（図４−２）。波長選択性光反射体小片１６は、エンボス加工面のピラミッド形状の凹凸面に沿って配置する。波長選択性光反射体小片１６としては、例えば屈折率１．６程度のポリスチレンフィルムと屈折率１．４９程度のポリプロピレンとを、各々の光学膜厚を２１０ｎｍから２９０ｎｍ程度の厚さまで徐々に増加するようにしてポリスチレンフィルムとポリプロピレンとを交互に２００層程度を積層したものを１ミリメートル角程度に裁断したフィルム片を用いる。
【００８５】
つぎに、波長選択性光反射体小片１６として上記のフィルム片が混入されるとともに片面がエンボス加工されたエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）シート１４ｂを、エンボス加工された面をセル２に向けて載置する。さらに、この上に、耐候性樹脂膜３としての耐候性ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムや水分バリア層を有する積層体を耐候性ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムを外側に向けて載置する（図４−３）。このようなフィルム片入りＥＶＡシート１４ｂは、フィルム片をエチレンビニルアセテート原料液に加えることで作製することができる。
【００８６】
つぎに、各部材を積層した積層体を、ダイアフラムに挟み、減圧下で封止材の軟化点以上の温度に加熱することで封止材であるＥＶＡシート１４ａ、１４ｂを軟化させる。そして、透明ガラス基板と耐候性ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムとの間に圧力を加えてＥＶＡシート１４ａとＥＶＡシート１４ｂ間とを圧着する（図４−４）。
【００８７】
あらかじめ封止材を、反射光のモジュール−大気界面への入射角が臨界角以上となるような斜面を持った凹凸形状に成形しておくことにより、隣接するセル２間で波長選択性光反射体小片１６が太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度をなすような構造を形成することができる。
【００８８】
ＥＶＡシート１４ｂの形成時においては、フィルム片の主面の向きが該シートと平行方向になりやすい。このため、上記の圧着の際に、ＥＶＡシート１４ａおよびＥＶＡシート１４ｂが軟化した状態で平板同士を平行方向に移動させることにより、ＥＶＡシート１４ｂ内に含まれる波長選択性光反射体小片１６が透明ガラス基板と一定以上の角度をなすようにできる。
【００８９】
これにより、セル２の第２主面側および隣接するセル２間で波長選択性光反射体小片１６の光反射面がセル２の受光面に対してなす角度を調整して、一定以上の角度をなすような構造を形成することができる。
【００９０】
以上のように構成された実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、波長選択性光反射体小片１６を、封止樹脂１４における隣接する両面発電太陽電池素子２の間の領域および両面発電太陽電池素子２の第２主面側の領域に形成する。ここで、波長選択性光反射体小片１６は、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度αＣ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。
【００９１】
これにより、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光の一部を、モジュール−大気界面の臨界角よりも大きい角度となるように、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の領域の波長選択性光反射体小片１６により太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−大気界面で反射させて両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。
【００９２】
また、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２の第２主面側に透過した光の一部を、両面発電太陽電池素子２の第２主面側の領域の波長選択性光反射体小片１６により反射させ、両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。
【００９３】
また、太陽電池モジュールの第２主面から入射した光の大部分が封止樹脂１４における隣接する両面発電太陽電池素子２の間の領域および両面発電太陽電池素子２の第２主面側の領域の波長選択性光反射体小片１６を透過することにより、直接またはモジュール−大気界面で反射して両面発電太陽電池素子２へ再入射する。これにより、第２主面から入射した光を発電に寄与させることができる。
【００９４】
したがって、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールの第１主面および第２主面から入射した光を発電に寄与させることができるとともに、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２を透過した光および非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子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た太陽電池モジュールを作製することができる。
【００９５】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールにおいては、非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができるため、非発電領域の両面発電太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、両面発電太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。
【００９６】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、光反射体の傾斜面が連続膜でなく小片で形成するため、光反射体に曲げ応力が生じず、光反射体の積層誘電体膜の剥離を防ぐことができる。
【００９７】
また、一般的に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光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、一般的な光起電力素子の光吸収領域である可視領域の光を透過させる波長選択性光反射体小片１６を用いているため太陽電池素子２間の非発電領域に入射した光がモジュールを透過することができる。これにより、非発電領域にシースルー性を持たせることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。
【００９８】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールを透過する透過光の波長領域を変えて、透過光の色を制御することによりデザイン性を更に向上させることができる。
【００９９】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、波長選択性光反射体小片１６として誘電体を用いることにより、金属による反射体に比べて、隣接する太陽電池モジュール間の耐電圧性、絶縁性を高めながら、高い光閉じ込め構造を得ることができる。
【０１００】
また、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、波長選択性光反射体小片１６として誘電体を用いることにより、光反射体として金属膜を用いる場合のように封止材の酸化による光反射率の劣化が生じず、高い信頼性を得ることができる。
【０１０１】
したがって、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール製造方法によれば、太陽電池モジュールにおける両主面から入射した光を有効に利用でき、かつ従来は透過により無駄にしていた光を有効に利用することができ、発電出力および意匠性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。
【０１０２】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３にかかる光起電力素子モジュールである太陽電池モジュールの構成を示す断面図である。実施の形態３にかかる太陽電池モジュールは、透明支持体１、両面発電可能な両面発電太陽電池素子２、耐候性樹脂膜３、封止樹脂２４、素子間接続線５、光反射体２６ａ、波長選択性光反射体２６ｂを備える。この太陽電池モジュールにおいては、透明支持体１側の主面を第１主面、耐候性樹脂膜３側の主面を第２主面とする。
【０１０３】
透明支持体１としては、透明ガラスなどの光透過性を有する材料が使用され、例えば屈折率が１．５程度の板ガラスなどを用いることができる。両面発電太陽電池素子２としては、例えば単結晶シリコン太陽電池セルなどの結晶系シリコン太陽電池セルを用いることができる。耐候性樹脂膜３としては、例えば透明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を用いることができる。封止樹脂２４としては、例えば屈折率が１．５程度のエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いることができる。素子間接続線５としては、例えば銅線を用いることができる。
【０１０４】
波長選択性光反射体２６ｂは、両面発電太陽電池素子２を透過する波長の光を選択的に反射するとともに、それ以外の波長でかつ両面発電太陽電池素子２で吸収可能な波長の光を透過可能である光反射体である。すなわち、波長選択性光反射体２６ｂは、特定の波長の光を選択的に反射し、それ以外の波長の光は透過させる光反射体である。光反射体２６ａは光反射体であり、波長選択性を有していてもよく、波長選択性光反射体２６ｂとともに例えば光反射性を有する干渉性誘電体膜を用いることができる。また、反射体２６ａは、連続膜によって光起電力素子モジュールの裏面の光起電力素子間にあたる部分に形成されていてもよいが、以下では小片とした場合について記述する。光反射体２６ａとしては、反射率の高い金属膜や二酸化チタン粒子を用いることができる。
【０１０５】
光反射性を有する干渉性誘電体膜としては、誘電率の異なる誘電体層が少なくとも２層以上積層してなる膜を用いることができる。前記の膜としては、例えば、シリカ、ジルコニア、チタニアなどの無機膜からなり、高屈折率を有する高屈折率層と低屈折率を有する低屈折率層とを交互に積層したものや、テトラフルオロエチレン（屈折率１．３程度）やポリエチレン、ポリスチレンポリカーボネートなどの密度を変えることにより屈折率を変えた高分子フィルムなどからなり、高屈折率を有する高屈折率層と低屈折率を有する低屈折率層とを交互に積層したものを用いることができる。このような誘電体膜の屈折率を変化させるためにシリカ、ジルコニア、チタニアなどの無機膜との積層体、あるいは無機粒子と有機物との混合体を使用することもできる。このような誘電体積層膜による光反射体２６ａおよび波長選択性光反射体２６ｂに用いる各層の構成材は、光起電力素子の光吸収波長域で光吸収がないことが望ましい。
【０１０６】
また、各低屈折率層と各高屈折率層とは、高誘電率の層の屈折率をｎ１、高誘電率の層の膜厚をｔ１、低誘電率の層の屈折率をｎ２、低誘電率の層の膜厚をｔ２、光反射体２６ａ、波長選択性光反射体２６ｂでの光反射波長をλ０とすると、上記の数式（２）の条件を満たすように各層の膜厚および屈折率を調整することにより、波長λ０で光反射を生じる光反射体２６ａおよび波長選択性光反射体２６ｂを得ることができる。一般には高屈折率層と低屈折率層との各層の光学膜厚がそれぞれ等しくなるように設計されている。この光反射体の反射率を高く保つ波長範囲の最適範囲は、太陽電池の波長ごとの発電感度によって異なるため、それに合わせた設計を行う必要がある。
【０１０７】
また、上記の干渉性の誘電体膜での光反射が生じる波長範囲を広げるためには、上記λ０が変化するように徐々に各構成層の屈折率や膜厚を変化させていってもよく、一般的には等差的に、あるいは等比的に膜厚が増加していくように設計されることが多い。このような理由としては、光反射体２６ａおよび波長選択性光反射体２６ｂを構成する全体の層のなかで上記の式を満たす波長で高い反射率を有する層があればその層がその波長の光を反射し、膜厚を変動させることにより、対象とする波長領域全体に対して高い反射率を有する光反射体２６ａおよび波長選択性光反射体２６ｂとなるためである。
【０１０８】
一般的に、各低屈折率層と高屈折率層の屈折率差が大きい方が、構成層数が小さくても高い反射率を広い波長範囲で得ることができるが、各低屈折率層と高屈折率層の屈折率差が小さい場合は、構成層数を増やすことによって大きな反射率を広い波長領域で得ることができる。
【０１０９】
このような干渉性の光反射体としては、例えば、赤外線領域の光を選択的に反射あるいは透過させるホットミラーやコールドミラーといわれるものがある。無機誘電体多層膜のほかにも、例えば特許文献２に示される多層高分子膜があり、実際の商品としては、７００ｎｍよりも長波長の光を反射する住友スリーエム社製Ｎａｎｏ−９０Ｓなどがあるが、第１主面に入射した光のうち光起電力素子を透過する光を反射し、第１主面の反対側から入射する光を透過させる目的のためには、例えば２００μｍ程度の厚みを持つ結晶シリコン太陽電池であれば光吸収が微弱な９００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度の領域で反射率が高く、光吸収が十分大きく光が素子を透過しない９００ｎｍ程度以下の波長領域では光透過性を有するフィルムが好ましい。この波長領域は材料以外にも光発電素子の厚さによっても変化し、例えば結晶シリコン太陽電池の場合であれば１００μｍ程度の厚みの場合は８５０ｎｍ〜１２００ｎｍ程度の長波長の光の一部が吸収されずに透過してしまうため、これに合わせて反射する波長の設計を行う必要がある。
【０１１０】
このような光反射体として、干渉性誘電体膜を用いて高い反射率を有するものを形成するためには、具体的には例えば屈折率約２．５の二酸化チタン膜と屈折率約１．４５の酸化シリコン膜とをこれらの光学膜厚がともに２５０ｎｍとなるように蒸着により光起電力素子の上に交互に１１層程度以上積層することにより、８００ｎｍ〜１２００ｎｍの波長範囲における光の反射が高く、かつ光反射体への入射角において０度の光の反射が高い光反射体を形成することができる。
【０１１１】
この際、３００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域の光のシリコンに対する光吸収量、および感度を増大させるために、両面発電太陽電池素子２における第２主面側の表面には反射防止膜および不活性化膜（パッシベーション膜）としてシリコン窒化膜やアモルファスシリコンと酸化スズの積層膜やシリコン酸化膜と二酸化チタン膜との積層膜などが形成されていることが好ましい。具体的には、約３０ｎｍ程度のシリコン酸化膜と２０ｎｍ程度の二酸化チタン膜が第２主面側の表面に形成された単結晶シリコン太陽電池の第２主面側表面上に、屈折率約２．５の二酸化チタン膜と屈折率約１．４５の酸化シリコン膜とを、酸化シリコン膜が最外層となるように且つこれらの光学膜厚がともに２５０ｎｍとなるように電子ビーム蒸着などにより交互に１１層程度以上積層する。これにより、太陽電池モジュールの第２主面から入射してくる光と、シリコンの吸収が少なく光反射体で反射する波長領域の光とで発電することができる。このような８００ｎｍ以上の波長の光を反射する誘電体積層膜の例としては国際公開第２００３／００１６０９号等がある。
【０１１２】
また、例えば屈折率１．６程度のポリスチレンフィルムと屈折率１．４９程度のポリプロピレンとのような屈折率の差が小さい積層体でこのような干渉性の光反射体を形成するには、各々の光学膜厚を２００ｎｍから３００ｎｍ程度の厚さまで等差的に増加するようにしてポリスチレンフィルムとポリプロピレンとを交互に２５０層程度積層することによって８００ｎｍから１２００ｎｍ程度の波長範囲で高い反射率を有する誘電体干渉性光反射体を形成することができる。一般的に、低屈折率層と高屈折率層との屈折率差が大きい方が高い反射率を得ることができるため、屈折率のより低いテトラフルオロエチレンや屈折率のより高いジルコニア含有ポリスチレンなどとの組み合わせにより、さらに反射性に優れた光反射体を作ることができる。
【０１１３】
光起電力素子の第１主面もしくは第２主面の表面が反射防止などのために凹凸構造を持つ場合、光反射体２６ａおよび波長選択性光反射体２６ｂへの光の入射角が垂直入射（入射角０度）とならないため、干渉性誘電体膜の反射率は低下する。このため、誘電体反射膜への光の入射角をβとしたとき、干渉性誘電体膜の各繰り返し単位となる一対の高屈折率層と低屈折率層の各１層ずつの光学膜厚の和を、概ね上記の数式（５）を満たす膜厚以上とすることによってさらに高い効果を得ることができる。
【０１１４】
具体的には、例えば、概ねシリコンの（１００）となる角度でスライスされた単結晶シリコンウェハ上に形成されたシリコン（１１１）面は、シリコン（１００）面に対しおおよそ５４．７度の角度をなす。このため、第１主面の（１００）面に対して垂直入射した光は（１１１）からなるピラミッド状の凹凸構造から形成される第１主面を有する太陽電池素子に入射し、その反対側の面に対して入射角約４０度で光が入射する。この場合、屈折率１．６程度のポリスチレンフィルムと屈折率１．４９程度のポリプロピレンとの積層体でこのような干渉性の光反射体２６ａおよび波長選択性光反射体２６ｂを形成するには、各々の光学膜厚を約２４０ｎｍから３６０ｎｍ程度の厚さまで徐々に増加するようにして交互に２５０層程度を積層することによって、入射角約４５度、おおよそ波長８００ｎｍから１２００ｎｍ程度の範囲で高い反射率を有する干渉性誘電体膜からなる光反射体２６ａおよび波長選択性光反射体２６ｂを形成することができる。
【０１１５】
特に、この干渉性誘電体膜は、太陽電池モジュールの受光面に垂直な成分の光は反射して有効に太陽電池素子に導光する一方で、ガラス−大気界面で反射されて太陽電池素子に有効に導光される光成分は透過率が高くなるため、導光される光の光路は妨げない一方で、太陽電池素子に有効に導光されない太陽電池モジュールの受光面に対して垂直に近い成分の光は選択的に反射して、太陽電池素子に導光することができるという効果を有する。このため、長距離にわたって光を伝送することができるという優れた効果を有する。
【０１１６】
また、波長選択性光反射体２６ｂとしては、例えばチタニア粒子膜、屈折率１．３程度のテトラフルオロエチレンやポリエチレンの密度や含有無機粒子などを変えることにより屈折率を変えたフィルムを積層した波長選択性を有する干渉性誘電体反射膜を用いることができる。波長選択性を有さない光反射体２６ａとしてアルミフォイルなどの金属箔を用いることができる。そして、この場合、光反射体２６ａは、両面発電太陽電池素子２の正極と負極、素子間接続線５間を短絡しないように隣接する両面発電太陽電池素子２間の領域および両面発電太陽電池素子２よりも裏面側において隣接する両面発電太陽電池素子２間に対応する領域の封止樹脂２４中に複数列に配置されている。
【０１１７】
ここで、光反射体２６ａから反射した光の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θＣ（臨界角）以上となるように、正反射性の高い光反射体２６ａを太陽電池モジュールの受光面に対して一定以上の角度、θｃ／２以上の角度がつくように斜面（光反射面）を形成する。これにより、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光の一部を、光反射体２６ａにより太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−大気界面で反射させて両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。また、太陽電池モジュールの第２主面から入射した光の大部分が光反射体２６ａが保持された領域で反射され、モジュール第２主面表面で再反射し、波長選択性光反射体２６ｂを透過することにより第２主面から入射した光を発電に寄与させることができる。したがって、隣接する光起電力素子間の領域に存在する光反射体２６ａが、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度αＣ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ことによってモジュール第２主面からの入射光をセル第２主面で受光し発電すると共に、隣接する光起電力素子間の領域に入射した光を光起電力素子に導くことができ、発電出力に優れた太陽電池モジュールを達成できる。
【０１１８】
両面発電太陽電池素子２の厚さとしては、３００ｎｍ〜５００μｍ程度であり、この両面発電太陽電池素子２を封止する封止樹脂２４の厚みは１００μｍ〜数ミリ程度であることが一般的である。このことから、光反射体２６ａの大きさとしては、光の干渉が生じない数μｍ以上の大きさであり、また封止樹脂２４に入りきる数ミリメートル程度以下の大きさであり、また厚みとしては数μｍ〜数百μｍとなる。ただし、太陽電池モジュールの構成に合わせて適宜変更可能である。また、金属による高い反射率の利点を生かし、光反射体２６ａとして金属箔等を用いた場合は、両面発電太陽電池素子２の正極と負極の間を短絡しないようにするために５０ｍｍ以下の大きさが望ましい。
【０１１９】
また、波長選択性光反射体２６ｂは、両面発電太陽電池素子２の裏面(発電効率の低い面)に設けられる。波長選択性光反射体２６ｂは、両面発電太陽電池素子２を透過して該両面発電太陽電池素子２の裏面に到達した光を反射して、両面発電太陽電池素子２に再度入射させて、太陽電池素子２に吸収させる。その一方で、太陽電池モジュールの第２主面から入射してきた光の大部分は、波長選択性光反射体２６ｂを透過して両面発電太陽電池素子２に吸収されて発電に寄与する。このため、太陽電池モジュールにおける両主面から入射した光を有効に利用でき、かつ従来は透過により無駄にしていた光を有効に利用することができる。
【０１２０】
また、太陽電池素子を光が透過する場合は、透過光が熱に変換されて住宅の屋根等の太陽電池モジュールの設置場所の温度が上昇する。しかし、本発明によれば透過光のエネルギー量を減らすことができるため透過光による温度上昇を抑制することができる。
【０１２１】
以上のように構成された実施の形態３にかかる太陽電池モジュールにおいては、光反射体２６ａを、隣接する両面発電太陽電池素子２間の領域および両面発電太陽電池素子２よりも裏面側において隣接する両面発電太陽電池素子２間に対応する領域の封止樹脂２４中に複数列にわたって備える。ここで、光反射体２６ａは、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度αＣ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。
【０１２２】
これにより、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光の一部を、モジュール−大気界面の臨界角よりも大きい角度となるように、光反射体２６ａにより太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−大気界面で反射させて両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。さらに、前列（両面発電太陽電池素子２側）の光反射体２６ａの間を抜けて太陽電池モジュールの裏面に回った光を後列（耐候性樹脂膜３側）の光反射体２６ａにより両面発電太陽電池素子２側に反射させ、前列の波長選択性光反射体２６ｂを透過させて太陽電池素子２に導光させることができる。これにより、光の利用効率をさらに高めることができる。
【０１２３】
また、以上のように構成された実施の形態３にかかる太陽電池モジュールにおいては、波長選択性光反射体２６ｂを、両面発電太陽電池素子２の裏面(発電効率の低い面)に備える。これにより、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２の裏面に達した光を、波長選択性光反射体２６ｂにより反射させ、両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。
【０１２４】
したがって、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールの第１主面および第２主面から入射した光を発電に寄与させることができるとともに、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２を透過した光および非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子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た太陽電池モジュールが実現されている。
【０１２５】
また、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールにおいては、非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができるため、非発電領域の両面発電太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、両面発電太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。
【０１２６】
また、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールにおいては、光反射体２６ａの傾斜面が連続膜でなく小片で構成されることにより、反射体に曲げ応力が生じず、光反射体の積層誘電体膜の剥離を防ぐことができる。
【０１２７】
また、一般的に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光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールでは、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した光を透明支持体１−大気界面で反射させて透明支持体１から光が出射しないようにしているため、光反射体２６ａがある非発電領域は暗く見える。これにより、非発電領域の色を、一般的に黒に近い色をした太陽電池素子により近い色とすることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールが実現されている。
【０１２８】
したがって、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールによれば、太陽電池モジュールにおける両主面から入射した光を有効に利用でき、かつ従来は透過により無駄にしていた光を有効に利用することができ、発電出力および意匠性に優れた太陽電池モジュールが実現されている。
【０１２９】
以上のような実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法を、両面発電太陽電池素子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６−１〜図６−３を参照して説明する。図６−１〜図６−３は、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの作製方法を説明する断面図である。
【０１３０】
まず、２つのセル２において一方のセル２の表側電極と他のセル２の裏側電極との間（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、各電極と導線とを半田付けすることにより、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。なお、セル２の第２主面側(発電効率の低い面側)には上述した干渉性誘電体膜からなる波長選択性光反射体２６ｂを設けてある。
【０１３１】
透明支持体１としての透明ガラス基板の上に封止樹脂２４となるエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）シート２４ａを載置する。ここで、ＥＶＡシート２４ａの片面にはピラミッド形状になるようにエンボス加工が施されており、このピラミッド形状が上を向くように載置する。また、ピラミッド形状の凹凸面は、透明ガラス基板と一定以上の角度をなすように形成されている。
【０１３２】
つぎに、ＥＶＡシート２４ａ上に、上記の一繋ぎになった複数のセル２を、発電効率が高い側の受光面が透明ガラス基板側となるように載置する（図６−１）。
【０１３３】
つぎに、ＥＶＡシート２４ａにおける隣接するセル２間の領域に光反射体２６ａを撒く。つぎに、光反射体２６ａとしてアルミフォイル片が混入されるとともに片面がピラミッド形状になるようにあらかじめエンボス加工されたエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）シート２４ｂの表面を短時間軟化させる。このようなＥＶＡシート２４ｂは、アルミフォイル片をエチレンビニルアセテート原料液に加えることで作製することができる。
【０１３４】
そして、ＥＶＡシート２４ｂが軟化している間に、厚み１０μｍ程度のアルミフォイルを該ＥＶＡシート２４ｂのエンボス加工が施された片面に接着する。つぎに、ＥＶＡシート２４ｂの片面に接着されたアルミフォイルを、レーザー等を用いてたとえば１ｍｍ角程度の格子状のアルミフォイルパターンに切り分けて、各アルミフォイルパターン間を絶縁する。なお、ここではレーザーにより各アルミフォイルパターン間の絶縁を行ったが、もともとアルミ箔の小片になっているものをエンボス加工が施されたＥＶＡシート２４ｂの片面に軽く敷き詰めてもよい。
【０１３５】
つぎに、このＥＶＡシート２４ｂを、上記の一繋ぎになった複数のセル２の上にエンボス加工された面をセル２に向けて載置する。さらに、この上に、耐候性樹脂膜３としての耐候性ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムや水分バリア層を有する積層体を耐候性ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムを外側に向けて載置する（図６−２）。
【０１３６】
つぎに、各部材を積層した積層体をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のシートで挟み（図示せず）、減圧下で１００℃程度に加熱することで封止材であるＥＶＡシート２４ａとＥＶＡシート２４ｂを軟化させる。そして、透明ガラス基板と耐候性ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムとの間に圧力を加えてＥＶＡシート２４ａとＥＶＡシート２４ｂ間を圧着する（図６−３）。
【０１３７】
あらかじめ封止材を、反射光のモジュール−大気界面への入射角が臨界角以上となるような斜面を持った凹凸形状に成形しておくことにより、隣接するセル２間で光反射体２６ａがセル２の受光面に対して一定以上の角度をなすような構造を形成することができる。
【０１３８】
ＥＶＡシート２４ｂの形成時においては、フィルム片の主面の向きが該シートと平行方向になりやすい。このため、上記の圧着の際に、ＥＶＡシート２４ａおよびＥＶＡシート２４ｂが軟化した状態で平板同士を平行方向に移動させることにより、ＥＶＡシート２４ｂ内に含まれる光反射体２６ａが透明ガラス基板と一定以上の角度をなすようにできる。
【０１３９】
これにより、セル２の第２主面側および隣接するセル２間で光反射体２６ａの光反射面が太陽電池モジュールの受光面に対してなす角度を調整して、一定以上の角度をなすような構造を形成することができる。
【０１４０】
以上のような実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、光反射体２６ａを、隣接する両面発電太陽電池素子２間の領域および両面発電太陽電池素子２よりも裏面側において隣接する両面発電太陽電池素子２間に対応する領域の封止樹脂２４中に複数列にわたって形成する。ここで、光反射体２６ａは、太陽電池モジュールの受光面と上記の数式（４）で示す一定の角度αＣ以上の角度をなす斜面（光反射面）によって主に構成する。
【０１４１】
これにより、隣接する両面発電太陽電池素子２の間の非発電領域へ入射した光の一部を、モジュール−大気界面の臨界角よりも大きい角度となるように、光反射体２６ａにより太陽電池モジュールの表面へ反射させ、この反射光をモジュール−大気界面で反射させて両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。さらに、前列（両面発電太陽電池素子２側）の光反射体２６ａの間を抜けて太陽電池モジュールの裏面に回った光を後列（耐候性樹脂膜３側）の光反射体２６ａとして働くアルミフォイル小片により両面発電太陽電池素子２側に反射させ、前列の光反射体２６ａに反射させて太陽電池素子２に導光させることができる。これにより、光の利用効率をさらに高めることができる。
【０１４２】
また、以上のように構成された実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、波長選択性光反射体２６ｂを、両面発電太陽電池素子２の裏面(発電効率の低い面)に形成する。これにより、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２の裏面に達した光を、波長選択性光反射体２６ｂにより反射させ、両面発電太陽電池素子２へ再入射させることができる。
【０１４３】
また、太陽電池モジュールの第２主面から入射した光の大部分が波長選択性光反射体２６ｂを透過することにより、直接両面発電太陽電池素子２へ入射し、また光反射体２６ａで反射し、モジュール−大気界面で再反射して両面発電太陽電池素子２へ再入射する。これにより、第２主面から入射した光を発電に寄与させることができる。
【０１４４】
したがって、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの製造方法よれば、太陽電池モジュールの第１主面および第２主面から入射した光を発電に寄与させることができるとともに、第１主面から入射して両面発電太陽電池素子２が吸収しきれずに両面発電太陽電池素子２を透過した光および非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子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た太陽電池モジュールを作製することができる。
【０１４５】
また、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、非発電領域に入射した光を両面発電太陽電池素子２へ再入射させて光の利用効率を高めることができるため、非発電領域の両面発電太陽電池素子２に対する面積比を増大することにより、両面発電太陽電池素子２の面積を増大させることなく、発電出力を増大できるという効果も奏する。この場合、目的により非発電領域の広さをより広く取ることもできる。
【０１４６】
また、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの製造方法においては、光反射体２６ａを小片で構成することにより、絶縁性に優れた反射体を形成することができる。
【０１４７】
また、一般的に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光が出射してしまい、白く見えていた。これに対し、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの製造方法では、太陽電池素子２間の非発電領域に入射した光を透明支持体１−大気界面で反射させて透明支持体１から光が出射しないようにしているため、光反射体２６ａがある非発電領域は暗く見える。これにより、非発電領域の色を、一般的に黒に近い色をした太陽電池素子により近い色とすることができ、デザイン性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。
【０１４８】
したがって、実施の形態３にかかる太陽電池モジュールの製造方法によれば、太陽電池モジュールにおける両主面から入射した光を有効に利用でき、かつ従来は透過により無駄にしていた光を有効に利用することができ、発電出力および意匠性に優れた太陽電池モジュールを作製することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
以上のように、本発明にかかる光起電力素子モジュールは、発電出力および意匠性に優れた両面発電型の光起電力素子モジュールの実現に有用である。
【符号の説明】
【０１５０】
１  透明支持体
２  両面発電太陽電池素子（セル）
３  耐候性樹脂膜
４  封止樹脂
５  素子間接続線
６  波長選択性光反射体
１４  封止樹脂
１４ａ  エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）シート（ＥＶＡシート）
１４ｂ  エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）シート（ＥＶＡシート）
１６  波長選択性光反射体小片
２１  金型
２４  封止樹脂
２４ａ  エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）シート（ＥＶＡシート）
２４ｂ  エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）シート（ＥＶＡシート）
２６ａ  光反射体
２６ｂ  波長選択性光反射体
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図４−４】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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