(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明受光面基板と、透明融雪機構と、太陽電池素子と、が少なくとも受光面側からこの順に配置された融雪機能付太陽電池モジュールであって、
前記透明融雪機構が、樹脂基材と、前記樹脂基材の受光面側の表面に形成されている金属配線部と、前記樹脂基材及び前記金属配線部の受光面側の表面に積層されている絶縁接着層と、を備える積層シートであって、該透明融雪機構は、前記透明受光面基板の非受光面側に前記絶縁接着層が接触する態様で配置されていて、
ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１に基づき前記透明融雪機構の前記絶縁接着層が積層されている表面側から測定された前記透明融雪機構の全光線透過率が６０％以上である、
融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記透明融雪機構と、太陽電池素子との間に、受光面側封止材が配置されていて、
前記絶縁接着層の厚さが、１０μｍ以上３０μｍ以下である、請求項１に記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記絶縁接着層が密度０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の低密度ポリエチレン系樹脂が全樹脂成分中６０％以上含まれる絶縁接着層である請求項１又は２に記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記金属配線部が、線幅が５μｍ以上５０μｍ以下であって、厚さが１０μｍ以上７５μｍ以下の銅配線部によって形成されている、請求項１から３のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記樹脂基材の面積に対する前記金属配線部の面積の割合である金属被覆率が０．２％以上５．０％以下である、請求項１から４のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項６】
レーザーフラッシュ法に基づき測定された前記絶縁接着層の２５℃における熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、請求項１から５のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記絶縁接着層の厚さが１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１から６のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記透明受光面基板の受光面側の表面の少なくとも一部には、一の方向に沿った複数の凹状溝で構成される第１のストライプ構造を有し、前記透明受光面基板の非受光面側の表面の少なくとも一部には、前記一の方向と交差する他の方向に沿った複数の凹状溝で構成される第２のストライプ構造を有する請求項１から７のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記第１のストライプ構造及び第２のストライプ構造を構成する複数の前記凹状溝の平均ピッチが２０ｍｍ以上８０ｍｍ以下である、請求項８に記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融雪機能付太陽電池モジュールに関する。具体的には、太陽電池モジュールの受光面側の表面に付着した雪を融雪することのできる融雪機能付太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般に太陽電池モジュールは、ガラス等からなる透明受光面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、封止材を介して積層された構成である。
【０００３】
しかしながら、降雪地域に設置される太陽電池モジュールの場合には、その受光面側の表面に数ｃｍ程度の雪が付着している場合、晴天である日中であっても発電電力が得られないという問題がある。
【０００４】
そこで、付着した雪を融雪することができる融雪機能付太陽電池モジュールが開発されている。例えば、太陽電池素子の非受光面側に融雪用のヒーターが配置されており、ヒーターがエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）からなる封止材により一体化された融雪機能付太陽電池モジュールが開示されている（特許文献１）。融雪用のヒーターを樹脂からなる封止材により一体化することにより、太陽電池モジュールの受光面側の表面に均一に熱を加えることができるようになるため、太陽電池モジュールの受光面側の表面に付着した雪を融雪することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５０９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の融雪機能付太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの受光面側の表面に均一に熱を加えることが可能である。しかしながら、特許文献１の融雪機能付太陽電池モジュールは、太陽電池素子の非受光面側に融雪用のヒーターが配置されている。そのため、太陽電池モジュールの受光面側の表面に熱を伝えようとすると融雪用のヒーターが多くの熱を発するようにしなければならず、消費電力の観点から好ましいとはいえない。
【０００７】
又、太陽電池モジュールの受光面側に融雪するために融雪用のヒーターに多くの熱を発するようにした場合、太陽電池素子にも多く熱を伝わるようになり、太陽電池モジュールの発電効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することを可能とする融雪機能を備える融雪機能付太陽電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、所定の積層シートである透明融雪機構を太陽電池素子の受光面側に備えた融雪機能付太陽電池モジュールであれば、上記課題が解決することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
（１）透明受光面基板と、透明融雪機構と、太陽電池素子と、が少なくとも受光面側からこの順に配置された融雪機能付太陽電池モジュールであって、前記透明融雪機構が、樹脂基材と、前記樹脂基材の受光面側の表面に形成されている金属配線部と、前記樹脂基材及び前記金属配線部の受光面側の表面に積層されている絶縁接着層と、を備える積層シートであって、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１に基づき前記透明融雪機構の表面側から測定された前記透明融雪機構の全光線透過率が６０％以上である融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１１】
（２）前記絶縁接着層が密度０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の低密度ポリエチレン系樹脂が全樹脂成分中６０％以上含まれる絶縁接着層である（１）に記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１２】
（３）前記金属配線部が、線幅が５μｍ以上５０μｍ以下であって、厚さが１０μｍ以上７５μｍ以下の銅配線部によって形成されている、（１）又は（２）に記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１３】
（４）前記樹脂基材の面積に対する前記金属配線部の面積の割合である金属被覆率が０．２％以上５．０％以下である、（１）から（３）のいずれか記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１４】
（５）レーザーフラッシュ法に基づき測定された前記絶縁接着層の２５℃における熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、（１）から（４）のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１５】
（６）前記絶縁接着層の厚さが１０μｍ以上５００μｍ以下である、（１）から（５）のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１６】
（７）前記透明受光面基板の受光面側の表面の少なくとも一部には、一の方向に沿った複数の凹状溝で構成される第１のストライプ構造を有し、前記透明受光面基板の非受光面側の表面の少なくとも一部には、前記一の方向と交差する他の方向に沿った複数の凹状溝で構成される第２のストライプ構造を有する（１）から（６）のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の融雪機能付太陽電池モジュールは、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することを可能とする融雪機能を備える融雪機能付太陽電池モジュールである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の融雪機能付太陽電池モジュールの断面図である。
【図２】本発明に関する透明融雪機構の平面図である。
【図３】本発明に関する透明受光面基板の変形例を表した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の融雪機能付太陽電池モジュールの各実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００２０】
＜融雪機能付太陽電池モジュール＞
本発明の一実施形態の融雪機能付太陽電池モジュールについて説明する。本実施形態の融雪機能付太陽電池モジュール１は、図１に示すように受光面側から、透明受光面基板２、透明融雪機構１０、受光面側封止材３、太陽電池素子４、非受光面側封止材５、裏面保護シート６が順に積層された構成からなる。尚、以下、本実施形態の融雪機能付太陽電池モジュール１を、本発明の代表的な実施形態として説明するが、例えば、非受光面側に極性が異なる複数の電極が設けられたバックコンタクト型の太陽電池モジュールや、アモルファスシリコンや微結晶シリコン、或いはカルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜系太陽電池モジュールや、両面採光型の太陽電池モジュール等であっても他の必須の構成要件を充足するものである限り本発明の範囲内である。
【００２１】
本実施形態に関する透明融雪機構１０は、樹脂基材１１と、樹脂基材１１の受光面側の表面に形成されている金属配線部１２と、樹脂基材１１及び金属配線部１２の受光面側の表面に積層されている絶縁接着層１３と、を備える積層シートである。透明融雪機構１０は、主として透明融雪機構１０の受光面側の表面が熱を発生し、その熱が透明受光面基板に伝わることにより、融雪機能付太陽電池モジュールの受光面側の表面等の着雪を防止し、又は受光面側の表面等に着雪した雪を融雪することができる機能を有する。本実施形態に関する透明融雪機構１０が熱を発生する機能については後述する。
【００２２】
又、透明融雪機構１０は、絶縁接着層１３が積層されている表面側から測定されたヘイズ値が０％以上２０％以下である。透明融雪機構１０のヘイズ値が０％以上２０％以下であることにより、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪機構１０で極力失われることなく、太陽電池素子に光を入射させることができる。
【００２３】
次に、本実施形態の融雪機能付太陽電池モジュールを構成する各構成部品について各々説明する。
【００２４】
［透明融雪機構］
本実施形態に関する透明融雪機構１０とは、主として融雪機能付太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することを可能とする機能を有する積層シートである。透明融雪機構１０には、金属配線部１２が樹脂基材１１の受光面側の表面に形成されている。尚、金属配線部１２が樹脂基材１１の表面に形成されているとは、樹脂基材１１に直接又は接着剤層等を介して形成されていることをいう。
【００２５】
透明融雪機構における「透明」とは、透明融雪機構の受光面側から測定した、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上を意味し、好ましくはＪＩＳ  Ｋ  ７１３６におけるヘイズ値が０％以上２０％以下であることである。以下、本発明におけるヘイズ値及び全光線透過率は、ヘイズメーター（例えば、ＨＭ−１５０  株式会社村上色彩技術研究所製）にて測定することができる。ここで、ヘイズ値と全光線透過率との関係は、ヘイズ値（％）＝１００×（散乱透過率／全光線透過率）である。
【００２６】
透明融雪機構は、透明融雪機構の受光面側から測定した、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が７０％以上であることが好ましく、７５％以上であることがより好ましい。尚、分光透過率測定器による可視光の４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の分光透過率の平均値が６０％以上であることも好ましい。
【００２７】
又、透明融雪機構１０は、樹脂基材１１及び金属配線部１２の受光面側の表面に積層されている絶縁接着層１３と、を備える積層シートである。本発明に関する透明融雪機構の配置は、例えば、図１の融雪機能付太陽電池モジュールのように、透明受光面基板２と受光面側封止材３とに挟持される態様による配置を例示することができる。透明融雪機構１０が透明受光面基板２に近接して配置されることにより、融雪機構が太陽電池素子の非受光面側に配置された場合に比べ、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することができる。尚、本発明に関する透明融雪機構の配置は、透明受光面基板と受光面側封止材とに挟持される態様による配置には限定されず、例えば、透明融雪機構と、透明受光面基板又は受光面側封止材と、の間に他の層が配置されるような態様であってもよい。
【００２８】
本実施形態に関する金属配線部１２は、図１に示す通り、樹脂基材１１の受光面側の表面に形成されている。又、本実施形態に関する絶縁接着層１３は樹脂基材及び金属配線部上に積層される。即ち、金属配線部１２と絶縁接着層１３とが直接接触したような構造である。
【００２９】
図２に本実施形態に関する透明融雪機構１０の平面図を示す。金属配線部１２は、図２に示すように、樹脂基材１１と絶縁接着層１３とに挟持される態様で配置され、且つ、格子状に積層シート全体に配置される。ここで、金属配線部の電極１２ａから金属配線部１２に通電されることによって、金属配線部１２自体が発熱する。そして、金属配線部と直接接触する絶縁接着層１３に熱が伝わる。絶縁接着層１３に熱が伝わることで、透明融雪機構１０の受光面側の表面全体に熱を伝えることが可能となる。透明融雪機構１０の受光面側の表面全体に熱が生じることで、融雪機能付太陽電池モジュール１の透明受光面基板２に熱を伝えることができる。そのため、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側の表面等の着雪を防止し、又は受光面側の表面等に着雪した雪を融雪することができる機能を有する。尚、本発明に関する金属配線部は、図２の金属配線部１２のように格子状に配置される形状に限定されるものではなく、透明融雪機構の受光面側の表面全体を暖めることが可能であるような配置であればよく、例えばボロノイ形状等でもよい。
【００３０】
又、透明融雪機構１０は、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側から見た平面視において、透明受光面基板の非受光面側の表面の全面に配置されている必要はなく、本発明の効果を奏する態様であるならば、例えば、透明受光面基板の非受光面側の表面の外枠や側面付近の表面等、透明受光面基板の非受光面側の表面の一部にのみ配置されるものであってもよい。
【００３１】
金属配線部１２への通電方法は特に限定されないが、外部電源から制御部を介して通電する方法を例示することができる。例えば、降雪時や融雪機能付太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪時に、外部電源から金属配線部１２に通電して透明融雪機構の受光面側の表面の温度を制御できるような制御部を備えることにより、融雪機能付太陽電池モジュールの融雪機能に必要な消費電力を最小限にすることができる。
【００３２】
（金属配線部）
金属配線部１２は上記の通り、通電されることによって、熱を発生する機能を有する。又、金属配線部１２の電気抵抗値を上げることで、熱をより多く発生させることができる。金属配線部１２の電気抵抗値を上げるためには、例えば、金属配線部１２の線幅及び／又は金属配線部１２の厚さを小さくすればよい。金属配線部１２の線幅及び／又は厚さを小さくすることで、金属配線部１２の断面積が小さくなるため、金属配線部１２の電気抵抗値を上げることができる。
【００３３】
金属配線部１２の材料として用いられる金属は特に制限されるものではないが、例えば、アルミニウム、金、銀、銅等を例示することができる。
【００３４】
金属配線部１２は、金属配線部１２の厚さにもよるが、線幅５μｍ以上５０μｍ以下の銅配線部であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下の銅配線部であることがより好ましい。金属配線部１２が、線幅５μｍ以上の銅配線部であることで、金属配線部１２に生じ得る断線のリスクを軽減することができ、且つ、耐久性のよい金属配線部１２とすることができる。金属配線部１２が、線幅５０μｍ以下の銅配線部であることで、金属配線部１２の発熱が容易になる程度に電気抵抗値を上げることが可能となる。そのため、より小さい消費電力により金属配線部１２に熱を発生させることができる。
【００３５】
金属配線部１２の厚さは、金属配線部１２の線幅にもよるが、１０μｍ以上７５μｍ以下であることが好ましく、１２μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。金属配線部１２の厚さが１０μｍ以上であることで、金属配線部１２に生じ得る断線のリスクを軽減することができ、且つ、耐久性のよい金属配線部１２とすることができる。又、樹脂基材１１の熱収縮の影響による、はんだリフロー処理時に処理後の反りを軽減することができる。金属配線部１２の厚さが７５μｍ以下とすることで、金属配線部１２の発熱が容易になる程度に電気抵抗値を上げることが可能となる。そのため、より小さい消費電力により金属配線部１２に熱を発生させることができる。又、樹脂基材１１に金属配線部１２が形成された透明融雪機構１０が十分な可撓性を保持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下等も防止できる。
【００３６】
又、本実施形態に関する透明融雪機構１０は、太陽電池素子４の受光面側に配置されるため、全体として透明性が高く、本実施形態に関する透明融雪機構１０を介しても透明受光面基板２から入射された光が透明融雪機構１０で極力失われることなく、太陽電池素子に入射させることができることが好ましい。透明受光面基板２から入射された光が透明融雪機構１０で極力失われないようにするためには、後述する絶縁接着層１３を透明の樹脂層とし、且つ、樹脂基材１１の面積に対する金属配線部１２の面積の割合である金属被覆率が０．２％以上５．０％以下とすることが好ましく、０．３％以上３．０％以下とすることがより好ましい。金属被覆率を０．２％以上とすることにより、先述した金属配線部１２の線幅を好ましい範囲にすることができる。金属被覆率を３．０％以下とすることで、金属配線部１２によって、本実施形態に関する透明融雪機構１０の透明性を阻害されることなく、そのため、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪機構１０で極力失われないようにすることができる。なお、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に基づき絶縁接着層が積層されている表面側から測定された透明融雪機構のヘイズ値が０％以上２０％以下であることが好ましく、０％以上１０％以下であることがより好ましく、０％以上５％以下であることが更に好ましい。次に、本実施形態に関する透明融雪機構１０を構成する絶縁接着層１３について説明する。
【００３７】
（絶縁接着層）
本実施形態に関する絶縁接着層１３には、透明受光面基板２等の他の基板と良好な接着性を有し、且つ、金属配線部１２に導通する電流を絶縁可能とする機能を有する樹脂等からなる層である。絶縁接着層１３を形成する材料は本発明の効果を適切に奏するものであれば特に制限はされず、例えば、太陽電池モジュール用の封止材の形成に用いられているＥＶＡ、アイオノマー、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、シリコン樹脂、ポリウレタン、等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。又、熱可塑性樹脂に架橋剤等を含有させた樹脂からなる層であってもよい。更に、２液硬化型等の透明接着剤により形成される樹脂層であってもよい。又、例えば、後述する封止材に用いられる封止材組成物と同一のものであってもよい。尚、後述するが、一度、透明融雪機構１０を製造した後に、各部材を一体成形し、融雪機能付太陽電池モジュールを製造する場合には、絶縁接着層１３の形成は、ポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３８】
これらの樹脂等からなる絶縁接着層であれば、透明受光面基板２等の他の基板と良好な接着性を有し、且つ、金属配線部１２に導通する電流が絶縁可能とする機能を有する絶縁接着層とすることができる。
【００３９】
しかしながら、ＥＶＡは、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、金属配線部１２に影響を与える酢酸ガスを発生させたりする可能性があるため好ましくない。一方、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、金属配線部１２に影響を与える酢酸ガスを発生させることはなく、酢酸ガスによる影響を受けることはない。更に、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、低密度であるために結晶性自体が低く、シート状に加工した際の透明性に優れる。そのため、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含有した樹脂により形成された絶縁接着層を備えた透明融雪機構であれば、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪機構１０で失われる光を極力軽減することができる。
【００４０】
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含有した樹脂とは、密度０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の低密度ポリエチレン系樹脂が全樹脂成分中６０％以上含有される樹脂、好ましくは、密度０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の低密度ポリエチレン系樹脂が全樹脂成分中８０％以上含有される樹脂を例示することができる。
【００４１】
なお、低密度ポリエチレン系樹脂は、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いることが好ましい。直鎖低密度ポリエチレンはエチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、その密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の範囲内、好ましくは０．９００ｇ／ｃｍ３以下の範囲内、より好ましくは０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．８９０ｇ／ｃｍ３以下の範囲である。この範囲であれば、シート加工性を維持しつつ良好な柔軟性を付与することができる。そのため絶縁接着層と接触して配置された金属配線部１２の埋まり込み性は高くすることができ、且つ、端面からの水分の浸入を抑えることができる。
【００４２】
又、絶縁接着層１３に２液タイプ等の透明接着剤により形成される樹脂層を用いる場合には、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤により形成される樹脂層を挙げることができる。この場合、絶縁接着層１３の形成は、従来公知のドライラミネート法を用いることができる。透明接着剤により形成される樹脂層を用いることにより、透明受光面基板２等の他の基板と良好な接着性を有する絶縁接着層１３とすることができる。又、透明接着剤により形成される樹脂層を用いることにより、絶縁接着層１３の厚さが極めて薄くした状態で形成可能であるため、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することが可能となる。
【００４３】
本実施形態に関する絶縁接着層１３のレーザーフラッシュ法に基づき測定された２５℃における熱伝導率は０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましく、０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが更に好ましい。絶縁接着層１３の熱伝導率は０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることで、金属配線部１２から発生した熱を効率よく透明融雪機構１０の受光面側の表面に伝えることができる。そのため、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することが可能となる。絶縁接着層１３の熱伝導率を０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下とすることで金属配線部から発生した熱を外部に逃がすことなく、太陽電池モジュールの受光面側の表面等に熱を伝えることができる。尚、レーザーフラッシュ法に基づく熱伝導率の測定はレーザーフラッシュ法熱定数測定装置（真空理工社製「ＴＣ−７０００」）等を用いることにより測定することができる。
【００４４】
本実施形態に関する絶縁接着層１３のＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に基づき測定されたヘイズ値は、０％以上１０％以下であることが好ましく、０％以上５％以下であることがより好ましく、０％以上３％以下であることが更に好ましい。又、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることも好ましい態様である。ヘイズ値が１０％以下である絶縁接着層を備えた透明融雪機構であれば、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪機構１０で失われる光を極力軽減することができる。
【００４５】
本実施形態に関する絶縁接着層の厚さは１０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下とすることがより好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下とすることが更に好ましい。絶縁接着層の厚さを１０μｍ以上とすることで、透明融雪機構１０の耐久性を向上させることができる。融雪機構の厚さを５００μｍ以下とすることで、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することが可能となる。
【００４６】
（その他の成分）
本実施形態に係る絶縁接着層１３には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、本実施形態に係る絶縁接着層に耐候性を付与するための耐候性マスターバッチ、各種フィラー、架橋剤、架橋助剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ絶縁接着層の全樹脂成分中に０．００１質量％以上５質量％以下の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、本実施形態に係る透明融雪機構を長期に亘って安定した機械強度や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。特に、紫外線吸収剤及び／又は波長変換剤を含有することにより、本実施形態に係る絶縁接着層１３の非受光面側に配置される太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減することができる。
【００４７】
紫外線吸収剤は、紫外線を吸収するための有機系の紫外線吸収剤を例示することができ、具体的には、波長３４０ｎｍから４００ｎｍの間に吸収極大を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤又はトリアジン系紫外線吸収剤を好ましく用いることができる。これによって、４００ｎｍを超える光線を有効に取り込めるので発電量を低下させることなく、太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減することができる。好ましくは、波長３５０ｎｍから４００ｎｍの間に吸収極大を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤又はトリアジン系紫外線吸収剤である。このようなベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤又はトリアジン系紫外線吸収剤として、具体的には、いずれも商品名で、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）３２６（最大吸収波長３５３ｎｍ）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）２３４（最大吸収波長３４３ｎｍ）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）３２９（最大吸収波長３４３ｎｍ）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）４７９、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１５７７又は、ＫＥＭＩＳＯＲＢ（登録商標）１０２が好ましく用いられ、なかでもＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）３２６（最大吸収波長３５３ｎｍ）が特に好ましく用いられる。
【００４８】
波長変換剤とは、紫外線を可視光に変換させる有機系の紫外線吸収剤であり、太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減し、太陽電池素子における太陽光の利用効率を高めることができる。波長変換剤は、従来公知の波長変換剤を特に限定なく用いることもできる。具体的には、ピラジン誘導体、ピリジン誘導体、トリアゾール誘導体、ナフトラクタム誘導体、ナフタルイミド誘導体、ベンゾキサゾイル誘導体、クマリン誘導体、スチレンビフェニル誘導体、ピラゾロン誘導体、ビス（トリアジニルアミノ）スチルベンジスルホン酸誘導体、ビススチリルビフェニル誘導体、ビスベンゾオキサゾリルチオフェン誘導体、ペリレン誘導体、ピレン誘導体、ペンタセン誘導体、フルオレセン誘導体、ローダミン誘導体、アクリジン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、フラボン誘導体等が挙げられる。これらのうち、特に、ピラジン、ピリジン、トリアゾール、ナフトラクタム、ナフタルイミドのうちいずれか一の誘導体又はそれらの混合物を好ましく用いることができる。
【００４９】
（樹脂基材）
透明融雪機構１０を構成する樹脂基材１１は、樹脂フィルム等からなり透明性を有する樹脂基材であることが好ましい。具体的には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に基づき樹脂基材の表面側から測定されたヘイズ値が、０％以上１０％以下であることが好ましく、０％以上５％以下であることがより好ましく、０％以上３％以下であることが更に好ましい。又、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることも好ましい態様である。ヘイズ値が１０％以下である樹脂基材１１を備えた透明融雪機構１０であれば、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪機構１０で失われる光を極力軽減することができる。
【００５０】
透明融雪機構１０を構成する樹脂基材１１は、好ましい例としては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等を挙げることができる。中でも、アニール処理等の耐熱性向上処理を施すことによって耐熱性と寸法安定性を向上させたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を特に好ましく用いることができる。尚、透明性の観点から、樹脂基材１１にはフィラーは含有されていないことが好ましい。
【００５１】
樹脂基材１１の厚さは、特に限定されないが、耐熱性及び絶縁性を有するものであること、及び、製造コストのバランスとの観点から、３０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上１２５μｍ以下であることが好ましい。又、ロール・トゥ・ロール方式による製造を行う場合の生産性を良好に維持する観点からも上記厚さ範囲であることが好ましい。
【００５２】
又、樹脂基材１１に、紫外線吸収剤及び／又は波長変換剤を含有することにより、本実施形態に係る樹脂基材１１の非受光面側に配置される太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減することができる。
【００５３】
［透明受光面基板］
本実施形態に関する透明受光面基板２とは、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側の表面に配置される透明基板である。透明受光面基板の材料は、本発明の効果を奏する透明基板であれば特に制限はされず、ガラス板を好ましく用いることができる。
【００５４】
透明受光面基板２の厚さは、特に制限はされないが、２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、好ましくは、２．０ｍｍ以上３．５ｍｍ以下を挙げることができる。透明受光面基板２の形状は、例えば板状の形状の透明受光面基板を例示することができる。
【００５５】
尚、本実施形態に関する透明受光面基板２における「透明」とは、透明融雪機構の受光面側から測定した、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることを意味し、好ましくはＪＩＳ  Ｋ  ７１３６におけるヘイズ値が０％以上２０％以下であることである。全光線透過率は７０％以上であることが好ましく、光線透過率は７５％以上であることがより好ましい。全光線透過率が６０％以上である透明受光面基板２を備えた透明融雪機構であれば、透明受光面基板２から入射された光が透明受光面基板２で失われる光を極力軽減することができる。尚、分光透過率測定器による可視光の４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の分光透過率の平均値が６０％以上であることも好ましい。
【００５６】
又、透明受光面基板の受光面側の表面の雪が融雪した水滴が付着したままの状態が長時間続くことにより、透明受光面基板が汚れ、透明受光面基板２から入射される光が失われ、太陽電池モジュールの発電電力が減少する場合がある。そのため、透明受光面基板の受光面側の表面に水の接触角が９０度以上好ましくは１２０度以上の撥水層（図示せず）を備えていることが好ましい。
【００５７】
撥水層は、水の接触角が９０度以上の樹脂層であれば特に制限されないが、例えば、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂フィルムや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂の表面に更にコーティング又はラミネートによりフッ素系樹脂を積層した樹脂シート等を挙げることができる。尚、接触角の測定は、例えばＪＩＳ  Ｒ３２５７に準拠した静滴法による濡れ性試験方法を用いることで測定することができる。測定装置としては、例えば、協和界面化学社製の接触角計（製品名「ＤＭ５００」）を用いることができる。
【００５８】
又、本発明に関する透明受光面基板の変形例を図３に示す。図３の透明受光面基板２Ａの受光面側の表面には、一の方向に沿った複数の凹状溝ａで構成される第１のストライプ構造２１を有し、非受光面側の表面には、一の方向と交差する他の方向に沿った複数の凹状溝ｂで構成される第２のストライプ構造２２を有する透明受光面基板２Ａである。尚、一の方向と交差する他の方向とは、一の方向と異なる方向であればよく、図３の透明受光面基板のように垂直方向に限定されない。又、ストライプ構造は、図３の透明受光面基板のように透明受光面基板の全面に形成されていなくとも、後述する効果を奏するものであれば、透明受光面基板の面の少なくとも一部に形成されていればよい。
【００５９】
第１のストライプ構造２１の凹状溝と第２のストライプ構造２２の凹状溝ａ、凹状溝ｂとの交点Ｐにおいて透明受光面基板２が最も薄い形状となり、第１のストライプ構造２１の凹状溝ａと、第２のストライプ構造２２の凹状溝ｂと、の交点Ｐから透明融雪機構１０からの熱をより効率的に透明受光面基板２の受光面側の表面に伝えることができる。尚、第１のストライプ構造２１の方向と第２のストライプ構造２２の方向とが交差するような構造であることにより、ストライプ構造の凹状溝で透明受光面基板２Ａが割れることを防止することができる。
【００６０】
凹状溝ａ及び凹状溝ｂの溝幅は特に限定されるものではないが、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。又、凹状溝ａ及び凹状溝ｂの溝の深さは、は特に限定されるものではないが、０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることがより好ましい。凹状溝ａ及び凹状溝ｂの溝幅及び溝の深さが上記範囲であることにより、透明融雪機構１０からの熱をより効率的に透明受光面基板２の受光面側の表面に伝えることができる。
【００６１】
又、ストライプ構造における凹状溝は、図３の透明受光面基板に示すように、一定のピッチで凹凸が繰り返されているような構造であることが好ましい。各ストライプ構造の凹状溝の平均ピッチは、２０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることが好ましく、３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００６２】
ストライプ構造を有する透明受光面基板の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、板状の透明受光面基板について、サンドブラストで板状の透明受光面基板に形状加工を行い、透明受光面基板にエッチングする方法や従来公知のレーザー加工を施す方法により製造することができる。
【００６３】
［太陽電池素子］
本実施形態に関する太陽電池素子４は、受光することにより発電電力が得られる太陽電池素子であれば、特に制限はされず、例えば、アモルファスシリコン型の太陽電池素子、結晶型シリコン型の太陽電池素子、カルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜型の太陽電池素子を挙げることができる。
【００６４】
［封止材］
本実施形態に関する太陽電池モジュール用の封止材は、従来公知の封止材を用いることができる。例えば、所定の封止材組成物を、従来公知の方法で成型加工して得られ、シート状又はフィルム状とした封止材を挙げることができる。なお、本発明におけるシート状とはフィルム状も含む意味であり両者に差はない。
【００６５】
封止材組成物としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＭＡ）、アイオノマー樹脂等のエチレン共重合体樹脂や、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度（ＬＬＤＰＥ）等のポリエチレン系樹脂を挙げることができる。
【００６６】
封止材組成物のシート化は、通常の熱可塑性樹脂において用いられる成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行われる。こうして、封止材組成物をシート化することにより、本発明の封止材として、封止材組成物をシート化してなる単層又は多層のシートである封止材が得られる。
【００６７】
封止材は、単層シートであってもよく、多層シートであってもよい。多層シートの場合、透明融雪機構１０の樹脂基材１１及び／又は裏面保護シート６との密着性を向上させるために、各シートとの界面側である最外層に、シラン変性ポリエチレン系樹脂を封止材組成物からなる密着強化層が配置されていてもよい。
【００６８】
［裏面保護シート］
本実施形態の裏面保護シート６は、従来公知の封止材を用いることができる。例えば、ＰＥＴフィルム又はフッ素系樹脂フィルムを含む樹脂を挙げることができる。ＰＥＴは、透明ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の他、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に酸化チタン等の白色顔料を包含させた白色ＰＥＴや変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）等の表面に更にコーティング又はラミネートにより耐侯性樹脂を積層した樹脂シート、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート（ＨＲ−ＰＥＴ）も含まれる。なかでも、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート（ＨＲ−ＰＥＴ）であることが好ましく、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレートとしては、例えば、東洋紡社製シャインビーム（耐加水分解性ポリエステルフィルム）等を挙げることができる。
【００６９】
フッ素系樹脂等の樹脂フィルムとしては、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等を例示することができる。
【００７０】
［融雪機能付太陽電池モジュールの製造方法］
融雪機能付太陽電池モジュールの製造方法１は、特に限定はされるものではないが、例えば以下の方法で製造することができる。まず、金属箔等の金属シートと樹脂基材とを接着剤を介して積層させ、エッチングにより金属配線部１２を形成させることにより、金属配線部１２が形成された樹脂基材１１を製造する。その後、溶融押出し法やコーティング法等によって、金属配線部１２側の表面を覆うように絶縁接着層１３を形成して透明融雪機構１０を製造する。
【００７１】
その後、入射光の受光面側から、透明受光面基板２、透明融雪機構１０、受光面側封止材３、太陽電池素子４、非受光面側封止材５、及び、裏面保護シート６が、を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体することにより、融雪機能付太陽電池モジュールを製造することができる。尚、一度、透明融雪機構１０を製造した後に、各部材を一体成形し、融雪機能付太陽電池モジュールを製造する場合には、絶縁接着層１３の形成は、ポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００７２】
尚、上記のように透明融雪機構１０の製造を行った後に一体成形体にする方法には限定されず、例えば、これらの部材を一度に積層することにより、透明融雪機構１０の製造と融雪機能付太陽電池モジュールの製造とを同時に行うような方法であってもよい。この方法であると、一体成形体時に透明樹脂層からなる透明受光面基板２の非受光面側の表面に２液硬化型等の透明接着剤を塗布し、各部材を一体成形することにより、融雪機能付太陽電池モジュールを製造することができる。この場合、絶縁接着層１３は２液硬化型等の透明接着剤により形成される樹脂層となるため、絶縁接着層１３の厚さが極めて薄くした状態で形成可能となる。したがって、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することが可能となる。
【００７３】
以上、本発明の融雪機能付太陽電池モジュールは、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することを可能とする融雪機能を備える融雪機能付太陽電池モジュールである。
【符号の説明】
【００７４】
１      融雪機能付太陽電池モジュール
２      透明受光面基板
２Ａ    透明受光面基板
２１    第１のストライプ構造
２２    第２のストライプ構造
３      受光面側封止材
４      太陽電池素子
５      非受光面側封止材
６      裏面保護シート
１０    透明融雪機構
１１    樹脂基材
１２    金属配線部
１２ａ  電極
１３    絶縁接着層
ａ      凹状溝
ｂ      凹状溝
【図１】
0006716945.tif 000002
【図２】
0006716945.tif 000003
【図３】
0006716945.tif 000004