(57)【要約】  改善された耐候性を有する太陽電池モジュールを提供する。  太陽電池モジュール１は、太陽電池１２と、受光面側保護部材１０と、裏面側保護部材１１と、充填材層１３とを備える。受光面側保護部材１０は、ガラス板またはセラミック板により構成されている。裏面側保護部材１１は、樹脂シートにより構成されている。充填材層１３は、酸化抑制剤を含む。充填材層１３は、裏面側充填材層１３ｂと、受光面側充填材層１３ａとを含む。裏面側充填材層１３ｂにおける酸化抑制剤の含有率が、受光面側充填材層１３ａにおける酸化抑制剤の含有率よりも高い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
前記太陽電池の受光面側に配されており、ガラス板またはセラミック板により構成された受光面側保護部材と、
前記太陽電池の裏面側に配されており、樹脂シートにより構成された裏面側保護部材と、
前記受光面側保護部材と前記裏面側保護部材との間に充填されており、前記太陽電池を封止している、酸化抑制剤を含む充填材層と、
を備え、
前記充填材層は、
前記太陽電池と前記裏面側保護部材との間に位置している裏面側充填材層と、
前記太陽電池と前記受光面側保護部材との間に位置している受光面側充填材層と、
を含み、
前記裏面側充填材層における酸化抑制剤の含有率が、前記受光面側充填材層における酸化抑制剤の含有率よりも高い、太陽電池モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池は、裏面側に設けられており、Ｃｕを含む電極を有する、太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池は、第１及び第２の電極を有し、
前記第１及び第２の電極の両方が前記太陽電池の裏面側に設けられている、太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池モジュールの端部における前記受光面側充填材層の厚みが、中央部における前記受光面側充填材層の厚みよりも薄い、太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池モジュールの端部において、前記充填材層は、前記裏面側充填材層により構成されている、太陽電池モジュール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記太陽電池に電気的に接続された第１の配線材と、
前記第１の配線材同士を電気的に接続している第２の配線材と、
をさらに備え、
前記第２の配線材の端部が前記裏面側充填材層中に位置している、太陽電池モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記受光面側保護部材の酸素透過度が、前記裏面側保護部材の酸素透過度よりも低い、太陽電池モジュール。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
前記裏面側充填材層における酸化抑制剤の含有率が、前記受光面側充填材層における酸化抑制剤の含有率の２倍以上である、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】
特許文献１には、一対の保護部材の間に充填された充填材層中に配された太陽電池を備える太陽電池モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７６２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池モジュールの耐候性を改善したいという要望がある。
本発明は、改善された耐候性を有する太陽電池モジュールを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、受光面側保護部材と、裏面側保護部材と、充填材層とを備える。受光面側保護部材は、太陽電池の受光面側に配されている。受光面側保護部材は、ガラス板またはセラミック板により構成されている。裏面側保護部材は、太陽電池の裏面側に配されている。裏面側保護部材は、樹脂シートにより構成されている。充填材層は、受光面側保護部材と裏面側保護部材との間に充填されている。充填材層は、太陽電池を封止している。充填材層は、酸化抑制剤を含む。充填材層は、裏面側充填材層と、受光面側充填材層とを含む。裏面側充填材層は、太陽電池と裏面側保護部材との間に位置している。受光面側充填材層は、太陽電池と受光面側保護部材との間に位置している。裏面側充填材層における酸化抑制剤の含有率が、受光面側充填材層における酸化抑制剤の含有率よりも高い。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、改善された耐候性を有す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】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的平面図である。
【図２】図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。
【図３】図３は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける略図的断面図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的断面図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的裏面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【０００９】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１〜図３に示されるように、太陽電池モジュール１は、複数の太陽電池ストリング１ａを備えている。複数の太陽電池ストリング１ａは、ｙ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。複数の太陽電池ストリング１ａは、図１及び図３に示す配線材１４によって電気的に接続されている。複数の太陽電池ストリング１ａには、太陽電池モジュール１の外部にまで引き出された引き出し電極１７が電気的に接続されている。
【００１１】
複数の太陽電池ストリング１ａは、それぞれ、複数の太陽電池１２を備えている。各太陽電池ストリング１ａにおいて、複数の太陽電池１２は、ｙ軸方向に対して垂直なｘ軸方向に沿って相互に間隔をおいて配列されている。各太陽電池ストリング１ａにおいて、複数の太陽電池１２は、配線材１５によって電気的に接続されている。
【００１２】
なお、本実施形態では、太陽電池モジュールが複数の太陽電池を備える例について説明する。但し、本発明は、この構成に限定されない。本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池をひとつのみ備えていてもよい。
【００１３】
太陽電池１２は、受光面１２ａと、裏面１２ｂとを有する。ここで、「受光面」とは、主として受光する主面のことである。太陽電池１２は、受光面１２ａにおいて受光したときのみ発電するものであってもよいし、受光面１２ａにおいて受光したときに加え、裏面１２ｂにおいて受光したときにも発電するものであってもよい。
【００１４】
図２に示されるように、太陽電池１２は、受光面１２ａ側に第１の電極１２ａ１を有し、裏面１２ｂ側に第２の電極１２ｂ１を有する。受光面１２ａにおける第１の電極１２ａ１の面積占有率は、裏面１２ｂにおける第２の電極１２ｂ１の面積占有率よりも低い。第１及び第２の電極１２ａ１，１２ｂ１は、それぞれ、適宜の導電材料により構成することができる。第１及び第２の電極１２ａ１，１２ｂ１は、それぞれ、Ｃｕを含んでいてもよい。
【００１５】
太陽電池１２の受光面１２ａ側には、受光面側保護部材１０が配されている。受光面側保護部材１０は、例えば、ガラス板またはセラミック板により構成することができる。
【００１６】
太陽電池１２の裏面１２ｂ側には、裏面側保護部材１１が配されている。裏面側保護部材１１は、樹脂シートにより構成されている。樹脂シートは、樹脂のみからなるものであってもよいし、フィラー等を含む樹脂組成物からなるものであってもよい。裏面側保護部材１１は、金属層を有さない。裏面側保護部材１１の水蒸気透過度は、受光面側保護部材１０の水蒸気透過度よりも高い。
【００１７】
受光面側保護部材１０と裏面側保護部材１１との間には、充填材層１３が充填されている。この充填材層１３により太陽電池ストリング１ａを構成している太陽電池１２が封止されている。充填材層１３は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの架橋性樹脂を含む樹脂組成物や、ポリオレフィンなどの非架橋性樹脂を含む樹脂組成物などにより構成することができる。
【００１８】
充填材層１３は、酸化抑制剤を含む。酸化抑制剤の具体例としては、例えば、モノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系、硫黄系、ホスファイト系及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。
【００１９】
充填材層１３は、受光面側充填材層１３ａと、裏面側充填材層１３ｂとを含む。受光面側充填材層１３ａは、太陽電池１２と受光面側保護部材１０との間に配されている。一方、裏面側充填材層１３ｂは、太陽電池１２と裏面側保護部材１１との間に配されている。
【００２０】
裏面側充填材層１３ｂにおける酸化抑制剤の含有率は、受光面側充填材層１３ａにおける酸化抑制剤の含有率よりも高い。裏面側充填材層１３ｂにおける酸化抑制剤の含有率は、受光面側充填材層１３ａにおける酸化抑制剤の含有率の２倍以上であることが好ましく、５倍以上であることがより好ましい。
【００２１】
太陽電池モジュール１の端部における受光面側充填材層１３ａの厚みが、太陽電池モジュール１の中央部における受光面側充填材層１３ａの厚みよりも薄い。太陽電池モジュール１の端部において、受光面側充填材層１３ａの厚みは、外側に向かって漸減している。
【００２２】
太陽電池モジュール１の端部において、充填材層１３は、酸化抑制剤の含有率が相対的に高い裏面側充填材層１３ｂにより構成されている。従って、酸化抑制剤の含有率が相対的に低い受光面側充填材層１３ａは、受光面側保護部材１０と裏面側充填材層１３ｂとによって覆われており、太陽電池モジュール１の端面に露出していない。
【００２３】
配線材１５同士を接続している配線材１４の端部は、裏面側充填材層１３ｂ中に位置している。具体的には、配線材１４の実質的に全体と、引き出し電極１７のうちの充填材層１３中に位置している部分の実質的に全体とは、それぞれ、裏面側充填材層１３ｂ中に位置している。
【００２４】
ところで、太陽電池モジュール中への水分の浸入を抑制する観点からは、裏面側保護部材を金属層を含む樹脂シートにより構成することが好ましい。しかしながら、金属層を含む樹脂シートは水蒸気透過度が低い。このため、金属層を含む樹脂シートにより裏面側保護部材を構成した場合は、太陽電池モジュール中に浸入した水分が排出されにくい。
【００２５】
それに対して、太陽電池モジュール１では、裏面側保護部材１１が金属層を含まない樹脂シートにより構成されている。このため、裏面側保護部材１１の水蒸気透過度が高い。よって、太陽電池モジュール１内に浸入した水分が裏面側保護部材１１を経由して排出されやすい。
【００２６】
バリア層を有さない樹脂シートにより構成された裏面側保護部材１１は、高い酸素透過度を有するが、太陽電池モジュール１では、充填材層１３が酸化抑制剤を含むため、例えば、Ｃｕを含む電極１２ａ１，１２ｂ１の酸化などに起因する太陽電池モジュール１内に侵入した酸素による特性劣化が抑制されている。
【００２７】
太陽電池モジュール内に侵入した酸素による劣化を抑制する観点からは、充填材層全体における酸化抑制剤の含有率を高くすることが好ましい。しかしながら、この場合は、受光面側充填材層における光透過率が低下するため、太陽電池モジュールの出力特性が低下する。
【００２８】
それに対して太陽電池モジュール１では、裏面側充填材層１３ｂにおける酸化抑制剤の含有率が相対的に高く、受光面側充填材層１３ａにおける酸化抑制剤の含有量が相対的に低い。このため、裏面側から侵入した酸素による特性劣化が生じにくく、かつ、受光面側充填材層１３ａにおける光透過率の低下も抑制されている。従って、改善された耐候性を有し、かつ、改善された出力特性を有する太陽電池モジュール１を実現することができる。より改善された出力特性を有する太陽電池モジュール１を得る観点からは、受光面側充填材層１３ａにおける酸化抑制剤の含有率が、１質量％以下であることが好ましく、実質的にゼロであることがより好ましい。
【００２９】
なお、受光面側保護部材１０は、ガラス板またはセラミック板により構成されているため、受光面側保護部材１０の酸素透過度は、裏面側保護部材１１の酸素透過度よりも低い。よって、受光面側保護部材１０を経由して太陽電池モジュール１内へは酸素が侵入しにくい。従って、受光面側充填材層１３ａにおける酸化抑制剤の含有率を低くした場合であっても、酸素による劣化が生じ難い。
【００３０】
太陽電池モジュール１では、太陽電池モジュール１の端部における受光面側充填材層１３ａの厚みが、太陽電池モジュール１の中央部における受光面側充填材層１３ａの厚みよりも薄い。受光面側充填材１３ａよりも裏面側保護部材１１の方が水蒸気透過度や酸素透過度が小さい。このため、太陽電池モジュール１の端面からの水分の浸入や酸素の侵入を防ぎやすい。
【００３１】
太陽電池モジュール１の端部において、充填材層１３は、酸化抑制剤の含有率が相対的に高い裏面側充填材層１３ｂにより構成されている。よって、太陽電池モジュール１の端部からの酸素による劣化を抑制することができる。
【００３２】
配線材１５同士を接続している配線材１４の端部は、裏面側充填材層１３ｂ中に位置している。このため、配線材１４の端部の酸化が抑制されている。特に、配線材１４が、Ａｇ膜等によりコートされたＣｕ材により構成されており、端部において酸化しやすいＣｕ材が露出している場合は、この構成が特に有効である。
【００３３】
以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第１の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。
【００３４】
（第２の実施形態）
図４及び図５に示されるように、太陽電池モジュール２では、太陽電池１２は、裏面１２ｂ側に電極１２ａ１，１２ｂ１（図５を参照）の両方を有する裏面接合型の太陽電池である。この場合においても、裏面側充填材層１３ｂにおける酸化抑制剤の含有率を受光面側充填材層１３ａにおける酸化抑制剤の含有率よりも高くすることにより、改善された出力特性と改善された耐候性との両立を図ることができる。
【００３５】
裏面接合型の太陽電池１２では、裏面における光電変換効率が低い。このため、裏面接合型の太陽電池１２を備える太陽電池モジュール２においては、裏面側充填材層１３ｂにおける酸化抑制剤の含有率を高くし、裏面側充填材層１３ｂの光透過率が低くなった場合であっても、出力特性が低下しにくい。従って、さらに改善された出力特性とさらに改善された耐候性とを実現することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１，２…太陽電池モジュール
１０…受光面側保護部材
１１…裏面側保護部材
１２…太陽電池
１２ａ…受光面
１２ａ１…第１の電極
１２ｂ…裏面
１２ｂ１…第２の電極
１３…充填材層
１３ａ…受光面側充填材層
１３ｂ…裏面側充填材層
１４，１５…配線材
【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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【国際調査報告】
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