(57)【要約】【課題】反りを抑制し、軽量化を図るとともに、曲面形状に形成することができる太陽電池モジュールを提供すること。【解決手段】太陽電池モジュール１０は、受光する側に配設されたプラスチック材料からなる前面板１１と、前面板１１と対向するよう配設された背面板１２と、前面板１１と背面板１２との間を充填する充填材１６と、充填材１６によって封止されるよう充填材１６中に配設され、太陽電池セル１４同士がインターコネクタ１５を介して接続されたセルストリング１３とを備える。さらに、セルストリング１３と前面板１１との間に、プラスチック材料からなる補強部材としての板状部材１７が配設されている。【選択図】図２
2014165312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光する側に配設されたプラスチック材料からなる前面板と、
前記前面板と対向するよう配設された背面板と、
前記前面板と前記背面板との間を充填する充填材と、
前記充填材によって封止されるよう前記充填材中に配設され、太陽電池セル同士がインターコネクタを介して接続されたセルストリングと、
前記セルストリングと前記前面板との間に配設されたプラスチック材料からなる補強部材と、を備えたことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記補強部材は、中心部から外周部に向かって厚さが増加する形状を有してい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。
【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】
一般的な太陽電池モジュールは、受光面側に透明な前面板が配設され、受光面とは反対側に背面板が配設され、前面板と背面板との間に透明な充填材が充填されている。太陽電池セル（以下、単に「セル」ともいう。）はその充填材の中に配設され、セル同士が導電性のインターコネクタを介して直列に接続されてセルストリングを構成している。
【０００３】
近年、太陽電池モジュールの軽量化、低コスト化等の要求に伴い、透明な前面板の材料として従来用いられているガラスの代わりに、プラスチック材料を用いたものが提案されている。しかし、前面板にプラスチック材料を用いた場合、セルストリングを封止する充填材との関係で、太陽電池モジュール全体が反ってしまうという問題があった。
【０００４】
この反りを抑制する技術として、充填材で封止されたセルストリングと前面板との間にガラス板を配置した太陽電池モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９３２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されているような従来の太陽電池モジュールは、反りを抑制する補強部材としてガラス板が用いられているので、全体として重量化し、昨今の軽量化の要求に必ずしも十分に応えることができないという課題があった。
【０００７】
また、太陽電池モジュールを自動車用のルーフ等に搭載する場合、比較的剛性が高いガラス板を内蔵しているが故に、ルーフ等の形状に合わせて太陽電池モジュールを曲面形状に形成することが難しいという課題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような従来の課題を解決するためになされたもので、反りを抑制し、軽量化を図るとともに、曲面形状に形成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】
【０００９】
本発明に係る太陽電池モジュールは、上記目的を達成するため、（１）受光する側に配設されたプラスチック材料からなる前面板と、前記前面板と対向するよう配設された背面板と、前記前面板と前記背面板との間を充填する充填材と、前記充填材によって封止されるよう前記充填材中に配設され、太陽電池セル同士がインターコネクタを介して接続されたセルストリングと、前記セルストリングと前記前面板との間に配設されたプラスチック材料からなる補強部材と、を備えるよう構成されている。
【００１０】
この構成により、本発明に係る太陽電池モジュールは、前面板を構成するプラスチック材料と太陽電池セルとの線膨張差に起因して発生する前面板の熱膨張収縮を、セルストリングと前面板の間に配設した補強部材によって制限しているので、特に熱収縮時における前面板の反りを抑制することができる。これは、太陽電池モジュール全体の反りの抑制に寄与し、インターコネクタの断線の防止にも寄与する。
【００１１】
また、本発明に係る太陽電池モジュールは、補強部材が前面板と同様にプラスチック材料からなるので、軽量化を図ることができ、さらに、プラスチック材料は比較的剛性が低いため曲面形状に形成することが容易となる。これにより、本発明に係る太陽電池モジュールは、応用範囲が広がり、例えば、自動車用のルーフに適用することができる。
【００１２】
上記（１）に記載の太陽電池モジュールにおいて、（２）前記補強部材は、中心部から外周部に向かって厚さが増加する形状を有するようにしてもよい。
【００１３】
この構成により、本発明に係る太陽電池モジュールは、補強部材の外周部の厚さが他の部分と比べて厚いので、この外周部が枠状の剛性体を構成し、この剛性体によって、補強部材を構成するプラスチック材料と太陽電池セルとの線膨張差に起因して発生する補強部材の熱膨張収縮を制限するための固定が行い易くなる。
【００１４】
すなわち、本発明に係る太陽電池モジュールは、その製造時において補強部材の外周部を上下から治具等で挟み込んで固定するだけで、補強部材の厚さが相対的に薄い中心部にまで均等に面方向の引っ張り荷重を伝え易い構造となっている。これにより、補強部材に充填材を介して接着されているセルストリングの熱収縮が抑制されるので、熱収縮時におけるセル間のインターコネクタの変形や前面板の表面のうねり等の発生を防止することができる。これは、太陽電池モジュールの外観品質の向上に寄与する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、反りを抑制し、軽量化を図るとともに、曲面形状に形成することができる太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの詳細断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一工程において、各構成部材のラミネート前のレイアップの状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一工程において、ラミネート時に使用するラミネータの構成を一部模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一工程において、ラミネート直後の積層体を治具で固定して冷却している状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法によって得られる熱収縮の抑制の効果を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一変形例に係る製造プロセスを示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの第１の適用例を示す断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの第２の適用例を示す断面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの第３の適用例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの詳細断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールにおいて生じるＥＶＡひずみを説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールにおいて生じるＥＶＡひずみを、現状の技術による太陽電池モジュールにおいて生じるＥＶＡひずみと対比させて示した図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールにおいて生じるＹ方向およびＺ方向のＥＶＡひずみの相関を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールにおいて生じるＥＶＡひずみに起因するインターコネクタの挙動を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの第１の変形例に係る太陽電池モジュールを示す図である。
【図１７】図１６に示す太陽電池モジュールの製造方法の一工程を示す断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの第２の変形例に係る太陽電池モジュールを示す断面図である。
【図１９】図１８に示す太陽電池モジュールの変形例を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの第３の変形例に係る太陽電池モジュールを示す断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの第４の変形例に係る太陽電池モジュールを示す断面図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュールの第５の変形例に係る太陽電池モジュールを示す図である。
【図２３】図２２に示す太陽電池モジュールを製造する際に使用する第１の治具を示す斜視図である。
【図２４】図２２に示す太陽電池モジュールを製造する際に使用する第２の治具を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールおよびその製造方法について、図面を参照して説明する。本発明に係る太陽電池モジュールは、住宅の屋根やカーポートの屋根等、屋外において広く使用することができるが、以下の記載では、特に自動車用のルーフ等に適用する場合について説明する。
【００１８】
（予備的事項）
まず、本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールをより良く理解するために、現状の技術における太陽電池モジュールについて説明する。太陽電池モジュールは、特に自動車用として搭載する場合に軽量化することが求められており、その軽量化のための手段として、前面板等の材料として用いられているガラスを、密度が小さい透明なプラスチック材料に置換する方法が採用されている。
【００１９】
しかし、プラスチック材料は、ガラスと比べて線膨張率が大きく、かつヤング率が小さいという特性を有しており、このために種々の課題が発生している。その１つに、プラスチック材料の熱膨張収縮作用によるインターコネクタの断線があり、この課題の対策が強く望まれている。
【００２０】
そこで、本発明者は、インターコネクタの断線がどのようなメカニズムで発生するのかを実験により究明した。実験で用いた太陽電池モジュールは、ポリカーボネート樹脂からなる前面板と、ＰＥＴ(Polyethylene Telephthalate)樹脂からなる背面板との間に、ＥＶＡ(Ethylene Vinyl Acetate)樹脂の充填材を充填し、セル同士がインターコネクタを介して接続されたセルストリングを充填材中に封止した構造を有している。
【００２１】
この構造において、ポリカーボネート樹脂とセルとはＥＶＡ樹脂を介して接着されているため、これら２つの部材の線膨張差からセル面方向にひずみが発生し、このひずみをセル間で吸収するように幾何学的な作用がセルストリングに誘発される（事象Ａ）。この事象Ａによって誘発された作用により、太陽電池モジュールが熱収縮する時はセル間が縮まり（事象Ｂ）、熱膨張する時はセル間が広がる（事象Ｃ）。
【００２２】
本発明者は、セル間においてＥＶＡ樹脂で覆われた状態のインターコネクタは、事象Ｂにより繰り返しその影響を受けることになり、低サイクルで疲労破壊することがインターコネクタの断線の主因であることを発見した。特に自動車等の振動を伴うような場所に太陽電池モジュールを配置した場合、インターコネクタの断線が起こり易いと推測される。以上から、インターコネクタの断線の対策には、事象Ａの発生を防止することが有効な手段であることが解明された。
【００２３】
また、前面板にプラスチック材料を使用した場合に発生する他の課題として、外観品質の低下がある。太陽電池モジュールの製造プロセスにおいて、ラミネート直後の冷却時には太陽電池モジュールが熱収縮してセル間が縮まるため、このセル間を繋いでいるインターコネクタが上下方向に変形（例えば、図１５に示すようにＳ字状に屈曲）する。インターコネクタが上下方向に変形すると、その変形によって生じる力が充填材を介して前面板に波及し、この前面板の表面に盛り上がった状態のうねりが発生する。
【００２４】
このような前面板の表面のうねりは、インターコネクタの変形にのみ起因するものではなく、前面板を構成するポリカーボネート樹脂とセルとの線膨張差が大きいことと、ポリカーボネート樹脂はガラスに比べて非常に軟質であることに起因している。
【００２５】
このため、このようなうねりが発生している太陽電池モジュールを自動車用のルーフに適用した場合、自動車としての外観品質が基準を満足していないという課題があった。
【００２６】
そこで、以下に説明する本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールは、軽量化を意図した構造とする一方で、前面板のガラスを剛性の高い樹脂材料に置換した場合や、集光タイプの太陽電池モジュールにおいて背面板に剛性の高い樹脂材料を使用し反射装置を設けた場合等に発生する課題のうち、特に技術的解決が困難であったインターコネクタの断線および外観品質の課題に対応できるようにしている。
【００２７】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールおよびその製造方法について、図１〜図７を参照して説明する。
【００２８】
まず、構成について説明する。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、平面視したときに前面板１１で覆われている領域の内側に、破線で示す四角形のセル１４が複数枚（図示の例では、６行×６列＝３６枚）配設されている。各セル１４は、インターコネクタ１５によって電気的に接続されている。
【００３０】
図２は、図１においてＡ−Ａ線に沿って見たときの太陽電池モジュール１０の詳細断面構造を示している。図２に示すように、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、前面板１１、背面板１２、セルストリング１３、充填材１６、および補強部材としての板状部材１７，１８を備えている。
【００３１】
前面板１１は、太陽光線が入射する側に配設され、また太陽電池モジュール１０の軽量化を図るために、光透過性のプラスチック材料を用いて形成されている。その材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂（以下、便宜上「ＰＣ樹脂」ともいう。）が好適に用いられる。ＰＣ樹脂の線膨張率は７０ｐｐｍ／Ｋである。前面板１１にＰＣ樹脂を用いることで、光透過性および軽量化に加えて、耐熱性および適度な剛性を確保することができる。
【００３２】
また、前面板１１には、ハードコートを施すようにしてもよい。ハードコートに使用する材料としては、例えば、ウレタンアクリレート樹脂等の紫外線硬化タイプの樹脂が用いられる。前面板１１上にハードコート樹脂の被膜を形成することで、受光面としての前面板１１の表面の傷つき防止および前面板１１を構成するＰＣ樹脂の耐薬品性の向上を図ることができる。
【００３３】
背面板１２は、太陽光線が入射する側とは反対側に配設され、光透過性の有無は問題とならないが、太陽電池モジュール１０の軽量化を図るために、プラスチック材料を用いて形成されている。その材料としては、ＰＣ樹脂が好適に用いられる。背面板１２に前面板１１と同じＰＣ樹脂を用いることで、太陽電池モジュール１０の反りの発生防止に寄与することができる。
【００３４】
セルストリング１３は、セル１４同士がインターコネクタ１５を介して直列に接続されて構成されている。セル１４は、シリコン結晶系セルであり、その線膨張率は約４ｐｐｍ／Ｋである。セル１４は、特に図示はしないが、その一形態として、積層されたｎ型およびｐ型の各シリコン層と、一方のシリコン層上に形成された反射防止膜と、他方のシリコン層上および反射防止膜上にそれぞれ形成された配線用の電極と、から構成されている。
【００３５】
インターコネクタ１５は、平面視したときに帯状の形状を有する板状の部材であり、セル割れを発生させないように各セル１４同士を電気的に接続する必要があることから、特殊な材料、例えば、銅のなまし材を基材とした非常に軟質な材料からなっている。
【００３６】
また、インターコネクタ１５は、断面視したときに隣り合うセル１４間の部分が段差状の形状を有している。すなわち、図２に示すように、インターコネクタ１５は、セル１４の一方の面側（例えば、図示の例において上側）に設けられた電極と、その隣のセル１４の他方の面側（図示の例において下側）に設けられた電極とを接続している。インターコネクタ１５とセル１４との接続は、はんだ接合によって行うことができる。
【００３７】
充填材１６は、前面板１１と背面板１２との間にセルストリング１３を封止するように充填されている。充填材１６は、少なくとも前面板１１とセルストリング１３の間に封止される部分については光透過性が要求され、また太陽電池モジュール１０の軽量化を図るために、光透過性のプラスチック材料を用いて形成されている。その材料としては、例えば、ＥＶＡ(Ethylene Vinyl Acetate)樹脂が用いられる。
【００３８】
充填材１６にＥＶＡ樹脂を用いることで、光透過性および軽量化に加えて、耐湿性を確保することができる。また、充填材１６を構成するＥＶＡ樹脂は、前面板１１および背面板１２を構成するＰＣ樹脂の融点よりも低い温度で架橋するため、封止効果を高める上で好ましい。
【００３９】
２枚の板状部材１７，１８のうち、一方の板状部材１７は、前面板１１とセルストリング１３との間の充填材１６中に配設され、他方の板状部材１８は、背面板１２とセルストリング１３との間の充填材１６中に配設されている。すなわち、２枚の板状部材１７，１８は、充填材１６を介してセルストリング１３を挟み込むように配置されている。
【００４０】
板状部材１７，１８は、一方の板状部材１７については光透過性が要求され、また太陽電池モジュール１０の軽量化を図るために、光透過性のプラスチック材料を用いて形成されている。その材料としては、ＰＣ樹脂が好適に用いられる。板状部材１７，１８に前面板１１および背面板１２と同じＰＣ樹脂を用いることで、太陽電池モジュール１０の反りの発生防止に寄与することができる。
【００４１】
すなわち、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、各構成部材がセルストリング１３を中心として上下方向で対称となる構造を有しているので、熱膨張および熱収縮時において反りが発生し難いという効果を発生させている。その際、セルストリング１３と前面板１１および背面板１２との間を遮断するよう配置された板状部材１７，１８は、前面板１１および背面板１２が反らないように太陽電池モジュール１０全体を補強する役割を果たし、本発明における補強部材を構成する。
【００４２】
また、板状部材１７，１８は、図１に示すように、平面視したときに４角形の形状を有している。ただし、図１に示す例では、上方側の板状部材１７のみが示されている。板状部材１７，１８の縁となる外周部には、図２に示すように、他の部分より厚く形成された枠部１７ａ，１８ａが、太陽電池モジュール１０を囲むように設けられている。
【００４３】
板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａは、板状部材１７，１８の他の部分と比べて厚く形成されていることで、比較的高い剛性を呈する剛性体を構成する。つまり、剛性体である枠部１７ａ，１８ａは、板状部材１７，１８を構成するＰＣ樹脂とセル１４との線膨張差に起因して発生する板状部材１７，１８の伸縮を制限するための固定が行い易い構造となっている。
【００４４】
また、板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａは、太陽電池モジュール１０を囲むように４角形状に形成されており、板状部材１７，１８が外方側に熱膨張した場合にこの４角形状の枠部１７ａ，１８ａ全体が大きくなるようになっている。したがって、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、後述する図４に示すラミネート工程において、板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａ以外の中心部を含む比較的薄い部分に軽くテンションがかけられることから、たるみやしわが発生し難い構造となっている。
【００４５】
このとき、板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａは、ラミネータ５０（図４参照）のヒーター５４からの伝熱を積極的に行うことでテンションがかかる方向に作用するが、図２に示すように、枠部１７ａ，１８ａは太陽電池モジュール１０の外側に露出して配置されているので、伝熱し易く好適な構造となっている。
【００４６】
また、板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａには、互いに対向する側と反対側の面にそれぞれ傾斜部１７ｂ，１８ｂが設けられている。各傾斜部１７ｂ，１８ｂは、図２に示すように、内方側に向かって厚さが小さくなるように形成されている。
【００４７】
具体的には、各傾斜部１７ｂ，１８ｂは、後述する図５に示すように、ラミネートされた積層体を常温に冷却する過程で使用する治具７１，７２の外周部に設けられた突出部７１ａ，７２ａの端面が押し当てられたときに、その突出部７１ａ，７２ａの端面を楔状に挟み込めるような形状に形成されている。
【００４８】
これにより、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、ラミネート直後の冷却時に治具７１，７２の突出部７１ａ，７２ａの端面が板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａの傾斜部１７ｂ，１８ｂに押し当てられたときに、治具７１，７２の突出部７１ａ，７２ａによって傾斜部１７ｂ，１８ｂが外方側に付勢されることで、板状部材１７，１８が内方側に熱収縮するのを抑制するようになっている。
【００４９】
次に、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０を製造する際に使用するラミネータ５０について、図４を参照して説明する。
【００５０】
図４に示すように、ラミネータ５０は、下チャンバ５１と、上チャンバ５２とを備え、上チャンバ５２の下端部周囲に沿って配設されたＯリング５３によって、下チャンバ５１が封止される構造を有している。下チャンバ５１にはヒーター５４を内蔵したヒータープレート５５が配置され、上チャンバ５２にはダイヤフラム５６が装備されている。上チャンバ５２および下チャンバ５１には、それぞれ外部と連通する連通管５７および５８が設けられている。
【００５１】
また、ラミネータ５０は、真空ポンプ６０を備えている。この真空ポンプ６０と上チャンバ５２の連通管５７および下チャンバ５１の連通管５８とを繋ぐ配管には、それぞれ大気と連通する切替え弁６１，６３、および配管の連通をオンオフ制御するバルブ６２，６４が設けられている。
【００５２】
ラミネータ５０は、各切替え弁６１，６３および各バルブ６２，６４を制御することで、ヒータープレート５５上に載置された被ラミネート体１０Ａを加熱し、ダイヤフラム５６を介して被ラミネート体１０Ａを加圧するようになっている。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０を製造する方法について説明する。
【００５４】
図３〜図５に示すように、太陽電池モジュール１０の製造時には、以下の工程を実行する。まず、必要とされる各構成部材をレイアップする（図３に示すレイアップの工程）。次に、そのレイアップされた各構成部材をラミネータに投入して、ラミネートを行う（図４に示すラミネートの工程）。次に、そのラミネートされた各構成部材をラミネータから取り出し、治具で固定して常温に冷却する（図５に示す冷却の工程）。
【００５５】
以下、各工程についてさらに詳述する。
【００５６】
図３は、ラミネータに投入する前の各構成部材のレイアップの状態を示している。図示の例では、下から順に、ＰＣ樹脂からなる背面板１２、ＥＶＡ樹脂からなるシート状の充填材１６Ａ、ＰＣ樹脂からなる板状部材１８、ＥＶＡ樹脂からなるシート状の充填材１６Ａ、セルストリング１３、ＥＶＡ樹脂からなるシート状の充填材１６Ａ、ＰＣ樹脂からなる板状部材１７、ＥＶＡ樹脂からなるシート状の充填材１６Ａ、およびＰＣ樹脂からなる前面板１１が配置されている。
【００５７】
このような配置でレイアップされた各構成部材は、被ラミネート体１０Ａとして、図４に示すラミネータ５０に投入され、所要の加熱および加圧処理が施されるようになっている。このようなラミネータ５０を用いて行う加熱および加圧処理は、従来の製造方法におけるラミネート工程で行っている処理と同様である。
【００５８】
具体的には、ラミネータ５０の下チャンバ５１内のヒータープレート５５上に被ラミネート体１０Ａを載置し、上チャンバ５２内のダイヤフラム５６で挟み込み、概ね１４０℃前後で１５分程度、加熱および加圧する。これにより、シート状の充填材１６Ａを構成するＥＶＡ樹脂が、溶融および流動して、セルストリング１３、板状部材１７，１８、前面板１１および背面板１２と架橋接着される。
【００５９】
このラミネート工程により、セルストリング１３と板状部材１７，１８、前面板１１および背面板１２と板状部材１７，１８とが、充填材１６Ａを介して隙間なく接着された状態にある積層体が形成される。この積層体は、最終的には太陽電池モジュール１０を構成する。
【００６０】
この後、そのラミネートされた積層体をラミネータ５０から取り出す。この時点では、その積層体は、まだ高温状態にある。
【００６１】
次に、図５（ａ）に示すように、そのラミネートされた太陽電池モジュール１０としての積層体を、下側の治具７１と上側の治具７２の間に挟み込むようにセットする。具体的には、各治具７１，７２の外周部に設けられた各突出部７１ａ，７２ａの端面を、それぞれ対応する板状部材１８，１７の枠部１８ａ，１７ａの傾斜部１８ｂ，１７ｂに押し当てることで、積層体を固定する。
【００６２】
このように積層体を固定した状態で、図５（ｂ）に示すように、治具７１，７２の上下両面から加圧する。この加圧は、ラミネート直後に高温状態にあった積層体が常温に冷却されるまで継続する。
【００６３】
この加圧により、治具７１，７２の突出部７１ａ，７２ａによって板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａの傾斜部１７ｂ，１８ｂが外方側に付勢されるため、板状部材１７，１８が内方側に熱収縮するのを抑制することができる。この後、常温に冷却後の積層体を治具７１，７２から取り外す。
【００６４】
以上の工程により、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０が作製されたことになる。
【００６５】
図６は、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０の製造方法によって得られる熱収縮の抑制の効果を示している。図示のように、板状部材１７，１８は、その枠部１７ａ，１８ａが治具７１，７２（図５参照）により固定されていることで熱収縮が制限されているため、その熱収縮量Ｃ１が非常に小さい。
【００６６】
これに対し、前面板１１および背面板１２は、線膨張率が比較的大きいＰＣ樹脂からなっているので、その熱収縮量Ｃ２が比較的大きい。しかし、このＰＣ樹脂の収縮によるひずみは、前面板１１および背面板１２と板状部材１７，１８とを接着している充填材１６のゴム弾性により、板状部材１７，１８を介して枠部１７ａ，１８ａに吸収される。この枠部１７ａ，１８ａの熱収縮量Ｃ１は非常に小さいため、課題とする前面板表面のうねり等の外観品質上の問題は発生しない。
【００６７】
図７は、上述した第１の実施の形態に係る太陽電池モジュール１０の製造方法の一変形例に係る製造プロセスを示している。この製造プロセスは、基本的に２つの工程を含む。まず、太陽電池モジュール１０を構成する部材のうち一部の構成部材を予めプリフォームする（図７（ａ）〜（ｃ）に示す仮ラミネートの工程）。次に、太陽電池モジュール１０を構成する残りの構成部材をラミネートする（図７（ｄ）に示す本ラミネートの工程）。
【００６８】
以下、各工程についてさらに詳述する。
【００６９】
図７（ａ）は、プリフォーム前の各構成部材のレイアップの状態を示している。図示の例では、下から順に、ＰＣ樹脂からなる板状部材１８、ＥＶＡ樹脂からなるシート状の充填材１６Ａ、セルストリング１３、ＥＶＡ樹脂からなるシート状の充填材１６Ａ、およびＰＣ樹脂からなる板状部材１７が配置されている。
【００７０】
このような配置でレイアップされた各構成部材を、図４に示すようなラミネータ５０に投入し、所要の加熱および加圧処理を施してプリフォームする。具体的には、図７（ｂ）に示すように、ラミネータ５０の下側の治具７３（図４に示すヒータープレート５５に相当）上に上記の配置でレイアップされた各構成部材を載置し、上側の治具７４（図４に示すダイヤフラム５６に相当）で挟み込み、加熱および加圧する。これにより、シート状の充填材１６Ａを構成するＥＶＡ樹脂が、溶融および流動して、セルストリング１３および板状部材１７，１８と架橋接着される。
【００７１】
この仮ラミネート工程により、セルストリング１３と板状部材１７，１８とが、充填材１６Ａを介して隙間なく接着された状態にある積層体１０Ｂが形成される。この後、その仮ラミネートされた積層体１０Ｂをラミネータ５０から取り出す。この時点では、その積層体１０Ｂは、まだ高温状態にある。
【００７２】
次に、図７（ｃ）に示すように、その高温状態にある積層体１０Ｂを、下側の治具７１と上側の治具７２の間に挟み込んで固定し、その固定した状態で治具７１，７２の上下両面から加圧し、積層体１０Ｂが常温に冷却されるまで加圧を継続する。このとき、上述した図５に示す工程の場合と同様に、板状部材１７，１８が内方側に熱収縮するのを抑制することができる。
【００７３】
次に、図７（ｄ）に示すように、その冷却後の仮ラミネートされた積層体１０Ｂを治具７１，７２から取り外した後、ラミネータ５０により、残りの構成部材である前面板１１および背面板１２をラミネートする。
【００７４】
具体的には、ラミネータ５０の下側の治具（図４に示すヒータープレート５５に相当）上に、ＰＣ樹脂からなる背面板１２、ＥＶＡ樹脂からなるシート状の充填材１６Ａ（図３参照）、仮ラミネートされた積層体１０Ｂ、ＥＶＡ樹脂からなるシート状の充填材１６Ａ、およびＰＣ樹脂からなる前面板１１をこの順に載置し、上側の治具（図４に示すダイヤフラム５６に相当）で挟み込み、所要の加熱および加圧処理を施してラミネートする。
【００７５】
これにより、シート状の充填材１６Ａを構成するＥＶＡ樹脂が、溶融および流動して、板状部材１７，１８、前面板１１および背面板１２と架橋接着される。このラミネート工程により、前面板１１および背面板１２と板状部材１７，１８とが、充填材１６を介して隙間なく接着された状態が形成される。
【００７６】
以上の工程により、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０が作製されたことになる。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０およびその製造方法によれば、以下の作用効果を奏することができる。
【００７８】
まず、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、前面板１１を構成するＰＣ樹脂とセル１４を構成する結晶系シリコンとの線膨張差に起因して発生する前面板１１の熱膨張収縮を、セルストリング１３と前面板１１の間に配設した板状部材１７によって制限しているので、熱収縮時における前面板１１の反りを抑制することができる。
【００７９】
同様に、前面板１１と同じＰＣ樹脂からなる背面板１２についても、セルストリング１３と背面板１２の間に配設した板状部材１８によって背面板１２の熱膨張収縮を制限しているので、背面板１２の反りを抑制することができる。これにより、太陽電池モジュール１０全体の反りを抑制することができ、また、熱膨張収縮を制限していることで、セルストリング１３を構成するインターコネクタ１５の断線の防止に寄与することができる。
【００８０】
また、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、板状部材１７，１８が前面板１１および背面板１２と同じプラスチック材料であるＰＣ樹脂からなるので、軽量化を図ることができ、さらに、ＰＣ樹脂は比較的剛性が低いため曲面形状に形成することが容易となる。これにより、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、応用範囲が広がり、例えば、自動車用のルーフに適用することができる。
【００８１】
また、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａが太陽電池モジュール１０の周囲を囲むように露出して配置されているので、伝熱し易く、熱膨張する時には枠部１７ａ，１８ａ全体が広がるように熱変形することができる。これにより、ラミネート工程において真空加熱時に、剛性体である枠部１７ａ，１８ａにより、板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａ以外の中心部を含む比較的薄い部分に軽くテンションをかけることができ、しわやたるみが発生しない状態を保つことができる。
【００８２】
また、ラミネート工程において、真空加熱状態から加圧する直前で、板状部材１７，１８には、しわやたるみがない状態でセルストリング１３に圧力を伝えられるので、セル割れやセル流動の発生、インターコネクタ１５の断線を防止することができる。
【００８３】
また、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａが他の部分と比べて厚く形成された剛性体を構成しているので、セル１４との線膨張差に起因して発生する板状部材１７，１８の伸縮を制限するための固定が行い易い構造となっている。
【００８４】
このため、ラミネート直後の冷却工程において、板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａを上下から治具７１，７２で挟み込んで固定するだけで、板状部材１７，１８の外周部から中心部にまで均等に面方向の引っ張り荷重を伝えることができる。つまり、板状部材１７，１８の枠部１７ａ，１８ａを高剛性の治具７１，７２で挟み込むことで、前面板１１および背面板１２を構成するＰＣ樹脂の熱収縮力がセルストリング１３中のインターコネクタ１５へは伝わらない構造となっている。
【００８５】
これにより、ＰＣ樹脂の熱収縮時におけるセルストリング１３の熱収縮が抑制されるので、セル流動による配置ばらつき、セル間のインターコネクタのＳ字屈曲、前面板表面のうねり等の発生を防止することができる。これは、インターコネクタ１５の断線の防止、太陽電池モジュール１０の外観品質の向上に寄与する。
【００８６】
（適用例）
図８〜図１０は、上述した第１の実施の形態に係る太陽電池モジュール１０の適用例を示している。
【００８７】
図８に示す第１の適用例では、太陽電池モジュール１０の外周部を囲むようにフレーム１が装着されている。このフレーム１は、太陽電池モジュール１０の外周部の上下端部にシーリング剤２を介して接着されており、これにより、太陽電池モジュール１０の反りや熱膨張収縮を抑制するようになっている。
【００８８】
図９に示す第２の適用例では、太陽電池モジュール１０が自動車に搭載されている。太陽電池モジュール１０は、その外周部が自動車の車体３に対して気密封止されるように、ゴム製シールリップ４を用いて装着されている。また、太陽電池モジュール１０の外周部の下端部分は、シーリング剤５を介して車体３に接着されている。
【００８９】
図１０に示す第３の適用例では、同様に、太陽電池モジュール１０ａが自動車に搭載されている。太陽電池モジュール１０ａは、その外周部が自動車の車体６に対して気密封止されるように、シーリング剤７を介して車体６に接着されている。また、太陽電池モジュール１０ａは、補強部材としての板状部材１７Ａ，１８Ａが、その中心部から外周部に向かって徐々に厚さが増加する形状を有している。
【００９０】
このように板状部材１７Ａ，１８Ａの厚さに変化をもたせることにより、太陽電池モジュール１０ａは、以下の利点を有している。すなわち、板状部材１７Ａ，１８Ａと前面板および背面板との間を充填する充填材に発生する面方向のせん断力は、板状部材１７Ａ，１８Ａの厚さの変化に依存してその中央部よりも両端部の方が大きいため、板状部材１７Ａ，１８Ａにかかる面方向の熱膨張収縮による作用力を均一にすることができる。これにより、板状部材１７Ａ，１８Ａにかかる応力を均一化することができる。
【００９１】
（第２の実施の形態）
図１１に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る太陽電池モジュール２０の構成は、上述した図１〜図７に基づいて説明した第１の実施の形態に係る太陽電池モジュール１０の構成と略同一であるので、第１の実施の形態に係る太陽電池モジュール１０の構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明は省略し、特有の構成のみを説明する。
【００９２】
図１１に示すように、本実施の形態に係る太陽電池モジュール２０は、上述した図２に示す太陽電池モジュール１０の構成と略同一の構成を有したモジュール本体が、低膨張かつ高剛性の保持部材３０によって固定された構造を有している。ここでいう低膨張かつ高剛性とは、モジュール本体内に配置される補強部材としての板状部材２７，２８を構成する材料と比べて、線膨張率が低く、かつ、剛性が高いことをいう。
【００９３】
板状部材２７，２８は、上述した図２に示す太陽電池モジュール１０における板状部材１７，１８と同じＰＣ樹脂からなっている。このため、保持部材３０には、ＰＣ樹脂より線膨張率が低く、かつ、高剛性の材料が用いられる。例えば、金属であれば鉄（Ｆｅ）やアルミニウム（Ａｌ）系の材料を使用することができ、また、ガラス繊維やカーボン繊維を配合したＰＣ樹脂でも線膨張率が相対的に小さくなることから、これらの材料を使用することができる。
【００９４】
保持部材３０は、図１１に示すように、モジュール本体の側面を囲むように位置する側面部と、この側面部の下端部に繋がる底面部とが一体的に形成された構造を有している。モジュール本体は、保持部材３０に収容されるように保持されている。また、保持部材３０の側面部には、複数箇所に、外側から内側に向かってビス３１が嵌め込まれている。
【００９５】
モジュール本体内に配置される板状部材２７，２８は、平面視したときに図１に示すような４角形の形状を有している。板状部材２７，２８の縁となる外周部には、図１１に示すように、他の部分より厚く形成された枠部２７ａ，２８ａが、太陽電池モジュール２０を囲むように設けられている。枠部２７ａ，２８ａ内には、保持部材３０の側面部に嵌め込まれたビス３１の設置個数に対応する数のインサートナット３２が配設されている。
【００９６】
本実施の形態に係る太陽電池モジュール２０は、複数のビス３１をそれぞれ対応するインサートナット３２に締結することによって、モジュール本体が保持部材３０に接合された構造となっている。したがって、モジュール本体内の板状部材２７，２８は、インターコネクタ１５の配設方向と平行な方向において低膨張かつ高剛性の保持部材３０と結合されており、自由熱膨張し難い構造となっている。
【００９７】
このように、本実施の形態に係る太陽電池モジュール２０は、保持部材３０が低膨張かつ高剛性の特性を有することで、この保持部材３０に枠部２７ａ，２８ａを介して接合された板状部材２７，２８の変位を制限し、熱膨張収縮を抑制するようになっている。すなわち、板状部材２７，２８は、これより線膨張率が低い材料で形成された高剛性の保持部材３０の線膨張で制限された熱膨張収縮を行うようになっている。
【００９８】
このとき、板状部材２７，２８を構成するＰＣ樹脂の線膨張率は７０ｐｐｍ／Ｋであるが、保持部材３０を鉄（Ｆｅ）系材料で形成することにより、板状部材２７，２８の線膨張率を１１．７ｐｐｍ／Ｋに制御することができる。
【００９９】
一般的な太陽電池用ガラスの線膨張率は約９ｐｐｍ／Ｋ、シリコン結晶系のセル１４の線膨張率は約４ｐｐｍ／Ｋであり、セル１４との線膨張差は、ガラスでは５ｐｐｍ／Ｋ、鉄（Ｆｅ）系材料では７．７ｐｐｍ／Ｋ、ＰＣ樹脂では６６ｐｐｍ／Ｋとなり、非常に大きな値となる。このセル１４との線膨張差は、セル１４間を覆っているＥＶＡ樹脂のひずみ（以下、便宜上「ＥＶＡひずみ」という。）との相関が大きい。
【０１００】
このＥＶＡひずみは、セル１４の配設方向と平行な方向（以下、Ｙ方向）と、これに直交する方向（以下、Ｚ方向）において発生する。ＥＶＡひずみは、熱収縮側ではセル１４間が狭くなる方向に作用し、熱膨張側ではセル１４間が広くなる方向に作用する。この現象を図１２〜図１５を参照してさらに詳しく説明する。
【０１０１】
図１２、図１３に示すように、対策前（現状の技術）では、各セル間Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤにおけるＹ方向変位が非常に大きな値となっている。これは、セル１４と板状部材２７，２８を構成するＰＣ樹脂との線膨張差が大きいことに起因しており、ＰＣ樹脂の剛性（すなわち、ヤング率および板厚）にも影響される。
【０１０２】
図１２、図１３に示すように、対策後（実施の形態）は、各セル間Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤにおけるＹ方向変位が非常に小さな値となっており、セル１４間を繋ぐインターコネクタ１５に作用する力を軽減する効果があることがわかる。その効果を図１４に示す。
【０１０３】
図１４は、Ｙ方向およびＺ方向のＥＶＡひずみの相関を示している。図１４に示すように、熱収縮側のＹ方向変位は、セル間（図中、Ｐ１とＰ２で示す点間に相当）が狭くなるとともに、Ｚ方向には伸びる方向に変形する。このことは、熱収縮側において、Ｙ方向とＺ方向の変位よりインターコネクタ（図中、Ｐ１とＰ２の中間位置に相当）への作用ベクトルを計算した結果、インターコネクタへの引張側作用力であることが判明した。
【０１０４】
具体的な実験数値を挙げると、インターコネクタの変形前のＹ方向の変位Ｄ１が１．４ｍｍであったのに対し、変形後のＹ方向の変位Ｄ２は１．２４２ｍｍと縮み、変形前のＺ方向の変位Ｈ１が０．３６ｍｍであったのに対し、変形後のＺ方向の変位Ｈ２は０．８１５ｍｍと伸びていた。これらから作用ベクトルを計算すると、インターコネクタの変形前の長さＬ１が１．４４５５ｍｍであったのに対し、変形後の長さＬ２は１．４８５５ｍｍと伸びていた。
【０１０５】
このことは、熱収縮側であっても、インターコネクタへの作用力は引張側になることを示しており、インターコネクタとＰＣ樹脂の線膨張差では、単純に考えた破壊メカニズムは、ＰＣ樹脂による熱収縮作用力はインターコネクタに対しても圧縮側となるはずが、実際には、その反対の引張側作用力であることが、研究のすえ判明した。
【０１０６】
この状態では、図１５（ｂ）に示すように、インターコネクタ１５には上下方向に大きな塑性変形を伴ったＳ字形状が付与される。また、熱膨張側については、図１５（ｃ）に示すように、Ｓ字状に変形したインターコネクタ１５は、ＰＣ樹脂が熱膨張側の引張側へ作用したとき、セル１４間の部分全体に亘って引張の作用力が発生する。
【０１０７】
以上のように、熱収縮と熱膨張を繰り返す温度サイクルに対し、インターコネクタ１５には常に引張側への作用力が発生しており、短いサイクルでインターコネクタが断線していた。
【０１０８】
したがって、図１３に示す対策後のように、セル間のＹ方向変位を小さくすることができれば、インターコネクタ１５のＳ字状変形が抑えられる。また、破壊モードは塑性変形を伴った低サイクルの疲労破壊となっているが、そのひずみを小さくすることで、破断までのサイクル寿命を延ばすことが可能となる。なお、サイクル寿命は、Manson-Coffin の式で計算できることが一般に知られている。
【０１０９】
以上説明したように、第２の形態に係る太陽電池モジュール２０によれば、以下の作用効果を奏することができる。
【０１１０】
まず、第２の実施の形態に係る太陽電池モジュール２０は、前面板１１および背面板１２を構成するＰＣ樹脂とセル１４を構成する結晶系シリコンとの線膨張差に起因して発生する前面板１１および背面板１２の熱膨張収縮を、セルストリング１３と前面板１１および背面板１２との間に配設した板状部材２７，２８が接合された低膨張かつ高剛性の保持部材３０によって制限しているので、熱収縮時における前面板１１および背面板１２の反りを抑制することができる。これにより、太陽電池モジュール２０全体の反りを抑制することができる。
【０１１１】
また、熱膨張収縮を制限していることで、板状部材２７，２８とセル１４間の線膨張差を小さくすることができ、上述した事象Ａ、Ｂ、Ｃが発生しないことから、セルストリング１３を構成するインターコネクタ１５の断線の防止を図ることができる。
【０１１２】
また、本実施の形態に係る太陽電池モジュール２０は、上述した第１の実施の形態に係る太陽電池モジュール１０と同様に、板状部材２７，２８が前面板１１および背面板１２と同じプラスチック材料であるＰＣ樹脂からなるので、軽量化を図ることができ、また曲面形状に形成することが容易となる。これにより、本実施の形態に係る太陽電池モジュール２０は、自動車用のルーフに適用することができる。
【０１１３】
上述した第２の実施の形態に係る太陽電池モジュール２０は、充填材１６の材料としてヤング率が均一な材料を用いた場合について説明したが、これに限定されないことはもちろんである。
【０１１４】
必要に応じて、板状部材２７，２８と前面板１１および背面板１２との間を充填する充填材１６のヤング率が、板状部材２７，２８とセルストリング１３との間を充填する充填材１６のヤング率よりも低くなるよう、充填材１６の材料を変更してもよい。例えば、セルストリング１３側の充填材１６のヤング率を６〜２０ＭＰａ程度とし、前面板１１および背面板１２側の充填材１６のヤング率を０．５〜５ＭＰａ程度とすれば、好適である。
【０１１５】
前面板１１、背面板１２および板状部材２７，２８を構成するＰＣ樹脂は、セルストリング１３を構成するセル１４およびインターコネクタ１５と比べて、線膨張率が大きいことから、その熱収縮量が相対的に大きい。このため、前面板１１および背面板１２側の充填材１６のヤング率を、セルストリング１３側の充填材１６のヤング率よりも低くなるように調整すれば、前面板１１および背面板１２からのＰＣ樹脂による熱収縮力を板状部材２７，２８に伝え難くすることができ、板状部材２７，２８へ付加される熱収縮力を軽減することができる。
【０１１６】
これにより、板状部材２７，２８の厚さを薄くすることが可能となる。また、板状部材２７，２８の厚さが薄くなることで、この板状部材２７，２８を固定する保持部材３０の剛性を軽減できることから、より軽量な材料を用いて保持部材３０を作製することができる。これは、太陽電池モジュール２０全体の軽量化に寄与する。
【０１１７】
（変形例）
図１６〜図２４は、上述した第２の実施の形態に係る太陽電池モジュール２０の各変形例を示している。以下、各変形例について詳しく説明する。
【０１１８】
図１６に示す第１の変形例においては、太陽電池モジュール２０ａは、特に自動車に搭載されることを意図し、３次元形状に曲面付形された構造を有している。具体的には、太陽電池モジュール２０ａは、上述した図２に示す太陽電池モジュール１０の構成と略同一の構成を有したモジュール本体３５が、低膨張かつ高剛性の板状の保持部材３３によって固定された構造を有している。低膨張かつ高剛性の意味は、上述した通りである。保持部材３３には、例えば、鉄（Ｆｅ）系の薄板部材で軽量なものが用いられる。
【０１１９】
太陽電池モジュール２０ａへの曲面付形は、以下のようにして行われる。まず、曲面付形を行う前のラミネート工程では、図４に示したようなラミネータ５０を用いて平らな状態で各構成部材をラミネートし、次に、図１７に示すような曲面付形用の金型８０を使用し、加熱することで曲面付形を行う。
【０１２０】
具体的には、各構成部材がラミネートされた、太陽電池モジュール２０ａとしての積層体を、曲面付形用の金型８０と、フィルム、シリコンゴム等からなるダイヤフラム８２との間に挟み込むように配置する。その際、ダイヤフラム８２は、その外周部分がシーリング剤８４で金型８０と封止されるように配設される。このダイヤフラム８２から真空吸引することで、ダイヤフラム８２が下方側に変形し、太陽電池モジュール２０ａが金型８０の表面に密着して押し付けられる。
【０１２１】
太陽電池モジュール２０ａは、セルストリングを除いて樹脂材料からなっているので、加熱されている金型８０の表面に押し付けられることで、金型８０の表面に沿った曲面形状に容易に成形することができる。
【０１２２】
これは、ガラスではなくＰＣ樹脂およびＥＶＡ樹脂を用いて形成した太陽電池モジュール２０ａであるからこそ可能な製造プロセスであり、従前のガラス製モジュールより低コストで製造することが可能である。
【０１２３】
図１８に示す第２の変形例においては、太陽電池モジュール２０ｂは、上述した図１１に示す太陽電池モジュール２０のモジュール本体における下側の板状部材２８、充填材１６および背面板１２に代えて、１枚の低膨張かつ高剛性の背面板２２が配設された構造を有している。低膨張かつ高剛性の意味は、上述した通りである。
【０１２４】
また、太陽電池モジュール２０ｂは、板状部材２７と背面板２２の間に充填された充填材１６の外方側に配設された低膨張かつ高剛性の部材３７を備えている。低膨張かつ高剛性の意味は、上述した通りである。この低膨張かつ高剛性の部材３７は、背面板２２と接合されている。
【０１２５】
この第２の変形例に係る太陽電池モジュール２０ｂにおいて、背面板２２の代わりに、図１９に示すようなハニカム構造体２３を配設するようにしてもよい。このハニカム構造体２３は、ハニカム構造に形成された板状のコア材２４を上下両面から板状のスキン材２５で挟み込んだ構造を有している。
【０１２６】
このようなハニカム構造体２３を使用した実施の形態に係る太陽電池モジュールは、第２の変形例に係る太陽電池モジュール２０ｂと比べて、より軽量化を図ることができるという点で有用である。
【０１２７】
図２０に示す第３の変形例においては、太陽電池モジュール２０ｃは、上述した図１１に示す太陽電池モジュール２０のモジュール本体における下側の板状部材２８に代えて、低膨張かつ高剛性の基板３９が配設された構造を有している。低膨張かつ高剛性の意味は、上述した通りである。
【０１２８】
また、太陽電池モジュール２０ｃは、板状部材２７と基板３９の間に充填された充填材１６の外方側に配設された低膨張かつ高剛性の部材３７を備えている。低膨張かつ高剛性の意味は、上述した通りである。この低膨張かつ高剛性の部材３７は、基板３９と接合されている。
【０１２９】
基板３９には、例えば、ガラスエポキシ系基板、アルミナ等からなるセラミック基板等が好適に用いられる。ただし、基板３９の形態はこれに限定するものではなく、板状部材２７等を構成するＰＣ樹脂よりも低膨張かつ高剛性の部材であれば、このような部材も使用することができる。
【０１３０】
図２１に示す第４の変形例においては、太陽電池モジュール２０ｄは、上述した図１１に示す太陽電池モジュール２０のモジュール本体の構成と略同一の構成を有したモジュール本体に、その外周部を囲むように低膨張かつ高剛性のフレーム４０が装着された構造を有している。低膨張かつ高剛性の意味は、上述した通りである。フレーム４０は、モジュール本体の外周部の上下端部にシーリング剤８を介して接着されている。
【０１３１】
また、フレーム４０の側面部には、複数箇所に外側から内側に向かってビス３１が嵌め込まれている。一方、モジュール本体内に配置される補強部材としての板状部材２７Ａ，２８Ａの外周部に形成された枠部２７ａ，２８ａ内には、フレーム４０の側面部に嵌め込まれたビス３１の設置個数に対応する数のインサートナット３２が配設されている。
【０１３２】
本実施の形態に係る太陽電池モジュール２０ｄは、複数のビス３１をそれぞれ対応するインサートナット３２に締結することによって、モジュール本体がフレーム４０に接合された構造となっている。したがって、モジュール本体内の板状部材２７Ａ，２８Ａは、インターコネクタ１５の配設方向と平行な方向において低膨張かつ高剛性のフレーム４０と結合されており、自由熱膨張し難い構造となっている。
【０１３３】
また、本実施の形態に係る太陽電池モジュール２０ｄは、板状部材２７Ａ，２８Ａが、その中心部から外周部に向かって徐々に厚さが増加する形状を有している。このように板状部材２７Ａ，２８Ａの厚さに変化をもたせることにより、本実施の形態に係る太陽電池モジュール２０ｄは、上述した図１０に示す太陽電池モジュール１０ａと同様に、板状部材２７Ａ，２８Ａにかかる面方向の熱膨張収縮による作用力を均一にすることができるという効果を有している。
【０１３４】
図２２に示す第５の変形例においては、太陽電池モジュール２０ｅは、上述した図１１に示す太陽電池モジュール２０のモジュール本体の構成と略同一の構成を有したモジュール本体が、その外周部を、低膨張かつ高剛性の２つのフレーム４２および２つのＰＣフィルム固定部材４４によって固定された構造を有している。低膨張かつ高剛性の意味は、上述した通りである。
【０１３５】
２つのフレーム４２は、四角形状の太陽電池モジュール２０ｅの長手方向に延び、２つのＰＣフィルム固定部材４４は、その短手方向に延びている。隣り合うフレーム４２およびＰＣフィルム固定部材４４は、ボルト４６によって締結されている。図２２（ｂ）に示すように、ＰＣフィルム固定部材４４は、モジュール本体内に配置される補強部材としての板状部材２７，２８を構成するＰＣ樹脂のフィルムを固定保持するためのものである。
【０１３６】
本実施の形態に係る太陽電池モジュール２０ｅは、図２３に示す第１の治具９２と、図２４に示す第２の治具９４とを用いて、板状部材２７，２８にテンションをかけながら製作されるようになっている。
【０１３７】
図２３に示すように、第１の治具９２は、内部にスプリングが内蔵されたピストンロッド構造を有している。製造プロセスのラミネート工程において、第１の治具９２のスプリングの伸長方向（図中、矢印で示す方向）の付勢力により、ＰＣフィルム固定部材４４によって固定された板状部材２７，２８に絶えず軽くテンションを与えておくようになっている。これにより、板状部材２７，２８を構成するＰＣ樹脂のフィルムの弛みを防止するようになっている。
【０１３８】
図２４に示すように、ラミネート直後の太陽電池モジュール２０ｅとしての積層体は、第２の治具９４にセットされるようになっている。第２の治具９４には、その四隅に上方側に突出した係止部９５が設けられている。第２の治具９４の長手方向の係止部９５間の間隔は、一方の端部に配設された調整ねじ９６を回すことによって調整されるようになっている。
【０１３９】
すなわち、ラミネート直後の太陽電池モジュール２０ｅとしての積層体は、第２の治具９４の四隅に設けられた係止部９５に係合してセットされるようになっている。そして、調整ねじ９６を回して長手方向の係止部９５間の間隔を調整することにより、そのセットされた積層体における板状部材２７，２８を構成するＰＣ樹脂のフィルムが熱収縮しないように固定されるようになっている。
【０１４０】
以上説明したように、本発明に係る太陽電池モジュールは、反りを抑制し、軽量化を図るとともに、曲面形状に形成することができるという効果を有し、住宅用、自動車用等の用途に限らず、屋外で使用され得る太陽電池モジュール全般に有用である。
【符号の説明】
【０１４１】
１０，１０ａ，２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ…太陽電池モジュール、１１…前面板、１２，２２…背面板、１３…セルストリング、１４…セル（太陽電池セル）、１５…インターコネクタ、１６…充填材、１７，１８，２７，２８…板状部材（補強部材）、１７ａ，１８ａ，２７ａ，２８ａ…枠部（外周部）、１７ｂ，１８ｂ…傾斜部、３０，３３…保持部材、３５…モジュール本体、５０…ラミネータ、７１，７２，７３，７４，９２，９４…治具、８０…金型
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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