(57)【要約】【課題】太陽電池セルの異常発熱時においても、優れた耐久性を有する太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】この太陽電池モジュールは、太陽電池セル１０と、太陽電池セルの受光面１０ａ側に配置された第１封止材層２０と、第１封止材層２０に積層された表面保護層３０と、太陽電池セルの非受光面１０ｂ側に配置された第２封止材層４０と、第２封止材層４０に積層された裏面保護層５０とを備え、第１封止材層２０は、太陽電池セル１０の異常発熱時における表面保護層３０の表面温度が、表面保護層３０の融点以下となる膜厚であり、第２封止材層４０は、太陽電池セル１０の異常発熱時における裏面保護層５０の表面温度が、裏面保護層５０の融点以下となる膜厚である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面側に配置された第１封止材層と、前記第１封止材層に積層された表面保護層と、前記太陽電池セルの非受光面側に配置された第２封止材層と、前記第２封止材層に積層された裏面保護層とを備える太陽電池モジュールであって、
前記第１封止材層は、前記太陽電池セルの異常発熱時における前記表面保護層の表面温度が、前記表面保護層の融点以下となる膜厚であり、
前記第２封止材層は、前記太陽電池セルの異常発熱時における前記裏面保護層の表面温度が、前記裏面保護層の融点以下となる膜厚であることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１封止材層は、比熱が２．９９〜５．４８Ｊ／ｇＫで、膜厚が３００〜１０００μｍであり、
前記第２封止材層は、比熱が２．９９〜３．９９Ｊ／ｇＫで、膜厚が３００〜１３００μｍである、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記太陽電池セルは、前記第１封止材層と接触する面に、前記第１封止材層よりも熱伝導率の高い層が形成されている、請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記太陽電池セルは、前記第２封止材層と接触する面に、前記第２封止材層よりも熱伝導率の高い層が形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルの異常発熱時においても優れた耐久性を有する太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、太陽電池モジュールは、長期信頼性を確保するため、太陽電池セルを、封止材層を介して表面保護層と裏面保護層とで覆った封止構造を取っている。
【０００３】
封止構造に求める役割としては、外部からのダメージ（例えば、水の浸入、紫外線の吸収、雹などによる物理的衝撃等）を防止することを想定しており、内部からのダメージを考慮して設計されていないことが多い。
【０００４】
ところで、太陽電池モジュールは、直列接続された太陽電池セルの一部が、何らかの要因で遮光されると、遮光された部分に逆電圧が印加されて、局所的に高温となる、ホットスポット現象が生じる。
【０００５】
ホットスポット現象を回避するため、特許文献１に記載されるように、バイパスダイオードを太陽電池モジュールの回路に組み入れることが従来より行われている。
【０００６】
しかしながら、バイパスダイオードを回路に組み入れる場合、材料コストが増加したり、パイパスダイオードの取り付け工程に手間を要するので、太陽電池モジュールの製造コストが増加する。更には、バイパスダイオードを取り付けることによって太陽電池モジュールの美観が損なわれることがあった。
【０００７】
また、特許文献２には、複数のセルを直列接続してなる複数の直列アレイを並列接続した構造において、アレイの短絡電流を所定値以下とすることで、１つのセルが全く光起電力を生じない場合でもそのセルの破壊を防止できることが記載されている。
【０００８】
また、特許文献３には、熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁性材料で太陽電池セルの非受光面側を封止して、太陽電池モジュールの発熱初期の温度上昇を抑制することが記載されている。熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁性材料として、熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁性無機充填材５０〜９０質量部とガラス転移温度が１００℃以下の樹脂１０〜５０質量部を含有してなるものを用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−６８６９６号公報
【特許文献２】特開２００１−６８７１３号公報
【特許文献３】特開２０１１−７７１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２では、アレイの短絡電流を下げることで、ホットスポット現象の回避を図っているが、アレイの短絡電流を下げるには、セルの面積を小さくする必要がある。セルの面積を小さくすると、発電に寄与しないデッドエリアが増加して出力が低下する恐れがある。また、新たな並列接続処理等が必要となるので回路が複雑化するといった問題がある。
【００１１】
また、特許文献３では、太陽電池セルの非受光面側の熱伝導率を高めているが、ホットスポット発生時など、太陽電池セルが異常発熱すると、太陽電池の非受光面側のみならず、受光面側も高温に曝される。このため、太陽電池セルの非受光面側の熱伝導率のみを高めても、太陽電池セルの受光面側の温度上昇を抑制できないことがあり、特に太陽電池セルの受光面側の保護層が高温に曝されやすかった。保護層が高温に曝されると、保護層の溶融や、破れ等が生じて損傷し、損傷が生じた部分から水分などが封止構造内部に侵入するなどして、太陽電池モジュールの信頼性が低下する恐れがあった。
【００１２】
また、特許文献３では、太陽電池セルの非受光面側を封止する絶縁性材料として、熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の絶縁性無機充填材５０〜９０質量部とガラス転移温度が１００℃以下の樹脂１０〜５０質量部を含有してなるものを用いている。この絶縁性材料は、絶縁性無機充填材を大量に含むため、太陽電池モジュールの質量が増加するなどの問題があった。
【００１３】
よって、本発明の目的は、太陽電池セルの異常発熱時においても、優れた耐久性を有する太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
封止構造の太陽電池モジュールにおいて、これまでは、封止材層の膜厚を大きくすると、内部に熱が滞留し易くなって、モジュールへの信頼性への影響が懸念されていた。しかしながら、本発明者による鋭意検討の結果、上記影響は問題ないことが分かり、封止材層の膜厚を大きくすることで、太陽電池モジュールの放熱性が向上し、太陽電池セルの異常発熱時における表面保護層や裏面保護層の温度を低くできることを見出し本発明の目的を達成するに至った。
【００１５】
すなわち、本発明は、太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面側に配置された第１封止材層と、前記第１封止材層に積層された表面保護層と、前記太陽電池セルの非受光面側に配置された第２封止材層と、前記第２封止材層に積層された裏面保護層とを備える太陽電池モジュールであって、前記第１封止材層は、前記太陽電池セルの異常発熱時における前記表面保護層の表面温度が、前記表面保護層の融点以下となる膜厚であり、前記第２封止材層は、前記太陽電池セルの異常発熱時における前記裏面保護層の表面温度が、前記裏面保護層の融点以下となる膜厚であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の太陽電池モジュールによれば、第１封止材層は、太陽電池セルの異常発熱時における表面保護層の表面温度が、表面保護層の融点以下となる膜厚であり、第２封止材層は、太陽電池セルの異常発熱時における裏面保護層の表面温度が、裏面保護層の融点以下となる膜厚であるので、太陽電池セルの一部が斜光されるなどして、ホットスポット現象が生じて異常発熱しても、表面保護層及び裏面保護層の溶融や破れ等による損傷が生じにくく、優れた耐久性を有する。
【００１７】
本発明において、前記第１封止材層は、比熱が２．９９〜５．４８Ｊ／ｇＫで、膜厚が３００〜１０００μｍであり、前記第２封止材層は、比熱が２．９９〜３．９９Ｊ／ｇＫで、膜厚が３００〜１３００μｍであることが好ましい。この態様によれば、封止材層の熱容量を高めて、太陽電池セルの異常発熱時における表面保護層や裏面保護層の最高到達温度をより低くできる。
【００１８】
本発明において、前記太陽電池セルは、前記第１封止材層と接触する面に、前記第１封止材層よりも熱伝導率の高い層が形成されていることが好ましい。
【００１９】
本発明において、前記太陽電池セルは、前記第２封止材層と接触する面に、前記第２封止材層よりも熱伝導率の高い層が形成されていることが好ましい。
【００２０】
上記各態様によれば、太陽電池セルの発熱を、速やかに第１封止材層や第２封止材層に伝えることができ、ホットスポット発生時等、太陽電池セルの異常発熱時における太陽電池セルの過熱を効果的に抑制できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルの一部が斜光されるなどして、ホットスポット現象が生じて異常発熱しても、表面保護層及び裏面保護層の溶融や破れ等による損傷が生じにくく、優れた耐久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの概略構成図である。
【図２】同太陽電池モジュールに用いる太陽電池セルの概略構成図である。
【図３】太陽電池セルの異常発熱時における表面保護層の上昇温度と、各層の膜厚との関係のシミュレーション結果である。
【図４】太陽電池セルの異常発熱時における裏面保護層の上昇温度と、各層の膜厚との関係のシミュレーション結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１を用いて、本発明の太陽電池モジュールについて説明する。
【００２４】
この太陽電池モジュールは、太陽電池セル１０と、太陽電池セル１０の受光面１０ａ側に配置された第１封止材層２０と、第１封止材層２０に積層された表面保護層３０と、太陽電池セル１０の非受光面１０ｂ側に配置された第２封止材層４０と、第２封止材層４０に積層された裏面保護層５０とを備える。なお、本発明において、太陽電池セルの受光面とは、太陽電池セルが太陽光を受光する側の面のことである。また、太陽電池セルの非受光面とは、太陽電池セルが太陽光を受光する面の逆面を意味する。
【００２５】
図２を合わせて参照すると、この太陽電池セル１０は、基板１１の片面に、第１電極層１２、光電変換層１３及び第２電極層１４が順次積層した積層構造をなしている。
【００２６】
基板１１は、耐熱性を有するものであればよく、特に限定は無い。例えば、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、アラミドなどの可撓性フィルム基板、ガラス基板、ステンレス基板が挙げられる。可撓性フィルム基板を用いることで、フレキシブルな太陽電池セルとすることができる。なお、基板１１が光入射側に配される場合には、光透過性の材料で構成すべきことはいうまでもない。
【００２７】
第１電極層１２及び第２電極層１４のうち、光入射側に配置される電極層は、ＩＴＯ、ＳｎＯ、ＺｎＯなどの透明導電性酸化物で形成される。また、光入射側とは反対に配置される電極層は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ及びこれらの合金などの導電性金属で形成される。また、これらの導電性金属で形成される層（以下、導電性金属層という）に、ＩＴＯ、ＳｎＯ、ＺｎＯなどの透明導電性酸化物で形成される層（以下、透明導電性酸化物層という）が積層されていてもよい。
【００２８】
第２電極層１４の熱伝導率は、後述する第１封止材層２０及び第２封止材層４０の熱伝導率よりも高いことが好ましい。このようにすることで、太陽電池セル１０からの発熱を、速やかに第１封止材層２０や第２封止材層４０に伝えることができる。このため、ホットスポット現象の発生時等、太陽電池セル１０の異常発熱時における太陽電池セル１０の過熱を抑制でき、太陽電池セル１０の熱的損傷を防止できる。
【００２９】
各電極層の形成方法は特に限定は無い。各種電極材料を、蒸着法、スパッタ法、鍍金など当該技術において知られている任意の製膜方法で製膜して形成できる。
【００３０】
光電変換層１３としては、特に限定はない。微結晶シリコン系光電変換層、アモルファスシリコン系光電変換層、アモルファスシリコンゲルマニウム系光電変換層、ＣＩＳ系光電変換層、ＣＺＴＳ系光電変換層等が挙げられる。ＣＩＳ系光電変換層としては、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＧａＳｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）２等のＣＩＳ系半導体化合物で形成された光電変換層が挙げられる。ＣＺＴＳ系光電変換層としては、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳｅ４、Ｃｕ２ＺｎＳｎ（Ｓ，Ｓｅ）４等のＣＺＴＳ系半導体化合物で形成された光電変換層が挙げられる。更に、光電変換層は、半導体セルが複数層積層した多接合構造であってもよい。
【００３１】
本発明において、太陽電池セル１０は、基板１１の、第１電極層１２、光電変換層１３及び第２電極層１４が形成された面とは反対側の面１１ａに、後述する第１封止材層２０及び第２封止材層４０の熱伝導率よりも高い層が形成されていることが好ましい。これによれば、太陽電池セルからの発熱を、速やかに第１封止材層２０や第２封止材層４０に伝えることができる。このため、ホットスポット現象の発生時等、太陽電池セル１０の異常発熱時における太陽電池セル１０の過熱を抑制でき、太陽電池セル１０の熱的損傷を防止できる。
【００３２】
第１封止材層２０及び第２封止材層４０の熱伝導率よりも高い層としては、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ及びこれらの合金などの導電性金属で形成された層が挙げられる。
【００３３】
図１に再び戻ると、太陽電池セル１０の受光面側１０ａには、第１封止材層２０が配置され、さらにその外側に表面保護層３０が配置されている。また、太陽電池セル１０の非受光面側１０ｂには、第２封止材層４０が配置され、さらにその外側に裏面保護層５０が配置されている。
【００３４】
第１封止材層２０としては、透明性及び耐熱性を有する材料が好ましい。例えば、ポリエチレン、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリイミド、ポリビニル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００３５】
表面保護層３０としては、透明性、耐候性及び耐熱性に優れた材料が好ましい。例えば、４フッ化エチレン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、ＥＴＦＥ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、アクリル樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂コートアクリル樹脂、又はポリエステル樹脂等のフィルムが挙げられる。
【００３６】
第２封止材層４０としては、耐熱性を有する材料が好ましい。第１封止材層２０と同様のものを用いることができる。なお、第２封止材層４０は、非受光面側に配置されるため、透明性を有さない、あるいは、透明性の低い材料で構成されていてもよい。
【００３７】
裏面保護層５０としては、防水性、耐熱性、耐候性に優れた材料が好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート、４フッ化エチレン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、ＥＴＦＥ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、アクリル樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂コートアクリル樹脂、ポリエステル樹脂等のフィルムが挙げられる。
【００３８】
本発明の太陽電池モジュールにおいて、第１封止材層２０は、太陽電池セル１０の異常発熱時における表面保護層３０の表面温度が、表面保護層３０の融点以下、好ましくは、表面保護層３０の融点よりも３０〜７０℃低くなる膜厚に設計されている。
【００３９】
また、第２封止材層４０は、太陽電池セル１０の異常発熱時における裏面保護層５０の表面温度が、裏面保護層５０の融点以下、好ましくは、裏面保護層５０の融点よりも３０〜７０℃低くなる膜厚に設計されている。
【００４０】
封止構造の太陽電池モジュールにおいて、これまでは、封止材層の膜厚を大きくすると、内部に熱が滞留し易くなってモジュールの信頼性が低下する（例えば、金属原子の枚具レーション、ドーパントの拡散、封止材強度の低下など）と考えられていた。
【００４１】
また、これまでは、太陽電池モジュールの各構成部材の厚みは、発電効率、コストを考慮して設計しており、太陽電池セルの異常発熱は、バイパスダイオードを設けるなどの対処を取ることで回避していた。
【００４２】
しかしながら、後述する実施例に示されるように、封止材層の膜厚を大きくすることで、太陽電池モジュールの放熱性が向上し、太陽電池セルの異常発熱時における表面保護層や裏面保護層の最高到達温度を低減することができ、モジュールの信頼性を向上させることができた。
【００４３】
この理由は、次によるものであると考えられる。すなわち、封止材層の膜厚を大きくすることで、封止材層の熱容量が増加して、モジュール全体の熱容量が増加する。そして、封止材層から熱拡散する範囲を広げることができ、太陽電池セル１０の発熱時における温度速度上昇を低下できる。その結果、太陽電池セル１０からの発熱速度と、表面保護層３０や裏面保護層５０を通して外部に放熱される放熱速度とが、より低温で平衡に達するようになる。このため、封止材層の膜厚を調整するだけで、太陽電池セルの異常発熱時における表面保護層や裏面保護層の最高到達温度を低減することが可能となったと推測される。ここで、「最高到達温度」とは、太陽電池セルの異常発熱時における、表面保護層や裏面保護層の表面温度のうち、最高値のことである。
【００４４】
本発明の太陽電池モジュールによれば、第１封止材層２０は、太陽電池セル１０の異常発熱時における表面保護層３０の表面温度が、表面保護層３０の融点以下となる膜厚であり、第２封止材層４０は、太陽電池セル１０の異常発熱時における裏面保護層５０の表面温度が、裏面保護層５０の融点以下となる膜厚であるので、太陽電池セルの一部が斜光されるなどして、ホットスポット現象が生じて異常発熱しても、表面保護層３０及び裏面保護層５０の溶融や破れ等による損傷が生じにくく、優れた耐久性を有する。
【００４５】
本発明において、第１封止材層２０の膜厚の膜厚設計は、例えば、第１封止材層２０の膜厚と、太陽電池セル１０の異常発熱時における表面保護層３０の表面温度との関係をあらかじめ調べておき、太陽電池セル１０の異常発熱時における表面保護層３０の表面温度が、表面保護層３０の融点未満となるように、第１封止材層２０の膜厚を設計する方法、太陽電池セルの異常発熱に関するパラメータ（電流、電圧など）を測定し、熱力学シミュレーションを用いて第１封止材層２０の膜厚を設計する方法等により行うことができる。また、第２封止材層４０の膜厚も同様にして設計できる。なかでも、設計期間の短縮等の観点から、熱力学シミュレーションを用いて設計することが好ましい。
【００４６】
本発明において、第１封止材層２０の膜厚は、材料により異なるが、３００〜１０００ｎｍが好ましい。例えば、ポリエチレンの場合、好ましくは５００〜１０００μｍ、より好ましくは５５０〜９００μｍの範囲で、太陽電池セル１０の異常発熱時における表面保護層３０の表面温度が、表面保護層３０の融点未満となるように、膜厚を設計する。第１封止材層２０の膜厚が厚過ぎると、透明性が低下する傾向にある。第１封止材層２０の膜厚が薄すぎると、耐熱性等の耐久性や、絶縁性等が低下する傾向にある。
【００４７】
本発明において、第１封止材層の比熱は、２．９９〜５．４８Ｊ／ｇＫが好ましく、３．５〜５．４８Ｊ／ｇＫがより好ましい。第１封止材層の比熱が小さすぎると、受光面側で必要な熱容量を確保するに当たり第１封止材層の膜厚をより厚くする必要が生じるので、セル特性が低下する傾向がある他、コスト増となる。このため、下限は２．９９Ｊ／ｇＫが好ましい。また、比熱の大きい材料は、熱伝導率が低い傾向にあるので、比熱が大きすぎると放熱性が低下することがある。また、内部に熱が滞留することがある。このため、上限は５．４８Ｊ／ｇＫが好ましい。
【００４８】
本発明において、第２封止材層４０の膜厚は、材料により異なるが、３００〜１３００ｎｍが好ましい。例えば、ポリエチレンの場合、好ましくは５００〜１０００μｍ、より好ましくは５５０〜７００μｍの範囲で、太陽電池セル１０の異常発熱時における裏面保護層５０の表面温度が、裏面保護層５０の融点未満となるように、膜厚を設計する。第２封止材層４０の膜厚が厚過ぎると、材料コストが嵩む。また、モジュール化した際に厚みが大きくなる。第２封止材層４０の膜厚が薄すぎると、耐熱性等の耐久性や、絶縁性等が低下する傾向にある。
【００４９】
本発明において、第２封止材層の比熱は、２．９９〜３．９９Ｊ／ｇＫが好ましく、３．３〜３．９９Ｊ／ｇＫがより好ましい。第２封止材層の比熱が小さすぎると、非受光面側で必要な熱容量を確保するに当たり第２封止材層の膜厚をより厚くする必要が生じるので、セル特性が低下する傾向がある他、コスト増となる。このため、下限は２．９９Ｊ／ｇＫが好ましい。また、放熱性の低下や、内部の熱の滞留等の観点から、上限は３．９９Ｊ／ｇＫが好ましい。
【００５０】
なお、本発明において、太陽電池セルの異常発熱時とは、モジュールの動作温度が９０℃の状態でホットスポット現象を生じさせ、太陽電池セルを局所的に発熱させた場合のことを意味する。
【００５１】
本発明において、第１封止材層２０の比熱は、表面保護層３０よりも大きいことが好ましい。第１封止材層２０の比熱を、表面保護層３０よりも大きくすることで、第１封止材層２０の熱容量を高めることができる。このため、第１封止材層２０から熱拡散する範囲が増加して太陽電池モジュールの放熱性が向上し、太陽電池セルの異常発熱時における表面保護層３０の最高到達温度をより低くできる。
【００５２】
本発明において、第２封止材層４０の比熱は、裏面保護層５０よりも大きいことが好ましい。第２封止材層４０の比熱を、裏面保護層５０よりも大きくすることで、第２封止材層４０の熱容量を高めることができる。このため、第２封止材層４０から熱拡散する範囲が増加して太陽電池モジュールの放熱性が向上し、太陽電池セルの異常発熱時における裏面保護層５０の最高到達温度をより低くできる。
【実施例】
【００５３】
以下に本発明の実施例を示すが、これによって本発明の内容は制限されるものではない。
【００５４】
太陽電池セル１０として、厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（比熱：１．１Ｊ／ｇＫ、熱伝導率：０．１８Ｗ／ｍＫ）の一方の面上に、Ａｇ電極（比熱：０．２３Ｊ／ｇＫ、熱伝導率：４１９Ｗ／ｍＫ）、アモルファスシリコン系光電変換層、ＩＴＯ金属層（比熱：０．３８Ｊ／ｇＫ、熱伝導率：１２Ｗ／ｍＫ）が積層して形成され、他方の面上に、Ａｇ金属層（比熱：０．２３Ｊ／ｇＫ、熱伝導率：４１９Ｗ／ｍＫ）が形成された太陽電池セルを用いた。この太陽電池セルは、ＩＴＯ電極層側が受光面であり、Ａｇ金属層側が非受光面である。
【００５５】
太陽電池セル１０の受光面１０ａ側であるＩＴＯ金属層上に、ポリエチレン（比熱：２．９９Ｊ／ｇＫ、熱伝導率：０．２６Ｗ／ｍＫ）からなる第１封止材層２０を５５０μｍ形成し、第１封止材層２０上に、ＥＴＦＥ（融点：約２６０℃、比熱：１．９３Ｊ／ｇＫ、熱伝導率：０．２４Ｗ／ｍＫ）からなる表面保護層３０を２５μｍ形成した。
【００５６】
また、太陽電池セル１０の非受光面１０ｂ側であるＡｇ金属層上に、ポリエチレン（比熱：２．９９Ｊ／ｇＫ、熱伝導率：０．２６Ｗ／ｍＫ）からなる第２封止材層４０を４００μｍ形成し、第２封止材層４０上に、ＥＴＦＥ（融点：約２６０℃、比熱：１．９３Ｊ／ｇＫ、熱伝導率：０．２４Ｗ／ｍＫ）からなる裏面保護層５０を２５μｍ形成した。
【００５７】
このようにして、図１に示す太陽電池モジュールを製造した。
【００５８】
この構成を基準として、第１封止材層２０、第２封止材層４０、ポリイミドフィルム、Ａｇ金属層の厚みを変化させたときの、表面保護層３０及び裏面保護層５０の表面上昇温度を、シミュレーション（ＳＴＡＲ−ＣＤ＿ｖｅｒ．４．１２を使用。境界条件として、上下面の熱伝達率は水平平板の自然対流熱伝達を想定し、３次元定常熱解析を実施。輻射条件の環境温度は２５℃とし、輻射率は０．９とした。）により算出した。
【００５９】
なお、シミュレーションを実施するにあたり、電流は０．１５Ａとし、電圧は３Ｖとした。また、正常時の太陽電池モジュール温度は、動作保証温度上限である９０℃とした。
【００６０】
図３に太陽電池セルの異常発熱時における表面保護層の上昇温度Ｔ１と、各層の膜厚との関係のシミュレーション結果を示し、図４に太陽電池セルの異常発熱時における裏面保護層の上昇温度Ｔ２と、各層の膜厚との関係のシミュレーション結果を示す。
【００６１】
図３，４に示されるように、ポリイミドフィルムや、Ａｇ金属層は、熱特性の大小はあるものの、基準の厚みが比較的小さいために、この程度の厚み変更では、表面保護層の上昇温度Ｔ１や、裏面保護層の上昇温度Ｔ２の抑制効果は小さかった。
【００６２】
これに対し、第１封止材層２０の厚みは、表面保護層の上昇温度Ｔ１に大きく影響していることが図３の結果から分かる。
【００６３】
また、第２封止材層４０の厚みは、裏面保護層の上昇温度Ｔ２に大きく影響していることが図４の結果から分かる。
【００６４】
表面保護層や裏面保護層に用いているＥＴＦＥの融点は約２６０℃であり、正常時の太陽電池モジュール温度を９０℃としているので、第１封止材層２０の膜厚を基本構成の１５０％とし、第２封止材層４０の膜厚を基本構成の１４０％とすることで、表面保護層の上昇温度Ｔ１、裏面保護層の上昇温度Ｔ２をそれぞれ１７０℃未満とすることができ、異常発熱時における表面保護層及び裏面保護層の溶融や破れ等による損傷を抑制することが可能となる。
【００６５】
実際に、第１封止材層２０の膜厚を基本構成の１５０％とし、第２封止材層４０の膜厚を基本構成の１４０％として太陽電池モジュールを製造したところ、ホットスポット現象が発生しても、表面保護層及び裏面保護層の表面温度は２６０℃未満であり、表面保護層及び裏面保護層の溶融や破れ等による損傷を抑制できた。
【符号の説明】
【００６６】
１０：太陽電池セル
１１：基板
１２：第１電極層
１３：光電変換層
１４：第２電極層
２０：第１封止材層
３０：表面保護層
４０：第２封止材層
５０：裏面保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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