(57)【要約】【課題】長期耐久性と高い光電変換効率とを両立する太陽電池モジュールを得ること。【解決手段】光入射側透光性保護部材２と裏面側保護部材５との間に有機系樹脂からなる封止材３を介して太陽電池セル４が狭持された太陽電池モジュールであって、前記光入射側透光性保護部材２の光入射側表面に、無機系蛍光体粒子１１が分散した透光性を有する無機材料からなり入射する紫外線領域の光を吸収して可視光に変換する波長変換層１を有し、前記封止材３中の少なくとも光入射側に、紫外線吸収効果を有する無機酸化物粒子１２が分散している。【選択図】図２
2012191068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射側透光性保護部材と裏面側保護部材との間に有機系樹脂からなる封止材を介して太陽電池セルが狭持された太陽電池モジュールであって、
前記光入射側透光性保護部材の光入射側表面に、無機系蛍光体粒子が分散した透光性を有する無機材料からなり入射する紫外線領域の光を吸収して可視光に変換する波長変換層を有し、
前記封止材中の少なくとも光入射側に、紫外線吸収効果を有する無機酸化物粒子が分散していること、
を特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記無機系蛍光体粒子および前記無機酸化物粒子のうち少なくとも一方の平均粒子径が１００ｎｍ以下であること、
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記無機系蛍光体粒子および前記無機酸化物粒子のうち少なくとも一方の平均粒子径が５０ｎｍ以下であること、
を特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記無機材料がシリカであること、
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記無機酸化物粒子が、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子および酸化セリウム粒子からなる群より選択される少なくとも１種であること、
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記無機酸化物粒子が酸化亜鉛粒子であること、
を特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
光入射側透光性保護部材と裏面側保護部材との間に封止材を介して太陽電池セルを狭持して太陽電池モジュールを構成する太陽電池モジュールの製造方法において、
前記封止材として、紫外線吸収効果を有する無機酸化物粒子が分散した有機系樹脂を使用し、
前記光入射側透光性保護部材の光入射側表面に、入射する紫外線領域の光を吸収して可視光に変換する無機系蛍光体粒子が分散した透光性を有する無機材料からなる波長変換層を形成すること、
を特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記無機系蛍光体粒子および前記無機酸化物粒子のうち少なくとも一方の平均粒子径が１００ｎｍ以下であること、
を特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記無機系蛍光体粒子および前記無機酸化物粒子のうち少なくとも一方の平均粒子径が５０ｎｍ以下であること、
を特徴とする請求項８に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記無機材料がシリカであること、
を特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記無機酸化物粒子が、酸化亜鉛粒子、酸化チタン粒子および酸化セリウム粒子からなる群より選択される少なくとも１種であること、
を特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記無機酸化物粒子が酸化亜鉛粒子であること、
を特徴とする請求項１１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に関し、特に、長期耐久性、光電変換効率に優れた太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題、クリーンエネルギーへの関心の高まりから、太陽電池への関心が急速に高まっている。一般家庭向けの太陽電池を用いて電力の一部をクリーンエネルギーによってまかなう場合、クリーンエネルギーによる発電比率を上げるためには、限られた設置面積で効率良く太陽光を電力に変換する太陽電池モジュールが必要である。
【０００３】
従来の太陽電池モジュールは、受光面側から表面保護ガラス、太陽電池セル、封止材、裏面保護シート層を備えて構成される。封止材には、有機系樹脂部材が用いられており、主にエチレンビニルアセテートポリマーを主成分とする樹脂であるエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）が用いられる。太陽電池モジュールは広いスペクトル幅を有する太陽光を受光するが、実際はそのすべてが発電に寄与するわけではなく、光電変換効率は波長依存性を持つ。
【０００４】
特に、波長が３５０ｎｍ以下の紫外線領域の光（以下、紫外線と呼ぶ場合がある）は、波長が短く、高いエネルギーを持つものの、太陽電池セルの光電変換効率の波長依存性のミスマッチ等により光電変換効率が極めて低いだけではなく、太陽電池モジュールを構成する有機系樹脂部材、具体的には封止材や裏面保護シートの変色や劣化を促進することが知られている。したがって、太陽電池モジュール使用時の長期信頼性を確保するためには、紫外線領域の光による劣化（紫外線劣化）を抑制するモジュール構成、材料の適用が重要である。
【０００５】
紫外線による有機系樹脂部材の劣化を防止する手法は多数公開されており、その中には無機系紫外線吸収剤粒子の最表層を被覆する方法（たとえば、特許文献１参照）、封止材にベンゾフェノン系やベンゾトリアゾール系の有機系紫外線吸収剤粒子を添加する方法（たとえば、特許文献２参照）、酸化亜鉛や酸化チタン等の紫外線吸収効果を持つ無機酸化物の蒸着膜層を挿入する方法（たとえば、特許文献３参照）、封止材であるＥＶＡに無機系の波長変換材料を添加して紫外線を可視光に変換し劣化を抑制する方法（たとえば、特許文献４参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４７３２号公報
【特許文献２】国際公開第２００８／０４７４２７号
【特許文献３】特開２００７−３０６００６号公報
【特許文献４】特開２０１０−７３７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１〜４では、有機系、無機系紫外線吸収剤や蛍光体を用いた波長変換機能を用いて紫外線劣化を講じているが、長期的には紫外線による有機系樹脂部材の劣化、あるいは劣化による光透過率の低下に起因する光電変換効率の低下が起こり、太陽電池モジュールの長期信頼性を十分確保できない、という問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、長期耐久性と高い光電変換効率とを両立する太陽電池モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池モジュールは、光入射側透光性保護部材と裏面側保護部材との間に有機系樹脂からなる封止材を介して太陽電池セルが狭持された太陽電池モジュールであって、前記光入射側透光性保護部材の光入射側表面に、無機系蛍光体粒子が分散した透光性を有する無機材料からなり入射する紫外線領域の光を吸収して可視光に変換する波長変換層を有し、前記封止材中の少なくとも光入射側に、紫外線吸収効果を有する無機酸化物粒子が分散していること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、長期耐久性と高い光電変換効率とを両立する太陽電池モジュールを得ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの構成を詳細に示す断面図であり、図１の一部を拡大して示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる太陽電池モジュールおよびその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
【００１３】
実施の形態
図１は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。図２は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの構成を詳細に示す断面図であり、図１の一部を拡大して示す図である。本実施の形態にかかる太陽電池モジュールは、図１に示すように波長変換層１、保護ガラス（カバーガラス）２、封止材３、太陽電池セル４、裏面保護シート５備えて構成される。この太陽電池モジュールには、波長変換層１側から太陽光Ｌが入射する。
【００１４】
波長変換層１は、保護ガラス２の光入射側表面に配置され、入射する太陽光の紫外線を吸収し、可視光に変換する波長変換機能を有する。このような波長変換層１の波長変換機能により、保護ガラス２を透過して封止材３に入射する紫外線の量を減少させることができる。また、波長変換層１の波長変換機能により、太陽電池セル４に入射する可視光量を増加させて、太陽電池セル４における光電変換効率を向上させることができる。これにより、波長変換層１は、太陽電池モジュールの光電変換効率向上に寄与する。
【００１５】
このような波長変換層１は、入射する太陽光の紫外線を吸収して可視光に変換する波長変換機能を有するナノ単位の粒径の無機系蛍光体粒子１１が、透光性を有する無機材料中に分散されて構成される。波長変換層１は直接太陽光や雨風にさらされることから、耐久性、耐光性に優れた無機材料で構成されることが好ましい。無機材料を波長変換層１に使うことによって、長期間に渡り安定して波長変換機能を実現することが可能である。
【００１６】
有機系蛍光体は、一般的に透明性や紫外線を可視光に変換する効率が高い点で優れている。これに対して無機系蛍光体は、耐熱性、耐久性に優れ、耐熱性、耐久性が要求される白色ＬＥＤ、ＰＤＰパネル、蛍光灯等に使用される。太陽電池モジュールは、屋外に設置されると長期間太陽光を受光し、光電変換を行う。このため、太陽電池モジュールの長期耐久性確保、信頼性確保の観点から、無機系蛍光体を使用することが好ましい。紫外線を効率良く可視光に変換する無機蛍光体としては、例えばＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋）や、ＺＳＭ（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋）等が知られている。
【００１７】
このような製品に使用される無機系蛍光体粒子１１の平均粒子径は、〜１０μｍ程度である。太陽電池モジュールの波長変換層１に、このような無機系蛍光体粒子１１を塗布する場合には、平均粒子径が大きいことが問題となる。これは、比較的大きな粒子径を持つ無機系蛍光体粒子１１が存在することにより太陽光が著しく散乱され、太陽電池セルに到達する太陽光が極めて減少するためである。このような著しい光散乱を防ぐためには、無機系蛍光体粒子１１の平均粒子径は、入射光の波長の１／３程度にすることが好ましい。具体的には、無機系蛍光体粒子１１の平均粒子径は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。また、無機系蛍光体粒子１１の凝集等の物理現象を考えた場合は、無機系蛍光体粒子１１の平均粒子径は、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。無機系蛍光体粒子１１の平均粒子径を５０ｎｍ以下とすることで、無機系蛍光体粒子１１が凝集した場合でも、上記のような著しい光散乱を防ぐことができる。また、無機系蛍光体粒子１１の大きさの下限は、１０ｎｍ程度である。無機系蛍光体粒子１１の大きさが１０ｎｍより小さい場合は、十分な蛍光が得られないと同時に、無機系蛍光体粒子同士の凝集が激しくなる。
【００１８】
無機系蛍光体粒子１１は、原材料を高温で焼結し、焼結体を粉砕することによって得られる場合が多い。しかしながら、無機系蛍光体粒子１１をナノサイズまで粉砕することは困難であり、更に粉砕することによって蛍光体粒子の表面がダメージを受け、著しく蛍光体の輝度が低下することが知られている。
【００１９】
近年、このように焼結法によって作製された無機系蛍光体粒子１１を粉砕する方法ではなく、液相合成法によってナノ単位の粒径を有する無機系蛍光体粒子１１を直接作製する方法が開発され、市販されるまでになっている（例えば、シンロイヒ株式会社製  ルミライト・ナノ  Ｒ−Ｙ２０２）。この方法を用いれば、平均粒子径が５０ｎｍ以下の無機系蛍光体粒子１１が手軽に入手でき、上述した太陽光の著しい散乱を抑えることができる。また、Ｒ−Ｙ２０２は３５０ｎｍ付近の光で励起し、６１９ｎｍの赤色蛍光を発する蛍光体であり、目的とする紫外光を吸収し、可視光に変換する蛍光体として十分に適した性能をもっている。
【００２０】
また、波長変換層１において無機系蛍光体粒子１１を分散させる透光性を有する無機材料．膜（母材）は、ポリシロキサンやエチルシリケート等を原料とした、シリカ薄膜を用いることが好ましい。このようなシリカ薄膜を用いることによって、波長変換層１に適した、光に対して透明で長期耐久性に優れた透明薄膜を保護ガラス２上に形成することができる。
【００２１】
そして、上述したナノ単位の粒径を有する無機系蛍光体粒子１１をシリカ薄膜中に均一に分散させることで、透明性、長期耐久性に優れた波長変換層１を、保護ガラス２上に形成することができる。
【００２２】
さらに、このようなシリカ薄膜の屈折率は約１．４であり、保護ガラス２の屈折率の１．５よりも小さい値である。このため、波長変換層１を空気−保護ガラス２間に挿入することで、屈折率差から生じる光反射を抑制することができ、効率良く太陽光を太陽電池セルに導くことができる効果も加わる。
【００２３】
なお、波長変換層１を保護ガラス２の裏面（光入射側と反対側の面）に設置することも可能である。しかし、保護ガラス２は通常、紫外線吸収効果を持つ。このため、波長変換層１を保護ガラス２の裏面に設置した場合は、波長変換層１は十分な量の紫外線を吸収して可視光に変換することができない。したがって、波長変換層１が太陽電池セルの光電変換効率向上に寄与する観点から、波長変換層１は保護ガラス２の光入射側に設置されることが好ましい。
【００２４】
保護ガラス２は、太陽電池モジュールの光入射側を保護する光入射側透光性保護部材であり、太陽電池モジュール内への水、粉塵等の浸入防止機能を有する。保護ガラス２は、太陽電池モジュールの光電変換効率を高めるために、光の透過率が高い材料からなることが好ましい。保護ガラス２の種類は、本発明においては特に規定されないが、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等を用いることができる。また、光入射側透光性保護部材としての機能を実現することができれば、ガラス以外の他の材料を用いることも可能である。
【００２５】
封止材３は、ＥＶＡ等の有機系樹脂からなり、その内部に紫外線吸収効果を有する紫外線吸収剤粒子１２が分散している。太陽電池モジュールに入射する紫外線の大部分は、波長変換層１と保護ガラス２とにより吸収される。しかし、一部の紫外線は波長変換層１と保護ガラス２とで吸収されずに封止材３まで透過する。封止材３まで透過した紫外線は、封止材３の変色等の劣化を促進する。その結果、太陽電池セル４への封止材３の光透過率が低減し、太陽電池セル４の光電変換効率を低下させる。
【００２６】
そこで、本実施の形態では、封止材３の内部に紫外線吸収効果を有する紫外線吸収剤粒子１２を分散させる。また、紫外線吸収剤粒子１２は少なくとも封止材３の内部における光の入射側に分散させる。これにより、封止材３まで到達した紫外線を紫外線吸収剤粒子１２で吸収して封止材３の有機系樹脂の紫外線劣化を抑制し、長期信頼性に優れた太陽電池モジュールを実現することができる。
【００２７】
紫外線吸収効果を長期間維持し、封止材３の紫外線劣化を長期間防止するという観点から、紫外線吸収剤粒子１２は無機酸化物粒子で構成されることが好ましい。紫外線吸収効果を有する無機酸化物粒子としては、例えば酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム等を用いることができる。現在では、これらの酸化物超微粒子が容易に入手可能となっている。しかしながら、コスト、紫外線吸収性能を鑑みれば、酸化亜鉛微粒子を用いることが好適である。酸化亜鉛微粒子は、優れた紫外線吸収効果を持つことが知られており、封止材３に添加することによって、封止材３の透明性を著しく損なうことなく、紫外線による封止材３の劣化を抑制することができる。
【００２８】
これらの無機酸化物粒子の粒子径は、無機酸化物粒子の存在に起因する封止材３内における著しい光散乱による太陽電池セル４への光透過率の低減を防止してその透明性を維持する観点から、入射光波長の１／３程度にすることが好ましい。具体的には、無機酸化物粒子の平均粒子径は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。また、無機酸化物粒子の凝集等の物理現象を考えた場合は、無機酸化物粒子の平均粒子径は、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。無機酸化物粒子の平均粒子径を５０ｎｍ以下とすることにより、無機酸化物粒子が凝集した場合でも、上記のような著しい光散乱を防ぐことができる。また、無機酸化物粒子の大きさの下限は、１０ｎｍ程度である。無機酸化物粒子の大きさが１０ｎｍより小さい場合は、粒子同士の凝集が激しくなり、分散性が著しく損なわれる。
【００２９】
太陽電池セル４は、例えばシリコンを主原料としたバルク型太陽電池セルが用いられる。この場合、太陽電池セル４のシリコン基板は、単結晶シリコン基板、多結晶シリコン基板のいずれでもよい。光電変換効率が高さの観点からは、単結晶シリコン基板を用いた太陽電池セル４が好ましい。また、製造コストの観点からは、多結晶シリコン基板を用いた太陽電池セル４が好ましく、波長変換層１で紫外線を変換する場合の中心波長における光電変換効率が高くなるように調整されたものがより好ましい。
【００３０】
裏面保護シート５は、太陽電池モジュールの裏面側を保護する裏面側保護部材であり、太陽電池モジュール内への水、粉塵等の浸入防止機能を有する。このような裏面保護シート５には、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等を用いることができる。また、裏面保護シート５には、太陽電池モジュール内への水、粉塵等の浸入防止機能に加え、光反射機能を持たせてもよい。裏面保護シート５が光反射機能を有することで、太陽電池モジュール内を往来する太陽光が増加し、太陽電池セル４の発電に寄与する光量が増える。これにより、太陽電池セルの光電変換効率を更に改善することができる。これにより、裏面保護シート５は、太陽電池モジュールの光電変換効率向上に寄与する。
【００３１】
つぎに、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法について図３を参照して説明する。図３は、実施の形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法を模式的に示す断面図である。まず、公知の方法により太陽電池セル４を作製する（図３（ａ））。
【００３２】
つぎに、光入射側透光性保護部材として保護ガラス２を用意し、この保護ガラス２の一面上に波長変換層１を形成する（図３（ｂ））。バインダに例えば平均粒子径が５０ｎｍ以下の無機系蛍光体粒子１１を混ぜ合わせて混合液を作製して撹拌し、無機系蛍光体粒子１１を分散した後、スピンコート法等により保護ガラス２上に混合液を塗布する。混合液の塗布後、所定の焼き付け条件で焼き付けを行い、無機系蛍光体粒子１１が均一に分散した透明な波長変換層１を保護ガラス２上に形成する。
【００３３】
つぎに、紫外線吸収効果を有する紫外線吸収剤粒子１２を含む封止材３を作製する（図３（ｃ））。まず、例えばＥＶＡ樹脂に架橋剤を加えた樹脂混合物を調整する。つぎに、この樹脂混合物に紫外線吸収剤粒子１２を含む分散媒を加える。このようにして得られた混合物を混練した後、得られた樹脂組成物を所定の温度で成型する。これにより、ＥＶＡ中に紫外線吸収剤粒子１２が分散した封止材３が得られる。
【００３４】
つぎに、太陽電池セル４の光入射側に、封止材３、波長変換層１を形成した保護ガラス２を重ね、太陽電池セル４の裏面側に封止材３、裏面保護シート５を重ね（図３（ｄ））、真空ラミネータを用いて、ラミネートする（図３（ｅ））。これにより波長変換層１から裏面保護シート５までが封止材３により一体化し、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールが得られる。
【００３５】
上述したように、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールにおいては、保護ガラス２の光入射側の表面に、無機材料中に波長変換機能を有する無機系蛍光体粒子１１が分散した波長変換層１を備える。これにより、保護ガラス２を透過して封止材３に入射する紫外線領域の光の量を減少させることができ、有機系樹脂からなる封止材３の紫外線劣化を抑制することができる。また、波長変換層１に入射した紫外線を可視光に変換して太陽電池モジュール内に入射させることができるため、太陽電池モジュールの光電変換効率を改善することができる。
【００３６】
また、波長変換層１は耐熱性、耐久性に優れる無機材料からなるため、太陽電池モジュールの長期耐久性および信頼性を確保することができる。
【００３７】
また、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールにおいては、有機系樹脂からなる封止材３の内部に紫外線吸収効果を有する紫外線吸収剤粒子１２が分散している。これにより、封止材３まで到達した紫外線を紫外線吸収剤粒子１２で吸収して封止材３の有機系樹脂の紫外線劣化を抑制することができる。
【００３８】
したがって、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールによれば、波長変換層１に含まれる無機系蛍光体粒子１１よる波長変換効果と、封止材３に含まれる紫外線吸収剤粒子１２による紫外線吸収効果とにより、有機系樹脂からなる封止材３の紫外線劣化を抑制し、長期信頼性に優れた太陽電池モジュールを提供することができる。
【００３９】
また、波長変換層１に含まれる無機系蛍光体粒子１１の平均粒子径を５０ｎｍ以下とすることで、波長変換層１における過度の光散乱を抑制することができ、無機系蛍光体粒子１１の存在に起因した太陽電池モジュールの光電変換効率の低下を抑制することができる。
【００４０】
また、封止材３に含まれる紫外線吸収剤粒子１２の平均粒子径を５０ｎｍ以下とすることで、封止材３における過度の光散乱を抑制することができ、紫外線吸収剤粒子１２の存在に起因した太陽電池モジュールの光電変換効率の低下を抑制することができる。
【００４１】
なお、上記においては、太陽電池セルが１つ封止された場合を例に説明したが、複数の太陽電池セルが電気的に直列または並列に接続された太陽電池アレイが封止された太陽電池モジュールにおいても、本発明の効果が得られる。
【００４２】
つぎに、具体的に実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００４３】
まず、公知の方法により太陽電池セルを作製した。つぎに、波長変換層を保護ガラス（旭硝子株式会社製）の一面上に形成した。すなわち、シロキ酸を含むコルコート（コルコート株式会社製）に、ナノ単位の粒径の無機系蛍光体粒子として平均粒子径が３０ｎｍ〜４０ｎｍのルミライト・ナノ  Ｒ−Ｙ２０２（シンロイヒ株式会社製）を１０ｗｔ％混ぜ合わせて混合液を作製し、十分撹拌して無機系蛍光体粒子を分散させた。そして、スピンコート法を使って十分洗浄した保護ガラス上に混合液を塗布した。
【００４４】
混合液の塗布後、２００℃で１５分間焼き付けを行い、無機系蛍光体粒子が均一に分散した、厚みが約５０μｍの透明な波長変換層を形成した。この時、波長変換層を形成した保護ガラスは、波長５００ｎｍの光の透過率の減少率が、波長変換層形成前よりも１％以内に収まるように、スピンコート回転数、無機系蛍光体粒子を含む混合液の滴下量を調整した。
【００４５】
つぎに、紫外線吸収効果を持つ酸化亜鉛微粒子を含む封止材を形成した。ＥＶＡ樹脂（酢酸ビニル含有量２６質量％）１００重量部に、架橋剤として１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン）を３重量部、トリアリルイソシアヌレートを架橋助剤として２．５重量部加えた樹脂混合物に、平均粒子径が２０ｎｍの酸化亜鉛微粒子を含むディスパージョン（株式会社  テツタニ製、ＮＡＮＯＢＹＫ−３８２０）５重量部を徐々に加えた。以上の混合物を二軸混練機で混練した後、得られた樹脂組成物を１００℃で成型し、厚さ４００μｍのＥＶＡ中に酸化亜鉛微粒子を分散した封止材を得た。また、比較のために、酸化亜鉛微粒子を含まない封止材として酸化亜鉛微粒子を含まない同じ厚みのＥＶＡフィルムを同様の手法で作製した。
【００４６】
つぎに、太陽電池セルの光入射側に、上記の方法で作製した封止材および波長変換層を形成した保護ガラス２を重ね、太陽電池セル４の裏面側に、上記の方法で作製した封止材および裏面保護シートとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東洋紡績株式会社製、Ａ−４３００）を重ねて積層体を構成した。その後、この積層体、真空ラミネータを用いてラミネートし、実施例の太陽電池モジュールを得た。
【００４７】
また、波長変換層を形成した保護ガラス、波長変換層を形成していない保護ガラス、酸化亜鉛微粒子を含んだ封止材および酸化亜鉛微粒子を含まない封止材を組み合わせて、上記と同様にラミネートすることにより比較例１〜比較例３の太陽電池モジュールを得た。作製した４種類の太陽電池モジュールの構成を表１に示す。４種類の太陽電池モジュールは、波長変換層の有無、封止材に含まれる酸化亜鉛微粒子の有無が異なる。
【００４８】
【表１】
2012191068.tif 000003
【００４９】
つぎに、４種類の太陽電池モジュールに対して、紫外線劣化促進試験機アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１３１（岩崎電気株式会社製）を用いて下記の条件で強制紫外線照射試験を行った。その後、紫外線照射前後の光電変換効率（％）の増減率を測定した。光電変換効率の測定は、擬似太陽光線としてソーラーシミュレータ（株式会社  ワコム電創製、ＷＸＳ−１５５Ｓ−１０、ＡＭ１．５Ｇ）を用いて、電流電圧特性をＩ−Ｖカーブトレーサー（英弘精機株式会社製、ＭＰ−１６０）を用いて測定した。
【００５０】
（強制紫外線照射試験条件）
照度：１５０ｍＷ／ｃｍ２
温度：５５℃
相対湿度：５０％ＲＨ
照射時間：２４時間
【００５１】
表１からわかるように、波長変換層、封止材中の酸化亜鉛微粒子が共に存在する実施例の太陽電池モジュールは、波長変換層および封止材中の酸化亜鉛微粒子のうちの一方または両方が太陽電池モジュールに存在しない比較例１〜比較例３の太陽電池モジュールに比べて、明らかに紫外線照射後の光電変換効率の低減が抑制されていることがわかる。また、比較例１〜比較例３の太陽電池モジュールでは封止材の黄変が確認された。このことから、比較例１〜比較例３で示された変換効率の減少は、紫外線による封止材の劣化によるものと考えられる。
【００５２】
したがって、本発明を適用した実施例の太陽電池モジュールは、紫外線を可視光に変換する波長変換層を有し、封止材中に酸化亜鉛微粒子が存在することで、封止材の紫外線劣化が抑制され、長期にわたり高い光電変換効率を有する太陽電池モジュールを実現できると言える。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュールは、長期耐久性と高い光電変換効率とを両立する太陽電池モジュールの実現に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１  波長変換層
２  保護ガラス
３  封止材
４  太陽電池セル
５  裏面保護シート
１１  無機系蛍光体粒子
１２  紫外線吸収剤粒子
Ｌ  太陽光
【図１】
2012191068.tif 000004
【図２】
2012191068.tif 000005
【図３】
2012191068.tif 000006