(57)【要約】【課題】  柔軟性を有する太陽電池モジュールを折り曲げた際に、フィルムの、配線材の直上及び直下に位置する領域おいて、非回復ひずみが発生するのを防止し且つ、封止材との界面で剥離が生じるのを防止した太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】  少なくとも、複数の光起電力素子、光起電力素子同士を電気接続する配線材、光起電力素子の受光面側に配される表面フィルム、光起電力素子の非受光面側に配される裏面フィルム、前記各フィルムと光起電力素子を接着する封止材を有する太陽電池モジュールに関して、少なくとも一方のフィルムの、前記配線材の直上及び/又は直下に位置する領域に切込みを設けることで、フィルムの非回復ひずみや破断、フィルムと封止材の界面での剥離を防止することができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、複数の光起電力素子、光起電力素子同士を電気接続する１個あるいは複数個の配線材、光起電力素子の受光面側に配される表面フィルム、光起電力素子の非受光面側に配される裏面フィルム、前記各フィルムと光起電力素子を接着する封止材を有する太陽電池モジュールであって、少なくとも一方のフィルムの、前記配線材の直上及び/又は直下に位置する領域に切込みが設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記表面フィルムの、配線材の直上に位置する領域に切込みが設けられており、封止材の少なくとも一部が、切込みを経て表面フィルムの受光面側表面の少なくとも一部に渡り連続的に形成され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。
【請求項３】
前記裏面フィルムの、配線材の直下に位置する領域に切込みが設けられており、封止材の少なくとも一部が、切込みを経て裏面フィルムの非受光面側表面の少なくとも一部に渡り連続的に形成され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。
【請求項４】
少なくとも一方のフィルムの、前記配線材の直上及び/又は直下に位置する領域に、切込みが複数設けられ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。
【請求項５】
前記切込みの方向が、光起電力素子の電気接続方向に対して垂直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６】
前記配線材が、光起電力素子に設けられた電極の延在部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７】
前記表面フィルムが、フッ化物重合体フィルム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８】
前記裏面フィルムが、ポリフッ化ビニルフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムの何れか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９】
前記封止材が、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−アクリル酸メチル共重合体樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、ポリビニルブチラール樹脂の何れか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１０】
少なくとも、複数の光起電力素子、光起電力素子同士を電気接続する配線材、光起電力素子の受光面側に配される表面フィルム、光起電力素子の非受光面側に配される裏面フィルム、前記各フィルムと光起電力素子を接着する封止材を有する太陽電池モジュールの製造方法であって、少なくとも、複数の光起電力素子を電気接続する工程、少なくとも一方のフィルムの、配線材の直上及び/又は直下に位置する領域に切込みを設ける工程、電気接続された複数の光起電力素子をフィルム及び封止材にて被覆する工程を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記光起電力素子を被覆する工程が、1重真空方式のラミネート装置又は2重真空方式のラミネート装置を用いて行なわれることを特徴とする請求項10に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
少なくとも、複数の光起電力素子、光起電力素子同士を電気接続する配線材、光起電力素子の受光面側に配される表面フィルム、光起電力素子の非受光面側に配される裏面フィルム、前記各フィルムと光起電力素子を接着する封止材を有する太陽電池モジュールの施工方法であって、少なくとも、太陽電池モジュールを折り曲げて運搬する工程及び、折り曲げられた太陽電池モジュールを支持体上で展開する工程、太陽電池モジュールを支持体に固定する工程を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの施工方法。
【請求項１３】
前記表面フィルムの、配線材の直上に位置する領域に切込みが存在する場合、太陽電池モジュールを支持体に固定する工程の後に、前記表面フィルムの切込みを透光性フィルムにて被覆する工程を有することを特徴とする請求項12に記載の太陽電池モジュールの施工方法。
【請求項１４】
前記裏面フィルムの、配線材の直下に位置する領域に切込みが存在し且つ、接着剤を用いて太陽電池モジュールを支持体に固定する場合、前記裏面フィルムの切込みが接着剤にて被覆されるように、太陽電池モジュール又は支持体に接着剤を塗布する工程を有することを特徴とする請求項12に記載の太陽電池モジュールの施工方法。
【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、その製造方法及び、太陽電池モジュールの施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽エネルギーは無尽蔵且つクリーンなエネルギーであるため、化石燃料の枯渇、環境問題の深刻化に伴い、注目度が年々増してきている。現在、太陽エネルギーを利用して発電する太陽光発電システムは、一般住宅の屋根、高層ビルの壁面など多様な場所に施設されている。
【０００３】
市場に流通している太陽電池モジュールの多くは、図1に示すように、複数の光起電力素子10が、補強部材11と耐候性フィルム12の間に配され、封止材13により封止された構成となっている。前記補強部材には、外部応力によって光起電力素子が破損するのを防ぐため、ガラス板にように柔軟性に劣る材料が使用されている。したがって、前記太陽電池モジュールは、柔軟性を有していない。
【０００４】
しかし、最近では柔軟性を有する太陽電池モジュールに関してのアイデアが数多く提案されている。特開平9-51118、特開平9-237911、特開平11-135813には、図２に示すように、複数の光起電力素子20を、柔軟性を有する配線材25で電気接続して光起電力素子の電気接続体を形成し、前記電気接続体を表面フィルム21、裏面フィルム22及び封止材23で封止することで太陽電池モジュールに柔軟性を持たせるというアイデアが提案されている。前記アイデアに記載されている太陽電池モジュールは、図３に示すように、主に光起電力素子が存在しない光起電力素子間の領域で曲げられることとなる。
【特許文献１】特開平９−５１１１８号公報
【特許文献２】特開平９−２３７９１１号公報
【特許文献３】特開平１１−１３５８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した太陽電池モジュールを折り曲げてロール状にする場合、光起電力素子間の領域は光起電力素子の存在する領域よりも柔軟性が高いため、この部分で曲げRが最も小さくなる。その結果、この部分における表面フィルムや裏面フィルムには、大きな引っ張り又は圧縮応力が加わることになる。前述した表面フィルムや裏面フィルムには、封止材より硬い材料が用いられており、曲げRが小さい状態で曲げが加わると、弾性変形の領域を越えて変形し、曲げを戻しても元に戻らない非回復な歪が残ってしまい、フィルムと封止材の間で剥がれが生じたり、場合によってはその部分で破断を起こすこととなる。
【０００６】
中でも、光起電力素子間の配線材が存在する領域は、封止材の厚みが、配線材の無い領域よりも薄くなり、配線材とフィルムの間における封止材の接着力が弱くなる。その結果、相対的に大きな応力が作用するフィルムと封止材の界面において、特に剥離しやすいことが分かった。
【０００７】
フィルムと封止材の界面で剥離が生じると前記界面にて空間が形成される。前記空間は、フィルムと封止材にて密閉されているが、フィルム及び封止材は水蒸気を透過するため、空間に水分が溜まる。前記水分が、光起電力素子間に設けられた配線材の腐食や被覆材の加水分解等を促進するため、太陽電池モジュールの信頼性を著しく低下させる可能性がある。
【０００８】
本発明は、上述の問題点を解決するために考案されたもので、柔軟性を有する太陽電池モジュールを折り曲げた際に、フィルムの、配線材の直上及び直下に位置する領域おいて、非回復ひずみが発生するのを防止し且つ、封止材との界面で剥離が生じるのを防止した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】
上記課題を解決するための手段を以下に示す。
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールは、少なくとも、複数の光起電力素子、光起電力素子同士を電気接続する配線材、光起電力素子の受光面側に配される表面フィルム、光起電力素子の非受光面側に配される裏面フィルム、各フィルムと光起電力素子を接着する封止材を有し、少なくとも一方のフィルムの、前記配線材の直上及び/又は直下に位置する領域に切込みが設けられていることを特徴とする。また、本発明において、前記配線材が光起電力素子に設けられた電極の延在部であってもよい。
【００１１】
柔軟性を有する太陽電池モジュールを折り曲げた際、光起電力素子の表裏に排されたフィルムの、配線材の直上又は直下に位置する領域には大きな引っ張り又は圧縮応力が作用するため、前記領域にてフィルムと封止材の界面での剥離、非回復ひずみの発生、フィルムの破断が問題となっていた。しかし、本発明では少なくとも一方のフィルムの、配線材の直上及び/又は直下に位置する領域に切込みを設けることで、前記切込みが圧縮や引っ張りによる変形を吸収するため、前記フィルムに作用する引っ張り応力又は圧縮応力を大幅に緩和することができ、その結果前記問題の発生を抑制することができる。なお、この部分には伸縮性に優れた封止材が充填されており、前述したような小さな曲げRが加わっても非回復な歪が生じにくく、被覆材の破断を防止できる。
【００１２】
配線材の直上に位置する領域の表面フィルムに切込みを設けることで、太陽電池モジュールの表面フィルムを外側にしてロール状に巻き上げることができる。配線材の直下に位置する領域の裏面フィルムに切込みを設けることで、太陽電池モジュールの裏面フィルムを外側にしてロール状に巻き上げることができる。封止材の少なくとも一部が、前述した切込みを経て前記表面及び/又は裏面フィルムの封止材と反対側の面に連続的に形成されていることは、各フィルムと封止材との接着強度を向上させ、フィルムと封止材の界面での剥離を抑制できるため好ましい。
【００１３】
太陽電池モジュールを光起電力素子の電気接続方向にロール状に巻き上げる場合、少なくとも一方のフィルムの、配線材の直上及び/又は直下に位置する領域に、切込みが複数設けられていること、前記切込みの方向が、光起電力素子の電気接続方向に対して垂直であることは、フィルムの、配線材の直上及び/又は直下の位置に作用する引っ張り又は圧縮応力をより効果的に緩和してくれるため望ましい。
【００１４】
本発明において、表面フィルムが、フッ化物重合体フィルムであること、裏面フィルムが、ポリフッ化ビニルフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムの何れかであること、封止材が、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−アクリル酸メチル共重合体樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂、アイオノマー樹脂、ポリビニルブチラール樹脂の何れかであることが望ましい。
【００１５】
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、少なくとも、複数の光起電力素子を電気接続する工程、少なくとも一方のフィルムの、配線材の直上及び/又は直下に位置する領域に切込みを設ける工程、電気接続された複数の光起電力素子をフィルム及び封止材にて被覆する工程を含むことを特徴とする。
【００１６】
前記光起電力素子を被覆する工程に、1重真空方式のラミネート装置又は2重真空方式のラミネート装置が用いられることが望ましい。
【００１７】
本発明の太陽電池モジュールの施工方法は、少なくとも、太陽電池モジュールを折り曲げて運搬する工程及び、折り曲げられた太陽電池モジュールを支持体上で展開する工程、太陽電池モジュールを支持体に固定する工程を含むことを特徴とする。
【００１８】
表面フィルムの、配線材の直上に位置する領域に切込みが存在する場合、太陽電池モジュールを支持体に固定する工程の後に、前記表面フィルムの切込みを透光性フィルムにて被覆する工程を有すること、裏面フィルムの、配線材の直下に位置する領域に切込みが存在し且つ、接着剤を用いて太陽電池モジュールを支持体に固定する場合、前記裏面フィルム部材の切込みが接着剤にて被覆されるように、太陽電池モジュール又は支持体に接着剤を塗布する工程を有することが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、少なくとも、複数の光起電力素子、光起電力素子同士を電気接続する配線材、光起電力素子の受光面側に配される表面フィルム、光起電力素子の非受光面側に配される裏面フィルム、前記各フィルムと光起電力素子を接着する封止材を有する太陽電池モジュールに関して、少なくとも一方のフィルムの、前記配線材の直上及び/又は直下に位置する領域に切込みを設けることで、フィルムに作用する引っ張り又は圧縮応力を緩和し、フィルムの非回復ひずみや破断、フィルムと封止材の界面での剥離を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の太陽電池モジュールの好適な実施態様について詳細に説明するが、本発明は以下の実施態様に限定されるものではない。
【００２１】
本発明の一例を示す太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図を図４に、非受光面側から見た平面図を図５に、断面図を図６に示す。
【００２２】
本例の太陽電池モジュールは、複数の光起電力素子30を有する。前記光起電力素子には正極及び負極の電極31が設けられており、各光起電力素子の電極の延在部31aが、隣接する光起電力素子の電極31bに電気接続されている。
【００２３】
前記光起電力素子の受光面側には表面フィルム32aが、非受光面側には裏面フィルム32bがそれぞれ配されており、各フィルムと光起電力素子が封止材32cにより接着固定されている。
【００２４】
ここで、裏面フィルムの、前記配線材の直下に位置する領域に切込み33が設けられている。
【００２５】
本例の太陽電池モジュールの製造方法は、少なくとも、複数の光起電力素子を電気接続する工程、裏面フィルムの、電極延在部31aの直下に位置する領域に切込みを設ける工程、電気接続された複数の光起電力素子を表面フィルム、裏面フィルム及び封止材にて被覆する工程を含む。
【００２６】
また、本例の太陽電池モジュールの施工方法は、少なくとも、太陽電池モジュールを折り曲げて運搬する工程及び、折り曲げられた太陽電池モジュールを支持体上で展開する工程、太陽電池モジュールを支持体に固定する工程を含むことを特徴とする。
【００２７】
以下に、本発明を構成する構成要件を更に詳しく記載する。
【００２８】
（光起電力素子）
本発明における光起電力素子の例としては、単結晶シリコン系光起電力素子、多結晶シリコン系光起電力素子、微結晶シリコン系光起電力素子、非晶質シリコン系光起電力素子、多結晶化合物系光起電力素子などが挙げられる。なかでも好適に用いられる代表的な光起電力素子は、受光面側より少なくとも透明電極層、光電変換層、裏面反射層、裏面電極層を有しており、発生した電気を取り出すための電極が一部に設けられている。
【００２９】
以下に、透明電極層、光電変換層、裏面反射層、及び裏面電極層に関する説明を記載する。
【００３０】
透明電極層は、光を透過する光入射側の電極であると共に、その膜厚を最適化することによって反射防止膜としての役割も果たす。
【００３１】
透明電極層は、光電変換層の吸収可能な波長領域において高い透過率を有すること、電気抵抗が低いことが必要とされ、その材料として、In2O3、SnO2、ITO(In2O3＋SnO2)、ZnO、CdO、Cd2SnO4、TiO2、Ta2O5、Bi2O3、MoO3、NaxWO3等の導電性酸化物あるいはこれらを混合したものが好適に用いられる。
【００３２】
透明電極層の形成方法として、微量の酸素を含有するスパッタ用ガスによりスパッタ形成する方法が好適に用いられる。
【００３３】
光電変換層は光を電気に変える機能を有する。この光電変換層の材料としてはSi、C、Ge等のＶ族元素、SiGe、SiC等のIV族元素合金、GaAs、InSb、GaP、GaSb、InP、InAs等のIII−Ｖ族化合物、ZnSe、ZnS、CdS、CdSe、CdTe等のII−VI族化合物、CuInSe等のI−III−VI族化合物が挙げられるがこれに限られるものではない。
【００３４】
光電変換層は、少なくとも一組のpn接合、pin接合、ヘテロ接合あるいはショットキー障壁を形成する。また、光電変換層の好適な形成方法としては、マイクロ波プラズマCVD法、VHFプラズマCVD法、RFプラズマCVD法等の各種化学気相成長法が挙げられる。
【００３５】
裏面反射層は、光電変換層で吸収しきれなかった光を再度光電変換層に反射させる光反射層としての機能を有する。  裏面反射層の材料としては、Au、Ag、Cu、Al、Ni、Fe、Cr、Mo、W、Ti、Co、Ta、Nb、Zr等の金属又はステンレス等の合金が挙げられるが、中でもAl、Cu、Ag、Au等の反射率の高い金属が特に好ましい。
【００３６】
裏面電極層は、光電変換層の非受光面側で発生した電荷を集電する集電電極としての機能を有する。具体的な材料として、Al、Au、Ag、Cu、Ti、Ta、W等の金属が挙げられるがこれに限られるものではない。裏面電極層を形成する方法として、化学気相成長法、スパッタ法等が好適に用いられる。また、裏面電極層として、外部から加えられた力によって各層が破損しないように支持する支持基板としての機能を有する導電性基板が好適に用いられる。導電性基板の具体的な材料としては、Fe、Ni、Cr、Al、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti、Pt、Pb等の金属又はこれらの合金の薄膜およびその複合体が挙げられるがこれに限られるものではない。
【００３７】
（表面フィルム）
本発明の表面フィルムとしては、フッ化物重合体フィルムが好適に用いられるがこれに限定されるものではない。フッ化物重合体としては例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン系共重合体（ＥＣＴＦＥ）、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）−テトラフルオロエチレン系共重合体（ＰＦＡ）、ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン系共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン系共重合体、あるいはこれらのうち２種以上を混合したものなどがある。このうち、ＥＴＦＥは耐候性及び機械的強度の両立と透明性の観点より太陽電池モジュールの表面部材としての適正に優れていることから好んで用いられる。また、ＥＴＦＥは放電処理によってフィルム表面に反応物を生成しやすいことも選択される理由のひとつである。
【００３８】
（裏面フィルム）
裏面フィルムは、光起電力素子を保護し、湿度の侵入を防ぎ、外部との電気的絶縁を保つために用いられる。材料としては、充分な電気絶縁性を確保でき、しかも長期耐久性に優れ、熱膨張、熱収縮に耐えられる材料が好ましい。好適に用いられるものとしては、ポリフッ化ビニルフィルム、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ガラス板などが挙げられる。
【００３９】
（封止材）
封止材は、光起電力素子を封止し、素子を温度変化、湿度、衝撃などの過酷な外部環境から守り、かつ各フィルムと素子との接着を確保するために用いられる。このような材料としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）樹脂、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）樹脂、アイオノマー樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられるが、中でもＥＶＡ樹脂は耐候性、接着性、充填性、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性など太陽電池用途としてバランスのとれた物性を有しているので好適に用いられる。
【００４０】
（配線材）
本発明の配線材は、光起電力素子同士を直列又は並列に電気接続するための導電性部材である。前記配線材は、太陽電池モジュールの屈曲部となる光起電力素子間に配されるため、柔軟性が要求される。
【００４１】
前記配線材としては箔体が好適に用いられ、具体的な材料としては、銅箔、すずメッキ銅箔、銀メッキ銅箔等が上げられる。
【００４２】
また、本発明においては、光起電力素子に設けられた電極の延在部を配線材として利用しても良い。
【実施例１】
【００４３】
本実施例の太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図を図７に、非受光面側から見た平面図を図8に、断面図を図９に、電気結線図を図１０に示す。また本発明の光起電力素子を受光面側から見た平面図を図１１に、非受光面側から見た平面図を図１２に、断面図を図１３に示す。
【００４４】
本例の太陽電池モジュールは、アモルファスシリコン系の光起電力素子40を8枚有する。
【００４５】
前記光起電力素子は、受光面側より樹脂層40a、透明電極層40b、光電変換層40c、裏面反射層40d、裏面電極層40eという構成になっており、樹脂層はアクリルウレタン系の樹脂、透明電極層はITO、光電変換層はP-I-N型の非晶質シリコン、裏面反射層はZnO及びAl、裏面電極層はステンレスによりそれぞれ構成されている。また、透明電極層の受光面には銀メッキ銅箔からなる正極電極41a、裏面電極層の非受光面には銅箔からなる負極電極41bがそれぞれ設けられている。ここで、前記正極電極は、光起電力素子の端辺より外部に15mm突出した延在部410aを有する。
【００４６】
8枚の光起電力素子は、ギャップを5mm設けて配置されている。各光起電力素子の正極電極の延在部は、隣接する光起電力素子の負極電極に半田にて電気接続されており、これにより光起電力素子8枚を直列に電気接続した直列接続体が形成されている。
【００４７】
前記直列接続体の両端に位置する光起電力素子には、直列接続体で発電した電気を取り出すための取り出し電極43が設けられており、前記取り出し電極の一部に、表面フィルム及び封止材が設けられていない露出部が存在する。
【００４８】
太陽電池モジュールの受光面には、前記露出部を囲うように変性PPEからなる枠体44aが設けられている。前記枠体には出力ケーブル44bを通すための穴が設けられており、前記穴には、1端が取り出し電極に電気接続され、他端に防水コネクターが設けられた出力ケーブルが通されている。前期枠体はシリコーンシーラント44cにより充填されている。
【００４９】
太陽電池モジュールの一部に影がかかると、太陽光が当たらず未発電状態となった光起電力素子に、前記未発電状態の光起電力素子と直列に電気接続されている発電状態の光起電力素子から負荷を経由して逆バイアス電圧が印加され、光起電力素子が破損する可能性が高いため、各光起電力素子にはバイパスダイオード45aが設けられている。ここで、前記バイパスダイオードは、ダイオード端子45bを介して、一方の光起電力素子の負極電極及び隣接する光起電力素子の負極電極に半田にて電気接続されている。
【００５０】
光起電力素子の受光面側にはETFEフィルム42a、非受光面側にはPETフィルム42bが配されており、それぞれのフィルムと光起電力素子とがEVA42cにより接着されている。ここで、PETフィルムの、延在部の直下に位置する領域には切込み46が設けられている。前記切込みは、光起電力素子の直列方向に対して垂直に形成されており、長さが10mmである。また、前記切込みは、負極電極41bの直下に位置する領域で、光起電力素子の長辺側端部より5mm内側に形成されている。前記切込みを光起電力素子間ではなく、光起電力素子の直下に形成することで、前記切込みと光起電力素子端部との距離が大きくすることができる。この結果、水分が容易に光起電力素子端部に到達できないため、光起電力素子において腐食や剥離の発生を防止することができる。
【００５１】
さらに、本例では、EVAが前記切欠きを経てPETフィルムの非受光面の一部に渡り連続的に設けられている。
【００５２】
以下に、本例の太陽電池モジュールの製造方法を説明する。
【００５３】
本例の太陽電池モジュールの製造方法は、8枚の光起電力素子を直列に電気接続して直列接続体を形成する工程、前記直列接続体に取り出し電極及びバイパスダイオードを取り付ける工程、前記直列接続体を封止する工程、枠体及び出力ケーブルを設ける工程を有する。以下、各工程について詳細に説明する。
【００５４】
光起電力素子の直列接続体を形成する工程は、間隔を5mm設けて８枚の光起電力素子を並べる作業及び、一方の光起電力素子の受光面側に設けられた正極電極の延在部を、隣接する光起電力素子の非受光面側に設けられた負極電極に半田を用いて電気接続する作業で構成される。
【００５５】
取り出し電極を設ける工程は、直列接続体の両端に位置する光起電力素子の電極に銅箔を電気接続する作業からなる。
【００５６】
バイパスダイオードを取り付ける工程は、ショットキバリア型ダイオードにL字型の銅箔からなるダイオード端子を半田付けして端子付きダイオードを形成する作業、前記端子付きダイオードを、光起電力素子間の外側の領域に配置する作業、各端子付きダイオードの一方のダイオード端子を光起電力素子の負極電極に、もう一方のダイオード端子を前記光起電力素子に隣接する素子の負極電極にそれぞれ電気接続する作業で構成される。ここで、前記バイパスダイオードは、光起電力素子2枚に対して1セット（2個）設ける。
【００５７】
直列接続体を封止する工程は、二重真空方式のラミネート装置を用いて行なわれる。フィルム構成は、PETフィルム（厚み：50μm）、前記PETフィルム上にEVAフィルム（厚み：400μm）、EVAフィルム上に光起電力素子群（受光面が上向き）、光起電力素子群の受光面にEVAフィルム（厚み：400μm）、EVAシート上にETFEフィルム（厚み：25μm）である。ここで、ETFEフィルム及びEVAフィルムの、取り出し電極に対応する領域に15mm×20mmの長方形の穴が、PETフィルムの、延在部の直下に位置する領域に長さ10mmの切込みが、それぞれプレス加工により形成されている。
【００５８】
本工程は、フィルム及び光起電力素子で構成される積層体を、150℃の加熱オ−ブンに投入し、40分間真空加熱することで各被覆材と光起電力素子群を一体化する作業、前記積層体を加熱オーブンから取り出し、常温で冷却する作業で構成される。
【００５９】
出力ケーブル及び枠体を設ける工程は、枠体を取り出し電極の露出部を囲うように両面テープで固定する作業、前記枠体に設けられた穴に出力ケーブルを挿入し前記出力ケーブルの1端を取り出し電極に電気接続する作業、枠体にシリコーンシーラントを充填する作業により構成される。
【００６０】
本例の太陽電池モジュールの施工方法を説明する斜視図を図１４に、断面図を図１５に示す。
【００６１】
太陽電池モジュールを施工する際、最初に、太陽電池モジュール50を設置する架台51を形成する作業を行なう。架台を形成する作業は、支持ブロック51aを配置する作業と傾斜ブロック51bを配置する作業で構成される。本例において、支持ブロック及び傾斜ブロックは同一形状のコンクリートブロックである。
【００６２】
架台を形成した後、前記傾斜ブロックの設置面に接着剤52を塗布する。前記接着剤はシリコーンシーラントからなり、傾斜ブロックに30センチ程度の間隔を設けて2列塗布する。前記接着剤が硬化する前に、太陽電池モジュールをロール状に巻き上げて前記設置面まで運ぶ。
【００６３】
次にロール状に巻き上げられた太陽電池モジュールを、接着剤が塗布された設置面上で展開する。その際、裏面フィルム54bに設けられた切込み55が、設置面に設けられた接着剤にて封止されるように太陽電池モジュールを配置する。
【００６４】
最後に、太陽電池モジュールの受光面を手で押さえることにより、太陽電池モジュールを傾斜ブロックに密着固定する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来の太陽電池モジュールを説明する断面図である。
【図２】従来の太陽電池モジュールを説明する断面図である。
【図３】従来の太陽電池モジュールを説明する断面図である。
【図４】本発明の実施形態例に係わる太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図である。
【図５】本発明の実施形態例に係わる太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図である。
【図６】本発明の実施形態例に係わる太陽電池モジュールの断面図である。
【図７】本発明の実施例1に係わる太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図である。
【図８】本発明の実施例1に係わる太陽電池モジュールを非受光面側から見た平面図である。
【図９】本発明の実施例1に係わる太陽電池モジュールの断面図である。
【図１０】本発明の実施例1に係わる太陽電池モジュールの電気結線図である。
【図１１】本発明の実施例1に係わる光起電力素子を受光面側から見た平面図である。
【図１２】本発明の実施例1に係わる光起電力素子を非受光面側から見た平面図である。
【図１３】本発明の実施例1に係わる光起電力素子の断面図である。
【図１４】本発明の実施例2に係わる太陽電池モジュールの施工方法を説明する斜視図である。
【図１５】本発明の実施例2に係わる太陽電池モジュールの施工方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
10、20、30、40、53  光起電力素子
21、32a、42a、54a  表面フィルム
12、22、32b、42b、54b  裏面フィルム
13、23、32c、42c、54c  封止材
11  補強部材
25  配線材
24  光起電力素子間の領域
31a、41a  正極電極
31b、41b  負極電極
33、46、55  切込み
43  取り出し電極
44a  枠体
44b  出力ケーブル
44c  充填材
45a  バイパスダイオード
45b  ダイオード端子
50  太陽電池モジュール
51a  支持ブロック
51b  傾斜ブロック
52  接着剤
【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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