(57)【要約】全光線反射率が５０％以上である下部封止部（１０１）を太陽電池素子（１０３）に対してバックシート（１０６）側に、全光線透過率が５０％以上である上部封止部（１０２）を太陽電池素子（１０３）に対して太陽光照射面側に配置し、さらに下部封止部（１０１）と太陽電池素子（１０３）の間に多孔質体（１０４）を挟み込んだ積層構造体からなる太陽電池モジュールを用いる。さらに、多孔質体に開口を設け、開口に太陽電池素子を位置させた太陽電池モジュールを用いる。
2013190823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックシートと、
前記バックシート上に位置する第１封止部と、
前記第１封止部上に設けられた多孔質体と、
前記多孔質体上に位置させた太陽電池素子と、
前記太陽電池素子上に位置する第２封止部と、
前記第２封止部上に位置する外部保護部と、
を含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
バックシートと、
前記バックシート上に位置する第１封止部と、
前記第１封止部上に設けられ、貫通穴を有する多孔質体と、
前記第１封止部上に設けられ、かつ、前記貫通穴に位置する太陽電池素子と、
前記第１封止部上、かつ、前記太陽電池素子上に位置する第２封止部と、
前記第２封止部上に位置する外部保護部と、
を含むことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記多孔質体と前記第１封止部と前記第２封止部とはシート状であり、前記多孔質体は、前記第１封止部と前記第２封止部より面積が広く、前記第１封止部と前記第２封止部とは、太陽電池モジュール外周側面で、直接接触しない請求項１または２のいずれか１項記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記多孔質体に、前記第１封止部の第１封止材料と前記第２封止部の第２封止材料とが入り込み、前記第１封止材料と前記第２封止材料とが結合している請求項１または２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記多孔質体は、繊維の編み物である請求項１から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】
前記多孔質体は、有機系不織布である請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記有機系不織布は、ポリエチレンテレフタレート繊維、または、ポリオレフィン繊維、あるいは、これら２種類の繊維からなり、
前記第１封止部と前記第２封止部中の封止材料は、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、そのアイオノマー、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂のうちのいずれか１つ以上である請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記有機系不織布中の繊維径が１０μｍ以上１００μｍ以下であり、かつ、前記繊維のみかけ密度が０．０５ｇ／ｃｍ３以上０．３０ｇ／ｃｍ３以下である請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記第１、第２封止材料と前記有機系不織布中の繊維との溶解度パラメータＳＰ値の差が１．０以下である請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記有機系不織布を２種の有機繊維を交絡して構成し、
前記第１封止材料の溶解度パラメータＳＰ値と、
前記有機系不織布を構成する第１繊維の溶解度パラメータＳＰ値との差が０．８以下、
さらに前記第２封止材料の溶解度パラメータＳＰ値と、
前記有機系不織布を構成する第２繊維の溶解度パラメータＳＰ値との差が０．８以下であることを特徴とする請求項６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おける太陽電池素子を保護するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、原子力発電に替わる安全でクリーンなエネルギー源として急速に脚光を浴びている。近年、ようやくメガソーラー建設の公共事業が始まった。さらに、民間用として一般住宅にも普及されるようになってきた。【０００３】
しかし、未だ従来の発電に変わるだけの充分な発電量はなく、設備も高価なため多くの一般家庭に普及するまでには至っていない。その原因は、太陽電池の変換効率が２０％と低く、また、太陽電池モジュールの生産性が低いことが挙げられる。【０００４】
太陽電池の変換効率の向上に関しては、大学、企業にて、日夜研究開発が行われており、少しでも変換効率を上げる努力がなされている。【０００５】
次に、太陽電池モジュールの生産性に関して考える前に、太陽電池モジュールの構造を説明です。一般的に使用されている太陽電池モジュールの断面図を、図６に示す。【０００６】
シリコン、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレンなどの太陽電池素子１０３を、下部封止部１０１と、上部封止部１０２で挟み込んで固定し、さらに太陽光照射側に最上部保護部材１０５として表面ガラス板と裏面にバックシート１０６をもってパッケージ化したものである。【０００７】
太陽電池の封止材料（下部封止部１０１と上部封止部１０２）としては、光を太陽電池素子１０３へ導くため、透明性が必要である。また、野外に設置されるため、上下の各保護材との接着性が良好であることが要求されている。例えば、封止材料としては、柔軟性、透明性等の観点から、酢酸ビニル含量の高いエチレン・酢酸ビニル共重合体が多く使用され、これを太陽電池素子１０３の上下に、図６のように封止材料を配置した構成が最もよく用いられている。【０００８】
さらに太陽光の集光率を上げるための構造として、裏面に配置したバックシート１０６にアルミニウムの薄膜を積層したり、金属膜を蒸着したりすることによって太陽電池素子１０３間および太陽電池素子１０３を通過した太陽エネルギーを反射させ、変換効率を少しでも上げるように工夫されている。【０００９】
また、別の方法として、太陽電池素子１０３の太陽光照射面に対して裏面側に配置される下部封止部１０１に酸化チタンなどの太陽光反射材料を含有させ、太陽光を反射させ照射効率を上げる試みがなされている。【００１０】
また、太陽電池モジュールの劣化として、水分の浸透がある。すなわち、裏面であるバックシート１０６側から水分が浸透し太陽電池素子１０３や電気的に接合されたタブ、接合部はんだ、さらに封止材料の加水分解、酸化劣化などに影響を及ぼすことが知られている。その防止策として、バックシート１０６にアルミニウム膜を配置することや、下部封止部１０１に水分の通過を妨げるための添加剤を、含有させたり、あるいは、封止材料自身の劣化を防止するために、酸化防止剤が含有されたものを配置し透明度が低い材料を使用するという構造がある。【００１１】
図６に示す太陽電池の製造に関して、上部封止部１０２と下部封止部１０１とのラミネート工程において、下部封止部１０１が、太陽光照射側（最上部保護部材１０５側）に侵入する場合がある。その状態を、図７Ａおよび図７Ｂに示す。図７Ａは、太陽電池モジュールの断面図であり、図７Ｂは、一部分解した太陽電池モジュールの斜視図である。【００１２】
下部封止部１０１が、上部封止部１０２へ混入し、太陽電池素子１０３の上面にはみだし部１１０が乗りかかっている。この場合に、下部封止部１０１が、光反射用の添加を入れていると、光が遮られ、太陽電池素子１０３に照射される光が減り、効率が悪くなる。【００１３】
また、使用環境によっては太陽電池モジュールが熱せられ、高温に達したときにモジュール内の封止材料に流動がおこり、上記のように、はみだし部１１０が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１２−００４１４６号公報
【発明の概要】
【００１５】
上記課題を解決するために、バックシートと、バックシート上に位置する第１封止部と、第１封止部上に設けられた多孔質体と、多孔質体上に位置させた太陽電池素子と、太陽電池素子上に位置する第２封止部と、第２封止部上に位置する外部保護部と、を含むことを特徴とする太陽電池モジュールを用いる。
【００１６】
本発明は多孔質体を２つの封止材料の間に挟み込む積層構造によって、不透明の下部封止材料が太陽電池素子の太陽光照射面側にはみ出ることがなくなる。ラミネートされた封止材料の積層構造を維持することができる。さらに、ヒートサイクルなど外部から熱が加わる信頼性試験下においても、軟化した下部封止材料が流動しにくい。結果、不透明な下部封止材料のはみだし部の発生による不良が起こりにくく発電効率が低下しない太陽電池モジュールを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施の形態１の太陽電池モジュールの層構成立体図である。
【図２Ａ】図２Ａは、実施の形態１の太陽電池モジュールの層構成断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの破線部の拡大図である。
【図３Ａ】図３Ａは、実施の形態２の太陽電池モジュールの層構成立体図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施の形態２の多孔質体の開口形状を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、実施の形態２の実施例２の太陽電池モジュールの層構成断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの破線部の拡大図である。
【図５】図５は、不織布内部まで封止材料が浸透しなかった場合に、空隙が発生した場合の太陽電池モジュールの層構成断面図である。
【図６】図６は、従来の太陽電池モジュールの層構成断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、不透明な封止材料が太陽光照射面を覆った場合の従来の太陽電池モジュールの層構成断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、不透明な封止材料が太陽光照射面を覆った場合の従来の太陽電池モジュールの層構成立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の太陽電池モジュールの一部はがした状態の斜視図であり、図２Ａはその断面図、図２Ｂは、図２Ａの点線で囲まれた部分を拡大した断面図である。
【００１９】
実施の形態１の太陽電池モジュールは、太陽電池素子１０３と、太陽電池素子１０３の上部に位置する上部封止部１０２と、太陽電池素子１０３の下部に位置する多孔質体１０４と、多孔質体１０４の下部に位置する下部封止部１０１と、上部封止部１０２の上部に位置する最上部保護部材１０５と、下部封止部１０１の下部に位置するバックシート１０６とからなる。
【００２０】
太陽電池素子１０３は、上部封止部１０２と下部封止部１０１とに挟まれる。図２Ｂの点線は、上部封止部１０２と下部封止部１０１との界面１１５を示す。
【００２１】
太陽電池素子１０３を、シート状の上部封止部１０２と、シート状の多孔質体１０４と、シート状の下部封止部１０１とで挟み込み、上下に、シート状の最上部保護部材１０５、および、シート状のバックシート１０６を積層した状態で真空ラミネートを行い、太陽電池モジュールを形成する。
【００２２】
実施の形態１で用いられる上部封止部１０２は、全光線透過率が少なくとも５０％以上の高分子材料を使用する。５０％より低いと光が太陽電池素子１０３に到達する割合が低く、使用できない。よって、上部封止部１０２は、できるだけ透明性の高いものが好ましい。一方、下部封止部１０１は、太陽電池素子１０３の下部であり、高い全光線透過率は不要である。上部封止部１０２との接合性のより高分子材料を使用する。
【００２３】
封止材料として一般的に使用される高分子材料は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を主成分とする材料で、下部封止部１０１は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を主成分とする材料に酸化チタンなどの紫外線反射フィラーを混入させて太陽光線を反射しやすくしたものを用いた。
【００２４】
また、その他の封止部の樹脂成分としては、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体またはそのアイオノマー、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられ、材料の特性を活かすため、これらを組み合わせて、下部封止部１０１と上部封止部１０２に使用してもよい。
【００２５】
さらに、下部封止部１０１には、耐久性を向上させるために酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、光拡散剤、難燃剤、変色防止剤、シランカップリング剤などを含有させたものを追加使用してもよい。
【００２６】
多孔質体１０４は、多孔質であり、シートであればよいが、特に、有機系不織布が好ましい。有機系不織布は、ポリエチレンテレフタレート繊維やポリオレフィン繊維、あるいは、これら２種類以上の繊維を交絡した長繊維不織布、あるいは、短繊維不織布であり、スパンボンド不織布や湿式不織布、あるいはニードル不織布などを使用することができる。
【００２７】
また、詳細は以下の実施例のところで説明するが、選択する繊維素材は、封止材料のＳＰ値に近い材料を使用するのが好ましく、下部封止部１０１の封止材料と、上部封止部１０２の封止材料とのＳＰ値の差が大きい場合は、それぞれの封止材料に近いＳＰ値を持つ有機繊維を２種類以上組み合わせて多孔質体１０４を構成する。
【００２８】
特に、封止材料と有機繊維のＳＰ値の差が１．０以下の繊維素材を使用すると、封止材料の有機系不織布の親和性が高くなるため、ラミネート工程あるいは高温使用時の封止材料の流動性を抑制すため好ましい。
【００２９】
ここで、溶解パラメータ（ＳＰ値）は、ヒルデブラントによって導入された正則溶液論により定義された値であり、２成分系溶液の溶解度の目安となる値である。溶解度パラメータ、溶解性パラメータ、ヒルデブラントパラメータとも呼ばれる。
【００３０】
正則溶液論では、溶媒と溶質間に作用する力は分子間力のみと仮定されるので溶解パラメータは分子間力を表す尺度として使用される。実際の溶液は正則溶液とは限らないのが、２つの成分のＳＰ値の差が小さいほど溶解度が大となることが経験的に知られている。
【００３１】
多孔質体１０４は、不織布に限定されず、多孔質であり、シート状であればよく、さらに、ＳＰ値が上記以内ならさらによい。各種繊維を編みこんだものでよい。
【００３２】
不織布でなく、繊維を、平織り、綾織り、朱子織り、からみ織り、模紗織り、斜紋織り、二重織り等、規則正しく織り込んだものでもよい。
【００３３】
多孔質体１０４の形状としては、特に規定しないが、封止材料の多孔質体１０４内への浸透性を考慮すると繊維径が１０μｍ以上１００μｍ以下のものが好ましく、繊維みかけ密度は０．０５ｇ／ｃｍ３以上０．３ｇ／ｃｍ３以下のものが好ましい。この理由も、以下の実施例のところで説明する。
【００３４】
図２Ｂの点線で示す界面１１５まで、上部封止部１０２の封止材料と下部封止部１０１の封止材料とがそれぞれ、多孔質体１０４に入り込む。多孔質体１０４は、その外周が太陽電池モジュールの外面にまで配置するのがよい。直接、上部封止部１０２の封止材料と下部封止部１０１の封止材料と接触しない方がよいためである。
【００３５】
（実施の形態２）
実施の形態２は、多孔質体１０４に太陽電池素子１０３を挿入する部分を開口として設けたものである。この開口について、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂを用いて説明する。説明しない事項は、実施の形態１と同じである。
【００３６】
図３Ａは、太陽電池モジュールのコーナー部を破断した斜視図である。図３Ｂは、太陽電池素子１０３と、多孔質体１０４との関係を説明する分解図である。図４Ａは、太陽電池モジュールの断面図であり、図４Ｂは、図４Ａの点線で囲まれた部分の拡大断面図である。図４Ｂの点線は、上部封止部１０２の封止材料と下部封止部１０１の封止材料との界面１１５である。封止樹脂が、多孔質体１０４に入り込んでいる。
【００３７】
多孔質体１０４には、図３Ｂに示すように開口１１４があり、その開口１１４の大きさは、太陽電池素子１０３の平面方向の寸法より大きい。積層した場合には、上部封止部１０２の封止材料と下部封止部１０１の封止材料とが一部、その開口１１４を通じて一部部分で接触、接合される。
【００３８】
その部分は、太陽電池素子１０３の周辺部分である。可能な限り、この部分は最小限度にとどめ、直接、上部封止部１０２の封止材料と下部封止部１０１の封止材料とが接触しない方がよいためである。直接接触すると、樹脂が多孔質体１０４に入り込みにくくなる。
【００３９】
図１，２の構造の場合も同様であるが、多孔質体１０４と上部封止部１０２と下部封止部１０１とはシート状であり、多孔質体１０４は、上部封止部１０２と下部封止部１０１より面積が広く、上部封止部１０２と下部封止部１０１とは、太陽電池モジュール外周側面で、直接接合しないのがよい。その理由は、上記と同様、樹脂が多孔質体１０４に入り込みにくくなり、多孔質体１０４を使用しない場合には、全体強度が強くならないためである。
【００４０】
＜製法＞
次に、太陽電池のモジュール化は、上部封止部１０２の封止材料と、下部封止部１０１の封止材料とが軟化し流動が可能な温度領域で熱圧着する加熱ラミネート方式で行う。ラミネートは真空下で行う方が好ましい。大気ラミネートの場合、多孔質体１０４内に空隙を噛み込みやすくなるため良くない。
【００４１】
さらには、太陽電池モジュールのラミネート前に、予め下部封止部１０１と多孔質体１０４を接着させておいたものを使用して積層し、太陽電池素子１０３の封止を行うこともできる。例えば、多孔質体１０４を基材として下部封止部１０１を片面から押込、コーティングすることによって片面多孔質体の封止材料シートを作成することができる。これを使用することにより、さらに、多孔質体１０４の積層工程における位置ズレ、あるいは、張力ばらつきも解消されるため望ましい。
【００４２】
太陽電池素子１０３は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルルなどのＩＩＩ−Ｖ族やＩＩ−ＶＩ族化合物半導体系等の各種太陽電池素子を用いることができ、実施の形態１，２の封止材料はこれらいずれの太陽電池素子の封止にも適用することができる。
【００４３】
最上部保護部材１０５としては、ガラス板、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素含有樹脂などを使用することができる。
【００４４】
最下部のバックシート１０６は、各種熱可塑性樹脂フイルムなどの単体もしくは多層のシートを使用することができ、ガスバリア性あるいは水分透過性などを考慮して例えば、錫、アルミニウム、ステンレススチールなどの金属、ガラス等の無機材料を積層したポリエステル、無機物蒸着ポリエステル、フッ素含有樹脂、ポリオレフィンなどの多層のシートを使用することができる。
【００４５】
＜評価方法＞
また、評価方法は、外観検査として、面積測定から太陽電池素子１０３の集光面積の残存率で評価する。また、超音波深度測定機（ＳＡＴ）測定を行う。さらに、ボイドの発生数でも評価する。具体的には以下である。
【００４６】
（１）モジュール化したときの評価として、モジュール化する前の太陽電池素子１０３の太陽光照射面の面積に対して、モジュール化した状態で見えている太陽電池素子１０３の集光面積を求め、集光面積の残存率が９９％以上は２点、９５％以上９９％未満は１点、９５％未満は０点で得点をつける。
【００４７】
（２）太陽電池モジュールを−４０／１２０℃ヒートサイクル試験２００ｃｙｃ後、太陽電池素子１０３の集光面積を求め、（１）と同様、集光面積の残存率で０〜２点をつける。
【００４８】
（３）太陽電池モジュール化においてラミネート後の上部封止部１０２と下部封止部１０１との密着性を評価するために空隙量を超音波深度測定機（ＳＡＴ）により測定し、ボイドがない場合は１点、ボイドある場合は０点をつける。
【００４９】
（４）太陽電池モジュールのヒートサイクル試験２００ｃｙｃ後のボイドの発生状況も評価し、ボイドがない場合は１点、ボイドある場合は０点をつける。
【００５０】
これら４つの評価の合計点（６が最良）で評価した。
【００５１】
（１）（２）は、２点で合格、（３）（４）は１点で合格である。全てみたせば、製品として合格である。条件と結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
以下、実施例および比較例により、具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、下記の説明で、物性など記載内部分は、表１に記入して省略する。なお、多孔質体１０４の厚みは、０．０６〜０．２５ｍｍのものを使用した。封止材料が入り込みさえすればよく、特性に影響なかった。
【００５４】
（実施例１）
上部封止部１０２の封止材料として全光線透過率９２％（株式会社村上色彩技術研究所、ヘーズメーターＨＲ−１００で測定）のエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）シートを用いた。下部封止部１０１の封止材料として、エチレン・酢酸ビニル共重合体にルチル型酸化チタンを５ｗｔ％含有させ、全光線反射率が７５％（株式会社村上色彩技術研究所、ヘーズメーターＨＲ−１００で測定）の封止材料を使用した。
【００５５】
次いで、多孔質体１０４として、有機系不織布であるポリエステルスパンボンドを用いた。
【００５６】
積層方法は、最上部保護材５である白板強化ガラス上に上部封止部１０２の封止材料である全光線透過率９２％のＥＶＡシートを置き、その上に太陽電池素子１０３を置いた。次に、多孔質体１０４として、有機系不織布であるポリエステルスパンボンドを重ね、次に、下部封止部１０１の封止材料の酸化チタン含有白色ＥＶＡシート、そして、バックシート１０６に厚み０．１ｍｍのポリエステルフィルムを配置した。真空ラミネート成形（成形温度１５０℃、荷重１０００ｋｇ／ｍ２）により、太陽電池モジュールを作成した。
【００５７】
得られた太陽電池モジュールのラミネート外観検査およびヒートサイクル信頼性試験後外観検査および、ボイドの発生の評価をした。
【００５８】
＜結果＞
得られた太陽電池モジュールは、太陽電池素子１０３の背面に白色の下部封止部１０１を配置し、太陽電池素子１０３の太陽光照射面に覆いかぶさることなくラミネートできた。またヒートサイクル試験２００サイクルを行った後も、太陽電池素子１０３の太陽光照射面への下部封止部１０１の封止材料の流動による移動は見られなかった。
【００５９】
（実施例２）
多孔質体１０４の形状を、図３Ａ、図３Ｂのように太陽電池素子１０３が配置される部分に太陽電池素子１０３と同じ面積だけ開口し、太陽電池素子１０３がはまり込むようにして、積層した。他は実施例１と同様に太陽電池モジュールを作成した。
【００６０】
＜結果＞
得られた太陽電池素子１０３は、多孔質体１０４によって位置が固定されるため、ラミネート時のズレもなく、また太陽光照射面に下部封止部１０１の封止材料が覆いかぶさることがなく、ボイドの発生もなかった。さらにヒートサイクル後も下部封止部１０１の覆いかぶさりなどの流動も生じなかった。
【００６１】
（実施例３）
透明度９１％、溶解度パラメータＳＰ値８．０のポリエチレンを上部封止部１０２の封止材料に使用し、さらにエチレン・酢酸ビニル共重合体に酸化チタンを５ｗｔ％含有させた白色材料（ＳＰ値１１．５、全光線反射率７５％）を下部封止部１０１の封止材料に使用し、さらに多孔質体１０４として、有機系不織布である繊維径２０μｍのポリエチレン短繊維（ＳＰ値８．０）と繊維径２０μｍのポリエステル短繊維（ＳＰ値１０．７）を混綿し、ニードル不織布としたもの（みかけ密度０．１５ｇ／ｃｍ３、ＳＰ値（繊維それぞれ８．０、１０．７））を使用した。他は実施例１と同様に真空ラミネート成型で太陽電池モジュールを作成した。
【００６２】
＜結果＞
得られた太陽電池モジュールは太陽光照射面に下部封止部１０１の封止材料である白色材料が覆いかぶさることなく照射面積を確保でき、ボイドの発生もなかった。また、それぞれの封止材料とＳＰ値の差が１．０以下の繊維同士を交絡しているため、２種類の封止材料と多孔質体１０４への浸透および密着が良好であり、ヒートサイクル信頼性試験２００サイクルにおいても封止材料の流動は起きなかった。
【００６３】
（実施例４）
多孔質体１０４である有機系不織布として、異なる繊維の径のポリエステルスパンボンドを用いた他は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作成した。
【００６４】
＜結果＞
ラミネート成型した後の太陽電池モジュールは太陽電池素子１０３の太陽光照射面に白色の下部封止部１０１の封止材料がはみ出ておらずに成型されており、モジュール化前の太陽電池素子１０３の表面積に対して残存率が１００％、ボイドもなく、ヒートサイクル後の流動もなく状態は良好であった。
【００６５】
（実施例５）
多孔質体１０４として、有機系不織布である異なる繊維の径のポリエステルスパンボンドを用いた。他は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作成した。
【００６６】
＜結果＞
ラミネート成型した後の太陽電池モジュールは太陽電池素子１０３の太陽光照射面に白色の下部封止部１０１の封止材料がはみ出ておらずに成型されており、モジュール化前の太陽電池素子１０３の表面積に対して残存率が１００％、ボイドもなく、ヒートサイクル後の流動もなく状態は良好であった。
【００６７】
（実施例６）
多孔質体１０４である有機系不織布として、異なる見かけ密度のポリエステルスパンボンドを用いた。他は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作成した。
【００６８】
＜結果＞
ラミネート成型した後の太陽電池モジュールは太陽電池素子１０３の太陽光照射面に白色の下部封止部１０１がはみ出ておらずに成型されており、モジュール化前の太陽電池素子１０３の表面積に対して残存率が１００％、ボイドもなく、ヒートサイクル後の流動もなく状態は良好であった。
【００６９】
（実施例７）
多孔質体１０４である有機系不織布として、異なる見かけ密度のポリエステルスパンボンドを用いた。他は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作成した。
【００７０】
＜結果＞
ラミネート成型した後の太陽電池モジュールは太陽電池素子１０３の太陽光照射面に白色の下部封止部１０１の封止材料がはみ出ておらずに成型されており、モジュール化前の太陽電池素子１０３の表面積に対して残存率が１００％、ボイドもなく、ヒートサイクル後の流動もなく状態は良好であった。
【００７１】
（比較例１）
実施例１で用いた２つの封止材料を用いて、多孔質体１０４である有機系不織布の積層を外して、真空ラミネート成形し太陽電池モジュールを得た。他は、実施例１と同じ条件である。
【００７２】
＜結果＞
ラミネート成型した後の太陽電池モジュールは太陽電池素子１０３の太陽光照射面に白色の下部封止部１０１の封止材料がはみ出て成型されており、モジュール化前の太陽電池素子１０３の表面積に対して集光面積が７％減少した。そのため発電効率が悪化した。
【００７３】
（比較例２）
透明度９１％、溶解度パラメータＳＰ値８．０のポリエチレンを上部封止部１０２の封止材料に使用し、さらにエチレン・酢酸ビニル共重合体に酸化チタンを５ｗｔ％含有させた白色封止材料（ＳＰ値１１．５、全光線反射率８１％）を下部封止部１０１の封止材料に使用し、多孔質体１０４として繊維径１５μｍのポリエチレンメルトブロー不織布を使用して太陽電池モジュールを得た。他は、実施例１と同じ条件である。
【００７４】
＜結果＞
得られた太陽電池モジュールはポリエチレンメルトブロー不織布とＥＶＡ樹脂のＳＰ値が１．０以上あるため、ＥＶＡ樹脂の浸透および親和性があまり良くないため、ヒートサイクル信頼性試験でメルトブロー不織布とＥＶＡ封止材料との界面で剥離を起こした。
【００７５】
（比較例３）
多孔質体１０４である有機系不織布をポリエステルの極細繊維のメルトブロー不織布を使用し、下部封止部１０１の封止材料および上部封止部１０２の封止材料にＥＶＡ樹脂を使用して真空ラミネート成型により太陽電池モジュールを得た。他は、実施例１と同じ条件である。
【００７６】
＜結果＞
ラミネート成型した後の太陽電池モジュールは太陽電池素子１０３の太陽光照射面に白色の下部封止部１０１がはみ出ておらずに成型されていたが、ＳＡＴにてボイドを調査してみると、中心部にボイドが見つかった。さらにこの状態でヒートサイクルを行った後、再度ボイドを調べると、ヒートサイクル前よりも大きくなっていた。
【００７７】
（比較例４）
多孔質体１０４である有機系不織布にポリエステルの異なる繊維径のニードル不織布を使用した。他は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを得た。
【００７８】
＜結果＞
得られた太陽電池モジュールは太陽電池素子１０３の太陽光照射面に下部封止部１０１の白色樹脂が覆いかぶさって成型されており、照射面積が減少した。
【００７９】
（比較例５）
多孔質体１０４である有機系不織布としてみかけ密度の異なるポリエステルスパンボンド不織布を使用した。他は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを得た。
【００８０】
＜結果＞
得られた太陽電池モジュールは多孔質体１０４である有機系不織布の繊維密度が０．０５ｇ／ｃｍ３以下であるため、下部封止部１０１の封止材料と上部封止部１０２の封止材料とが、多孔質体１０４である有機系不織布内への流動が起こりやすく、ラミネート時に太陽電池素子１０３の太陽光照射面に下部封止部１０１の封止材料の白色樹脂が覆いかぶさって成型されており、照射面積が減少した。
【００８１】
（比較例６）
有機系不織布として見かけ密度の異なるポリエステルスパンボンド不織布を使用した他は実施例１と同様にして太陽電池モジュールを得た。他は、実施例１と同じ条件である。
【００８２】
＜結果＞
得られた太陽電池モジュールは太陽電池素子１０３の太陽光照射面に下部封止部１０１の封止材料の白色樹脂が覆いかぶさることなく成型されていたが、ヒートサイクル信頼性試験を行ったところ、上部封止部１０２と下部封止部１０１の境界にボイドが発生した。
【００８３】
＜ＳＰ値について＞
上部封止部１０２の封止材料と下部封止部１０１の封止材料とのＳＰ値の差異は、小さいほど、接合性がよい。比較例２では、下部封止部１０１の封止材料のＳＰ値と多孔質体１０４である有機系不織布の封止材料のＳＰ値の差が３．５であるため、多孔質体１０４である有機系不織布の下部封止部１０１の封止材料の浸透性が悪く、さらに親和力が低いため、ラミネート成型後あるいはヒートサイクル暴露で流動しやすく、さらに剥離によるボイド発生とか、端部の剥離が起こってしまう。
【００８４】
一方、実施例３では、封止樹脂間のＳＰ値の差が、３．５であるが、多孔質体１０４である有機系不織布中の繊維を２種類用いている。上部封止部１０２の封止材料、ＳＰ値１１．５と、下部封止部１０１の封止材料、ＳＰ値８．０に対して、それぞれに親和性の高い、ＳＰ値１０．７と８．０のＰＥＴ系の繊維を混合・交絡して使用し、多孔質体１０４を構成しているため、多孔質体１０４と、封止材料の親和性を高め、浸透性を高めてボイドの発生を軽減し、高温時の封止材料の流動性を抑えている。
【００８５】
少なくとも、下部封止部１０１の封止材料と上部封止部１０２の封止材料と、多孔質体１０４である有機系不織布とのＳＰ値の差は、０．８以下である必要がある。
【００８６】
つまり、多孔質体１０４である有機系不織布中のＳＰ値が大きい方の繊維のＳＰ値と、下部封止部１０１と上部封止部１０２のＳＰ値が大きい方の封止材料のＳＰ値との差、つまり、多孔質体１０４である有機系不織布中のＳＰ値が小さい方の繊維のＳＰ値と、下部封止部１０１と上部封止部１０２のＳＰ値が小さい方の封止材料のＳＰ値との差、上記差が２つとも、０．８以下であればよい。
【００８７】
つまり、それぞれの繊維と封止樹脂との接合性がよく、しっかりした太陽電池モジュールとなる。
【００８８】
繊維が２種類以上でも、同様に、一番大きいＳＰ値のものと、一番小さいＳＰ値のものとの比較で適用できる。
【００８９】
なお、下部封止部１０１の封止材料と上部封止部１０２の封止材料とＳＰ値の差異は、比較例２と、実施例３との比較から、少なくとも３．５未満、好ましくは、上記の複数繊維の結果の０．８と同様程度、１．０以下がよい。
【００９０】
＜繊維径について＞
多孔質体１０４である有機系不織布の繊維径は、実施例４と比較例３からわかるように、繊維径が１０μｍ未満になると、構成する繊維が細いために不織布が緻密になりやすく、モジュール化するときの真空ラミネート時に多孔質体１０４に対して、両側から封止材料が多孔質体１０４の内部まで浸透しにくい。
【００９１】
なお、実施例４と比較例３とは、繊維径以外に、みかけ密度も異なるが、みかけ密度は、下記で説明するが、０．０５〜０．３０ｇ／ｃｍ３でよく、実施例４と比較例３のみかけ密度は、この範囲内で、かつ、差が小さく、結果に影響はない。
【００９２】
図５は、図２Ａに対応する図であり、多孔質体１０４である有機系不織布の内部に空隙１０７を噛み込んでしまった太陽電池モジュールの断面図を示しており、繊維径が１０μｍ未満になると、このような不良を起こしやすくなる。逆に、実施例５と比較例４からわかるように繊維径が１００μｍより大きくなる場合、繊維間の空隙が大きくなりすぎて封止材料が通過しやすくなり、不織布を通して封止材料の流動が起こるため良くない。よって、繊維径は、１０μｍ以上１００μｍ以下である必要がある。
【００９３】
＜繊維みかけ密度について＞
上記の実施例６と比較例５からわかるように繊維みかけ密度が０．０５ｇ／ｃｍ３未満になると、構成する繊維が少なく空隙の多い多孔質体１０４である有機系不織布となるため、封止材料が有機系不織布の内を通過しやすく、ラミネート時あるいは使用時の加熱時、封止材料の流動が起こるため良くない。０．０５ｇ／ｃｍ３以上必要である。
【００９４】
なお、実施例６と比較例５とは、みかけ密度以外に、繊維径も異なるが、その差は小さく、かつ、上記の必要な範囲に入っており、特性に影響はない。
【００９５】
逆に、実施例７と比較例６からわかるように繊維みかけ密度が０．３０ｇ／ｃｍ３より大きくになると、多孔質体１０４である有機系不織布が緻密になり、多孔質体１０４の内への封止材料の浸透が悪くなり、図５に示すような内部に空隙１０７を発生しやすくなり良くない。０．３０ｇ／ｃｍ３以下の必要がある。
【００９６】
なお、実施例６と比較例５とは、みかけ密度以外に、繊維径も異なるが、その差は小さく、かつ、上記の必要な範囲に入っており、特性に影響はない。
【００９７】
よって、繊維みかけ密度は、０．０５ｇ／ｃｍ３以上、０．３０ｇ／ｃｍ３以下の必要がある。
【００９８】
なお、多孔質体１０４である有機系不織布に開口１１４がある実施例２のみであるが、その例の関係が、開口１１４をするものにも同様に適用できる。
【００９９】
また、繊維を２種類としたが、２種類以上でも同様の結果となる。
【０１００】
なお、多孔質体１０４として有機系不織布を中心に説明したが、不織布だけでなく、繊維の織物、樹脂シートに多くの開口を設けたものなど、シート状多孔質体ならよい。
【０１０１】
ただし、繊維の織り込んだものは、開口が均質に、３次元状であり、樹脂が入り込みやすくよい。さらに、不織布は、繊維が不規則で、開口が種々あり、樹脂が入りやすいので、より好ましい。
【０１０２】
なお、実施の形態１と２は、阻害要因がない限り、組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、太陽電池モジュールに利用できる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０１    下部封止部
１０２    上部封止部
１０３    太陽電池素子
１０４    多孔質体
１０５    最上部保護部材
１０６    バックシート
１０７    空隙
１１０    はみだし部
１１４    開口
１１５    界面
【図１】
2013190823.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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2013190823.tif 000016
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