(57)【要約】【課題】二軸に湾曲した太陽電池モジュールであって、発電効率の低下が抑制された太陽電池モジュールの提供。【解決手段】表面保護層と裏面保護層との間に、封止材を介して光電変換層を挟持してなる二軸に湾曲した太陽電池モジュールであって、太陽電池モジュールの光電変換層部の厚みをＴＭ、光電変換層が存在しない周縁部の厚みをＴＰとしたときに、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭが０．１２以上である太陽電池モジュール。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面保護層と裏面保護層との間に、封止材を介して光電変換層を挟持してなる二軸に湾曲した太陽電池モジュールであって、
太陽電池モジュールの光電変換層部の厚みをＴＭ、光電変換層が存在しない周縁部の厚みをＴＰとしたときに、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭが０．１２以上である太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記ＴＰが１．２ｍｍ以下である、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記二軸に湾曲した太陽電池モジュールの最小曲率半径が１ｍｍ以上１０，０００ｍｍ以下である、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】
前記表面保護層及び裏面保護層の少なくとも一方が、延伸ポリエステル樹脂シートである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールと他の車両用部材とを一体化してなる、車両用部材。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用部材を搭載した車両。
【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。また、該太陽電池モジュールを含む車両用部材、及び該車両用部材を搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーと環境問題に対する意識の向上を受けて、太陽光の受光で発電する太陽電池が普及しつつある。それに伴い、太陽電池セルを樹脂やガラスなどの板状のもので挟みこみ発電を行う太陽電池モジュールが多く開発されてきた。
【０００３】
最近では、太陽電池モジュールを軽量化し、これを建材あるいは車両搭載用途に利用しようとする試みもなされている。例えば、表裏保護層に、軽量でかつ加工が容易な樹脂を採用した太陽電池モジュールが提案されている（例えば、特許文献１、２）。樹脂を使用することで、曲面形状を有する構造物に外観を損ねることなく取り付け可能であり、自動車等への搭載も近年開発されている。
【０００４】
また、樹脂層を持つ曲率を有する太陽電池モジュールとして、曲面形状に成形しても太陽電池セルやモジュールに応力がかからず、製造歩留まり及び耐久性に優れ周囲構造物の形状に合致させ易い太陽電池パネルの製造方法が記載されている（例えば、特許文献３）。
【０００５】
さらに、曲率半径Ｒ１、Ｒ２を有し、それぞれの垂直方向ｄ１およびｄ２において長さｌ１およびｌ２を有し、高分子を有する層の全体厚みと、太陽に向けて方向を合わせられた光電池の側面を被覆する高分子材料の最小厚みとが、特定の関係を有すると、構造物に組み込みやすいことが記載されている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−０７０３００号公報
【特許文献２】特開平１０−２８４７４５号公報
【特許文献３】特開２００２−２１７４４１号公報
【特許文献４】特表２０１３−５１３２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、表面保護層と裏面保護層との間に光電変換層（太陽電池セル）を挟持してなる二軸に湾曲した太陽電池モジュールを製造する際、製造される太陽電池モジュールの形状によっては発電効率が低下することを見出した。
本発明は上記問題を解決するものであり、二軸に湾曲した太陽電池モジュールであって、発電効率の低下が抑制された太陽電池モジュールの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
自動車の屋根等への搭載する際には、二軸に曲率を持つように加工された太陽電池モジュールが求められている。本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、表面保護層と裏面保護層との間に、光電変換層を挟持してなる二軸に湾曲した太陽電池モジュールにおいて、光電変換層部の厚みであるＴＭと、光電変換層が存在しない周縁部の厚みであるＴＰが特定の関係にある場合に上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨は以下の［１］〜［６］に存する。
［１］  表面保護層と裏面保護層との間に、封止材を介して光電変換層を挟持してなる二軸に湾曲した太陽電池モジュールであって、
太陽電池モジュールの光電変換層部の厚みをＴＭ、光電変換層が存在しない周縁部の厚みをＴＰとしたときに、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭが０．１２以上である太陽電池モジュール。
［２］  前記ＴＰが１．２ｍｍ以下である、［１］に記載の太陽電池モジュール。
［３］  前記二軸に湾曲した太陽電池モジュールの最小曲率半径が１ｍｍ以上１０，０００ｍｍ以下である、［１］または［２］に記載の太陽電池モジュール。
［４］  前記表面保護層及び裏面保護層の少なくとも一方が、延伸ポリエステル樹脂シートである、［１］〜［３］のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
［５］  ［１］〜［４］のいずれかに記載の太陽電池モジュールと他の車両用部材とを一体化してなる、車両用部材。
［６］  ［５］に記載の車両用部材を搭載した車両。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、二軸に湾曲した太陽電池モジュールであって、発電効率の低下が抑制された太陽電池モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの一実施態様の模式図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュールの一実施態様の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の太陽電池モジュールの実施の形態について、以下に具体的に説明する。
＜１．表面保護層＞
本発明の太陽電池モジュールにおける表面保護層について説明する。
本発明の表面保護層は、太陽電池モジュールに機械的強度、耐候性、耐スクラッチ性、耐薬品性、ガスバリア性などを付与するための層である。表面保護層は受光面側に位置するため、光電変換層の光吸収を妨げない観点から、全光線透過率は８０％以上が好ましく、より好ましくは９０％以上である。全光線透過率の測定方法は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１−１によって測定できる。
【００１３】
本発明の表面保護層の材質としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、延伸ポリエチレンテレフタレート（延伸ＰＥＴ）、延伸ポリエチレンナフタレート（延伸ＰＥＮ）、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、フェノール樹脂、あるいはこれらのガラスまたは炭素繊維強化物などが挙げられる等が挙げられる。このうち、線膨張係数が小さく、高透明性であることから、当該表面保護層及び後述する裏面保護層の少なくとも一方が延伸ポリエステル樹脂であることが好ましく、高耐熱性であることから、当該表面保護層に延伸ポリエステル樹脂を用いる場合には、延伸ポリエチレンテレフタレート（延伸ＰＥＴ）等の延伸ポリエステル樹脂シートがより好ましい。
【００１４】
表面保護層の厚さは、特に制限はないが、０．０２〜１．０ｍｍが好ましく、０．０５〜０．５ｍｍがより好ましく、０．１〜０．２ｍｍがさらに好ましい。０．０２ｍｍ未満であると破損しやすく、１．０ｍｍを超えると重量が重くなり好ましくない。
【００１５】
表面保護層には、必要に応じて、他の層との接着性などを改良するために、アルコール等による洗浄処理や、コロナ処理、プラズマ処理、あるいはウレタン樹脂、低融点ＰＥＴ樹脂、アクリル樹脂、塩素化ポリオレフィンなどの表面処理を行ってもよい。
【００１６】
＜２．裏面保護層＞
本発明の太陽電池モジュールにおける裏面保護層について説明する。
本発明の裏面保護層の材質としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、環状ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、延伸ポリエチレンテレフタレート（延伸ＰＥＴ）、延伸ポリエチレンナフタレート（延伸ＰＥＮ）、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、フェノール樹脂、あるいはこれらのガラスまたは炭素繊維強化物などが挙げられる等が挙げられる。このうち、線膨張係数が小さく、高透明性であることから、当該表面保護層及び後述する裏面保護層の少なくとも一方が延伸ポリエステル樹脂であることが好ましく、高耐熱性であることから、当該表面保護層に延伸ポリエステル樹脂を用いる場合には、延伸ポリエチレンテレフタレート（延伸ＰＥＴ）等の延伸ポリエステル樹脂シートがより好ましい。
【００１７】
裏面保護層の厚みには特に制限はないが、０．０２〜１．０ｍｍが好ましく、０．０５〜０．５ｍｍがより好ましく、０．１〜０．２ｍｍがさらに好ましい。０．０２ｍｍ未満であると破損しやすく、１．０ｍｍを超えると重量が重くなり好ましくない。
【００１８】
＜３．封止材＞
本発明の太陽電池モジュールに使用される封止材について説明する。
封止材は、本発明の太陽電池モジュールの構成層（表面保護層、光電変換層、裏面保護層など）を一体化するために用いられるとともに、光電変換層を補強するための構成要素である。光電変換層は薄いため通常は強度が弱く、ひいては太陽電池モジュールの強度が弱くなる傾向があるが、封止材により強度を高く維持することが可能である。
【００１９】
また、封止材は、太陽電池モジュールの強度保持の観点から強度が高いことが好ましい。
具体的強度については、封止材以外の表面保護層や裏面保護層の強度とも関係することになり一概には規定しにくいが、太陽電池モジュール全体が良好な耐久性を有し、長期使用しても内部剥離を生じないような強度を有するのが望ましい。
【００２０】
また、封止材は、光電変換層の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光（波長３６０〜８３０ｎｍ）の光の透過率は、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８０％以上、中でも好ましくは８５％以上、とりわけ好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上、その中でも特に好ましくは９７％以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
【００２１】
さらに、太陽電池モジュールは光を受けて熱せられることが多いため、封止材も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、封止材の構成材料の融点は、通常８０℃以上、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上であり、また、通常３５０℃以下、好ましくは３２０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。融点を高くすることで太陽電池モジュールの使用時に封止材が融解・劣化する可能性を低減できる。
【００２２】
太陽光を透過する合成樹脂材料であれば特に限定されるものではなく、公知の通常用いられるものを使用することができる。例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポ
リオレフィン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、マレイン酸またはシラン等で変性した変性ポリエチレン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂、またエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤等を用いることができる。このうち、太陽電池モジュールの曲面成形条件下での可塑性と常用温度条件下での剛性が良好であることから、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が好ましい。
【００２３】
封止材を設ける位置に制限は無いが、通常は光電変換層を挟み込むように設ける。光電変換層を確実に保護するためである。封止材により光電変換層が封止されてなる層を本発明では封止材層とし、封止材層は１層から成っても複数層から成ってもよい。
【００２４】
封止材層の厚みは、光電変換層を含んだ状態で通常０．１ｍｍ以上、好ましくは０．１５ｍｍ以上、より好ましくは０．２ｍｍ以上であり、また、通常２ｍｍ以下、好ましくは１．５ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下である。
厚みを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、また光電変換層と基材との絶縁性を確保できる。薄くすることで柔軟性が高まり、また光線透過率が高まる傾向にある。
【００２５】
＜４−１．光電変換層＞
本発明の太陽電池モジュールにおける光電変換層について説明する。
光電変換層は、太陽光受光面側から入射される太陽光に基づき発電を行う素子である。この光電変換層は、光エネルギーを電気エネルギーに変換でき、変換によって得られた電気エネルギーを外部に取り出せるものでありさえすればよい。
従って、光電変換層としては、一対の電極で、発電層（光電変換層、光吸収層）を挟んだもの、一対の電極で、発電層と他層（バッファ層等）との積層体を挟んだもの、そのようなものを複数個、直列若しくは／かつ並列接続したものなどを用いることが出来る。
【００２６】
光電変換層の発電層としても様々なものを採用することが出来る。ただし、発電層は、薄膜単結晶シリコン、薄膜多結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、ＣｄＴｅ、Ｃｕ−Ｉｎ―（Ｇｅ）−Ｓｅなどの無機半導体材料、ブラックダイなどの有機色素材料、共役高分子／フラーレンなどの有機半導体材料等からなる層としておくことが好ましいが、発電効率の観点からは薄膜単結晶シリコンあるいは薄膜多結晶シリコンがより好ましい。
例えば、シリコン系太陽電池セルは市販のものでよく、例えば、Ｑ−Ｃｅｌｌｓ社、ＦｉｒｓｔＳｏｌａｒ社、Ｓｕｎｔｅｃｈ社、シャープ社製、Ｓｈｉｎｓｕｎｇ社製、Ｓｕｎｐｏｗｅｒ社製、Ｇｉｎｔｅｃｈ社製、Ｔａｉｗａｎ  Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製などの太陽電池セルが挙げられる。
また、多接合型光電変換層、ＨＩＴ光電変換層等を採用してもよい。
なお、さらに高い発電効率を実現するために、発電層の表面又は光電変換層基材に凸凹構造を形成するなど十分な光閉じ込め構造を設けておくことが好ましい。
【００２７】
発電層をアモルファスシリコン層としておけば、可視域での光学吸収係数が大きく、厚さ１μｍ程度の薄膜でも、太陽光を十分に吸収できる光電変換層を実現できる。しかも、アモルファスシリコンや微結晶シリコン、無機半導体材料、有機色素材料、有機半導体材料は、非結晶質の材料、または結晶性の低い材料であるが故に、変形にも耐性を有している。従って、光電変換層を、発電層としてアモルファスシリコン層を備えたものとしておけば、特に軽量な、変形に対しても或る程度の耐性を有する太陽電池モジュールを実現できることになる。
【００２８】
発電層を無機半導体材料（化合物半導体）層としておけば、発電効率が高い光電変換層を実現することが出来る。なお、発電効率（光電変換効率）の観点からは、発電層を、Ｓ
、Ｓｅ、Ｔｅなどカルコゲン元素を含むカルコゲナイド系発電層としておくことが好ましく、Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ２族半導体系（カルコパイライト系）発電層としておくことがより好ましく、Ｉ族元素としてＣｕを用いたＣｕ−ＩＩＩ−ＶＩ２族半導体系発電層、特に、ＣＩＳ系半導体〔ＣｕＩｎ（Ｓｅ１−ｙＳｙ）２；０≦ｙ≦１〕層やＣＩＧＳ系半導体〔Ｃｕ（Ｉｎ１−ｘＧａｘ）（Ｓｅ１−ｙＳｙ）２；０＜ｘ＜１、０≦ｙ≦１〕層としておくことが望ましい。
【００２９】
発電層として、酸化チタン層及び電解質層などからなる色素増感型発電層を採用しても、発電効率が高い光電変換層を実現することが出来る。
発電層として、有機半導体層（ｐ型の半導体とｎ型の半導体を含む層）を採用することも出来る。なお、有機半導体層を構成し得るｐ型の半導体としては、テトラベンゾポルフィリン、テトラベンゾ銅ポルフィリン、テトラベンゾ亜鉛ポリフィリン等のプルフィリン化合物；フタロシアニン、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン等のフタロシアニン化合物；テトラセンやペンタセンのポリアセン；セキシチオフェン等のオリゴチオフェン及びこれら化合物を骨格として含む誘導体が例示できる。さらに、有機半導体層を構成し得るｐ型の半導体として、ポリ（３−アルキルチオフェン）などを含むポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリトリアリルアミン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール等の高分子等も例示できる。
【００３０】
また、有機半導体層を構成し得るｎ型の半導体としては、フラーレン（Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６）；オクタアポフィリン；上記ｐ型半導体のパーフルオロ体；ナフラレンテトラカルボン酸無水物、ナフラレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化合物；及び、これら化合物を骨格として含む誘導体などを例示できる。
【００３１】
また、有機半導体層の具体的な構成例としては、ｐ型半導体とｎ型半導体が層内で相分離した層（ｉ層）を有するバルクヘテロ接合型、それぞれｐ型半導体を含む層（ｐ層）とｎ型半導体を含む層（ｎ層）を積層した積層型（ヘテロｐｎ接合型）、ショットキー型およびそれらの組み合わせを挙げることが出来る。
【００３２】
光電変換層の各電極は、導電性を有する任意の材料を１種又は２種以上用いて形成することが出来る。電極材料（電極の構成材料）としては、例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属、あるいはそれらの合金；酸化インジウムや酸化錫等の金属酸化物、あるいはその合金（ＩＴＯ：酸化スズインジウム）；ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子；そのような導電性高分子に、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＦｅＣｌ３等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子などのドーパントを含有させたもの；金属粒子、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ等の導電性粒子をポリマーバインダー等のマトリクスに分散した導電性の複合材料などを例示できる。
【００３３】
電極材料は、正孔又は電子を捕集するのに適した材料としておくことが好ましい。なお、正孔の捕集に適した電極材料（つまり、高い仕事関数を有する材料）としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ２等を例示できる。また、電子の捕集に適した電極材料（つまり、低い仕事関数を有する材料）としては、Ａｌを例示できる。
【００３４】
電極の形成方法にも特に制限はない。従って、電極を、真空蒸着、スパッタ等のドライプロセスにより形成することも、導電性インク等を用いたウェットプロセスにより形成することもできる。なお、導電性インクとしては、任意のもの（導電性高分子、金属粒子分散液等）を使用することができる。
【００３５】
光電変換層の各電極は、発電層とほぼ同サイズのものであっても、発電層よりも小さなものであってもよい。ただし、光電変換層の，受光面側の電極を、比較的に大きなもの（その面積が、発電層面積に比して十分に小さくないもの）とする場合には、当該電極を、透明な（透光性を有する）電極、特に、発電層が効率良く電気エネルギーに変換できる波長（例えば、３００〜１２００ｎｍ、好ましくは５００ｎｍ〜８００ｎｍ）の光の透過率が比較的に高い（例えば、５０％以上）電極、としておくべきである。なお、透明な電極材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ（酸化インジウム−亜鉛酸化物）等の酸化物；金属薄膜などを、例示できる。
【００３６】
また、光電変換層の各電極の厚さ及び発電層の厚さは、必要とされる出力等に基づき、決定することが出来るが、厚すぎると電気抵抗が大きくなり、薄すぎると耐久性が低下する恐れがある。
【００３７】
＜４−２．光電変換層基材＞
光電変換層基材は、本発明の太陽電池モジュールの光電変換層に必要に応じて用いられるものであり、その一方の面上に、光電変換層が形成される部材である。従って、光電変換層基材は、機械的強度が比較的に高く、耐候性、耐熱性、耐水性等に優れ、且つ、軽量なものであることが望まれる。また、光電変換層基材は、変形に対して或る程度の耐性を有するものであることも望まれる。一方で形成される光電変換層と材料物性（例えば、線膨張係数、融点など）が著しく異なると形成後の界面で歪や剥離などが生じる恐れがある。
【００３８】
そのため、光電変換層基材としては、金属箔や、融点が８５℃以上あるいは融点がない樹脂フィルム、幾つかの金属箔／樹脂フィルムの積層体を採用しておくことが好ましい。光電変換層基材（又は、その構成要素）として使用し得る金属箔としては、アルミニウム、ステンレス、金、銀、銅、チタン、ニッケル、鉄、それらの合金からなる箔を例示できる。
【００３９】
また、融点が８５℃以上あるいは融点がない樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、これらの共重合体、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、セルロース、ニトリル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、アイオノマー、ポリブタジエン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリイミドなどからなるフィルムを例示できる。このうち、発電層形成プロセスに耐えるため、高耐熱かつ低線膨張性であることからポリイミド樹脂、延伸ポリエチレンテレフタレート、延伸ポリエチレンナフタレートが好ましい。
【００４０】
また、金属樹脂複合基材の生産性の観点から、樹脂は熱可塑性樹脂が好ましい。なお、発電素子基材として使用する樹脂フィルムは、上記のような樹脂中に、酸化アンチモン、水酸化アンチモン、ホウ酸バリウム、ガラス繊維などの無機物、有機繊維、炭素繊維等を分散させたフィルムであってもよい。
【００４１】
光電変換層基材（又は、その構成要素）として使用する樹脂フィルムの融点が８５℃以上であることが好ましい理由は、融点が過度に低いと、太陽電池モジュールの通常の使用環境下で光電変換層基材が変形し、光電変換層にダメージを与える恐れがあるからである。
【００４２】
従って、光電変換層基材（又は、その構成要素）として使用する樹脂フィルムの融点は、１００℃以上であることがより好ましく、１２０℃以上であることがさらに好ましく、１５０℃以上であることが特に好ましく、１８０℃以上であることが最も好ましい。
【００４３】
本発明の太陽電池モジュールの光電変換層の熱膨張係数は、特に限定されないが、４０ｐｐｍ／Ｋ以下であることが好ましく、更に好ましくは３５ｐｐｍ／Ｋ以下であり、特に好ましくは３０ｐｐｍ／Ｋ以下である。熱膨張係数の測定方法は、例えば、ＡＳＴＭ  Ｄ６９６などによる。熱膨張係数が４０ｐｐｍ／Ｋを越えると、温度変化に伴う変形が大きいため、加熱・冷却プロセス、あるいは実使用条件下で故障しやすくなる傾向にある。一方下限は特段限定されないが、通常−５ｐｐｍ／Ｋ以上であり、０ｐｐｍ／Ｋ以上であることが好ましい。
【００４４】
＜５．その他の層＞
これらの層以外にも、汚染防止層、絶縁層、ガスバリア層、紫外線カット層、加飾層など公知の機能層を積層してもよい。
汚染防止層は、上述の表面保護層上に汚れが沈着することを防止する観点から、表面保護層の太陽光受光面側の表面上に更に汚染防止層を積層することが好ましい。汚染防止層として好ましくは、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂、酸化ケイ素、シリコン樹脂、（メタ）アクリル樹脂などが挙げられる。中でも耐熱性、伸縮性に優れたＥＴＦＥフィルムを用いるが好ましい。
これらの層以外にも、ガスバリア層、紫外線カット層など公知の機能層を積層してもよい。
また、端部保護やモジュールの補強を目的として、アルミ製などのフーレム類、ブチルゴム等の目止め処理、テーピングなどを施すことができる。
【００４５】
＜６．太陽電池モジュール＞
本発明の太陽電池モジュールは、上記の層構成を有する。また、光電変換層が存在する発電部と光電変換層が存在しない周縁部とを有し、全体として二軸方向で受光面側に凸に歪曲している。受光面側に凸に湾曲することにより、太陽電池モジュールを受光面を真上に向けた場合でも、雨水や塵、土砂、葉などが堆積、沈着しにくい（防汚効果）。また、太陽電池モジュールの周縁部の一部あるいは全部をレール等で固定し、周縁部以外が宙に浮いたように車両等に固定する場合、上下動に対する剛性が増すため、太陽電池モジュールを損傷しにくい（耐震効果）。更に、高温下、自重で徐々に変形を来すクリープ現象の抑制効果もある（形状保持効果）。
【００４６】
本発明の太陽電池モジュールについて図１及び図２を参照して説明するが、本発明はこのような実施態様のみに限定されるわけではない。
図１は、本発明の一実施態様に係る太陽電池モジュール１０の斜視図である。本発明の一実施態様に係る太陽電池モジュール１０はその中心を交差点とする二軸に湾曲するものである。なお、図１では、受光面側の最表面である表面保護層１の表面および太陽電池モジュール１０内部に存在する光電変換層３のみを記載している。また、二軸に湾曲していることが分かるように、二軸を破線で示している。
【００４７】
図２は、図１に示す太陽電池モジュール１０のａ−ａ’方向の切断面を示す図である。図２に示すように、本発明の一実施態様である太陽電池モジュール１０では、表面保護層１、裏面保護層２との間に、表面保護層１側から封止材層４、光電変換層３、封止材層５を積層する。
そして、図２に示すように、光電変換層３が存在する光電変換層部における最も厚い部分の厚みをＴＭ、光電変換層３が存在しない周縁部における最も薄い部分の厚みをＴＰとする。このとき、本発明の太陽電池モジュールは、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭが０．１２以上
である。（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭが当該値にあることで、発電効率の低下が抑制された太陽電池モジュールとすることができる。また、受光面側の層にシワが発生することを防止する観点から、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭは０．１５以上であることが好ましい。受光面側の層にシワが発生すると、太陽電池モジュールとしての美観を損なうだけでなく、継続的な使用をした場合の該シワ部分への応力によりモジュールが破損する恐れがある。
なお、本明細書では、光電変換層が存在する光電変換層部における最も厚い部分の厚みを「光電変換層部の厚み」と、また、光電変換層が存在しない周縁部における最も薄い部分の厚みを「光電変換層が存在しない周縁部の厚み」や「周縁部の厚み」と称することがある。
【００４８】
また、本発明の太陽電池モジュールは、光電変換層が存在しない周縁部の厚みＴＰが１．２ｍｍ以下であることで、被設置物との間の段差が解消されて意匠性が向上するため好ましく、１．１ｍｍ以下であることがより好ましく、１．０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００４９】
本発明の太陽電池モジュールが二軸に湾曲しているとは、２５℃、大気圧下、相対湿度２０〜８０％の環境下で、太陽電池モジュールが受光面側に二軸に凸に湾曲していることをいう。
このとき、受光面側最表面の最小曲率半径は、特に制限はないが、光電変換層の損傷防止、表面保護層が局所摩耗することを防止する観点から、好ましくは１ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは１００ｍｍ以上である。一方、太陽電池モジュールの意匠性向上、剛性向上の観点から、好ましくは１０，０００ｍｍ以下であり、より好ましくは５，０００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは３，０００ｍｍ以下である。
【００５０】
本発明の太陽電池モジュールを製造する方法としては、特に制限されないが、例えば、平らな熱板上で平板状に形成した太陽電池モジュールを後加工で湾曲させる方法や、曲面状の熱板上で曲面状に成形する方法、さらには、表裏保護層、封止材層、光電変換層等を含む多層シートを真空ラミネーション装置内へ配置し、真空引き後に加熱して一定時間経過後に冷却する、真空ラミネーション法などが挙げられる。
【００５１】
本発明の太陽電池モジュールでは、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭの値が上記条件を満たすためには、ＴＭはできるだけ大きく、ＴＰはできるだけ小さい方がよい。但し、ＴＰが小さすぎると表面保護層と裏面保護層とを接合している封止材層の厚みが薄くなりすぎて端部剥離リスクが高まるため好ましくない。
ＴＭを大きくする方法としては、例えば、光電変換層にさらに樹脂層を設けること等が挙げられる。樹脂層としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、架橋性ＥＶＡ、ポリビニルブチラール等が挙げられる。このうち、太陽電池モジュールの曲面成形条件下での可塑性と常用温度条件下での剛性が良好であることから、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が好ましい。
【００５２】
ＴＰを小さくする方法としては、特に限定されないが、例えば、本発明の太陽電池モジュールを、上述した真空ラミネーション法で製造することが挙げられる。真空ラミネーションには、真空成形（引張モード）、真空パック成形（圧縮モード）がある。
真空成形（引張モード）では、表裏保護層、封止材層、光電変換層等を含む多層シートの四隅を固定し、終始圧縮せずに、熱せられた該多層シートの中心に型を宛がいながら真空引きする。そのため、型が宛がわれた多層シートの中心部分はほぼ引き伸ばされず、一方で、中心以外の部分が引き伸ばされる成形がされるため、結果として、ＴＰを小さくすることができる。
一方、真空パック成形（圧縮モード）では、熱せられた該多層シートにＴＰが小さくな
るような型を宛がい、圧縮成形することで、ＴＰを小さくすることができる。
【００５３】
なお、上記真空ラミネーションによる成形方法は、いずれの方法を用いても発電効果の低下を抑制することができるが、真空パック成形（圧縮モード）を用いた場合には受光面側の層にシワが発生することがあるため、これを防止する観点から、真空成形（引張モード）を用いることが好ましい。受光面側の層にシワが発生すると、太陽電池モジュールとしての美観を損なうだけでなく、継続的な使用をした場合の該シワ部分への応力によりモジュールが破損する恐れがある。
【００５４】
熱ラミネート条件は特に限定されず、通常行う条件で熱ラミネートが可能である。
真空条件で行うことが好ましく、通常真空度が０．０１Ｐａ以上、好ましくは０．０５Ｐａ以上、より好ましくは０．１Ｐａ以上である。一方上限は、通常２００Ｐａ以下、好ましくは１５０Ｐａ以下、より好ましくは１００Ｐａ以下である。上記範囲とすることで、モジュール内の各層において気泡の発生を抑制することができ、生産性も向上するため好ましい。
【００５５】
真空時間としては、通常１分以上、好ましくは２分以上、より好ましくは３分以上である。一方上限は、通常２０分以下、好ましくは１５分以下、より好ましくは１０分以下である。真空時間を上記範囲とすることで、熱ラミネート後の太陽電池モジュールの外観が良好となり、またモジュール内の各層において気泡の発生を抑制することができるため好ましい。
【００５６】
熱ラミネートの温度条件は、通常１２０℃以上、好ましくは１２５℃以上、より好ましくは１３０℃以上である。一方上限は、通常１８０℃以下、好ましくは１６０℃以下、より好ましくは１５０℃以下である。上記温度範囲とすることで、十分な接着強度を得ることができる。
【００５７】
また、上記温度の加熱時間は、通常５分以上、好ましくは１０分以上、より好ましくは１５分以上である。一方上限は６０分以下、好ましくは４５分以下、より好ましくは３０分以下である。上記加熱時間とすることで、封止材の架橋が適度に行われるため耐久性能が向上し、適度な柔軟性を有することができるため、好ましい。
【実施例】
【００５８】
本発明を実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【００５９】
各実施例、比較例で得られた太陽電池モジュールについての評価結果を表１にまとめた。なお、表１の太陽電池モジュールの評価方法は以下の通りである。
［表面段差］
製造した太陽電池モジュールの受光面側の層を目視で観察し、光電変換層や配線材がある部分とない部分との境界領域で局所的な段差が認められなかったものを○、段差が認められたものを×とで判定した。
［シワ］
製造した太陽電池モジュールの受光面側の層を目視で観察し、シワが認められなかったものを○、シワが認められたものを×と判定した。
［出力保持率］
ＰＡＳＡＮ社製ソーラーシミュレーターを用いて曲面成形前後の最大発電量（単位：Ｗ、ＪＩＳ  Ｃ８９９１準拠による疑似太陽光１０００Ｗ／ｍ２照射時）を測定し、曲面成形前の最大発電量に対する曲面成形後の最大発電量の割合（％）を算出した。
【００６０】
＜実施例１＞
実施例１に係る太陽電池モジュールは、以下の構成・手順で製造されたものである。
・表面保護層：ＥＴＦＥ層（厚さ２０μｍ）、ＵＶ吸収層、ガスバリア層、延伸ＰＥＴ層（厚さ１２５μｍ）からなる厚さ０．２２５ｍｍの複合シートビューバリアＦＤＫ−３ＡＡ（以下、ＶＢと称することがある。）（三菱樹脂株式会社製）
・封止材：厚さ０．４ｍｍのポリオレフィンフィルム（Ｚ７４、大日本印刷株式会社製）・光電変換層：厚さ０．１５ｍｍのポリオレフィンフィルム（Ｚ７４、大日本印刷株式会社製）、及び、厚さ０．０５ｍｍのアモルファスシリコンセル（富士電機株式会社製）
・封止材：厚さ０．４ｍｍのポリオレフィンフィルム（Ｚ７４、大日本印刷株式会社製）・裏面保護層：ＰＥＴ層（厚さ１９μｍ）、加飾層、延伸ＰＥＴ層（厚さ２５μｍ）からなる厚さ０．０８ｍｍのＰＥＴ複合シート（シーレックス株式会社製）
【００６１】
これらを重ね合わせ積層体とし、ＮＰＣ社製真空ラミネーターを使用し、１３０℃で熱ラミネート（真空度：４０〜６０Ｐａ、真空時間：５分、加圧：１００ｋＰａ、加熱保持時間：３０分）で成形して平板状の太陽電池モジュールを作製後、曲面形状に賦形するためにアルミ製の凸型を用いて真空成形を施すことで太陽電池モジュールを作製した。真空成形時の太陽電池モジュールの表面温度は１６０〜２２０℃とした。
実施例１に係る太陽電池モジュールは、水平面上に受光面を上向きにして静置したとき、光電変換層部の厚みＴＭが１．２３ｍｍ、周縁部の厚みＴＰが１．０４ｍｍであり、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭが０．１５、最小曲率半径３，０００ｍｍで受光面側に凸に湾曲した形状であった。
【００６２】
＜実施例２＞
曲面形状に賦形するために用いたアルミ製の凸型の形状を変更した以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。
実施例２に係る太陽電池モジュールは、水平面上に受光面を上向きにして静置したとき、光電変換層部の厚みＴＭが１．２５ｍｍ、周縁部の厚みＴＰが０．９５ｍｍであり、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭが０．２４、最小曲率半径５ｍｍで受光面側に凸に湾曲した形状であった。
【００６３】
＜実施例３＞
曲面形状に賦形するために、ガラス繊維強化エポキシ樹脂型に宛がった状態で真空パック加熱成形（加熱温度１２０〜１５０℃）した以外は実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。
実施例３に係る太陽電池モジュールは、水平面上に受光面を上向きにして静置したとき、光電変換層部の厚みＴＭが１．２３ｍｍ、周縁部の厚みＴＰが１．０７ｍｍであり、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭが０．１３、最小曲率半径３，０００ｍｍで受光面側に凸に湾曲した形状であった。
【００６４】
＜比較例１＞
比較例１に係る太陽電池モジュールは、以下の構成・手順で製造されたものである。
・表面保護層および封止材：厚さ０．５ｍｍのＰＥＴ樹脂、厚さ０．５ｍｍのＥＶＡ樹脂からなる厚さ０．１ｍｍのポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）複合シート（ホットラミネートフィルム・ＧＯＬＩフィルム、ラミーコーポレーション社製）
・光電変換層：厚さ０．０５ｍｍのアモルファスシリコンセル（富士電機株式会社製）
・封止材：厚さ０．０３ｍｍのＥＶＡフィルム（超速硬化タイプ、シーアイ化成株式会社製）
・裏面保護層：ＰＥＴ層（厚さ２５μｍ）、加飾層、延伸ＰＥＴ層（厚さ１００μｍ）からなる厚さ０．１４ｍｍのＰＥＴ複合シート（シーレックス株式会社製）および厚さ０．５ｍｍのＰＥＴ樹脂、厚さ０．５ｍｍのＥＶＡ樹脂からなる厚さ０．１ｍｍのポリエチレ
ンテレフタラート（ＰＥＴ）複合シート（ホットラミネートフィルム・ＧＯＬＩフィルム、ラミーコーポレーション社製）をＧＯＬＩフィルムのＥＶＡ層の接着性を利用して貼り合せて形成した厚さ０．２４ｍｍのポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）複合シート
【００６５】
これらを重ね合わせ積層体とし、ＮＰＣ社製真空ラミネーターを使用し、１３０℃で熱ラミネート（真空度：４０〜６０Ｐａ、真空時間：５分、加圧：１００ｋＰａ、加熱保持時間：３０分）で平板状の太陽電池モジュールを作製後、ガラス繊維強化エポキシ樹脂型の形状が異なる以外は実施例３と同様に真空パック加熱成形して太陽電池モジュールを作製した。
比較例１に係る太陽電池モジュールは、水平面上に受光面を上向きにして静置したとき、光電変換層部の厚みＴＭが０．６９ｍｍ、周縁部の厚みＴＰが０．６２ｍｍであり、（ＴＭ−ＴＰ）／ＴＭが０．１０、最小曲率半径５ｍｍで受光面側に凸に湾曲した形状であった。
【００６６】
【表１】
2015188041.tif 000003
【００６７】
実施例１及び２に係る太陽電池モジュールは、出力保持率（発光効率の低下抑制）に優
れ、シワが発生しないことが分かる。また、実施例３に係る太陽電池モジュールは、シワが発生してしまうものの、出力保持率（発光効率の低下抑制）に優れることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、外壁用、外装バックパネル用、屋根用等の建材や、車両（自動車、鉄道）、船舶、飛行機、宇宙機等の構成要素として使用できる太陽電池モジュールを得ることが出来る。本発明による太陽電池モジュールは、高剛性で、振動に強く、軽量であるため、特に、車両用途に好適である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  太陽電池モジュール
１  表面保護層
２  裏面保護層
３  光電変換層
４、５  封止材層
【図１】
2015188041.tif 000004
【図２】
2015188041.tif 000005