(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光発電システムの設備利用率を容易に向上させる。【解決手段】太陽電池モジュールは、前面と、該前面の逆側に位置する裏面と、を有している。該太陽電池モジュールは、前面から裏面に向けて順に位置している、透光性板部１と、透光性封止材２と、太陽電池セルＣ１と、裏側封止材４と、第１保護層５と、を備えている。裏側封止材４は、太陽電池セルＣ１と接しており、第１母材としての樹脂と、該第１母材中に位置している第１色材と、を含んでいる。第１保護層５は、第２母材としての樹脂と、該第２母材中および該第２母材の表面の少なくとも一方に位置している第２色材と、含んでいる。裏側封止材４の光の反射率は、第１保護層５の光の反射率よりも高い。第１保護層５の光の吸収率は、裏側封止材４の光の吸収率よりも高い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面と、該前面の逆側に位置する裏面と、を有し、
前記前面から前記裏面に向けて順に位置している、透光性板部と、透光性封止材と、太陽電池セルと、裏側封止材と、第１保護層と、を備え、
前記裏側封止材は、前記太陽電池セルと接しており、第１母材としての樹脂と、該第１母材中に位置している第１色材と、を含み、
前記第１保護層は、第２母材としての樹脂と、該第２母材中および該第２母材の表面の少なくとも一方に位置している第２色材と、含み、
前記裏側封止材の光の反射率は、前記第１保護層の光の反射率よりも高く、
前記第１保護層の光の吸収率は、前記裏側封止材の光の吸収率よりも高い、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であって、
前記裏側封止材は、前記第１母材中に位置しているフィラー、を含み、
該フィラーは、前記第１色材および前記第１母材の何れよりも高い熱伝導率を有している、太陽電池モジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１保護層は、前記裏面側に位置している凹凸状の面を有している、太陽電池モジュール。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
前記第１保護層の前記裏面側に位置している第２保護層、を備え、
該第２保護層は、絶縁性および透光性を有している、太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の太陽電池モジュールであって、
前記裏側封止材と前記第１保護層との間に位置している第３保護層、を備え、
前記裏側封止材と、前記第３保護層と、前記第１保護層と、が順に積層しており、
前記第３保護層の素材は、前記裏側封止材の素材および前記第１保護層の素材のそれぞれが溶融する温度において、前記裏側封止材および前記第１保護層の何れの素材よりも流動しにくい性質を有している、太陽電池モジュール。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の太陽電池モジュールであって、
前記第２保護層は、前記第１保護層と接触している凹凸状の面を有している、太陽電池モジュール。
【請求項７】
請求項４から請求項６の何れか１つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
前記第２保護層の前記裏面側の表面を覆っている反射防止層、を備えている、太陽電池モジュール。
【請求項８】
請求項４から請求項７の何れか１つの請求項に記載の太陽電池モジュールであって、
前記第２保護層は、前記裏面側に位置している凹凸状の面を有している、太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電システムには、従来の発電システムと同様に設備利用率の向上が求められている。そこで、例えば、外部の電源装置から太陽電池モジュールへ通電することで太陽電池セルを発熱させて、太陽電池モジュール上に積もった雪を融かす技術が提案されている（例えば、特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９５５３５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については、太陽光発電システムの設備利用率を容易に向上させる点で改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
太陽電池モジュールが開示される。
【０００６】
太陽電池モジュールの一態様は、前面と、該前面の逆側に位置する裏面と、を有している。該太陽電池モジュールは、前記前面から前記裏面に向けて順に位置している、透光性板部と、透光性封止材と、太陽電池セルと、裏側封止材と、第１保護層と、を備えている。前記裏側封止材は、前記太陽電池セルと接しており、第１母材としての樹脂と、該第１母材中に位置している第１色材と、を含んでいる。前記第１保護層は、第２母材としての樹脂と、該第２母材中および該第２母材の表面の少なくとも一方に位置している第２色材と、含んでいる。前記裏側封止材の光の反射率は、前記第１保護層の光の反射率よりも高い。前記第１保護層の光の吸収率は、前記裏側封止材の光の吸収率よりも高い。
【発明の効果】
【０００７】
例えば、太陽光発電システムの設備利用率を容易に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、各実施形態に係る太陽電池モジュールの一例の構成を示す平面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿った太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。
【図３】図３は、図１のIII−III線に沿った光電変換部の一例の構成の一部を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は、太陽電池セルの一例の構成を示す平面図である。図４（ｂ）は、太陽電池セルの一例の構成を示す裏面図である。
【図５】図５は、太陽電池モジュールの製造方法に係る動作フローの一例を示す流れ図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、太陽電池モジュールを製造する途中の状態を例示する断面図である。
【図７】図７は、第２実施形態から第４実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図１のII−II線に沿った断面を示す断面図である。
【図８】図８は、第４実施形態および第７実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図１のII−II線に沿った断面を示す断面図である。
【図９】図９は、第５実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図１のII−II線に沿った断面を示す断面図である。
【図１０】図１０は、第６実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図１のII−II線に沿った断面を示す断面図である。
【図１１】図１１は、第８実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図１のII−II線に沿った断面を示す断面図である。
【図１２】図１２は、第８実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図１のII−II線に沿った断面を示す断面図である。
【図１３】図１３は、第９実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図１のII−II線に沿った断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
太陽光発電システムは、太陽電池モジュール上に雪が積もると、設備利用率が低下する。このような問題に対して、例えば、外部の電源装置から太陽電池モジュールへ通電することで太陽電池セルを発熱させて、太陽電池モジュール上に積もった雪を融かすことが考えられる。
【００１０】
ところで、太陽電池セルを発熱させるための通電を実現するためには、例えば、外部の電源装置の設置および通電に要する電力の供給等が必要となっていた。このため、例えば、外部の電源装置の設置によって太陽光発電システムの大型化を招くとともに、通電に要する電力の消費量の増大を招く。
【００１１】
そこで、本願発明者らは、太陽電池モジュールについて、太陽光発電システムの設備利用率を容易に向上させることができる技術を創出した。
【００１２】
これについて、以下、各種実施形態を図面に基づいて説明する。図面においては同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものである。図１から図４（ｂ）および図６（ａ）から図１３には、右手系のＸＹＺ座標系が付されている。該ＸＹＺ座標系では、太陽電池モジュール１００の前面１００ｆｓの長辺に沿った方向が＋Ｘ方向とされ、該前面１００ｆｓの短辺に沿った方向が＋Ｙ方向とされ、＋Ｘ方向と＋Ｙ方向との両方に直交する方向が＋Ｚ方向とされている。
【００１３】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．太陽電池モジュールの構成＞
図１および図２で示されるように、太陽電池モジュール１００は、主に光を受光する面（前面ともいう）１００ｆｓと、該前面１００ｆｓの逆側に位置している面（裏面ともいう）１００ｂｓと、を有する板状の外形を有している。裏面１００ｂｓは、前面１００ｆｓよりも光を受光しない。
【００１４】
太陽電池モジュール１００は、例えば、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４と、第１保護層５と、を備えている。ここでは、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４と、第１保護層５と、が前面１００ｆｓから裏面１００ｂｓに向けて、この順に位置している。図１および図２の例では、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４と、第１保護層５と、がこの順に−Ｚ方向に積層されている。
【００１５】
＜１−１−１．透光性板部＞
透光性板部１は、透光性を有する板状の部材である。透光性板部１は、例えば、少なくとも特定範囲の波長の光に対して透光性を有している。「特定範囲の波長の光に対する透光性」とは、特定範囲の波長の光が透過し得る性質を示す。特定範囲の波長としては、例えば、光電変換部３が光電変換し得る光の波長が採用される。
【００１６】
透光性板部１としては、例えば、厚さが０．８ｍｍから４．５ｍｍ程度のガラス製の板、または厚さが３ｍｍから５ｍｍ程度のアクリル樹脂もしくはポリカーボネート等の樹脂製の板が採用される。このとき、透光性板部１は、遮水性を有する。ここで、ガラスとしては、例えば、白板の強化ガラス、化学強化ガラス、風冷強化ガラスまたはフロートガラスが採用される。
【００１７】
＜１−１−２．透光性封止材＞
透光性封止材２は、光電変換部３を前面１００ｆｓ側から封止している、透光性を有する封止材である。透光性封止材２は、例えば、少なくとも特定範囲の波長の光に対して透光性を有している。このため、太陽電池モジュール１００の前面１００ｆｓに照射される光が、透光性板部１と透光性封止材２とを透過して光電変換部３に入射される。これにより、光電変換部３において光電変換による発電が実現され得る。また、透光性封止材２は、例えば、封止材としての役割に加えて、光電変換部３を保持する役割を有している。図２の例では、透光性封止材２は、透光性板部１と光電変換部３との間に充填されている。
【００１８】
透光性封止材２は、例えば、０．３ｍｍから０．８ｍｍ程度の厚さを有している。透光性封止材２の素材としては、例えば、エチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）が採用される。透光性封止材２の素材として、例えば、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレンαーオレフィン共重合体、エチレン不飽和シラン化合物、シラン変性樹脂、アクリル樹脂およびポリプロピレンのうちの一種の樹脂、あるいはそれらの樹脂の少なくとも一種の樹脂を含む素材が採用されてもよい。
【００１９】
＜１−１−３．光電変換部＞
図１から図３で示されるように、光電変換部３は、１以上の太陽電池セルＣ１を有している。図１から図３の例において、光電変換部３は、複数の太陽電池セルＣ１と、これらの複数の太陽電池セルＣ１を電気的に接続する配線材Ｔｂ１とを有している。具体的には、光電変換部３には、例えば、複数（ここでは、６つ）の太陽電池ストリングＳＳ１が含まれている。ここで、太陽電池ストリングＳＳ１は、例えば、複数の太陽電池セルＣ１と、該複数の太陽電池セルＣ１を電気的に接続する配線材Ｔｂ１とによって構成されている。図１から図３の例において、各太陽電池ストリングＳＳ１は、７つの太陽電池セルＣ１と、互いに隣接している太陽電池セルＣ１同士のそれぞれを電気的に接続している複数本の配線材Ｔｂ１と、を含んでいる。
【００２０】
太陽電池セルＣ１は、入射される太陽光を光電変換によって電気に変換することができる。図４（ａ）および図４（ｂ）で示されるように、太陽電池セルＣ１は、例えば、第１素子面Ｃ１ｆと、該第１素子面Ｃ１ｆの裏側に位置する第２素子面Ｃ１ｂと、を有している。ここでは、例えば、第１素子面Ｃ１ｆは、主として光電変換を行うための光を受光する面である。第２素子面Ｃ１ｂは、第１素子面Ｃ１ｆよりも光電変換を行うための光を受光しない面である。図４（ａ）および図４（ｂ）の例において、各太陽電池セルＣ１は、例えば、半導体基板Ｃ１ｓと、表面側バスバー電極Ｃｅ１と、フィンガー電極Ｃｅ２と、取出電極（裏面側バスバー電極とも言う）Ｃｅ３と、集電電極Ｃｅ４と、を有している。
【００２１】
半導体基板Ｃ１ｓには、例えば、結晶シリコン等の結晶系の半導体、アモルファスシリコン等の非晶質系の半導体、銅とインジウムとガリウムとセレンの４種類の元素を用いた化合物半導体、またはカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）を用いた化合物半導体等が適用され得る。具体的には、半導体基板Ｃ１ｓは、主として一導電型を有する領域と、逆導電型層と、を備えている。逆導電型層は、例えば、半導体基板Ｃ１ｓの第１素子面Ｃ１ｆ側に位置しており且つ該半導体基板Ｃ１ｓの一導電型とは逆の導電型を有している。また、例えば、逆導電型層上のうち、表面側バスバー電極Ｃｅ１およびフィンガー電極Ｃｅ２が形成されていない領域には、絶縁層が位置している。
【００２２】
表面側バスバー電極Ｃｅ１およびフィンガー電極Ｃｅ２は、例えば、半導体基板Ｃ１ｓのうちの第１素子面Ｃ１ｆ側の表面上に位置している。図４（ａ）の例では、第１素子面Ｃ１ｆ側に、略平行な２本の表面側バスバー電極Ｃｅ１が位置しており、略平行な多数本のフィンガー電極Ｃｅ２が、２本の表面側バスバー電極Ｃｅ１に略直交するように位置している。
【００２３】
裏面側バスバー電極Ｃｅ３および集電電極Ｃｅ４は、例えば、半導体基板Ｃ１ｓのうちの第２素子面Ｃ１ｂ側の裏面上に位置している。図４（ｂ）の例では、第２素子面Ｃ１ｂ側に、略平行な２本の仮想線に沿って２列の裏面側バスバー電極Ｃｅ３が位置している。また、集電電極Ｃｅ４が、第２素子面Ｃ１ｂ側において、裏面側バスバー電極Ｃｅ３と集電電極Ｃｅ４とが重畳することで接続されている部分を除き、裏面側バスバー電極Ｃｅ３が形成されていない領域の略全面に位置している。２列の裏面側バスバー電極Ｃｅ３のそれぞれは、例えば、一列に並ぶ４つの電極によって構成されている。
【００２４】
配線材Ｔｂ１は、第１の太陽電池セルＣ１の表面側バスバー電極Ｃｅ１と、該第１の太陽電池セルＣ１と隣接する第２の太陽電池セルＣ１の裏面側バスバー電極Ｃｅ３とを電気的に接続している。これにより、例えば、各太陽電池ストリングＳＳ１に含まれる７つの太陽電池セルＣ１が電気的に直列に接続され得る。図４（ａ）および図４（ｂ）の例では、各太陽電池セルＣ１に対して取り付けられる配線材Ｔｂ１の外縁が二点鎖線で描かれている。また、配線材Ｔｂ１は、例えば、線状あるいは帯状の導電性を有する金属である。該配線材Ｔｂ１としては、例えば、厚さが０．１ｍｍから０．２ｍｍ程度であり且つ幅が１ｍｍから２ｍｍ程度である銅箔の全面に、はんだが被覆されたものが採用される。配線材Ｔｂ１は、例えば、はんだ付けによって、表面側バスバー電極Ｃｅ１および裏面側バスバー電極Ｃｅ３に電気的に接続される。図１の例において、＋Ｙ方向において隣接している太陽電池ストリングＳＳ１同士は、接続部材Ｔｂ２で電気的に接続されている。接続部材Ｔｂ２は、例えば、配線材Ｔｂ１と同等な構成を有している。
【００２５】
光電変換部３には、例えば、出力を取り出すための配線材Ｗ１，Ｗ２が電気的に接続されている。配線材Ｗ１，Ｗ２は、例えば、配線材Ｔｂ１と同等な構成を有している。配線材Ｗ１，Ｗ２は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の、絶縁性を有して且つ耐候性の高いフィルムに接着剤を塗布した被覆材で被覆されたものを用いてもよい。配線材Ｗ１，Ｗ２は、例えば、第１保護層５に設けられた貫通孔を通じて裏面１００ｂｓ上に導出され得る。
【００２６】
＜１−１−４．裏側封止材＞
裏側封止材４は、光電変換部３を裏面１００ｂｓ側から封止している封止材である。ここでは、裏側封止材４は、例えば、光電変換部３を構成している太陽電池セルＣ１と接している。これにより、裏側封止材４は、光電変換部３を保持している。図２の例では、裏側封止材４は、光電変換部３と第１保護層５との間に充填されている。
【００２７】
また、裏側封止材４は、例えば、母材（第１母材ともいう）としての樹脂と、該第１母材中に位置している色材（第１色材ともいう）と、を含んでいる。具体的には、裏側封止材４は、例えば、第１母材と、第１母材中に位置しており且つ主成分として第１色材を含む添加剤（第１添加剤ともいう）と、を含んでいる。主成分は、物質を構成している成分のうちの主なものを示す。本開示では、主成分は、物質を構成している成分のうち、もっとも多い成分を示す。裏側封止材４は、例えば、０．２ｍｍから０．６ｍｍ程度の厚さを有している。
【００２８】
第１母材を構成する樹脂としては、例えば、エチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）等の透光性を有する樹脂が採用される。第１母材を構成する樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレンαーオレフィン共重合体、エチレン不飽和シラン化合物、シラン変性樹脂、アクリル樹脂およびポリプロピレンのうちの一種の樹脂、あるいはそれらの樹脂の少なくとも一種の樹脂を含んでいてもよい。
【００２９】
第１色材としては、例えば、酸化チタンの白色の顔料（チタンホワイトともいう）が採用される。第１色材は、例えば、０．２５μｍから１．５μｍ程度の平均粒径を有している。裏側封止材４における第１色材の濃度が、例えば、約５質量％以上に設定されれば、透光性封止材２と裏側封止材４との界面における光の反射率が高まり得る。これにより、例えば、前面１００ｆｓに雪が積もっていないときには、太陽電池モジュール１００の前面１００ｆｓに照射される光のうち、裏側封止材４に到達する光が、裏側封止材４と透光性板部１との間で多重反射して、光電変換部３に入射する。これにより、例えば、太陽電池モジュール１００において、前面１００ｆｓに照射される光のエネルギーのうち、該光のエネルギーに基づいて光電変換部３における光電変換によって得られる電気のエネルギーが占める割合（変換効率ともいう）が向上し得る。したがって、太陽電池モジュール１００における発電量が高まり得る。
【００３０】
また、裏側封止材４における第１色材の濃度が、例えば、約３０質量％以下に設定されれば、太陽電池セルＣ１にクラックが生じ難い。第１色材は、例えば、酸化チタンの代わりに、あるいは酸化チタンとともに、光を反射することができる、酸化亜鉛、炭酸鉛、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウム等のうちの一種の顔料、あるいはそれらの無機物の少なくとも一種の顔料を含んでいてもよい。
【００３１】
＜１−１−５．第１保護層＞
第１保護層５は、光電変換部３を裏面１００ｂｓ側から保護する層である。図２の例において、第１保護層５は、裏面１００ｂｓを構成するバックシートである。バックシートは、例えば、０．３ｍｍから０．５ｍｍ程度の厚さを有している。
【００３２】
また、第１保護層５は、例えば、母材（第２母材ともいう）としての樹脂と、該第２母材中に位置している色材（第２色材ともいう）と、を含んでいる。具体的には、第１保護層５は、第２母材と、第２母材中に位置しており且つ主成分として第２色材を含む添加剤（第２添加剤ともいう）と、を含んでいる。ここでは、第１色材の存在により、例えば、裏側封止材４における光の反射率（第１反射率ともいう）は、第１保護層５における光の反射率（第２反射率ともいう）よりも高くなっている。また、第２色材の存在により、例えば、裏側封止材４における光の吸収率（第１吸収率ともいう）よりも、第１保護層５における光の吸収率（第２吸収率ともいう）の方が高くなっている。
【００３３】
第２母材を構成する樹脂は、例えば、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のうちの一種の樹脂、あるいはこれらの樹脂の少なくとも一種の樹脂を含んでいる。第１保護層５は、一種の樹脂の層、および二種以上の樹脂が積層された層の何れであってもよい。
【００３４】
第２色材としては、例えば、炭素主体の微粒子の粉末（カーボンブラックともいう）が採用される。第２色材は、例えば、０．１μｍから１μｍ程度の平均粒径を有している。第１保護層５における第２色材の濃度が、例えば、約０．５質量％以上に設定されれば、第１保護層５における光の吸収率（第２吸収率）が、裏側封止材４における光の吸収率（第１吸収率）よりも高くなり得る。ここで、例えば、第１保護層５は、裏面１００ｂｓに照射される光を受光することができる。このため、第１保護層５が裏面１００ｂｓに照射される光を吸収し易くなる。この場合、例えば、前面１００ｆｓに雪が積もっているときには、地面に積もった雪の表面で反射する反射光が、太陽電池モジュール１００の裏面１００ｂｓに照射される。このとき、該反射光が、第１保護層５の第２色材に吸収される。その結果、例えば、太陽電池モジュール１００の温度が高まり、前面１００ｆｓ上の雪が落雪し易くなる。したがって、太陽電池モジュール１００を採用することで、太陽光発電システムの設備利用率を容易に向上させることができる。
【００３５】
第１保護層５における第２色材の濃度が、例えば、約３質量％以下に設定されれば、第１保護層５の導電率の上昇が抑制され得る。これにより、太陽電池モジュール１００において第１保護層５を介したリーク電流が生じ難くなる。第２色材としては、カーボンブラックの代わりに、例えば、黒鉛、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、チタンブラック、酸化クロム、ウルトラマリンおよび紺青等のうちの一種の顔料、あるいはそれらの無機物の少なくとも一種の顔料からなる微粒子の粉末を用いてもよい。また、第２色材は複数の素材が混合されていてもよい。また、第２色材としては、例えば、炭化ケイ素の蒸着膜などを用いてもよい。この場合、第２色材は、第２母材の表面に配置されている。したがって、第１保護層５では、第２色材は、第２母材中および第２母材の表面の少なくとも一方に位置していればよい。
【００３６】
ところで、裏側封止材４における光の反射率（第１反射率）Ｒ４と吸収率（第１吸収率Ａ４）、および第１保護層５における光の反射率（第２反射率）Ｒ５と吸収率（第２吸収率Ａ５）のそれぞれは、例えば、日立製作所製の分光光度計（Ｕ−４１００  Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍａｔｅｒ）により測定することができる。このとき、第１反射率Ｒ４を測定するための測定用サンプルは、例えば、裏側封止材４から予め設定された特定の形状で切り出される。また、第２反射率Ｒ５を測定するための測定用サンプルは、例えば、第１保護層５から予め設定された特定の形状で切り出される。特定の形状は、例えば、５ｃｍ四方の表裏面を有するものであればよい。
【００３７】
また、裏側封止材４における光の吸収率（第１吸収率）Ａ４は、裏側封止材４における透過率Ｔ４を測定して、次の式（１）を用いることで算出され得る。
【００３８】
Ａ４＝１−Ｒ４−Ｔ４  ・・・（１）。
【００３９】
また、第１保護層５における光の吸収率（第２吸収率）Ａ５は、第１保護層５における透過率Ｔ５を測定して、次の式（２）を用いることで算出され得る。
【００４０】
Ａ５＝１−Ｒ５−Ｔ５  ・・・（２）。
【００４１】
ここでは、裏側封止材４および第１保護層５と、測定用サンプルとの間で厚さが異なる場合には、例えば、裏側封止材４の厚さに合わせて、測定サンプルから計測した第１反射率Ｒ４および第１吸収率Ａ４が計算によって補正されればよい。また、ここでは、第１反射率Ｒ４、第２反射率Ｒ５、第１吸収率Ａ４および第２吸収率Ａ５としては、例えば、６００ｎｍの波長の光に対する測定値および算出値が代表値として採用され得る。
【００４２】
＜１−２．太陽電池モジュールの製造方法＞
次に、太陽電池モジュール１００の製造方法の一例について、図５、図６（ａ）および図６（ｂ）に基づいて説明する。ここでは、図５で示される第１工程ＳＴ１から第３工程ＳＴ３を順に実施することで、太陽電池モジュール１００を製造することができる。
【００４３】
例えば、第１工程ＳＴ１では、太陽電池モジュール１００を構成する各部が製作される。具体的には、第１工程ＳＴ１では、図６（ａ）で示されるように、例えば、透光性板部１と、透光性封止材２となる第１シート２Ｓｈと、光電変換部３と、裏側封止材４となる第２シート４Ｓｈと、第１保護層５となるバックシート５Ｓｈと、が製作される。
【００４４】
ここでは、例えば、透光性封止材２を構成する材料を、ミキシングロール等に投入して溶融混練した後に、シート状に成型することで、第１シート２Ｓｈを製作することができる。また、例えば、裏側封止材４を構成する材料を、ミキシングロール等に投入して溶融混練した後に、シート状に成型することで、第２シート４Ｓｈを製作することができる。また、例えば、第１保護層５を構成する材料を、ミキシングロール等に投入して溶融混練した後に、シート状に成型することで、バックシート５Ｓｈを製作することができる。ここで、溶融混練した材料をシート状に成形する方法としては、例えば、カレンダー成形法、押出成型法、射出成型法または加熱プレス法等が採用される。カレンダー成形法では、溶融混練した材料が、加熱ロールによって圧延されることでシート状に成型され得る。
【００４５】
第２工程ＳＴ２では、図６（ｂ）で示されるような積層体１００ｓｔが形成される。積層体１００ｓｔは、透光性板部１と、第１シート２Ｓｈと、光電変換部３と、第２シート４Ｓｈと、バックシート５Ｓｈと、を有する。ここでは、図６（ａ）から図６（ｂ）で示されるように、例えば、バックシート５Ｓｈの上に、第２シート４Ｓｈと、光電変換部３と、第１シート２Ｓｈと、透光性板部１と、がこの順に重ねられることで、積層体１００ｓｔが形成される。また、例えば、透光性板部１の上に、第１シート２Ｓｈと、光電変換部３と、第２シート４Ｓｈと、バックシート５Ｓｈと、がこの順に重ねられることで、積層体１００ｓｔが形成されてもよい。
【００４６】
第３工程ＳＴ３では、例えば、透光性板部１と、第１シート２Ｓｈと、光電変換部３と、第２シート４Ｓｈと、バックシート５Ｓｈと、がラミネート装置（ラミネータ）によって一体化される処理（ラミネート処理ともいう）が行われる。ラミネート処理では、例えば、第１シート２Ｓｈおよび第２シート４Ｓｈが、透光性板部１とバックシート５Ｓｈとの間において光電変換部３を覆うように充填されている透光性封止材２および裏側封止材４となる。これにより、図２で示されるような太陽電池モジュール１００が完成し得る。
【００４７】
＜１−３．第１実施形態のまとめ＞
第１実施形態に係る太陽電池モジュール１００では、例えば、前面１００ｆｓに雪が積もっていないときには、前面１００ｆｓに照射される光のうち、裏側封止材４に達する光が、第１色材の存在によって裏側封止材４と透光性板部１との間で多重反射し、太陽電池セルＣ１に入射する。このため、太陽電池モジュール１００における発電量が高まる。また、例えば、前面１００ｆｓに雪が積もっているときには、地面に積もった雪の表面で反射する反射光が、太陽電池モジュール１００の裏面１００ｂｓに照射される。このとき、該反射光が、第１保護層５の第２色材に吸収される。その結果、例えば、太陽電池モジュール１００の温度が高まり、前面１００ｆｓ上の雪が落雪し易くなる。したがって、太陽光発電システムに太陽電池モジュール１００を適用することで、太陽電池モジュール１００が発電する時間を長くできるため、太陽光発電システムの設備利用率を容易に向上させることができる。
【００４８】
＜２．他の実施形態＞
本開示は上述の第１実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４９】
＜２−１．第２実施形態＞
上記第１実施形態において、例えば、図７で示されるように、第１保護層５としてのバックシート５Ｓｈの代わりに、第１保護層５Ａとしての裏側充填層５ｆＡが採用され、該第１保護層５Ａの前面１００ｆｓとは逆側に第２保護層６が追加されてもよい。図７の例では、第２実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ａが、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４と、第１保護層５Ａと、第２保護層６と、がこの順に−Ｚ方向に積層されている構成を有している。
【００５０】
第２保護層６は、透光性板部１と同様に、透光性を有する板状の部材（裏側透光性板部ともいう）である。第２保護層６としては、例えば、厚さが０．８ｍｍから３．２ｍｍ程度のガラス製の板、または厚さが３ｍｍから５ｍｍ程度のアクリル樹脂もしくはポリカーボネート等の樹脂製の板が採用される。このとき、第２保護層６は、遮水性を有する。ここで、ガラスとしては、例えば、白板の強化ガラス、化学強化ガラス、風冷強化ガラスまたはフロートガラスが採用される。また、このとき、第２保護層６が存在していることで、透光性板部１の厚さは、例えば、０．８ｍｍから３．２ｍｍ程度に設定される。また、第２保護層６は、裏面１００ｂｓを構成している。このため、裏面１００ｂｓに照射される光は、第２保護層６を透過して、第１保護層５Ａに照射される。
【００５１】
第１保護層５Ａは、光電変換部３を裏面１００ｂｓ側から保護する層である。第１保護層５Ａは、例えば、０．２ｍｍから０．６ｍｍ程度の厚さを有している。第１保護層５Ａは、例えば、上記第１実施形態に係る第１保護層５と同様に、第２母材としての樹脂と、該第２母材中および該第２母材の表面の少なくとも一方に位置している第２色材と、を含んでいる。具体的には、例えば、第２色材は、第２母材中に位置している第２添加剤の主成分あるいは第２母材の表面に位置している色材である。ここでは、第１色材の存在により、例えば、裏側封止材４における光の反射率（第１反射率）は、第１保護層５Ａにおける光の反射率（第２反射率）よりも高くなっている。また、ここでは、第２色材の存在により、例えば、裏側封止材４における光の吸収率（第１吸収率）よりも、第１保護層５Ａにおける光の吸収率（第２吸収率）が高くなっている。
【００５２】
第１保護層５Ａの第２母材としての樹脂の素材には、例えば、透光性封止材２の素材として採用され得る素材と同様な素材が適用され得る。具体的には、第１保護層５Ａの第２母材としての樹脂の素材としては、例えば、ＥＶＡが採用される。第１保護層５Ａの第２母材としての樹脂の素材には、例えば、ポリエチレン、ポリビニルブチラール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、アクリル樹脂およびポリプロピレンのうちの一種の樹脂、あるいはそれらの樹脂の少なくとも一種の樹脂を含む素材が適用されてもよい。
【００５３】
第１保護層５Ａの第２母材中に位置している第２添加剤には、例えば、上記第１実施形態に係る第１保護層５の第２添加剤と同様なものが適用され得る。第２色材としては、例えば、カーボンブラックが採用される。第２色材は、例えば、０．１μｍから１μｍ程度の平均粒径を有している。第１保護層５Ａにおける第２色材の濃度が、例えば、約０．５質量％以上に設定されれば、第１保護層５Ａにおける光の吸収率（第２吸収率）が、裏側封止材４における光の吸収率（第１吸収率）よりも高くなり得る。
【００５４】
ここでは、例えば、第１保護層５Ａは、第２保護層６を介して、裏面１００ｂｓに照射される光を受光することができる。このため、第１保護層５Ａは裏面１００ｂｓに照射される光を吸収し易い。この場合、例えば、前面１００ｆｓに雪が積もっている際には、地面に積もった雪の表面で反射する反射光が、太陽電池モジュール１００Ａの裏面１００ｂｓに照射される。このとき、該反射光が、第１保護層５Ａの第２色材に吸収される。その結果、例えば、太陽電池モジュール１００Ａの温度が高まり、前面１００ｆｓ上の雪が落雪し易くなる。したがって、第２実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ａを採用しても、太陽光発電システムの設備利用率を容易に向上させることができる。
【００５５】
また、ここで、第１保護層５Ａにおける第２色材の濃度が、例えば、約３０質量％以下に設定されれば、ラミネート処理時の第１保護層５Ａの流動性の低下に伴う気泡の残留等が生じ難い。第２色材には、例えば、カーボンブラックの代わりに、あるいはカーボンブラックとともに、第１保護層５Ａにおける光の吸収率（第２吸収率）を裏側封止材４における光の吸収率（第１吸収率）よりも高くすることができる、他の微粒子の粉末が採用されてもよい。この微粒子の粉末には、例えば、黒鉛、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、チタンブラック、酸化クロム、ウルトラマリンおよび紺青等のうちの一種の顔料、あるいはそれらの無機物の少なくとも一種の顔料を含んでいてもよい。
【００５６】
また、ここでは、例えば、透光性板部１と、透光性封止材２となる第１シート２Ｓｈ（図６（ａ）および図６（ｂ）を参照）と、光電変換部３と、裏側封止材４となる第２シート４Ｓｈ（図６（ａ）および図６（ｂ）を参照）と、第１保護層５Ａとなる第３シートと、第２保護層６となる裏側透光性板部と、を積層して、ラミネート処理を施すことで、第２実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ａが製造される。
【００５７】
＜２−２．第３実施形態＞
上記各実施形態において、例えば、裏側封止材４を、第１母材中に、第１色材および第１母材の何れよりも高い熱伝導率を有しているフィラーが位置している裏側封止材４Ｂに変更してもよい。ここでは、例えば、裏側封止材４Ｂの第１母材中に多数のフィラーが分散している構成が採用される。この場合には、例えば、第１保護層５，５Ａにおける光の吸収に応じた熱が、熱伝導率が高められた裏側封止材４Ｂと、透光性封止材とを介して、透光性板部１に伝わり易くなる。これにより、例えば、透光性板部１の温度が高まり易いため、前面１００ｆｓ上の雪が落雪し易くなる。
【００５８】
図２の例において、第３実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ｂ１は、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４Ｂと、第１保護層５と、がこの順に−Ｚ方向に積層されている構成を有している。また、図７の例において、第３実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ｂ２は、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４Ｂと、第１保護層５Ａと、第２保護層６と、がこの順に−Ｚ方向に積層されている構成を有している。
【００５９】
ここで、裏側封止材４Ｂの第１母材中に位置しているフィラーの素材としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が採用される。該フィラーの平均粒径は、例えば、０．２５μｍから１．５μｍ程度に設定される。また、裏側封止材４Ｂにおけるフィラーの濃度は、５質量％から３０質量％程度に設定される。また、フィラーと第１色材の濃度をあわせて３０質量％以下に設定するとよい。これにより、例えば、裏側封止材４Ｂにおける熱伝導率の上昇と、太陽電池セルＣ１のクラックの発生の抑制とがバランス良く実現される。裏側封止材４Ｂの第１母材中に位置しているフィラーの素材には、例えば、ＡｌＮの代わりに炭化珪素（ＳｉＣ）等が適用されてもよい。
【００６０】
＜２−３．第４実施形態＞
上記各実施形態において、例えば、第１保護層５，５Ａの前面１００ｆｓとは逆側である裏面１００ｂｓ側に、絶縁性および透光性を有している第２保護層６，６Ｃが位置していてもよい。
【００６１】
図８の例において、第４実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ｃは、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４（４Ｂ）と、第１保護層５と、第２保護層６Ｃと、がこの順に−Ｚ方向に積層されている構成を有している。ここで、第２保護層６Ｃの素材としては、例えば、透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が採用される。この場合、例えば、第１保護層５としてのバックシート５Ｓｈを作成する際に、バックシート５Ｓｈの表面に第２保護層６Ｃを被覆することで、第２保護層６Ｃが形成され得る。また、図７で示された第２実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ａは、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４（４Ｂ）と、第１保護層５Ａと、第２保護層６と、がこの順に−Ｚ方向に積層されている構成を有している。
【００６２】
このような構成では、例えば、第１保護層５（５Ａ）の裏面側の面が第２保護層６Ｃ（６）で覆われているため、太陽電池モジュール１００Ｃ（１００Ａ）の裏面１００ｂｓ側における電気絶縁性が高まる。このとき、例えば、仮に、第１保護層５（５Ａ）の第２色材としてカーボンブラックを用いて、第１保護層５（５Ａ）の電気伝導率が高まったとしても、電気絶縁性を有する第２保護層６Ｃ（６）の存在によって、リーク電流の発生が抑制され得る。また、例えば、第２保護層６Ｃ（６）がガラスを用いて形成されている場合には、ガラスの熱放射率は低いため、太陽電池モジュール１００Ａ（１００Ｃ）の裏面１００ｂｓにおける放熱が抑制される。これにより、例えば、効率的に太陽電池モジュール１００Ａ（１００Ｃ）を温めることができる。
【００６３】
＜２−４．第５実施形態＞
上記第２実施形態から上記第４実施形態において、例えば、図９で示されるように、裏側封止材４，４Ｂと、第１保護層５Ａとの間に、第３保護層７を挿入してもよい。図９の例において、第５実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ｄは、裏側封止材４（４Ｂ）と、第３保護層７と、第１保護層５Ａと、が順に積層している構成を有している。そして、ここでは、例えば、第３保護層７の素材は、裏側封止材４（４Ｂ）の素材および第１保護層５Ａのそれぞれの素材が溶融する温度において、裏側封止材４（４Ｂ）および第１保護層５Ａの何れの素材よりも流動しにくい性質を有している。例えば、第３保護層７の素材が樹脂である場合には、第３保護層７の素材のメルトフローレート（Melt Flow Rate：ＭＦＲ）が、裏側封止材４，４Ｂおよび第１保護層５Ａの何れの素材のＭＦＲよりも低い態様が考えられる。ＭＦＲは、例えば、溶液状態にある樹脂の流動性を示す尺度の一つである。ＭＦＲの値が大きい素材ほど、溶融時において、流動性が高く、加工性が良好である。なお、ＭＦＲは、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠した計測法により測定することができる。
【００６４】
このような構成が採用されれば、例えば、太陽電池モジュール１００Ｄの製造時に、複数の層をラミネート処理によって一体化させる際に、第３保護層７の存在によって、裏側封止材４，４Ｂと第１保護層５Ａとの境界が不明瞭となり難い。これにより、例えば、前面１００ｆｓ側から第１保護層５Ａが見える状態となり難い。つまり、透光性封止材２と裏側封止材４，４Ｂとの界面における光の反射率が高まり得る。これにより、例えば、前面１００ｆｓに雪が積もっていないときには、太陽電池モジュール１００の前面１００ｆｓに照射される光のうち、裏側封止材４，４Ｂに到達する光が、裏側封止材４と透光性板部１との間で多重反射して、光電変換部３に入射し易い。
【００６５】
ここで、第３保護層７として、例えば、０．３ｍｍから０．５ｍｍ程度の厚さを有する、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）によって構成されるフィルムが採用され得る。第３保護層７の素材は、例えば、上記バックシート５Ｓｈと同様な素材であってもよい。また、第３保護層７は、例えば、ラミネート処理の温度では溶融しない素材で構成されていてもよい。具体的には、第３保護層７として、薄いガラス板等が採用されてもよい。
【００６６】
＜２−５．第６実施形態＞
上記第２実施形態から上記第５実施形態において、例えば、図１０で示されるように、例えば、第２保護層６が、第１保護層５Ａと接触している面（凹凸面ともいう）６ｓＥが凹凸を有している、第２保護層６Ｅに変更されてもよい。図１０の例において、第６実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ｅの第２保護層６Ｅは、第１保護層５Ａと接触している、凹凸状の凹凸面６ｓＥを有している。
【００６７】
このような構成が採用されれば、例えば、太陽電池モジュール１００Ｅの製造時におけるラミネート処理によって、第１保護層５Ａの裏面１００ｂｓ側に位置している面が、凹凸面６ｓＥに沿った凹凸状の面（凹凸面ともいう）５ｓＥとなり得る。その結果、第１保護層５Ａは、裏面１００ｂｓ側に位置している凹凸状の凹凸面５ｓＥを有している。この場合、第１保護層５Ａの裏面１００ｂｓ側に位置している凹凸面５ｓＥの表面積が増加する。これにより、例えば、第１保護層５Ａは、裏面１００ｂｓに対する光の照射に応じたより多くの熱量を得ることができる。その結果、例えば、太陽電池モジュール１００Ｅを容易に温めることができる。
【００６８】
ここでは、例えば、第２保護層６Ｅを製作する際に、半溶融状態である第２保護層６Ｅとなる材料が、エンボス加工が施されたロールによって成形されることで、第２保護層６Ｅの凹凸面６ｓＥが形成され得る。ここで、例えば、凹凸面６ｓＥが、予め設定された所定の間隔で整列している複数の凹みを有する態様が考えられる。ここでは、各凹みとして、例えば、直径が０．５ｍｍから０．８ｍｍ程度の角の丸い略菱形の凹みが採用される。また、所定の間隔として、例えば、１ｍｍから１．２ｍｍ程度の値が採用される。
【００６９】
＜２−６．第７実施形態＞
上記第１、第３および第４実施形態において、例えば、図２および図８で示されるように、第１保護層５が、裏面１００ｂｓ側に位置している面が凹凸状の面（凹凸面ともいう）５Ｆｕに変更された第１保護層５Ｆに変更されてもよい。図２および図８の例において、第７実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ｆの第１保護層５Ｆは、裏面１００ｂｓ側に位置している凹凸面５Ｆｕを有している。
【００７０】
ここでは、例えば、第１保護層５Ｆとなるバックシート５ＳｈＦが作成される際に、マット処理によって凹凸面５Ｆｕが形成され得る。マット処理は、例えば、サンドブラスト加工によって、樹脂製のフィルムの表面に微細な砂を投射することで、該フィルムの表面に凹凸を形成する処理である。このマット処理によれば、例えば、バックシート５ＳｈＦの凹凸面５Ｆｕは、艶消し面となり、凹凸面５Ｆｕにおける光の反射率が低減されるとともに、凹凸面５Ｆｕの表面積が増大する。これにより、例えば、第１保護層５Ｆは、裏面１００ｂｓに対する光の照射に応じたより多くの熱量を得ることができる。その結果、例えば、太陽電池モジュール１００Ｆを容易に温めることができる。
【００７１】
＜２−７．第８実施形態＞
上記第４実施形態から上記第７実施形態において、例えば、第２保護層６，６Ｃ，６Ｅの裏面１００ｂｓ側の表面を覆っている反射防止層８が設けられてもよい。図１１の例において、第８実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ｇ１は、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４（４Ｂ）と、第１保護層５（５Ｆ）と、第２保護層６Ｃと、反射防止層８と、がこの順に−Ｚ方向に積層されている構成を有している。図１２の例において、第８実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ｇ２は、透光性板部１と、透光性封止材２と、光電変換部３と、裏側封止材４（４Ｂ）と、第１保護層５Ａと、第２保護層６と、反射防止層８と、がこの順に−Ｚ方向に積層されている構成を有している。
【００７２】
ここで、反射防止層８の素材としては、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウムまたは窒化シリコン等が採用され得る。反射防止層８は、例えば、ＰＥＣＶＤ法またはスパッタリング法を用いて形成される。反射防止層８の屈折率および厚さは、太陽光のうち、第２保護層６，６Ｃ，６Ｅを透過して第１保護層５，５Ａ，５Ｆに吸収され得る波長範囲の光に対して、反射率が低い条件（低反射条件ともいう）を実現することが可能な値に適宜設定され得る。例えば、反射防止層８の屈折率を１．０５以上で且つ１．３程度とし、該反射防止層８の厚さを、１０ｎｍから５０ｎｍ程度とすることが考えられる。
【００７３】
このような構成が採用されれば、例えば、反射防止層８の存在によって、裏面１００ｂｓ側における光の反射率が低減され得る。これにより、例えば、第２保護層６，６Ｃ，６Ｅを介して第１保護層５，５Ａ，５Ｆで吸収される光の光量が高まる。その結果、例えば、太陽電池モジュール１００Ｇ１，１００Ｇ２を容易に温めることができる。
【００７４】
＜２−８．第９実施形態＞
上記第２実施形態から上記第６実施形態および上記第８実施形態において、例えば、図１３で示されるように、第２保護層６、６Ｅが、裏面１００ｂｓ側に位置している面が凹凸状の面（凹凸面ともいう）６Ｈｕに変更された第２保護層６Ｈに変更されてもよい。図１３の例において、第９実施形態に係る太陽電池モジュール１００Ｈの第２保護層６Ｈは、裏面１００ｂｓ側に位置している凹凸面６Ｈｕを有している。このような構成を採用すると、第２保護層６Ｈの裏面１００ｂｓ側に位置している凹凸面６Ｈｕの表面積が増加する。これにより、例えば、第２保護層６Ｈは、裏面１００ｂｓに対する光の照射に応じたより多くの熱量を得ることができる。その結果、例えば、太陽電池モジュール１００Ｈを容易に温めることができる。
【００７５】
ここでは、例えば、第２保護層６Ｈとなる裏側透光性板部を製作する際に、半溶融状態である第２保護層６Ｈとなる材料が、エンボス加工が施されたロールによって成形されることで、第２保護層６Ｈの凹凸面６Ｈｕが形成され得る。ここで、例えば、凹凸面６Ｈｕが、予め設定された所定の間隔で整列している複数の凹みを有する態様が考えられる。ここでは、各凹みとして、例えば、直径が０．５ｍｍから０．８ｍｍ程度の角の丸い略菱形の凹みが採用される。また、所定の間隔として、例えば、１ｍｍから１．２ｍｍ程度の値が採用される。
【００７６】
＜３．その他＞
上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【００７７】
１  透光性板部
２  透光性封止材
３  光電変換部
４，４Ｂ  裏側封止材
５，５Ａ，５Ｆ  第１保護層
５Ｆｕ，５ｓＥ，６Ｈｕ，６ｓＥ  凹凸面
６，６Ｃ，６Ｅ，６Ｈ  第２保護層
７  第３保護層
８  反射防止層
１００，１００Ａ，１００Ｂ１，１００Ｂ２，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ１，１００Ｇ２，１００Ｈ  太陽電池モジュール
１００ｂｓ  裏面
１００ｆｓ  前面
Ｃ１  太陽電池セル
【図１】
2018107236.tif 000003
【図２】
2018107236.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018107236.tif 000007
【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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