(57)【要約】  屈曲形状等を有する表面側透明保護部材を用いても、裏面側保護シート部材に皺が生じにくい太陽電池モジュールの製造方法を提供する。  第１の主面１１及び第２の主面１２を有し、少なくとも第１の主面１１の表面積が第１の主面１１の投影面積より大きい表面側透明保護部材１０と、第３の主面２１及び第４の主面２２を有する裏面側保護シート部材２０とを準備する工程と、表面側透明保護部材１０の第２の主面１２と、裏面側保護シート部材２０の第３の主面２１との間に、太陽電池セル３１を配置し、太陽電池セル３１を充填材層３０中に封止する工程とを備え、裏面側保護シート部材２０の熱収縮率が１％以上であるか、破断伸度が３００％以上である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の主面及び第２の主面を有し、少なくとも前記第１の主面の表面積が前記第１の主面の投影面積より大きい表面側透明保護部材と、第３の主面及び第４の主面を有する裏面側保護シート部材とを準備する工程と、
前記表面側透明保護部材の前記第２の主面と、前記裏面側保護シート部材の前記第３の主面との間に、太陽電池セルを配置し、前記太陽電池セルを充填材層中に封止する工程とを備え、
前記裏面側保護シート部材の熱収縮率が、１％以上である、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記太陽電池セルを前記充填材層に封止する工程は、前記表面側透明保護部材、前記太陽電池セル、前記裏面側保護シート部材を積層したものを加熱・加圧する工程を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記表面側透明保護部材、前記太陽電池セル、前記裏面側保護シート部材を積層したものを加熱・加圧する工程において、前記裏面側保護シート部材は、第３の主面及び第４の主面の少なくとも一方の表面積が１％以上収縮する、請求項２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記裏面側保護シート部材の厚みが、１３０μｍ以上である、請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
第１の主面及び第２の主面を有し、少なくとも前記第１の主面の表面積が前記第１の主面の投影面積より大きい表面側透明保護部材と、第３の主面及び第４の主面を有する裏面側保護シート部材とを準備する工程と、
前記表面側透明保護部材の前記第２の主面と、前記裏面側保護シート部材の前記第３の主面との間に、太陽電池セルを配置し、前記太陽電池セルを充填材層中に封止する工程とを備え、
前記裏面側保護シート部材の破断伸度が、３００％以上である、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、太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面でない形状を有する透明保護部材を用いた和瓦タイプの太陽電池モジュールが提案されている（特許文献１）。また、平面でない形状を有する透明保護部材を用いた太陽電池モジュールとして、無人航空機の翼に設置する太陽電池モジュールも検討されている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５３４４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】A SOLAR MODULE FABRICATION PROCESS FOR HALE SOLAR ELECTRIC UAVs, First WCPEC;Dec. 5-9, 1994;Hawaii
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、太陽電池モジュールは、表面側透明保護部材と裏面側保護シート部材の間に太陽電池セルを配置し、太陽電池セルを充填材層中に封止することにより作製されている。表面側透明保護部材の厚みが裏面側保護シートの厚みより大きい場合であって、表面側透明保護部材として主面の表面積が投影面積より大きいもの、例えば、屈曲形状のような平面でない形状を有するものを用いた場合、裏面側保護シート部材に皺が生じやすいという問題があった。【０００６】
本発明の目的は、対向する主面の表面積が異なる表面側透明保護部材を用いても、裏面側保護シート部材に皺が生じにくい太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の太陽電池モジュールの第１の製造方法は、第１の主面及び第２の主面を有し、少なくとも前記第１の主面の表面積が前記第１の主面の投影面積より大きい表面側透明保護部材と、第３の主面及び第４の主面を有する裏面側保護シート部材とを準備する工程と、前記表面側透明保護部材の前記第２の主面と、前記裏面側保護シート部材の前記第３の主面との間に、太陽電池セルを配置し、前記太陽電池セルを充填材層中に封止する工程とを備え、前記裏面側保護シート部材の熱収縮率が、１％以上である。【０００８】
本発明の太陽電池モジュールの第２の製造方法は、第１の主面及び第２の主面を有し、少なくとも前記第１の主面の表面積が前記第１の主面の投影面積より大きい表面側透明保護部材と、第３の主面及び第４の主面を有する裏面側保護シート部材とを準備する工程と、前記表面側透明保護部材の前記第２の主面と、前記裏面側保護シート部材の前記第３の主面との間に、太陽電池セルを配置し、前記太陽電池セルを充填材層中に封止する工程とを備え、前記裏面側保護シート部材の破断伸度が、３００％以上である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、裏面側保護シート部材に皺が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１及び第３の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。
【図２】図２は、第１及び第３の実施形態における表面側透明保護部材の第１の主面を示す投影図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図３】図３は、第２及び第４の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。
【図４】図４は、第２及び第４の実施形態における表面側透明保護部材の第１の主面を示す投影図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、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場合がある。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。図１に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１においては、ｚ方向に突出し、ｘ方向に沿って屈曲した形状を有する表面側透明保護部材１０が用いられている。表面側透明保護部材１０は、受光面となる第１の主面１１と裏面となる第２の主面１２を有している。第１の主面１１と第２の主面１２とは、互いに対向している。
【００１３】
図２は、第１の実施形態における表面側透明保護部材１０の第１の主面１１を示す投影図（ａ）及び側面図（ｂ）である。図２（ａ）は、表面側透明保護部材１０の第１の主面１１の投影面積を示しており、表面側透明保護部材１０の第１の主面１１の表面積は、投影面積よりも大きくなっている。本実施形態において、第１の主面１１と第２の主面１２は、ほぼ同様の屈曲形状を有している。本実施形態において、表面側透明保護部材１０の第１の主面１１の表面積は、第２の主面１２の表面積より大きい形状である。また、表面側透明保護部材１０は、図２に示すｘ方向の両端部において、第１の主面１１（第２の主面１２）の一方の端部の接線と、第１の主面１１（第２の主面１２）の他方の端部の接線とが一致せず、それぞれの接線の傾きが異なる形状である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール１においては、表面側透明保護部材１０の屈曲形状を有する第２の主面１２と、裏面側保護シート部材２０の第３の主面２１との間に、充填材層３０が設けられている。充填材層３０中には、太陽電池セル３１が封止されている。各太陽電池セル３１は、配線材３２により電気的に接続されている。裏面側保護シート部材２０は、第３の主面２１及び第４の主面２２を有しており、第３の主面２１と第４の主面２２とは、互いに対向している。
【００１５】
表面側透明保護部材１０は、例えば、ガラス板や、アクリル板及びポリカーボネート板などの透明樹脂基板などから構成することができる。充填材層３０は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの架橋性樹脂や、ポリオレフィンなどの非架橋性樹脂などから構成することができる。
【００１６】
本実施形態において、裏面側保護シート部材２０は、熱収縮率が１％以上であるシート部材から構成される。このようなシート部材としては、一般に、樹脂からなるシート部材が用いられる。シート部材の熱収縮率は、以下の方法により測定される。ＪＩＳ−Ｃ−２１５１及びＡＳＴＭＤＤ−１２０４の規格に準ずる方法では、まず、測定対象の試験片を準備し、加熱する前の試験片の長さを測定する。試験前の試験片の長さはＬｏとする。ＪＩＳ−Ｃ−２１５１の規格に準ずる方法では、代表的な試験片の寸法として１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさが示されている。次に、試験片を熱風循環式の恒温槽内に、規定する時間及び温度で無荷重の状態で吊り下げる。次に、室温まで冷却した後、試験片の長さを測定する。試験片の長さは、初めのステップで測定したときと同じ部分を測定する。試験後の試験片の長さはＬとする。試験前の試験片の長さＬｏと試験後の試験片の長さＬとから、寸法変化率を算出して、熱収縮率の値が得られる。寸法変化率は、（Ｌｏ−Ｌ）／Ｌｏ×１００の式から求めることができる。
【００１７】
裏面側保護シート部材２０の熱収縮率の上限値は、特に限定されるものではないが、一般には、２．０％以下であることが好ましい。
【００１８】
熱収縮率が１％以上であるシート部材としては、熱収縮させる前のシート部材が挙げられる。一般に、太陽電池モジュールに用いる裏面側保護シート部材としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などの樹脂シートが用いられている。太陽電池モジュールの作製においては、表面側透明保護部材１０の上に、充填材層３０となる架橋性樹脂または非架橋性樹脂のシートを積層し、その上に配線材３２により電気的に接続された複数の太陽電池セル３１を配置した。その上に充填材層３０となる架橋性樹脂または非架橋性樹脂のシートおよび裏面側保護シート部材２０を積層した後、加圧・加熱する。
【００１９】
この加熱の工程で、樹脂シートが熱収縮しないように、従来、裏面側保護シート部材として用いる樹脂シートは、予め加熱して熱収縮させている。本実施形態では、このような樹脂シートを、予め加熱せず、熱収縮前の状態で用いることができる。したがって、本実施形態では、裏面側保護シート部材２０として、熱収縮前の、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などの樹脂シートを用いることができる。但し、これらの樹脂シートに限定されるものではなく、熱収縮率が１％以上であれば、他のシート部材も用いることができる。
【００２０】
裏面側保護シート部材２０として、熱収縮前のＰＥＴ樹脂シート（熱収縮率１．７％、厚み１３０μｍ）を用いて、本実施形態の太陽電池モジュールを作製した。具体的には、第１の主面１１の表面積が投影面積の１．００７倍であるガラス板からなる表面側透明保護部材１０を用い、この上に充填材層３０を形成するように、各部材を順次積層した。その後、その上に上記の裏面側保護シート部材２０を積層し、加圧・加熱した。加熱温度は、１２０℃であった。その結果、裏面側保護シート部材２０には、ほとんど皺が発生しなかった。裏面側保護シート部材２０を加熱する際に、裏面側保護シート部材２０が熱収縮して、裏面側保護シート部材２０の第３の主面２１及び第４の主面２２の少なくとも一方の表面積が約１．７％収縮することにより、裏面側保護シート部材２０に皺が発生するのを抑制することができたと考えられる。
【００２１】
比較として、予め熱収縮させたＰＥＴ樹脂シート（熱収縮率約０％、厚み１３０μｍ）を用いて、上記実施形態と同様にして、比較例の太陽電池モジュールを作製した。その結果、裏面側保護シート部材２０に、多数の皺が発生した。
【００２２】
裏面側保護シート部材２０の厚みは、１００〜３５０μｍの範囲内であることが好ましく、皺をより発生しにくくする観点からは、１３０〜２１０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００２３】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。図３に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール２においては、ｚ方向に突出した形状を有する表面側透明保護部材１０が用いられている。表面側透明保護部材１０は、受光面となる第１の主面１１と裏面となる第２の主面１２を有している。第１の主面１１と第２の主面１２とは、互いに対向している。
【００２４】
図４は、第２の実施形態における表面側透明保護部材１０の第１の主面１１を示す投影図（ａ）及び側面図（ｂ）である。図４（ａ）は、表面側透明保護部材１０の第１の主面１１の投影面積を示しており、表面側透明保護部材１０の第１の主面１１の表面積は、投影面積よりも大きくなっている。本実施形態において、第１の主面１１と第２の主面１２は、ほぼ同様の屈曲形状を有している。
【００２５】
本実施形態における表面側透明保護部材１０の第１の主面１１の表面積と投影面積の比率も、第１の実施形態と同様であることが好ましい。
【００２６】
図３に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール２においても、第１の実施形態と同様に、表面側透明保護部材１０の屈曲形状を有する第２の主面１２と、裏面側保護シート部材２０の第３の主面２１との間に、充填材層３０が設けられている。
【００２７】
本実施形態における裏面側保護シート部材２０及び表面側透明保護部材１０としては、第１の実施形態における裏面側保護シート部材２０及び表面側透明保護部材１０と同様のものを用いることができる。
【００２８】
裏面側保護シート部材２０として、熱収縮前のＰＥＴ樹脂シート（熱収縮率１．７％、厚み１３０μｍ）を用いて、本実施形態の太陽電池モジュールを作製した。具体的には、第１の主面１１の表面積が投影面積の１．００７倍であるガラス板からなる表面側透明保護部材１０を用い、この上に充填材層３０となる架橋性樹脂または非架橋性樹脂のシートを積層し、その上に配線材３２により電気的に接続された複数の太陽電池セル３１を配置した。その後、その上に充填材層３０となる架橋性樹脂または非架橋性樹脂のシートおよび上記の裏面側保護シート部材２０を積層し、加圧・加熱した。加熱温度は、１２０℃であった。その結果、裏面側保護シート部材２０には、ほとんど皺が発生しなかった。
【００２９】
比較として、予め熱収縮させたＰＥＴ樹脂シート（熱収縮率約０％、厚み１３０μｍ）を用いて、上記実施形態と同様にして、比較例の太陽電池モジュールを作製した。その結果、裏面側保護シート部材２０に、多数の皺が発生した。
【００３０】
（第３の実施形態）
本実施形態は、裏面側保護シート部材２０として、破断伸度が３００％以上であるシート部材を用いること以外は、第１の実施形態と同様である。したがって、本実施形態の太陽電池モジュールは、図１に示す模式的断面図で表される。
【００３１】
本実施形態において、裏面側保護シート部材２０は、破断伸度が３００％以上であるシート部材から構成される。このようなシート部材としては、一般に、樹脂からなるシート部材が用いられる。シート部材の破断伸度は、以下の方法により測定される。ＪＩＳ−Ｃ−２１５１及びＡＳＴＭ−Ｄ−８８２の規格に準ずる方法では、まず、測定対象の試験片を準備し、変形する前の試験片の長さを測定する。試験前の試験片の長さはＬｏとする。試験片は１０ｍｍ〜２５ｍｍの幅を有し、かつ、１５０ｍｍ以上の長さを有することが望ましい。次に、引張試験機を用いて、５〜５００ｍｍ／ｍｉｎの速度を維持し試験片を引っ張る。試験片が破断するまで引っ張り、試験片が破断するときの長さを求める。破断時の試料長さをＬとする。試験前の試験片の長さＬｏと破断時の試験片の長さＬとから、引張伸び率を算出して、破断伸度の値が得られる。引張伸び率は、（Ｌｏ−Ｌ）／Ｌｏ×１００の式から求めることができる。
【００３２】
破断伸度が３００％以上であるシート部材としては、ポリアミド系樹脂などからなるシート部材が挙げられる。
【００３３】
本実施形態において、裏面側保護シート部材２０の厚みは、２５０〜４２０μｍの範囲内であることが好ましく、皺をより発生しにくくする観点からは、３５０μｍ以上であることが好ましい。
【００３４】
裏面側保護シート部材２０として、ポリアミド系樹脂シート（ＩＳＯＶＯＬＴＡＩＣ社製、商品名「ＩＣＯＳＯＬＡＲ  ＡＡＡ  ３５５４」、厚み３５０μｍ）を用いて、本実施形態の太陽電池モジュールを作製した。このポリアミド系樹脂シートの破断伸度を測定した結果、破断伸度は３００％であった。具体的には、第１の主面１１の表面積が投影面積の１．００７倍であるガラス板からなる表面側透明保護部材１０を用い、この上に充填材層３０となる架橋性樹脂または非架橋性樹脂のシートを積層し、その上に配線材３２により電気的に接続された複数の太陽電池セル３１を配置した。その後、その上に充填材層３０となる架橋性樹脂または非架橋性樹脂のシートおよび上記の裏面側保護シート部材２０を積層し、加圧・加熱した。加熱温度は、１２０℃であった。その結果、裏面側保護シート部材２０には、ほとんど皺が発生しなかった。
【００３５】
本実施形態では、破断伸度が３００％以上である裏面側保護シート部材２０を用いているので、裏面側保護シート部材２０をラミネートした際、裏面側保護シート部材２０が伸びて平面でない形状に追随するため、裏面側保護シート部材２０に皺が発生するのを抑制することができたと考えられる。
【００３６】
比較として、予め熱収縮させたＰＥＴ樹脂シート（破断伸度０％、厚み１３０μｍ）を用いて、上記実施形態と同様にして、比較例の太陽電池モジュールを作製した。その結果、裏面側保護シート部材２０に、多数の皺が発生した。
【００３７】
（第４の実施形態）
本実施形態は、裏面側保護シート部材２０として、破断伸度が３００％以上であるシート部材を用いること以外は、第２の実施形態と同様である。したがって、本実施形態の太陽電池モジュールは、図３に示す模式的断面図で表される。
【００３８】
本実施形態における裏面側保護シート部材２０及び表面側透明保護部材１０としては、第３の実施形態における裏面側保護シート部材２０及び表面側透明保護部材１０と同様のものを用いることができる。
【００３９】
裏面側保護シート部材２０として、ポリアミド系樹脂シート（ＩＳＯＶＯＬＴＡＩＣ社製、商品名「ＩＣＯＳＯＬＡＲ  ＡＡＡ  ３５５４」、厚み３５０μｍ）を用いて、本実施形態の太陽電池モジュールを作製した。このポリアミド系樹脂シートの破断伸度を測定した結果、破断伸度は３００％であった。具体的には、第１の主面１１の表面積が投影面積の１．００７倍であるガラス板からなる表面側透明保護部材１０を用い、この上に充填材層３０となる架橋性樹脂または非架橋性樹脂のシートを積層し、その上に配線材３２により電気的に接続された複数の太陽電池セル３１を配置した。その後、その上に充填材層３０となる架橋性樹脂または非架橋性樹脂のシートおよび上記の裏面側保護シート部材２０を積層し、加圧・加熱した。加熱温度は、１２０℃であった。その結果、裏面側保護シート部材２０には、ほとんど皺が発生しなかった。
【００４０】
比較として、予め熱収縮させたＰＥＴ樹脂シート（破断伸度０％、厚み１３０μｍ）を用いて、上記実施形態と同様にして、比較例の太陽電池モジュールを作製した。その結果、裏面側保護シート部材２０に、多数の皺が発生した。
【００４１】
上記各実施形態では、表面側透明保護部材１０の第２の主面１２の形状として、図１または図３に示すように、ｘ方向に沿って平面でない形状を例にして示している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、表面側透明保護部材１０の第２の主面１２の形状は、ｘ方向及びｙ方向に沿って屈曲した３次元の屈曲形状であってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１，２…太陽電池モジュール
１０…表面側透明保護部材
１１…第１の主面
１２…第２の主面
２０…裏面側保護シート部材
２１…第３の主面
２２…第４の主面
３０…充填材層
３１…太陽電池セル
３２…配線材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2015045673.tif 000007
2015045673.tif 000008
2015045673.tif 000009
2015045673.tif 000010
2015045673.tif 000011
2015045673.tif 000012
2015045673.tif 000013
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