(57)【要約】【課題】耐候性及び耐熱性の両方に優れた太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュール１ａは、保護体１０と、保護体１０に対向しているシート１１と、保護体１０とシート１１との間に設けられている充填剤層１３と、充填剤層１３内に配置されている太陽電池１２とを備えている。充填剤層１３は、第１の充填剤層１３ａと、第２の充填剤層１３ｂとを有する。第１の充填剤層１３ａは、シート１１に接するように設けられている。第１の充填剤層１３ａは、樹脂により形成されている。第２の充填剤層１３ｂは、ゲル分率が、０％よりも高く、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率未満である樹脂により形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護体と、
前記保護体に対向しているシートと、
前記保護体と前記シートとの間に設けられている充填剤層と、
前記充填剤層内に配置されている太陽電池とを備え、
前記充填剤層は、前記シートに接するように設けられており、樹脂により形成されている第１の充填剤層と、ゲル分率が、０％よりも高く、前記第１の充填剤層を形成している樹脂のゲル分率未満である樹脂により形成されている第２の充填剤層とを有する太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第１の充填剤層を形成している樹脂のゲル分率は、５０％以上である請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記第１の充填剤層を形成している樹脂のゲル分率は、前記第２の充填剤層を形成している樹脂のゲル分率の１．５倍以上である請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記第１の充填剤層を形成している樹脂と、前記第２の充填剤層を形成している樹脂とのそれぞれは、エチレン・酢酸ビニル共重合体または、ポリエチレンである請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記第１の充填剤層は、前記太陽電池に接している請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール。
【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。特に、本発明は、保護体とシートとの間に設けられている充填剤層内に配置されている太陽電池を備える太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷が小さいエネルギー源として、太陽電池モジュールが大いに注目されている。
【０００３】
太陽電池モジュールは、受光することにより発電する太陽電池を備えている。太陽電池は、水分などとの接触により劣化しやすい。このため、太陽電池を外気から隔離する必要がある。従って、太陽電池は、通常、保護体とシートとの間に設けられている充填剤層の内部に配置されている。すなわち、太陽電池は、充填剤層によって封止されている。
【０００４】
充填剤層の材料としては、例えば、下記の特許文献１に記載されているエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの樹脂が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２９９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、樹脂製の充填剤層を設けた場合であっても、耐候性と耐熱性との両方が優れた太陽電池モジュールを得ることが困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐候性及び耐熱性の両方に優れた太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意研究の結果、樹脂により形成されている充填剤層のゲル分率を工夫することにより、優れた耐候性と優れた耐熱性との両立を図ることができることを見出した。具体的には、本発明者らは、保護体とシートとの間に設けられている充填剤層のうち、シートに接している部分のうちの少なくとも一部のゲル分率を高くすると共に、その他の部分に、ゲル分率が０％より高く、当該シートに接している部分よりもゲル分率が低い部分を設けることにより、優れた耐候性と優れた耐熱性との両立を図ることができることを見出した。その結果、本発明者らは、本発明をなすに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る太陽電池モジュールは、保護体と、シートと、充填剤層と、太陽電池とを備えている。シートは、保護体に対向している。充填剤層は、保護体とシートとの間に設けられている。太陽電池は、充填剤層内に配置されている。充填剤層は、第１の充填剤層と、第２の充填剤層とを有する。第１の充填剤層は、シートに接するように設けられている。第１の充填剤層は、樹脂により形成されている。第２の充填剤層は、ゲル分率が、０％よりも高く、第１の充填剤層を形成している樹脂のゲル分率未満である樹脂により形成されている。
【００１０】
本発明において、「ゲル分率」とは、以下の測定方法により測定されるものである。測定対象となる樹脂を１ｇ用意する。その樹脂を、１２０℃において、１００ｍｌのキシレンに、２４時間浸漬する。その後、キシレン中の残留物を取り出し、８０℃で１６時間乾燥させる。その後、乾燥後の残留物の質量を測定する。得られた結果から、以下の式（１）に基づいて、ゲル分率（％）を算出する。
【００１１】
（ゲル分率（％））＝（残留物の質量（ｇ））／（浸漬前の樹脂の質量（ｇ））  ………  （１）
【００１２】
本発明において、第１の充填剤層を形成している樹脂のゲル分率は、６０％以上であることが好ましい。
【００１３】
本発明において、第１の充填剤層を形成している樹脂のゲル分率は、第２の充填剤層を形成している樹脂のゲル分率の１．５倍以上であることが好ましい。
【００１４】
本発明において、第１の充填剤層を形成している樹脂と、第２の充填剤層を形成している樹脂とのそれぞれは、エチレン・酢酸ビニル共重合体または、ポリエチレンであることが好ましい。
【００１５】
本発明において、第１の充填剤層は、太陽電池に接していてもよい。
【００１６】
本発明において、太陽電池は、第１の充填剤層と第２の充填剤層との間に配置されていてもよい。
【００１７】
本発明において、太陽電池は、第２の充填剤層の内部に配置されていてもよい。
【００１８】
本発明において、太陽電池は、第１の充填剤層の内部に配置されていてもよい。
【００１９】
本発明において、第１の充填剤層は、保護体とシートとの両方に接するように設けられていてもよい。
【００２０】
本発明において、第２の充填剤層は、保護体とシートとの両方に接するように設けられていてもよい。
【００２１】
本発明において、第１の充填剤層は、第２の充填剤層を包囲するように配置されていてもよい。
【００２２】
本発明において、保護体がガラス板であり、シートが樹脂シートであってもよい。
【００２３】
本発明において、太陽電池は、保護体側からの光を受光するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、耐候性及び耐熱性の両方に優れた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】
【００２５】
【図１】第１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２】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３】第３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４】第４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】第５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６】第６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７】第７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８】第８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９】第９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１０】第１０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１１】第１１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１２】第１２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１３】太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，Ｂ１の高温高湿度試験及び温度サイクル試験のそれぞれにおける出力低下率と、第２の充填剤層における樹脂のゲル分率との関係を表すグラフである。
【図１４】太陽電池モジュールＡ２，Ａ３，Ｂ２の高温高湿度試験及び温度サイクル試験のそれぞれにおける出力低下率と、第１の充填剤層における樹脂のゲル分率との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１〜図１２に示す太陽電池モジュール１ａ〜１ｌを例に挙げて説明する。但し、太陽電池モジュール１ａ〜１ｌは、単なる例示である。本発明は、太陽電池モジュール１ａ〜１ｌに何ら限定されない。
【００２７】
また、以下の実施形態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。
【００２８】
《第１の実施形態》
図１は、本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。
【００２９】
図１に示すように、太陽電池モジュール１ａは、保護体１０と、シート１１と、充填剤層１３と、太陽電池１２とを備えている。
【００３０】
（保護体１０及びシート１１）
保護体１０と、シート１１とは、太陽電池１２の保護部材としての機能を有する。保護体１０は、太陽電池モジュール１ａの機械的強度を担保する部材である。保護体１０は、剛性を有する部材である限りにおいて特に限定されない。保護体１０は、ガラス板や樹脂板などにより構成することができる。なかでも、保護体１０は、ガラス板により構成されていることが好ましい。ガラス板は、剛性及び光透過率が高く、かつ耐候性に優れているからである。
【００３１】
なお、保護体１０の厚さは、特に限定されない。保護体１０の厚さは、例えば、３ｍｍ〜６ｍｍ程度とすることができる。
【００３２】
シート１１は、保護体１０と対向している。シート１１は、可撓性を有する部材である限りにおいて特に限定されない。シート１１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる樹脂シートなどにより構成することができる。なお、シート１１を構成する樹脂シートの内部には、例えば、アルミニウム箔などの遮光箔や、水分透過性が低い無機バリア層等が設けられていてもよい。無機バリア層は、例えば、シリコン酸化物やアルミナなどの無機物により形成することができる。
【００３３】
なお、シート１１の厚さは、特に限定されない。シート１１の厚さは、例えば、１５０μｍ〜３００μｍ程度とすることができる。
【００３４】
充填剤層１３は、保護体１０とシート１１との間に充填されている。充填剤層１３は、太陽電池１２を封止するための部材である。このため、充填剤層１３は、封止層とも呼ばれる。この充填剤層１３の構成については、後に詳述する。
【００３５】
（太陽電池１２）
充填剤層１３の内部には、複数の太陽電池１２が配置されている。複数の太陽電池１２は、保護体１０，充填剤層１３，シート１１の積層方向ｚに対して垂直な配列方向ｘに沿って配列されている。複数の太陽電池１２は、積層方向ｚを法線方向とする平面状にマトリクス状に配置されていてもよい。
【００３６】
複数の太陽電池１２は、配線材１４によって、直列または並列に電気的に接続されている。なお、太陽電池１２と配線材１４との接着は、例えば、樹脂中に導電性粒子が分散している導電性樹脂接着剤や、半田などにより行うことができる。
【００３７】
本実施形態においては、複数の太陽電池１２のそれぞれは、受光面１２ａが保護体１０側を向き、裏面１２ｂがシート１１側を向くように配置されている。すなわち、本実施形態においては、複数の太陽電池１２のそれぞれは、保護体１０側からの光を受光する。但し、本発明は、この構成に限定されない。太陽電池は、例えば、受光面がシート側を向き、裏面が保護体側を向くように配置されていてもよい。また、太陽電池の両主面のそれぞれが受光面であってもよい。
【００３８】
太陽電池１２の構造は、特に限定されない。太陽電池１２は、例えば、ＨＩＴ（登録商標）構造を有するＨＩＴ太陽電池であってもよいし、他の構造の太陽電池であってもよい。
【００３９】
一般的に、太陽電池１２は、受光によりキャリア（電子及び正孔）を生成する光変換部を備えている。光変換部は、ｐｎ接合や、ｐｉｎ接合等の半導体接合を有する半導体材料から構成されている。半導体材料としては、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコンなどの結晶性シリコン半導体、非晶質シリコン半導体、ＧａＡｓ等の化合物半導体などが挙げられる。
【００４０】
光変換部の第１及び第２の主面のそれぞれには、キャリアを集電する電極が形成されている。この電極が、隣り合う太陽電池１２間において配線材１４により接続されることにより、複数の太陽電池１２が電気的に接続されている。なお、電極は、一般的に、相互に平行に延びる複数のフィンガーと、フィンガーの延びる方向と垂直な方向に延びており、複数のフィンガーのそれぞれに接続されている１または複数のバスバーとを備えている。
【００４１】
（充填剤層１３）
次に、本実施形態における充填剤層１３の構成について詳細に説明する。
【００４２】
充填剤層１３は、第１の充填剤層１３ａと、第２の充填剤層１３ｂとを有する。
【００４３】
第１の充填剤層１３ａは、シート１１に接するように設けられている。本実施形態では、具体的には、シート１１と保護体１０との間に、第１の充填剤層１３ａと、第２の充填剤層１３ｂとが、シート１１側からこの順番で積層されている。シート１１と第１の充填剤層１３ａとは接着されている。第１及び第２の充填剤層１３ａ、１３ｂ間も接着されている。第２の充填剤層１３ｂと保護体１０とも接着されている。
【００４４】
太陽電池１２は、第１の充填剤層１３ａと第２の充填剤層１３ｂとの間の境界に配置されている。よって、第１の充填剤層１３ａは、太陽電池１２に接している。なお、図１では、描画の便宜上、第１の充填剤層１３ａと第２の充填剤層１３ｂとの間の境界は、積層方向ｚにおいて、太陽電池１２が設けられた領域内に位置しているように描画しているが、例えば、積層方向ｚにおいて、太陽電池１２の受光面１２ａや裏面１２ｂと略面一であってもよい。
【００４５】
第１の充填剤層１３ａと第２の充填剤層１３ｂとのそれぞれの積層方向ｚに沿った厚みは、特に限定されない。第１の充填剤層１３ａの積層方向ｚに沿った厚みは、例えば、０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ程度であることが好ましい。第２の充填剤層１３ｂの積層方向ｚに沿った厚みは、例えば、０．３ｍｍ〜０．８，ｍｍ程度であることが好ましい。充填剤層１３全体の積層方向ｚに沿った厚みは、例えば、０．６ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であることが好ましい。第１の充填剤層１３ａの積層方向ｚに沿った厚みと、第２の充填剤層１３ｂの積層方向ｚに沿った厚みとの比は、１：２〜２：１の範囲内であることが好ましい。
【００４６】
第１の充填剤層１３ａと第２の充填剤層１３ｂとのそれぞれは、樹脂により形成されている。第１の充填剤層１３ａと第２の充填剤層１３ｂとのそれぞれは、樹脂のみからなるものであってもよいし、樹脂の他に、例えば、架橋剤やカップリング剤などの残留物などが含まれているものであってもよい。
【００４７】
第１及び第２の充填剤層１３ａ、１３ｂのそれぞれを形成している樹脂は、特に限定されないが、例えば、光透過性が高く、耐候性及び耐熱性に優れているエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリエチレンであることが好ましい。
【００４８】
第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂と、第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂とのそれぞれのゲル分率は、０％より大きい。第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率は、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率未満である。
【００４９】
具体的には、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率は、５０％以上であることが好ましく、５５％以上であることがさらに好ましく、６０％以上であることがなお好ましい。但し、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率が高すぎると、柔軟性を保てない場合がある。このため、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率は、９０％以下であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましい。
【００５０】
第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率は、８０％未満であることが好ましく、６０％以下であることがより好ましく、５１％以下であることがさらに好ましく、４０％以下であることがなお好ましい。
【００５１】
第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率は、第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率の１．５倍以上であることが好ましい。
【００５２】
なお、樹脂のゲル分率は、樹脂の架橋密度に相関するパラメータである。樹脂の架橋密度が高いほど、樹脂のゲル分率が高くなり、樹脂の架橋密度が低いほど、樹脂のゲル分率は低くなる傾向にある。このため、樹脂のゲル分率は、樹脂の架橋密度を変化させることによって調整することができる。樹脂の架橋密度は、例えば、架橋構造を形成するための架橋剤の添加量や、キュア時間を変化させることによって調整することができる。なお、架橋剤の種類は、樹脂の種類に応じて適宜選択することができる。架橋剤の具体例としては、有機過酸化物やシランカップリング剤などが挙げられる。有機過酸化物の具体例としては、ベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサンなどが挙げられる。シランカップリング剤の具体例としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ポリシロキサンをベースとしてメトキシ基、エトキシ基などを導入した化合物などが挙げられる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率が、０％より高く、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率未満である。すなわち、第１及び第２の充填剤層１３ａ、１３ｂのそれぞれのゲル分率が０％より高く、シート１１に接している第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率が相対的に高く、第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率が相対的に低い。このため、本実施形態の太陽電池モジュール１ａでは、優れた耐候性と優れた耐熱性とを両立させることができる。
【００５４】
なお、本実施形態において、優れた耐熱性を実現できたのは、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率が高いため、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂の架橋密度が高く、可撓性の高いシート１１に接している第１の充填剤層１３ａの高温時における流動性が低いためであると考えられる。また、優れた耐候性を実現できたのは、充填剤層１３中に、ゲル分率が低く、水分透過性の低い第２の充填剤層１３ｂを設けたためであると考えられる。但し、本実施形態において、充填剤層１３の全体をゲル分率が高い樹脂により形成した場合とほぼ同等の耐熱性と、充填剤層１３の全体をゲル分率が低い樹脂により形成した場合とほぼ同等の耐候性とを両立できた理由は、定かではない。
【００５５】
第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率が、６０％以上である場合は、より高い耐熱性を実現することができる。第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率は、５０％以上であることがより好ましく、５５％以上であることがさらに好ましく、６０％以上であることがなお好ましい。但し、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率が高すぎると、樹脂の柔軟性を保てない場合がある。このため、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率は、８０％以下であることが好ましい。
【００５６】
第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率が８０％未満である場合は、より高い耐候性を実現することができる。第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率は、６０％以下であることがより好ましく、５１％以下であることがさらに好ましく、４０％以下であることがなお好ましい。
【００５７】
第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率が、第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率の１．５倍以上である場合は、より優れた耐候性と、より優れた耐熱性とを有する太陽電池モジュールを実現することができる。
【００５８】
第１及び第２の充填剤層１３ａ、１３ｂのそれぞれを形成している樹脂がＥＶＡまたはポリエチレンである場合は、より優れた耐候性と、より優れた耐熱性を有すると共に、エネルギー効率の高い太陽電池モジュールを実現することができる。ＥＶＡ及びポリエチレンは、共に、光透過性が高く、耐候性及び耐熱性に優れているためである。
【００５９】
本実施形態では、高温時における流動性が低く、高温時における剛性が高い第１の充填剤層１３ａが太陽電池１２に接するように設けられている。このため、より優れた耐熱性を実現することができる。
【００６０】
本実施形態では、太陽電池１２の受光面１２ａ側に配置されている保護体１０は、水分透過性が低いガラス板により構成されている。このため、ガラス板側からは、太陽電池モジュール１ａ内に水分は進入しにくい。よって、太陽電池モジュール１ａの出力に大きく影響する太陽電池１２の受光面１２ａ及び充填剤層１３の受光面１２ａ側に位置する部分が劣化しにくい。従って、太陽電池モジュール１ａの耐候性をより改善することができる。
【００６１】
特に、本実施形態では、太陽電池１２の受光面１２ａ側に、ゲル分率が低く、水分透過性の低い第２の充填剤層１３ｂが配置されており、水分透過性の高い第１の充填剤層１３ａは配置されていない。このため、太陽電池１２の受光面１２ａに到達する水分をより少なくすることができる。よって、太陽電池１２の受光面１２ａの劣化がより効果的に抑制されている。従って、太陽電池モジュール１ａの耐候性をさらに改善することができる。
【００６２】
なお、本実施形態に係る太陽電池モジュール１ａは、例えば、以下に例示する製造方法により製造することができる。
【００６３】
まず、シート１１の上に、第２の充填剤層１３ｂを形成するための樹脂シートを１または複数枚配置する。その上に、配線材１４により電気的に接続された複数の太陽電池１２を配置し、さらにその上に、第１の充填剤層１３ａを形成するための樹脂シートを１または複数枚配置する。最後に、保護体１０を積層する。形成された積層体を、減圧雰囲気中において、加熱圧着することにより、太陽電池モジュール１ａを完成させることができる。
【００６４】
以下、本発明を実施した好ましい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。
【００６５】
《第２の実施形態》
図２は、第２の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｂの略図的断面図である。
【００６６】
図２に示すように、第２の実施形態では、ゲル分率の低い樹脂により形成されている第２の充填剤層１３ｂが保護体１０及びシート１１の両方に接するように設けられている。具体的には、太陽電池モジュール１ｂの周縁部には、積層方向ｚにおいて保護体１０からシート１１にわたって第２の充填剤層１３ｂが設けられている。すなわち、積層方向ｚから視た際に、第１の充填剤層１３ａの外側には、第２の充填剤層１３ｂが設けられている。
【００６７】
なお、第２の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｂは、例えば、第１の充填剤層１３ａを形成するためのシートの面積を、第２の充填剤層１３ｂを形成するためのシートの面積よりも小さくすることにより、上記第１の実施形態で説明した製造方法と実質的に同様の方法により製造することができる。
【００６８】
《第３の実施形態》
図３は、第３の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｃの略図的断面図である。
【００６９】
図３に示すように、第３の実施形態では、ゲル分率の高い樹脂により形成されている第１の充填剤層１３ａが保護体１０及びシート１１の両方に接するように設けられている。具体的には、本実施形態では、太陽電池モジュール１ｃの周縁部には、積層方向ｚにおいて保護体１０からシート１１にわたって第１の充填剤層１３ａが設けられている。すなわち、積層方向ｚから視た際に、第２の充填剤層１３ｂの外側には、第１の充填剤層１３ａが位置している。
【００７０】
なお、第３の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｃは、例えば、第２の充填剤層１３ｂを形成するためのシートの面積を、第１の充填剤層１３ａを形成するためのシートの面積よりも小さくすることにより、上記第１の実施形態で説明した製造方法と実質的に同様の方法により製造することができる。
【００７１】
《第４の実施形態》
図４は、第４の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｄの略図的断面図である。
【００７２】
上記第１〜第３の実施形態では、複数の太陽電池１２が、第１の充填剤層１３ａと第２の充填剤層１３ｂとの間の境界に配置されている例について説明した。それに対して第４の実施形態では、図４に示すように、第２の充填剤層１３ｂが複数の太陽電池１２よりもシート１１側にまで至るように形成されており、太陽電池１２は、第２の充填剤層１３ｂ内に配置されている。すなわち、太陽電池１２は、ゲル分率の低い樹脂により形成されている第２の充填剤層１３ｂによって包囲されている。
【００７３】
なお、第４の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｄは、例えば、第１の充填剤層１３ａを形成するためのシートと太陽電池１２との間に、第２の充填剤層１３ｂを形成するためのシートを介在させることにより、上記第１の実施形態で説明した製造方法と実質的に同様の方法により製造することができる。
【００７４】
《第５の実施形態》
図５は、第５の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｅの略図的断面図である。
【００７５】
図５に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１ｅの上記第４の実施形態の太陽電池モジュール１ｄと異なる点は、上記第３の実施形態と同様に、太陽電池モジュール１ｅの周縁部には、積層方向ｚにおいて第１の充填剤層１３ａが保護体１０からシート１１にわたって設けられている点である。このため、本実施形態では、積層方向ｚから視た際に、第２の充填剤層１３ｂの外側には、第１の充填剤層１３ａが位置している。
【００７６】
《第６の実施形態》
図６は、第６の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｆの略図的断面図である。
【００７７】
図６に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１ｆの第４の実施形態の太陽電池モジュール１ｄと異なる点は、上記第２の実施形態と同様に、太陽電池モジュール１ｆの周縁部には、積層方向ｚにおいて第２の充填剤層１３ｂが保護体１０からシート１１にわたって設けられている点である。このため、本実施形態では、積層方向ｚから視た際に、第１の充填剤層１３ａの外側には、第２の充填剤層１３ｂが位置している。
【００７８】
《第７の実施形態》
図７は、第７の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｇの略図的断面図である。
【００７９】
図７に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１ｇの上記第１の実施形態の太陽電池モジュール１ａとは異なる点は、第１の充填剤層１３ａが複数の太陽電池１２よりも保護体１０側にまで至るように形成されており、複数の太陽電池１２が第１の充填剤層１３ａ内に配置されている点である。
【００８０】
なお、本実施形態の太陽電池モジュール１ｇは、第２の充填剤層１３ｂを形成するためのシートの上に太陽電池１２を配置する前に、第１の充填剤層１３ａを形成するためのシートを配置することにより、上記第１の実施形態において説明した製造方法と実質的に同様の製造方法により製造することができる。
【００８１】
《第８の実施形態》
図８は、第８の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｈの略図的断面図である。
【００８２】
図８に示すように、第８の実施形態の太陽電池モジュール１ｈの第７の実施形態の太陽電池モジュール１ｇと異なる点は、上記第２及び第６の実施形態と同様に、太陽電池モジュール１ｈの周縁部には、積層方向ｚにおいて第２の充填剤層１３ｂが保護体１０からシート１１にわたって設けられている点である。このため、本実施形態では、積層方向ｚから視た際に、第１の充填剤層１３ａの外側には、第２の充填剤層１３ｂが位置している。
【００８３】
《第９の実施形態》
図９は、第９の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｉの略図的断面図である。
【００８４】
図９に示すように、第９の実施形態の太陽電池モジュール１ｉの第７の実施形態の太陽電池モジュール１ｇと異なる点は、上記第３及び第５の実施形態と同様に、太陽電池モジュール１ｉの周縁部には、積層方向ｚにおいて第１の充填剤層１３ａが保護体１０からシート１１にわたって設けられている点である。このため、本実施形態では、積層方向ｚから視た際に、第２の充填剤層１３ｂの外側には、第１の充填剤層１３ａが位置している。
【００８５】
《第１０〜第１２の実施形態》
図１０は、第１０の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｊの略図的断面図である。図１１は、第１１の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｋの略図的断面図である。図１２は、第１２の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｌの略図的断面図である。
【００８６】
図１０〜図１２に示すように、第１０〜第１２の実施形態では、第１の充填剤層１３ａが保護体１０及びシート１１の両方に接している。第１の充填剤層１３ａは、第２の充填剤層１３ｂを包囲するように設けられている。
【００８７】
図１０に示すように、第１０の実施形態では、複数の太陽電池１２は、第２の充填剤層１３ｂ内に配置されている。
【００８８】
図１１に示すように、第１１の実施形態では、複数の太陽電池１２は、第１の充填剤層１３ａと第２の充填剤層１３ｂとの間の境界に配置されている。
【００８９】
図１２に示すように、第１２の実施形態では、複数の太陽電池１２は、第１の充填剤層１３ａ内に配置されている。
【００９０】
上記第２〜第１２の実施形態に係る太陽電池モジュール１ｂ〜１ｌにおいても、上記第１の実施形態に係る太陽電池モジュール１ａと同様に、シート１１に接するように、ゲル分率の高い樹脂により形成されている第１の充填剤層１３ａが設けられており、かつゲル分率の低い樹脂により形成されている第２の充填剤層１３ｂが設けられている。このため、優れた耐候性及び優れた耐熱性の両立を図ることができる。
【００９１】
また、第２，第３及び第１１の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、ゲル分率の高い樹脂により形成されている第１の充填剤層１３ａが複数の太陽電池１２に接するように設けられている。従って、より優れた耐熱性を実現することができる。
【００９２】
第２〜第６の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、太陽電池１２の受光面１２ａ側に、ゲル分率の低い樹脂により形成されている第２の充填剤層１３ｂが配置されており、ゲル分率の高い樹脂により形成されている第１の充填剤層１３ａは配置されていない。従って、より優れた耐熱性を実現することができる。
【００９３】
第４〜第６及び第１０の実施形態においては、複数の太陽電池１２が第２の充填剤層１３ｂ内に配置されている。すなわち、複数の太陽電池１２が、ゲル分率の低い樹脂により形成されている第２の充填剤層１３ｂにより包囲されている。このため、複数の太陽電池１２に水分が到達することをより効果的に抑制できる。よって、複数の太陽電池１２の水分による劣化をより効果的に抑制することができる。従って、より優れた耐候性を実現することができる。
【００９４】
第７〜第９及び第１２の実施形態では、複数の太陽電池１２が第１の充填剤層１３ａ内に配置されている。すなわち、複数の太陽電池１２が、ゲル分率の高い樹脂により形成されている第１の充填剤層１３ａにより包囲されている。このため、高温雰囲気中においても、複数の太陽電池１２が第１の充填剤層１３ａによって好適に保護される。従って、さらに優れた耐熱性を実現することができる。
【００９５】
第３，第５及び第９〜第１２の実施形態では、ゲル分率の高い樹脂により形成されている第１の充填剤層１３ａが保護体１０とシート１１との両方に接するように設けられている。このため、高温時において、充填剤層１３の変形をより効果的に抑制することができる。特に、第３，第５及び第９〜第１２の実施形態では、第２の充填剤層１３ｂの外側に第１の充填剤層１３ａが位置している。よって、ゲル分率の低い樹脂により形成されている第２の充填剤層１３ｂの高温における流動も効果的に抑制される。従って、より優れた耐熱性を実現することができる。
【００９６】
なかでも、第１０〜第１２の実施形態では、第２の充填剤層１３ｂが第１の充填剤層１３ａにより包囲されている。このため、第２の充填剤層１３ｂの高温における流動をさらに効果的に抑制される。従って、さらに優れた耐熱性を実現することができる。
【００９７】
第２，第６及び第８の実施形態では、ゲル分率の低い樹脂により形成されている第２の充填剤層１３ｂが保護体１０とシート１１との両方に接するように設けられている。具体的には、太陽電池モジュール１ｂ、１ｆ、１ｈの周縁部には、積層方向ｚにおいて第２の充填剤層１３ｂが保護体１０からシート１１にわたって設けられている。このため、太陽電池モジュール１ｂ、１ｆ、１ｈの周縁部からの太陽電池モジュール１ｂ、１ｆ、１ｈ内への水分進入も効果的に抑制される。従って、より優れた耐候性を実現することができる。
【００９８】
《実施例》
（実施例１〜３、比較例１〜３）
実施例１〜３，比較例１〜３では、上記第１の実施形態に係る太陽電池モジュール１ａと同様の構成を有する太陽電池モジュールＡ１〜Ａ３（実施例１〜３）、Ｂ１〜Ｂ３（比較例１〜３）を以下の要領で作製した。
【００９９】
まず、ガラス板からなる保護体１０の上に、充填剤として、架橋剤を含み、厚みが０．６ｍｍであるＥＶＡシートと、配線材１４により電気的に接続された複数の太陽電池１２と、充填剤として、架橋剤を含み、厚みが０．６ｍｍであるＥＶＡシートと、シート１１とをこの順番で積層した。
【０１００】
なお、各実施例及び各比較例において、第１の充填剤層１３ａを形成する樹脂に含まれる架橋剤の量及び第２の充填剤層１３ｂを形成する樹脂に含まれる架橋剤の量は、下記の表１に示す通りである。なお、表１に示す架橋剤の量は、比較例１に係る太陽電池モジュールＢ１の作製時に添加した架橋剤の質量を１００％としたときの相対的な質量割合である。
【０１０１】
シート１１としては、厚みが１５０μｍであるポリエチレンテレフタレートシートを用いた。
【０１０２】
用いた太陽電池１２の両表面には、相互に平行に延びる複数のフィンガーと、フィンガーと直交して設けられており、フィンガーの延びる方向に相互に隔離して配置されている２本のバスバーとが電極として設けられていた。
【０１０３】
次に、得られた積層体をラミネート法を用いて一体化し、アルミニウムからなるフレーム内に収納することにより太陽電池モジュールを作製した。なお、ラミネート法による一体化は、減圧ポンプを用いて、５分間減圧した後、５分間圧着することにより行った。
【０１０４】
次に、１５０℃で加熱することにより、キュア工程を行った。添加した架橋剤の量及びキュア時間と、充填剤層１３ａ、１３ｂのゲル分率との関係を下記の表２に示す。この表２より、表１に示す各実施例及び比較例におけるゲル分率が得られる。
【０１０５】
【表１】
2011176231.tif 000003
【０１０６】
【表２】
2011176231.tif 000004
【０１０７】
次に、実施例１〜３，比較例１〜３において作製した太陽電池モジュールについて、ＪＩＳ  Ｃ８９９１（２００４年）に規定の高温高湿度試験及び温度サイクル試験を行った。
【０１０８】
具体的には、高温高湿度試験は、太陽電池モジュールを温度：８５±２℃、相対湿度：８５±５％の範囲内の高温高湿槽中に、１０００時間放置することにより行った。そして、高温高湿度試験前後における太陽電池モジュールの出力低下率（（高温高湿度試験実施後の出力）／（高温高湿度試験実施前の出力））を測定した。また、高温高湿度試験前後における受光面１２ａ上の２本のバスバー間の抵抗増大率（（（高温高湿度試験実施後の抵抗）−（高温高湿度試験実施前の抵抗））／（高温高湿度試験実施前の抵抗））を測定した。
【０１０９】
温度サイクル試験は、作製した太陽電池モジュールの両端子間に導通監視装置を接続すると共に、絶縁性監視装置を太陽電池モジュールの一方の端子と、フレームとの間に接続した状態で、太陽電池モジュールの温度を−４０±２℃の範囲内の温度から、１００℃／時間で９０±２℃の範囲内の温度にまで昇温し、１０分保持した後に、−４０±２℃の範囲内の温度まで、１００℃／時間で冷却し、１０分保持した後に、再度、１００℃／時間で９０±２℃の範囲内の温度にまで昇温するサイクルを２００サイクル実施することにより行った。この試験中において、太陽電池モジュール周囲の空気は、２ｍ／秒で循環させた。また、試験中において、太陽電池モジュールには、ＡＭが１．５で、１００ｍＷ／ｃｍ２の強度の光を照射した。そして、温度サイクル試験前後における太陽電池モジュールの出力低下率（（温度サイクル試験実施後の出力）／（温度サイクル試験実施前の出力））を測定した。
【０１１０】
結果を、下記の表３に示す。また、図１３に、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率が８０％である太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，Ｂ１の高温高湿度試験及び温度サイクル試験のそれぞれにおける出力低下率と、第２の充填剤層における樹脂のゲル分率との関係を表すグラフを示す。図１４に、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率が２％である太陽電池モジュールＡ２，Ａ３，Ｂ２の高温高湿度試験及び温度サイクル試験のそれぞれにおける出力低下率と、第１の充填剤層における樹脂のゲル分率との関係を表すグラフを示す。
【０１１１】
【表３】
2011176231.tif 000005
【０１１２】
上記表３に示す結果から、第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率が、０％よりも大きく、かつ、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率未満である太陽電池モジュールＡ１〜Ａ３は、優れた耐熱性及び優れた耐候性を有することが分かる。
【０１１３】
一方、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率と、第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率とが等しい太陽電池モジュールＢ１，Ｂ２では、耐熱性または耐候性が劣悪であった。具体的には、第１及び第２の充填剤層１３ａ、１３ｂを形成している樹脂のゲル分率が高い太陽電池モジュールＢ１は、耐候性が劣悪であった。一方、第１及び第２の充填剤層１３ａ、１３ｂを形成している樹脂のゲル分率が低い太陽電池モジュールＢ２は、耐熱性が劣悪であった。
【０１１４】
第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率が０％である太陽電池モジュールＢ３も、耐熱性が劣悪であった。
【０１１５】
図１３に示す結果から、高温高湿度試験における出力低下率は、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率が大きくなるにしたがって大きくなることが分かる。一方、温度サイクル試験における出力低下率は、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率が変化しても大きくは変化しないことが分かる。すなわち、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率は、耐候性に大きく関与する一方、耐熱性にはそれほど関与しないことが分かる。また、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率を小さくすることによって、優れた耐候性が得られることが分かる。図１４に示す結果から、高温高湿度試験における出力低下率は、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率が変化しても大きくは変化しないことが分かる。一方、温度サイクル試験における出力低下率は、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率が小さくなるにしたがって大きくなることが分かる。すなわち、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率は、耐熱性に大きく関与する一方、耐候性にはそれほど関与しないことが分かる。また、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率を大きくすることによって、優れた耐熱性が得られることが分かる。
【０１１６】
以上の結果から、第２の充填剤層１３ｂを形成している樹脂のゲル分率を、０％よりも大きく、かつ、第１の充填剤層１３ａを形成している樹脂のゲル分率未満とすることにより、優れた耐熱性と優れた耐候性とを両立できることが分かる。
【０１１７】
図１４に示すように、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率が５５％未満である場合は、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率が小さくなるに従う温度サイクル試験における出力低下率の増大率が大きかった。それに対して、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率が５５％以上である場合は、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率に関わらず、温度サイクル試験における出力低下率は低かった。特に、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率が６０％以上である場合は、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率の変化に伴う温度サイクル試験における出力低下率の変化量が少なかった。以上の結果から、第１の充填剤層１３ａにおける樹脂のゲル分率は、５５％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましいことが分かる。
【０１１８】
図１３に示すように、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率が５１％より大きい場合は、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率が大きくなるに従う高温高湿度試験における出力低下率の増大率が大きかった。それに対して、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率が５１％以下である場合は、第２の充填剤層における樹脂のゲル分率に関わらず、高温高湿度試験における出力低下率は低かった。特に、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率が４０％以下である場合は、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率の変化に伴う高温高湿度試験における出力低下率の変化量が少なかった。以上の結果から、第２の充填剤層１３ｂにおける樹脂のゲル分率は、５１％以下であることが好ましく、４０％以下であることがより好ましいことが分かる。
【符号の説明】
【０１１９】
１ａ〜１ｌ…太陽電池モジュール
１０…保護体
１１…シート
１２…太陽電池
１２ａ…太陽電池の受光面
１２ｂ…太陽電池の裏面
１３…充填剤層
１３ａ…第１の充填剤層
１３ｂ…第２の充填剤層
１４…配線材
【図１】
2011176231.tif 000006
【図２】
2011176231.tif 000007
【図３】
2011176231.tif 000008
【図４】
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【図５】
2011176231.tif 000010
【図６】
2011176231.tif 000011
【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】
2011176231.tif 000017
【図１３】
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【図１４】
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