(57)【要約】【課題】施工後も端部で活電部が露出する太陽電池モジュールの直列接続体を有する太陽電池モジュールアレイにおいて、太陽電池モジュール間に溜まった雨水がリーク電流の経路となり、電気化学反応が起こるのを防止することができる太陽電池モジュールアレイを提供する。【解決手段】支持体３０上に、受光面に第１の樹脂層３３があり、施工後も活電部が露出する電極を端部に有する複数の太陽電池モジュール３１を、相隣接する太陽電池モジュール３１の端部と支持体３０とで窪みが形成されるように設置し、窪みにおいて太陽電池モジュール同士を電気接続部材３２により直列接続し、この窪みを第２の樹脂３９により充填して太陽電池モジュールアレイが構成される。【選択図】      図２
2004319545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に、受光面に第１の樹脂層があり、施工後も活電部が露出する電極を端部に有する複数の太陽電池モジュールを、相隣接する太陽電池モジュールの端部と支持体とで窪みが形成されるように設置し、該窪みにおいて太陽電池モジュール同士を電気接続部材により直列接続し、前記窪みを第２の樹脂により充填したことを特徴とする太陽電池モジュールアレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に光起電力層を有する太陽電池モジュールを複数配列した太陽電池モジュールアレイ、特に、施工後も端部で活電部が露出する太陽電池モジュールの直列接続体を有する太陽電池モジュールアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽電池モジュールは構造物の屋根等に設けられており、一般の人々が触れて感電事故が発生するのを防止するため、施工後に太陽電池モジュールの活電部が環境に対して露出しないように絶縁被覆されている。また、太陽電池モジュールには、隣接する太陽電池モジュールと電気的に接続するためのケーブル及びコネクターが設けられており、電気接続部が雨水等で濡れた際にリーク電流が発生しないようにコネクターには防水タイプのものが用いられている。
【０００３】
しかし、発電所のような管理環境下（電気に関する知識を持った関係者以外入ることができない場所）での使用を前提とした太陽電池モジュールは、一般の人々が触れることはないため、従来の太陽電池モジュールのように活電部をすべて絶縁被覆する必要がない。
【０００４】
そこで、管理環境下では、活電部の一部が環境に対して露出している太陽電池モジュールを用いることができるため、被覆材の使用量を大幅に削減することが可能となる。また、太陽電池モジュール同士を電気接続する際、ケーブル及び防水タイプのコネクターの代わりに裸電線、ＩＶ線、半田、リングスリーブ等を用いることも可能となる。これにより、太陽電池モジュールアレイのコストを大幅に低減することができる。
【０００５】
図７（ａ）は施工後も活電部の一部が環境に対して露出する太陽電池モジュールからなる一般的な太陽電池モジュールアレイの受光面を示す平面図であり、図７（ｂ）はその太陽電池モジュールアレイのＡ−Ａ’線断面図であり、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＢ部の拡大図である。
【０００６】
図示するように、前記太陽電池モジュール１０は、施工後も活電部である電極１１、裏面反射層１７、裏面電極層１８が環境に対して剥き出しとなる構造を有しているため、前記太陽電池モジュールを用いて支持体１２上に直列接続体を形成すると、降雨時に隣接する２つの太陽電池モジュールの端部と支持体とによって形成される窪みに雨水１３が溜まり、発電時に太陽電池モジュール間にリーク電流が発生するケースが起こり得る。
【０００７】
しかし、隣接する太陽電池モジュールとの間に生じる電位差は、数ボルト程度であり、このリーク電流は非常に小さいため発電量にほとんど影響を与えない。また、晴天が続けば短時間の内に乾燥してしまうため、リーク電流の発生は短時間で解消される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、隣接する２つの太陽電池モジュールの端部と支持体とによって形成される窪みに雨水が溜まってリーク電流が発生した場合、一方の太陽電池モジュールが他方の太陽電池モジュールの対向電極となり、太陽電池モジュール間で電気化学反応が起こり得る。そうした場合、太陽電池モジュールの活電部から金属イオンが溶出し、膜剥がれが発生することが考えられる。
【０００９】
電気化学反応とは、電解質を介した陰陽両電極間に直流電圧が印加されると、電気化学列に従った電位より電位が高い領域で陽極から電極金属がイオンとなって溶け出す現象である。
【００１０】
特に、太陽電池モジュールを構成する電極や裏面反射層等が、施工後も太陽電池モジュールの端部において露出している場合、降雨後の晴天時に電気化学反応が起こり、電極や裏面反射層等から金属が溶け出してしまう可能性が非常に高い。その結果、太陽電池モジュールの膜剥がれを急速に進行させて、太陽電池の寿命を著しく短くしてしまうという問題が発生することが判明した。
【００１１】
これを防止するため、活電部が一部環境に対して露出している太陽電池モジュールの端部を絶縁被覆した太陽電池モジュールが提案されている。
【００１２】
しかし、端部が絶縁被覆されている太陽電池モジュールにおいても、製造時に太陽電池モジュールの端部にピンホールが形成されている可能性や、施工時に誤って端部を傷つけてしまう可能性は高く、前記ピンホールや傷を介して水が浸入すれば、端部が被覆されていない太陽電池モジュールと同様に、電極や裏面反射層からの金属イオン溶出問題が発生する可能性がある。
【００１３】
上記課題を解決するための最も有効な手段として、各太陽電池モジュールの端部に分厚い保護層を設けて封止する方法が挙げられる。しかし、施工中に生じる傷にまで対応するために、端部に非常に厚く被覆材を設けることは困難であり、容易に実現することはできなかった。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決すべく創案されたものであり、その目的は、施工後も端部で活電部が露出する太陽電池モジュールの直列接続体を有する太陽電池モジュールアレイにおいて、太陽電池モジュール間に溜まった雨水がリーク電流の経路となり、電気化学反応が起こるのを防止することができる太陽電池モジュールアレイを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく、本発明に係る太陽電池モジュールアレイは、支持体上に、受光面に第１の樹脂層があり、施工後も活電部が露出する電極を端部に有する複数の太陽電池モジュールを、相隣接する太陽電池モジュールの端部と支持体とで窪みが形成されるように設置し、該窪みにおいて太陽電池モジュール同士を電気接続部材により直列接続し、前記窪みを第２の樹脂により充填したことを特徴とする。
【００１６】
前記太陽電池モジュールアレイにおいて、前記太陽電池モジュールは、基板上に、少なくとも裏面電極層および／または裏面反射層と光電変換層とを有し、太陽電池モジュールの端面部には、連続した裏面電極層および／または裏面反射層が形成されていることが好ましい。
【００１７】
また、前記支持体上の傾斜面において、窪みを形成する２つの太陽電池モジュールのうち、高電位側の太陽電池モジュールが低電位側の太陽電池モジュールより低位置に設けられていることが好ましい。
【００１８】
さらに、前記窪みは、支持体の傾斜面に対して垂直方向に形成されてなることが好ましい。
【００１９】
そして、前記窪みに充填された第２の樹脂が、窪みを形成している太陽電池モジュールの受光面の少なくとも一部から太陽電池モジュール端部を経て太陽電池モジュールの非受光面の一部にわたって連続的に被覆していることが好ましい。
【００２０】
加えて、前記第２の樹脂が、太陽電池モジュールを前記支持体に密着固定する接着剤としての機能を有することが好ましい。
【００２１】
また、前記第２の樹脂が、透光性を有することが好ましい。
【００２２】
さらに、前記第２の樹脂が、撥水性を有することが好ましい。
【００２３】
一方、本発明に係る太陽電池モジュールアレイの製造方法は、支持体の傾斜面に、受光面に第１の樹脂層を有し、施工後も活電部が露出する電極を端部に有する太陽電池モジュールを設置する工程と、
太陽電池モジュール同士を電気接続部材により電気接続する工程と、
太陽電池モジュールと支持体とにより形成される窪みに第２の樹脂を充填する工程とを含むことを特徴とする。
【００２４】
前記太陽電池モジュールと支持体とにより形成される窪みに第２の樹脂を充填する工程において、常温硬化型で、且つ常温硬化前の粘度が７．２Ｐａ・ｓ以下である樹脂を使用することが好ましい。
【００２５】
また、複数の太陽電池モジュールを電気接続部材で直列化した後、該太陽電池モジュール直列体を支持体上に設置することが好ましい。
【００２６】
さらに、太陽電池モジュールと支持体とによって形成される窪みに第２の樹脂を充填する工程において、粘度の異なる複数の樹脂を使用することが好ましい。
【００２７】
また、本発明に係る太陽電池モジュールアレイの他の製造方法は、支持体の傾斜面に、第２の樹脂を線状に塗布する工程と、
受光面に第１の樹脂層を有し、施工後も活電部が露出する電極を端部に有する太陽電池モジュールを、前記線状に塗布した第２の樹脂が太陽電池モジュール間にくるように支持体上に設置する工程と、
太陽電池モジュール同士を電気接続部材により電気接続する工程と、
太陽電池モジュールと支持体とにより形成される窪みに、さらに第２の樹脂を充填する工程とを含むことを特徴とする。
【００２８】
他の製造方法における前記太陽電池モジュールと支持体とにより形成される窪みに第２の樹脂を充填する工程において、常温硬化型で、且つ常温硬化前の粘度が１００Ｐａ・ｓ以上である樹脂を使用することが好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００３０】
本発明に係る太陽電池モジュールアレイは、屋根材等の支持体上に複数の太陽電池モジュールを設置して成るものであり、太陽電池モジュールは受光面に第１の樹脂層があり、施工後も活電部が露出する電極を端部に有しており、隣接する太陽電池モジュールの端部と支持体とで窪みが形成されるように支持体上に設置し、該窪みにおいて太陽電池モジュール同士を電気接続部材により直列接続し、前記窪みを第２の樹脂により充填することにより構成される。
【００３１】
前記太陽電池モジュールアレイを構成する太陽電池モジュールは、基板上に、少なくとも裏面電極層および／または裏面反射層と、光起電力層とを有し、太陽電池モジュールの端面部には、連続した裏面電極層および／または裏面反射層が形成されている。
【００３２】
従来、隣接する太陽電池モジュールの端部と支持体とで形成される窪みに雨水が溜まると、その溜り水が電流経路となりリーク電流が発生するが、前記窪みに第２の樹脂を充填することで、溜り水による電流経路が形成されるのを防止することができる。その結果、太陽電池モジュール同士あるいは太陽電池モジュールと支持体との間で電気化学反応が起こるのを防止することができ、太陽電池モジュールの耐候性及び長期信頼性を向上させることができる。
【００３３】
さらに、我々は以下のような知見を得た。
図１（ａ）に示すように、第２の樹脂２０によって窪みを完全に封止すると、太陽電池モジュール間でリーク電流の経路が形成されるのを防止することができるが、図１（ｃ）に示すように、窪みに充填された第２の樹脂２０内に気泡２９が発生する場合がある。或いは、図１（ｂ）に示すように、充填された第２の樹脂２０の量が不十分で窪みの一部が封止されないといったアクシデントが起こり、リーク電流の経路が形成される可能性がある。
【００３４】
例えば、図１（ｂ）のように窪みの一部が封止されない場合、裏面反射層２７から溜り水２３を通り支持体２２を介して対向する裏面電極層２８に電流パスが形成される。その結果、裏面反射層２７が溜り水２３に溶出し、膜剥がれが発生する。
【００３５】
一方、図１（ｃ）のように第２の樹脂２０内に気泡２９が発生した場合、まず時間をかけて水蒸気が第２の樹脂２０を貫通し、気泡２９に侵入する。気泡２９内が水で満たされると、裏面反射層２７から気泡２９内の溜り水を通り支持体２２を介して対向する裏面電極層２８に電流パスが形成される。その結果、裏面反射層２７が水に溶出し、膜剥がれが発生する。
【００３６】
かかる現象は、支持体２１が吸水性の高いコンクリート等の材料で構成されている場合、特に顕著となる。
【００３７】
このようなリーク電流が発生し電気化学反応が起こった場合、金属イオンの溶出は陽極側で起こる。そこで我々は、電気化学反応による太陽電池モジュールの破損を効果的に防止するためには、低電位側の太陽電池モジュールよりも高電位側の太陽電池モジュールをより厳重に被覆すれば、より効果的であるという知見を得た。
【００３８】
すなわち本発明では、支持体上の傾斜面において窪みを形成する２つの太陽電池モジュールのうち、高電位側の太陽電池モジュールが低電位側の太陽電池モジュールよりも低い位置に設置されていることが好ましい。
【００３９】
高電位側の太陽電池モジュールを低電位側の太陽電池モジュールよりも低い位置に設ければ、窪みに充填された第２の樹脂が低位置に向かって流れるため、高電位側の太陽電池モジュール端部をよりも厚く被覆することができる。
【００４０】
これにより、万が一窪みが完全に封止されていなくても、高電位側の太陽電池モジュールの端部にリーク電流の経路が形成される可能性が非常に低くなる。そのため、太陽電池モジュールの裏面反射層から金属イオンが溶出するのを防ぐことができ、上述した膜剥がれを防止することができる。
【００４１】
また、隣接する２つの太陽電池モジュールの端部と支持体とによって形成される窪みは、支持体の傾斜面に対して垂直方向に形成されているため、窪みを形成する太陽電池モジュールの端部が堰となって、窪みに充填した樹脂が硬化する前に流れ落ちてしまうのを防いでくれることになる。
【００４２】
さらに、太陽電池モジュールの端部だけでなく、太陽電池モジュールの非受光面及び受光面の一部も第２の樹脂によって封止することで、第２の樹脂と太陽電池モジュールの接着強度が増し、設置環境の温度変化で樹脂や太陽電池モジュールが膨張／収縮しても第２の樹脂と太陽電池モジュールとの界面で剥離が生じる可能性が低くなるため好ましい。
【００４３】
また、第２の樹脂を、太陽電池モジュールを支持体に密着固定する接着剤としても利用できれば、太陽電池モジュールを支持体に設置する作業と窪みに樹脂を充填する作業を同時に行なうことができ、作業効率の向上及び作業時間の短縮を図ることができるため好ましい。
【００４４】
さらに、第２の樹脂が透光性を有していれば、充填作業時に第２の樹脂が窪みから溢れ出して太陽電池モジュールの表面に付着しても、第２の樹脂が太陽電池モジュールへの入射光を遮ることはなく、発電量が大きく低下することはないため好ましい。
【００４５】
そして、第２の樹脂として撥水性を有する樹脂を用いて前記窪みを充填すれば、太陽電池モジュールに付着した雨水が、第２の樹脂上を乗り越えて隣接する太陽電池モジュールとの間に電気的なパスを形成することがないため好ましい。
【００４６】
本発明に係る太陽電池モジュールアレイの製造方法は２つの方法に大別できるが、まず、第１の製造方法について説明する。
【００４７】
第１の製造方法は、屋根材等の支持体の傾斜面に、受光面に第１の樹脂層を有し、施工後も活電部が露出する電極を端部に有する太陽電池モジュールを設置する工程と、太陽電池モジュール同士を電気接続部材により電気接続する工程と、太陽電池モジュールと支持体とにより形成される窪みに第２の樹脂を充填する工程とを含むことを特徴とする。
【００４８】
第１の製造方法においては、第２の樹脂は施工現場にて使用されるため、常温硬化型の樹脂であることが望ましい。また、窪みに第２の樹脂を充填する際、第２の樹脂の粘度が高いと、太陽電池モジュール同士を直列接続する電気接続部材の下側に第２の樹脂が流れ込まず、気泡が形成されてしまう。気泡が形成されると、そこに水が溜まりリーク電流の経路が発生する。そこで、本発明においては、高電位側の太陽電池モジュールを低電位側の太陽電池モジュールより低い位置に設け、且つ第２の樹脂の粘度が７．２Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００４９】
上記の粘度は、支持体上に、ギャップを５ｍｍ設けて、０．４ｍｍ厚の太陽電池モジュールを２枚設置し、前記２枚の太陽電池モジュール上に幅７ｍｍの銅箔を１本設け、ギャップ上にブリッジさせた試験サンプルを用いて決定した。
【００５０】
前記試験サンプルのギャップに、粘度の異なる複数の樹脂を塗布して、硬化後の銅箔下の様子を観察した結果、樹脂の粘度が７．２Ｐａ・ｓであれば銅箔下のギャップを完全に封止することができるが、樹脂の粘度が８．９Ｐａ・ｓであれば一部封止されていない部分が発生することが明らかとなった。実験結果から、第２の樹脂の粘度が７．２Ｐａ・ｓ以下であれば、太陽電池モジュール同士を直列接続する電気節側部材が幅の広い銅箔であっても完全に充填することができると思われる。
【００５１】
なお、太陽電池モジュールを支持体に設置する前に、複数の太陽電池モジュールを直列接続してなる太陽電池モジュール直列体を形成しておくことは、太陽電池モジュールの設置作業に要する時間を短縮できるため好ましい。
【００５２】
さらに、２つの太陽電池モジュールと支持体とにより形成される窪みに第２の樹脂を充填する際、まず粘度の低い樹脂で窪みの一部を充填後、次に粘度の高い樹脂で残る窪みを充填するといったように、粘度の異なる複数の樹脂を使用することは、１種類の樹脂を使用するよりも、２つの太陽電池モジュール間に存在する直列化するための配線部材の非受光面側に気泡なく充填する上で好ましい効果がある。
【００５３】
一方、第２の製造方法は、屋根材等の支持体の傾斜面に、第２の樹脂を線状に塗布する工程と、受光面に第１の樹脂層を有し、施工後も活電部が露出する電極を端部に有する太陽電池モジュールを、前記線状の塗布体が直列接続された隣接する太陽電池モジュール同士の間にくるように支持体上に設置する工程と、太陽電池モジュール同士を電気接続部材により電気接続する工程と、太陽電池モジュールと支持体とにより形成される窪みに第２の樹脂を充填する工程とを含むことを特徴とする。
【００５４】
第２の製造方法は、第１の製造方法と異なり、高粘性の樹脂を第２の樹脂として使用するにあたって好適な方法である。第２の樹脂を線状に塗布した後、前記線状に塗布した第２の樹脂が直列接続された２つの太陽電池モジュール間にくるように、太陽電池モジュールを支持体に設置し、その後、太陽電池モジュール間に形成された窪みに、さらに第２の樹脂を充填することにより、樹脂内に気泡が形成されるのを防止することができる。その結果、気泡内に水が溜まることがなく、リーク電流経路の発生を防止できる。
【００５５】
第２の製造方法においては、高粘度の樹脂が好ましい。具体的には１００Ｐａ・ｓ以上、より好ましくは３００Ｐａ・ｓ以上であると、常温硬化型のものであっても、硬化する前にだれて図１（ｂ）のような状態になるのを防止することができる。
【００５６】
さらに、本発明に係る太陽電池モジュールアレイについて、より具体的に説明する。
【００５７】
図２（ａ）は本発明に係る太陽電池モジュールアレイの一例を受光面側から見た状態を示す平面図であり、図２（ｂ）は隣接する２つの太陽電池モジュールと支持体とによって形成される窪みを拡大して示す（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図であり、図２（ｃ）は太陽電池モジュールの積層状態を示す断面図である。
【００５８】
図２に示す太陽電池モジュールアレイは、支持体３０上に複数の太陽電池モジュール３１が設けられており、各太陽電池モジュール３１は、隣接する太陽電池モジュール３１と支持体３０とで窪みを形成している。また、前記窪みにおいて、太陽電池モジュール同士は、電気接続部材３２によって直列接続されている。
【００５９】
太陽電池モジュール３１は、受光面側より第１の樹脂層３３、透明電極層３４、光電変換層３５、裏面反射層３６、裏面電極層３７という層構成になっており、透明電極層３４の受光面および裏面電極層３７の非受光面には箔状の電極３８が設けられている。ここで、施工後も裏面反射層３６、裏面電極層３７、箔状の電極３８は、太陽電池モジュール３１の端部において露出している。
【００６０】
直列接続された隣接する２つの太陽電池モジュール３１と支持体３０とによって形成される窪みには第２の樹脂３９が充填されており、窪みを形成する太陽電池モジュール３１の端部で露出している裏面反射層３６、裏面電極層３７、箔状の電極３８はすべて第２の樹脂３９により覆われている。
【００６１】
この太陽電池モジュールアレイは、高電位側の太陽電池モジュールが低電位側の太陽電池モジュールより低い位置になるように太陽電池モジュール３１を支持体３０の傾斜面に設置した後、太陽電池モジュール同士を電気接続部材３２により電気接続し、最後に太陽電池モジュール３１と支持体３０とによって形成される窪みに第２の樹脂３９を充填するという手順で作製される。
以下、各部について詳細な説明を加える。
【００６２】
（光電変換層）
光電変換層３５は、光を電気に変える機能を有する。この光電変換層３５の材料としては、Ｓｉ、Ｃ、Ｇｅ等のＶ族元素、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ等のＩＶ族元素合金、ＧａＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ等のＩＩＩ−Ｖ族化合物、ＺｎＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物、ＣｕＩｎＳｅ等のＩ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物が挙げられるが、これらに限られるものではない。
【００６３】
光電変換層３５は、少なくとも一組のｐｎ接合、ｐｉｎ接合、ヘテロ接合、あるいはショットキー障壁を形成する。また、光電変換層３５の好適な形成方法としては、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、ＶＨＦプラズマＣＶＤ法、ＲＦプラズマＣＶＤ法等の各種化学気相成長法が挙げられる。
【００６４】
（裏面反射層）
裏面反射層３６は、光電変換層３５で吸収しきれなかった光を再度光電変換層３５に反射する光反射層としての機能を有する。
【００６５】
裏面反射層３６の材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ等の金属又はステンレス等の合金が挙げられるが、中でもＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の反射率の高い金属が特に好ましい。
【００６６】
（透明電極層）
透明電極層３４は、光を透過する光入射側の電極であると共に、その膜厚を最適化することによって反射防止膜としての役割も果たす。
【００６７】
透明電極層３４は、光電変換層３５の吸収可能な波長領域において高い透過率を有すること、電気抵抗が低いことが必要とされ、その材料として、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３＋ＳｎＯ２）、ＺｎＯ、ＣｄＯ、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＮａｘＷＯ３等の導電性酸化物、あるいはこれらを混合したものが好適に用いられる。
【００６８】
透明電極層３４の形成方法として、微量の酸素を含有するスパッタ用ガスによりスパッタ形成する方法が好適に用いられる。
【００６９】
（電気接続部材）
電気接続部材３２は、隣接する２つの太陽電池モジュール３１を電気的に直列接続する役割を果たす。電気接続部材３２の材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等で表面被覆された電線、又はケーブル線、アルミ箔、銅箔、銀メッキ銅箔、すずメッキ銅箔等の被覆されていない金属線が挙げられるが、これに限られるものではない。
【００７０】
（支持体）
支持体３０は、太陽電池モジュール３１を設置するための架台及び太陽電池モジュール３１に機械的な強度を持たせるための補強板としての機能を有する。
【００７１】
支持体３０は耐候性及び長期信頼性に優れたものが好ましく、その材料としては、コンクリートブロック、亜鉛メッキ鋼板、フッ素樹脂や塩化ビニル等の耐候性物質を有した鋼板、ステンレス鋼板等が好適に用いられる。中でも、コンクリート材料はコスト面から有利であり、好適である。
【００７２】
（第２の樹脂）
第２の樹脂３９は、常温硬化型の樹脂で、耐候性、透光性に優れたものが好ましい。その材料としては、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、シロキサンポリマー、シリコン変性アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素シリコーン樹脂等が好適に用いられる。また、シリコーン系又はフッ素系樹脂化合物からなる溶剤と、表面を疎水性化処理した無機粉体とからなる組成物は、高い撥水性を有するため好ましい。
【００７３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限るものではない。
【００７４】
〔実施例１〕
図３は実施例１の太陽電池モジュールアレイを示す斜視図であり、図４は実施例１の太陽電池モジュールアレイを構成する太陽電池モジュールの積層構造を示す図３のＤ−Ｄ’線断面図である。
【００７５】
本実施例の太陽電池モジュール４１は、受光面側より第１の樹脂層５０、透明電極層５１、光電変換層５２、裏面反射層５３、裏面電極層５４という層構成になっており、透明電極層５１の受光面及び裏面電極層５４の非受光面に箔状の電極５５が２本ずつ設けられている。透明電極層５１の受光面に設けられた箔状の電極５５は、太陽電池モジュール４１の一端部から１５ｍｍ突出している。
【００７６】
太陽電池モジュール間の窪みを形成する太陽電池モジュール３１の端面において、活電部である光電変換層５２、裏面反射層５３、裏面電極層５４、箔状の電極５５は露出している。
【００７７】
ここで、第１の樹脂層５０はアクリルウレタン系の樹脂、透明電極層５１はＩＴＯ、光電変換層５２はｐｉｎ型の非晶質シリコン、裏面反射層５３はＺｎＯ及びＡｌ、裏面電極層５４はステンレス、透明電極層５１の受光面に設けられた箔状の電極５５は銀メッキ銅箔、裏面電極層５４の非受光面に設けられた箔状の電極５５は銅箔によりそれぞれ構成されている。
【００７８】
太陽電池モジュール４１の透明電極層５１の受光面に設けられた箔状の電極５５は、間隔を５ｍｍ設けて隣接する太陽電池モジュール４１の裏面電極層５４の非受光面に設けられた箔状の電極５５に無鉛半田で電気接続されており、太陽電池モジュール２枚で１つの太陽電池モジュール直列体を形成している。
【００７９】
各太陽電池モジュール直列体の箔状の電極５５にはＩＶ電線４２が接続されており、間隔を１０ｍｍ設けて前記ＩＶ電線４２と、隣接する太陽電池モジュール直列体のＩＶ電線４２とがリングスリーブ４３により直列接続されている。
【００８０】
エポキシ系の弾性接着剤４５が、各太陽電池モジュール４１の非受光面の５箇所４５に設けられており、水平面に対して１０°傾斜したコンクリートブロックからなる支持体４０上に密着固定されている。
【００８１】
隣接する２つの太陽電池モジュール又は太陽電池モジュール直列体とコンクリートブロックによって形成される窪み４４が、コンクリートブロック４０の傾斜面に対して垂直に形成されており、透光性を有する粘度１．０Ｐａ・ｓのシリコーン樹脂４９が前記窪みに充填されている。
【００８２】
〔実施例２〕
次に、実施例２の太陽電池モジュールアレイの製造方法について説明する。なお、ここに特記しない点に関しては、実施例１と同様である。
【００８３】
本実施例の太陽電池モジュールアレイは、まず初めに、工場にて２枚の太陽電池モジュールを直列接続してなる太陽電池モジュール直列体を形成する作業を行なう。
【００８４】
図５は、太陽電池モジュール直列体を示しており、（ａ）は受光面側から見た平面図、（ｂ）は非受光面側から見た背面図である。
【００８５】
太陽電池モジュール直列体を形成する作業は、間隔を５ｍｍ設けて一方の太陽電池モジュール６０の受光面側に設けられた電極６１を、他方の太陽電池モジュール６０の非受光面側に設けられた電極６２に無鉛半田６３を用いて電気的に接続する工程と、施工時に２枚の太陽電池モジュールを繋ぐ電極に力が集中して切断しないようにポリイミドテープ６４で補強する工程と、長さ１０ｃｍの単線ＩＶ線６５を太陽電池モジュール直列体の電極に無鉛半田６３で取り付ける工程とからなる。
【００８６】
次に、現場にて、各太陽電池モジュール６０の非受光面の５箇所にそれぞれ３ｇ程度のエポキシ系の弾性接着剤を設けて、高電位側の太陽電池モジュール６０が低電位側の太陽電池モジュール６０より低い位置になるように、太陽電池モジュール直列体をコンクリートブロックの所望の位置に設置する作業を行なう。
【００８７】
全ての太陽電池モジュール直列体をコンクリートブロックに設置した後、太陽電池モジュール直列体同士をリングスリーブにて電気接続する作業を行なう。その際、前記ＩＶ線６５が、窪みに樹脂を充填する作業の障害にならないように、リングスリーブを圧着した後、ＩＶ線６５を窪みにかからないように外側に折り曲げる作業も同時に行なう。
【００８８】
最後に、隣接する２つの太陽電池モジュール６０と支持体とによって形成される窪みに、常温硬化前の粘度が４．０Ｐａ・ｓのシリコーン樹脂を充填する作業を行なう。
【００８９】
〔実施例３〕
実施例３の太陽電池モジュールアレイは、支持体の傾斜面において、太陽電池モジュールと支持体とにより形成された窪みに２種類の異なる粘度を有する樹脂で充填したものである。なお、ここに特記しない点に関しては、実施例１及び実施例２と同様である。
【００９０】
なお、高電位側の太陽電池モジュールを低位置に配置することで、窪みに充填された樹脂が傾斜面の下方へ向けて流動し、窪みの下方側に設けられた高電位側の太陽電池モジュールの端部がより厳重に被覆される。
【００９１】
窪みに樹脂を充填する作業は二回行なわれ、一回目は粘度が１．０Ｐａ・ｓの樹脂、二回目は粘度が７．０Ｐａ・ｓの樹脂を用いた。これは、粘度が高い樹脂のみで充填作業を行なえば、気泡の残留や、細部での樹脂の充填不足といった問題が発生する可能性が高いためである。そこで、まず粘度が低い樹脂で細部を充填した後、粘度が高い樹脂で残った部分を充填することでより、確実に窪みを充填することが可能となる。
【００９２】
〔実施例４〕
実施例４の太陽電池モジュールアレイの製造方法を以下に説明する。なお、ここに特記しない点に関しては、実施例２と同様である。
【００９３】
本実施例の太陽電池モジュールアレイは、図６（ａ）に示すように、まず初めに、支持体７０上の２枚の直列化された太陽電池モジュールが配される位置に、第２の樹脂として粘度が３２０Ｐａ・ｓのエポキシ系弾性接着剤７１を線状に塗布する。
【００９４】
この接着剤７１が硬化する前に、図６（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール直列体７２の２枚の太陽電池モジュール間に存在する電極７３が、前記線状に塗布した接着剤７１上にくるように前記太陽電池モジュール直列体７２を支持体７０に設置する。その際、塗布した接着剤７１が前記太陽電池モジュール直列体７２の隣接する太陽電池モジュール間に存在する電極７３からはみ出すようにし、太陽電池モジュールをその中央部から端部に向かって押さえる。この太陽電池モジュールは、受光面に第１の樹脂層を有し、施工後も活電部が露出する電極７３を端部に有している。
【００９５】
次に、図６（ｃ）に示すように、接着剤７１が硬化するのを待って、太陽電池モジュール直列体同士を更に電気接続部材としてのＩＶ線７４によって電気的に接続する。
【００９６】
最後に、隣接する２つの太陽電池モジュールと支持体７０とによって形成される窪みに、再度、第２の樹脂として粘度１００Ｐａ・ｓのシリコーン樹脂７５を充填する。
【００９７】
本実施例では、太陽電池モジュール直列体７２を設置する前に窪みを充填する樹脂７１を設けることで気泡の発生をおさえ、隣接する太陽電池モジュール間の窪みを確実に充填することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る太陽電池モジュールアレイによれば、隣接する２つの太陽電池モジュールと支持体とによって形成される窪みに、第２の樹脂を充填することで、前記窪みに雨水が溜まるのを防止することができる。その結果、太陽電池モジュール間にリーク電流の経路が形成され難くなり、施工後も活電部が露出している電極等から金属イオンが溶出するのを最小限に食い止めることができるため、太陽電池モジュールアレイの信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は第２の樹脂によって完全に封止された窪みの断面図であり、（ｂ）は充填された第２の樹脂の量が不十分で一部が封止されていない窪みの断面図であり、（ｃ）は充填された第２の樹脂に気泡が発生し、一部が封止されていない窪みの断面図である。
【図２】（ａ）は本発明に係る太陽電池モジュールアレイの一例を受光面側から見た状態を示す平面図であり、（ｂ）は隣接する２つの太陽電池モジュールと支持体とによって形成される窪みを拡大して示す（ａ）のＢ−Ｂ’線断面図であり、（ｃ）は太陽電池モジュールの積層状態を示す断面図である。
【図３】実施例１の太陽電池モジュールアレイを示す斜視図である。
【図４】実施例１の太陽電池モジュールアレイを構成する太陽電池モジュールの積層構造を示す図３のＤ−Ｄ’線断面図である。
【図５】実施例２において、太陽電池モジュール直列体を示しており、（ａ）は受光面側から見た平面図、（ｂ）は非受光面側から見た背面図である。
【図６】実施例４の太陽電池モジュールアレイの製造方法を示しており、支持体上に線状の第１の樹脂を塗布した状態の平面図、（ｂ）は第１の樹脂を塗布した支持体上に太陽電池モジュール直列体を配列した状態の平面図、（ｃ）は電気接続部材の接続を説明する平面図、（ｄ）は窪みに第２の樹脂を充填した状態の平面図である。
【図７】（ａ）は施工後も活電部の一部が環境に対して露出する太陽電池モジュールからなる一般的な太陽電池モジュールアレイの受光面を示す平面図であり、（ｂ）はその太陽電池モジュールアレイのＡ−Ａ’線断面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＢ部の拡大図である。
【符号の説明】
１０  太陽電池モジュール
１１  電極
１２  支持体
１３  雨水
１４、２４、３３、５０  第１の樹脂層
１５、２５、３４、５１  透明電極層
１６、２６、３５、５２  光電変換層
１７、２７、３６、５３  裏面反射層
１８、２８、３７、５４  基板（裏面電極層）
２０  第２の樹脂
２１  電気接続部材
２２  支持体
２３  溜り水
２９  気泡
３０  支持体
３１  太陽電池モジュール
３２  電気接続部材
３８  電極
３９  第２の樹脂
４０  支持体
４１  太陽電池モジュール
４２  電気接続部材
４３  リングスリーブ
４４  窪み
４５  接着剤
４９  第２の樹脂
５５  電極
６０  太陽電池モジュール
６１  電極
６２  電極
６３  無鉛半田
６４  補強テープ
６５  電気接続部材
７０  支持体
７１  接着剤（第２の樹脂）
７２  太陽電池モジュール直列体
７３  電極
７４  電気接続部材
７５  第２の樹脂
【図１】
2004319545.tif 000003
【図２】
2004319545.tif 000004
【図３】
2004319545.tif 000005
【図４】
2004319545.tif 000006
【図５】
2004319545.tif 000007
【図６】
2004319545.tif 000008
【図７】
2004319545.tif 000009