(57)【要約】【課題】フロントシート、太陽電池セルを封止する封止材、及び、バックシートをこの順に有する太陽電池モジュールにおいて、高温高湿環境化で長寿命を有することを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】  フロントシート、バックシート、及び、前記フロントシートと前記バックシートとの間に封止材にて固定されて配置される一つ以上の太陽電池セルとを含み、  前記フロントシート及び／又は前記バックシートの、４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過率が、１〜２０ｇ／ｍ２／ｄａｙであることを特徴とする、太陽電池モジュール。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントシート、バックシート、及び、前記フロントシートと前記バックシートとの間に封止材にて固定されて配置される一つ以上の太陽電池セルとを含み、
前記フロントシート及び／又は前記バックシートの、４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過率が、１〜２０ｇ／ｍ２／ｄａｙであることを特徴とする、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記フロントシートの４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過率が、１〜２０ｇ／ｍ２／ｄａｙであ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】
前記封止材が、エチレンビニルアセテートからな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】
前記フロントシートが、ポリエステル、ポリオレフィン、エチレン・四フッ化エチレン共重合体、及び、四フッ化エチレン・六フッ化ポリプロピレン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか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、透明フロントシート、バックシート、封止材にて固定される太陽電池セルとを有する太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の増加による温室効果で地球の温暖化が生じることが予測され、二酸化炭素を排出しないクリーンなエネルギーの要求が高まっている。このような状況下で、太陽電池を利用した太陽光発電は安全性と汎用性の高さから非常に注目されている。一般に、太陽電池モジュールは、光電変換を行う太陽電池セルと、太陽電池セルを封止する封止材と、太陽電池セルの受光面側の封止材に積層された透明フロントシートと、太陽電池セルの非受光面側の封止材に積層された、バックシートから概略構成されている。
【０００３】
ここで言う、透明フロントシートとは、例えば、ガラス、樹脂フィルムなどであり、また、バックシートとは、ガラス、樹脂フィルム、金属板、金属・樹脂複合板などのことを指す。
【０００４】
太陽電池モジュールの普及が進む一方で、より普及を促進するため、太陽電池モジュールの長寿命化が切望されている。
【０００５】
一方で、太陽電池モジュールは高温高湿環境で劣化しやすいことが知られており、耐湿熱性の向上が急務であった。特に、太陽電池モジュールに使用される封止材については、耐候性、透明性、生産性などの観点から、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）を用いられることが多いが、高温の水蒸気により、酸の発生が懸念されていた。
【０００６】
そのため、太陽電池モジュール作製の際は、これまでは、例えば特許文献１に記載があるように、多くの特許文献で樹脂シートには水蒸気透過率の低い物を選定し、水分の進入を抑制したほうが、より太陽電池モジュールの性能低下を抑制できると信じ込まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−４４６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし特許文献１に記載の発明であっても、高温高湿環境化で寿命は十分なものではなかった。そこで本発明においては、上記特許文献１における一般論を覆すべく、鋭意研究開発を重ねた結果見いだされた物である。
【０００９】
すなわち、本発明は、高温高湿環境化で長寿命を有することを特徴とする太陽電池モジュールを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するための次の（１）〜（４）のように構成した太陽電池モジュールを提供する。
（１）  フロントシート、バックシート、及び、前記フロントシートと前記バックシートとの間に封止材にて固定されて配置される一つ以上の太陽電池セルとを含み、
前記フロントシート及び／又は前記バックシートの、４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過率が、１〜２０ｇ／ｍ２／ｄａｙであることを特徴とする、太陽電池モジュール。
（２）  前記フロントシートの４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過率が、１〜２０ｇ／ｍ２／ｄａｙであることを特徴とする、前記（１）に記載の太陽電池モジュール。
（３）  前記封止材が、エチレンビニルアセテートからなることを特徴とする、前記（１）又は（２）に記載の太陽電池モジュール。
（４）  前記フロントシートが、ポリエステル、ポリオレフィン、エチレン・四フッ化エチレン共重合体、及び、四フッ化エチレン・六フッ化ポリプロピレン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１つを含むことを特徴とする、前記（１）から（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の太陽電池モジュールによれば、フロントシート及び／又はバックシートの水蒸気透過率を調整することで、高温高湿環境下において発生する、太陽電池モジュール内部で発生したガスをモジュール外部へ放出することにより、高温高湿環境化で長寿命化が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の太陽電池モジュールの実施の形態について説明する。なお、この形態は発明の趣旨をよりよく理解させるための具体的に説明する物であり、特に指定のない限り、本発明を限定する物ではない。
【００１４】
図１は本発明の太陽電池モジュールの実施形態を示す概略図である。本発明は、フロントシート、バックシート、及び、前記フロントシートと前記バックシートとの間に封止材にて固定されて配置される一つ以上の太陽電池セルとを含む。これを図１に照らすと、太陽電池モジュール１０は、フロントシート１１とバックシート１４の間に封止材１２を用いて、配線材１５で直列に接続した太陽電池セル１３の受光面側をフロントシート１１に近接するように設置し、充填したものである。
【００１５】
フロントシート１１に用いられる樹脂フィルムとしては、耐候性を有し、高透過率なフィルムを使用することが望ましく、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタラートなどのポリエステル、エチレン・四フッ化エチレン共重合体、及び、四フッ化エチレン・六フッ化ポリプロピレン共重合体などのフッ素系化合物からなる群より選ばれる少なくとも１つを含むことが好ましく、特に耐候性の面から、エチレン・四フッ化エチレン共重合体、及び／又は、四フッ化エチレン・六フッ化ポリプロピレン共重合体を用いることが好ましい。
【００１６】
また、フロントシート１１の厚みについては２５μｍから２５０μｍが好ましく、光線透過性、水蒸気透過性、生産性、絶縁性の観点から５０μｍから１５０μｍがより好ましい。
【００１７】
フロントシート及び／又はバックシートの、４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過率は、１〜２０ｇ／ｍ２／ｄａｙであることが重要である。
【００１８】
なおフロントシート１１は、４０℃９０％ＲＨにおける水蒸気透過率が１〜２０ｇ／ｍ２／ｄａｙであることが好ましく、５〜１０ｇ／ｍ２／ｄａｙであることがより好ましい。
【００１９】
封止材１２に用いられる樹脂としては、耐候性、耐熱性、耐衝撃緩和性、絶縁性を有し、高透過率で、生産性が高い樹脂を使用することが望ましく、エチレンビニルアセテートを使用することが好ましい。エチレンビニルアセテートの中でも特に、ビニルアセテートの含有率が２０％〜４０％のものが好ましく、耐衝撃緩和性、透過率の観点から２５％から３３％のものがより好ましい。
【００２０】
また、封止材１２の厚みについては、２００μｍから１５００μｍが好ましく、耐衝撃緩和性、絶縁性、生産コストの観点から３５０μｍから１０００μｍがより好ましい。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、本明細書中に記載の水蒸気透過率、太陽電池モジュールの出力特性評価は次の様に行った。
【００２２】
（１）水蒸気透過率
ＪＩＳ  Ｋ７１２９：２００８の赤外線センサ法に準じて、試料面積５０ｍｍ２、４０℃９０％ＲＨ環境下における水蒸気透過率を測定した。
【００２３】
（２）太陽電池モジュールの出力特性評価
ＪＩＳ  Ｃ８９１４：２００５の基準状態に準じて、最大出力を測定、算出した。
【００２４】
「実施例１」
太陽電池セル「Ｑｃｅｌｌｓ社製Ｑ６ＬＰＴ−Ｇ２」の表面、裏面の銀電極部分にフラックス「ＨＯＺＡＮ社製Ｈ７２２」をディスペンサーで塗布し、表面、裏面の銀電極の上に１５５ｍｍの長さに切断した配線材「日立電線社製銅箔ＳＳＡ−ＳＰＳ０．２×１．５（２０）」を表面側のセルの片端から１０ｍｍ離れたところが配線材の端に、裏面側は表面側と対称になるように乗せ、半田ごてを用いてセル裏面側から半田ごてを接触させて表面、裏面を同時に半田溶着し１セルストリングスを作製した。
【００２５】
作製した１セルストリングスのセルから飛び出している該配線材の長手方向と１８０ｍｍに切断した取り出し電極「日立電線社製銅箔Ａ−ＳＰＳ０．２３×６．０」の長手方向が垂直になるよう置き、該配線材と取り出し電極が重なる部分に該フラックスを塗布して半田溶着を行い、取り出し電極付きストリングスを作製した。
【００２６】
次に、１９０ｍｍ×１９０ｍｍのガラス「旭硝子社製太陽電池用３．２ｔ白板熱処理ガラス」、１９０ｍｍ×１９０ｍｍのエチレンビニルアセテート「三井化学東セロ社製封止材０．５ｔソーラーエバ」、作製した取り出し電極付きストリングス、１９０ｍｍ×１９０ｍｍのエチレンビニルアセテート「三井化学東セロ社製封止材０．５ｔソーラーエバ」、１９０ｍｍ×１９０ｍｍのフロントシート「東レフィルム加工社製７５μｍＥＴＦＥ」を順に積層し、該ガラスを真空ラミネータの熱盤と接触するようにセットし、熱盤温度１４５℃、真空引き４分、プレス１分、保持時間１０分の条件で真空ラミネートを行った。このとき、取り出し電極付きストリングスはガラス面がセル裏面側になるようにセットした。
【００２７】
作製したサンプルの初期における出力特性評価を行い、加速試験槽「エスペック社製ＨＡＳＴ試験槽ＥＨＳ−２２１」を用いて１２５℃９５％ＲＨ４３２時間の劣化促進試験を行った後の出力低下率と、初期におけるフロントシートの水蒸気透過率測定結果を表１に示す。
【００２８】
「実施例２」
実施例１において、使用したフロントシートを「東レフィルム加工社製５０μｍＦＥＰ」に変更した以外は、実施例１と同様にして行った出力低下率と水蒸気透過率測定結果を表１に示す。
【００２９】
「実施例３」
実施例１において、使用したフロントシートを「東レフィルム加工社製７５μｍＦＥＰ」に変更した以外は、実施例１と同様にして行った出力低下率と水蒸気透過率測定結果を表１に示す。
【００３０】
「実施例４」
実施例１において、使用したフロントシートを「東レフィルム加工社製２５μｍＥＴＦＥ」に変更した以外は、実施例１と同様にして行った出力低下率と水蒸気透過率測定結果を表１に示す。
【００３１】
「比較例１」
実施例１において、使用したフロントシートを「東レフィルム加工社製１００μｍＦＥＰ」に変更した以外は、実施例１と同様にして行った出力低下率と水蒸気透過率測定結果を表１に示す。
【００３２】
「比較例２」
実施例１において、使用したフロントシートを「ダイキン工業社製１００μｍＰＣＴＦＥ」に変更した以外は、実施例１と同様にして行った出力低下率と水蒸気透過率測定結果を表１に示す。
【００３３】
「比較例３」
実施例１において、使用したフロントシートを「東レフィルム加工社製１２μｍＥＴＦＥ」に蒸着法によってシリカ蒸着をしたものに変更した以外は、実施例１と同様にして行った出力低下率と水蒸気透過率測定結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１より、実施例１から４に使用したフロントシートを用いることで、太陽電池モジュールの耐湿熱性を向上し、発電性能を維持することができることがわかる。
【符号の説明】
【００３６】
１１  フロントシート
１２  封止材
１３  太陽電池セル
１４  バックシート
１５  配線材
【図１】
2014027197.tif 000004