(57)【要約】【課題】従来想定されている太陽電池設置場所以外の、硫化ガスが充満している火山や温泉場や、塩害の発生しやすい海岸部や海上、更にはアンモニアや硫化ガスが充満している上下水道関連設備等の、過酷環境下地域でも使用可能な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】フロントカバーと、受光面側充填樹脂層と、結晶系太陽電池セルと、裏面側充填樹脂層と、裏面耐侯性層とがこの順で積層されてなる太陽電池モジュールにおいて、  裏面耐侯性層が、ポリエチレンテレフタレート膜と、金属膜または無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜と、接着剤膜またはエチレンビニルアセテート膜と、最裏面膜とからなり、この最裏面膜が、蒸着面を最裏面側とする無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜からなる太陽電池モジュール。【選択図】図１
2005086104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントカバーと、受光面側充填樹脂層と、結晶系太陽電池セルと、裏面側充填樹脂層と、裏面耐侯性層とがこの順で積層されてなる太陽電池モジュールにおいて、
裏面耐侯性層が、ポリエチレンテレフタレート膜と、金属膜または無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜と、接着剤膜またはエチレンビニルアセテート膜と、最裏面膜とからなり、この最裏面膜が、蒸着面を最裏面側とする無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜からなることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
金属または無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜と、接着剤膜またはエチレンビニルアセテート膜との間に、ポリエチレンテレフタレート膜を更に備えた請求項1に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
裏面耐侯性層が、ポリエチレンテレフタレート膜と、金属膜または無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜と、接着剤膜と、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜とを予め一体に積層した積層体からなる請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜が、シリカ、チタニアまたはジルコニアのいずれか１つを蒸着したポリフェニレンサルファイド膜またはフッ素系樹脂膜である請求項１〜３のいずれか一つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
フッ素系樹脂膜が、ポリクロロトリフルオロエチレン膜、ポリテトラフルオロエチレン膜、テトラフルオロエチレンーエチレン重合体膜、テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体膜、ポリビニリデンフルオライド膜である請求項１〜４のいずれか一つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
金属膜が、アルミニウム薄板または亜鉛鋼薄板である請求項１〜５のいずれか一つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜が、無機酸化物材料を蒸着したポリエチレンテレフタレート膜またはポリカーボネート膜である請求項１〜６のいずれか一つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
フロントカバーと、透明導電膜層、光電変換層および裏面反射電極層を積層してなる薄膜太陽電池セルと、裏面側充填樹脂層と、裏面耐侯性層とがこの順に積層されてなる太陽電池モジュールにおいて、
裏面耐侯性層が、ポリエチレンテレフタレート膜と、金属膜と、ポリエチレンテレフタレート膜と、接着剤膜またはエチレンビニルアセテート膜と、最裏面膜とからなり、この最裏面膜が、蒸着面を最裏面側とする無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜とからなることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項９】
裏面耐侯性層が、ポリエチレンテレフタレート膜と、金属膜と、ポリエチレンテレフタレート膜と、接着剤膜と、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜とを予め一体に積層した積層体からなる請求項８に記載の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、太陽電池モジュールに関し、更に詳しくは、結晶系太陽電池セルまたは薄膜太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールにおいて、裏面耐侯性フィルム（層）の最外層に無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜、または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜を用いることにより過酷な環境に適する構成にした太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、結晶系太陽電池モジュールは、フロントカバー、受光面側充填樹脂(例えば、エチレンビニルアセテート) 層、太陽電池セル、裏面側充填樹脂(例えば、エチレンビニルアセテート) 層、裏面耐侯性フィルム（層）の順に積層して製造する。
薄膜系太陽電池モジュールは、フロントカバーに透明導電膜層、光電変換層および裏面反射電極層を順次設け、充填樹脂(例えば、エチレンビニルアセテート)層、裏面耐侯性フィルム（層）の順に積層して製造する。
従来の裏面耐侯性フィルムは、ポリエチレンテレフタレート膜／金属箔／ポリエチレンテレフタレート膜や、ポリエチレンテレフタレート膜／無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜／ポリエチレンテレフタレート膜を使用して、長期信頼性を保っている。
【０００３】
近年、地球温暖化等の環境対策や化石燃料以外の資源の有効活用を考慮して、代替エネルギーとして太陽光発電を用いた環境負荷の少ない、クリーンで無尽蔵なエネルギーの有効活用が盛んに行われている。設置場所としては、住宅用太陽光発電システムとして一般住宅の屋根の上や、産業用太陽光発電システムとして、灯台や学校や病院等の大規模公共施設に設置されている。しかし、産業用太陽光発電システムの急増に伴って、従来想定していた設置場所以外の過酷な環境、例えば硫化ガスが充満している火山や温泉場や、塩害の発生しやすい海岸部や海上、更にはアンモニアや硫化ガスが充満している上下水道関連設備等への設置需要が高まってきている。
【特許文献１】特開２００３−３１８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した、従来の裏面耐侯性フィルムは、ポリエチレンテレフタレート膜／金属箔／ポリエチレンテレフタレート膜や、ポリエチレンテレフタレート膜／無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜／ポリエチレンテレフタレート膜構造であるが、最外膜に使用しているポリエチレンテレフタレート、例えば市販のある裏面耐侯性フィルム(２５ミクロン)では水蒸気透過率０．５５ｇ・ｍｍ/(ｍ2・ｄａｙ)程度の透過率がある。ポリエチレンテレフタレート膜はテレフタル酸とエチレングリコールの縮重合反応で作られ、ある程度の機械的・物理的性能を持っている。
【０００５】
しかし、高温・高湿度や硫化水素やアンモニア等の種々のガスが充満している過酷環境下では、従来のポリエチレンテレフタレート膜では、エステル結合が解け加水分解反応を引き起こす。その結果、ポリエチレンテレフタレート膜表面に剥離やひび割れが発生し防湿性能が低下し、その部分からフィルム（膜）劣化が始まり太陽電池モジュール自身の防湿機能を低下させ、出力低下につながるおそれがあった。
【０００６】
ポリエチレンテレフタレート膜のフィルム劣化を防ぐために特開２００３−３１８２４号公報（特許文献１）で知られているように、外層部分にポリフェニレンサルファイド膜やフッ素樹脂膜を使用することが考えられた。しかし特開２００３−３１８２４号公報で提案されている膜構造の太陽電池モジュールでも、ポリエチレンテレフタレート膜と比較して長寿命とはなったがポリエチレンテレフタレート膜同様、表面に剥離やひび割れが発生し防湿性能が低下し、その部分から膜劣化が始まり太陽電池モジュール自身の防湿機能を低下させ、出力低下につながる事例が確認された。これは、市販のあるポリフェニレンサルファイド（２５ミクロン）では水蒸気透過率０．２５ｇ・ｍｍ/(ｍ2・ｄａｙ)程度・フッ素樹脂膜(１００ミクロン)では水蒸気透過率０．０５ｇ・ｍｍ/(ｍ2・ｄａｙ)程度であり、上記市販のある裏面耐侯性フィルム (２５ミクロン)より優れた水蒸気透過率ではあるが、完全な水蒸気透過防止性能では無いこと。そして太陽光線下に暴露され真夏では９０度近くに昇温される太陽電池モジュールでは、ポリエチレンテレフタレート膜とポリフェニレンサルファイド膜間の線膨張係数の格差が大きく膜面内の伸縮が激しいこと、尚且つ上記したように外層ポリフェニレンサルファイド膜が完全な水蒸気透過防止性能を保持していないので、外層ポリフェニレンサルファイド膜に亀裂が入って防湿機能を低下させ、出力低下につながったと思われる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたもので、フロントカバーと、受光面側充填樹脂層と、結晶系太陽電池セルと、裏面側充填樹脂層と、裏面耐侯性層とがこの順で積層されてなる太陽電池モジュールにおいて、裏面耐侯性層が、ポリエチレンテレフタレート膜と、金属膜または無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜と、接着剤膜またはエチレンビニルアセテート膜と、最裏面膜とからなり、この最裏面膜が、蒸着面を最裏面側とする無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜からなることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フロントカバーと、受光面側充填樹脂層と、結晶系太陽電池セルと、裏面側充填樹脂層と、裏面耐侯性層とがこの順で積層されてなる太陽電池モジュールにおいて、裏面耐侯性層が、ポリエチレンテレフタレート膜と、金属膜または無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜と、接着剤膜またはエチレンビニルアセテート膜と、最裏面膜とからなり、この最裏面膜が、蒸着面を最裏面側とする無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜からなることを特徴とする太陽電池モジュールとして過酷な環境でも使用できるようにする。
【０００９】
よって本発明によれば、先に説明したように、ポリフェニレンサルファイド膜やフッ素樹脂膜を表面改質し、膜表面に無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜層を設けることでより高度な水蒸気透過防止機能を有し、尚且つポリフェニレンサルファイド膜やフッ素樹脂膜厚みを厚くして膜面内に発生する応力を低減し、過酷な環境下でもシステム保証期間内では、膜表面に剥離やひび割れが発生しない構造にできたわけである。
【００１０】
このことにより従来の住宅用太陽光発電システムとして一般住宅の屋根の上や、産業用太陽光発電システムとして、灯台や学校や病院等の大規模公共施設のみの設置場所に拘わらず、従来想定していた設置場所以外の過酷な環境下、例えば硫化ガスが充満している火山や温泉場や、塩害の発生しやすい海岸部や海上、更にはアンモニアや硫化ガスが充満している上下水道関連設備等への設置需要に充分、応えることができるようになった。
【００１１】
更には従来、湿度には弱いとされている薄膜太陽電池セルに関しても、本発明の裏面耐侯性フィルムを使用することでより高度の水蒸気透過防止機能を有すようになり設置場所を問わず利用することができ、（ａ）薄膜太陽電池セルの低コスト、（ｂ）薄膜太陽電池セルをレーザーにて打ち抜きシースルーと呼ばれる採光機能を有した、薄膜太陽電池モジュール独自の開発が容易になり、より付加価値のある太陽電池モジュールの開発に貢献出来るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
太陽電池モジュールにおいて、高温・高湿度や硫化水素やアンモニア等の種々のガス環境下でも高耐侯性を確保するためには、最外裏面に環境安定性に優れたポリフェニレンサルファイド膜やフッ素樹脂膜を使用することは知られているが、本発明者は、ポリフェニレンサルファイド膜やフッ素樹脂膜の表面に無機酸化物材料を蒸着することで水蒸気透過率性能を更に向上させることが必要不可欠であることを見出したわけである。
実際には、無機酸化物材料を蒸着する際には膜表面にコロナ処理等を行い、膜表面改質を行ってから蒸着を行う。
【００１３】
例えば、コロナ処理では、高電圧の電極とシリコーン製処理ロールの間に高周波（例えば、１０ｋHz）をかけて高圧コロナを発生させ、そこへ被処理物の膜を通過させて、コロナを生成したオゾン酸化窒素を反応させ、膜の表面改質を図って蒸着しやすくする。そして、蒸着しようとする無機酸化物を、蒸気圧でいえば、１Ｐａ（１０-2Ｔｏｒｒ）程度が得られるまで、温度でいえば、だいたい融点よりも少し高い温度が得られるまで加熱して蒸発しやすくし、表面改質された膜に蒸着させる。ここで、無機酸化物材料としては、シリカ(ＳｉＯx)、チタニア(ＴｉＯx)、またはジルコニア(ＺｒＯx)を採用するのが、防湿効果を高めることができるので好ましい。蒸着膜の膜厚は、10〜100μｍが好ましい。
【００１４】
本発明において、フッ素系樹脂膜としては、具体的には、ポリクロロトリフルオロエチレン膜、ポリテトラフルオロエチレン膜、テトラフルオロエチレン〜エチレン重合体膜、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ーテル共重合体膜、ポリビニリデンフルオライド膜などが挙げられ、それらの膜厚は1〜100μｍが好ましい。
【００１５】
本発明において、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜やフッ素樹脂膜と金属箔を直接、充填樹脂(エチレンビニルアセテート)や接着剤（例えば、ウレタン系接着剤）で接着できれば、従来使用している裏面耐侯性フィルム（または層）：ポリエチレンテレフタレート膜／金属箔／ポリエチレンテレフタレート膜や、ポリエチレンテレフタレート（ポリエチレンテレフタレート）膜／無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜／ポリエチレンテレフタレート膜は使用できなくなり材料の共通化は出来ないが、耐侯性能を保ったままポリエチレンテレフタレート膜を削減でき、コストダウンに寄与する。
【００１６】
また、本発明でも、膜素材に起因するポリエチレンテレフタレート膜とポリフェニレンサルファイド膜間の線膨張係数の格差は如何ともしがたく、各種事例より外層ポリフェニレンサルファイド膜厚を厚くすることで、膜面内に発生する応力集中を回避し、膜面内の伸縮を抑えることが確認できた。
【００１７】
本発明において、金属膜または無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜と、接着剤膜またはエチレンビニルアセテート膜との間には、ポリエチレンテレフタレート膜を更に介在させてもよい。
金属膜としては、アルミニウム薄板あるいは箔、または亜鉛鋼薄板を好ましい例として挙げられる。ここで、アルミニウム箔の好ましい厚みは、１〜１０μｍである。
【００１８】
本発明は、別の観点によれば、フロントカバーと、透明導電膜層、光電変換層および裏面反射電極層を積層してなる薄膜太陽電池セルと、裏面側充填樹脂層と、裏面耐侯性層とがこの順に積層されてなる太陽電池モジュールにおいて、裏面耐侯性層が、ポリエチレンテレフタレート膜と、金属膜と、ポリエチレンテレフタレート膜と、接着剤膜またはエチレンビニルアセテート膜と、最裏面膜とからなり、この最裏面膜が、蒸着面を最裏面側とする無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜とからなることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。
【００１９】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
尚、本発明は、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。
（実施の形態１）
図1は、本発明の実施の形態１を表す太陽電池モジュールの構造図である。本構造図では下側が受光面側、上側が裏面側である。
図１において、太陽電池モジュールは、フロントカバー１と、受光面側充填樹脂層２と、結晶系太陽電池セル３と、裏面側充填樹脂層４と、裏面耐侯性フィルム（層）とがこの順で積層され、ラミネート加工されてなり、スーパーストレート型構造の太陽電池モジュールと称される。
【００２０】
そして、裏面耐侯性フィルムは、ポリエチレンテレフタレート膜５と、金属箔６と、ポリエチレンテレフタレート膜７と、最裏面膜（外気暴露側膜）８とからなり、この最裏面膜８が、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜からなる。なお、ポリエチレンテレフタレート膜７と最裏面膜（外気暴露側膜）８との間には、接着剤膜が介在する。
【００２１】
さらに具体的に説明すれば、フロントカバー１を受光面ガラスとし、この上に接着膜層として受光面側充填樹脂(エチレンビニルアセテート)層２を載せ、この上に太陽電池セルを電気的配列した物３を載せる。この上に裏面側充填樹脂(エチレンビニルアセテート)層 ４を再び載せ、この上に裏面耐侯性フィルム５〜８を載せ熱融着をする。熱融着工程とはチャンバーの中に上述した太陽電池モジュール構成部材を入れ、脱気しながら充填樹脂(エチレンビニルアセテート)が溶けるまで昇温し、一体成形する工程である。
【００２２】
太陽電池モジュール構成部材や充填樹脂(エチレンビニルアセテート)の種類によって変化するが、約１００℃前後まで昇温する。そして太陽電池セルが割れない程度の圧力を加え、チャンバー内の空気を抜き充填樹脂(エチレンビニルアセテート)内に気泡が残らないようにすることが通常となっている。
裏面耐侯性フィルム５〜８は、ポリエチレンテレフタレート膜５と金属箔６、ポリエチレンテレフタレート膜７、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜（ポリクロロトリフルオロエチレン膜等）８から構成されている。
【００２３】
実際には、ポリエチレンテレフタレート膜５・７は作業性の問題より、膜自身にコシがあり、通常良く使用されている厚み５０μｍが使用される。金属箔６はアルミニウムや亜鉛鋼鈑等の金属材質の種類によって厚みが左右されるが、通常はアルミ箔の厚み：数μｍ程度以上で高度の防湿機能があることが分かっている。
【００２４】
無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜８は数十μｍ程度で高度の防湿機能があるが、前述したようにポリエチレンテレフタレート膜７と無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜８の線膨張係数が違うために、約１００μｍ程度の厚みであることが必要である。図１ではポリエチレンテレフタレート膜７と無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜８の間に接着剤（例えば、ウレタン系接着剤）を使用して、一体成形している。
【００２５】
しかし裏面耐侯性フィルムに金属箔６が含まれるため、太陽電池セルを電気的配列した物３からの電気配線１０と金属箔６が接触し、電気的絶縁性能が保てない。そこで、出力端子ボックス９内部の、電気配線取り出し位置には絶縁膜１１を施し、太陽電池セルを電気的配列した物３からの電気配線１０と金属箔６が直接接触しない構造にしている。
【００２６】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２を表す太陽電池モジュールの構造図である。
概略は（実施の形態１）とほぼ同様だが、裏面耐侯性フィルム（５〜８、１２）で構成されている。裏面耐侯性フィルム５〜８・１２は、ポリエチレンテレフタレート膜５と金属箔６、ポリエチレンテレフタレート膜７、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイドまたは無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜（ポリクロロトリフルオロエチレン膜等）８と、充填樹脂(エチレンビニルアセテート)１２から構成されている。
【００２７】
本裏面耐侯性フィルムを製作するには、裏面耐侯性フィルム構成部材５〜８・１２を熱融着する必要がある。実際には、裏面耐侯性フィルムを一度、熱融着形成してから、フロントカバー１を受光面ガラス、受光面側充填樹脂(エチレンビニルアセテート)２を載せ、太陽電池セルを電気的配列した物３、裏面側充填樹脂(エチレンビニルアセテート) ４を再び載せ、この上に一体成形した裏面耐侯性フィルムを載せて、再度熱融着を行った。
【００２８】
その結果、裏面耐侯性フィルムに含まれる充填樹脂(エチレンビニルアセテート)は２回熱融着工程を経ているために充填樹脂が軟化し過ぎてしまい、歩留まりが悪かった。よって、従来通りフロントカバー１、受光面側充填樹脂(エチレンビニルアセテート)２を載せ、この上に太陽電池セルを電気的配列した物３、裏面側充填樹脂(エチレンビニルアセテート)４、ポリエチレンテレフタレート膜５、金属箔６、ポリエチレンテレフタレート膜７、充填樹脂(エチレンビニルアセテート)１２、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜８を載せ、一度のみの熱融着工程を施した。その結果、熱融着工程の最適化を行うことで充填樹脂の過軟化が防げ、熱融着工程は一度で済み生産タクトの向上に繋がった。
【００２９】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３を表す太陽電池モジュールの構造図である。
概略は（実施の形態１）とほぼ同様だが、金属箔６の代わりに無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜（ポリエチレンテレフタレート膜）１３を施して防湿性能を確保している。実験によるとポリエチレンテレフタレート膜に無機酸化物材料を蒸着した場合、シリカ、チタニア、ジルコニア等の無機酸化物材料に拘わらず蒸着膜層厚みが数十μｍ程度でないと、十分な防湿性能が確保出来ないことが判明した。尚、無機酸化物材料の酸素係数がＸとなっているのは、酸化物の酸素欠陥のためである。
【００３０】
金属箔６を無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜１３にしたことによって、太陽電池セルを電気的配列した物３からの電気配線１０と金属箔６が接触することがなく、充分な電気的絶縁性能が保てるので、電気配線取り出し位置には絶縁膜１１を施す必要が無い。これにより電気配線取り出し位置に絶縁膜を貼る煩わしい作業が無くなり、工程の簡素化が図れる。
【００３１】
図３では本発明のようにポリエチレンテレフタレート膜５と無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜１３、ポリエチレンテレフタレート膜７、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイドまたは無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜（ポリクロロトリフルオロエチレン膜等）８を接着剤にて貼り合わしているが、本発明のようにポリエチレンテレフタレート膜５と無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜１３、ポリエチレンテレフタレート膜７、充填樹脂(エチレンビニルアセテート)１２、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜８を一体成形しても同様に、電気配線取り出し位置には絶縁膜１１を施す必要が無い。
【００３２】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４を表す太陽電池モジュールの構造図である。
概略は（実施の形態１）とほぼ同様だが、裏面耐侯性フィルム５・６・８で構成されている。裏面耐侯性フィルム５・６・８は、ポリエチレンテレフタレート膜５と金属箔６、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜（ポリクロロトリフルオロエチレン膜等）８から構成されている。本裏面耐侯性フィルムを製作することは非常に困難を極めた。
【００３３】
その理由は、ポリフェニレンサルファイド膜またはフッ素系樹脂膜は表面位置エネルギーが低く、表面濡れ張力はポリフェニレンサルファイド膜では３（ｍＮ／ｍ）であり、その値はポリエステル４５（ｍＮ／ｍ）に比べて非常に小さく、金属箔６とポリフェニレンサルファイド膜を接着剤やエチレンビニルアセテートを使用しても密着力が不足し、剥がれて来る不具合が発生した。そのため、ポリフェニレンサルファイド膜またはフッ素系樹脂膜８にコロナ処理等の表面処理を行い、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜８の接着剤やエチレンビニルアセテートに対しての密着度を上げる表面改質工程が必要であった。
【００３４】
この結果、従来使用している裏面耐侯性フィルム：ポリエチレンテレフタレート膜／金属箔／ポリエチレンテレフタレート膜や、ポリエチレンテレフタレート膜／無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜層／ポリエチレンテレフタレート膜は使用できなくなり材料の共通化は出来ないが、耐侯性能を保ったまま裏面側ポリエチレンテレフタレート膜を削減でき、コストダウンに寄与する。
【００３５】
裏面耐侯性フィルムに金属箔６が含まれる場合は、太陽電池セルを電気的配列した物３からの電気配線１０と金属箔６が接触を防止するために電気配線取り出し位置には絶縁膜１１を貼り、金属箔６の代わり無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜層付き膜を使用した場合、絶縁膜１１は必要無い。
【００３６】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５を表す太陽電池モジュールの構造図である。
フロントカバー１の上に結晶系太陽電池モジュールにおける太陽電池セル表電極にあたる、透明導電膜１４、この上にＰＮ接合を持った光変換層１５、その上に太陽電池セル裏面電極にあたる裏面電極膜 １６を積層し、太陽電池セルの配線工程にあたるレーザーパターニング工程にて配線を行う。
レーザーパターニング工程および薄膜太陽電池セルプロセスに関しては、周知の技術であるのでこれ以上の説明は省く。
【００３７】
薄膜太陽電池セルが完成したら、接着膜層として充填樹脂(エチレンビニルアセテート４を載せ、この上に本発明の裏面耐侯性フィルム５〜８を載せ熱融着をする。図５では裏面耐侯性フィルム５〜８を、ポリエチレンテレフタレート膜５と金属箔６、ポリエチレンテレフタレート膜７、無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜（ポリクロロトリフルオロエチレン膜等）８としているが、本発明の全ての組み合わせの耐侯性フィルムでも製造可能である。
【００３８】
実際には、薄膜太陽電池セルは結晶系太陽電池セルに比べて湿度に弱いために、金属箔６を使用することが望ましい。更に、薄膜太陽電池セルはフロントカバーに薄く形成されガラス表面における凹凸が少ないため、金属箔６入りの耐侯性フィルムの方が適度にフィルムに硬さがあり、工程不良が少なかった。
【００３９】
以上のごとく、特開２００３−３１８２４号公報で知られているように、外層部分にポリフェニレンサルファイド膜層やフッ素樹脂膜のみを設ければ良いと言う考え方では、ポリエチレンテレフタレート膜と比較して長寿命とはなったが、（ａ）完全な水蒸気透過防止機能を備えていないこと、（ｂ）ポリエチレンテレフタレート膜とポリフェニレンサルファイド膜間の線膨張係数の格差が大きく、膜面内の伸縮で面内応力が激しいことを理由に過酷環境下にて完全な耐侯性を保持していないことが判明した。
【００４０】
よって本発明にて説明したように、ポリフェニレンサルファイド膜層やフッ素樹脂膜を表面改質し、膜表面に無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜層を設けることでより高度な水蒸気透過防止機能を有し、尚且つポリフェニレンサルファイド膜層やフッ素樹脂膜厚みを厚くして膜面内に発生する応力を低減し、過酷環境下でもシステム保証期間内、膜表面に剥離やひび割れが発生しない構造にできた。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
このことにより従来の住宅用太陽光発電システムとして一般住宅の屋根の上や、産業用太陽光発電システムとして、灯台や学校や病院等の大規模公共施設のみの設置場所に拘わらず、従来想定していた設置場所以外の過酷環境下、例えば硫化ガスが充満している火山や温泉場や、塩害の発生しやすい海岸部や海上、更にはアンモニアや硫化ガスが充満している上下水道関連設備等への設置需要に充分、応えることができるようになった。
【００４２】
更には従来、湿度には弱いとされている薄膜太陽電池セルに関しても、本発明の裏面耐侯性フィルムを使用することでより高度の水蒸気透過防止機能を有すようになり設置場所を問わず利用することができ、（ａ）薄膜太陽電池セルの低コスト、（ｂ）薄膜太陽電池セルをレーザーにて打ち抜きシースルーと呼ばれる採光機能を有した、薄膜太陽電池モジュール独自の開発が容易になり、より付加価値のある太陽電池モジュールの開発に貢献できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの実施の形態１を示す説明図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュールの実施の形態２を示す説明図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュールの実施の形態３を示す説明図である。
【図４】本発明の太陽電池モジュールの実施の形態４を示す説明図である。
【図５】本発明の太陽電池モジュールの実施の形態５を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１．フロントカバー
２．受光面側充填樹脂(エチレンビニルアセテート)
３．太陽電池セルを電気的配列した物
４．裏面側充填樹脂(エチレンビニルアセテート) 
５．ポリエチレンテレフタレート膜
６．金属箔
７．ポリエチレンテレフタレート膜
８．無機酸化物材料を蒸着したポリフェニレンサルファイド膜または無機酸化物材料を蒸着したフッ素系樹脂膜
９．出力端子ボックス
１０．電気配線
１１．絶縁膜
１２．充填樹脂(エチレンビニルアセテート)
１３．無機酸化物材料を蒸着した樹脂膜
１４．透明導電膜
１５．ＰＮ接合を持った光変換層
１６．裏面電極膜
【図１】
2005086104.tif 000003
【図２】
2005086104.tif 000004
【図３】
2005086104.tif 000005
【図４】
2005086104.tif 000006
【図５】
2005086104.tif 000007