(57)【要約】【課題】太陽電池素子を連続的に封止し、気泡やしわが発生することなくフレキシブル太陽電池モジュールを高い効率で製造できるフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法、及び、太陽電池封止シートを提供する。【解決手段】太陽電池封止シートを、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面上に、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着する工程を有するフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池封止シートは、幅方向の厚さが異なるものであり、前記太陽電池素子に接しない部分の厚さが、前記太陽電池素子に接する部分の厚さよりも厚いフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池封止シートを、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面上に、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着する工程を有するフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記太陽電池封止シートは、幅方向の厚さが異なるものであり、前記太陽電池素子に接しない部分の厚さが、前記太陽電池素子に接する部分の厚さよりも厚い
ことを特徴とするフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
太陽電池素子の厚さをＴｐｖ、太陽電池封止シートの太陽電池素子に接する部分の厚さをＴｃｏｎ、太陽電池封止シートの太陽電池素子に接しない部分の厚さをＴｎｏｎとしたと
きに、下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法。
【数１】
2014027017.tif 000006
【請求項３】
太陽電池素子を封止するための太陽電池封止シートであって、幅方向の厚さが異なるものであり、前記太陽電池素子に接しない部分の厚さが、前記太陽電池素子に接する部分の厚さよりも厚いことを特徴とする太陽電池封止シート。
【請求項４】
太陽電池素子の厚さをＴｐｖ、太陽電池封止シートの太陽電池素子に接する部分の厚さをＴｃｏｎ、太陽電池封止シートの太陽電池素子に接しない部分の厚さをＴｎｏｎとしたと
きに、下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項３記載の太陽電池封止シート。
【数２】
2014027017.tif 000007
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子を連続的に封止し、気泡やしわが発生することなくフレキシブル太陽電池モジュールを高い効率で製造できるフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法、及び、太陽電池封止シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池として、ガラスを基材とするリジットな太陽電池モジュールと、ポリイミドやポリエステル系の耐熱高分子材料やステンレス薄膜を基材とするフレキシブルな太陽電池モジュールとが知られている。近年、薄型化や軽量化による運搬、施工の容易さや、衝撃に強い点から、フレキシブルな太陽電池モジュールが注目されるようになってきている。
【０００３】
このようなフレキシブルな太陽電池モジュールは、フレキシブル基材上に、光が照射されると電流を生じる機能を有するシリコン半導体や化合物半導体等からなる光電変換層等を薄膜状に積層したフレキシブル太陽電池素子の上下面を、太陽電池封止シートを積層して封止したものである。上記太陽電池封止シートは、外部からの衝撃を防止したり、太陽電池素子の腐食を防止したりする役割を果たす。
【０００４】
近年、フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法として、量産化に優れる点で、ロールツーロール法が検討されている（例えば、特許文献１を参照のこと）。ロールツーロール法は、フィルム状の太陽電池封止シートを巻回させたロールを使用し、該ロールから巻き出した太陽電池封止シートを、一対のロールを用いて狭窄することにより、太陽電池素子に熱圧着して封止を行い、連続的にフレキシブル太陽電池モジュールを製造する方法である。
このようなロールツーロール法によれば、極めて高い効率で連続的にフレキシブル太陽電池モジュールを製造することが期待できる。
【０００５】
しかしながら、従来の太陽電池封止シートを用いて、ロールツーロール法により、フレキシブル太陽電池素子を封止してフレキシブル太陽電池モジュールを製造した場合、得られたフレキシブル太陽電池モジュールに気泡が認められたりしわが発生したりして、極端に歩留まりが低下することがあるという問題があった。
従って、ロールツーロール法の高い量産性を充分発揮しつつ、気泡やしわの発生がない、フレキシブル太陽電池素子を連続して好適に封止できる方法が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２９４８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑みて、太陽電池素子を連続的に封止し、気泡やしわが発生することなくフレキシブル太陽電池モジュールを高い効率で製造できるフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法、及び、太陽電池封止シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、太陽電池封止シートを、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面上に、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着する工程を有するフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池封止シートは、幅方向の厚さが異なるものであり、前記太陽電池素子に接しない部分の厚さが、前記太陽電池素子に接する部分の厚さよりも厚いフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明者は、ロールツーロール法により、フレキシブル太陽電池素子を封止してフレキシブル太陽電池モジュールを製造した場合に、気泡やしわが発生する原因を検討した。その結果、封止の際に太陽電池素子の厚みによって太陽電池封止シートに段差が生じ、この段差部分に気泡が噛み込まれることが原因であることを見出した。このような気泡の噛み込みの問題は、特に高速のロールツーロール法を採用することにより顕在化したものと考えられる。気泡の噛み込みを防止する方法としては、ロール間の間隔を狭めて狭窄圧力を高くすることも考えられたが、該方法では気泡の噛み込みはある程度抑制できたものの、太陽電池素子の破損による歩留まりの低下が生じてしまった。
そこで本発明者は、更に鋭意検討の結果、太陽電池素子に接しない部分の厚さが、太陽電池素子に接する部分の厚さよりも厚くなるように太陽電池封止シートの幅方向の厚み分布を調整することにより、ロールツーロール法により封止を行った場合でも、気泡の噛み込みを防止できることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池封止シートを、フレキシブル基材上に光電変換層が配置された太陽電池素子の少なくとも受光面上に、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着する工程を有する。
【００１１】
本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法について、図１を用いて、具体的に説明する。
図１に示すように、太陽電池素子Ａ及び太陽電池封止シートＢは、長尺状のものであり、それぞれロール状に巻回されている。
まず、太陽電池素子Ａ及び太陽電池封止シートＢのロールを巻き出し、上記太陽電池素子Ａの受光面と、上記太陽電池封止シートＢの接着層面とを対向させた状態に配置し、両者を積層させて積層シートＣとする。
次いで、上記積層シートＣを、所定の温度に加熱された一対のロールＤ、Ｄ間に供給し、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱して熱圧着し、太陽電池素子Ａ及び太陽電池封止シートＢを接着一体化する。これにより、上記太陽電池素子Ａが上記太陽電池封止シートＢによって封止され、フレキシブル太陽電池モジュールＥを得ることができる。
【００１２】
本発明のフレキシブル太陽電池の製造方法として、例えば、太陽電池素子の光電変換層側面（表面）とフレキシブル基材側面（裏面）とを同時に封止する方法の一例について、図２を用いて説明する。
具体的には、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池素子Ａを用意する一方、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池封止シートＢを二つ用意する。そして、図２に示すように、長尺状の太陽電池封止シートＢ、Ｂをそれぞれ巻き出すと共に、長尺状の太陽電池素子Ａを巻き出し、二つの太陽電池封止シートの接着層が互いに対向した状態にして、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を太陽電池素子Ａを介して重ね合わせ、積層シートＣとする。そして、積層シートＣを所定の温度に加熱された一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱することによって、太陽電池用封止シートＢ、Ｂ同士を接着一体化させて、太陽電池封止シートＢ、Ｂによって太陽電池素子Ａを封止して、フレキシブル太陽電池モジュールＦを連続的に製造する。
上記フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を、太陽電池素子Ａを介して重ね合わせて積層シートＣを形成すると同時に、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱してもよい。
【００１３】
また、太陽電池素子として、矩形状のものを用いた場合のフレキシブル太陽電池モジュールの製造要領の一例を図３に示す。
具体的には、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池素子の代わりに、所定の大きさの矩形状のシート状の太陽電池素子Ａを用意する。そして、図３に示すように、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池封止シートＢ、Ｂをそれぞれ巻き出し、それぞれの接着層を対向させた状態にした太陽電池封止シートＢ、Ｂ間に、太陽電池素子Ａを所定時間間隔毎に供給し、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を、太陽電池素子Ａを介して重ね合わせ、積層シートＣとする。そして、積層シートＣを所定の温度に加熱された一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱することによって、太陽電池用封止シートＢ、Ｂ同士を接着一体化させて、太陽電池封止シートＢ、Ｂによって太陽電池素子Ａを封止して、フレキシブル太陽電池モジュールＦを連続的に製造する。
上記フレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において、積層シートＣの形成と同時に、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱してもよい。
【００１４】
上記一対の熱ロールを用いて狭窄する際の、上記熱ロールの温度は７０〜１６０℃であることが好ましい。上記熱ロールの温度が７０℃未満であると、接着不良を起こすおそれがある。上記熱ロールの温度が１６０℃を超えると、熱圧着時にしわを発生しやすくなる。上記熱ロールの温度は８０〜１５０℃であることがより好ましい。
【００１５】
上記熱ロールの回転速度は、０．１〜１０ｍ／分であることが好ましい。上記熱ロールの回転速度が０．１ｍ／分未満であると、熱圧着後しわが発生しやすくなるおそれがある。上記熱ロールの回転速度が１０ｍ／分を超えると、接着不良が起こるおそれがある。上記熱ロールの回転速度は、０．３〜５ｍ／分であることがより好ましい。
【００１６】
本願発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法においては、上記太陽電池封止シートとして、幅方向の厚さが異なるものを用いる。ここで幅方向とは、ロールツーロール法によりフレキシブル太陽電池モジュールを製造方法する際の、太陽電池封止シートの送り出しの方向と垂直の方向を意味する。上記太陽電池封止シートは、具体的には、太陽電池素子に接しない部分の厚さが、太陽電池素子に接する部分の厚さよりも厚い。
このような太陽電池封止シートもまた、本発明の１つである。
【００１７】
図４及び図５に、図２又は図３においてロールＤ、Ｄ間で押圧加熱される直前の積層シートＣ（太陽電池封止シートＢ／太陽電池素子Ａ／太陽電池封止シートＢ）の断面の模式図を示した。
図４は、従来の太陽電池封止シートを用いた場合である。従来の太陽電池封止シートＢは、幅方向の厚さが均一である。従って、積層シートＣをロールＤ、Ｄ間で押圧加熱すると、太陽電池素子Ａの厚みによって太陽電池封止シートＢに段差が生じ、該段差部分に気泡が噛み込まれる。
【００１８】
これに対して、図５は、本発明の太陽電池封止シートを用いた場合を表した模式図である。本発明の太陽電池封止シートＢは、幅方向の厚さが異なるものであり、太陽電池素子Ａに接しない部分の厚さが、太陽電池素子Ａに接する部分の厚さよりも厚い。太陽電池素子Ａの形状にあわせて、図５（ａ）における太陽電池封止シートでは、非連続的に厚さが異なっており、図５（ｂ）における太陽電池封止シートでは、連続的に厚さが異なっている。太陽電池封止シートの形状は、他の形状であってもかまわない。このような幅方向の厚さが異なる太陽電池封止シートＢを用いれば、積層シートＣをロールＤ、Ｄ間で押圧加熱しても、太陽電池素子Ａの厚みと太陽電池封止シートＢの形状とが補完しあう関係となって、段差が生じず、気泡が噛み込まれることがない。
【００１９】
本発明の太陽電池封止シートは、太陽電池素子の厚さをＴｐｖ、太陽電池封止シートの太陽電池素子に接する部分の厚さをＴｃｏｎ、太陽電池封止シートの太陽電池素子に接しない部分の厚さをＴｎｏｎとしたときに、下記式（１）を満たすことが好ましい。下記式（１）を満たす場合には、よりいっそう気泡の噛み込みやしわの発生を防止することができる。
なお、図６に本発明の太陽電池封止シートの各部位における厚みを説明する模式図を示した。
【００２０】
【数１】
2014027017.tif 000002
【００２１】
本発明の太陽電池封止シートは、上記太陽電池素子に接する部分の厚さの好ましい下限が５０μｍ、好ましい上限が５００μｍである。本発明の太陽電池封止シートの太陽電池素子に接する部分の厚さが５０μｍ未満であると、充分に封止ができず、外部からの衝撃を防止したり、太陽電池素子の腐食を防止したりする役割を果たせないことがあり、５００μｍを超えると、光透過率が低く発電効率が低下したり、取り扱い性に劣ることがある。本発明の太陽電池封止シートの太陽電池素子に接する部分の厚さのより好ましい下限は１００μｍ、より好ましい上限は４００μｍである。
【００２２】
本発明の太陽電池封止シートは、上記太陽電池素子に接しない部分の厚さの好ましい下限が８０μｍ、好ましい上限が８００μｍである。本発明の太陽電池封止シートの太陽電池素子に接しない部分の厚さが８０μｍ未満であると、外部からの衝撃を防止したり、太陽電池素子の腐食を防止したりする役割を果たせなかったり、気泡の噛み込みやしわが発生することがあり、８００μｍを超えると、取り扱い性に劣ることがある。本発明の太陽電池封止シートの太陽電池素子に接する部分の厚さのより好ましい下限は１５０μｍ、より好ましい上限は５００μｍである。
【００２３】
なお、本発明の太陽電池封止シートの厚さは、例えば、１／１０００ｍｍデジタル厚み計を用いて、幅方向に１０ｍｍ間隔で測定して算術平均値を代表値として算出することができる。また、太陽電池封止シートの表面にエンボス形状が賦形されている等の理由により直接の測定が困難である場合には、精密天秤を用いて単位面積当たりのフィルム重量を測定した坪量［ｇ／ｍ２］を材料の比重で除した理論厚みを算出して代用することもできる。
【００２４】
本発明の太陽電池封止シートは、表面にエンボス形状を有していてもよい。エンボス形状を有することにより、太陽光の反射ロスを低減したり、ギラツキを防止したり、外観を向上させたりすることができる。なかでも、適用した際に受光面側となる表面にエンボス形状を有していることが好ましい。
上記エンボス形状は、規則的な凹凸形状であっても、ランダムな凹凸形状であってもよい。
【００２５】
本発明の太陽電池封止シートは、熱可塑性樹脂からなる接着層と保護層とを有することが好ましい。
上記接着層は、本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法において太陽電池封止シートと太陽電池素子との積層体を、一対の熱ロールを用いて狭窄することにより熱圧着した際に熱溶融して太陽電池素子に接着する役割を有する。
【００２６】
上記接着層を構成する熱可塑性樹脂は、例えば、無水マレイン酸変性オレフィン系樹脂、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、シラン変性ポリエチレン、酸変性ポリオレフィン、シラン変性ポリオレフィン、アイオノマー、及び、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。
上記シラン変性ポリオレフィンとしては、ポリオレフィンに、ラジカル発生剤の存在下で、エチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合することによって得られた樹脂を挙げることができる。
上記ポリオレフィンとしては、エチレンとαオレフィンの共重合体等を挙げることができる。
上記αオレフィンとしては、プロピレン、ブテン−１、ヘキセン−１、４−メチル−ペンテン−１、オクテン−１、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等を挙げることができる。
上記エチレン性不飽和シラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、およびビニルトリカルボキシシラン等を挙げることができる。
上記アイオノマーとしては、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体の不飽和カルボン酸基の一部又は全部を金属イオンで中和したものであることが好ましい。
上記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体としては、少なくともエチレン及び不飽和カルボン酸の共重合成分からなる共重合体が挙げられる。
上記アイオノマーは、公知の方法で製造することができる。
上記不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フタル酸、シトラコン酸、イタコン酸等が挙げられ、なかでも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
上記金属イオンとしては、ナトリウムイオン、亜鉛イオンが好ましい。
上記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体は、更に、第三成分として（メタ）アクリル酸エステル成分を含んでもよい。
上記（メタ）アクリル酸エステルとしては、コスト、重合性の観点から、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル及び（メタ）アクリル酸ブチルからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。なかでも、融点の観点から、アクリル酸エステルが好ましく、具体的にはアクリル酸ｎブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸エチルがより好ましい。
上記エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体としては、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体が好ましい。
上記エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体は、少なくともエチレン、アクリル酸エステル及び無水マレイン酸の三成分からなる共重合体である。
上記アクリル酸エステルは、コスト、重合性の観点から、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、及び、アクリル酸ブチルからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。
上記エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体としては、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体が好ましい。
上記エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は、少なくともエチレン、グリシジルメタクリレートの二成分からなる共重合体である。
上記エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は、従来公知の重合法を用いて製造することができる。
上記エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体は、エチレン成分及びグリシジルメタクリレート成分以外に、更に他のモノマーに由来する成分を含有してもよい。
上記他のモノマーは、本発明に必要な物性を損なわない限り、エチレン及びグリシジルメタクリレートと共重合可能なモノマーであれば特に限定はされない。なかでも、融点や重合性やコストの観点から、（メタ）アクリレートが好適である。
上記（メタ）アクリレートは、アクリレートが好ましく、なかでも、メチルアクリレート、エチルアクリレート又はブチルアクリレートが好適である。
これらの熱可塑性樹脂を用いることにより、ロールツーロール法による連続的な封止を行った場合でも、しわやカールの発生が少ない。なかでも、瞬間接着できる点で、無水マレイン酸変性オレフィン系樹脂が好適である。
【００２７】
上記接着層は、更に、Ｒ１Ｓｉ（ＯＲ２）３で示されるシラン化合物を含有してもよい。上記シラン化合物を含有することにより、上記接着層用組成物により形成される接着層と太陽電池素子の表面との接着性を向上させることができる。ここで、Ｒ１は、３−グリシドキシプロピル基、又は、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基を表し、Ｒ２は、炭素数が１〜３のアルキル基を表す。
【００２８】
上記接着層は、その物性を損なわない範囲内において、光安定剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の添加剤を更に含有していてもよい。
【００２９】
上記保護層を構成する熱可塑性樹脂は、フッ素系樹脂を含有することが好ましい。フッ素系樹脂を含有することにより、高い透明性、耐熱性及び難燃性を得ることができる。
上記フッ素系樹脂は、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、テトラフロオロエチレン−パーフロオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＦＡＰ）、ポリビニルフルオライド樹脂（ＰＶＦ）、テトラフロオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、及び、ポリフッ化ビニリデンとポリメタクリル酸メチルとの混合物（ＰＶＤＦ／ＰＭＭＡ）からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。なかでも、耐熱性及び透明性により優れる点で、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニルフルオライド樹脂（ＰＶＦ）がより好ましい。
【００３０】
本発明の太陽電池封止シートを製造する方法は特に限定されず、予め調製した接着層の一面に保護層を押出ラミネートして形成する方法や、上記接着層と保護層とを共押出して形成する方法等が挙げられる。なかでも、共押出法により製膜と同時に積層を行う方法が好ましい。
本発明の太陽電池封止シートの幅方向の厚さの分布は、例えば、共押出により成膜する際に金型リップのクリアランスを調整する方法や、いったん均一な厚みの原反を成膜した後に、端部を加熱しながら圧延することで薄くする方法等の方法により調整することができる。
【００３１】
また、本発明の太陽電池封止シートの表面にエンボス形状を付与する場合には、例えば、接着層と保護層とを共押出工程により同時に製膜加工する際に、冷却ロールとしてエンボスロールを用いて、溶融樹脂を冷却すると同時に表面にエンボス賦型する方法等が好適である。
【００３２】
上記太陽電池素子は、一般に、受光することで電子が発生する光電変換層、発生した電子を取り出す電極層、及び、フレキシブル基材から構成される。
【００３３】
上記光電変換層は、例えば、単結晶シリコン、単結晶ゲルマニウム、多結晶シリコン、微結晶シリコン等の結晶系半導体、アモルファスシリコン等のアモルファス系半導体、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、Ｃｄｓ、ＣｄＴｅ、Ｃｕ２Ｓ、ＣｕＩｎＳｅ２、ＣｕＩｎＳ２等の化合物半導体、フタロシアニン、ポリアセチレン等の有機半導体等から形成されたものを挙げることができる。
上記光電変換層は、単層又は複層であってもよい。
上記光電変換層の厚みは、０．５〜１０μｍであることが好ましい。
【００３４】
上記フレキシブル基材は、可撓性があり、フレキシブル太陽電池に使用することができるものであれば、特に限定されず、例えば、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン等の耐熱性樹脂からなる基材を挙げることができる。
上記フレキシブル基材の厚みは、１０〜８０μｍであることが好ましい。
【００３５】
上記電極層は、電極材料からなる層である。
上記電極層は、必要に応じて、上記光電変換層上にあってもよいし、上記光電変換層とフレキシブル基材との間にあってもよいし、上記フレキシブル基材面上にあってもよい。
上記太陽電池素子は、上記電極層を複数有していてもよい。
受光面側の電極層は、光を透過する必要があるため透明電極であることが好ましい。上記電極材料は、金属酸化物等の一般的な透明電極材料であれば特に限定されないが、ＩＴＯ又はＺｎＯ等が好適に使用される。
透明電極を使用しない場合は、バス電極やそれに付属するフィンガー電極を銀などの金属でパターニングされたものでもよい。
背面側の電極層は、透明である必要はないため、一般的な電極材料によって構成されても構わないが、上記電極材料は、銀が好適に用いられる。
【００３６】
上記太陽電池素子を製造する方法は、公知の方法であれば、特に限定されず、例えば、上記フレキシブル基材上に上記光電変換層や電極層を配置する公知の方法により形成するとよい。
上記太陽電池素子は、ロール状に巻回された長尺状であってもよいし、矩形状のシート状であってもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、太陽電池素子を連続的に封止し、気泡やしわが発生することなくフレキシブル太陽電池モジュールを高い効率で製造できるフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法、及び、太陽電池封止シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法における製造要領の一例を示した模式図である。
【図２】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法における製造要領の一例を示した模式図である。
【図３】本発明のフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法における製造要領の一例を示した模式図である。
【図４】従来の太陽電池封止シートを用いた場合の図２又は図３においてロールＤ、Ｄ間で押圧加熱される直前の積層シートＣの断面の模式図である。
【図５】本発明の太陽電池封止シートを用いた場合の図２又は図３においてロールＤ、Ｄ間で押圧加熱される直前の積層シートＣの断面の模式図である。
【図６】本発明の太陽電池封止シートの各部位における厚みを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
（１）太陽電池封止シートの調製
ブテン含有量が１６重量％、エチレン含有量が８４重量％のブテン−エチレン共重合体を無水マレイン酸含有量が０．３重量％になるように無水マレイン酸にてグラフト変性してなる変性ブテン系樹脂１００重量部と、３−グリドキシプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウコーニング社製  商品名「Ｚ−６０４０」）０．５重量部とを混合した接着層用組成物を、第一押出機に供給して、２５０℃にて溶融混練した。
一方で、フッ素系樹脂（ポリフッ化ビニリデン（アルケマ社製、商品名「カイナー７２０」））を第二押出機に供給して、２３０℃の押出設定温度にて溶融混練した。
そして、上記第一押出機と上記第二押出機とを共に接続させている合流ダイに、上記接着層用組成物及び上記フッ素系樹脂を供給して合流させ、金型リップのクリアランスを調整したうえで、合流ダイに接続させているＴダイからシート状に押出して、幅方向に厚みの異なる形状の太陽電池封止シートを得た。
【００４１】
得られた太陽電池封止シートの各部位の厚さを測定した。厚さは、１／１０００ｍｍデジタル厚み計を用いて、幅方向に１０ｍｍ間隔で測定し、その算術平均値を代表値として算出した。その結果、太陽電池素子に接する部分の厚さＴｃｏｎが３１０μｍ、太陽電池素子に接しない部分の厚さＴｎｏｎが３３０μｍであった。
【００４２】
（２）フレキシブル太陽電池モジュールの製造
得られた太陽電池封止シートを用いて、以下の要領でフレキシブル太陽電池モジュールを作製した。先ず、図３に示したように、可撓性を有するポリイミドフィルムからなるフレキシブル基材上に、薄膜状のアモルファスシリコンからなる光電変換層が形成されてなる、厚さ２００μｍの矩形状のシート状である太陽電池素子Ａと、得られた太陽電池封止シートがロール状に巻回された太陽電池封止シートＢ二つとを用意した。
次に、図３に示したように、ロール状に巻回されている長尺状の太陽電池封止シートＢ、Ｂをそれぞれ巻き出し、それぞれの接着層を対向させた状態にした太陽電池封止シートＢ、Ｂ間に、太陽電池素子Ａを供給し、太陽電池封止シートＢ、Ｂ同士を、太陽電池素子Ａを介して重ね合わせ、積層シートＣとした。そして、積層シートＣを、１４０℃に加熱された一対のロールＤ、Ｄ間に供給して、積層シートＣをその厚み方向に押圧しながら加熱することによって、太陽電池用封止シートＢ、Ｂ同士を接着一体化させて、太陽電池素子Ａを封止し、フレキシブル太陽電池モジュールＦを製造した。
【００４３】
（実施例２、３）
合流ダイに接続させている金型リップのクリアランスを調整して、表１に記載されたように幅方向に厚みの異なる太陽電池封止シートを得た。
得られた太陽電池封止シートを用いた以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル太陽電池モジュールを製造した。
【００４４】
（比較例１）
合流ダイに接続させている金型リップのクリアランスを調整して、幅方向に均一な厚みを有する太陽電池封止シートを得た。
得られた太陽電池封止シートを用いた以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル太陽電池モジュールを製造した。
【００４５】
（実施例４〜６、比較例２）
合流ダイに接続させている金型リップのクリアランスを調整して、表２に記載されたように幅方向に厚みの異なる太陽電池封止シート、及び、幅方向に均一な厚みを有する太陽電池封止シートを得た。
得られた太陽電池封止シートを用い、厚さ３００μｍの矩形状のシート状である太陽電池素子Ａを封止した以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル太陽電池モジュールを製造した。
【００４６】
（実施例７）
ブテン含有量が１６重量％、エチレン含有量が８４重量％のブテン−エチレン共重合体を無水マレイン酸含有量が０．３重量％になるように無水マレイン酸にてグラフト変性してなる変性ブテン系樹脂１００重量部と、３−グリドキシプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウコーニング社製  商品名「Ｚ−６０４０」）０．５重量部とを混合した接着層用組成物を、押出機に供給して、２５０℃にて溶融混練し、リップクリアランスが調整されたＴダイ金型からシート状に押出して、幅方向に厚みの異なる形状の接着性単層シートを成膜するとともに、あらかじめフッ素系樹脂（ポリフッ化ビニリデン（アルケマ社製、商品名「カイナー７２０」））を２３０℃の押出設定温度で溶融押出成膜したフッ素系樹脂を、上記接着性単層シートと金型吐出直後の引取ロール上でラミネートすることにより、接着性樹脂シートとフッ素系樹脂シートが積層された太陽電池封止シートを得た。
得られた太陽電池封止シートの各部位の厚さを測定したところ、太陽電池素子に接する部分の厚さＴｃｏｎが２５０μｍ、太陽電池素子に接しない部分の厚さＴｎｏｎが３３０μｍであった。
得られた太陽電池封止シートを用いた以外は、実施例１と同様にしてフレキシブル太陽電池モジュールを製造した。
【００４７】
（評価）
得られたフレキシブル太陽電池モジュールについて下記の要領で評価を行った。
結果を表１〜３に示した。
【００４８】
＜気泡の噛み込み＞
得られたフレキシブル太陽電池モジュールの気泡の噛み込み状況を目視により観察し、以下の基準で評価した。
◎：気泡が全く見られない。
○：０．５ｍｍ以内の気泡が３個／ｍ未満発見される。
△：０．５ｍｍ以内の気泡が３個／ｍ以上発見される。
×：０．５ｍｍ以上の大きな気泡が発見される。
【００４９】
＜しわの発生＞
得られたフレキシブル太陽電池モジュールのしわの発生状況を目視により観察し、以下の評点で点数付けした。４点以上が合格である。
５点：しわ発生が全く見られない。
４点：０．５ｍｍ以内のしわが１個／ｍ２発見される。
３点：０．５ｍｍ以内のしわが２〜４個／ｍ２発見される。
２点：０．５ｍｍ以内のしわが５個／ｍ２以上発見される。
１点：０．５ｍｍ以上の大きなしわが発見される。
【００５０】
＜高温高湿耐久性（発電特性）＞
得られたフレキシブル太陽電池モジュールを、ＪＩＳ  Ｃ８９９０に記載された８５℃、相対湿度８５％の環境下にて放置し、最大出力Ｐｍａｘの変化量を、ニッシントーア社製１１１６Ｎを用いて測定した。なお、１０００時間未満で剥離が確認されたものについては実施しなかった。また、表１〜５に記載の評価結果は、下記を意味する。
＞３０００Ｈ：３０００時間経過後に出力９５％維持。
２０００Ｈ：２０００時間経過まで出力９５％維持。
１０００Ｈ：１０００時間経過まで出力９５％維持（ＪＩＳ  Ｃ８９９１規格）。
×：１０００時間経過後に出力９５％維持できず。
−：１０００時間経過前に剥離したため測定不可。
【００５１】
【表１】
2014027017.tif 000003
【００５２】
【表２】
2014027017.tif 000004
【００５３】
【表３】
2014027017.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、太陽電池素子を連続的に封止し、気泡やしわが発生することなくフレキシブル太陽電池モジュールを高い効率で製造できるフレキシブル太陽電池モジュールの製造方法、及び、太陽電池封止シートを提供することができる。
【符号の説明】
【００５５】
Ａ  太陽電池素子
Ｂ、Ｂ’  太陽電池封止シート
Ｃ  積層シート
Ｄ  ロール
Ｅ、Ｆ  フレキシブル太陽電池モジュール
【図１】
2014027017.tif 000008
【図２】
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【図３】
2014027017.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
2014027017.tif 000013