(57)【要約】【課題】絶縁基板を用いながら所定の形状への成形が容易であり、低コストの太陽電池モジュールとその製造方法を提供する。【解決手段】可とう性を有する基板とその表面に形成された光電変換層および電極層からなる太陽電池サブモジュール１が樹脂製のラミネート部材２によって封止された太陽電池モジュールにおいて、その一部に形状記憶合金からなる成形部材４が封止されているようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可とう性を有する基板とその表面に形成された光電変換層および電極層からなる太陽電池サブモジュールが樹脂製のラミネート部材によって封止された太陽電池モジュールにおいて、その一部に形状記憶合金からなる成形部材が封止されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記成形部材は封止される前に、所定の形状を記憶させられていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記成形部材の一部は薄膜太陽電池間を接続する配線として利用されていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記成形部材と同時にガラス細線からなる補強部材が全面に配置されて封止されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
樹脂製のシートの上に、少なくとも可とう性を有する基板とその表面に形成された光電変換層および電極層からなる太陽電池サブモジュールおよび形状記憶合金からなる成形部材を配置し、もう一枚の樹脂製のシートをかぶせた後、全体をラミネート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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
形状記憶合金を成形部材として用いた可とう性を有する太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
可とう性を有する太陽電池は、可とう性を有する絶縁性の基板上に電極層、薄膜アモルファスシリコンからなる光電変換部である半導体層および電極層の３層構造の太陽電池セルが多数形成されたものである。さらに、太陽電池セルの上が保護層により封止被覆されている場合も多い。
ロールに巻かれた長尺の高分子材料あるいは金属材料からなる基板を用いれば、大面積の太陽電池を得ることができる。このような太陽電池の製造方式としては枚葉式より生産性の優れているロールツーロール方式がある。この方式は、ロール（コアロール）に巻かれた可とう性の基板を各成膜室に順次送りながら、電極などの各層を、連続的に移動する基板上に成膜室毎に形成していき、その終端で別のコアロールに巻き取る方式である。
【０００３】
このような長尺の太陽電池から、使用目的に応じた大きさを裁断してサブモジュールとし、１ないし複数のサブモジュールを適当な被覆部材や補強部材などとラミネートし個別の太陽電池モジュールとして製品化されている。
大面積の太陽電池モジュールは、多くの場合、住宅の屋根材などとして取り扱われる。このため、瓦材や建材として所定の形状の構造物の中に封入され利用される。このような例として、形状記憶材料を基板として用いた太陽電池がある。
例えば、瓦状の形状を記憶させた基板を用いる。太陽電池セル要素である薄膜の成膜時の高温により平面状にされた基板上に太陽電池セルを形成しておくと、冷却時に記憶させておいた瓦状となる（特許文献１参照。）。
【０００４】
このような形状記憶材料としては、Ｔｉ−Ｎｉ  系やＣｕ−Ｚｎ−Ａｌ系、鉄に３３ｗｔ％のＮｉと１０ｗｔ％のＣｏを添加した合金などがある。これらの材料では、塑性変形を時の原子の移動は、１  原子間距離より小さくなり、原子は不安定な位置にとどまるため、変形後の加熱により、原子は元の安定位置に戻り、材料の形状は変形前の状態に回復する。鉄系合金の場合には、このあと冷却しても、形状変化は生じない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１０７１１８号公報（第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、基板が導電性であると、太陽電池セルとの間に絶縁層を設けなければならず、絶縁性の基板を用いた場合に比べ、成膜工程が１つ増加する。
また、形状記憶合金自体が高価であるため、コスト高になり、実用的とはいい難い。
本発明の目的は、絶縁基板を用いながら所定の形状への成形が容易であり、低コストの太陽電池モジュールとその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するため、可とう性を有する基板とその表面に形成された光電変換層および電極層からなる太陽電池サブモジュールが樹脂製のラミネート部材によって封止された太陽電池モジュールにおいて、その一部に形状記憶合金からなる成形部材が封止されていることとする。
前記成形部材は封止される前に、所定の形状を記憶させられていると良い。
前記成形部材の一部は薄膜太陽電池間を接続する配線として利用されていると良い。
【０００８】
前記成形部材と同時にガラス細線からなる補強部材が全面に配置されて封止されていると良い。
太陽電池モジュールの製造方法において、樹脂製のシートの上に、少なくとも可とう性を有する基板とその表面に形成された光電変換層および電極層からなる太陽電池サブモジュールおよび形状記憶合金からなる成形部材を配置し、もう一枚の樹脂製のシートをかぶせた後、全体をラミネートすることとする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、実施例に従い、本発明を詳細に説明する。
実施例１
図１は本発明に係る太陽電池モジュールを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡＡ断面図である。
フレキシブル太陽電池サブモジュール１をラミネート部材２により封止するように、ラミネート加工したものである。ラミネート部材２としては、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）などのシートが用いられる。ラミネート加工の際に、太陽電池サブモジュール（例えば、４０ｃｍ×８０ｃｍ）  の外周にそって厚さ０．５  ｍｍ、幅１０ｍｍの薄状の形状記憶合金からなる成形部材４を配置した。
【００１０】
形状記憶合金として、Ｔｉ−Ｎｉ（Ｔｉ−５０．０  ａｔ％  Ｎｉ）  合金を用い、成形後、あらかじめ５００  ℃に加熱して記憶熱処理をして平面の形状を記憶させておいた。
上記の太陽電池モジュールの適用例として、壁面が曲面上になっている場合の施工について述べる。太陽電池モジュールを曲面に施工する場合、封止した形状記憶合金の形状を、施工する曲面にそって曲げ加工することで、支持部材等を用いなくても、一定の形状を保持した形で施工が可能となる。次に、利用期間が過ぎ、太陽電池モジュールを取り外した際に、恒温槽などで温風をあてることにより、施工前の形状に復帰することを確認した。この方法を適用することで、繰り返しの使用が可能となった。
実施例２
図２は本発明に係る波型の太陽電池モジュールの斜視図である。
【００１１】
実施例１と同様に、成形部材４には、厚さ０．５  ｍｍ、幅１０ｍｍの薄状のＴｉ−Ｎｉ（Ｔｉ−５０．０ａｔ％Ｎｉ）  合金を用いた。実施例１とは逆に、ラミネート加工前に、形状記憶部材を予め施工時に必要な波型に変形させ、その状態で、５００  ℃に加熱して記憶熱処理を実施した。その後、常温で平板の形状に戻した後、通常のラミネート加工を実施し、モジュールの形状とした。施工にあたっては、温風器やドライヤーにより熱風を吹きかけることにより、記憶させていた波型とし使用した。
本例のような構造の場合、成形部材の構成部材を細い針金とし、多数配置することにより、複雑な形状の形成に対応できる。例えば直径０．７ｍｍの針金とし、太陽電池巣部モジュールと電気的に接触しないように、縦横に格子状に交差するように複数本配置し、ラミネートすることにより、より複雑な形状を維持させることが可能である。またその際、成形部材は、太陽電池セルの発電領域にかからぬよう、各太陽電池セル間の隙間を通すように配置することにより、発電効率を低下させることが無くなる。
実施例３
実施例１に示した構造の太陽電池モジュールを比較的曲率半径が小さく、全体の曲げ角度が大きい（３６０度）場合、太陽電池セルの電気的接続が損傷されることがある。これを防止するために、ガラス細線からなる補強部材５を全面に同時に封止した。図３は本発明に係る別の他の太陽電池モジュールの斜視図である。
ガラス細線は伸縮が少なく、しかもしなやかに曲げられるので屈曲部の太陽電池サブモジュールは伸縮せず、損傷は生じない。ここでは、直径０．１ｍｍ  のガラス細線を格子状に配置することで、完全に折り曲げても、電気的な接続を損なうことなく施工できた。
実施例４
図４は本発明に係る別の太陽電池モジュールの平面図である。モジュール製造工程を低減させるために、複数の太陽電池サブモジュールを電気的に接続する配線部材として形状記憶合金からなる成形部材４ａを兼用した例である。この部分の形状記憶合金には、比較的電気抵抗の小さい（比抵抗０．１Ωｍ以下）ものを用いることが望ましい。
【００１２】
本例では、厚さ０．５  ｍｍ、幅１０ｍｍの薄状のＴｉ−Ｎｉ（Ｔｉ−５０．０ａｔ％Ｎｉ）  合金を成形部材４ａとして用いた。この例では２つの太陽電池サブモジュールを直列接続した。
これにより、工数および作業時間、材料費を抑えることができた。
上記のいずれの実施例にも見られるように、高価な形状記憶合金は太陽電池モジュールの面積のごく一部しか占めておらず、太陽電池モジュールのコストアップはわずかである。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、可とう性を有する基板とその表面に形成された光電変換層および電極層からなる太陽電池サブモジュールが樹脂製のラミネート部材によって封止された太陽電池モジュールにおいて、その一部に形状記憶合金からなる成形部材が封止されているようにしたため、形状記憶合金に記憶させた所定の形状に容易にすることができる。
形状記憶合金は成形部材に用いられるだけなので、太陽電池モジュールの基板として用いるよりもかなりコストは低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽電池モジュールを示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡＡ断面図である。
【図２】本発明に係る波型の太陽電池モジュールの斜視図である。
【図３】本発明に係る別の他の太陽電池モジュールの斜視図である。
【図４】本発明に係る別の太陽電池モジュールの平面図である。
【符号の説明】
１    太陽電池サブモジュール
２    ラミネート部材
３    配線
４    成形部材
４ａ  成形部材
５    補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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