(57)【要約】【課題】熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒された場合でも、発電量が減少するのを抑制するとともに、積層樹脂フィルムの接着強度を維持することが可能な太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】この太陽電池モジュール１は、互いにタブ電極２０により電気的に接続された複数の太陽電池素子１０と、複数の太陽電池素子１０を封止するための充填材４０と、充填材４０の一方面側に配置され、太陽電池素子１０側から順番に、ＰＥＴ樹脂からなる樹脂フィルム３１と、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム３２と、ＰＶＤＦ樹脂からなる耐候性樹脂フィルム３３とが積層された積層樹脂フィルム３０とを備えている。【選択図】図１
2007067203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子と、
前記複数の太陽電池素子を封止するための充填材層と、
前記充填材層の少なくとも一方の表面上に配置され、前記太陽電池素子側から順番に、第１樹脂フィルムと、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを含む樹脂からなる接着フィルムと、耐候性を有する第２樹脂フィルムとが積層された積層樹脂フィルムとを備えた、太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記積層樹脂フィルムの接着フィルムは、前記α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記積層樹脂フィルムの第１樹脂フィルムは、基材フィルムとガスバリア層とを含み、
前記ガスバリア層は、前記基材フィルムの少なくとも前記接着フィルム側に配置されている、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】
前記積層樹脂フィルムの接着フィルムおよび第２樹脂フィルムの少なくとも一方は、紫外線吸収材を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記太陽電池素子は、両面入射型である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記積層樹脂フィルムの第１樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記積層樹脂フィルムの耐候性を有する第２樹脂フィルムは、ポリフッ化ビニリデンからなる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記充填材層の一方の表面上には、前記積層樹脂フィルムが配置されており、
前記充填材層の他方の表面上には、ガラス板が配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を準備する工程と、
第１樹脂フィルムを加熱処理することにより、前記第１樹脂フィルムを予め熱収縮させる工程と、
その後、前記複数の太陽電池素子、充填材層となる充填材シート、前記第１樹脂フィルム、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム、および、耐候性を有する第２樹脂フィルムとを積層した状態で、加熱圧着することにより一体化する工程とを備えた、太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記第１樹脂フィルムを予め熱収縮させる工程は、
前記加熱圧着することにより一体化する工程の温度条件と実質的に同じ温度条件で、前記第１樹脂フィルムを予め熱収縮させる工程を含む、請求項９に記載の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および太陽電池モジュールの製造方法に関し、特に、太陽電池素子を封止する充填材層の表面上に配置される樹脂フィルムを備えた太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、片面発電型と両面発電型の太陽電池モジュールが知られており、両面発電型の太陽電池モジュールは、垂直設置条件下で、片面発電型の太陽電池モジュールに比べて約３０％の発電量の向上が可能である。両面発電型の太陽電池モジュールとして、充填材により封止された太陽電池素子を２枚のガラス板により挟み込む太陽電池モジュールの構造が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、従来の一例による充填材により封止された太陽電池素子を２枚のガラス板により挟み込む両面発電型太陽電池モジュールの断面図である。従来の両面発電型太陽電池モジュール３００は、図７に示すように、タブ電極３１０を介して接続される複数の両面入射型の太陽電池素子３２０と、その複数の太陽電池素子３２０を封止する充填材３３０と、充填材３３０により封止された太陽電池素子３２０を挟み込むように配置されるガラス板からなる２枚の表面保護材３４０とを備えている。図７に示した従来の一例による両面発電型太陽電池モジュール３００では、充填材３３０により封止された太陽電池素子３２０をガラス板からなる２枚の表面保護材３４０により挟み込むため、そのガラスからなる２枚の表面保護材３４０の分だけ重量が大きくなり、両面発電型太陽電池モジュール３００の軽量化を図ることが困難であるという不都合があった。また、製造時の加熱圧着工程において、ガラスからなる表面保護材３４０の重量が太陽電池素子３２０に加わるため、太陽電池素子３２０が破損するという不都合もあった。
【０００４】
そこで、従来、充填材により封止された太陽電池素子を挟み込む表面保護材として、ガラス板よりも軽い樹脂フィルムを用いる両面発電型太陽電池モジュールの構造が提案されている。図８は、従来の一例による樹脂フィルムからなる表面保護材を用いた両面発電型太陽電池モジュールの断面図である。この両面発電型太陽電池モジュール４００は、図８に示すように、タブ電極４１０を介して接続される複数の両面入射型の太陽電池素子４２０と、その複数の太陽電池素子４２０を封止するための充填材４３０と、充填材４３０の一方面側に配置されるＰＥＴ（Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ポリエチレンテレフタレート）フィルム４４１およびＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  Ｆｌｕｏｒｉｄｅ：ポリビニリデンフルオライド）フィルム４４２から構成される積層樹脂フィルム（表面保護材）４４０と、充填材４３０の他方面側に配置されるガラス板（表面保護材）４５０とを備えている。また、積層樹脂フィルム４４０のＰＥＴフィルム４４１とＰＶＤＦフィルム４４２とは、接着剤により接着されている。図８に示したような、積層樹脂フィルム４４０を一方の表面保護材として用いた両面発電型太陽電池モジュール４００では、図７に示したようなガラス板からなる２枚の表面保護材３４０を用いる場合と比べて、ガラス板の代わりに積層樹脂フィルム４４０を用いる分だけ、両面発電型太陽電池モジュール４００の軽量化を図ることが可能となる。また、製造時の加熱圧着工程において、積層樹脂フィルム４４０側では積層樹脂フィルム４４０の重量が太陽電池素子４２０に加わった場合でも、積層樹脂フィルム４４０はガラス板よりも軽量であるので、太陽電池素子４２０が破損するのを抑制することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図８に示した従来の両面発電型太陽電池モジュール４００では、積層樹脂フィルム４４０のＰＥＴフィルム４４１とＰＶＤＦフィルム４４２とが、接着材により接着されているため、両面発電型太陽電池モジュール４００が熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間（約２０年〜約３０年）晒された場合に、ＰＥＴフィルム４４１とＰＶＤＦフィルム４４２との界面の接着材が変色したり、劣化したりする可能性があるという不都合があった。その結果、太陽光が変色した積層樹脂フィルム４４０側から太陽電池素子４２０に入射した場合に、太陽電池素子４２０に入射する太陽光の光量が減少して、両面発電型太陽電池モジュール４００の発電量が減少するという問題点があった。また、積層樹脂フィルム４４０のＰＥＴフィルム４４１とＰＶＤＦフィルム４４２との界面の接着材が劣化することにより、その接着材の接着強度が低下して、ＰＥＴフィルム４４１やＰＶＤＦフィルム４４２の剥離が生じるという問題点もあった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒された場合でも、発電量が減少するのを抑制するとともに、積層樹脂フィルムの接着強度を維持することが可能な太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による太陽電池モジュールは、互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子と、複数の太陽電池素子を封止するための充填材層と、充填材層の少なくとも一方の表面上に配置され、太陽電池素子側から順番に、第１樹脂フィルムと、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを含む樹脂からなる接着フィルムと、耐候性を有する第２樹脂フィルムとが積層された積層樹脂フィルムとを備えている。
【０００９】
この第１の局面による太陽電池モジュールでは、上記のように、太陽電池素子側から順番に、第１樹脂フィルムと、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを含む樹脂からなる接着フィルムと、耐候性を有する第２樹脂フィルムとが積層された積層樹脂フィルムを設けることによって、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを含む樹脂からなる接着フィルムは、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間（約２０年〜約３０年）晒された場合でも変色したり劣化したりすることが少ないので、第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムとを接着する接着フィルムが、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒されることに起因して変色するのを抑制することができる。これにより、接着フィルムを介して太陽電池素子に入射する光の光量が減少するのを抑制することができる。その結果、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒された場合でも、太陽電池モジュールの発電量が減少するのを抑制することができる。また、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを含む樹脂からなる接着フィルムを用いることによって、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒されることに起因して、接着フィルムが劣化するのを抑制することができるので、接着フィルムの接着強度が低下するのを抑制することができる。その結果、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒された場合でも、太陽電池モジュールの積層樹脂フィルムの接着強度を維持することができるので、第１樹脂フィルムおよび耐候性の第２樹脂フィルムの剥離が生じるのを抑制することができる。
【００１０】
上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、積層樹脂フィルムの接着フィルムは、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる。このようにα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルムを用いれば、容易に、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒されることに起因して、接着フィルムが変色および劣化するのを抑制することができるので、容易に、接着フィルムを介して太陽電池素子に入射する光の光量が減少するのを抑制することができるとともに、接着フィルムの接着強度が低下するのを抑制することができる。
【００１１】
上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、積層樹脂フィルムの第１樹脂フィルムは、基材フィルムとガスバリア層とを含み、ガスバリア層は、基材フィルムの少なくとも接着フィルム側に配置されている。このように構成すれば、太陽電池モジュールの外部から水蒸気などが浸入する場合でも、ガスバリア層により、第１樹脂フィルム、充填材層および太陽電池素子が水蒸気などに晒されるのを抑制することができる。これにより、第１樹脂フィルムおよび充填材層が水蒸気などに晒されることに起因して、第１樹脂フィルムおよび充填材層が変色するのを抑制することができる。その結果、第１樹脂フィルムおよび充填材層を介して太陽電池素子に入射する光の光量が減少するのを抑制することができるので、太陽電池モジュールの発電量が減少するのを抑制することができる。
【００１２】
上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、積層樹脂フィルムの接着フィルムおよび第２樹脂フィルムの少なくとも一方は、紫外線吸収材を含む。このように構成すれば、太陽光に含まれる紫外線が積層樹脂フィルムに照射された場合にも、接着フィルムの内側に配置される第１樹脂フィルムおよびその第１樹脂フィルムの内側に配置される充填材に紫外線が照射されるのを抑制することができるので、紫外線による第１樹脂フィルムおよび充填材の変色を抑制することができる。これにより、接着フィルムおよび耐候性の第２樹脂フィルム側から太陽電池素子に入射する光の光量が減少するのを抑制することができる。その結果、紫外線が照射された場合でも、太陽電池モジュールの発電量が減少するのを抑制することができる。
【００１３】
上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、太陽電池素子は、両面入射型である。このような両面入射型の太陽電池素子の少なくともいずれか一方の表面側に、上記した第１の局面による積層樹脂フィルムを設けるようにすれば、片面入射型の太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールに比べて発電量の多い太陽電池モジュールを得ながら、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒された場合でも、発電量が減少するのを抑制するとともに、積層樹脂フィルムの接着強度を維持することができる。
【００１４】
上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、積層樹脂フィルムの第１樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる。このように構成すれば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる第１樹脂フィルムは、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒した場合にも、耐熱性、絶縁性および透明性を有するので、第１樹脂フィルムが変色したり劣化したりするのを抑制することができる。
【００１５】
上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、積層樹脂フィルムの耐候性を有する第２樹脂フィルムは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる。このように構成すれば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる耐候性の第２樹脂フィルムは、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒した場合にも、耐候性、耐水性、耐光性、耐摩傷性および透明性を有するので、第２樹脂フィルムが変色したり劣化したりするのを抑制することができる。
【００１６】
上記第１の局面による太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、充填材層の一方の表面上には、積層樹脂フィルムが配置されており、充填材層の他方の表面上には、ガラス板が配置されている。このように構成すれば、たとえば、光の透過率の大きいガラス板が太陽光側になるように配置するとともに、ガラス板より光の透過率の小さい積層樹脂フィルムを太陽光側とは反対側になるように配置することによって、ガラス板側から入射する太陽光を用いて効率良く発電することができる。その結果、太陽電池素子を封止する充填材層の両面に積層樹脂フィルムを配置する場合に比べて、太陽電池モジュールの発電量を増加させることができる。
【００１７】
この発明の第２の局面による太陽電池モジュールの製造方法は、互いに電気的に接続された複数の太陽電池素子を準備する工程と、第１樹脂フィルムを加熱処理することにより、第１樹脂フィルムを予め熱収縮させる工程と、その後、複数の太陽電池素子、充填材層となる充填材シート、第１樹脂フィルム、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム、および、耐候性を有する第２樹脂フィルムとを積層した状態で、加熱圧着することにより一体化する工程とを備えている。
【００１８】
この第２の局面による太陽電池モジュールの製造方法では、上記のように、複数の太陽電池素子、充填材層となる充填材シート、第１樹脂フィルム、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム、および、耐候性を有する第２樹脂フィルムとを積層した状態で、加熱圧着することにより一体化することによって、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルムは、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間（約２０年〜約３０年）晒された場合でも変色したり劣化したりすることが少ないので、第１樹脂フィルムと耐候性の第２樹脂フィルムとを接着する接着フィルムが、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒されることに起因して変色するのを抑制することができる。これにより、接着フィルムを介して太陽電池素子に入射する光の光量が減少するのを抑制することができる。その結果、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒された場合でも、太陽電池モジュールの発電量が減少するのを抑制することができる。また、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルムを用いることによって、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒されることに起因して、接着フィルムが劣化するのを抑制することができるので、接着フィルムの接着強度が低下するのを抑制することができる。その結果、熱、水分、光（紫外線）などの影響を受ける環境下に長期間晒された場合でも、太陽電池モジュールの積層樹脂フィルムの接着強度を維持することができるので、第１樹脂フィルムおよび耐候性の第２樹脂フィルムの剥離が生じるのを抑制することができる。
【００１９】
また、第２の局面では、第１樹脂フィルムを加熱処理することにより、第１樹脂フィルムを予め熱収縮させることによって、複数の太陽電池素子、充填材層となる充填材シート、第１樹脂フィルム、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物とを含む樹脂からなる接着フィルム、および、耐候性の第２樹脂フィルムとを積層した状態で加熱圧着する際に、第１樹脂フィルム、接着フィルムおよび耐候性の第２樹脂フィルムの内で最も太陽電池素子側に近い第１樹脂フィルムが熱収縮するのを抑制することができる。これにより、加熱圧着の際に、第１樹脂フィルムの熱収縮に伴って太陽電池素子が動くのを抑制することができるので、複数の太陽電池素子が互いに接触するのを抑制することができる。その結果、太陽電池素子が破損するのを抑制することができる。
【００２０】
上記第２の局面による太陽電池モジュールの製造方法において、好ましくは、第１樹脂フィルムを予め熱収縮させる工程は、加熱圧着することにより一体化する工程の温度条件と実質的に同じ温度条件で、第１樹脂フィルムを予め熱収縮させる工程を含んでいる。このように予め熱収縮させる温度条件と加熱圧着する温度条件とを実質的に同じにすれば、所定の温度条件で熱収縮された第１樹脂フィルムが、所定の温度条件と実質的に同じ温度条件の加熱圧着の際に、再び熱収縮するのを抑制することができる。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１は、本発明に従って作製した実施例１による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。図２は、図１に示した実施例１による太陽電池モジュールの太陽電池素子の断面図である。図３および図４は、図１に示した実施例１による太陽電池モジュールの作製プロセスを説明するための図である。まず、図１および図２を参照して、本発明に従って作製した太陽電池モジュール１の構造について説明する。
【００２３】
太陽電池モジュール１は、図１に示すように、複数の太陽電池素子１０（図２参照）を備えており、この複数の太陽電池素子１０の各々は、銅箔からなるタブ電極２０を介して、隣接する他の太陽電池素子１０に接続されている。そして、タブ電極２０を介して接続される太陽電池素子１０は、約１．２ｍｍの厚みを有するＥＶＡ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｖｉｎｙｌ  Ａｃｅｔａｔｅ：エチレンビニルアセテート）樹脂からなる充填材４０により封止されている。また、複数の太陽電池素子１０を封止した充填材４０の上面上には、表面保護用の白板ガラスからなる表面保護材５０が設けられている。
【００２４】
太陽電池素子１０は、図２に示すように、両面入射型の太陽電池素子である。また、太陽電池素子１０は、ｎ型単結晶Ｓｉ基板１１を有しており、そのｎ型単結晶Ｓｉ基板１１の上面上には、ｉ型非結晶Ｓｉ層１２およびｐ型非結晶Ｓｉ層１３が順次積層されている。そして、ｐ型非結晶Ｓｉ層１３の上面上には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）からなる透明導電膜１６が形成されるとともに、その透明導電膜１６の所定の領域上には、Ａｇからなるくし型状の集電極１８が形成されている。また、ｎ型単結晶Ｓｉ基板１１の下面上には、ｉ型非結晶Ｓｉ層１４およびｎ型非結晶Ｓｉ層１５が順次積層されている。そして、ｎ型非結晶Ｓｉ層１５の下面上には、ＩＴＯからなる透明導電膜１７が形成されるとともに、その透明導電膜１７の所定の領域上には、Ａｇからなるくし型状の集電極１９が形成されている。
【００２５】
ここで、実施例１では、複数の太陽電池素子１０を封止した充填材４０の下面上には、積層樹脂フィルム３０が設けられている。この積層樹脂フィルム３０は、太陽電池素子１０側から順番に、ＰＥＴシートからなる樹脂フィルム３１と、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム３２と、ＰＶＤＦ樹脂からなる耐候性樹脂フィルム３３とが積層されている。なお、樹脂フィルム３１は、本発明の「第１樹脂フィルム」の一例であり、耐候性樹脂フィルム３３は、本発明の「第２樹脂フィルム」の一例である。なお、耐候性樹脂フィルム３３には、ベンゾフェノン系の紫外線吸収材が含まれている。
【００２６】
次に、図１〜図４を参照して、上記した実施例１による太陽電池モジュール１の作製プロセスについて説明する。
【００２７】
［太陽電池モジュールの作製］
まず、図２に示すように、ｎ型単結晶Ｓｉ基板１１を準備した。次に、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いて、ｎ型単結晶Ｓｉ基板１１の上面上に、１０ｎｍの厚みを有するｉ型非結晶Ｓｉ層１２、および、１０ｎｍの厚みを有するｐ型非結晶Ｓｉ層１３を順次形成した。
【００２８】
次に、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いて、ｎ型単結晶Ｓｉ基板１１の下面上に、１０ｎｍの厚みを有するｉ型非結晶Ｓｉ層１４、および、１０ｎｍの厚みを有するｎ型非結晶Ｓｉ層１５を順次形成した。
【００２９】
そして、マグネトロンスパッタ法を用いて、ｐ型非結晶Ｓｉ層１３およびｎ型非結晶Ｓｉ層１５の各々の上に、約１００ｎｍの厚みを有するＩＴＯからなる透明導電膜１６および１７をそれぞれ形成した。
【００３０】
次に、スクリーン印刷法を用いて、透明導電膜１６の上面上および透明導電膜１７の下面上の各々の所定の領域にＡｇからなるくし型状の集電極１８および１９をそれぞれ形成した。このようにして、約２００μｍの厚みを有するとともに、一辺１２５ｍｍの長さを有する正方形状の両面入射型の太陽電池素子１０を複数作製した。
【００３１】
次に、図４に示すように、上記のようにして作製した複数の太陽電池素子１０の上面側（ｐ型非結晶Ｓｉ層１３側）の集電極１８（図２参照）に銅箔からなるタブ電極２０の一方端２１側を接続した。そして、タブ電極２０の他方端２２側を、隣接する別の太陽電池素子１０の下面側（ｎ型非結晶Ｓｉ層１５側）の集電極１９（図２参照）に接続した。このようにして、複数の太陽電池素子１０を直列に接続した。
【００３２】
また、図３に示すように、１２μｍの厚みを有するＰＥＴシートからなる樹脂フィルム３１を準備して、その樹脂フィルム３１を１５０℃３０分加熱処理することにより予め熱収縮させた。これにより、加熱処理が施された樹脂フィルム３１の熱収縮率が１．０％以下、好ましくは、０．３％以下のものを形成した。次に、図４に示すように、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなるとともに、約２００μｍの厚みを有する接着フィルム３２、および、２０μｍの厚みを有するＰＶＤＦ樹脂からなる耐候性樹脂フィルム３３を準備した。なお、耐候性樹脂フィルム３３には、ベンゾフェノン系の紫外線吸収材を含有させた。そして、耐候性樹脂フィルム３３の上に、接着フィルム３２および予め熱収縮させた樹脂フィルム３１を順次積層させた。このように積層された樹脂フィルム３１、接着フィルム３２および耐候性樹脂フィルム３３は、後の加熱圧着工程において、圧着されることにより、積層樹脂フィルム３０となる。
【００３３】
次に、上記のように積層された樹脂フィルム３１、接着フィルム３２および耐候性樹脂フィルム３３のうちの樹脂フィルム３１の上に、ＥＶＡ樹脂からなる充填材４０を載せた後、タブ電極２０を介して接続された複数の太陽電池素子１０を載せた。そして、その上にさらにＥＶＡ樹脂からなる充填材４０を載せた後、３．２ｍｍの厚みを有する白板ガラスからなる表面保護材５０を載せた。なお、充填材４０は、本発明の「充填材層」の一例であり、白板ガラスからなる表面保護材５０は、本発明の「ガラス板」の一例である。このようにして、太陽電池素子１０のｐ型非結晶Ｓｉ層１３（図２参照）側に、白板ガラスからなる表面保護材５０を配置するとともに、ｎ型非結晶Ｓｉ層１５（図２参照）側に、積層樹脂フィルム３０を配置した。その後、１５０℃約１５分〜約６０分間加熱圧着処理を施すことによって、樹脂フィルム３１、接着フィルム３２および耐候性樹脂フィルム３３からなる積層樹脂フィルム３０を形成するとともに、表面保護材５０、上方の充填材４０、タブ電極２０により接続された複数の太陽電池素子１０、および、下方の充填材４０積層樹脂フィルム３０を一体化させた。このようにして、図１に示した実施例１による両面発電型の太陽電池モジュール１を作製した。
【００３４】
（実施例２）
図５は、本発明に従って作製した実施例２による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。図５を参照して、この実施例２では、上記実施例１と異なり、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム１３２に、ベンゾフェノン系の紫外線吸収材を含ませるとともに、ベンゾフェノン系の紫外線吸収材を含まないＰＶＤＦ樹脂からなる耐候性樹脂フィルム１３３を準備した。そして、樹脂フィルム３１、接着フィルム１３２および耐候性樹脂フィルム１３３からなる積層樹脂フィルム１３０を作製した。なお、耐候性樹脂フィルム１３３は、本発明の「第２樹脂フィルム」の一例である。これ以外は、上記実施例１と同様の作製条件により実施例２による太陽電池モジュール１００を作製した。
【００３５】
（実施例３）
図６は、本発明に従って作製した実施例３による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。図６を参照して、この実施例３では、上記実施例１と異なり、樹脂フィルム２３１を、１２μｍの厚みを有するＰＥＴ樹脂からなる基材フィルム２３１ａと、基材フィルム２３１ａの下面上に約１００ｎｍの厚みを有する酸化アルミニウムを蒸着させることにより形成したガスバリア層２３１ｂとによって構成した。また、実施例３では、上記実施例２と同様、ベンゾフェノン系の紫外線吸収材を含むα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム２３２、および、ベンゾフェノン系の紫外線吸収材を含まないＰＶＤＦ樹脂からなる耐候性樹脂フィルム２３３を準備した。そして、樹脂フィルム２３１、ガスバリア層２３１ｂ、接着フィルム２３２および耐候性樹脂フィルム２３３からなる積層樹脂フィルム２３０を作製した。なお、樹脂フィルム２３１は、本発明の「第１樹脂フィルム」の一例であり、耐候性樹脂フィルム２３３は、本発明の「第２樹脂フィルム」の一例である。これ以外は、上記実施例１と同様の作製条件により実施例３による太陽電池モジュール２００を作製した。
【００３６】
（比較例１）
この比較例１では、図８に示した従来の両面発電型太陽電池モジュール４００に対応する構造を作製した。すなわち、この比較例１では、ＰＥＴフィルム４４１とＰＶＤＦフィルム４４２とが接着材により接着された積層樹脂フィルム４４０を作製した。また、比較例１では、実施例１〜３の加熱圧着工程に先立って行われた樹脂フィルム３１および２３１の熱収縮処理に対応する、ＰＥＴフィルム４４１の熱収縮処理は行わなかった。そして、積層樹脂フィルム４４０以外は、上記実施例１と同様の作製条件により比較例１による両面発電型太陽電池モジュール４００を作製した。
【００３７】
［恒温恒湿試験］
次に、上記のようにして作製した実施例１〜３による太陽電池モジュール１、１００および２００と、比較例１による太陽電池モジュール４００とについて、恒温恒湿試験を行った。具体的には、まず、太陽電池モジュール１、１００、２００および４００の初期の光照射下の出力を測定した。その後、太陽電池モジュール１、１００、２００および４００を温度８５℃、湿度８５％に保たれた環境下に２０００時間設置した。そして、２０００時間経過後の太陽電池モジュール１、１００、２００および４００の光照射下の出力を測定した。なお、初期の出力と２０００時間経過後の出力とは、ソーラーシミュレータにより、積層樹脂フィルム３０、１３０、２３０および４４０側から光を照射することによって測定した。そして、太陽電池モジュール１、１００、２００および４００の初期の出力に対する、２０００時間経過後の出力の割合（以下、恒温恒湿試験の出力比という）を算出した。そして、比較例１の太陽電池モジュール４００を用いて算出した恒温恒湿試験の出力比を１として、実施例１〜３の太陽電池モジュール１、１００および２００の恒温恒湿試験の出力比を規格化することにより、出力維持率（規格値）を算出した。上記した温恒温恒湿試験の結果を以下の表１に示す。そして、実施例１〜３の太陽電池モジュール１、１００および２００の耐温耐湿性（熱および水に対する出力の維持特性）を表１の出力維持率（規格値）により評価した。
【００３８】
【表１】
2007067203.tif 000003
上記表１から、比較例１の太陽電池モジュール４００の温恒温恒湿試験での出力維持率（規格値）（１．００）に比べて、実施例１〜３の太陽電池モジュール１、１００および２００の温恒温恒湿試験での出力維持率（規格値）（１．０９、１．０８、１．１８）が大きいことがわかる。これは、次のような理由によると考えられる。すなわち、比較例１のＰＥＴフィルム４４１とＰＶＤＦフィルム４４２とを接着するための接着剤が温恒温恒湿試験により変色したために、比較例１では、恒温恒湿試験の出力比が小さくなったと考えられる。一方、実施例１〜３の樹脂フィルム３１および２３１と、耐候性樹脂フィルム３３、１３３および２３３とを接着するためのα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム３２、１３２および２３２は、温恒温恒湿試験でも変色することが少なかったために、比較例１の恒温恒湿試験の出力比に比べて、実施例１〜３の恒温恒湿試験の出力比が大きくなったと考えられる。また、実施例１および２の太陽電池モジュール１および１００の出力維持率（規格値）（１．０９、１．０８）に比べて、実施例３の太陽電池モジュール２００の出力維持率（規格値）（１．１８）が大きいことがわかる。これは、次のような理由によると考えられる。すなわち、実施例３の積層樹脂フィルム２３０の樹脂フィルム２３１の基材フィルム２３１ａに蒸着される酸化アルミニウムからなるガスバリア層２３１ｂが外部からの水蒸気の浸入を抑制したために、樹脂フィルム２３１または充填材４０が変色することが少なかったと考えられる。
【００３９】
［紫外線照射試験］
次に、上記のようにして作製した実施例１〜３による太陽電池モジュール１、１００および２００と、比較例１による太陽電池モジュール４００とについて、紫外線照射試験を行った。具体的には、まず、太陽電池モジュール１、１００、２００および４００の初期の光照射下の出力を測定した。その後、太陽電池モジュールの積層樹脂フィルム３０、１３０、２３０、４４０側から紫外線を２４時間照射した。その後、２４時間紫外線が照射された太陽電池モジュール１、１００、２００および４００の光照射下の出力を測定した。なお、初期の出力と２４時間経過後の出力とは、ソーラーシミュレータにより、積層樹脂フィルム３０、１３０、２３０および４４０側から光を照射することによって測定した。そして、太陽電池モジュール１、１００、２００および４００の初期の出力に対する、２４時間経過後の出力の割合（以下、紫外線照射試験の出力比という）を算出した。そして、比較例１の太陽電池モジュール４００を用いて算出した紫外線照射試験の出力比を１として、実施例１〜３の太陽電池モジュール１、１００および２００の紫外線照射試験の出力比を規格化することにより、出力維持率（規格値）を算出した。上記した紫外線照射試験の結果を以下の表２に示す。そして、実施例１〜３の太陽電池モジュール１、１００および２００の耐紫外線性（紫外線（太陽光）に対する出力の維持特性）を表２の出力維持率（規格値）により評価した。
【００４０】
【表２】
2007067203.tif 000004
上記表２から、比較例１の太陽電池モジュール４００の紫外線照射試験での出力維持率（規格値）（１．０００）と比較して、実施例１〜３の太陽電池モジュール１、１００および２００の紫外線照射試験での出力維持率（規格値）（１．００１、１．００１、１．００２）が同程度であることがわかる。これにより、積層樹脂フィルム３０、１３０、２３０および４４０のいずれの層に紫外線吸収材を含有させても紫外線を吸収することができると考えられる。
【００４１】
［貼り合わせ強度試験］
次に、上記のようにして作製した実施例１〜３による太陽電池モジュール１、１００および２００と、比較例１による太陽電池モジュール４００とについて、貼り合わせ強度試験を行った。具体的には、上記した恒温恒湿試験と同様に、太陽電池モジュール１、１００、２００および４００を温度８５℃、湿度８５％に保たれた環境下に２０００時間設置した。そして、太陽電池モジュール１、１００、２００および４００の積層樹脂フィルム３０、１３０、２３０および４４０に１５ｍｍの幅の切り込みを入れた。そして、実施例１については、耐候性樹脂フィルム３３と接着フィルム３２との界面と、接着フィルム３２と樹脂フィルム３１との界面とにおいて、９０°の方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で剥離を行い、剥離強度を測定した。また、実施例２については、耐候性樹脂フィルム１３３と接着フィルム１３２との界面と、接着フィルム１３２と樹脂フィルム３１との界面とにおいて、９０°の方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で剥離を行い、剥離強度を測定した。また、実施例３については、耐候性樹脂フィルム２３３と接着フィルム２３２との界面と、接着フィルム２３２と樹脂フィルム２３１との界面とにおいて、９０°の方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で剥離を行い、剥離強度を測定した。また、比較例１については、ＰＥＴフィルム４４１とＰＶＤＦフィルム４４２との界面において、９０°の方向に５０ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で剥離を行い、剥離強度を測定した。そして、比較例１による太陽電池モジュール４００の積層樹脂フィルム４４０の剥離強度を１として、実施例１〜３の太陽電池モジュール１、１００および２００の積層樹脂フィルム３０、１３０および２３０の剥離強度を規格化することにより、貼り合わせ強度（規格値）を算出した。上記した貼り合わせ強度試験の結果を以下の表３に示す。そして、実施例１〜３の太陽電池モジュール１、１００および２００の貼り合わせ強度（熱および水に対する剥離強度の維持特性）を評価した。
【００４２】
【表３】
2007067203.tif 000005
上記表３から、実施例１の耐候性樹脂フィルム３３および接着フィルム３２の貼り合わせ強度（規格値）（２．３５）と、実施例１の接着フィルム３２および樹脂フィルム３１の貼り合わせ強度（規格値）（２．２８）と、実施例２の耐候性樹脂フィルム１３３および接着フィルム１３２の貼り合わせ強度（規格値）（２．２５）と、実施例２の接着フィルム１３２および樹脂フィルム３１の貼り合わせ強度（規格値）（２．３１）と、実施例３の耐候性樹脂フィルム２３３および接着フィルム２３２の貼り合わせ強度（規格値）（２．２８）と、実施例３の接着フィルム２３２および樹脂フィルム２３１の貼り合わせ強度（規格値）（２．１２）との全てが、比較例１のＰＥＴフィルム４４１とＰＶＤＦフィルム４４２との貼り合わせ強度（規格値）（１．００）よりも大きいことがわかる。これは、次のような理由によると考えられる。すなわち、比較例１のＰＥＴフィルム４４１とＰＶＤＦフィルム４４２とを接着するための接着剤が温恒温恒湿試験により劣化したために、実施例１〜３の貼り合わせ強度（規格値）に比べて、比較例１の貼り合わせ強度（規格値）が小さくなったと考えられる。一方、実施例１〜３のα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム３２、１３２および２３２は、温恒温恒湿試験でも劣化度合いが少なかったために、比較例１の規格化した貼り合わせ強度（規格値）に比べて、実施例１〜３の貼り合わせ強度（規格値）が大きくなったと考えられる。
【００４３】
実施例１〜３では、上記のように、太陽電池素子１０側から順番に、ＰＥＴ樹脂からなる樹脂フィルム３１および２３１と、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム３２、１３２および２３２と、耐候性樹脂フィルム３３、１３３および２３３とが積層された積層樹脂フィルム３０、１３０および２３０を設けることによって、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム３２、１３２および２３２は、温度８５℃、湿度８５％に保たれた環境下に２０００時間設置された場合でも変色することが少ないので、樹脂フィルム３１および２３１と、耐候性樹脂フィルム３３、１３３および２３３とを接着する接着フィルム３２、１３２および２３２が、熱（温度）や水分（湿度）などの影響を受ける環境下に長期間（２０００時間）晒されることに起因して変色するのを抑制することができる。これにより、接着フィルム３２、１３２および２３２を介して太陽電池素子１０に入射する光の光量が減少するのを抑制することができる。その結果、温度８５℃、湿度８５％に保たれた環境下に２０００時間設置された場合でも、太陽電池モジュール１、１００および２００の発電量が減少するのを抑制することができる。
【００４４】
また、実施例１〜３では、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルム３２、１３２および２３２を用いることによって、紫外線の影響を受ける環境下に２４時間配置されることに起因して、接着フィルム３２、１３２および２３２が劣化するのを抑制することができるので、接着フィルム３２、１３２および２３２の接着強度が低下するのを抑制することができる。その結果、紫外線の影響を受ける環境下に２４時間配置された場合でも、積層樹脂フィルム３０、１３０および２３０の接着強度を維持することができるので、樹脂フィルム３１および２３１と、耐候性樹脂フィルム３３、１３３および２３３との剥離が生じるのを抑制することができる。
【００４５】
また、実施例１〜３では、加熱圧着処理する前に、ＰＥＴシートからなる樹脂フィルム３１および２３１を１５０℃３０分加熱処理することにより、樹脂フィルム３１および２３１を予め熱収縮させることによって、１５０℃約１５分〜約６０分間の加熱圧着処理の際に、樹脂フィルム３１および２３１と、接着フィルム３２、１３２および２３２と、耐候性樹脂フィルム３３、１３３および２３３との内で最も太陽電池素子１０側に近い樹脂フィルム３１および２３１が再び熱収縮するのを抑制することができる。これにより、加熱圧着処理の際に、樹脂フィルム３１および２３１の熱収縮に伴って太陽電池素子１０が動くのを抑制することができるので、複数の太陽電池素子１０が互いに接触するのを抑制することができる。その結果、太陽電池素子１０が破損するのを抑制することができる。
【００４６】
なお、今回開示された実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４７】
たとえば、上記実施例１〜３では、接着フィルムとして、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、変性したα−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルムを用いてもよいし、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との縮合体からなる接着フィルムを用いてもよい。
【００４８】
また、上記実施例１〜３では、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体からなる接着フィルムを用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、α−オレフィンとエチレン性不飽和シラン化合物との共重合体に、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレートまたはビニルアルコールなどを含有させた共重合体でもよい。
【００４９】
また、上記実施例１〜３では、積層樹脂フィルムの樹脂フィルムとして、ＰＥＴ樹脂を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、耐熱性、絶縁性および透明性を有する樹脂フィルムであれば、他の樹脂材料からなる樹脂フィルムを使用してもよい。
【００５０】
また、上記実施例１〜３では、積層樹脂フィルムの耐候性樹脂フィルムとして、ＰＶＤＦ樹脂を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、ＰＶＤＦ樹脂以外のフッ素系樹脂やポリエステル系樹脂などの少なくとも耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐摩擦性および透明性を有する樹脂フィルムから選択して使用してもよい。
【００５１】
また、上記実施例１〜３では、ｎ型単結晶Ｓｉ基板の上面上にｉ型非結晶Ｓｉ層およびｐ型非結晶Ｓｉ層を順次形成するとともに、ｎ型単結晶Ｓｉ基板の下面上にｉ型非結晶Ｓｉ層およびｎ型非結晶Ｓｉ層を順次形成する太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールを例にとって説明したが、本発明はこれに限らず、単結晶Ｓｉ太陽電池、多結晶Ｓｉ太陽電池、アモルファスＳｉ太陽電池、微結晶Ｓｉ太陽電池、化合物太陽電池、色素増感太陽電池、または、これらのハイブリッド型太陽電池など種々の太陽電池素子を用いた太陽電池モジュールについて本発明を適用することができる。
【００５２】
また、上記実施例１〜３では、一方の表面保護材として白板ガラスを用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、強化ガラスやフロートガラスなどの他のガラスからなる表面保護材を用いてもよい。
【００５３】
また、上記実施例１〜３では、太陽電池素子の封止用の充填材としてＥＶＡを用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、フッ素系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、メタクリル酸共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂またはポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、イタコン酸、マイレン酸、フマール酸などの不飽和カルボン酸で変性させた変性ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂などを用いてもよいし、上記した樹脂の混合物を用いてもよい。この場合、太陽電池素子の封止用の充填材として用いる樹脂には、耐熱性、耐光性、耐水性などの耐候性などを向上させるとともに透明性を失わない範囲内で、架橋剤、熱酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、光酸化防止剤、カップリング剤、などの添加剤を任意に添加して混合してもよい。
【００５４】
また、表面保護材、充填材、樹脂フィルム、接着フィルムおよび耐候性樹脂フィルムの厚みは、実施例１〜３の記載の範囲に限らず、耐候性、耐熱性、耐水性、耐光性、耐摩傷性、ガスバリア性、機械的強度、絶縁性、耐久性、透明性などを考慮して適宜設定することが可能である。
【００５５】
また、上記実施例１〜３では、太陽電池モジュールの製造プロセスにおいて１５０℃約１５分〜約６０分間加熱圧着処理を行う例を示したが、本発明はこれに限らず、太陽電池モジュールを製造する条件を変えてもよい。
【００５６】
また、上記実施例１〜３では、ベンゾフェノン系の紫外線吸収材を含む接着フィルムまたは耐候性樹脂フィルムを用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、ベンゾエート系、トリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸誘導体系、アクリロニトリル誘導体系などの有機系化合物や、酸化チタン、酸化亜鉛などの無機系微粒子からなる紫外線吸収材を含む接着フィルムまたは耐候性樹脂フィルムを用いてもよい。
【００５７】
また、上記実施例３では、樹脂フィルムの基材フィルムに酸化アルミニウムを蒸着させたガスバリア層を形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、樹脂フィルムの基材フィルムに酸化珪素（ＳｉＯ２）などを蒸着させたガスバリア層を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に従って作製した実施例１による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図２】図１に示した実施例１による太陽電池モジュールの太陽電池素子の断面図である。
【図３】図１に示した実施例１による太陽電池モジュールの加熱処理を行う前の樹脂フィルムの断面図である。
【図４】図１に示した実施例１による太陽電池モジュールの作製プロセスを説明するための分解図である。
【図５】本発明に従って作製した実施例２による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図６】本発明に従って作製した実施例３による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図７】従来の一例による充填材により封止された太陽電池素子を２枚のガラス板により挟み込む両面発電型太陽電池モジュールの断面図である。
【図８】従来の一例による樹脂フィルムからなる表面保護材を用いた両面発電型太陽電池モジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１、１００、２００  太陽電池モジュール
１０  太陽電池素子
３０、１３０、２３０  積層樹脂フィルム
３１、２３１  樹脂フィルム
３２、１３２、２３２  接着フィルム
３３、１３３、２３３  耐候性樹脂フィルム
４０  充填材（充填材層）
【図１】
2007067203.tif 000006
【図２】
2007067203.tif 000007
【図３】
2007067203.tif 000008
【図４】
2007067203.tif 000009
【図５】
2007067203.tif 000010
【図６】
2007067203.tif 000011
【図７】
2007067203.tif 000012
【図８】
2007067203.tif 000013