(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールにおいて、構成が簡素となり、製造工数を低減することができるようにする。【解決手段】太陽電池セル６は、配線部３が形成された配線シート４と、光を受光する受光面６ｂと、裏面６ｃに形成された接続電極６ａとを有し、接続部材９を介して配線部３上に接続された太陽電池セル６、光透過性を有する透光性基板７と、少なくとも配線シート４の配線面２ｂから太陽電池セル６の接続電極６ａが形成された裏面６ｃまでの間の層状の空間に充填された電気絶縁性を有する裏面側封止部５Ａと、裏面側封止部５Ａおよび太陽電池セル６の受光面６ｂ上に密着して積層されるとともに透光性基板７に密着された光透過性を有する受光面側封止部５Ｂとを備え、裏面側封止部５Ａと受光面側封止部５Ｂとによって太陽電池セル６が封止されている。【選択図】図１
2014090160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に配線パターンが形成された配線シートと、
発電するための光を受光する受光面と、該受光面と反対側の表面に形成された配線用の接続電極とを有し、該接続電極が導電性を有する接続部材を介して、前記配線シートの前記配線パターン上に接続された太陽電池セルと、
前記太陽電池セルの前記受光面および前記配線シートを覆う範囲に配置された、光透過性を有する透光性基板と、
少なくとも前記配線シートの前記配線パターンが形成された表面から前記太陽電池セルの前記接続電極が形成された表面までの間の層状の空間に充填された電気絶縁性を有する裏面側封止部と、
前記裏面側封止部および前記太陽電池セルの前記受光面上に密着して積層されるとともに前記透光性基板に密着された光透過性を有する受光面側封止部とを備え、
前記裏面側封止部と前記受光面側封止部とによって、前記配線シートと前記透光性基板との間で前記太陽電池セルが封止されている太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記裏面側封止部は、前記受光面側封止部よりも電気抵抗率が大きい
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】
前記裏面側封止部にフィラーが添加されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記フィラーの平均粒径が、５μｍ以上１５０μｍ以下である
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。
【請求項５】
前記裏面側封止部は、オレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、およびシリコーン樹脂のうちから選択された１以上の樹脂を含む材料で形成された
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記裏面側封止部は、光吸収性または光反射性を有する顔料が添加された材料で形成され、これにより前記配線パターンが前記受光面側から視認できないようになっている
ことを特徴とする請求項１〜５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、太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルを隣接して配置し、各太陽電池セルを電気的に接続して電力を取り出している。
このような太陽電池セル同士を電気的に接続する配線は、受光面側に露出していると受光面積が減ってしまう。このため、太陽電池セルの受光面と反対側の表面に接続電極を形成し、これらの接続電極を配線するための配線シート上に、接続部材を介して太陽電池セルを接続したバックコンタクト方式の接続構造が提案されている。接続部材としては、例えば、半田や銀ペーストなどが用いられる。
従来、このようなバックコンタクト方式の太陽電池モジュールに用いる配線シートは、配線の際に、接続部材が隣接する配線パターン上に侵入しないように、加熱された接続部材の移動を阻止するとともに、配線間を絶縁する絶縁層が設けられている。
例えば、特許文献１に記載の太陽電池裏面回路シートは、絶縁基材上に形成された回路層の側面および上面の外縁部を被覆する絶縁保護層が設けられ、この絶縁保護層から露出する回路層上に、接続部材を介して、太陽電池セルを接続することができる。
この太陽電池裏面回路シートの絶縁保護層としては、ソルダーレジストが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９９０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来技術には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の太陽電池裏面回路シートのように配線に対する絶縁保護層をソルダーレジストによって形成する場合、ソルダーレジストが高価であるため、太陽電池モジュールの部品コストが高くなるという問題がある。
太陽電池モジュールは、モジュールラミネートを行って製造するため、このモジュールラミネート工程で、例えば、１２５℃〜１６０℃の温度で１５分〜３０分程度加熱されることになる。
特許文献１のソルダーレジストによる絶縁保護層は、ソルダーレジストを印刷後、熱架橋するため、例えば、１２０℃〜１６０℃の温度で２０分〜６０分程度加熱する工程が必要となる。
したがって、特許文献１に記載の技術では、このような余分な加熱工程が入るため、太陽電池モジュールを構成する素材（材料）の熱劣化が進んだり、熱収縮による寸法安定性が悪くなったりする可能性があるという問題もある。
また、太陽電池モジュールを構成する場合、太陽電池セルを水分やガスから保護するため、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ樹脂）などの透光性樹脂からなる封止材を用いて、太陽電池セルを封止した構成が採用される。この封止材は、可撓性を有しており、太陽電池モジュールに加わる外力による衝撃を緩和する保護層としての機能も有している。このため、封止材には衝撃の緩和に必要な機械的特性を満足するための厚さが必要である。一方、ソルダーレジストからなる絶縁保護層は、封止材に比べて硬いため、衝撃の緩和機能はほとんどない。
このように、従来技術の太陽電池モジュールは、それぞれ異なる機能を有する絶縁保護層と封止材とをともに備える必要があるため、製造コストや部品コストが高価についてしまうという問題がある。また、太陽電池モジュールの厚さが絶縁保護層の分だけ厚くなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、構成が簡素となり、製造工数を低減することができる太陽電池モジュール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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る太陽電池モジュールは、表面に配線パターンが形成された配線シートと、発電するための光を受光する受光面と、該受光面と反対側の表面に形成された配線用の接続電極とを有し、該接続電極が導電性を有する接続部材を介して、前記配線シートの前記配線パターン上に接続された太陽電池セルと、前記太陽電池セルの前記受光面および前記配線シートを覆う範囲に配置された、光透過性を有する透光性基板と、少なくとも前記配線シートの前記配線パターンが形成された表面から前記太陽電池セルの前記接続電極が形成された表面までの間の層状の空間に充填された電気絶縁性を有する裏面側封止部と、前記裏面側封止部および前記太陽電池セルの前記受光面上に密着して積層されるとともに前記透光性基板に密着された光透過性を有する受光面側封止部とを備え、前記裏面側封止部と前記受光面側封止部とによって、前記配線シートと前記透光性基板との間で前記太陽電池セルが封止されている構成とする。
【０００７】
上記太陽電池モジュールにおいて、前記裏面側封止部は、前記受光面側封止部よりも電気抵抗率が大きい構成としてもよい。
【０００８】
上記太陽電池モジュールにおいて、前記裏面側封止部にフィラーが添加されている構成としてもよい。
【０００９】
上記太陽電池モジュールにおいて、前記フィラーの平均粒径が、５μｍ以上１５０μｍ以下である構成としてもよい。
【００１０】
上記太陽電池モジュールにおいて、前記裏面側封止部は、オレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、およびシリコーン樹脂のうちから選択された１以上の樹脂を含む材料で形成された構成としてもよい。
【００１１】
上記太陽電池モジュールにおいて、前記裏面側封止部は、光吸収性または光反射性を有する顔料が添加された材料で形成され、これにより前記配線パターンが前記受光面側から視認できないようになっている構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールによれば、封止部の一部を構成する裏面側封止部によって、配線部を覆って電気絶縁を行うため、構成が簡素となり製造工数を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の太陽電池モジュールの概略構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施形態の太陽電池モジュールに用いる配線シートの製造工程を説明する工程説明図である。
【図３】本発明の実施形態の太陽電池モジュールの製造工程を説明する工程説明図である。
【図４】図３に続く本発明の実施形態の太陽電池モジュールの製造工程を説明する工程説明図である。
【図５】本発明の実施形態の第１変形例の太陽電池モジュールの概略構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施形態の太陽電池モジュールについて添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態の太陽電池モジュールの概略構成を示す模式的な断面図である。なお、図１は、模式図のため、寸法や形状は誇張されている（以下の図面も同じ）。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール５０は、発電のための光を受光する受光面６ｂと反対側の裏面６ｃ側に配線用の複数の接続電極６ａとが設けられた太陽電池セル６と、太陽電池セル６を配線する配線シート４と、配線シート４および太陽電池セル６上に積層されて太陽電池セル６を封止する封止部５と、封止部５上に積層された透光性基板７と、配線シート４に対して封止部５と反対側に積層された保護層１とを備える。
【００１６】
太陽電池セル６は、受光面６ｂから入射した光を光電変換して発電を行うもので、裏面６ｃに接続電極６ａが設けられたバックコンタクト方式の太陽電池セルである。なお、図１は模式図のため、図示を簡略化しているが、接続電極６ａの個数は、２以上の適宜個数を必要に応じて設けることができる。
また、太陽電池セル６の個数は特に限定されず、１個以上の適宜数を配置することができる。本実施形態では、図示略の太陽電池セル６が図１の紙面奥行き方向にも間隔をあけて並列配置されており、平面視では２方向に沿う格子状に配列されている。
太陽電池セル６の平面視形状は、特に限定されず、例えば、矩形や適宜の多角形の形状を採用することができる。
【００１７】
配線シート４は、シート基材２と、配線部３（配線パターン）とを備える。
【００１８】
シート基材２は、厚さ方向の一方の表面である配線面２ｂにおいて配線部３を支持する部材である。
シート基材２の他方の表面である裏面２ａには、保護層１が密着して接合されている。
シート基材２の材質としては、後述するラミネート時の加熱温度に耐える耐熱性と、電気絶縁性を有する樹脂フィルムを採用することができる。シート基材２に好適なフィルム材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の延伸ポリエステルフィルムや、ポリイミドフィルムを挙げることができる。
【００１９】
配線部３は、太陽電池セル６を配線するための適宜のパターンに成形された薄層の導電部材によって形成されている。シート基材２との固定方法は、例えば、２液硬化型の接着剤を介した接着などを採用することができる。
配線部３は、少なくとも太陽電池セル６の接続電極６ａと接続する部位では、接続電極６ａの外径よりも広い幅を有している。
配線部３に用いる導電部材としては、加工性に優れるとともに低コストである銅箔、アルミニウム箔等の金属箔が好適である。
また、金属箔以外にも、金属粒子を含有することで導電性を持たせた導電プラスチックフィルムや導電ペースト等も用いることも可能である。
配線部３のパターニング方法としては、導電部材の種類に応じて周知のパターニング方法を採用することができる。例えば、金属箔の場合、例えば、打ち抜き加工やエッチングが可能である。導電性プラスチックフィルムの場合は、打ち抜き加工が可能である。また、金属ペーストの場合、印刷によるパターニングが可能である。
【００２０】
太陽電池セル６の接続電極６ａと、配線シート４の配線部３とは、接続部材９によって電気的に接続されている。
接続部材９の材質は、導電性を有していれば特に限定されないが、例えば、半田ベーストや銀ペーストなどを採用することができる。
【００２１】
封止部５は、裏面側封止部５Ａと、受光面側封止部５Ｂとを備える。
裏面側封止部５Ａは、少なくとも配線シート４の配線部３が形成されたシート基材２の配線面２ｂから太陽電池セル６の接続電極６ａが形成された裏面６ｃまでの間の層状の空間に充填されており、電気絶縁性を有する材料からなる。
裏面側封止部５Ａは、充電部を構成する配線部３、接続電極６ａ、接続部材９、密着される。このため、裏面側封止部５Ａの電気絶縁性は、これら充電部が短絡しない程度の電気絶縁性が必要である。裏面側封止部５Ａの好ましい電気絶縁性は、従来、プリント基板や太陽電池モジュールにおいて絶縁保護層として用いられているソルダーレジストと同等以上である。
裏面側封止部５Ａの電気絶縁性の好ましい数値範囲は、電気抵抗率（体積固有抵抗値）で１０１３Ωｃｍ以上である。
また、裏面側封止部５Ａに用いる材料は、加熱時に軟化しやすい材料であることが好ましい。例えば、１５０℃に加熱したとき貯蔵弾性率Ｅ’が、１０３Ｐａ〜１０７Ｐａ程度であることが好ましい。
【００２２】
裏面側封止部５Ａの材質としては、このような電気絶縁性を有する樹脂材料単体、もしくは樹脂材料に顔料やフィラー等の添加物を添加した複合材料を採用することができる。
裏面側封止部５Ａに好適な樹脂材料の例としては、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（電気抵抗率；１０１３Ωｃｍ）を挙げることができる。
またＥＶＡ以外の例としては、例えば、エチレン・メタアクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）（電気抵抗率；１０１７Ωｃｍ）、エチレン・アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、アイオノマー（電気抵抗率；１０１６Ωｃｍ）、例えばポリプロピレン（電気抵抗率；１０１６Ωｃｍ）などを含むオレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、シリコーン樹脂（電気抵抗率；１０１４Ωｃｍ）等を挙げることができる。
これらの樹脂材料は、いずれもＥＶＡよりは電気抵抗率が大きく、より良好な電気絶縁性が得られるため、より好ましい材料である。
また、これらの樹脂材料は、酢酸などの配線を腐食するおそれのある物質が生成されないため、耐久性を向上することができるためより好ましい。
また、例えば、ソルダーレジストに比べて安価に入手することが可能である。
ここで、電気抵抗率は、各樹脂材料のうちの適宜グレードの数値例を参考に記載したものである。
【００２３】
裏面側封止部５Ａとして複合材料を用いる場合、添加物として顔料を用いると、裏面側封止部５Ａを着色することができるため好ましい。
裏面側封止部５Ａは、配線部３を覆うように充填されるため、裏面側封止部５Ａが着色されていると、透光性基板７側から見たときに配線部３が見えなくなり、太陽電池モジュール５０の外観が良好となる。
添加する顔料の種類、色は、裏面側封止部５Ａに必要な電気抵抗率が得られれば、特に限定されず、適宜の種類、色を採用することができる。
例えば、白色顔料としては、酸化チタン、硫酸バリウムが好適である。これらの白色顔料の添加量としては、０．５重量％以上２０重量％以下が好ましい。
白色顔料が０．５重量％未満であると、配線部３を十分に隠蔽することができないおそれがある。
白色顔料が２０重量％を超えると、裏面側封止部５Ａにおいて顔料の占める量が多くなりすぎて、被着体への接着性が低下したり、部品コストが増大したりしてしまう。
例えば、黒色顔料としてカーボンブラック等が好適である。黒色顔料の添加量も、配線部３に対する隠蔽性、電気絶縁性、接着性等を考慮して、適宜の添加量を決めることができる。黒色顔料は、白色顔料に比べて隠蔽性に優れるため、添加量が０．１重量％以上であれば、十分な隠蔽性が得られる。
特に黒色顔料としてカーボンブラックを用いる場合の添加量としては、０．１重量％以上１０重量％以下が好ましい。
カーボンブラックが０．１重量％未満であると、配線部３を十分に隠蔽することができないおそれがある。
カーボンブラックが１０重量％を超えると、カーボンブラックの導通性により裏面側封止部５Ａとしての電気抵抗率が低くなりすぎて、十分な電気絶縁性を持たせることができないおそれがある。
【００２４】
なお、裏面側封止部５Ａとして複合材料を用いる場合、例えば、強度を向上したり、電気抵抗率を向上したりするために、顔料以外のフィラーを添加することも可能である。
【００２５】
裏面側封止部５Ａに添加するフィラーとしては、例えばアクリルなどの樹脂フィラー、シリカなどの無機フィラー等の電気絶縁性を備えたフィラーの例が挙げられる。
このようなフィラーは、裏面側封止部５Ａの電気絶縁性および膜厚を保つスペーサとして機能する。このため、ラミネートにより太陽電池セル６を封止する際に裏面側封止部５Ａの膜厚が薄くなりショートするといった不良を防ぐことができる。
フィラーの大きさとしては、裏面側封止部５Ａの膜厚以下であって、平均粒径が、５μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。なお粒子径分布は、例えばレーザー回折法を用いて測定される。
【００２６】
裏面側封止部５Ａの厚さは、３０μｍ以上４５０μｍ以下であることが好ましい。また、この範囲では、厚さが薄い方が、接続部材９の使用量が低減されるため、より好ましい。
裏面側封止部５Ａの厚さが３０μｍ未満であると、配線面２ｂと配線部３との段差が埋められず、隙間が生じたり受光面側封止部５Ｂが配線部３に接触したりしてしまうおそれがある。
裏面側封止部５Ａの厚さが４５０μｍを超えると、裏面側封止部５Ａ、接続部材９の使用量が多くなりすぎるため部品コストが増大してしまう。
【００２７】
受光面側封止部５Ｂは、裏面側封止部５Ａおよび太陽電池セル６の受光面６ｂ上に密着して積層されるとともに透光性基板７に密着されており、光透過性を有する材料からなる。
受光面側封止部５Ｂの材質としては、光透過性を有する適宜の樹脂材料を採用することができる。特に、従来、太陽電池セルを封止するために用いられている周知の封止材はすべて採用することができる。
受光面側封止部５Ｂに好適な樹脂材料の例としては、従来、太陽電池セルの封止材として用いられることが多いＥＶＡを挙げることができる。
またＥＶＡ以外の例としては、例えば、ＥＭＡＡ、ＥＡＡ、アイオノマー、例えばポリプロピレンなどを含むオレフィン系樹脂、ＰＶＢ、シリコーン樹脂等を挙げることができる。
【００２８】
本実施形態では、配線部３等の充電部に接触するのは裏面側封止部５Ａであり、受光面側封止部５Ｂは配線部３等の充電部には接触しない。
このため、受光面側封止部５Ｂに酢酸が発生するＥＶＡを用いても、裏面側封止部５Ａとして酢酸などが発生しない材料を用いることで、配線の腐食による劣化を確実に防止することができる。このような構成によれば、太陽電池モジュール５０の耐久性が向上することができる。
また、受光面側封止部５Ｂは、裏面側封止部５Ａのような電気絶縁性は必ずしも必要でないため、裏面側封止部５Ａに比べて電気抵抗率が小さい材料を採用することが可能である。
したがって、裏面側封止部５Ａに比べて使用量が多い受光面側封止部５Ｂの材料には、裏面側封止部５Ａに比べて安価な材料を採用すること可能であるため、封止部５全体としての部品コストを低減することができる。
【００２９】
受光面側封止部５Ｂに用いる樹脂材料は、必要な光透過性が得られれば、裏面側封止部５Ａに用いる樹脂材料と同じであってもよい。この場合、配線部３が透光性基板７側から見えてもよい場合には、裏面側封止部５Ａに顔料等を添加しない構成も可能である。
【００３０】
受光面側封止部５Ｂの厚さとしては、１００μｍ以上１０００μｍ以下が好ましい。
受光面側封止部５Ｂの厚さが１００μｍ未満であると、強度が不十分になるため、例えば、外力が加わった場合に、太陽電池セル６が割れたりするおそれがある。
受光面側封止部５Ｂの厚さが１０００μｍを超えると、受光面側封止部５Ｂの使用量が多くなりすぎるため部品コストが増大してしまう。
【００３１】
透光性基板７は、外部からの入射光を太陽電池セル６の受光面６ｂに導くため、光透過性を有する材料で構成された板状部材であり、受光面６ｂおよび配線シート４を覆う範囲に配置され、受光面側封止部５Ｂに密着して設けられている。
また、透光性基板７は、太陽電池モジュール５０において、保護層１と反対側の外表面を形成する部材になっている。
透光性基板７の材質としては、光透過性を有し、太陽電池モジュール５０に必要な耐候性を有する材料であれば、特に限定されない。透光性基板７として好適な材料としては、ガラス、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などを挙げることができる。
【００３２】
保護層１は、太陽電池モジュール５０の厚さ方向において透光性基板７と単体側の外表面を構成して、太陽電池モジュール５０との内部に、例えば、水分や酸素等が侵入することを抑制するためのシート状部材である。保護層１は、配線シート４の裏面２ａに密着して接合されている。
保護層１の好適な材質としては、水分や酸素に対する遮断性に優れた適宜の樹脂材料、樹脂フィルムの表面にアルミナや酸化ケイ素等が蒸着された蒸着フィルム、アルミニウム箔と適宜の樹脂との複合積層フィルム等を挙げることができる。
保護層１に用いる樹脂材料の構成の例としては、例えば、フッ素樹脂、ＰＥＴ樹脂、フッ素樹脂をこの順に積層された積層フィルムや、耐加水分解ＰＥＴ樹脂、ＰＥＴ樹脂、シート基材２との接着力を向上するためのアンカーコート層がこの順に積層された積層フィルム等を挙げることができる。
保護層１は、配線シート４と別体で形成された後、配線シート４の裏面２ａと接合されてもよいし、配線シート４と一体に成形された構成としてもよい。
また、配線シート４によって、必要な遮断性が得られる場合には、保護層１は省略することも可能である。
【００３３】
次に、このような構成の太陽電池モジュール５０の製造方法の一例について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態の太陽電池モジュールに用いる配線シートの製造工程を説明する工程説明図である。図３は、本発明の実施形態の太陽電池モジュールの製造工程を説明する工程説明図である。図４は、図３に続く本発明の実施形態の太陽電池モジュールの製造工程を説明する工程説明図である。
【００３４】
太陽電池モジュール５０を製造するには、図２（ａ）に示すように、保護層１、シート基材２、配線用導電シート３０をこの順に積層させる。このとき、層間には図示略の接着剤を配する。ここで、配線用導電シート３０は、配線部３と同材質からなるシート部材である。
次に、この積層体を、例えば、ドライラミネート法などによって貼り合わせる。
【００３５】
次に、図２（ｂ）に示すように、貼り合わされた積層体における配線用導電シート３０をパターニングして配線部３を形成する。
パターニング方法としては、例えば、配線用導電シート３０が、銅箔などの金属箔シーとの場合、エッチング法を採用することができる。すなわち、配線用導電シート３０上にレジストを塗布した後、配線部３の配線パターンに対応するようにレジストをパターニングし、薬液エッチングにより、レジストに被覆されていない配線用導電シート３０を除去して、配線部３を形成する。その後、配線部３上のレジストを除去する。
このようにして、保護層１と配線シート４との積層体が形成される。
なお、このような積層体は、配線シート４を形成した後に、シート基材２の裏面２ａに保護層１を接合して形成してもよい。
【００３６】
次に、図３に示すように、保護層１と配線シート４との積層体上に、裏面側封止シート３５Ａを重ねて配置する。
裏面側封止シート３５Ａは、裏面側封止部５Ａを形成するため、裏面側封止部５Ａと同じ材質で形成されたシート部材である。裏面側封止シート３５Ａには、太陽電池セル６の接続電極６ａの配置位置に対応して、厚さ方向に貫通された貫通孔５ａが形成されている。貫通孔５ａは、接続電極６ａが収容可能な形状であって、接続電極６ａが接続される位置の配線部３からはみ出すことなく重なることができる程度の大きさを有している。
このため、各貫通孔５ａは、配線部３によって下方が塞がれた凹状部を形成している。
【００３７】
次に、貫通孔５ａ内の配線部３上に、接続部材９を配置する。例えば、接続部材９が半田ペーストや銀ペーストの場合には、貫通孔５ａ内に、必要量を塗布することにより配置する。
次に、このように裏面側封止シート３５Ａが配置された積層体上に、太陽電池セル６を載置する。このとき、各太陽電池セル６は、それぞれの接続電極６ａが貫通孔５ａ内に挿入された状態に配置する。
次に、裏面側封止シート３５Ａとの間に太陽電池セル６を挟むようにして受光面側封止シート３５Ｂを載置し、さらに受光面側封止シート３５Ｂ上に透光性基板７を載置する（図４参照）。
ここで、受光面側封止シート３５Ｂは、受光面側封止部５Ｂを形成するため、受光面側封止部５Ｂと同じ材質で形成されたシート部材である。
このようにして保護層１、配線シート４、裏面側封止シート３５Ａ、太陽電池セル６、受光面側封止シート３５Ｂ、および透光性基板７がこの順に積層された積層体５０Ａが形成される。
【００３８】
次に、ラミネーターを用いて、積層体５０Ａを加熱しつつ積層方向に加圧してラミネートを行う。
このときの加熱温度は、裏面側封止シート３５Ａ、受光面側封止シート３５Ｂが軟化して変形し、それぞれが隣接する部材の表面と密着して接着可能な温度であって、かつ接続部材９が配線部３および接続電極６ａに接合可能な温度とする。
このような加熱温度は、裏面側封止シート３５Ａ、受光面側封止シート３５Ｂ、接続部材９の材質にもよるが、例えば、１２５℃〜１６０℃程度の温度で可能である。
したがって、印刷後に熱架橋するため１２０℃〜１６０℃程度の加熱温度が必要となるソルダーレジストの絶縁層を含む構成と比べると、ラミネート時以外の加熱を行う必要がないため、熱負荷が少なくて済む。このため、太陽電池モジュールを構成する素材（材料）の熱劣化が進んだり、熱収縮による寸法安定性が悪くなったりする不具合を防止しやすい。
【００３９】
このような加熱、押圧により、各接続部材９は、裏面側封止シート３５Ａの貫通孔５ａの内部で、配線部３および接続電極６ａに挟まれた状態で積層方向に押圧されて、配線部３および接続電極６ａに密着する。このため、裏面側封止シート３５Ａは、軟化した接続電極６ａが移動して、配線部３以外の部位に付着することを防止する機能を果たしている。
また、裏面側封止シート３５Ａおよび受光面側封止シート３５Ｂは、それぞれ流動可能な状態に軟化して、それぞれが隣接する部材の表面と密着する。これにより、裏面側封止シート３５Ａおよび受光面側封止シート３５Ｂは、配線シート４と太陽電池セル６との間、太陽電池セル６と透光性基板７との間、各配線部３の間、各接続電極６ａの間に充填された状態となり、それぞれ裏面側封止部５Ａ、受光面側封止部５Ｂを形成する。
このようにして、加熱が終了すると、積層体５０Ａの各層間が接着された状態で固化し、図１に示すような太陽電池モジュール５０が形成される。
【００４０】
本実施形態の太陽電池モジュール５０によれば、封止部５の一部を構成する裏面側封止部５Ａによって、配線部３、接続電極６ａ、および接続部材９の外面が遮蔽されているため、離間して配置された他の充電部から確実に電気絶縁されている。また、接続部材９が配線部３および接続電極６ａを導通させる際、裏面側封止部５Ａの貫通孔５ａの範囲に接続部材９をとどめて、接続部材９の移動を抑制することができる。
このため、例えば、太陽電池モジュール５０を封止する封止材とは別に、ソルダーレジストからなる絶縁層を設けて配線部３の電気絶縁や、半田が不要な部位に付着するのを防止する構成に比べて、簡素な構成とすることができる。
また、ソルダーレジストは熱硬化性であるため、ラミネートにより太陽電池セル６を封止する工程を行う前に硬化させる工程を設ける必要があるが、本実施形態の裏面側封止部５Ａは熱可塑性樹脂を主成分とするため、受光面側封止部５Ｂとともにラミネートにより太陽電池セル６を封止し、接続部材９による電気接続を行う際に同時に成形することができる。
以上の結果、部品数や工程数を低減することができるため低コスト化を図ることができる。
また、裏面側封止部５Ａに適宜の顔料が添加された構成とすれば、配線部３を隠蔽することが可能となる。この結果、透光性基板７側の外部から見たときに配線部３が見えず太陽電池セル６の間の隙間が着色された裏面側封止部５Ａによって均一に覆われるため、太陽電池モジュール５０の外観を向上することができる。
すなわち、裏面側封止部５Ａに添加する顔料は自由に選択することができるため、種々の外観色を有する太陽電池モジュール５０が容易に得られる。特に、白色などの反射率が高くなる色の顔料を用いると、反射光によって発電に用いられる光量が増えるため、発電効率を向上することができる。
【００４１】
また、裏面側封止部５Ａの形成方法は、従来の封止材を形成するのと同様のラミネート法を採用することができるため、ソルダーレジストの絶縁層を用いる場合のように、熱架橋するための加熱工程が不要となるため、製造工程における熱負荷を低減でき、材料の劣化を抑制することができる。このため、太陽電池モジュール５０の耐久性を向上することができる。
【００４２】
［第１変形例］
次に本実施形態の第１変形例の太陽電池モジュールについて説明する。
図５は、本発明の実施形態の第１変形例の太陽電池モジュールの概略構成を示す模式的な断面図である。
【００４３】
図５に示すように、本変形例の太陽電池モジュール６０は、上記実施形態の太陽電池モジュール５０のシート基材２と保護層１との間に、封止材８を備える。
以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４４】
封止材８は、例えば、配線部３と電気的に接続する図示略の配線をシート基材２に貫通するように設ける場合に、このような配線用の貫通孔や配線を封止するための部材である。
封止材８の材質としては、ＥＭＡＡ、アイオノマー、シリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）などを採用することができ、必要に応じて架橋剤やシランカップリング剤などの添加物を添加してもよい。
【００４５】
本変形例の太陽電池モジュール６０によれば、上記実施形態の太陽電池モジュール５０と同様に、封止部５の一部を構成する裏面側封止部５Ａによって、配線部３を覆って電気絶縁を行うため、構成が簡素となり製造工数を低減することができる。
また、封止材８を備えることにより、配線シート４の両面に配線が形成される場合であっても、耐久性を向上することができる。
【００４６】
なお、上記実施形態、第１変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
【実施例】
【００４７】
次に、上記実施形態の具体的な実施例１〜３について説明する。
【００４８】
［実施例１］
本実施例は、厚さ２５μｍのフッ素樹脂であるポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）樹脂フィルムのＰＶ２１１１（商品名；デュポン（株）製）からなる保護層１と、厚さ２５０μｍのＰＥＴ樹脂フィルムであるルミラー（登録商標）Ｓ１０（商品名；東レ（株）製）からなるシート基材２と、厚さ３５μｍの電解銅箔からなる配線用導電シート３０とを、２液硬化型ウレタン系接着剤であるＡ５１１／Ａ５０３５（商品名；三井化学（株）製）を用いてドライラミネート法で貼合せた。このとき、接着剤厚みは、５ｇ／ｍ２（ｄｒｙ）とした。
そして、エッチング法により電解銅箔からなる配線用導電シート３０のパターンニングを行って、配線部３を形成し、これにより図２（ｂ）に示すような配線付バックシートを形成した。
裏面側封止シート３５Ａは、押出しラミネート加工によりＥＭＡＡ樹脂であるニュクレル（登録商標）ＮＣ０８０９（商品名；三井デュポンポリケミカル（株）製）に、カーボンブラックを２重量％だけ添加し、Ｔダイ法により厚さ２００μｍのシート部材を製造した。
そして、配線付バックシートの配線部３上に、厚さ２００μｍの裏面側封止シート３５Ａ、太陽電池セル６、厚さ４００μｍの透明グレードのＥＶＡ樹脂フィルムＥＦ１００１（商品名；凸版印刷（株）製）からなる受光面側封止シート３５Ｂ、厚さ４ｍｍのガラスからなる透光性基板７をこの順に積層配置して、積層体５０Ａを形成した。
このとき、裏面側封止シート３５Ａの貫通孔５ａ内には、銀ペーストからなる接続部材９を塗布した。
次に、積層体５０Ａを、モジュールラミネーターによりモジュールラミネートを行った。モジュールラミネートの条件は、積層体５０Ａを温度１３０℃の真空状態に５分間放置し、続いて積層体５０Ａを温度１３０℃で３分間積層方向に加圧し、その後、温度１５０℃で３０分間加熱するという条件に設定した。
真空状態および加圧状態では、積層体５０Ａから気泡が追い出されて除去され、受光面側封止シート３５Ｂが軟化して、隣接する部材の表面に密着し裏面側封止部５Ａ、受光面側封止部５Ｂが形成された。さらに１５０℃の加熱により、封止材の架橋が進行し、積層体５０Ａを構成する各部材が接着された。
このようにして、実施例１の太陽電池モジュール５０を製造した。
【００４９】
［実施例２］
本実施例は、上記実施例１の太陽電池モジュール５０と、裏面側封止部５Ａの材質のみが異なる。以下、上記実施例１と異なる点を中心に説明する。
本実施例の裏面側封止部５Ａは、押出しラミネート加工によりＥＭＡＡ樹脂であるニュクレル（登録商標）ＮＣ０８０９（商品名；三井デュポンポリケミカル（株）製）に、酸化チタンを５重量％だけ添加し、Ｔダイ法により厚さ２００μｍにシート化した裏面側封止シート３５Ａを用いて形成した。
【００５０】
［実施例３］
本実施例は、上記実施例１の太陽電池モジュール５０と、裏面側封止部５Ａの材質のみが異なる。以下、上記実施例１と異なる点を中心に説明する。
本実施例の裏面側封止部５Ａは、受光面側封止部５Ｂと同じ材質からなる。すなわち、厚さ２００μｍの透明グレードのＥＶＡ樹脂フィルムＥＦ１００１（商品名；凸版印刷（株）製）からなる裏面側封止シート３５Ａを用いて形成した。
【００５１】
［実施例４］
本実施例は、上記実施例１の太陽電池モジュール５０と、裏面側封止部５Ａの材質のみが異なる。以下、上記実施例１と異なる点を中心に説明する。
本実施例の裏面側封止部５Ａは、押出しラミネート加工によりＥＭＡＡ樹脂であるニュクレル（登録商標）ＮＣ０８０９（商品名；三井デュポンポリケミカル（株）製）に、平均粒径５０μｍの球状アクリルフィラーを３重量％だけ添加し、Ｔダイ法により厚さ１５０μｍにシート化した裏面側封止シート３５Ａを用いて形成した。
【００５２】
［評価］
電気絶縁性については、実施例１、２は、裏面側封止部５Ａの電気抵抗率が１０１７Ωｃｍであり、ソルダーレジストの電気抵抗率１０１３Ωｃｍとなどに比べると格段に大きいため、電気絶縁性がきわめて良好であった。また、実施例３の裏面側封止部５Ａの電気導電率が１０１４Ωｃｍであり、実施例１、２に比べると小さいがソルダーレジストよりは大きいため、電気絶縁性が良好であった。
【００５３】
配線部３の隠蔽性については、実施例１、２では、それぞれ黒色、白色の顔料を添加しているため、裏面側封止部５Ａによって隠蔽されていた。
また、透光性基板７から見たときに、色ムラも見られなかった。これは、モジュールラミネート温度１５０℃における裏面側封止部５Ａの粘度が、受光面側封止部５Ｂの粘度に比べて大きくなっているためと考えられる。すなわち、このような粘度の差によって、裏面側封止部５Ａと受光面側封止部５Ｂとが界面で混ざりにくく、顔料の拡散が起こりにくいためである。
実施例３、４については、裏面側封止部５Ａ、受光面側封止部５Ｂに顔料が添加されていないため、透光性基板７から配線部３が見えるが、配線部３の隠蔽性が重要でない用途に使用可能である。
【００５４】
太陽電池モジュール５０の接着性については、いずれも裏面側封止部５Ａにおける顔料、フィラーの添加量が適切であるため、良好であった。
また、太陽電池モジュール５０の耐久性については、実施例１、２では、受光面側封止部５ＢにＥＶＡ樹脂を用いたが、裏面側封止部５ＡにはＥＭＡＡ樹脂を用いているため、腐食性生成物の発生による耐久性の低下は生じない。
実施例１、２では、使用量の多い受光面側封止部５Ｂに安価なＥＶＡ樹脂を用いているため、受光面側封止部５ＢにもＥＭＡＡ樹脂等のより電気抵抗率が大きい高機能な樹脂材料を用いる場合に比べて、低コストで製造することができる。
また実施例４では、裏面側封止部５Ａにフィラーを添加することで、ラミネート時に裏面側封止部５Ａが部分的に薄膜化することを抑制でき、裏面側封止部５Ａをより薄くできることから、低コストで製造することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  保護層
２  シート基材
２ｂ  配線面
３  配線部（配線パターン）
４  配線シート
５  封止部
５ａ  貫通孔
５Ａ  裏面側封止部
５Ｂ  受光面側封止部
６  太陽電池セル
６ａ  接続電極
６ｂ  受光面
６ｃ  裏面
７  透光性基板
８  封止材
９  接続部材
５０、６０  太陽電池モジュール
５０Ａ  積層体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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