(57)【要約】【課題】  太陽電池モジュールを支持体に一体化させる作業を容易にする。【解決手段】  本発明のある態様においては粘着部材付太陽電池モジュールが提供される。その粘着部材付太陽電池モジュール１００は、可撓性太陽電池モジュール１０と、その背面１０Ｂのうちの少なくとも一部を覆うように配置される粘着部材２０とを備えている。この粘着部材２０は、貯蔵弾性率Ｇ´が、可撓性太陽電池モジュール１０の使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下とされる。この粘着部材付太陽電池モジュール１００を支持体と一体化した支持体一体型太陽電池モジュール１０００も本発明の態様として提供される。【選択図】図１
2012064821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性太陽電池モジュールと、
該可撓性太陽電池モジュールの受光面とは逆の背面のうちの少なくとも一部を覆うように該背面に接して配置される粘着部材と
を備えており、
該粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´が、前記可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である
粘着部材付太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記使用条件の温度範囲が−２０℃以上８５℃以下である
請求項１に記載の粘着部材付太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記可撓性太陽電池モジュールの前記背面に凹凸が形成されている
請求項１に記載の粘着部材付太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記凹凸の底部の深さが５０μｍ以上１３０μｍ以下である
請求項３に記載の粘着部材付太陽電池モジュール。
【請求項５】
支持面を有する支持体と、
受光面と該受光面とは逆の背面とを備える可撓性太陽電池モジュールと、
該可撓性太陽電池モジュールの使用条件において貯蔵弾性率Ｇ´が０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下であり、前記背面のうちの少なくとも一部に配置される粘着部材と
を備え、
前記可撓性太陽電池モジュールと前記支持体とが、前記背面と前記支持面とを対向させ前記粘着部材により一体化されている
支持体一体型太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記使用条件の温度範囲が−２０℃以上８５℃以下である
請求項５に記載の支持体一体型太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記可撓性太陽電池モジュールの前記背面に凹凸が形成されている
請求項５または請求項６に記載の支持体一体型太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記凹凸の底部の深さが５０μｍ以上１３０μｍ以下である
請求項７に記載の支持体一体型太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記支持面が曲面である
請求項５に記載の支持体一体型太陽電池モジュール。
【請求項１０】
可撓性太陽電池モジュールの受光面とは逆の背面のうちの少なくとも一部を覆うように該背面に接して粘着部材を配置するステップ
を含み、
該粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´が、前記可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である
粘着部材付太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記使用条件の温度範囲が−２０℃以上８５℃以下である
請求項１０に記載の粘着部材付太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記可撓性太陽電池モジュールの前記背面に凹凸が形成されており、
前記粘着部材を配置する前記ステップが、スキージによって前記粘着部材を前記背面に向けて押圧することにより、前記凹凸の底部に前記粘着部材を入り込ませるステップを含む
請求項１０に記載の粘着部材付太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記凹凸の底部の深さが５０μｍより大きく１３０μｍ以下である
請求項１２に記載の粘着部材付太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１４】
可撓性太陽電池モジュールの受光面とは逆の背面のうちの少なくとも一部を覆うように該背面に接して配置された粘着部材を備える粘着部材付太陽電池モジュールを、該粘着部材を露出させて支持体の支持面に対向させて配置するステップと、
前記粘着部材付太陽電池モジュールを該支持体に向けて押圧するステップと
を含み、
前記粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´が、前記可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である
支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１５】
支持体の支持面に接して粘着部材を配置するステップと、
露出された前記粘着部材に対し、受光面とは逆の背面のうちの少なくとも一部を前記粘着部材に接するように可撓性太陽電池モジュールを配置するステップと、
前記粘着部材付太陽電池モジュールを該支持体に向けて押圧するステップと
を含み、
前記粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´が、前記可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である
支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１６】
前記使用条件の温度範囲が−２０℃以上８５℃以下である
請求項１４または請求項１５に記載の支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１７】
前記可撓性太陽電池モジュールの前記背面に凹凸が形成されている
請求項１４または請求項１５に記載の支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１８】
前記凹凸の底部の深さが５０μｍ以上１３０μｍ以下である
請求項１７に記載の支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１９】
前記支持面が曲面である
請求項１４または請求項１５に記載の支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２０】
前記支持体が既設の建物の屋根材である
請求項１４または請求項１５に記載の支持体一体型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その製造方法に関する。さらに詳細には、本発明は、粘着部材付太陽電池モジュールおよび支持体一体型太陽電池モジュールならびにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
日光を利用して発電を行なう太陽電池は、その主要な設置場所として建物の屋上が選択される。既設の建物の屋上に太陽電池を設置する場合には、建物の設計の時点において想定されていない重量物を屋根に追加して設置することとなる。この重量または質量による荷重により太陽電池を屋根へ設置することが困難となることがある。具体的には、屋根に追加する場合の荷重限界（load limits）は、多くの既設の建物の場合、屋根の上面の単位面積当たりの質量で１０ｋｇ／ｍ２程度である。一方、通常の太陽電池モジュールの単位体積当たりの質量は１０ｋｇ／ｍ２を超える。単結晶、多結晶、非晶質、化合物系の半導体からなる光電変換層を用いる太陽電池パネルの多くは、各種の基準、例えば耐風力の基準に適合させるため、一般的に厚いガラス基板と積層してモジュール化されているためである。加えて、ガラス基板を採用する太陽電池モジュールには周縁部を保護するための枠や固定のための架台といった付随する部材も必要とされる。これらの点から、ガラス基板を採用する太陽電池モジュールを既設の建物の屋上に設置しようとしても設置が困難となる事態が生じている。
【０００３】
ガラス基板を用いる太陽電池モジュールにおいては荷重以外の問題も生じうる。その一つに、ガラス基板の形状により太陽電池モジュール全体の形状が限定されてしまう点を挙げることができる。例えばガラス基板を用いる太陽電池モジュールは多くの場合平板状の形状となっている。平板の太陽電池モジュールを曲面の屋根に設置しようとすると、その曲面に沿って向きを変えながら多数の太陽電池モジュールを配置することとなる。こうして設置された太陽電池モジュールのなす面は、多角形の面となり曲面とは言い難い。
【０００４】
これらの課題に対処しうる太陽電池モジュールとして、可撓性太陽電池モジュールが知られている。可撓性太陽電池モジュールは例えば樹脂基板などの可撓性の基板に薄膜半導体等の光電変換層を組み合わせて作製される。この構造に由来する特質の一つに、可撓性太陽電池モジュールが軽量であることが挙げられる。実際、ポリイミド基板を用いた可撓性太陽電池モジュールは、単位面積当りの質量が１ｋｇ／ｍ２程度となる。つまり可撓性太陽電池モジュールは、ガラス基板を採用する太陽電池モジュールの１／１０程度またはそれ以下と極めて軽量である。上記構造に由来する別の特質として、可撓性を備える太陽電池モジュールを、ロール状に曲げてコンパクトな寸法にして運搬したり、曲面に沿うように曲げて設置することが可能なことも挙げられる。
【０００５】
特許文献１（特開平６−８５３０３号公報）には、接着剤による接合を利用して可撓性太陽電池モジュール（可曲性を有する太陽電池パネル）を屋根に設置する手法が提案されている。その提案によれば、可撓性太陽電池モジュールを設置するために、例えばシリコーン（silicone）を含有する接着剤が用いられる（例えば特許文献１、段落００１８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−８５３０３号公報、段落００１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、実際に可撓性太陽電池モジュールを屋根の外装部材（以下、「屋根材」という）などの支持体に接着剤を用いて一体化しようとすると、価格面および施工作業面の問題を伴うことが多い。具体的には、価格面での問題は、接合強度の点から接着剤は使用量の節減が難しく、場合によっては接着剤自体に使用期限が設けられているために、コストの削減が難しいことである。また、施工作業面の問題は、作業時間の問題、作業負荷の問題、および作業特質の問題に分けられる。このうち作業時間の問題の典型は、接着剤による接合手法においては所定の硬化時間が必要となる点である。この硬化時間のための待機時間は、接着剤の化学変化に必要な時間に依存し、ある程度の余裕を見込んだ時間を確保する必要がある。結果として、実際の接着剤の硬化時間以上に長い待機時間が必要となる。例えば、湿気硬化型の接着剤を採用すると、太陽電池モジュールの背面の全面を接合するために、一週間程度の待機時間を見込まなくてはならない。上記作業負荷の問題の典型例は、作業者の行なう作業に精密さが要求されるという問題である。その一例は、接合強度を確保しつつ接着剤の浪費や硬化時間の増大を防いで適量の接着剤を塗布する作業が、作業者にかなりの経験を要求する点である。また別の例としては、２液タイプの接着剤により接合を行なう場合に所期の接着強度を確保するために、混合される各液の相対的な比率を高い精度をもって調整しなくてはならない点も挙げられる。施工現場においてこのような精密な作業を行なうことはそれ自体が高い作業負荷となる。さらに上記作業特質の問題の典型例は、接着剤を用いる場合には接着剤が硬化後に取り外しが極めて困難となることである。そして接着に特有の作業である仮固定も作業上の問題を生じさせる。接着において仮固定が必要な場合には、接着剤の硬化を待って固定具を取り外すなど付随的な作業も必要となるため、接着の作業負担は軽減が難しい。
【０００８】
本発明はこれらのような課題に対応するためになされたものである。すなわち、本発明は、可撓性太陽電池モジュールを支持体に一体化する作業を容易にすることにより、可撓性太陽電池モジュールの広範な用途への適用に貢献するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した各課題を解決するために、本発明においては、可撓性太陽電池モジュールを支持体に一体化する手法として、粘着部材を利用した接合（以下、単に「粘着」という）を採用する。粘着を採用する場合には可撓性太陽電池モジュールを支持体に一体化させるために高い作業精度は必要とされない。つまり粘着の場合には、作業毎または作業者毎の施工作業のばらつきにより接合性能が影響されるような事態は接着よりも生じにくい。しかも粘着を採用すると、接着を用いる場合に比べて作業時間が大幅に短縮され、仮固定も不要となる。というのも、粘着部材を用いると、粘着部材を接触させた直後から強い接合の作用が得られるためである。そして、一旦粘着により接合した可撓性太陽電池モジュールを何らかの必要に応じ支持体から取り外すことは、接着剤の場合に比べはるかに容易である。
【００１０】
本願の発明者らは、粘着によって可撓性太陽電池モジュールを支持体に対して接合する際に、施工作業の負荷の側面のみならず接合性能の側面からの実用性も十分に高めるべく、各種の技術課題を検討した。そしてそれらの中から、粘着部材による接合性能が温度による影響を強く受ける点に注目した。可撓性太陽電池モジュールを支持体に一体化させるための粘着部材は、可撓性太陽電池モジュールが使用される条件において十分な接合性能を発揮する必要がある。その使用条件においては、太陽電池が一般に屋外に設置されることに合わせて、低温から高温までの幅広い温度範囲が設定される。したがって、接合性能の実用性を高めるには、その温度範囲にわたって接合性能を調査しなくてはならない。
【００１１】
この接合性能のための直接的な指標は、１８０度剥離における剥離強さ（peel strength of bonded assemblies at 180-degree peel）と、引っ張り剪断強さ（tensile lap-shear strength）である。これらの強さを測定する際に、実際の可撓性太陽電池モジュールと支持体とを粘着部材により一体化した構造の試験片を利用すれば、測定された各強さの値や剥離挙動（peeling action）が実際の構造を反映する直接的な指標となる。なお、以下の記載において、上記二つの強さを、それぞれ「１８０度剥離強度（180 deg. peel strength）」および「引張剪断強度（tensile
shear strength）」と呼び、両者を総称するときに「接合強度（joint strength）」と記す。
【００１２】
本願の発明者らは、可撓性太陽電池モジュールと支持体とを粘着部材により一体化した構造の試験片の接合強度を測定する実験を実行した。そしてその実験を通じ、粘着部材の剪断貯蔵弾性率Ｇ´（shear storage modulus G’）（以下、「貯蔵弾性率Ｇ´（storage
modulus G’）」という）が、十分な接合性能を得るための有効な指標（effective measure）となることを見出した。選択の候補となる粘着部材を対象に動的粘弾性の測定を実施し、各粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´を測定する。その測定によって、試験片を用いて測定される接合強度の試験において候補の粘着部材それぞれが十分な強度を示す粘着部材といえるかどうかが判定可能となるのである。
【００１３】
そればかりではない。試験片を用いた接合強度の試験において良好な成績を達成するような粘着部材においては、貯蔵弾性率Ｇ´がある数値範囲に含まれていることを発明者らは確認した。可撓性太陽電池モジュールと支持体とを一体化させる目的において、粘着部材を適切に選択するための基準として、または、支持体と一体化された可撓性太陽電池モジュールの使用条件に適合するような粘着部材を作製するための判定基準として、貯蔵弾性率Ｇ´の当該数値範囲を用いることが合理的である。
【００１４】
本発明のある態様においては、粘着部材付太陽電池モジュールが提供される。すなわち、本発明のある態様においては、可撓性太陽電池モジュールと、該可撓性太陽電池モジュールの受光面とは逆の背面のうちの少なくとも一部を覆うように該背面に接して配置される粘着部材とを備えており、該粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´が、前記可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である粘着部材付太陽電池モジュールが提供される。
【００１５】
また、本発明のある態様においては、支持体一体型太陽電池モジュールも提供される。すなわち、本発明のある態様においては、支持面を有する支持体と、受光面と該受光面とは逆の背面とを備える可撓性太陽電池モジュールと、該可撓性太陽電池モジュールの使用条件において貯蔵弾性率Ｇ´が０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下であり、前記背面のうちの少なくとも一部に配置される粘着部材とを備え、前記可撓性太陽電池モジュールと前記支持体とが、前記背面と前記支持面とを対向させ前記粘着部材により一体化されている支持体一体型太陽電池モジュールが提供される。
【００１６】
さらに、本発明のある態様においては、粘着部材付太陽電池モジュールの製造方法も提供される。すなわち、本発明のある態様においては、可撓性太陽電池モジュールの受光面とは逆の背面のうちの少なくとも一部を覆うように該背面に接して粘着部材を配置するステップを含み、該粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´が、前記可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である粘着部材付太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
【００１７】
加えて、本発明のある態様においては、支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法も提供される。すなわち、本発明のある態様においては、可撓性太陽電池モジュールの受光面とは逆の背面のうちの少なくとも一部を覆うように該背面に接して配置された粘着部材を備える粘着部材付太陽電池モジュールを、該粘着部材を露出させて支持体の支持面に対向させて配置するステップと、前記粘着部材付太陽電池モジュールを該支持体に向けて押圧するステップとを含み、前記粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´が、前記可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法が提供される。さらに、本発明のある態様においては、支持体の支持面に接して粘着部材を配置するステップと、露出された前記粘着部材に対し、受光面とは逆の背面のうちの少なくとも一部を前記粘着部材に接するように可撓性太陽電池モジュールを配置するステップと、前記粘着部材付太陽電池モジュールを該支持体に向けて押圧するステップとを含み、前記粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´が、前記可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
【００１８】
本発明の各態様における粘着（pressure sensitive adhesion）とは、接合（bonding）の一種であり、特徴として水、溶剤、または熱などを使用せず、常温で短時間、わずかな圧力を加えるだけで物体を接合する作用をいう。つまり、粘着は、何らかの粘着剤（pressure sensitive adhesive: PSA）が示す粘着性（stickiness）を原理としている接合を全般に指している。この「粘着」のメカニズムが、接着剤（adhesive）の未硬化の状態からの硬化によって被着体（adherend）が接合される「構造接着」（structural adhesion）すなわち「接着」（adhesion）のメカニズムと本質的に異なっていることには留意すべきである。接着においては、接着剤に含まれる水や溶剤の乾燥や、接着剤を組成する材料の架橋反応や重合反応等の化学反応、または冷却による接着剤自体の粘性の著しい増加といった接着剤そのものの硬化という性状変化によって接合が実現している。これに対し粘着においては、接合をもたらすために粘着剤の性状変化が必要なわけではない。粘着剤は、硬化などの性状の変化に依存しなくとも、上記の粘着性、より詳細にはタック力（tack force）、接合力（joining force）および凝集力（cohesive force）を発揮する材質を含んでいる。このため、接着と粘着とは別個のメカニズムに基づく別個の接合の作用を指し示しており、粘着は接着から明確に区別される。なお、本出願における接合とは、同種または異種の固体である物体において面と面とをはり合わせて一体化する作用またはその状態をいい、粘着と接着とを包含するものである。また、本出願において接合や一体化として記載する動作・操作・状態は、事後的な分離が一切不可能であることを意味するものではない。
【００１９】
粘着部材（PSA member）とは、粘着剤を含む任意の材質からなる任意の厚みの部材であって、その全体の厚みをなす両面に接する任意の各物体に対して粘着剤による接合の作用を提供するものをいう。粘着部材は典型的には、単層または多層の膜状または層状に形成されている。ここで、粘着部材の面的な広がりは、一様に広がっていても、ある領域のみに配置されていても、さらには、配置されている領域と配置されていない領域が繰りかえされていてもよい。粘着部材は、粘着剤以外に例えばシート状またはテープ状の基材（base material）を含む場合がある。以下この基材を基材シート(base
sheet)という。粘着性を持たない基材シートの両面に直接または他の層を介し粘着剤が層状に塗工されている粘着部材は、一方の面から他方の面に向かって、粘着剤／基材シート／粘着剤、という順に積層されている構造となる。このような積層体の粘着部材であっても、本出願においては、基材シートとその両面の粘着剤の層それぞれとを合わせた構造全体を粘着部材と呼ぶ。なお、いわゆる両面粘着テープ（double-sided PSA tape）の多くのものはこのような基材シートとその両面の粘着剤をもつ構造を備えている。これ以外にも、粘着剤のみを単層シート状またはテープ状に形成して得られる層状または膜状に形成された物体も本出願の粘着部材に含まれている。
【００２０】
本出願において粘着剤とは、粘着の性質を持つ材料をいう。この粘着剤には、各種の単体・混合物の物質が含まれる。つまり、本発明の各態様の粘着剤には、例えば、溶剤系粘着剤（solvent PSA）、水系粘着剤（water borne PSA）、ホットメルト系粘着剤（hot melt PSA）、カレンダー形粘着剤（calendered PSA）、化学反応系粘着剤（chemical reaction PSA）、ゴム系粘着剤（rubber PSA）、アクリル系粘着剤（acrylic PSA）、シリコーン系粘着剤（silicone PSA）が含まれる。また、粘着剤が何らかの粘着付与剤（tackifier）を含むこともある。さらに、本発明の各態様における粘着剤の接合作業後の変化の態様は任意である。すなわち、本出願の粘着剤は、一つの典型例として非硬化形粘着剤（non-curable PSA）、つまり経時的にほとんど硬化しない材料を含んでいる。
【００２１】
本出願における支持体（support member）とは、可撓性太陽電池モジュールを概ね一方の面から支持する機能を提供する任意の物体をいう。つまりこの支持体は、可撓性太陽電池モジュールが一体化される対象物を一般に指している。また、支持体の外面のうち、可撓性太陽電池モジュール側に対向する面を特に支持面（support surface）と呼ぶ。例えば、本出願における支持体として、建物の屋根材である部材が選択されうる。この場合、支持面にはその屋根材の外表面が含まれている。ただし、支持体が必ずしも建物等に固定されていることを要さない。このため、支持体とは鋼板やシート体も含んでいる。
【００２２】
さらに、本出願において特に可撓性の（flexible）太陽電池モジュールとは、全体として可撓性を示すような任意の太陽電池モジュールを意味している。典型的な可撓性太陽電池モジュールにおいては、例えば薄膜半導体や有機物の光電変換層が可撓性基板上またはその上方に形成されている。ここで、この薄膜半導体を利用する太陽電池は、その種類が特に限定されるものではなく、単一のｎｉｐジャンクション、ｐｎジャンクションを有する太陽電池、複数のジャンクションを用いるタンデム型等の任意の光電変換層を備える太陽電池を含んでいる。この薄膜半導体の材質も、シリコン、ゲルマニウムに代表される任意の半導体とされる。また、光電変換層における半導体の結晶性は、アモルファス、微結晶等から任意に選択される。有機物を利用する太陽電池を採用する場合にも、その光電変換層の材質は特段限定されない。さらに、上記可撓性基板には、樹脂フィルム基板、ステンレス薄板などの金属薄板基板等、可撓性を示す任意の基板を採用することが可能である。
【００２３】
また、本出願における可撓性太陽電池モジュールが指し示すものの中には、任意の目的の下に付加的部品要素（additional components）が付加されて組立体（assembly）となっているものも含まれている。そのような付加的部品要素は、例えば耐候性を高めるための封止樹脂や可撓性を保ちつつ強度を確保するための補強部材（reinforcing member）を含む。付加的部品要素との組立体であっても、可撓性太陽電池モジュールが含まれている組立体は、当該組立体全体が可撓性太陽電池モジュールと呼称される。
【００２４】
本出願における粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´の測定は、レオメータを用いた動的粘弾性の測定によって行なわれる。この際、プレート／プレート型つまり平行円板型（paralleled plate type）の幾何配置（geometry）の測定治具が用いられ、粘着部材の両面は互いに対向する２枚の円板面により挟まれる。２枚の円板面は、それぞれの中心を通る法線（中心軸）が重なる同軸配置とされており、その中心軸周りに相対的な回転運動が可能な構造にされている。粘着部材には、２枚の円板面によって周方向に振動するある周波数の振動回転変位が印加される。測定されるのは、その振動回転変位に応じて粘着部材の両面に生じる周方向に振動する同一の周波数の振動トルクである。なお、粘着部材には厚み方向に挟む所定の力（法線力）も加えられている。そして算出される貯蔵弾性率Ｇ´は、測定された振動トルクから求まる剪断応力のうちの回転変位と同位相の成分の振幅を、その振動回転変位と粘着部材の厚みとから求まる振動する剪断ひずみの振幅により除算して算出される。なお、この貯蔵弾性率Ｇ´の測定の際には、せん断損失弾性率Ｇ´´（shear loss modulus G”）も算出され、Ｇ´´／Ｇ´としてｔａｎδも算出される。
【００２５】
この貯蔵弾性率Ｇ´の値は、粘着部材によって大きく異なるばかりか、測定の際の種々の条件にも依存する。一例として、貯蔵弾性率Ｇ´の値は温度に強く依存する。本出願においてこの貯蔵弾性率Ｇ´の値が調べられる温度範囲は、粘着部材の使用条件の温度範囲すなわち可撓性太陽電池モジュールの使用条件の温度範囲を少なくとも含むように決定される。別の例として、貯蔵弾性率Ｇ´の値は測定の際の機械的な振動の周波数にも依存する。本出願においてはこの振動の周波数を１．０Ｈｚに固定しておく。というのは、いたずらに周波数を変更しても比較が困難になるばかりだからである。これら以外にも貯蔵弾性率Ｇ´の値に影響を与える条件が存在する。これらの条件については、本願発明の実施形態において詳述される。
【００２６】
なお、可撓性太陽電池モジュールの使用条件とは、可撓性太陽電池モジュールが発電のために設置されている状況において想定される条件をいう。この使用条件には、例えば、設置されて直射日光に曝されて発電している夏季の可撓性太陽電池モジュールの状態や、設置されて夜間に発電を休止している冬期の可撓性太陽電池モジュールの状態を反映する条件およびこれらの状態を想定して決定されている条件（例えば動作保証条件）を含む。この使用条件のうちの主要なものは温度である。例えば、上述した使用条件の温度範囲は、一例として−２０℃以上８５℃以下とされる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のいずれかの態様においては、可撓性太陽電池モジュールが本質的に備える軽量性およびフレキシブル性といった特質を活かした、支持体と一体化させるための粘着部材付太陽電池モジュール、および粘着部材により支持体と一体化されている可撓性太陽電池モジュール、ならびにそれらの製造方法が提供される。これにより、例えば既存の建物の屋根の上面に可撓性太陽電池モジュールを設置する作業を容易に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のある実施形態における粘着部材付太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明のある実施形態に用いる可撓性太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図である。
【図３】本発明のある実施形態の支持体一体型太陽電池モジュールを作製する製造方法を示す工程フローチャートである。特に図３（ａ）は粘着部材付太陽電池モジュールを製造した後に支持体と一体化する製造方法（第１の製造方法）、図３（ｂ）は、支持体に配置されている粘着部材に対して可撓性太陽電池モジュールを接合し一体化する製造方法（第２の製造方法）を示している。
【図４】本発明のある実施形態の粘着部材付太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図（図４（ａ））および平面図（図４（ｂ））である。
【図５】本発明のある実施形態の製造方法における支持体一体型太陽電池モジュールを作製する途中の段階における構造を示す概略断面図である。
【図６】本発明のある実施形態において測定された粘着部材の各試料の各温度における貯蔵弾性率Ｇ´のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について説明する。以下の説明に際し特に言及がない限り、全図にわたり共通する部分または要素には共通する参照符号が付されている。また、図中、各実施形態の要素のそれぞれは、必ずしも互いの縮尺比を保って示されてはいない。
【００３０】
本発明はいくつかの典型的な態様によって実施される。典型的な態様は、粘着部材を備える可撓性太陽電池モジュール（粘着部材付太陽電池モジュール）として、およびその製造方法として実施される。本発明は、別の典型的な態様として、支持体と一体化された可撓性太陽電池モジュール（支持体一体型太陽電池モジュール）として、およびその製造方法として実施される。これらの典型的な態様のすべては、本出願にて説明される本発明の第１実施形態の一部または全部として詳述される。
【００３１】
＜第１実施形態＞
［構造］
図１は、本実施形態における支持体一体型太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図である。また、図２は、本実施形態に用いる可撓性太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図である。図１に示すように、本実施形態における支持体一体型太陽電池モジュール１０００は、可撓性太陽電池モジュール１０と粘着部材２０と支持体３０とを備えている。このうち可撓性太陽電池モジュール１０は受光面１０Ｆと背面１０Ｂとを有しており、支持体３０は支持面３０Ｆを有している。そして、可撓性太陽電池モジュール１０と支持体３０とが背面１０Ｂと支持面３０Ｆとを対向させて粘着部材２０によって一体化されている。
【００３２】
可撓性太陽電池モジュール１０は、図２に示すように、封止樹脂１６によって封止または封入されている太陽電池素子１４を備えている。光電変換層１４２と可撓性基板１４４とを有する薄膜半導体太陽電池が太陽電池素子１４として採用されている。また、可撓性基板１４４としては、例えば、ポリイミド基板などの樹脂基板、またはステンレス薄板などの金属薄板が採用される。可撓性太陽電池モジュール１０の全体に可撓性を付与するためである。加えて、光電変換層１４２は、アモルファスシリコンやマイクロクリスタルシリコン、アモルファスのシリコンゲルマニウムなどの薄膜半導体の光電変換層とすることができる。また、光電変換層１４２としては、シリコン等の無機半導体以外にも、例えば、有機薄膜や色素増感型の薄膜を用いることもできる。光電変換層１４２には、単一のジャンクションのみならず、複数のジャンクションを持つ任意の構造を採用することができる。
【００３３】
可撓性太陽電池モジュール１０の受光面１０Ｆ側と背面１０Ｂ側には、フッ素系樹脂シート１２および１８が配置される。特に背面１０Ｂ側のフッ素系樹脂シート１８には、背面１０Ｂをなす表面に凹凸が形成されている。この凹凸は、深さが１３０μｍ程度となるように形成されている。また、背面１０Ｂには、後の粘着による接合の作用をより確実に発揮させるために、プラズマによる表面改質（プラズマ処理）やコロナ放電処理が施されている。なお、封止樹脂１６ならびにフッ素系樹脂シート１２および１８の材質は、可撓性太陽電池モジュール１０のフレキシブル性を妨げないように適切に選択されている。フッ素系樹脂シート１２と受光面１０Ｆ側の封止樹脂１６との材質には、光電変換層１４２に入射する光を妨げないように透光性のものが選択されている。
【００３４】
図２において、フッ素系樹脂シート１８の表面でもある背面１０Ｂの凹凸は、可撓性太陽電池モジュール１０を製造する時点で凹部１０Ｄを凹ませる熱と圧力を型押しなどによって加える加工（エンボス加工）によって形成されている。なお、図２においてはフッ素系樹脂シート１８の片面のみに凹凸を明示しているが、これ以外の構造によって凹凸が形成されていてもよい。例えば、フッ素系樹脂シート１８がほぼ一様な厚みで波打っていてフッ素系樹脂シート１８と封止樹脂１６との界面にも凹凸が形成されていてもよい。さらに任意選択として、受光面１０Ｆとなるフッ素系樹脂シート１２の表面にも凹凸が形成されている構造とすることもできる（図示しない）。前面１０Ｆの凹凸も、フッ素系樹脂シート１２の片面のみの凹凸として形成されている構造、または、フッ素系樹脂シート１２がほぼ一様な厚みで波打っていてフッ素系樹脂シート１２と封止樹脂１６との界面にも凹凸が形成されているような構造であってもよい（いずれの構造も図示しない）。なお、この可撓性太陽電池モジュールの背面の凹凸は、可撓性太陽電池モジュールの封止工程（図示しない）の脱気処理のために付与されているものである。その凹凸の深さは可撓性太陽電池モジュールの製造条件すなわちエンボス加工のための型や条件を変更することによって調整可能なものである。
【００３５】
図１に戻ると、粘着部材２０は、粘着剤を含む任意の材質の任意の厚みの単層または多層の膜状または層状の部材であって、その厚みをなす両面に対して粘着による接合の作用を提供する部材である。本実施形態において採用する粘着部材２０は所定の範囲の物性を示すものに限定されるが、この点については後述する。
【００３６】
支持体３０は可撓性太陽電池モジュール１０を支持する機能を提供する任意の物体である。例えば支持体３０には、鋼板等の板材、防水シートなどのシート体や、屋外用テントのテント膜、既設の建物の屋根材となる外装部材などが含まれる。これらを代表するものとして、図１には支持体３０が板状の物体として描かれている。支持面３０Ｆは、この支持体３０の表面のうち可撓性太陽電池モジュール１０の側に位置する表面である。支持面３０Ｆは、可撓性太陽電池モジュール１０を、その背面１０Ｂ側から支持面３０Ｆによって支持している。なお、支持体３０自体が可撓性を備えているかどうかは任意に選択される。
【００３７】
［製造方法］
次に図３〜図５に基づいて、支持体一体型太陽電池モジュールを作製する製造方法について説明する。図３は、本実施形態の支持体一体型太陽電池モジュールを作製する製造方法を示すフローチャートである。このうち、図３（ａ）は粘着部材付太陽電池モジュールを製造した後に支持体と一体化する製造方法（第１の製造方法）を示しており、図３（ｂ）は支持体に配置されている粘着部材に対して可撓性太陽電池モジュールを接合し一体化する製造方法（第２の製造方法）を示している。図４は、本実施形態の粘着部材付太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図（図４（ａ））および平面図（図４（ｂ））である。そして、図５は本実施形態の第１の製造方法における支持体一体型太陽電池モジュールを作製する途中の段階での構造を示す概略断面図である。
【００３８】
本実施形態における支持体一体型太陽電池モジュールの製造方法は概して二つに分けられる。第１の製造方法では、まず粘着部材付太陽電池モジュール１００が製造され、その後に粘着部材付太陽電池モジュール１００と支持体３０とが一体化される。これに対し第２の製造方法では、まず支持体３０に粘着部材２０が形成され、その後に、それらと可撓性太陽電池モジュール１０とが一体化される。以下、各製造方法について説明する。
【００３９】
図３（ａ）に示す第１の製造方法においては、必要に応じて可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂが清浄にされる（Ｓ１０２）。この際、付着している汚れの種類によっては、例えばエタノール、アセトンなどの溶剤が用いられる。次に、可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂのうちの少なくとも一部を覆うようにして粘着部材２０がその背面１０Ｂに接触される（Ｓ１０４）。その後、粘着部材２０が太陽電池に向けて押圧される（Ｓ１０６）。この時点において、粘着部材付太陽電池モジュール１００（図４（ａ））が製造されることとなる。なお、粘着剤が露出した面（粘着面）を粉塵等の汚染や意図しない接触から保護するために、粘着部材２０には剥離ライナー（release liner）２２が残されている。
【００４０】
これらの工程は、実施段階においてその細部が適宜調整される。この細部の調整は、粘着部材２０や可撓性太陽電池モジュール１０の具体的な構造を反映して行なわれるものである。ここでは一つの典型例として、粘着部材２０がいわゆる両面粘着テープである場合について説明する。この場合、粘着部材２０（両面粘着テープ）は可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂに押圧されると即座に強い接合力を発揮する。これは粘着部材２０に備わっているタック力のためである。
【００４１】
工程（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）の実施段階の細部が調整されるのは、粘着部材２０の接合性能が、可撓性太陽電池モジュール１０の構造、特に背面１０Ｂの形状的な特徴に依存しているためでもある。この場合の典型例として、特に可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂに凹凸が形成されている場合について説明する。図２に関連して上述したように、背面１０Ｂに凹凸がある場合には、粘着部材２０を単に接触させたのみでは十分な接合性能が得られないときがある。そのときには、粘着部材２０が背面１０Ｂに配置される工程（Ｓ１０４）において、スキージ（図示しない）を用いて両面粘着テープを剥離ライナー２２の上から可撓性太陽電池モジュール１０に向かって押圧する工程を用いることが好ましい。スキージによる押圧を受けた粘着部材２０には、厚み方向への圧縮応力と厚みに垂直な向きの剪断応力とが作用する。なお、例えばローラーによって押圧する場合にはこの剪断応力は作用しない。スキージによる押圧を用いると、両面粘着テープの粘着部材２０の粘着剤が可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂの凹凸の凹部１０Ｄ（図２）に入り込むか、または粘着部材の基剤が背面１０Ｂの凹凸に適合して変形する。このため、粘着部材２０は背面１０Ｂに対して強固に接合される。なお、スキージはヘラの一種であり、例えばポリプロピレンなど弾力がある素材により作製される。また、粘着部材２０を凹凸の凹部にまで行きわたらせるためには、スキージを用いる押圧に追加してまたは代替して他の各種の手法が用いられることもある。例えば、粘着部材２０を加熱によって軟化させて凹凸に食い込ませる手法、粘着部材２０を粘度の低い液状の状態で塗布または塗工し、その後に溶剤を揮発させたり熱をかけたりして粘度を高める手法なども用いることができる。上述したスキージによる押圧は、粘着部材２０が両面粘着テープである場合には特に作業が簡便である利点を有する。
【００４２】
ここで、本実施形態の粘着部材２０は、必ずしも両面粘着テープであることを要しない。例えば、粘着部材２０が背面１０Ｂに配置される工程、すなわち図３（ａ）における粘着部材の接触工程Ｓ１０４および粘着部材の押圧工程Ｓ１０６に代えて、粘着剤のみからなる粘着部材を可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂの少なくとも一部に塗工して形成することが可能である。その場合の粘着部材２０の形成は、例えばディスペンサーによる塗布、カレンダー塗工、スクリーン印刷等の印刷法など任意の形成手法によって行なうことができる。これらの場合には、例えば粘着部材２０やその前駆体の物性（粘度・重合度）およびそれらに影響する条件（温度など）が塗工に適する状態にされ、粘着部材２０やその前駆体が層状に形成される。粘着部材２０の粘着作用に適する状態に調整する必要に応じて、例えば乾燥、加熱などの工程が付加されることもある（いずれの工程も図示しない）。その後、例えば剥離ライナー２２が配置されて粘着面が保護される。この段階で、図４（ａ）の粘着部材付太陽電池モジュール１００が製造される。なお、粘着部材２０は、可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂに直接形成されず、その代わりに剥離ライナー２２に粘着部材２０やその前駆体の層が形成されて、その後に剥離ライナー２２と可撓性太陽電池モジュール１０とが押圧されることも可能である。
【００４３】
図３（ａ）に戻ると、粘着部材付太陽電池モジュール１００が完成した後に、それに続けて、またはある期間をおいてその後の工程が行なわれる。そのためには、必要に応じて支持体３０の支持面３０Ｆが清浄にされる（Ｓ１０８）。支持面３０Ｆを清浄にするためにも必要に応じて溶剤を用いることができる。粘着部材付太陽電池モジュール１００（図４（ａ））において可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂの粘着部材２０から剥離ライナー２２が剥離されると（Ｓ１１０）、清浄な支持面３０Ｆに対して露出された粘着面が向けられて、可撓性太陽電池モジュール１０が押圧されて支持体３０に貼着される（Ｓ１１２）。こうして粘着部材２０によって可撓性太陽電池モジュール１０が支持体３０に対して一体化され、支持体一体型太陽電池モジュール１０００が製造される。この可撓性太陽電池モジュール１０の押圧の工程（Ｓ１１２）においては、均一に押圧力を及ぼすために例えばローラーを用いることも有用である。
【００４４】
図５に示した概略断面図は、粘着部材付太陽電池モジュール１００が支持体３０の支持面３０Ｆに一体化される様子を示している。粘着部材２０は粘弾性体であり可撓性を示す。したがって、可撓性太陽電池モジュール１０だけでなく粘着部材付太陽電池モジュール１００全体も可撓性を示す。このため、図５の支持面３０Ｆに対して一体化される場合には、粘着部材付太陽電池モジュール１００はその一部がたわみ部分１００Ｃとされ、たわみ部分１００Ｃが伸ばされながら支持面３０Ｆに順次押圧されてゆく。図示しないが、例えば支持面が曲面である場合にも同様にして粘着部材付太陽電池モジュール１００が貼着され、その曲面に沿って曲ったまま可撓性太陽電池モジュール１０が一体化される。
【００４５】
図４（ｂ）には、粘着部材付太陽電池モジュール１００を可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂ側から見た平面図を示している。図４（ａ）とは異なり、図４（ｂ）には剥離ライナー２２は示していない。可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂにおいて粘着部材２０が配置されるパターンは任意である。粘着部材２０は、典型的には図４（ｂ）に示した通りストライプパターンをなすように配置される。このストライプパターンは、可撓性太陽電池モジュール１０の長手方向に延び、幅方向に並ぶストリップ状の単位粘着部材２０２を含んでいる。粘着部材２０の配置のパターンは、ストライプパターン以外にも、背面１０Ｂの全面に粘着部材２０が形成されるものや、可撓性太陽電池モジュール１０の周縁部のみに形成されるものなど、任意のパターンから選択される。
【００４６】
このように、支持体一体型太陽電池モジュール１０００の第１の製造方法は、粘着部材付太陽電池モジュール１００（図４）を作製し（図３（ａ）、Ｓ１０２〜Ｓ１０６）、その後、粘着部材付太陽電池モジュール１００を支持体３０に対して一体化させて実施される（Ｓ１０８〜Ｓ１１２）。
【００４７】
なお、図３（ａ）に示す支持体一体型太陽電池モジュールの第１の製造方法は、その前半をなす粘着部材付太陽電池モジュール１００の製造の工程（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）と、その後半をなす支持体に一体化する工程（Ｓ１０８〜Ｓ１１２）とが、同一の者によって実施される場合もあれば、それぞれが別々の者によって実施される場合もある。前半と後半とが同一の者によって実施される場合の典型例の一つは、支持体３０が例えば既設の建物の屋根材であり、その屋根に可撓性太陽電池モジュール１０を一体化する施工業者の作業者が上述のすべての工程（Ｓ１０２〜Ｓ１１２）を実施する例である。この例において施工業者は、可撓性太陽電池モジュール１０の背面に粘着部材２０を接合させて粘着部材付太陽電池モジュール１００を製造する（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）。施工業者はその後、自ら製造した粘着部材付太陽電池モジュール１００を、粘着部材によって支持体である屋根材に一体化させることにより、支持体一体型太陽電池モジュール１０００を製造する（Ｓ１０８〜Ｓ１１２）。前半と後半とが同一の者によって実施される場合の別の典型例は、支持体３０が例えば金属板やシート体であって、製造後の支持体一体型太陽電池モジュール１０００がさらに別の支持体（図示しない）に取り付けられる例である。この例では、例えば太陽電池モジュールの製造業者が金属板やシート体に一体化された支持体一体型太陽電池モジュール１０００を製造する工程のすべて（Ｓ１０２〜Ｓ１１２）を実施する。これらの例のいずれにおいても、上述した支持体一体型太陽電池モジュール１０００の製造方法は実施上の利点を有している。例えば、前半の工程（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）によって粘着部材付太陽電池モジュール１００を予め製造しておいて保管し、必要に応じて支持体３０を入手してその支持体３０を用いて後半の工程（Ｓ１０８〜Ｓ１１２）を行なうことが可能となるからである。支持体３０を種々の観点から適宜選択するだけで、多様な用途に対応する支持体一体型太陽電池モジュール１０００を製造することが可能となる。その支持体３０は、金属板やシート体ばかりでなく、例えば屋根材であってもよい。とりわけ、採用する支持体３０自体を軽量なものや可撓性のものとすることにより、支持体一体型太陽電池モジュール１０００全体を軽量に保ったり可撓性を維持することも可能となる。
【００４８】
一方、前半と後半とが互いに別の者によって実施される場合の典型例は、例えば、粘着部材付太陽電池モジュール１００を太陽電池モジュールの製造業者が製造し、それを施工業者が支持体３０に取り付けるような実施形態である。説明のための例として、粘着部材付太陽電池モジュール１００の製造の工程（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）が太陽電池モジュールの製造業者によって実施されて粘着部材付太陽電池モジュール１００（図４（ａ））が製造されており、既設または建築中の建物の屋根材が支持体３０であるとする。このような例において、粘着部材付太陽電池モジュール１００を用いれば、施工業者の作業者は、簡便な作業によって可撓性太陽電池モジュール１０を支持体３０（屋根材）に取り付ける施工作業を完成させることができる。つまり、支持体（屋根材）一体型太陽電池モジュール１０００を製造することが容易となる。この例においては特に、粘着部材付太陽電池モジュール１００の製造を管理が行き届いた工場内にて実施することが可能となる。そうすると、施工業者が入手した時点における粘着部材付太陽電池モジュール１００には粘着部材２０が高い信頼性により取り付けられているため、施工業者の作業負荷が軽減されるばかりか、完成後の支持体（屋根材）一体型太陽電池モジュール１０００の信頼性を向上させることが可能となる。
【００４９】
次に、支持体一体型太陽電池モジュールの第２の製造方法について説明する。図３（ｂ）に示す支持体一体型太陽電池モジュールの第２の製造方法では、まず、支持体３０に対して粘着部材２０が形成され、その後に可撓性太陽電池モジュール１０が支持体３０に対して一体化される。つまり、必要に応じて支持体３０の支持面３０Ｆが清浄にされ（Ｓ２０２）、次いで支持体３０の支持面３０Ｆに粘着部材２０が配置され（Ｓ２０４）、その後に粘着部材２０の接合が確実になるように押圧される（Ｓ２０６）。必要に応じて太陽電池１０の背面１０Ｂが清浄にされると（Ｓ２０８）、支持面３０Ｆに配置された粘着部材２０の剥離ライナーが剥離されて粘着面が露出され（Ｓ２１０）、そして粘着面が露出している支持面３０Ｆに対して背面１０Ｂを向けて太陽電池１００が押圧される（Ｓ２１２）。こうして支持体一体型太陽電池モジュール１０００（図１）が製造される。
【００５０】
第２の製造方法においても、一体化されている支持体が例えば金属板やシート体であって、製造後の支持体一体型太陽電池モジュール１０００がさらに別の支持体に取り付けられてもよい。また、第２の製造方法においても、例えば支持体が建物の屋根材であるとき、その屋根材にまず粘着部材を配置し、そこに可撓性太陽電池モジュールを一体化させて支持体（屋根材）一体型太陽電池モジュールを製造することが可能である。
【００５１】
［粘着部材を用いる効果］
上述した第１および第２の製造方法のいずれであっても、粘着部材２０を利用することによって可撓性太陽電池モジュール１０を支持体３０に一体化させる処理を効率的に行なうことが可能となる。この利点を端的に示す具体例として、両面粘着テープの粘着部材２０を用い、その粘着部材２０によって可撓性太陽電池モジュール１０を支持体３０（屋根材）に対して一体化する処理を説明する。ここでの説明は、施工業者の作業者が粘着部材付太陽電池モジュール１００を支持体に一体化させる場面を例にする。この例においては、建物の屋根材が支持体３０に相当し、屋根材の上面が支持体３０の支持面３０Ｆ（図１）に相当し、作業者が作業を行なう施工現場は建物の屋上となる。説明は、第１および第２の製造方法のそれぞれの場合に分けて行なう。
【００５２】
第１の製造方法（図３（ａ））の場合に、前半の工程（図３、Ｓ１０２〜Ｓ１０６）を終えて粘着部材付太陽電池モジュール１００が完成すると、必要に応じて屋根材の表面が清浄にされる（Ｓ１０８）。その後、粘着部材付太陽電池モジュール１００が屋根材の上面にて位置決めされる。その後図３（ａ）に示した通り、両面粘着テープの剥離ライナーが剥がされ（Ｓ１１０）、屋根材の上面に対して可撓性太陽電池モジュール１０が押圧される（Ｓ１１２）。
【００５３】
第２の製造方法（図３（ｂ））の場合にも、最初に必要に応じて屋根材の表面が清浄にされ（Ｓ２０２）、可撓性太陽電池モジュール１０が屋根材の上面にて位置決めされる。その後図３（ｂ）に示した通り、粘着部材２０である両面粘着テープが屋根材の上面に取り付けられ（Ｓ２０４およびＳ２０６）、粘着部材２０である両面粘着テープの剥離ライナー（図示しない）を剥がした後（Ｓ２１０）に、両面テープの上に可撓性太陽電池モジュール１０が配置されて押圧される（Ｓ２１２）。
【００５４】
粘着部材を用いる場合には第１および第２のいずれの製造方法であっても、ごく簡単な作業のみによって、支持体（屋根材）一体型太陽電池モジュールの一体化のための処理が完了する。建物の屋上において作業者が行なうべき作業には、接着の場合のような精密な作業も、接着剤の硬化を待つための長い時間も、そして接着剤の硬化中の仮固定やその取り外しといった付随的な作業も必要ない。いずれの製造方法であっても粘着部材を用いる場合には、支持体３０と可撓性太陽電池モジュール１０を一体化させる処理を効率的に行なうことが可能となる。
【００５５】
［粘着部材の選択］
次に、本実施形態に用いられる粘着部材について説明する。上述したように、本実施形態において用いられる粘着部材とは、粘着剤を含む任意の材質の任意の厚みの単層状または多層状の膜または層である。このため、粘着部材は粘着剤を基材シートの両面に備える構造とすることが可能である。
【００５６】
本実施形態に用いる粘着部材として採用可能な材質は特段限定されず、一般に、発泡アクリル系、ブチルゴム系、溶剤乾燥型アクリル系、発泡ポリエチレン系、発泡ポリウレタン系などから選択される。この材料のリストは、基材シートの材質を非限定的に列記したものである。また、基材シートと組み合わせる粘着剤にも任意の粘着剤を選択することができる。例えば、発泡アクリル系の粘着部材は、アクリル樹脂発泡体からなる基材シートの両面に重合度が制御されたアクリル系粘着剤を配置したものとすることができる。同様にブチルゴム系の粘着部材は、ブチルゴム発泡体からなる基材シートの両面にアクリル系粘着剤を塗工したものとすることができる。なお、基材シートを用いることなく粘着剤のみから粘着部材が形成される場合にも、その粘着剤は任意の粘着剤から選択される。
【００５７】
本実施形態においては、粘着部材の選択のために動的粘弾性の測定を利用する。留意すべきは、動的粘弾性の測定が行なわれる対象が粘着部材であることである。例えば粘着部材が粘着剤のみからなる場合にはその粘着剤のみによる粘着部材が測定対象とされる。また、粘着部材が粘着剤／基材シート／粘着剤という構造の積層体である場合にも、その積層体の構造を保って切り出した試料を用いて動的粘弾性が測定される。
【００５８】
粘着部材の選択のための動的粘弾性の測定値としては、上述したように貯蔵弾性率Ｇ´が用いられる。この貯蔵弾性率Ｇ´は測定温度を制御しながらレオメータによって測定される。測定温度の範囲は、可撓性太陽電池モジュールの使用温度範囲が勘案されて決定される。
【００５９】
粘着部材の選択のために利用する貯蔵弾性率Ｇ´の値の範囲は、接合強度の試験結果を踏まえて決定される。というのも、本願の発明者らが調査したところでは、接合強度の試験結果は粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´によって予測可能なためである。貯蔵弾性率Ｇ´の数値範囲と接合強度の試験結果との関係を明かにするために、まず接合強度試験について説明する。
【００６０】
［接合強度の試験−試験条件−］
本実施形態における粘着部材の選択は、動的粘弾性の貯蔵弾性率Ｇ´に基づいて行なわれる。その粘着部材を選択するための貯蔵弾性率Ｇ´の値の範囲を決定するために、接合強度と貯蔵弾性率Ｇ´の間の数値的な関係が調べられる。ここで、接合強度は可撓性太陽電池モジュールと支持体とこれらを接合している粘着部材とからなる試験片によって測定される。その接合強度の測定項目は、１８０度剥離強度と引張剪断強度である。
【００６１】
１８０度剥離強度および引張剪断強度の測定による試験を行なうために、各強度の試験のための環境条件と、各環境条件における最低値（基準値）とが設定される。これらの環境条件および強度の基準値は、支持体一体型太陽電池モジュールの実際の使用条件に合わせて設定される。具体的には、本実施形態において、支持体一体型太陽電池モジュールの接合が維持されるべき温度範囲を−２０以上８５℃以下とする。また、当該接合の接合強度に関する最低値（基準値）は、１８０度剥離強度については１．２Ｎ／ｃｍ、引張剪断強度については３Ｎ／ｃｍ２とされる。なお、選択される粘着部材には、１８０度剥離強度と引張剪断強度の両者が上記温度範囲の全域においてそれぞれの基準値以上となることが要求される。
【００６２】
さらに、接合強度を測定するための試験片は、図１に示した支持体一体型太陽電池モジュール１０００と同様の構造になるように種々の粘着部材を用いて接合されている試験片とする。具体的には、まず、粘着部材によって接合される二つの被着体は、一方を実際の可撓性太陽電池モジュールから切り出したもの（第１片という）とし、他方を実際の支持体とから切り出したもの（第２片という）とする。
【００６３】
より具体的には、第１片は、厚さ（総厚）０．８５ｍｍの可撓性太陽電池モジュールから切り出したものである。その可撓性太陽電池モジュールの背面側にはＥＴＦＥ（エチレン‐四フッ化エチレン共重合体）製のバックシート（フッ素系樹脂シート１８に相当する）が露出している。可撓性太陽電池モジュールの背面には深さ１３０μｍの凹凸が形成されていて、粘着のための前処理としてプラズマ処理が施されている。また、第２片には厚さ２．０ｍｍのフッ素塗装ガルバリウム鋼板（以下、「ガルバリウム鋼板」と記載する）が使用される。これらの第１片および第２片は、それぞれ、実際の支持体一体型太陽電池モジュール１０００に含まれる可撓性太陽電池モジュール１０および支持体３０の一例であるので、図１の参照符号を適宜用いて説明する。
【００６４】
試験片の準備は、上述した第１の製造方法（図３（ａ））に従って行なわれる。つまり、第１片（可撓性太陽電池モジュール１０）の接合域の全体に粘着部材を接触させ、その後、第１片の背面１０Ｂへ粘着部材を粘着部材を配置する。この際、剥離ライナーの上からスキージにより十分に押圧することにより、背面１０Ｂの個々の凹部に粘着部材を食い込ませ、空隙やボイドが生じないようにされる。そして、水平に向いている平板の上面に、第２片（ガルバリウム鋼板）を支持面を上に向けて載置する。次いで、剥離ライナーを剥がした粘着面を支持面に対して接するようにして、粘着部材を下にして第１片を第２片（支持体３０）の上方から配置する。その後、転圧ローラー（質量９ｋｇ）を、その質量以外の荷重を加えずに一往復させることにより、第１片の受光面を第２片に向けて押圧する。ここで、実際の使用状況に近づけて試験片の接合強度を観測するために、粘着部材の接合
が安定するだけの時間をおく処理つまり養生を行なう。この養生は、室温（２０〜２５℃）において、無荷重にて試験片を水平に３日間保存して行なう。なお、養生の時間を３日間とすればその後の接合特性の変化が十分に無視しうることが別途確認されている。第１片（可撓性太陽電池モジュール）と第２片（ガルバリウム鋼板）の形状は、１８０度剥離強度の試験においては７．５ｍｍ×２５ｍｍ、引張剪断強度の試験においては７．５ｍｍ×１０ｍｍとする。いずれも、試験片の幅方向の長さが７．５ｍｍとなるようにしている。１８０度剥離強度の試験においては、第１片（可撓性太陽電池モジュール）が１８０度折り返されて試験器にセットされる。こうして支持体一体型太陽電池モジュールを模擬する各強度試験のための試験片が作製される。
【００６５】
接合強度試験の試験片は、多様な粘着部材に対して作製され、その実験結果に基づいて貯蔵弾性率Ｇ´との関係が調査された。ここでは例示のため、三種類の粘着部材（以下、粘着部材Ａ、ＢおよびＣという）によって説明する。なお、基材シートの材質は、粘着部材Ａについては発泡アクリル系、粘着部材Ｂはブチルゴム系、そして、粘着部材Ｃは粘着部材Ａとは別の発泡アクリル系である。粘着部材Ａ〜Ｃそれぞれにおいて、基材シートの両面に塗工された粘着剤は互いに同一の材料の同一の厚みのものであるが、粘着部材Ａ、ＢおよびＣに用いられる粘着剤は互いに同一とは限らない。また、粘着部材Ａ、ＢおよびＣそれぞれに対して複数の試験片が作製される。ここでは、粘着部材Ａ、ＢおよびＣそれぞれを用いる試験片を、集合的に実施例１、比較例１および比較例２と呼ぶ。以下に測定結果として示す接合強度は、各条件における同一の粘着部材におけるすべての試験片の接合強度の平均を採用している。なお、実施例１、比較例１および比較例２の各集合の試験片の数は、３片としている。１８０度剥離強度および引張剪断強度の各試験は、１気圧の大気中において−２０℃と８５℃の二つの温度において行い、引張速度はいずれの試験も１００ｍｍ／ｍｉｎとする。
【００６６】
［接合強度の試験−試験結果−］
試験結果について説明する。引張剪断強度については、粘着部材Ｂ（比較例１）の８５℃の条件を除き、すべての温度と粘着部材の場合に基準値（３Ｎ／ｃｍ２）を上回った。具体的には、−２０℃においては、実施例１、比較例１および２のすべてにおいて、基準値（３Ｎ／ｃｍ２）を超える十分な引張剪断強度が得られた。８５℃においては、実施例１および比較例２は基準値を上回る引張剪断強度の値であったものの、比較例１（ブチルゴム系の粘着部材Ｂ）は、粘着部材が熱により形状が保てない状態になり基準値（３Ｎ／ｃｍ２）に満たない引張剪断強度の値であった。
【００６７】
一方、１８０度剥離強度については、表１に示す結果が得られた。
【表１】
2012064821.tif 000003
−２０℃の温度における１８０度剥離強度の値は、実施例１が基準値（１．２Ｎ／ｃｍ）を上回る８．５Ｎ／ｃｍであり、その際の剥離挙動は、第１片（可撓性太陽電池モジュール）と粘着部材との境界面からの剥離であった。このような剥離挙動を以下「界面剥離（interfacial peeling）」という。ところが、比較例１および２においては、いずれも、試験片の接合域の端部が剥がれ始めると、接合域全体が、粘着部材と第２片（ガルバリウム鋼板）との境界から瞬時に剥離してしまった。この剥離態様を以下「瞬間剥離（instant peeling）」という。なお、表１においては、比較例１および比較例２の１８０度剥離強度の値は０Ｎ／ｃｍとしている。瞬間剥離に対する１８０度剥離強度の値を０Ｎ／ｃｍとしたのは、１８０度剥離強度の測定における剥離の際の経過における粘着部材の挙動に基づく。すなわち、界面剥離の場合、１８０度剥離強度の測定の各段階を見ると、接合域が剥がれ始める時点が力の最大値を示し、その後の挙動において力が変動しながら接合域の剥がれが進行し、最後に全体が剥がれて最小値（ゼロ）になる。これに対し、瞬間剥離の場合には、同様に接合域が剥がれ始める時点に力が最大値となるが、接合域が剥がれ始めた途端、接合域の全体が剥がれるため、接合域の剥がれが進行する段階が無い。いずれの場合も１８０度剥離強度に対する値としては力の最大値は採用せず、その後の剥離が進行する段階の力の平均値を採用する。界面剥離では、測定によって平均値を決定できるものの、他方、瞬間剥離では、平均値を決定できる段階が無いが故に、０Ｎ／ｃｍとするのである。
【００６８】
また、８５℃の温度における１８０度剥離強度の値は、実施例１と比較例２においてはともに１．６Ｎ／ｃｍの強度であったが、比較例１においては０．３Ｎ／ｃｍであった。発泡アクリル系の粘着部材を用いた実施例１と比較例２が基準値（１．２Ｎ／ｃｍ）を上回ったのに対して、ブチルゴム系の粘着部材を試験した比較例１においては、引張剪断強度の場合と同様に熱の影響によって０．３Ｎ／ｃｍにとどまり、上記基準値を下回った。なお、８５℃における剥離挙動は、実施例１と比較例２は、第１片（可撓性太陽電池モジュール）と粘着部材との境界が剥離する界面剥離であったのに対し、比較例１はブチルゴム系の基材シートそれ自体が破壊して凝集破壊（cohesion failure）となっていた。
【００６９】
［動的粘弾性の測定−測定条件−］
次に、上述した接合強度試験の結果と対照させるために行なう動的粘弾性の測定について説明する。動的粘弾性の測定は、実施例１、比較例１および比較例２に用いた粘着部材Ａ、ＢおよびＣそれぞれを試料にして行なう。動的粘弾性の測定は、レオメータ（Ｐａａｒ  Ｐｈｙｓｉｃａ  ＵＤＳ２００）を使用し、測定温度範囲は、接合強度が試験された−２０℃と８５℃とを含む−３０〜１２０℃とし、昇温速度は５℃／ｍｉｎとする。各粘着部材は、ＭＰ３０６と呼ばれる直径２５ｍｍの固定治具（平板プレート）によって両面から挟みながら測定する。Measure gap、すなわち剪断力を印加する上下の平板の押し込み量は、各粘着部材に合わせそれぞれの厚さの２０％となるようする。つまり、動的粘弾性の測定において、粘着部材試料は、圧縮されない状態の厚みからみて８０％の厚みになるように平板プレートによって圧縮して挟まれた状態にされる。なお、粘着部材の厚みは、マイクロメーターによって測定した値を用いる。測定の具体的なセットアップは、直径２５ｍｍの円板面の測定治具を用い、印加する振動の周波数は１．０Ｈｚとする。
【００７０】
［動的粘弾性の測定−測定結果−］
図６は、この測定によって得られた粘着部材の各試料の各温度に対する貯蔵弾性率Ｇ´の値のグラフである。これまで測定したすべての粘着部材において、温度の上昇とともに貯蔵弾性率Ｇ´の値は低下している。このため、測定温度範囲における貯蔵弾性率Ｇ´の最大値は下限温度（−２０℃）において、また、最小値は上限温度（８５℃）において得られる。図６に示した貯蔵弾性率Ｇ´の測定値のうち、使用条件の温度範囲の下限および上限の−２０℃および８５℃における貯蔵弾性率Ｇ´の値を、それぞれにおける物質の状態とともに表２にまとめている。なお、表２に示した各粘着部材の各温度における状態は、図６の各温度における貯蔵弾性率Ｇ´の値と、ｔａｎδの値（図示しない）とに基づいて、ガラス状態、ゴム状態、または流動状態のいずれであるかを推定したものである。この推定には、剥離試験における剥離挙動は考慮されていない。
【表２】
2012064821.tif 000004
【００７１】
表２に示したように、実施例１に用いる粘着部材Ａの貯蔵弾性率Ｇ´は−２０℃において０．６９ＭＰａ、８５℃において０．０２ＭＰａであった。この粘着部材Ａは、−２０℃以上８５℃以下の全範囲においてゴム状態であった。これに対し、比較例１に用いる粘着部材Ｂの貯蔵弾性率Ｇ´は−２０℃において１．６ＭＰａ、８５℃において０．００９ＭＰａであった。この粘着部材Ｂは−２０℃ではガラス状態、８５℃においては流動状態であった。さらに比較例２に用いる粘着部材Ｃの貯蔵弾性率Ｇ´は−２０℃において１．６ＭＰａ、８５℃において０．０２ＭＰａであった。この粘着部材Ｃは−２０℃においてはガラス状態、８５℃ではゴム状態であった。
【００７２】
［接合強度と貯蔵弾性率Ｇ´との関係］
ここで、上述した接合強度試験の結果と動的粘弾性の測定結果とを対照させると、試験片の接合強度と粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´との関係についての下記のいくつかの知見が導かれる。これらの知見は、主として、表１にまとめた各試験片の１８０度剥離強度の試験結果と、表２にまとめた各粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´の測定結果とから得られるものである。
【００７３】
第一の知見は、粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´によって接合強度試験の試験片における剥離挙動および接合強度が粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´から予測可能となることである。すなわち、−２０℃において大きな貯蔵弾性率Ｇ´を示す粘着部材（粘着部材ＢおよびＣ）は、その粘着部材を用いる試験片（比較例１および２）の１８０度剥離強度試験において瞬間剥離によって剥離しており、強度も基準値を下回っている。その裏の関係として、−２０℃においてそれほど大きくない貯蔵弾性率Ｇ´を示す粘着部材（粘着部材Ａ）は、試験片（実施例１）の１８０度剥離強度試験において界面剥離によって剥離しており、強度が基準値を上回っている。
【００７４】
そして、８５℃において小さい貯蔵弾性率Ｇ´を示す粘着部材（粘着部材Ｂ）は、その粘着部材を用いる試験片（比較例１）の１８０度剥離強度試験において凝集破壊を起こし、基準値以下の強度を示している。表には示していないが、８５℃の引張剪断強度試験においても、粘着部材Ｂは流動状態となってその強度は基準値には達していない。その裏の関係として、８５℃においてある値より大きい貯蔵弾性率Ｇ´を示す粘着部材（粘着部材ＡおよびＣ）は、１８０度剥離強度試験において試験片（実施例１および比較例２）が界面剥離によって剥離し、基準値を上回る強度を示している。このように、接合強度試験の試験片における剥離挙動および強度は、粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´の値に基づいて予測することができる。
【００７５】
第二の知見はより定性的かつ一般的な知見である。それは、接合強度を測定したのが実際の可撓性太陽電池モジュールや支持体を用いる試験片であるにもかかわらず、可撓性太陽電池モジュールや支持体を除いた粘着部材のみの貯蔵弾性率Ｇ´の値によって接合強度が予測できる、ということである。つまり、粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´の値は、可撓性太陽電池モジュールとも支持体とも直接的には何ら関係ない値のはずである。それにもかかわらず、第一の知見のように、実際の可撓性太陽電池モジュールや支持体を用いる試験片における接合強度が予測可能である。この事実は、接合強度を決定する本質的な要因が、可撓性太陽電池モジュールや支持体ではなく、粘着部材の物性、とりわけ、貯蔵弾性率Ｇ´に関係したものであることを示唆している。
【００７６】
ここで、この第二の知見が正しいと結論づけられる範囲は、厳密には、本出願に示される測定が行なわれた条件の範囲内のみである。しかも本出願に示した測定結果や測定結果は、比較的好条件下において実行された結果である。というのも、試験対象の被着体が、凹凸が形成されてプラズマ処理されている可撓性太陽電池モジュールの背面とガルバリウム鋼板の支持面とに限られているからである。しかし、粘着部材のみの性質である貯蔵弾性率Ｇ´の値によって実質的に予測できるような条件が存在すること自体は、粘着による接合力が、粘着部材それ自体の貯蔵弾性率Ｇ´によって大きく影響を受けることを明瞭に示している。
【００７７】
これら第一および第二の知見を念頭に、上述した試験および測定結果の説明を試みる。まず、実施例１の１８０度剥離強度の値が−２０℃および８５℃において基準値以上となっているのは、実施例１に用いる粘着部材Ａが−２０℃および８５℃においてゴム状態となる程度の貯蔵弾性率Ｇ´を示しているためである、と理解することができる。また、比較例１において、−２０℃において１８０度剥離強度が瞬間剥離となり、８５℃において１８０度剥離強度および引張剪断強度のいずれも値が小さくなっていることは、粘着部材Ｂの貯蔵弾性率Ｇ´が、−２０℃においてガラス状態となる程度に大きく、８５℃において流動状態となる程度に小さいためである、と理解することができる。そして、比較例２において−２０℃において瞬間剥離となり、８５℃において基準値以上の強度が得られていることは、粘着部材Ｂの貯蔵弾性率Ｇ´が、−２０℃においてガラス状態となる程度に大きく、８５℃においてゴム状態を維持する程度の値であるから、と理解することができる。これらの理解の互いの間には矛盾はない。しかも、これらの理解は、粘着による接合力が粘着部材それ自体の貯蔵弾性率Ｇ´によって決定されているとの知見とも矛盾しない。
【００７８】
発明者らは、貯蔵弾性率Ｇ´がある範囲に含まれる粘着部材において接合性能が維持されるメカニズムは、その範囲の貯蔵弾性率Ｇ´を示す粘着部材において応力分散作用（stress deconcentration）と凝集作用（cohesion）とが両立されているためであると考えている。ここで、応力分散作用とは、被着体（可撓性太陽電池モジュールおよび支持体）の相対的な動きやズレに粘着部材自体が変形して追従し、応力を分散させる作用である。この応力分散作用は、応力の集中を防止する作用ともいえる。凝集作用とは、粘着部材自体がその形状を維持する作用である。
【００７９】
［貯蔵弾性率Ｇ´の値に基づく粘着部材の選択］
そして、これらの知見から、粘着部材を選択するための基準となりうる量的または数値的な基準に関するより具体的な知識が導かれる。それは、試験片の接合強度を基準値以上とするには、粘着部材を、使用条件における測定により得られる貯蔵弾性率Ｇ´を０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下のものから選択すべきというものである。なお、ここでの使用条件は、一例としては、温度範囲が−２０℃以上８５℃以下とされる。他の条件、例えば気圧は、使用条件に対応する標準的な気圧として、例えば１気圧とされる。つまり、この使用条件は、例えば、一体型太陽電池モジュール１０００の動作が実際に行なわれる動作条件や、可撓性太陽電池モジュール１０の動作が実際に行なわれる動作条件を含んでいるように選ぶことができる。また、この動作条件に代えて、一体型太陽電池モジュール１０００の保管条件、設置条件、保証条件など、粘着部材が接合の作用を発揮するべき任意の条件をもって使用条件としてもよい。
【００８０】
表１および２の試験および測定結果に基づき貯蔵弾性率Ｇ´の数値範囲を指定する意義について、特に応力分散作用と凝集作用に関連して以下説明する。まず、応力分散作用が問題になるのは本実施形態に示した試験においては−２０℃の場合である。表１に示した−２０℃の１８０度剥離強度の試験結果では、粘着部材Ａを採用する実施例１において応力分散作用には問題がなく界面剥離が観察されているのに対して、粘着部材ＢおよびＣを採用する比較例１および２においては応力分散作用が不足して瞬間剥離が観察されている。これらの試験結果に対応する表２の−２０℃の測定結果による貯蔵弾性率Ｇ´の値は、粘着部材ＢおよびＣの値（それぞれ１．６および１．９ＭＰａ）が、粘着部材Ａの値（０．６９ＭＰａ）に比べて有意に大きな値となっている。応力分散作用の観点から試験および測定結果を整理すると、応力分散作用のための貯蔵弾性率Ｇ´の上限としては、１．６ＭＰａ程度の値は過大であり、０．６９ＭＰａ程度の値、例えば０．７ＭＰａであれば十分に好ましい、といえる。
【００８１】
一方、凝集作用が問題になるのは本実施形態に示した試験においては８５℃の場合である。表１に示した８５℃の１８０度剥離強度の試験結果では、粘着部材ＡおよびＣを採用する実施例１および比較例２において凝集作用には問題がなく界面剥離が観察されているのに対して、粘着部材Ｂを採用する比較例２においては凝集作用が不足して凝集破壊が観察されている。これらの試験結果に対応する表２の８５℃の測定結果による貯蔵弾性率Ｇ´の値を見ると、粘着部材Ｂの値（０．００９ＭＰａ）が、粘着部材ＡおよびＣの値（いずれも０．０２ＭＰａ）に比べて有意に小さい。したがって、試験および測定結果からは、凝集作用のための貯蔵弾性率Ｇ´の下限として、０．００９ＭＰａの値は過小であり、０．０２ＭＰａ程度の値であれば十分に好ましい、といえる。
【００８２】
つまり、粘着部材に十分な凝集作用と十分な応力分散作用との両立を期待することができる貯蔵弾性率Ｇ´の値の好ましい数値範囲は、可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である。
【００８３】
なお、本実施形態にて明示している粘着部材Ａ〜Ｃはいずれも基材シートを含むものである。この場合、粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´は、厚みの大半を占める基材シートの貯蔵弾性率Ｇ´に大きく影響を受ける。発明者らは、粘着部材全体の貯蔵弾性率Ｇ´は、基材シートの貯蔵弾性率Ｇ´により実質的に決定されていると考えている。ただし、仮に他の構造の粘着部材を用いる場合においても、上述した応力分散作用と凝集作用とが確保されるような粘着部材全体の貯蔵弾性率Ｇ´となりさえすれば、接合性能が維持されているものと考えている。例えば、粘着部材が粘着剤のみからなるようなものであったとしても、粘着部材全体（粘着剤）の貯蔵弾性率Ｇ´より接合強度が決定されると考えている。
【００８４】
ちなみに、本出願における使用条件は、必ずしも所与のものであることを要さない。むしろ、粘着部材の貯蔵弾性率Ｇ´が０．０２ＭＰａ以上１ＭＰａ以下となるような環境条件を一体型太陽電池モジュール１０００の使用可能な条件として規定することも可能である。
【００８５】
［粘着部材の厚みによる調整］
上述した貯蔵弾性率Ｇ´の０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下の数値範囲を導く基礎となった接合強度試験においては、粘着部材Ａ、ＢおよびＣの厚み（剥離ライナーを含まない厚み）が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲に含まれていた。この範囲の厚みの粘着部材であれば貯蔵弾性率Ｇ´の上記数値範囲により選択される粘着部材が本出願における接合の目的に適するものといえる。その一方、粘着部材の厚みを大幅に変更した場合には、別の数値範囲を用いるほうが粘着部材の選択が適切となる場合もある。例えば、厚みがＴｍｍ（Ｔは、０より大きい実数）である粘着部材に対しては、貯蔵弾性率Ｇ´の好ましい数値範囲を０．０２ＭＰａ以上Ｔ×０．７ＭＰａ以下の数値範囲に設定する。ここでの貯蔵弾性率Ｇ´の上限としたＴ×０．７ＭＰａは、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の厚みの場合の上限値０．７ＭＰａを、厚みの比率１：Ｔに応じて変更したものである。なお、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の厚みの粘着部材の厚みを１ｍｍにより代表させている。
【００８６】
この例において、上記数値範囲の下限である０．０２ＭＰａの値は変更されず、上限のみが粘着部材の厚みに応じ変更される理由は以下の通りである。まず、ここでの貯蔵弾性率Ｇ´の数値範囲の下限（０．０２ＭＰａ）は、粘着部材がゴム状態であるか流動状態であるかを隔てる境界値となっている。この下限の値は、粘着部材による接合が維持されるか粘着部材自体が凝集破壊するかを画する値といえる。ここで、凝集破壊が起れば厚みによらず接合は維持できないので、この下限の値が粘着部材の厚みにより変更されることはない。これに対し、貯蔵弾性率Ｇ´の上記数値範囲の上限である０．７ＭＰａの値は、区別される状態が瞬間剥離しない状態とする状態との境界である。つまり、貯蔵弾性率Ｇ´の数値範囲の上限により区別されるのは、両面の被着体（可撓性太陽電池モジュールおよび支持体）の相対的な変位に対して粘着部材が追随できる状態か追随できない状態か、という違いである。ここで、粘着部材の両面の被着体が相対的に同じ量だけ変位しても、その変位に対して生じる粘着部材内部の剪断ひずみの量は粘着部材の厚みに反比例する。厚みが互いに異なる粘着部材は、貯蔵弾性率Ｇ´の値が同じである場合には、同じ変位に対して生じる粘着部材内部の剪断応力の値は厚みに反比例し、貯蔵弾性率Ｇ´の値が厚みに比例している場合には、両面の被着体相互の同じ量の変位に同じ値の剪断応力が作用する。このため、上述の貯蔵弾性率Ｇ´の上限の数値０．７ＭＰａは、厚みに比例するようにＴ×０．７Ｐａへと修正されると好ましい。
【００８７】
［その他の観点からの粘着部材の選択］
接合強度の観点からの粘着部材の選択を貯蔵弾性率Ｇ´に基づいて行なうに当たり、具体的な粘着部材の選択の指針に他の観点を加味することも可能である。具体的には、可撓性太陽電池モジュールが屋外にて長期間使用されることから、例えば粘着部材の選択に耐候性の観点も加味される。耐候性の点から好ましい粘着部材は、例えば発泡アクリル系の基材シートを採用する粘着部材である。
【００８８】
［支持体の選択］
支持体については粘着部材による接合が可能である限り特段限定はされない。しかしながら、粘着部材による接合に好適な支持体も存在する。具体的には、支持面の表面自由エネルギーすなわち臨界表面張力が３０ｍＪ／ｍ２（３０ｍＮ／ｍまたは３０ｄｙｎｅ／ｃｍ）以上となる支持体が好ましい。支持面の表面自由エネルギーが３０ｍＪ／ｍ２に満たない場合、粘着部材のうちの粘着剤が支持面に対しぬれ（wet）にくくなることがあり、結果として接合強度が低下する場合がある。また、支持面の表面自由エネルギーが３０ｍＪ／ｍ２に満たない場合には、表面自由エネルギーが３０ｍＪ／ｍ２に満たない支持面に適する粘着部材を選択できるとしてもその選択肢は限られてしまう。このため、表面自由エネルギーが３０ｍＪ／ｍ２以上の支持面を有する支持体が好適である。なお、可撓性太陽電池モジュールの表面が汚染されている場合も本来の接合強度が得られない場合がある。その場合、エタノールやアセトン等により支持体の表面を清浄にした後に粘着剤を接着することが望ましい。
【００８９】
＜第１実施形態：変形例１＞
本実施形態には、本実施形態において説明した各知見に基づいて粘着部材それ自体を選定することも含まれている。そのようにして選ばれる粘着部材も、支持体一体型太陽電池モジュールや粘着部材付太陽電池モジュールの実現に寄与するためである。したがって、本発明の実施形態に含まれる粘着部材には、太陽電池モジュールの受光面とは逆の背面のうちの少なくとも一部を覆うように該背面に接して配置される粘着部材であり、貯蔵弾性率Ｇ´が、可撓性太陽電池モジュールの使用条件において０．０２ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下である太陽電池モジュール用の粘着部材も含まれている。可撓性太陽電池モジュールの使用条件は、例えば、−２０℃以上８５℃以下とすることができる。
【００９０】
＜第１実施形態：変形例２＞
本実施形態のこれまでの説明においては、接合強度試験の試験片を作製するために用いた被着体（第１片および第２片）の具体的な構造が限定されていた。そのため、導かれた知見や結論がその具体的構造の影響を受けている可能性がある。特に試験片の剥離に注目すると、第１片（可撓性太陽電池モジュール）の側の界面においてのみ界面剥離が生じている。このため、一層好適な接合条件を追究するべく、試験片の被着体のうち特に第１片の背面の状態に応じ接合強度を変化させる要因について調査した。その結果、第１片として用いた可撓性太陽電池モジュールの背面の凹凸の深さに好ましい数値範囲が存在することが判明した。なお、引張剪断強度の試験も別途行なっている。その結果、引張剪断強度はすべての条件において基準値（３Ｎ／ｃｍ２）を上回る、というものであった。よって、以降の説明においてこの背面の凹凸によって変化する接合強度の試験の説明として１８０度剥離強度のみに言及する。
【００９１】
表３に、第１片（可撓性太陽電池モジュール）の背面の凹凸の深さを変更した場合の−２０℃および８５℃における１８０度剥離強度の測定結果を示している。この凹凸は、図２に示した可撓性太陽電池モジュール１０の背面１０Ｂにおける凹凸に相当する。実施例２〜５は、第１片とする可撓性太陽電池モジュールの背面の凹凸の深さのみが互いに異なった試験片を集合的に呼称している。すなわち、第１片の可撓性太陽電池モジュールの背面のＥＴＦＥ製のバックシートの凹凸の深さは、実施例２〜５の順に、０、５０、１３０および２００μｍと変化させる。第１片の可撓性太陽電池モジュールはいずれも厚さ（総厚）０．８５ｍｍである。試験片全体の構造は、表１に示した１８０度剥離強度試験の試験片と同様に、第１片の凹凸の形成された背面が、粘着部材Ａ（発泡アクリル系粘着剤）により第２片（ガルバリウム鋼板）に接合された構造である。第１片と第２片の間の接合域の形状および各試験片の接合の条件は、いずれも表１に関連したものと同一である。このため、表３の実施例４に含まれる試験片は、表１の実施例４の試験片と同一の条件の下に作製されている。
【表３】
2012064821.tif 000005
【００９２】
なお、凹凸の深さの値は、実施例２〜５のそれぞれの第１片となる可撓性太陽電池モジュールの背面から算出された値であり、段差計により測定した背面の高さプロファイルを用いて求められる。具体的には、その高さプロファイルのうち、凹凸の凸部の頂上部分の高さの平均値と凹部の底部分の高さの平均値との間の差の値を凹凸の深さとする。つまり、この凹部の深さは、背面１０Ｂを平坦な板に押しつける凹部１０Ｄのつくる隙間によって定義される。
【００９３】
表３に示すように、剥離挙動はすべての実験条件において界面剥離であった。この温度範囲における粘着部材Ａの状態がゴム状態であること（表２）も考慮すれば、表３の実験では応力分散作用と凝集作用が両立しているといえる。つまり、この結果は、粘着部材Ａの接合性能それ自体は良好であることを示すものと理解される。
【００９４】
しかし、１８０度剥離強度の値には表３のような凹凸深さの影響が表れている。凹凸深さがそれぞれ０μｍおよび２００μｍである実施例２および実施例５は、共に、８５℃における１８０度剥離強度が基準値（１．２Ｎ／ｃｍ）と同等であった。これに対し、凹凸深さが５０μｍおよび１３０μｍである実施例３および実施例４は、共に、８５℃における１８０度剥離強度が基準値を有意に上回った。
【００９５】
凹凸の深さに対する１８０度剥離強度の依存性が山型となる原因として、本願発明者らが注目しているのは、凹凸の増加に伴う実効的な接合面積の変化と粘着の空隙の発生である。まず、凹凸が全くない平滑な背面の可撓性太陽電池モジュールにおいては、粘着部材の粘着剤が接する面積がそのまま接合面積となる。付与される凹凸が浅いものにおいては、その凹凸による局所的に傾斜した面に沿って粘着剤が入り込むため実効的な接合面積が増大しそれに応じ接合強度が増大する。ところが、凹凸が深くなりすぎると別の状況が生じ始める。凹凸の谷の部分に粘着剤が行き渡らず、粘着部材と凹凸面との間に空隙またはボイドとなる部分が生じるのである。そのような空隙やボイドは実効的な接合面積を減少させるため、背面の凹凸深さが過大な可撓性太陽電池モジュールにおいては、接合強度が低下する。このように、接合強度の観点からは可撓性太陽電池モジュールの背面の凹凸の深さには好ましい範囲が存在する。そしてその範囲は、５０μｍ以上１３０μｍ以下である。可撓性太陽電池モジュールの背面の凹凸の深さをこの範囲に設定することにより、貯蔵弾性率Ｇ´に基づいて選択された粘着部材を用いる可撓性太陽電池モジュールと支持体との一体化において、一層好ましい接合が実現される。
【００９６】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。上述の各実施形態および実施例は、発明を説明するために記載されたものであり、本出願の発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきものである。また、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、粘着部材付太陽電池モジュールや支持体一体型太陽電池モジュールを提供することにより、そのような太陽電池モジュールを用いる太陽光発電設備の普及に貢献する。
【符号の説明】
【００９８】
１０００  一体型太陽電池モジュール
１００  粘着部材付太陽電池モジュール
１００Ｃ  たわみ部分
１０  可撓性太陽電池モジュール
１０Ｂ  背面
１０Ｄ  凹部
１０Ｆ  受光面
１２、１８  フッ素系樹脂シート
１４  太陽電池素子
１４２  光電変換層
１４４  可撓性基板
１６  封止樹脂
２０  粘着部材
２２  剥離ライナー
３０  支持体
３０Ｆ  支持面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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