(57)【要約】【課題】軽量化し易くて環境ノイズの受信を低減でき、損傷も抑制できる太陽電池モジュールを提供すること。【解決手段】太陽電池モジュール１０が、太陽電池セル１、太陽電池セル１よりも受光側に設けられる受光側封止層２、受光側封止層２よりも受光側に設けられ、透光性を有する樹脂材料で構成される表側基材３、太陽電池セル１よりも受光側であって表側基材３の裏側に設けられ、太陽電池セル１と電気的に接続されていない導電性層４、表側基材３と導電性層４との間に設けられ、導電性を有すると共に線膨張係数が表側基材３の線膨張係数よりも小さくて導電性層４の線膨張係数よりも大きい緩衝層６、太陽電池セル１に対して裏側に設けられる裏側封止層７、及び裏側封止層７よりも裏側に設けられる裏側基材８を備えるようにする。【選択図】図２
2019041011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部と、
前記光電変換部に対して光が主に入射する受光側に設けられる受光側封止層と、
前記受光側封止層よりも前記受光側に設けられ、透光性を有する樹脂材料で構成される表側基材と、
前記光電変換部よりも前記受光側であって前記表側基材に対して前記受光側とは反対側の裏側に設けられ、導電性を有すると共に前記光電変換部と電気的に接続されていない導電性層と、
前記表側基材と前記導電性層との間に設けられ、線膨張係数が前記表側基材の線膨張係数よりも小さくて前記導電性層の線膨張係数よりも大きい緩衝層と、
前記光電変換部に対して前記裏側に設けられる裏側封止層と、
前記裏側封止層よりも前記裏側に設けられる裏側基材と、
を備える太陽電池モジュール。
【請求項２】
光電変換部と、
前記光電変換部に対して光が主に入射する受光側に設けられる受光側封止層と、
前記受光側封止層よりも前記受光側に設けられ、透光性を有する樹脂材料で構成される表側基材と、
前記光電変換部に対して前記受光側とは反対側の裏側に設けられる裏側封止層と、
前記裏側封止層よりも前記裏側に設けられる裏側基材と、
前記光電変換部よりも前記受光側又は前記裏側に設けられ、導電性を有すると共に前記光電変換部と電気的に接続されていない導電性層と、を備え、
前記導電性層の線膨張係数と前記表側基材の線膨張係数との差の絶対値は、２００Ｋ−１以内である、太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記導電性層と、前記表側基材とが接触している、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記導電性層は、前記表側基材の前記受光側の面と前記表側基材の前記裏側の面の少なくとも一方にメッシュ状に設けられる、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記導電性層は、接地されている、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記導電性層は、２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の酸素透過率を有するか、又は、前記導電性層の厚さ方向の少なくとも一方側面が、２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の酸素透過率を有する酸素遮断層で被覆される、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記導電性層は、導電性高分子で構成され、前記表側基材と前記受光側封止層との間に配置される、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記導電性層に電圧を印加するための電圧印加部を備え、前記電圧印加部が、前記導電性層への電力の通遮電を切り替えるスイッチ部を含む、請求項１乃至７のいずれか１つ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】
本開示は、太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池モジュールとしては、特許文献１に記載されているものがある。この太陽電池モジュールは、表側保護部材としてガラス基材を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０５３３２０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を軽量化したいという要請があり、表側保護部材としてガラス基材の代わりに樹脂基材を用いることがある。
【０００５】
更には、太陽電池モジュールの配線が外部の環境ノイズ（電磁ノイズ）を受信すると、太陽電池モジュールが動作不良を引き起こす虞がある。このため、太陽電池モジュールの配線による外部の環境ノイズの受信を低減したいという要請があり、配線経路途中に環境ノイズの受信を低減するためのダイオードを設けることがある。
【０００６】
しかし、太陽電池モジュールの軽量化のために、表側保護部材として樹脂基材を用いると、太陽電池モジュールの強度が小さくなる。よって、この場合、配線経路途中に環境ノイズ受信低減のためにダイオードを設けると、太陽電池モジュールを構成する各樹脂層が剥離等の損傷を起こし易くなる虞がある。
【０００７】
そこで、本開示の目的は、軽量化し易くて環境ノイズの受信を低減でき、損傷も抑制できる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】
上記課題を解決するため、本開示に係る太陽電池モジュールは、光電変換部と、光電変換部に対して光が主に入射する受光側に設けられる受光側封止層と、受光側封止層よりも受光側に設けられ、透光性を有する樹脂材料で構成される表側基材と、光電変換部よりも受光側であって表側基材に対して受光側とは反対側の裏側に設けられ、導電性を有すると共に光電変換部と電気的に接続されていない導電性層と、表側基材と導電性層との間に設けられ、線膨張係数が表側基材の線膨張係数よりも小さくて導電性層の線膨張係数よりも大きい緩衝層と、光電変換部に対して裏側に設けられる裏側封止層と、裏側封止層よりも裏側に設けられる裏側基材と、を備える。
【０００９】
また、本開示に係る別態様の太陽電池モジュールは、光電変換部と、光電変換部に対して光が主に入射する受光側に設けられる受光側封止層と、受光側封止層よりも受光側に設けられ、透光性を有する樹脂材料で構成される表側基材と、光電変換部に対して受光側とは反対側の裏側に設けられる裏側封止層と、裏側封止層よりも裏側に設けられる裏側基材と、光電変換部よりも受光側又は裏側に設けられ、導電性を有すると共に光電変換部と電気的に接続されていない導電性層と、を備え、導電性層の線膨張係数と表側基材の線膨張係数との差の絶対値は、２００Ｋ−１以内である。
【発明の効果】
【００１０】
本開示に係る太陽電池モジュールによれば、軽量化し易くて環境ノイズの受信を低減でき、損傷も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１実施形態に係る太陽電池モジュールを受光側（表側）から見たときの模式図である。
【図２】図１のＡ-Ａ線断面図の一部を示す図である。
【図３】本開示の第２実施形態に係る太陽電池モジュールにおける図２に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本開示に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下において説明される実施形態及び変形例の特徴部分を適宜に組み合わせて新たな実施形態を構築することは当初から想定されている。
【００１３】
また、以下の説明では、太陽電池モジュール１０において、太陽光が主に入射（５０％超過〜１００％）する側を受光側（表側）とし、表側とは反対側を裏側とする。また、以下の説明及び図面の記載において、Ｘ方向は、以下で説明するストリング５０の延在方向であり、Ｙ方向は、複例に配設されたストリング５０の並び方向である。また、Ｚ方向は、太陽電池モジュール１０の厚さ方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、互いに直交する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本開示の第１実施形態に係る太陽電池モジュール１０を表側から見たときの模式図であり、図２は、図１のＡ-Ａ線断面図の一部を示す図である。なお、図１では、太陽電池モジュール１０の各構成要素を明確に示すため、太陽電池モジュールの裏側基材の裏側に設置される端子ボックス６０及び電力供給配線４０,４１以外の構成要素を実線で示す。
【００１５】
図１に示すように、太陽電池モジュール１０は、平面視において略矩形の形状を有する平板状の構造を有し、係る矩形形状の長手方向（Ｘ方向）の一方側かつ裏側に端子ボックス６０を備える。また、図２に示すように、太陽電池モジュール１０は、光電変換部としての複数の太陽電池セル１、受光側封止層２、表側基材３、導電性層４、酸素遮断層５、緩衝層６、裏側封止層７、裏側基材８、及び配線材９を備える。
【００１６】
太陽電池セル１は、例えば、単結晶シリコンや多結晶シリコン等で構成される結晶系半導体からなる。太陽電池セル１は、例えば、ｎ型領域とｐ型領域を有し、ｎ型領域とｐ型領域の界面部分には、キャリア分離用の電界を生成するための接合部が設けられる。太陽電池セル１の上面は、例えば、略正方形の形状を有するが、これに限らない。太陽電池セル１として、公知の如何なる構造のものを用いてもよく、如何なる形状のものを用いてもよい。
【００１７】
受光側封止層２は、太陽電池セル１に対して光が主に入射する受光側に設けられる。受光側封止層２は、例えば、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィン、エチレンアクリル酸エステル共重合体、ポリビニルブチラール、アイオノマー、エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等で構成されると十分な耐候性を確保し易くて好ましい。しかし、受光側封止層２は、これら以外の樹脂材料で構成されてもよい。受光側封止層２は、透光性に優れる材質で構成され、透明の充填材で構成されると好ましい。受光側封止層２は、全光線透過率が高いと好ましく、受光側封止層２の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法−第１部：シングルビーム法：１９９７）に規定されている測定で、例えば、８０％〜１００％や８５％〜９５％であると好ましい。
【００１８】
表側基材３は、受光側封止層２よりも受光側に設けられる。表側基材３は、透光性の樹脂基材であり、好ましくは透明樹脂で構成される。表側基材３は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、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）から選択される少なくとも１種で構成される。ポリカーボネートは、耐衝撃性および透光性に優れる。よって、表側基材３は、特に、ポリカーボネートを主成分とする樹脂基材であって、例えば、ポリカーボネートの含有率が９０重量％以上、又は９５重量％〜１００重量％の基材であると好ましい。表側基材３は、全光線透過率が高いことが好ましく、表側基材３の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（１９９７）に規定されている測定で、例えば８０％〜１００％、又は８５％〜９５％であると好ましい。
【００１９】
導電性層４は、導電性を有し、太陽電池セル１よりも受光側であって表側基材３の裏側に設けられる。より詳しくは、導電性層４は、受光側封止層２の受光側面に接触するように受光側封止層２の受光側に設けられる。導電性層４は、受光側封止層２によって太陽電池セル１から絶縁され、太陽電池セル１と電気的に接続していない。
【００２０】
導電性層４は、例えば、透明導電性フィルムを含む。より詳しくは、導電性層４は、透明のＰＥＴフィルムの表面に、単層又は複数層のカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）をコーティングした透明導電性フィルムを含んでもよい。又は、導電性層４は、透明のＰＥＴフィルムの表面に、炭素繊維性の材料をコーティングした透明導電性フィルムを含んでもよい。又は、導電性層４は、透明のＰＥＴフィルムの表面に、直接又は１以上の光学調整層を介して酸化インジウムスズ（スズドープ酸化インジウム）（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）をスパッタ等でコーティングした透明導電性フィルムを含んでもよい。又は、導電性層４は、ＰＥＴフィルム、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、又はポリイミド（ＰＩ）フィルム等に、金、銀、チタン、ニッケル、アルミ、すず、又はインジウム等の金属を蒸着した透明導電性フィルムを含んでもよい。又は、導電性層は、ポリカーボネート樹脂等の樹脂材料に金属性の材料を拡散させた状態で混入した材料で構成されてもよく、後で詳述するが導電性高分子で構成されてもよい。導電性層４は、全光線透過率が高いことが好ましく、導電性層４の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（１９９７）に規定されている測定で、例えば８０％〜１００％、又は８５％〜９５％であると好ましい。
【００２１】
酸素遮断層５は、導電性層４の受光側面を被覆するように設けられる。酸素遮断層５は、酸素透過率が２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の材料で構成され、この酸素透過率は、ＪＩＳ Ｋ７１２６（２００６）に基づいて測定される。酸素遮断層５は、酸素透過率が表側基材３よりも低い層であって、表側基材３を透過する酸素が太陽電池セル１等、酸素遮断層５よりも裏側に配置される部位に作用することを抑制する。酸素遮断層５は、酸素だけでなく水蒸気等の遮断機能も有する。酸素遮断層５は、酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）等の無機化合物を導電性層４の受光側面に蒸着等することによって設けられてもよい。又は、酸素遮断層５は、導電性層４の受光側面にポリビニルアルコールやエチレンビニルアルコールの膜を成膜することによって設けられてもよい。又は、酸素遮断層５は、２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の酸素透過率を実現可能な樹脂層で構成されてもよい。
【００２２】
酸素遮断層５は、全光線透過率が高いことが好ましく、酸素遮断層５の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（１９９７）に規定されている測定で、例えば８０％〜１００％、又は８５％〜９５％であると好ましい。なお、酸素遮断層は、本体の受光側面の代わりに本体の裏側面を被覆するように設けられてもよく、本体の受光側面及び裏側面の両面を被覆するように設けられてもよい。
【００２３】
緩衝層６は、表側基材３と導電性層４の間に設けられる。緩衝層６の線膨張係数は、表側基材３の線膨張係数よりも小さく、導電性層４の線膨張係数よりも大きい。緩衝層６は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィン、エチレンアクリル酸エステル共重合体、ポリビニルブチラール、アイオノマー、エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等で構成されると十分な耐候性を確保し易くて好ましい。緩衝層６は、特に、ポリエチレンテレフタレートのシートで構成されるとより好ましい。しかし、緩衝層６は、これら以外の樹脂材料で構成されてもよい。緩衝層６は、透光性に優れる材質で構成され、透明の充填材で構成されると好ましい。緩衝層６は、全光線透過率が高いと好ましく、緩衝層６の全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（１９９７）に規定されている測定で、８０％〜１００％や８５％〜９５％であると好ましい。
【００２４】
裏側封止層７は、太陽電池セル１に対して裏側に設けられる。裏側封止層７は、ポリオレフィン、脂環式ポリオレフィン、エチレンアクリル酸エステル共重合体、ポリビニルブチラール、アイオノマー、エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等で構成されると、十分な耐候性を確保できて好ましい。しかし、裏側封止層７は、それら以外の樹脂で構成されてもよい。裏側封止層７は、如何なる全光線透過率を有してもよい。太陽電池モジュール１０が裏側からの受光を想定しない場合、裏側封止層７は、白色顔料、黒色顔料等の色材を含有していてもよく、全光線透過率が０％であってもよい。太陽電池モジュール１０が裏側からの受光を想定しない場合、受光側封止層２を、透明の充填材で構成し、裏側封止層７を、光を効率的に反射する白色の充填材で構成すると、光の利用効率を向上させることができて好ましい。
【００２５】
裏側基材８は、透光性の樹脂基材で構成されてもよく、裏面側からの受光を想定しない場合、不透明な樹脂基材で構成されてもよい。裏側基材８の全光線透過率は、特に限定されず、０％であってもよい。裏側基材８は、例えば環状ポリオレフィン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスチレン（ＰＳ）、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）から選択される少なくとも１種で構成されてもよい。又は、裏側基材８は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で構成されていてもよく、特に、耐衝撃性および軽量性が要求される用途では、ＦＲＰを用いると好ましい。好適なＦＲＰとしては、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ）などを採用できる。また、ＦＲＰを構成する樹脂成分としては、ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を例示できる。
【００２６】
図１及び図２を参照して、配線材９は、Ｘ方向に隣り合う２つの太陽電池セル１における一方の太陽電池セル１の受光面側の電極と、他方の太陽電池セル１の裏面側の電極とを電気的に接続する。配線材９は、各電極に接着剤等で取り付けられる。配線材９は、例えば、薄板状の銅箔と、銅箔の表面にメッキされた半田とで好適に構成されるが、それ以外の如何なる導体で構成されてもよい。なお、図１及び図２に示す例では、Ｘ方向に隣り合う２つの太陽電池セル１が、３つの配線材９で電気的に接続されているが、Ｘ方向に隣り合う２つの太陽電池セルは、１以上の如何なる数の配線材で電気的に接続されてもよい。
【００２７】
受光側封止層２、及び裏側封止層７等の各層は、例えば、１００〜１６０℃程度の温度で実行されるラミネート加工で貼り合わされて積層される。より詳しくは、表側基材３の裏側に、緩衝層６を構成する樹脂充填材、酸素遮断層５を構成する充填材、導電性層４を構成する透明導電性フィルム、及び受光側封止層２を構成する樹脂充填材をこの順に配置する。続いて、受光側封止層２を構成する樹脂充填材の裏側に、太陽電池セル１および配線材９を載置し、その裏側に、裏側封止層７を構成する樹脂充填材、裏側基材８を配置する。その後、１００〜１６０℃程度の温度で加熱しながら加圧して、上記各充填材等を一時的に溶融させて一体化する。太陽電池モジュール１０は、このようにして各層を一体化して形成される。なお、裏側基材８上に、裏側封止層７を構成する樹脂充填材、太陽電池セル１および配線材９、受光側封止層２を構成する樹脂充填材、導電性層４を構成する透明導電性フィルム、酸素遮断層５を構成する充填材、緩衝層６を構成する樹脂充填材、及び表側基材３を積層してもよい。そして、その後、上記各充填材等が積層された状態で加熱しながら加圧することで太陽電池モジュール１０を形成してもよい。
【００２８】
再度、図１を参照して、複数の太陽電池セル１は、端子ボックス６０に対してＸ方向の片側にマトリクス状配置される。Ｘ方向に沿って同一の直線上に配置された２以上の太陽電池セル１は、配線材９によって直列に接続される。当該２以上の太陽電池セル１と、その２以上の太陽電池セル１を直列に接続する配線材９とは、ストリング５０を構成する。
【００２９】
図１に示す例では、Ｙ方向に隣り合う２つのストリング５０においてＸ方向片側の端にある太陽電池セル１同士が中継配線３０で直列に接続され、全ての太陽電池セル１が直列に接続される。その結果、Ｘ方向の最も端子ボックス６０側かつ紙面における最も右側に配設される太陽電池セル１ａが最も高電位側に配設され、Ｘ方向の最も端子ボックス６０側かつ紙面における最も左側に配設される太陽電池セル１ｂが最も低電位側に配設される。なお、本実施形態と異なり、Ｘ方向の最も端子ボックス側かつ紙面における最も右側に配設される太陽電池セルが、最も低電位側に配設され、Ｘ方向の最も端子ボックス側かつ紙面における最も左側に配設される太陽電池セルが、最も高電位側に配設されてもよい。
【００３０】
太陽電池モジュール１０は、Ｘ方向の端子ボックス６０側に、端子ボックス６０の端子に電気的に接続するための５つの出力配線３０ａ,３０ｂ,３０ｃ,３０ｄ,３０ｅを備える。各出力配線３０ａ,３０ｂ,３０ｃ,３０ｄ,３０ｅの表面は、絶縁性フィルム等の絶縁部材によって被覆されている。５つの出力配線３０ａ,３０ｂ,３０ｃ,３０ｄ,３０ｅのうちの３つの出力配線３０ｂ,３０ｃ,３０ｄは、隣り合う２つのストリング５０を直列に接続する機能も有する。出力配線３０ａは、Ｙ方向で最も右側に配設されて最も高電位側にあるストリング５０の高電位側に電気的に接続され、出力配線３０ｂは、Ｙ方向で右から２列目に配設されて２番目に高電位のストリング５０の最も低電位側に電気的に接続される。また、出力配線３０ｃは、Ｙ方向で右から４列目に配設されて４番目に高電位のストリング５０の最も低電位側に電気的に接続され、出力配線３０ｄは、Ｙ方向で右から６列目に配設されて６番目に高電位のストリング５０の最も高電位側に電気的に接続される。また、出力配線３０ｅは、Ｙ方向で右から８列目に配設されて最も低い電位のストリング５０の最も低電位側に電気的に接続される。
【００３１】
端子ボックス６０は、裏側基材８（図２参照）の裏面に取り付けられる。裏側基材８は、複数の貫通孔を有する。各出力配線３０ａ,３０ｂ,３０ｃ,３０ｄ,３０ｅは、該貫通孔のいずれかを通過した後、端子ボックス６０の所定の端子に電気的に接続される。詳述しないが、端子ボックス６０内の端子間には、逆流防止用のバイパスダイオードが設けられる。落ち葉等の遮光物が特定の太陽電池セル１を覆うと、その太陽電池セル１の発電量が低下して発熱する虞がある。バイパスダイオードを設けることで発電量が低下した太陽電池セル１を含んで直列に接続された２つのストリング５０が、バイパスダイオードによって短絡される。その結果、当該２つのストリング５０に電流が略流れなくなり、発熱による太陽電池セル１の損傷が抑制される。太陽電池モジュール１０からの電力は、端子ボックス６０の端子に電気的に接続された２つの電力供給配線４０,４１によって外部に取り出される。
【００３２】
再度、図２を参照して、太陽電池モジュール１０は、導電性層４と大地を電気的に接続する接地線７０を備える。また、太陽電池モジュール１０は、導電性層４に電圧を印加するための電圧印加部８０を備え、電圧印加部８０は、電力供給線８１と、スイッチ部８２を含む。電力供給線８１は、電力供給源８５、例えば、家庭用電源や車両のバッテリからの電圧を導電性層４の第１箇所と第２箇所との間に印加させる導線である。電力供給線８１は、電力供給源８５の第１端子と導電性層４の第１箇所を電気的に接続する第１部分８１ａと、電力供給源８５の第２端子と導電性層４の第２箇所を電気的に接続する第２部分８１ｂを含む。
【００３３】
スイッチ部８２は、電力供給線８１の一箇所に挿入され、導電性層４への電力の通遮電を切り替えるために設けられる。スイッチ部８２は、ユーザが力を付与することで通遮電の切替を行う機械的な切替スイッチで構成されてもよい。又は、スイッチ部８２は、電磁リレー、又はトランジスタ等で構成されるスイッチング素子で構成されてもよい。そして、太陽電池モジュールが、タッチパネル等で構成される操作部と、制御部を備え、制御部が、操作部からの信号を受けて、電磁リレー又はスイッチング素子に信号を出力することで電力の通遮電の切替を行う構成でもよい。
【００３４】
以上、第１実施形態によれば、太陽電池モジュール１０が、複数の太陽電池セル（光電変換部）１と、複数の太陽電池セル１に対して光が主に入射する受光側に設けられる受光側封止層２を備える。また、太陽電池モジュール１０が、受光側封止層２よりも受光側に設けられ、透光性を有する樹脂材料で構成される表側基材３を備える。また、太陽電池モジュール１０が、複数の太陽電池セル１よりも受光側であって表側基材３に対して受光側とは反対側の裏側に設けられ、導電性を有すると共に太陽電池セル１と電気的に接続されていない導電性層４を備える。また、太陽電池モジュール１０が、表側基材３と導電性層４との間に設けられ、線膨張係数が表側基材３の線膨張係数よりも小さくて導電性層４の線膨張係数よりも大きい緩衝層６と、複数の太陽電池セル１に対して裏側に設けられる裏側封止層７を備える。また、太陽電池モジュール１０が、裏側封止層７よりも裏側に設けられる裏側基材８を備える。
【００３５】
したがって、表側基材３が樹脂材料で構成されるので、太陽電池モジュール１０を軽量化し易い。
【００３６】
また、太陽電池モジュール１０の受光側からの環境ノイズを導電性層４で静電遮蔽でき、環境ノイズが太陽電池モジュール１０の配線まで到達することを抑制できる。よって、太陽電池モジュール１０が環境ノイズによって動作不良を引き起こすことを抑制できる。なお、図１を参照して、導電性層４（図２参照）は、Ｚ方向から見たとき少なくとも全てのストリング５０に重なる箇所を含む領域に一体に配設されると、上記動作不良を効率的に抑制できて好ましい。又は、導電性層４は、Ｚ方向から見たとき、全てのストリング５０、全ての中継配線３０、及び全ての出力配線３０ａ,３０ｂ,３０ｃ,３０ｄ,３０ｅに重なる箇所を含む領域に一体に配設されると、上記動作不良を更に効率的に抑制できてより好ましい。
【００３７】
更には、緩衝層６が表側基材３と導電性層４との間に設けられ、緩衝層６の線膨張係数が表側基材３の線膨張係数よりも小さくて導電性層４の線膨張係数よりも大きくなっている。したがって、導電性層４を設けることで表側基材３と導電性層４との熱膨張差に起因してモジュール内部に生じる残留応力を緩衝層６で緩和できる。よって、Ｚ方向に隣接する各層間の界面応力差を低減できるので、樹脂層の剥離等の損傷を抑制でき、太陽電池モジュール１０の損傷を抑制できる。
【００３８】
また、導電性層４は、接地されてもよい。
【００３９】
上記構成によれば、環境ノイズに基づく電流を導電性層４から大地に流すことができる。したがって、導電性層４が環境ノイズに起因して大地と異なる電位を有することがなく、導電性層４が帯電して、導電性層４、太陽電池セル１、及びそれらの間に配置される絶縁層が、コンデンサーを構成することがない。よって、太陽電池モジュール１０が誤作動を引き起こす虞を更に確実に抑制できる。
【００４０】
また、導電性層４の受光側面（厚さ方向（Ｚ方向）の少なくとも一方側面）が、２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の酸素透過率を有する酸素遮断層５で被覆されてもよい。
【００４１】
酸素が表側基材３を透過して受光側封止層２等の樹脂層や太陽電池セル１に到達すると、それら樹脂層が変色したり、ＰＩＤ（Potential Induced Degradation）劣化が生じ易くなって、太陽電池モジュール１０が出力低下を引き起こす虞が高まる。上記構成によれば、酸素遮断層５が、酸素が受光側封止層２等の樹脂層や太陽電池セル１に到達することを抑制でき、樹脂層の変色やＰＩＤ劣化を抑制できる。よって、太陽電池モジュール１０の出力低下を抑制できる。
【００４２】
また、太陽電池モジュール１０が、導電性層４に電圧を印加するための電圧印加部８０を備え、電圧印加部８０が、導電性層４への電力の通遮電を切り替えるスイッチ部８２を含んでもよい。
【００４３】
上記構成によれば、ユーザが所望の際にスイッチ部８２を接続することで導電性層４に電圧を印加できる。よって、導電性層４の発熱により融雪を実現できる。なお、第１部分８１ａが導電性層４のＸ方向の一方側端部に電気的に接続され、第２部分８１ｂが導電性層４のＸ方向の他方側端部に電気的に接続されると、導電性層４の広い範囲に電圧を印加できて好ましい。又は、第１部分８１ａが導電性層４のＹ方向の一方側端部に電気的に接続され、第２部分８１ｂが導電性層４のＹ方向の他方側端部に電気的に接続されても、導電性層４の広い範囲に電圧を印加できて好ましい。なお、図２に示す例では、第２部分８１ｂが接地線７０に電気的に接続されているが、電力供給線は、接地線に電気的に接続されなくてもよい。
【００４４】
第１実施形態では、緩衝層６の線膨張係数が、表側基材３の線膨張係数よりも小さく、導電性層４の線膨張係数よりも大きい場合について説明したが、更に、受光側封止層２及び裏側封止層７の線膨張係数は、表側基材３の線膨張係数よりも小さいと好ましい。また、受光側封止層２及び裏側封止層７の線膨張係数は、緩衝層６や導電性層４の線膨張係数よりも大きいと好ましい。また、緩衝層６や導電性層４の線膨張係数は、裏側基材８や太陽電池セル１の線膨張係数よりも大きいと好ましい。
【００４５】
また、導電性層４が透明導電性フィルムを含む場合について説明した。しかし、導電性層は、導電性高分子で構成され、表側基材と受光側封止層との間に配置されてもよい。
【００４６】
この構成を採用する場合、導電性高分子としては、例えば、透明性に優れる、ポリチオフェン系の導電性高分子や、ポリアニリン系の導電性高分子を用いると好ましい。本構成によれば、導電性層を、有機材料を含む層で構成できる。よって、樹脂で構成される表側基材の物性、緩衝層の物性、及び導電性層の物性を、互いに類似させ易くなり、応力緩和効果を大きくし易い。その結果、太陽電池モジュールの破損を更に抑制し易くなる。ただし、有機材料は耐光性が低い場合がある。よって、本構成の場合、表側基材の材料として、ポリカーボネート等の樹脂材料に紫外線吸収材を混入させた材料を用いると好ましい。
【００４７】
また、酸素遮断層５が、導電性層４の厚さ方向の面を被覆する場合について説明した。しかし、酸素遮断層５を省略する代わりに、導電性層自体が、２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の酸素透過率を有してもよい。
【００４８】
この構成を採用する場合、導電性層は、例えば、２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の酸素透過率を有するように、ポリカーボネート樹脂等の樹脂材料に金属性の材料を拡散させた状態で混入した材料で構成されると好ましい。この構成でも、酸素が樹脂層や太陽電池セルへ到達することを低減でき、太陽電池モジュールの出力低下を抑制できる。
【００４９】
なお、導電性層の厚さ方向の面が、２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の酸素透過率を有する酸素遮断層で被覆されなくてもよく、かつ、導電性層が、２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍよりも大きい酸素透過率を有してもよい。また、導電性層は、接地されなくてもよく、太陽電池モジュールが、導電性層に電圧を印加するための電圧印加部を有さなくてもよい。また、太陽電池モジュールが、太陽電池セルの受光側で緩衝層の裏側に設けられる導電性層に加えて、太陽電池セルよりも裏側に設けられる導電性層を備えてもよく、裏側からの環境ノイズによる太陽電池モジュールの誤作動を抑制してもよい。
【００５０】
（第２実施形態）
図３は、本開示の第２実施形態に係る太陽電池モジュール１１０における図２に対応する断面図である。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成については、第１実施形態と同一の参照番号を付して説明を省略する。また、第２実施形態では、第１実施形態と同一の作用効果及び変形例についても説明を省略する。
【００５１】
図３に示すように、太陽電池モジュール１１０は、光電変換部としての複数の太陽電池セル１と、太陽電池セル１に対して光が主に入射する受光側に設けられる受光側封止層２を備える。また、太陽電池モジュール１１０は、受光側封止層２よりも受光側に設けられ、透光性を有する樹脂材料で構成される表側基材３と、太陽電池セル１に対して受光側とは反対側の裏側に設けられる裏側封止層７を備える。また、太陽電池モジュール１１０は、裏側封止層７よりも裏側に設けられる裏側基材８と、太陽電池セル１よりも受光側に設けられ、導電性を有すると共に太陽電池セル１と電気的に接続されていない導電性層１０４を備える。導電性層１０４の線膨張係数と表側基材３の線膨張係数との差の絶対値は、２００Ｋ−１以内になっている。
【００５２】
上記構成によれば、表側基材３が樹脂材料で構成されるので、太陽電池モジュール１１０を軽量化し易い。また、太陽電池モジュール１１０の受光側からの環境ノイズを導電性層１０４で静電遮蔽でき、太陽電池モジュール１１０が環境ノイズによって動作不良を引き起こすことを抑制できる。更には、導電性層１０４の線膨張係数と表側基材３の線膨張係数との差の絶対値が、２００Ｋ−１以内と小さくなっているので、導電性層１０４を設けても、太陽電池モジュール１１０内の残留応力が大きくなることを抑制できる。よって、太陽電池モジュール１１０の損傷も抑制できる。
【００５３】
また、太陽電池モジュール１１０では、導電性層１０４と、表側基材３とが接触している。
【００５４】
上記構成によれば、太陽電池セル１の受光側において環境ノイズを吸収でき、環境ノイズが太陽電池モジュール１１０の配線まで到達することを効果的に抑制できる。
【００５５】
また、太陽電池モジュール１１０では、導電性層１０４は、表側基材３の裏側面にメッシュ状に設けられる。
【００５６】
この構成は、表側基材３の裏側面に金属を含むインクをメッシュ状に印刷することで実現でき、又は表側基材３の裏側面に金属をメッシュ状に蒸着させることでも実現できる。本構成によれば、導電性層１０４は、表側基材３の裏側面にメッシュ状に設けられるので、導電性層を表側基材３の裏側面の全面に設ける場合との比較で光の透過率を高くし易い。よって、太陽電池モジュール１１０の出力を大きくし易い。
【００５７】
なお、導電性層１０４が、表側基材３の裏側面のみにメッシュ状に設けられる場合について説明したが、導電性層は、表側基材の受光側面のみにメッシュ状に設けられてもよく、表側基材の受光側面と裏側面の両方にメッシュ状に設けられてもよい。また、導電性層１０４が、表側基材３の表面にメッシュ状に設けられる場合について説明した。しかし、導電性層は、太陽電池セル１よりも受光側に、表側基材に対してＺ方向に間隔をおいて設けられてもよく、メッシュ状に設けられなくてもよい。
【００５８】
また、導電性層１０４が、太陽電池セル１の受光側に設けられる場合について説明したが、太陽電池セルの裏側のみに、表側基材の線膨張係数との差の絶対値が２００Ｋ−１以内となる導電性層を設けてもよい。又は、太陽電池セルの受光側に、表側基材の線膨張係数との差の絶対値が２００Ｋ−１以内となる導電性層を設けると共に、太陽電池セルの裏側に、表側基材の線膨張係数との差の絶対値が２００Ｋ−１以内となる導電性層を設けてもよい。また、念のため言及するが、導電性層と表側基材との間に２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の酸素透過率を有する酸素遮断層を設けてもよく、導電性層が２００ｃｍ３／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下の酸素透過率を有してもよい。
【００５９】
尚、本開示は、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、端子ボックス６０が、太陽電池モジュール１０のＸ方向の一方側に設けられる場合について説明したが、端子ボックスは、Ｘ方向の両側に設けられてもよい。また、Ｚ方向から見たとき、端子ボックス６０が、太陽電池セル１に重ならない箇所に設けられたが、Ｚ方向から見たとき、端子ボックスの少なくとも一部が、太陽電池セル１に重なってもよい。また、太陽電池モジュール１０が、平面視において、Ｘ方向が長手方向になる矩形状である場合について説明した。しかし、太陽電池モジュールは、平面視において、正方形の形状を有してもよく、Ｙ方向が長手方向の矩形形状を有してもよく、五角形等、四角形以外の多角形の形状を有してもよい。また、太陽電池モジュール１０が、平板構造を有する場合について説明したが、表側基材の受光側面は、湾曲した形状であってもよく、太陽電池モジュール全体（枠（フレーム）がある場合には、枠を除く）が、湾曲形状を有してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  太陽電池セル、  ２  受光側封止層、  ３  表側基材、  ４,１０４  導電性層、  ５  酸素遮断層、  ６  緩衝層、  ７  裏側封止層、  ８  裏側基材、  １０,１１０  太陽電池モジュール、  ８０  電圧印加部、  ８２  スイッチ部、  Ｚ方向  太陽電池モジュールの厚さ方向。
【図１】
2019041011.tif 000003
【図２】
2019041011.tif 000004
【図３】
2019041011.tif 000005