(57)【要約】【課題】軽量性を確保しながら、信頼性を高めることを目的とする。【解決手段】ストリングス１１上に水分・酸素遮断層７１を設け、水分・酸素遮断層７１と基材９１との間に支柱８１を設けることにより、支柱８１が基材９１とストリングス１１間の熱伸縮差を吸収してタブ４１の疲労破断を抑制し、落下物などによる衝撃を吸収して太陽電池セル１への応力を抑制すると共に、水分・酸素遮断層７１によりストリングス１１の劣化を抑制することができるため、軽量性を確保しながら、信頼性を高めることができる。【選択図】図２
2015103721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配置された複数の太陽電池セルと、
２以上の前記太陽電池セルを電気的に接続するタブと、
前記タブを介して電気的に接続された複数の前記太陽電池セルから構成されるストリングスを保持する充填材と、
前記太陽電池セルの受光面側の前記充填材の表面に配置される水分・酸素遮断層と、
前記水分・酸素遮断層の表面に配置される複数の支柱と、
前記支柱上に前記水分・酸素遮断層と平行に配置される基材と
を有し、前記水分・酸素遮断層と前記基材との間に空間が形成されることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記支柱が前記水分・酸素遮断層および前記基材に固定されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記支柱が前記太陽電池セルの周囲の上部における前記水分・酸素遮断層上に固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記支柱が前記水分・酸素遮断層および前記基材に分離可能に接触していることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記支柱の内の一部が前記水分・酸素遮断層および前記基材に固定され、残りの前記支柱が前記水分・酸素遮断層および前記基材に分離可能に接触していることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記水分・酸素遮断層および前記基材に固定される支柱が前記太陽電池セルの周囲の上部における前記水分・酸素遮断層上に固定されていることを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記支柱が透光性を有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記水分・酸素遮断層が単一の材料膜で形成されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記水分・酸素遮断層が複数の材質の膜を組み合わせた膜であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
複数の太陽電池セルをタブによりを電気的に接続し、充填材で保持してストリングスを形成する工程と、
前記ストリングス上に水分・酸素遮断層を形成する工程と、
前記水分・酸素遮断層上の複数個所に樹脂を塗布する工程と、
前記樹脂を挟んで前記水分・酸素遮断層上に基材を前記水分・酸素遮断層と平行に載置する工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と
を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の太陽電池セルが電気的に接続される太陽電池モジュール及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は、一般的な太陽電池モジュールの構造を示す断面図である。
従来の太陽電池モジュールは、太陽光を受けて発電する太陽電池セル１０１と、隣接する太陽電池セル１０１’を電気的に接続する導電性のタブ１４１と、太陽電池セル１０１の上部に配置され、透光性で機械的強度を有する板状の基材１９１と、太陽電池セル１０１の下部に配置され、電気的絶縁性を有するバックシート１６１と、基材１９１とバックシート１６１との間に太陽電池セル１０１を封止する透光性の充填材１５１と、から構成される。
【０００３】
また、太陽電池モジュールは、図１０に示すフローにて製造されることが知られる。
（太陽電池セル作成工程）
まず、結晶シリコンから太陽電池セル１０１が形成され、その受光面側の表面に表面電極１２１、その裏側の表面に裏面電極１２２が形成される。
（ストリングス作成工程）
次に、太陽電池セル１０１の表面電極１２１の表面に接着剤１３１を塗布し、タブ１４１を貼り付ける。次に、太陽電池セル１０１に隣接する太陽電池セル１０１’の裏面電極１２２の表面に接着剤１３２を塗布し、前記タブ１４１を貼り付け、太陽電池セル１０１と隣接する太陽電池セル１０１’を電気的に接続させる。複数の太陽電池セル１０１は、複数列に直列または並列に接続されてストリングス１１１を構成している。
（ラミネート工程）
最後に、上記ストリングス作成工程で形成されたストリングス１１１を、充填材１５１を用いて基材１９１とバックシート１６１で挟んで封止し、太陽電池モジュールが形成される。基材１９１の材料としては、機械強度の大きなガラスがよく用いられる。
【０００４】
ところで、近年太陽電池モジュールの軽量化が望まれてきた。その理由は、太陽電池モジュールの設置に必要な架台のコスト削減、多様な場所への設置などの要望による。
軽量化のために、基材１９１に透明な樹脂を用いた太陽電池モジュールが製造されるようになった。
【０００５】
また、従来の太陽電池モジュールとして、充填材１５１の替わりに流動体を用いているものがある（例えば、特許文献１参照）。
図１１は、特許文献１に記載された従来の太陽電池モジュールの構造を示す断面図である。ストリングス１１１の周囲は液体またはゲル状の流動体２５１であるため、ストリングス１１１が高い自由度を持つことができ、太陽電池モジュールの熱伸縮がタブ１４１に伝わらないとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１０１０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の樹脂基材を用いた太陽電池モジュールの多くは、以下のような信頼性に対する課題を有していた。
第１にタブ１４１の疲労破断である。
【０００８】
その理由は、太陽電池モジュールの製造時および昼夜・季節などの温度差により太陽電池モジュールに熱伸縮が発生することが主たる原因である。太陽電池セル１０１と基材１９１との材質の熱膨張率差から伸縮幅に差が発生し、太陽電池モジュールの内部応力となる。応力は柔軟性のあるタブ１４１に集中して繰り返され、疲労破断を起こす。樹脂基材はガラスや太陽電池セル材質であるシリコンに比べて熱膨張率が大きく、この問題は顕著になる。
【０００９】
第２に太陽電池セル１０１の割れである。
その理由は、樹脂基材がガラスに比べて衝撃に対する機械的強度が弱いことが主たる原因である。雹などの落下物によって基材１９１は容易にたわみ、太陽電池セル１０１に曲げ応力が発生して割れるのである。
【００１０】
第３に水分・酸素によるストリングス１１１の劣化である。
その理由は、樹脂材料の水分・酸素遮断の機能が十分でないことが主たる原因である。基材１９１を透過した水分・酸素は、ストリングス１１１を構成する太陽電池セル１０１とタブ１４１に腐食や回路ショートを発生させる。それにより太陽電池モジュールの発電効率は低下し、タブ１４１においては前記疲労破断に対して弱くなるのである。
【００１１】
上記特許文献１の技術は、樹脂を基材１９１として使用してもタブ１４１の疲労破断を防ぐことができ、前記第１の課題は解決されるとするものの、前記第２および第３の課題については同時に全てを解決していない。第２の課題については、衝撃を受けた基材１９１に押された流動体２５１は容易に横方向へと移動して、たわんだ基材１９１が直接太陽電池セル１０１に衝突するためである。第３の課題に対しては、例として記載のある流動パラフィンやシリコーンオイルなど流動体２５１によるストリングス１１１への腐食はないとあるものの、流動パラフィンとシリコーンオイルはともに水分・酸素をよく透過させるためである。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、軽量性を確保しながら、信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュールは、行列状に配置された複数の太陽電池セルと、２以上の前記太陽電池セルを電気的に接続するタブと、前記タブを介して電気的に接続された複数の前記太陽電池セルから構成されるストリングスを保持する充填材と、前記太陽電池セルの受光面側の前記充填材の表面に配置される水分・酸素遮断層と、前記水分・酸素遮断層の表面に配置される複数の支柱と、前記支柱上に前記水分・酸素遮断層と平行に配置される基材とを有し、前記水分・酸素遮断層と前記基材との間に空間が形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、複数の太陽電池セルをタブによりを電気的に接続し、充填材で保持してストリングスを形成する工程と、前記ストリングス上に水分・酸素遮断層を形成する工程と、前記水分・酸素遮断層上の複数個所に樹脂を塗布する工程と、前記樹脂を挟んで前記水分・酸素遮断層上に基材を前記水分・酸素遮断層と平行に載置する工程と、前記樹脂を硬化させる工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、ストリングス上に水分・酸素遮断層を設け、水分・酸素遮断層と基材との間に支柱を設けることにより、支柱が基材とストリングス間の熱伸縮差を吸収してタブの疲労破断を抑制し、落下物などによる衝撃を吸収して太陽電池セルへの応力を抑制すると共に、水分・酸素遮断層によりストリングスの劣化を抑制することができるため、軽量性を確保しながら、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における太陽電池モジュールの概略構造を示す平面図
【図２】本発明の実施の形態１〜３における太陽電池モジュールの概略構造を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態２における太陽電池モジュールの概略構造を示す平面図
【図４】本発明の実施の形態３における太陽電池モジュールの概略構造を示す平面図
【図５】本発明の実施の形態４における太陽電池モジュールの概略構造を示す平面図
【図６】本発明の実施の形態４における太陽電池モジュールの概略構造を示す断面図
【図７】本発明による製造フロー追加部分を示す図
【図８】本発明の太陽電池モジュールの製造方法における各工程を説明する工程断面図
【図９】一般的な太陽電池モジュールの構造を示す断面図
【図１０】一般的な太陽電池モジュールの製造フローを示す図
【図１１】従来の太陽電池モジュールの構造を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態を図面に基づき説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における太陽電池モジュールの概略構造を示す平面図、図２は実施の形態１〜３における太陽電池モジュールの概略構造を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ’断面図である。ここで、図２に記載している充填材５１、水分・酸素遮断層７１、基材９１について、図１では記載を省略している。これらは透明な材質であり、太陽電池セル１、タブ４１、支柱８１の位置関係を明確に示すためである。後述する図３、図４、図５についても同様とする。
【００１８】
太陽光を受けて発電する太陽電池セル１は、隣接する太陽電池セル１’と導電性のタブ４１によって電気的に接続され、２または２以上の太陽電池セル１，１’が直列または並列に接続されてストリングス１１が形成される。ストリングス１１は、上部に配置されて透光性を有する水分・酸素遮断層７１と下部に配置されて電気的絶縁性を有するバックシート６１との間で、透光性を有する充填材５１により封止される。さらに、水分・酸素遮断層７１の上部に支柱８１を設け、この支柱８１の上部に透光性と機械的強度を有する板状の基材９１が固定されて、本実施の形態の太陽電池モジュールが構成される。
【００１９】
このように、水分・酸素遮断層７１をストリングス１１の上部に設けることにより、太陽電池セル１，１’やタブ４１に水分や酸素が浸入することを防止することができる。そのため、太陽電池セル１，１’とタブ４１とを腐食させたり、回路をショートさせたりすることや、太陽電池モジュールの発電効率の低下や、タブ４１の疲労破断を抑制することができる。
【００２０】
また、水分・酸素遮断層７１上に支柱８１を設け、１または複数の支柱８１の上に基材９１を固定することにより、熱膨張率の差により、基材９１と水分・酸素遮断層７１との間に熱収縮差が生じたとしても、間に設けられた支柱８１が傾いて熱収縮差を吸収することができる。そのため、太陽電池モジュール内部に応力が生じることを抑制し、タブ４１の疲労破断を抑制することができる。同時に、基材９１に衝撃が印加されても、支柱８１が衝撃を吸収して太陽電池セル１，１’に衝撃が伝わることを抑制し、曲げ応力が発生することを防止して、太陽電池セル１，１’の割れを防止することができる。
【００２１】
以上により、水分・酸素遮断層７１や支柱８１を設けることにより、太陽電池モジュールの軽量性を確保しながら、信頼性を高めることができる。
太陽電池セル１は、厚み０．２ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンなど結晶系太陽電池セルからなり、１辺が１２５ｍｍのほぼ正方形形状である。この太陽電池セル１内には、ｎ型半導体領域とｐ型半導体領域があり、ｎ型半導体領域とｐ型半導体領域との界面部分で半導体接合部が形成されている。太陽電池セル１としては、この他に単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非結晶シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善した構造、いわゆるＨＩＴ（Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  Ｔｈｉｎ−ｌａｙｅｒ）構造の太陽電池セルなどもこの発明に適用できる。
【００２２】
太陽電池セル１，１’のｎ型半導体領域の表面部分には、表面電極２１が形成されている。図１に示す通り、表面電極２１は、太陽電池セル１，１’の全長に渡り複数本設けられている。太陽電池セル１，１’の裏面側にも同様に裏面電極２２が形成されており、裏面電極２２も表面電極２１と同様、太陽電池セル１，１’の全長に渡り複数本設けられている。
【００２３】
太陽電池セル１の表面電極２１の表面には接着剤３１が塗布され、タブ４１が貼り付けられる。また、太陽電池セル１に隣接する太陽電池セル１’の裏面電極２２の表面にも接着剤３２が塗布され、タブ４１が貼り付けられ、タブ４１を介して太陽電池セル１と隣接する太陽電池セル１’を電気的に接続させる。複数の太陽電池セル１，１’は、複数列に直列または並列に接続されてなりストリングス１１を構成している。
【００２４】
前記ストリングス１１が充填材５１とともに水分・酸素遮断層７１とバックシート６１の間に封入される。このとき、太陽電池セル１の受光面側に水分・酸素遮断層７１が配置され、受光しない面側にバックシート６１が配置される。
【００２５】
水分・酸素遮断層７１は、透光性を有し、水分（水蒸気を含む）や酸素を遮断する機能を有するものであれば良く、特に限定されるものではないが、水分・酸素についてのガス透過率が低い材質が望ましい。太陽電池モジュールとしては、水蒸気透過度が１×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下、酸素透過度が１×１０−１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙ／ａｔｍ以下であることが望ましい。前記数値よりも水蒸気透過度や酸素透過度が高い場合は、高湿高温環境下にて透過した水分または酸素によってストリングス１１が酸化され、太陽電池セル１の効率低下やタブ４１の電気抵抗値上昇や破断といった不良を引き起こす。
【００２６】
また、水分・酸素遮断層７１の材質は、太陽電池セル１の材質と近しい熱膨張率であるものが好ましい。タブ４１にかかる熱伸縮を抑制するためである。材質としては、厚みに関わらず水蒸気透過度・酸素透過度が共に０であり透光性が高く、熱膨張率が低くかつ安価であるガラスが好適である。水分・酸素遮断層７１の厚さは、３０μｍ以上１．１ｍｍ以下のものが好適に用いられるが、薄い方がより軽量化の効果を得られる。水分・酸素遮断層７１に用いられるガラスを、イオン交換法などによる強化ガラスとすると、一般的なフロート板ガラスに比べ３〜５倍程度の強度を持つために強度を保ちつつ薄くして軽量化できるためにさらに好ましいが、高価であるため軽量化とはトレードオフとなる。
【００２７】
ここで、水分・酸素遮断層７１は、水分・酸素遮断機能のない材質と水分・酸素遮断機能のある材質を複数貼り合わせた膜でも良く、水分・酸素遮断機能のない材質の表面に水分・酸素遮断機能のあるコーティング層を設けた膜でも良い。
【００２８】
また、水分・酸素遮断機能は、単体の材質による機能でも良く、水分遮断機能のある材質と酸素遮断機能のある材質を複数貼り合わせて得た機能でも良く、片方の機能をもった材質の表面にもう一方の機能のあるコーティング層を設けても良い。
【００２９】
ただし、層数が増加するほど生産性は低下するため、水分・酸素遮断層７１は単一の材質が最も好ましく、次いでより少ない層数であることが好ましい。
コーティング層としては、スパッタリング法等によるＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物（ＩＴＯ）などが透光性と共に水分・酸素遮断機能を有するために好適に用いられる。
【００３０】
両面が共に受光面であるＨＩＴ構造においては、バックシート６１も水分・酸素遮断層７１とする。
続いて、水分・酸素遮断層７１の表面の少なくとも四隅に支柱８１を設け、支柱８１を介して基材９１を固定し、太陽電池モジュールが形成される。
【００３１】
基材９１の材質は、ストリングス１１を機械的に支持し、また外部からの衝突物などによる破壊から保護し、かつ太陽電池セル１の受光面側に設けられるので透光性が必要である他は、特に限定されるものではない。例えば、ポリカーボネートはガラスに比べて軽量であり、かつ樹脂材料の中では機械強度が高いために、好適に用いることができる。
【００３２】
支柱８１の太陽電池セル１，１’の受光面と平行な平面方向の断面積は、基材９１の熱伸縮をストリングス１１に伝えないように、水分・酸素遮断層７１および基材９１の面積に比べて小さいことが望ましいが、水分・酸素遮断層７１と基材９１とを固定してそれらがはがれないための接着面積が必要である。そのため、支柱８１の平面方向の断面積は、水分・酸素遮断層７１および基材９１の断面積の０．０１％以上５０％以下が好適であるが、小さいほどよく本発明の効果が得られる。
【００３３】
支柱８１の高さについては、高い方がより熱伸縮を吸収してタブ４１の疲労破断を抑制することができるため好ましい。太陽電池セル１と基材９１の材質の熱膨張率の差が大きいほど、もしくは太陽電池モジュールの面積が広いほど、もしくは太陽電池モジュールがおかれる環境の最大温度と最低温度の差が大きいほど、太陽電池モジュールの外周近傍における太陽電池セル１と基材９１との熱伸縮差は大きくなる。
【００３４】
そのため、支柱８１の高さは、支柱８１により太陽電池セル１と基材９１との熱伸縮差を吸収するため、熱伸縮差が最大となる太陽電池モジュールの四隅における太陽電池セル１と基材９１の太陽電池セル１，１’の受光面と平行な水平方向の熱伸縮差の長さよりも、支柱８１の高さの方が大きいことが好適である。支柱８１は高くなるほどタブ４１の疲労破断を抑制する効果が高くなるが、一方で太陽電池モジュール全体の厚みが増加する。そのため、タブ４１の疲労破断を抑制する効果と太陽電池モジュールの薄さとは、トレードオフとなる。
【００３５】
支柱８１の位置については、基材９１にかかる衝撃が太陽電池セル１に伝わるのを抑制するために、太陽電池モジュールの内、太陽電池セル１の存在しない場所の上に支柱８１が位置することが望ましい。縦横に行列状に配置された４枚の太陽電池セル１に囲まれた領域には、一般に１０ｍｍ角ほどの空間があるため、ここに支柱８１を設ける空間を十分に確保できる。また、ここに支柱８１が位置してもその影によって太陽電池セル１の出力低下への影響を与えない。ここに支柱８１を配置した例を図１に示す。
【００３６】
支柱８１の形状については、特に限定されず円柱などでもよいが、支柱８１を水分・酸素遮断層７１と基材９１との間で堅固に固定させるためには、支柱８１部分の面積を大きくとることが望ましいため、この四つ角部分の形状に合わせた四角柱等の形状が好ましい。
【００３７】
支柱８１の材質については、特に限定されるものではないが、基材９１の熱伸縮や落下物などによる衝撃をストリングス１１に伝えにくいように、低弾性率の材料が望ましい。例えばエポキシ系の樹脂が好適に用いられる。また、影によって太陽電池セル１の出力を低下させないように、支柱８１は透光性を有する材質であることが望ましい。
【００３８】
太陽電池モジュールの熱伸縮に縦横方向で差がある場合など、支柱８１の断面積・位置・形状・材質を場所により異なるものとすることにより、縦横方向の不均衡を補正することが可能である。
【００３９】
次に、この発明の太陽電池モジュールの製造方法の１例を図面に基づき説明する。
一般的な太陽電池モジュールの製造フロー図１０において、一般的な太陽電池モジュール用の基材１９１の代わりに水分・酸素遮断層７１によるラミネート工程までを行った後、図７に示す今回の発明による製造フロー追加部分を行う。以下にその一例を示す。図８（ａ）に図１におけるラミネート工程後のＡ−Ａ’断面図を示す。
（ステップ１）
水分・酸素遮断層７１上の太陽電池セル１の周囲の四つの角部分に、支柱８１を形成するためのＵＶ硬化性の樹脂８４を塗布する。ＵＶ硬化性の樹脂８４は反応前の流動体である。塗布の方法は、特に限定されないが、シリンジ９５からのディスペンスによるものが好適である。図８（ｂ）にこの工程後の図１におけるＡ−Ａ’断面図を示す。
（ステップ２）
一方、支柱８１の上方の離れた位置に基材９１を高さ方向に位置決め可能な上下機構９６に搭載させておく。搭載方法は、真空吸着が好適である。
（ステップ３）
続いて、支柱８１の上に基材９１を載せて貼り合わせるが、このとき水分・酸素遮断層７１と基材９１間のギャップを制御して一定に保つ。
【００４０】
続いて、ＵＶ照射機９７によりＵＶ光９８を照射させ、樹脂８４を硬化させて支柱８１を形成し、水分・酸素遮断層７１の上に支柱８１を介して基材９１を固定する。図８（ｃ）に以上の工程後の図１におけるＡ−Ａ’断面図を示す。
【００４１】
また、上下機構９６は基材９１を切り離した後に退避する。図８（ｄ）にこの工程後の図１におけるＡ−Ａ’断面図を示す。
（ステップ４）
最後に、加熱工程である。生産性向上のためには、支柱８１のＵＶ硬化反応だけによる固定化を行うのではなく、熱硬化反応を併用した機能を持つ支柱８１を用いることが好適である。すなわち、一旦支柱８１をＵＶ硬化反応により水分・酸素遮断層７１の上に支柱８１を介して基材９１が動かない程度まですばやく仮硬化させておき、その後、熱硬化反応により支柱８１を時間をかけて完全に硬化させるものである。例えば、前記仮硬化状態の太陽電池モジュールをカセットなどに複数枚まとめておき、その後、これらをバッチ式の熱硬化炉に投入して完全に固める方式や、ライン式の熱硬化炉に投入して完全に固める方式が好適である。以上により、迅速な生産が可能となる。
【００４２】
もしくは、支柱８１の材質は、削り出しや射出成型などによって単独の一つの部品として生成し、これを、接着剤などを用いて水分・酸素遮断層７１と基材９１の間に固定しても良い。また、基材９１の一部を柱状の突起物として生成したものを接着剤などを用いて水分・酸素遮断層７１の上に固定したものでもよく、水分・酸素遮断層７１の一部を柱状の突起物として生成したものに接着剤などを用いて基材９１を固定させてもよい。
【００４３】
熱硬化型の支柱８１もしくは支柱８１を固定する接着剤を用いる場合は、接着剤の反応温度が水分・酸素遮断層７１および基材９１の変質温度以下である必要がある。例えば基材９１がポリカーボネート樹脂の場合は、接着剤の反応温度は室温以上かつ１２０℃以下のものを使用する。
【００４４】
ここでは、水分・酸素遮断層７１の上に支柱８１を介して基材９１を上から貼り付けて生成したが、基材９１を下に置いて支柱８１を介して水分・酸素遮断層７１をその上に、つまり上下逆向きに生成してもよい。なお斜めや垂直において生成してもよいが、支柱８１や太陽電池モジュールを封止する封止材が垂れたり落下したりすることに留意する必要がある。
（実施の形態２）
実施の形態１においては、太陽電池セル１の角部の外側に、円柱や略正四角柱等の支柱８１を形成したが、実施の形態２においては、隣り合う２つの太陽電池セル１の隙間に断面が楕円や長方形等の長面の柱状の支柱８５を配置する。その他の形状および製造方法は実施の形態１の太陽電池モジュールと同様である。図３は本発明の実施の形態２における太陽電池モジュールの概略構造を示す平面図であり、その断面図は図２である。
【００４５】
このような形状の支柱８５を設けることによっても、実施の形態１と同様に、太陽電池セル１とタブ４１とを腐食させたり、回路をショートさせたりすることや、太陽電池モジュールの発電効率の低下や、タブ４１の疲労破断を抑制することができ、太陽電池セル１の割れを防止することができ、太陽電池モジュールの軽量性を確保しながら、信頼性を高めることができる。
【００４６】
隣り合う太陽電池セル１の隙間の幅は２ｍｍ程度であり実施の形態１に比べると幅が狭いが、各辺の長さは１２５ｍｍ程度であるため、支柱８５を生成するのに十分な面積を有する。図３ではタブ４１が通る隙間に支柱８５を形成しているが、タブ４１がない隙間に支柱８５を生成してもよい。各支柱８５は、太陽電池モジュール１の端から端まで連続した一本線状に形成してもよく、不連続な破線状に並べても良い。ストリングス１１と基材９１との熱伸縮が面内の縦横方向で差が大きな場合は、支柱８５の線幅や線間隔を制御することにより、熱膨張による伸縮変形の縦横差の補正が可能である。
（実施の形態３）
実施の形態２においては、縦横に配列された太陽電池セル１の周囲の４つの隙間の内、２つに支柱を設けたが、実施の形態３では、各太陽電池セル１の周囲の隙間に格子状に支柱８６を配置する。その他の形状および製造方法は実施の形態１，２の太陽電池モジュールと同様である。図４は本発明の実施の形態３における太陽電池モジュールの概略構造を示す平面図であり、その断面図は図２である。
【００４７】
このような形状の支柱８６を設けることによっても、実施の形態１，２と同様に、太陽電池セル１とタブ４１とを腐食させたり、回路ショートさせたりすることや、太陽電池モジュールの発電効率の低下や、タブ４１の疲労破断を抑制することができ、太陽電池セル１の割れを防止することができ、太陽電池モジュールの軽量性を確保しながら、信頼性を高めることができる。
【００４８】
各支柱８６は、太陽電池モジュールの端から端まで連続した一本線状でもよく、不連続な破線状に複数の支柱８６を並べても良い。一本線状であるとき、格子状の支柱８６によって水分・酸素遮断層７１と基材９１の間の空間８２は複数に分割された密閉空間となる。支柱８６の材質が、密閉空間内の限られた空気で十分に硬化可能である場合に実施可能である。支柱８６の接着面積を実施の形態２よりも確保したい場合は、実施の形態２の２倍の支柱接着面積が確保できる。また面内の縦横方向で支柱８６が対称形状であるために、ストリングス１１と基材９１との熱伸縮が縦横方向で差が小さな場合は、熱膨張による伸縮変形の縦横差も小さくなり、好ましい。
（実施の形態４）
実施の形態４における太陽光モジュールは、水分・酸素遮断層７１と基材９１との間を支柱で固定するのではなく、水分・酸素遮断層７１と基材９１との間の太陽電池モジュール外周部分を封止材８３により封止し、その中の空間に球状や柱状等のフィラー状の支柱８７を固定せずに封入するものである。つまり、支柱８７は水分・酸素遮断層７１および基材９１に分離可能に接触している。太陽電池セル１を３×２列に直列させたストリングス１１の例を図５に実施の形態４における太陽電池モジュールの概略構造を示す平面図として、図６に図５のＢ−Ｂ’断面図である実施の形態４における太陽電池モジュールの概略構造を示す断面図として示す。
【００４９】
このとき、フィラー状の支柱８７は太陽電池セル１の上面にもある場合は、影によって太陽電池セル１の出力を低下させないように、透光性を有することが望ましい。また、水分・酸素遮断層７１と基材９１との間のギャップを一定に保つために、硬いフィラー状の支柱８７の形状は球形もしくは直径と高さが等しい円柱形のものを用いるのがよい。フィラー状の支柱８７の直径と散布される密度は特に限定されるものではないが、例として直径２〜８ミクロン程度の球形のシリカである場合は、１平方ミリ当たり２０〜６０個程度が好適に用いられる。なお、このときフィラー状の支柱８７が空間内部で拡散集合し、空間内の一部においてギャップが保てなくならないように、空間には真空もしくは流動体で満たされてフィラー状の支柱８７が水分・酸素遮断層７１と基材９１間で圧縮力がかかった状態であることが望ましい。
【００５０】
実施の形態４における太陽電池モジュールの製造方法は、まず、水分・酸素遮断層７１の外周に切れ目なくＵＶ硬化樹脂の封止材８３を塗布し、封止材８３で囲まれた空間にフィラー状の支柱８７を散布する。これを真空チャンバーに入れ、上から基材９１を載せて貼り合わせ、封止材８３にＵＶ照射を行い封止材８３を硬化させてフィラー状の支柱８７を真空の空間に封止させる。または、フィラー状の支柱８７を流動体に混ぜたものを空間に満たしても良い。
【００５１】
また、これら実施の形態１〜４を複数合わせた形状でもよい。
例えば、実施の形態１〜２では空間８２は大気に開放された状態でもこの発明の効果であるタブ４１の疲労破断を防ぐことが可能ではあるが、これに実施の形態４の水分・酸素遮断層７１および基材９１の外周を封止材８７で密閉された状態にすると、雨や埃・菌類などが入り込んで受光面を遮光することによる出力低下を防ぐためさらに好ましい。密閉空間は空気で満たされていても良く、流動体で満たされていても良い。
【００５２】
また例えば、実施の形態１〜３の支柱の材質をＵＶ硬化樹脂と前記実施の形態４のフィラー状のものを混合したものとしても良い。この場合は、塗布後に高さ方向の位置決めによるギャップ制御していたものを、基材９１自身の自重などで基材９１を水分・酸素遮断層７１に押し付けることによってギャップ寸法をフィラーの直径寸法に制御できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、軽量性を確保しながら、信頼性を高めることができ、複数の太陽電池セルが電気的に接続される太陽電池モジュール及びその製造方法等に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１    太陽電池セル
１’    太陽電池セル
１１    ストリングス
２１    表面電極
２２    裏面電極
３１    接着剤
３２    接着剤
４１    タブ
５１    充填材
６１    バックシート
７１    水分・酸素遮断層
８１    支柱
８２    空間
８３    封止材
８４    樹脂
８５    支柱
８６    支柱
８７    支柱
９１    基材
９５    シリンジ
９６    上下機構
９７    ＵＶ照射機
９８    ＵＶ光
１０１    太陽電池セル
１０１’    太陽電池セル
１１１    ストリングス
１２１    表面電極
１２２    裏面電極
１３１    接着剤
１３２    接着剤
１４１    タブ
１５１    充填材
１６１    バックシート
１９１    基材
２５１    流動体
【図１】
2015103721.tif 000003
【図２】
2015103721.tif 000004
【図３】
2015103721.tif 000005
【図４】
2015103721.tif 000006
【図５】
2015103721.tif 000007
【図６】
2015103721.tif 000008
【図７】
2015103721.tif 000009
【図８】
2015103721.tif 000010
【図９】
2015103721.tif 000011
【図１０】
2015103721.tif 000012
【図１１】
2015103721.tif 000013