(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有し、前記主面上に配線材が接続される太陽電池セルと、
前記主面および前記配線材上に設けられる絶縁部材と、
前記絶縁部材上に設けられる取出し配線と、
前記取出し配線を外部接続するための端子ボックスが取り付けられる開口部を有し、前記主面、前記配線材、前記絶縁部材および前記取出し配線上に設けられる保護部材と、を備え、
前記絶縁部材は、
ポリエステル系樹脂で形成される第１絶縁層と、
ポリオレフィンあるいはＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）で形成され、前記第１絶縁層および前記取出し配線の間に設けられる第２絶縁層と、
ポリオレフィンあるいはＥＶＡで形成され、前記第１絶縁層および前記主面の間に設けられる第３絶縁層と、を含み、
前記第３絶縁層は、前記主面に直交する方向の厚さが前記第２絶縁層よりも大きい太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第３絶縁層は、前記主面に直交する方向の厚さが前記第２絶縁層の厚さの３／２倍以上である請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記第３絶縁層は、前記主面に直交する方向の厚さが前記配線材の厚さの１／２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】
前記取出し配線は、前記主面上において前記主面から離れて前記主面に平行な方向に延在する、請求項１から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】
主面を有し、前記主面上に配線材が接続される太陽電池セルと、前記主面および前記配線材上に設けられる絶縁部材と、前記絶縁部材上に設けられる取出し配線と、前記取出し配線上に設けられる封止部材と、前記封止部材上に設けられ、前記取出し配線を外部接続するための端子ボックスが取り付けられる開口部を有する保護部材と、を順に積層させることと、
前記太陽電池セルと前記保護部材の間をラミネートすることと、を備え、
前記絶縁部材は、ポリエステル系樹脂で形成される第１絶縁層と、ポリオレフィンあるいはＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）で形成され、前記第１絶縁層および前記取出し配線の間に設けられる第２絶縁層と、ポリオレフィンあるいはＥＶＡで形成され、前記第１絶縁層および前記主面の間に設けられる第３絶縁層と、を含み、
前記第３絶縁層は、前記主面に直交する方向の厚さが前記第２絶縁層よりも大きく、
前記積層させることは、前記第３絶縁層が前記主面側に位置するように、前記主面と前記取出し配線の間に前記絶縁部材を配置することを含む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、太陽電池モジュール、特に太陽電池セルに重ねられて設けられた配線層を備える太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールには、複数の太陽電池セルが配置される。複数の太陽電池セルの外周に沿って取出し配線が設けられると、発電に寄与しない非発電領域が形成されてしまい、太陽電池モジュールの単位面積あたりの発電量が低下する。単位面積あたりの発電量の低下を改善するために、太陽電池セルに重ねられるように取出し配線が設けられる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３００４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池セルと取出し配線とが重ねて設けられる場合、太陽電池セル上に設けられたタブ配線と取出し配線との接触を防止するための絶縁シートが間に挿入される。絶縁シートを間に挿入すると、絶縁シートによりタブ配線が押圧されて太陽電池セルに局所的な応力が加わるおそれがある。【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、信頼性の高い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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュールは、主面を有し、主面上に配線材が接続される太陽電池セルと、主面および配線材上に設けられる絶縁部材と、絶縁部材上に設けられる取出し配線と、を備える。絶縁部材は、ポリエステル系樹脂で形成される第１絶縁層と、ポリオレフィンあるいはＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）で形成され、第１絶縁層および取出し配線の間に設けられる第２絶縁層と、ポリオレフィンあるいはＥＶＡで形成され、第１絶縁層および主面の間に設けられる第３絶縁層と、を含む。第３絶縁層は、主面に直交する方向の厚さが第２絶縁層よりも大きい。【０００７】
本発明の別の態様は、太陽電池モジュールの製造方法である。この方法は、主面を有し、主面上に配線材が接続される太陽電池セルと、主面および配線材上に設けられる絶縁部材と、絶縁部材上に設けられる取出し配線と、取出し配線上に設けられる封止部材と、封止部材上に設けられる保護部材と、を順に積層させることと、太陽電池セルと保護部材の間をラミネートすることと、を備える。絶縁部材は、ポリエステル系樹脂で形成される第１絶縁層と、ポリオレフィンあるいはＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）で形成され、第１絶縁層および取出し配線の間に設けられる第２絶縁層と、ポリオレフィンあるいはＥＶＡで形成され、第１絶縁層および主面の間に設けられる第３絶縁層と、を含む。第３絶縁層は、主面に直交する方向の厚さが第２絶縁層よりも大きい。積層させることは、第３絶縁層が主面側に位置するように、主面と取出し配線の間に絶縁部材を配置することを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、太陽電池モジュールの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例に係る太陽電池モジュールの受光面側からの平面図である。
【図２】図１の太陽電池モジュールの裏面側からの平面図である。
【図３】図１の太陽電池モジュールのｙ軸に沿った断面図である。
【図４】図１の太陽電池モジュールのｘ軸に沿った部分断面図である。
【図５】図１の太陽電池モジュールの製造方法の第１工程を示す図である。
【図６】図１の太陽電池モジュールの製造方法の第２工程を示す図である。
【図７】図１の太陽電池モジュールの製造方法の第３工程を示す図である。
【図８】比較例に係る太陽電池モジュールの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数の太陽電池セルが配置された太陽電池モジュールに関する。各太陽電池セルの主面には、隣接した太陽電池セル間を接続するためのタブ配線が設けられる。また、複数の太陽電池セルにおいて発電した電力を外部に取り出すための取出し配線がタブ配線に重ねられて設けられる。タブ配線と取出し配線との接触を避けるために、絶縁部材が間に挿入される。さらに、太陽電池セルおよび取出し配線の上を覆う保護部材が設けられ、保護部材との間が封止部材により封止される。したがって、太陽電池セルの主面上にはタブ配線が設けられ、その上に絶縁部材、取出し配線、封止部材、保護部材が順に積層される。
【００１１】
本実施例では、絶縁部材が三層構造を有し、三層構造の中央部には、ポリエステル系樹脂で形成された第１絶縁層が配置され、それを挟むように第２絶縁層と第３絶縁層が配置される。第１絶縁層と第３絶縁層は、ポリオレフィンあるいはＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）にて形成される。第１絶縁層を形成するポリエステル系樹脂は、材料として硬くかつ強度に優れているが、融点が高いためにラミネート加工においても変形しにくく、接着力が十分でない。接着力を向上させるために、第２絶縁層と第３絶縁層が使用される。したがって、第２絶縁層および第３絶縁層は、接着層ということもできる。
【００１２】
ラミネート加工された太陽電池モジュールにおいて、主面上のタブ配線に第１絶縁層が接触したり、タブ配線の近傍に第１絶縁層が配置されたりすると、強度の高い第１絶縁層によりタブ配線が押圧され、タブ配線下において太陽電池セルに局所的な応力が加わるおそれがある。本実施例では、第１絶縁層を挟み込む第２絶縁層および第３絶縁層のうち、太陽電池セル側の第３絶縁層の厚さを、取出し配線側の第２絶縁層の厚さよりも大きくする。第３絶縁層の厚さを相対的に大きくすることで、第１絶縁層とタブ配線の接触を防いで太陽電池セルに局所的な応力が加わることを防ぐ。また、第２絶縁層の厚さを相対的に小さくすることで、太陽電池モジュール全体が厚くなることを防ぐ。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る太陽電池モジュール１００の受光面側からの平面図である。図２は、太陽電池モジュール１００の裏面側からの平面図である。図１に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直角座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、太陽電池モジュール１００の平面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、太陽電池モジュール１００の厚み方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。太陽電池モジュール１００を形成する２つの主面であって、かつｘ−ｙ平面に平行な２つの主面のうち、ｚ軸の正方向側に配置される主平面が受光面であり、ｚ軸の負方向側に配置される主平面が裏面である。以下では、ｚ軸の正方向側を「受光面側」とよび、ｚ軸の負方向側を「裏面側」とよぶ。
【００１４】
太陽電池モジュール１００は、太陽電池セル１０と総称される第１１太陽電池セル１０ａａ、・・・、第８４太陽電池セル１０ｈｄ、群間配線材１４、群端配線材１６、セル間配線材１８、導電材２０、取出し配線と総称される第１取出し配線３０、第２取出し配線３２、第１バイパスダイオード接続用配線４０、第２バイパスダイオード接続用配線４２を含む。第１非発電領域８０ａと第２非発電領域８０ｂは、ｙ軸方向において、複数の太陽電池セル１０を挟むように配置される。具体的には、第１非発電領域８０ａは、複数の太陽電池セル１０よりもｙ軸の正方向側に配置され、第２非発電領域８０ｂは、複数の太陽電池セル１０よりもｙ軸の負方向側に配置される。第１非発電領域８０ａ、第２非発電領域８０ｂ（以下、「非発電領域８０」と総称することもある）は、矩形状を有し、太陽電池セル１０を含まない。
【００１５】
複数の太陽電池セル１０のそれぞれは、入射する光を吸収して光起電力を発生する。太陽電池セル１０は、例えば、結晶系シリコン、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）またはインジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体材料によって形成される。太陽電池セル１０の構造は、特に限定されないが、ここでは、一例として、結晶シリコンとアモルファスシリコンとが積層されているとする。図１および図２では省略しているが、各太陽電池セル１０の受光面および裏面には、互いに平行にｘ軸方向に延びる複数のフィンガー電極と、複数のフィンガー電極に直交するようにｙ軸方向に延びる複数、例えば２本のバスバー電極とが備えられる。バスバー電極は、複数のフィンガー電極のそれぞれを接続する。
【００１６】
複数の太陽電池セル１０は、ｘ−ｙ平面上にマトリクス状に配列される。ここでは、ｘ軸方向に８つの太陽電池セル１０が並べられ、ｙ軸方向に４つの太陽電池セル１０が並べられる。ｙ軸方向に並んで配置される４つの太陽電池セル１０は、セル間配線材１８によって直列に接続され、１つの太陽電池群１２が形成される。例えば、第１１太陽電池セル１０ａａ、第１２太陽電池セル１０ａｂ、第１３太陽電池セル１０ａｃ、第１４太陽電池セル１０ａｄが接続されることによって、第１太陽電池群１２ａが形成される。他の太陽電池群１２、例えば、第２太陽電池群１２ｂから第８太陽電池群１２ｈも同様に形成される。その結果、８つの太陽電池群１２がｘ軸方向に平行に並べられる。
【００１７】
太陽電池群１２を形成するために、セル間配線材１８は、隣接した太陽電池セル１０のうちの一方の受光面側のバスバー電極と、他方の裏面側のバスバー電極とを接続する。例えば、第１１太陽電池セル１０ａａと第１２太陽電池セル１０ａｂとを接続するための２つのセル間配線材１８は、第１１太陽電池セル１０ａａの裏面側のバスバー電極と第１２太陽電池セル１０ａｂの受光面側のバスバー電極とを電気的に接続する。
【００１８】
７つの群間配線材１４のうちの３つが、第１非発電領域８０ａに配置され、残りの４つが、第２非発電領域８０ｂに配置される。７つの群間配線材１４のそれぞれは、ｘ軸方向に延びて、群端配線材１６を介して互いに隣接する２つの太陽電池群１２に電気的に接続される。例えば、第１太陽電池群１２ａの第２非発電領域８０ｂ側に位置する第１４太陽電池セル１０ａｄ、第２太陽電池群１２ｂの第２非発電領域８０ｂ側に位置する第２４太陽電池セル１０ｂｄのそれぞれは、群端配線材１６を介して群間配線材１４に電気的に接続される。さらに、群間配線材１４には、第１バイパスダイオード接続用配線４０、第２バイパスダイオード接続用配線４２が電気的に接続される。第１バイパスダイオード接続用配線４０、第２バイパスダイオード接続用配線４２については後述する。
【００１９】
ｘ軸方向の両端に位置する第１太陽電池群１２ａ、第８太陽電池群１２ｈには、導電材２０が接続される。第１太陽電池群１２ａに接続される導電材２０は、第１１太陽電池セル１０ａａの受光面側から第１非発電領域８０ａの方向に延びている。導電材２０には、正負一対の第１取出し配線３０、第２取出し配線３２がそれぞれ半田等の導電性接着剤によって接続されている。そのため、第１取出し配線３０は、導電材２０を介して、第１太陽電池群１２ａに電気的に接続され、第２取出し配線３２は、導電材２０を介して、第８太陽電池群１２ｈに電気的に接続される。
【００２０】
第１取出し配線３０は、導電材２０に半田接続された位置から、第１１太陽電池セル１０ａａの裏面側に延びている。また、第１取出し配線３０は、第１１太陽電池セル１０ａａの裏面側においてｙ軸の負方向に延びてからｘ軸の正方向に屈曲する。このようにして、第１取出し配線３０は、第１１太陽電池セル１０ａａ、第２１太陽電池セル１０ｂａ、第３１太陽電池セル１０ｃａ、第４１太陽電池セル１０ｄａの裏面側においてｘ軸に沿って配置される。その際、第１取出し配線３０は、第１１太陽電池セル１０ａａ、第２１太陽電池セル１０ｂａ、第３１太陽電池セル１０ｃａ、第４１太陽電池セル１０ｄａの裏面側に設けられた群端配線材１６、セル間配線材１８に対してｚ軸方向に離間する。なお、群端配線材１６、セル間配線材１８は、前述のタブ配線に相当する。第２取出し配線３２は、第８１太陽電池セル１０ｈａ、第７１太陽電池セル１０ｇａ、第６１太陽電池セル１０ｆａ、第５１太陽電池セル１０ｅａに対して同様に配置される。
【００２１】
次に、第１バイパスダイオード接続用配線４０、第２バイパスダイオード接続用配線４２の構成を説明する。２本の群端配線材１６は、第２太陽電池群１２ｂにおける第２１太陽電池セル１０ｂａの裏面側から第１非発電領域８０ａの方向に延びている。また、別の２本の群端配線材１６は、第３太陽電池群１２ｃにおける第３１太陽電池セル１０ｃａの受光面側から第１非発電領域８０ａの方向に延びている。群間配線材１４は、これら４本の群端配線材１６に半田等の導電性接着剤を用いて電気的に接続されている。第１バイパスダイオード接続用配線４０は、２本の群端配線材１６の間に配置され、群間配線材１４に半田等の導電性接着剤を用いて電気的に接続される。
【００２２】
第１バイパスダイオード接続用配線４０は、群間配線材１４に半田接続された位置から、第３１太陽電池セル１０ｃａの裏面側に延びている。また、第１バイパスダイオード接続用配線４０は、第３１太陽電池セル１０ｃａの裏面側においてｙ軸の負方向に延びてからｘ軸の正方向に屈曲する。このようにして、第１バイパスダイオード接続用配線４０は、第３１太陽電池セル１０ｃａ、第４１太陽電池セル１０ｄａの裏面側を第１取出し配線３０と平行にｘ軸に沿って配置される。第１バイパスダイオード接続用配線４０は、第１取出し配線３０と同様に、第３１太陽電池セル１０ｃａ、第４１太陽電池セル１０ｄａの裏面側に設けられた群端配線材１６、セル間配線材１８に対してｚ軸方向において離間する。第２バイパスダイオード接続用配線４２は、第６１太陽電池セル１０ｆａ、第５１太陽電池セル１０ｅａに対して同様に配置される。
【００２３】
図３は、太陽電池モジュール１００のｙ軸に沿った断面図であり、図１のＡ−Ａ’断面図である。太陽電池モジュール１００は、太陽電池セル１０と総称される第１１太陽電池セル１０ａａ、第１２太陽電池セル１０ａｂ、第１３太陽電池セル１０ａｃ、第１４太陽電池セル１０ａｄ、群間配線材１４、群端配線材１６、セル間配線材１８、導電材２０、封止部材５０と総称される第１封止部材５０ａ、第２封止部材５０ｂ、保護部材５２と総称される第１保護部材５２ａ、第２保護部材５２ｂ、絶縁部材５４、端子ボックス５６を含む。図３の上側が裏面側に相当し、下側が受光面側に相当する。
【００２４】
第１保護部材５２ａは、太陽電池モジュール１００の受光面側に配置されており、太陽電池モジュール１００の受光面を保護する。第１保護部材５２ａには、透光性および遮水性を有するガラス、透光性プラスチック等が使用され、矩形板状に形成される。第１封止部材５０ａは、第１保護部材５２ａの裏面側に積層される。第１封止部材５０ａは、第１保護部材５２ａと太陽電池セル１０との間に配置されて、これらを接着する。第１封止部材５０ａとして、例えば、ＥＶＡ、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ポリイミド等の樹脂フィルムのような熱可塑性樹脂が使用される。なお、熱硬化性樹脂が使用されてもよい。第１封止部材５０ａは、透光性を有するとともに、第１保護部材５２ａにおけるｘ−ｙ平面と略同一寸法の面を有する矩形状のシート材によって形成される。
【００２５】
第２封止部材５０ｂは、第１封止部材５０ａの裏面側に積層される。第２封止部材５０ｂは、第１封止部材５０ａとの間で、複数の太陽電池セル１０、セル間配線材１８等を封止する。第２封止部材５０ｂは、第１封止部材５０ａと同様のものを用いることができる。また、ラミネート・キュア工程における加熱によって、第２封止部材５０ｂは第１封止部材５０ａと一体化されていてもよい。
【００２６】
第２保護部材５２ｂは、第２封止部材５０ｂの裏面側に積層される。第２保護部材５２ｂは、バックシートとして太陽電池モジュール１００の裏面側を保護する。第２保護部材５２ｂとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）等の樹脂フィルム、アルミニウム（Ａｌ）箔を樹脂フィルムで挟んだ構造を有する積層フィルムなどが使用される。第２保護部材５２ｂには、ｚ方向に貫通した開口部（図示せず）が設けられる。
【００２７】
端子ボックス５６は、直方体状に形成され、第２保護部材５２ｂの開口部（図示せず）を覆うように、第２保護部材５２ｂの裏面側から、シリコーンなどの接着剤を使用して接着される。正負一対の第１取出し配線３０、第２取出し配線３２と、第１バイパスダイオード接続用配線４０、第２バイパスダイオード接続用配線４２は、端子ボックス５６に格納されているバイパスダイオード（不図示）に導かれている。ここで端子ボックス５６は、第２保護部材５２ｂ上において、第４１太陽電池セル１０ｄａ、第５１太陽電池セル１０ｅａにオーバーラップする位置に配置される。太陽電池モジュール１００の周囲には、アルミニウム（Ａｌ）等からなるフレーム枠が取り付けられてもよい。
【００２８】
前述のごとく、第１取出し配線３０は、第１１太陽電池セル１０ａａの裏面側に設けられたセル間配線材１８に対してｚ軸方向に離間する。このような構成において、第１取出し配線３０とセル間配線材１８との接触を防止するために、これらの間には、絶縁部材５４が挿入される。絶縁部材５４の構造については後述する。なお、絶縁部材５４は、図２において、第１１太陽電池セル１０ａａ、第２１太陽電池セル１０ｂａ、第３１太陽電池セル１０ｃａ、第４１太陽電池セル１０ｄａと、第１取出し配線３０、第１バイパスダイオード接続用配線４０との重複部分を覆うことが可能なｘ−ｙ平面のサイズを有する。また、図２における第２取出し配線３２、第２バイパスダイオード接続用配線４２に対しても、別の絶縁部材５４が挿入される。なお、絶縁部材５４と別の絶縁部材５４が一体化されていてもよい。
【００２９】
図４は、太陽電池モジュール１００のｘ軸に沿った部分断面図であり、図１のＢ−Ｂ’断面図である。太陽電池モジュール１００は、太陽電池セル１０、群端配線材１６と総称される第１群端配線材１６ａ、第２群端配線材１６ｂ、セル間配線材１８と総称される第１セル間配線材１８ａ、第２セル間配線材１８ｂ、封止部材５０と総称される第１封止部材５０ａ、第２封止部材５０ｂ、保護部材５２と総称される第１保護部材５２ａ、第２保護部材５２ｂ、絶縁部材５４を含む。絶縁部材５４は、第１絶縁層５４ａ、第２絶縁層５４ｂ、第３絶縁層５４ｃを有する。
【００３０】
群端配線材１６は、太陽電池セル１０の受光面上に接着され、受光面上のバスバー電極（図示せず）と接続される。同様に、セル間配線材１８は、太陽電池セル１０の裏面上に接着され、裏面上のバスバー電極（図示せず）と接続される。群端配線材１６およびセル間配線材１８は、樹脂接着剤を硬化させた接着層により太陽電池セル１０の主面に接着され、例えば、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、ウレタン樹脂などの接着性を有する熱硬化性の樹脂材料が用いられる。
【００３１】
絶縁部材５４は、第１絶縁層５４ａ、第２絶縁層５４ｂ、第３絶縁層５４ｃの３層がｚ軸方向に重ねられて構成される。絶縁部材５４は、太陽電池セル１０と第１取出し配線３０との間に挿入され、第３絶縁層５４ｃが太陽電池セル１０側に配置され、第２絶縁層５４ｂが第１取出し配線３０側に配置される。そのため、太陽電池セル１０の上に第３絶縁層５４ｃが積層され、第３絶縁層５４ｃの上に第１絶縁層５４ａが積層され、第１絶縁層５４ａの上に第２絶縁層５４ｂが積層される。
【００３２】
第１絶縁層５４ａは、ポリエステル系樹脂で形成される。ポリエステル系樹脂の一例は、ＰＥＴである。第２絶縁層５４ｂおよび第３絶縁層５４ｃは、ポリオレフィン系樹脂あるいはＥＶＡで形成される。第２絶縁層５４ｂおよび第３絶縁層５４ｃは、同一の材料で形成されてもよいし、別の材料で形成されてもよい。
【００３３】
ポリエステル系樹脂は、材料として硬くかつ強度に優れているが、融点が高いためにラミネート加工において変形しにくい。そのため、セル間配線材１８と第１取出し配線３０との間に、第１絶縁層５４ａだけを挿入する場合、セル間配線材１８と第１取出し配線３０は十分に絶縁されるが、十分に接着されない。そこで、接着力を向上させるために、第２絶縁層５４ｂと第３絶縁層５４ｃが使用され、これらが第１絶縁層５４ａを両面から挟むようにして絶縁部材５４が構成される。
【００３４】
各絶縁層は、太陽電池セル１０と第１取出し配線３０の間の絶縁を確保できる程度の厚さを有するとともに、太陽電池モジュール１００全体の厚さを薄くできるような厚さを有することが望ましい。また、第３絶縁層５４ｃは、セル間配線材１８と第１絶縁層５４ａの接触を防ぐことができるように、他の絶縁層よりも相対的に厚いことが望ましい。セル間配線材１８と第１絶縁層５４ａの接触を防ぐことができる厚さは、発明者らの知見により、セル間配線材１８の厚さの約１／２以上であることが分かっている。また、第３絶縁層５４ｃをセル間配線材１８の厚さと同程度以上とすることで、ラミネート加工の際に、セル間配線材１８の直上において第１絶縁層５４ａが第１取出し配線３０側に突出してしまう影響を抑えることができる。例えば、セル間配線材１８の厚さが、２００μｍ〜３００μｍ程度である場合、第３絶縁層５４ｃは、１００μｍ〜５００μｍ程度の厚さを有すればよく、好ましくは、２００μｍ〜３００μｍ程度の厚さを有すればよい。
【００３５】
一方、第１絶縁層５４ａは、３０μｍ〜２００μｍ程度の厚さを有し、好ましくは、５０μ〜１５０μｍ程度の厚さを有する。第２絶縁層５４ｂは、３０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有し、好ましくは、５０μｍ〜１００μｍ程度の厚さを有する。したがって、第２絶縁層５４ｂの厚さは、第３絶縁層５４ｃよりも小さい。
【００３６】
このように、第３絶縁層５４ｃの厚さを大きくして太陽電池セル１０と第１絶縁層５４ａの距離を大きくすることで、平坦な形状を有する第１取出し配線３０に沿って第１絶縁層５４ａの形状を平坦化することができる。これにより、第１絶縁層５４ａが太陽電池セル１０のセル間配線材１８に接触する影響を抑えることができる。また、第３絶縁層５４ｃを薄くすることにより、絶縁部材５４の全体としての厚みの増加を抑制することができる。
【００３７】
なお、以上の説明において、第１取出し配線３０が、第２取出し配線３２、第１バイパスダイオード接続用配線４０、第２バイパスダイオード接続用配線４２であってもよい。また、裏面側にセル間配線材１８が配置され、受光面側に群端配線材１６が配置されているが、裏面側に群端配線材１６、導電材２０が配置されてもよく、受光面側にセル間配線材１８、導電材２０が配置されてもよい。
【００３８】
以下では、太陽電池モジュール１００の製造方法について説明する。
【００３９】
図５は、太陽電池モジュール１００の製造方法の第１工程を示す図である。まず、太陽電池セル１０を用意し、セル間配線材１８を接着するための接着剤を太陽電池セル１０の表面に塗布する。次に、セル間配線材１８をバスバー電極の上に配置し、加熱によって接着剤を硬化させる。これにより、接着剤が硬化して樹脂層となり、セル間配線材１８が太陽電池セル１０の裏面に接着される。同様にして、群端配線材１６が太陽電池セル１０の受光面に接着される。太陽電池セル１０の裏面側には、第１取出し配線３０が設けられる。
【００４０】
図６は、太陽電池モジュール１００の製造方法の第２工程を示す図である。第１取出し配線３０と、太陽電池セル１０との間に、絶縁部材５４が挿入される。絶縁部材５４は、第１絶縁層５４ａの厚さｔ１が３０μｍ〜２００μｍ程度であり、第２絶縁層５４ｂの厚さｔ２が３０μｍ〜１５０μｍ程度であり、第３絶縁層５４ｃの厚さｔ３が１００μｍ〜５００μｍ程度である。また、第３絶縁層５４ｃの厚さｔ３は、第２絶縁層５４ｂの厚さｔ２の１．５倍〜３倍程度となるように厚さが定められる。なお、絶縁部材５４を配置する際、第２絶縁層５４ｂが第１取出し配線３０側に向けられ、第３絶縁層５４ｃが太陽電池セル１０側に向けられる。
【００４１】
図７は、太陽電池モジュール１００の製造方法の第３工程を示す図である。第２封止部材５０ｂが、第１取出し配線３０の裏面側に積層される。また、第２保護部材５２ｂが、第２封止部材５０ｂの裏面側に積層される。同様に、太陽電池セル１０の受光面側にも第１封止部材５０ａおよび第１保護部材５２ａが積層されて、積層体が形成される。
【００４２】
これに続いて、積層体に対して、ラミネート・キュア工程がなされる。この工程では、積層体を減圧下で加圧することによって、積層体から空気を抜き、加熱して、積層体を一体化する。前述のごとく、ラミネート・キュア工程における真空ラミネートでは、温度が１５０℃程度に設定される。さらに、第２保護部材５２ｂに対して、端子ボックス５６が接着剤にて取り付けられる。これにより、図４に示す太陽電池モジュール１００ができあがる。
【００４３】
図８は、比較例に係る太陽電池モジュール２００を示す部分断面図であり、図４に示す部分断面図に対応する。比較例においては、絶縁部材１５４を構成する第１絶縁層１５４ａ、第２絶縁層１５４ｂ、第３絶縁層１５４ｃの厚さの比が異なる点で上述の実施例と相違する。比較例においては、第３絶縁層１５４ｃの厚さが小さいため、セル間配線材１８の角部１９が第１絶縁層１５４ａに接触しており、第１絶縁層１５４ａによって角部１９が押圧されている。そうすると、セル間配線材１８の直下において局所的な応力が加わり、太陽電池セル１０の損傷につながるおそれが生じる。また、第２絶縁層１５４ｂの厚さが大きいため、セル間配線材１８の影響を受けて第１絶縁層１５４ａが変形し、セル間配線材１８の箇所において第１絶縁層１５４ａが第１取出し配線３０へ向かって突出してしまう。その結果、絶縁部材１５４の全体としての厚さが大きくなってしまう。
【００４４】
一方、本実施例によれば、太陽電池セル１０に接着される第３絶縁層５４ｃの厚さを相対的に大きくすることで、強度の高い第１絶縁層５４ａによってセル間配線材１８が押圧される影響を低減することができる。より具体的には、第３絶縁層５４ｃの厚さを大きくすることにより、ラミネート加工時において、セル間配線材１８の影響による第１絶縁層５４ａの変形を抑制し、第１取出し配線３０に沿って第１絶縁層５４ａを平坦化させることができる。これにより、第３絶縁層５４ｃを緩衝層として機能させて、太陽電池セル１０に局所的に加わる応力を低減させることができる。したがって、本実施例によれば、信頼性の高い太陽電池モジュール１００とすることができる。
【００４５】
また、本実施例によれば、第１取出し配線３０に接着される第２絶縁層５４ｂの厚さを相対的に小さくすることで、絶縁部材５４の全体としての厚さの増加を抑制できる。これにより、太陽電池モジュール１００の薄型化を実現できる。
【００４６】
本実施例によれば、太陽電池モジュール１００の外部へ電力を取り出すための第１取出し配線３０および第２取出し配線３２が太陽電池セル１０の裏面上において、裏面から離れて裏面に沿った方向に延在している。つまり、第１取出し配線３０および第２取出し配線３２が非発電領域８０を避けて設けられる。そのため、太陽電池モジュール１００全体において占める非発電領域８０の相対的な面積を小さくし、単位面積あたりの発電量の低下を改善することができる。
【００４７】
以上、本発明について実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４８】
本実施例の概要は、次の通りである。本発明のある態様の太陽電池モジュール１００は、
主面を有し、主面上に配線材（群端配線材１６、セル間配線材１８）が接続される太陽電池セル１０と、
主面および配線材上に設けられる絶縁部材５４と、
絶縁部材５４上に設けられる取出し配線（第１取出し配線３０、第２取出し配線３２）と、を備え、
絶縁部材５４は、
ポリエステル系樹脂で形成される第１絶縁層５４ａと、
ポリオレフィンあるいはＥＶＡで形成され、第１絶縁層５４ａおよび取出し配線の間に設けられる第２絶縁層５４ｂと、
ポリオレフィンあるいはＥＶＡで形成され、第１絶縁層５４ａおよび主面の間に設けられる第３絶縁層５４ｃと、を含み、
第３絶縁層５４ｃは、主面に直交する方向の厚さが第２絶縁層５４ｂよりも大きい。
【００４９】
第３絶縁層５４ｃは、主面に直交する方向の厚さが第２絶縁層５４ｂの厚さの３／２倍以上であってもよい。
【００５０】
第３絶縁層５４ｃは、主面に直交する方向の厚さが配線材の厚さの１／２倍以上であってもよい。
【００５１】
取出し配線は、主面上において主面から離れて主面に平行な方向に延在してもよい。
【００５２】
本発明の別の態様は太陽電池モジュール１００の製造方法である。この方法は、
主面を有し、主面上に配線材（群端配線材１６、セル間配線材１８）が接続される太陽電池セル１０と、主面および配線材上に設けられる絶縁部材５４と、絶縁部材５４上に設けられる取出し配線（第１取出し配線３０、第２取出し配線３２）と、取出し配線上に設けられる封止部材（第２封止部材５０ｂ）と、封止部材上に設けられる保護部材（第２保護部材５２ｂ）と、を順に積層させることと、
太陽電池セル１０と保護部材の間をラミネートすることと、を備え、
絶縁部材５４は、ポリエステル系樹脂で形成される第１絶縁層５４ａと、ポリオレフィンあるいはＥＶＡで形成され、第１絶縁層５４ａおよび取出し配線の間に設けられる第２絶縁層５４ｂと、ポリオレフィンあるいはＥＶＡで形成され、第１絶縁層５４ａおよび主面の間に設けられる第３絶縁層５４ｃと、を含み、
第３絶縁層５４ｃは、主面に直交する方向の厚さが第２絶縁層５４ｂよりも大きく、
積層させることは、第３絶縁層５４ｃが主面側に位置するように、主面と取出し配線の間に絶縁部材５４を配置することを含む。
【符号の説明】
【００５３】
１０  太陽電池セル、  １６  群端配線材、  １８  セル間配線材、  ３０  第１取出し配線、  ３２  第２取出し配線、５０ａ  第１封止部材、  ５０ｂ  第２封止部材、  ５２ａ  第１保護部材、  ５２ｂ  第２保護部材、  ５４  絶縁部材、  ５４ａ  第１絶縁層、  ５４ｂ  第２絶縁層、  ５４ｃ  第３絶縁層、  １００  太陽電池モジュール。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によれば、太陽電池モジュールの信頼性を高めることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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