(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールを、周縁部からの水分の浸入を防止し、長期間にわたって、所定の性能を安定して発揮することができるものとする。【解決手段】表面保護層１の下に水蒸気バリアフィルム２を有し、水蒸気バリアフィルム２と裏面保護層３との間に太陽電池サブモジュール４を接着充填材５によって封止するとともに、水蒸気バリアフィルム２と裏面保護層３が端部で接合されている太陽電池モジュールであって、裏面保護層３の周縁より内側であって太陽電池サブモジュール４の側面よりも外側の位置に中間シール材６を有し、この中間シール材６が少なくとも太陽電池サブモジュール４の下面から水蒸気バリアフィルム２まで設けられ、中間シール材６が水蒸気バリアフィルム２に当接し接着充填材５をシールしているものとする。【選択図】図１
2012094608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面保護層下に水蒸気バリアフィルムを有し、該水蒸気バリアフィルムと裏面保護層との間に太陽電池セルまたは太陽電池サブモジュールを接着充填材によって封止するとともに、前記水蒸気バリアフィルムと前記裏面保護層が端部で接合されている太陽電池モジュールであって、前記裏面保護層の周縁より内側であって前記太陽電池セルまたは前記太陽電池サブモジュールの側面よりも外側の位置に中間シール材を有し、該中間シール材が少なくとも前記太陽電池セルまたは前記太陽電池サブモジュールの下面から水蒸気バリアフィルムまで設けられ、該中間シール材が前記水蒸気バリアフィルムに当接し前記接着充填材をシール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】
前記中間シール材の側面が前記裏面保護層の周縁より５〜３０ｍｍ内側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記表面保護層が前記裏面保護層の下面に接着されて、前記水蒸気バリアフィルムおよび前記裏面保護層の側面を被覆していることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記裏面保護層の下面に接着された前記表面保護層の接着幅が５〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項記載の太陽電池モジュールの側面が、内側にシール材を有する金属箔テープにより、前記シール材を内側に向けて被覆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６】
前記金属箔テープがＡｌ箔テープまたはＣｕ箔テープ、もしくはそれらの表面に黒色ＰＥＴを積層したテープであることを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記中間シール材および前記シール材がブチルゴムであることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記太陽電池がＣＩＧＳ太陽電池であることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項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、詳しくは水分侵入を防止するための構造を備えた太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、光吸収により電流を発生する半導体の光電変換層を、下部電極（裏面電極）と上部電極（透明電極）とで挟んだ積層構造の太陽電池セルを多数直列に接続、集積化して半導体回路を構成し、これを基板の上に形成したものである。このような構成を有する太陽電池は、クリーンなエネルギー供給源として注目されている。
【０００３】
太陽電池セルは水分に弱く、水分が侵入すると、変換効率等の特性が劣化してしまう。特に、Ｉｂ族、IIIｂ族、VIｂ元素からなるカルコパイライト構造を有するＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ2）や、ＣＩＳにＧａを固溶させたＣＩＧＳ（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2）等を、光吸収層として用いるカルコパイライト型の太陽電池セルは、透明電極としてＺｎＯ膜等が用いられており、このＺｎＯ膜は非常に水分に弱いという性質がある。このため、水分の侵入によって透明電極が変質して抵抗値が上昇してしまい、変換効率が大幅に低下してしまうという問題を抱えている。
【０００４】
周知のように、太陽電池は屋外に設置された架台、屋根あるいは屋上など、屋外に設置される場合が多い。そのため、太陽電池モジュールの防水性を向上するための提案が各種なされている。例えば、特許文献１には、太陽電池セルを封止材によって封止してなる太陽電池モジュールの周縁部の封止材外周部に、フッ素樹脂やアクリル系樹脂等の有機ポリマーもしくは有機ポリマーと封止材の混合物からなる耐候性保護層を設け、さらにこの保護層、表面保護材および裏面保護材の外周部を同一平面とする太陽電池モジュールが開示されている。この太陽電池モジュールは、このような構成とすることにより、外周部からの水分侵入を防止し、腐食性の酢酸などの生成を抑制している。
【０００５】
また、特許文献２には、保護材に封入された太陽電池セルを２つのカバー部材で挟んでなる太陽電池パネルをフレームで支持した太陽電池モジュールにおいて、２つのカバー部材の間で保護材の側面を囲んで配置される水蒸気透過性が低い材料からなる第１シール材（ポリイソブチレンゴム）と、太陽電池パネルが挿入されるフレームの凹部に設けられる耐衝撃性に強い材料からなる第２シール材（ブチルゴム）とを備えた太陽電池モジュールが記載されている。この太陽電池モジュールは、上記第１シール材と第２シール材によって防水性と耐衝撃性を向上させている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、樹脂を積層した金属フィルム等からなる保護フィルムと支持体との間に、封止材によって太陽電池セルを封止し、保護フィルムが支持体の断面部を被覆する太陽電池モジュールが記載されている。この太陽電池モジュールは、直接的に太陽電池セルに対する防水性の向上を目的とするものではないが、保護フィルムが支持体の断面部を被覆することによって、支持体と封止材との接着界面への水分の侵入による剥離や、支持体端面への水分の侵入による錆の発生等を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０６９４０５号公報
【特許文献２】特開２００８−１４７３８２号公報
【特許文献３】特開平１０−２３３５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような防水対策を施した太陽電池モジュールであれば、水分による太陽電池の特性劣化を抑制することができるとも考えられる。しかし、前述のように太陽電池モジュールは、屋外で、雨ざらしのような状態で設置される場合も多い。そのため、防水対策を施していても、従来の太陽電池モジュールでは、使用環境などによっては満足ができるレベルの防水性を得るには至っていない。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、太陽電池モジュールの周縁部からの水分の浸入を防止し、長期間にわたって安定した性能を発揮することができる太陽電池モジュールを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールは、表面保護層下に水蒸気バリアフィルムを有し、該水蒸気バリアフィルムと裏面保護層との間に太陽電池セルまたは太陽電池サブモジュールを接着充填材によって封止するとともに、前記水蒸気バリアフィルムと前記裏面保護層が端部で接合されている太陽電池モジュールであって、前記裏面保護層の周縁より内側であって前記太陽電池セルまたは前記太陽電池サブモジュールの側面よりも外側の位置に中間シール材を有し、該中間シール材が少なくとも前記太陽電池セルまたは前記太陽電池サブモジュールの下面から水蒸気バリアフィルムまで設けられ、該中間シール材が前記水蒸気バリアフィルムに当接し前記接着充填材をシールしていることを特徴とするものである。
【００１１】
前記表面保護層は前記裏面保護層の下面に接着されて、前記水蒸気バリアフィルムおよび前記裏面保護層の側面を被覆している態様としてもよい。
前記中間シール材の側面は前記裏面保護層の周縁より５〜３０ｍｍ内側に設けられていることが好ましい。
前記裏面保護層の下面に接着された前記表面保護層の接着幅は５〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００１２】
前記太陽電池モジュールの側面は、内側にシール材を有する金属箔テープにより、前記シール材を内側に向けて被覆されている態様としてもよい。
前記金属箔テープはＡｌ箔テープまたはＣｕ箔テープ、もしくはそれらの表面に黒色ＰＥＴを積層したテープであることが好ましい。
前記中間シール材および前記シール材はブチルゴムであることが好ましい。
【００１３】
前記太陽電池セルまたは太陽電池サブモジュールの太陽電池はＣＩＧＳ太陽電池であることが好ましい。ＣＩＧＳ太陽電池とは、Ｉｂ族、IIIｂ族、VIｂ元素からなるカルコパイライト構造を有するＣＩＳ（ＣｕＩｎＳｅ2）や、ＣＩＳにＧａを固溶させたＣＩＧＳ（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ2）等を光吸収層として用いるカルコパイライト型の太陽電池を意味する。
【発明の効果】
【００１４】
従来の表面保護層、水蒸気バリアフィルム、裏面保護層の端面を面一でシール材によりシールする構成の太陽電池モジュールでは、高温、高湿の使用環境下において、上記表面保護層、水蒸気バリアフィルム、裏面保護層およびこれらの層を互いに接合する接着剤層の熱膨張／熱収縮の差異によって外周が屈曲し、端面をシールしているシール材の周縁部が剥離する、あるいは一部空洞が発生し、水分がそこから内部に浸入して太陽電池の大幅な特性劣化が発生するという問題があったが、本発明の太陽電池モジュールは、裏面保護層の周縁より内側であって太陽電池セルまたは太陽電池サブモジュールの側面よりも外側の位置に中間シール材を有するので、熱膨張／熱収縮の差異によって中間シール材が屈曲したり、周縁部が剥離するといったことがなく、高い防水性を確保することができる。
【００１５】
また、中間シール材は少なくとも太陽電池セルまたは太陽電池サブモジュールの下面から水蒸気バリアフィルムまで設けられ、水蒸気バリアフィルムに当接して接着充填材をシールするので、少なくとも太陽電池セルまたは太陽電池サブモジュールの上面から接着充填材を伝わって水分が侵入することが阻止され、太陽電池セルまたは太陽電池サブモジュールの透明電極の変質による変換効率低下を抑制することが可能となり、長期間にわたって安定した性能を発揮することができる太陽電池モジュールとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの第一の実施の形態を示す概略断面模式図である。
【図２】図１に示す太陽電池モジュールの圧縮前（ラミネート前）の概略分解断面模式図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュールの第二の実施の形態の圧縮前（ラミネート前）の概略分解断面模式図である。
【図４】本発明の太陽電池モジュールの第三の実施の形態の圧縮前（ラミネート前）の概略分解断面模式図である。
【図５】本発明の太陽電池モジュールの第四の実施の形態の圧縮前（ラミネート前）の概略分解断面模式図である。
【図６】従来の太陽電池モジュールの例を示す概略断面模式図である。
【図７】従来の太陽電池モジュールの別の例を示す概略断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下図面を参照して本発明の太陽電池モジュールについて説明する。図１は本発明の太陽電池モジュールの第一の実施の形態を示す概略断面模式図であり、図２は図１に示す太陽電池モジュールの圧縮前（ラミネート前）の概略分解断面模式図である。なお、視認しやすくするため、各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。
【００１８】
本発明の太陽電池モジュール１０は、図１および図２に示すように、表面保護層１の下に水蒸気バリアフィルム２を有し、この水蒸気バリアフィルム２と裏面保護層３との間に、太陽電池セルまたは太陽電池サブモジュール４（太陽電池セルとは１つのデバイスを意味し、太陽電池サブモジュールとは太陽電池セルの集積構造であって保護層が形成される前の状態のものを意味する。以下、これらをまとめて単に太陽電池サブモジュール４ともいう。）を接着充填材５によって封止するとともに、水蒸気バリアフィルム２と裏面保護層３がそれぞれの端部で接合されている。
【００１９】
また、裏面保護層３の周縁より内側であって太陽電池サブモジュール４の側面よりも外側の位置に中間シール材６を有し、この中間シール材６は少なくとも太陽電池サブモジュール４の下面から水蒸気バリアフィルム２まで設けられ、中間シール材６は水蒸気バリアフィルム２に当接して接着充填材５をシールしている。表面保護層１と水蒸気バリアフィルム２との間、水蒸気バリアフィルム２と裏面保護層３との間には、接着剤層７ａおよび７ｂがそれぞれ設けられている。
【００２０】
ここで、従来の太陽電池モジュールの概略断面図を図６および図７に示す。図６に示す太陽電池モジュールは、表面保護層１１の下に接着剤１５を介して水蒸気バリアフィルム１２を有し、この水蒸気バリアフィルム１２と裏面保護層１３との間に、接着剤１５によって包囲された太陽電池サブモジュール１４が設けられているものであり、図７は図６に示す太陽電池モジュールの側端面にシール材１６が設けられているものである。
【００２１】
一般に太陽電池サブモジュールの表面は、ＩＴＯ膜、ＺｎＯ（Ａｌ）膜、ＺｎＯ（Ｂ）膜等の透明導電膜で形成されている。これらの透明導電膜はその材質上、非常に水分に弱い。図６に示す構成の太陽電池モジュールの場合、太陽電池サブモジュール１４を包囲している接着剤１５の側端面は外部に晒されており、この側端面から水分が侵入して太陽電池サブモジュールの表面に到達し、透明導電膜の抵抗を上昇させたり、透明導電膜下の接合部に達してリーク電流を発生させたりして、太陽電池の特性を劣化させるという問題を引き起こす。
【００２２】
これに対して図７に示す構成の太陽電池モジュールの場合には、接着剤１５の側端面はシール材１６によって覆われているため、一見すると側端面からの水分侵入を阻止できるように見える。しかし、高温、高湿の環境下において表面保護層１１、水蒸気バリアフィルム１２、裏面保護層１３、接着剤１５等の熱膨張／熱収縮の差異によって太陽電池モジュールの外周が屈曲し、シール材１６の周縁部が剥離したり、あるいは一部空洞が発生して水分がそこから内部に浸入したりするため、結果として太陽電池モジュールの側端面からの水分侵入を阻止することはできない。
【００２３】
本発明の太陽電池モジュールは、図１に示すように中間シール材６を裏面保護層３の周縁より内側に配置することによって、中間シール材６は水蒸気バリアフィルム２と裏面保護層３が接合した太陽電池モジュールの内部に位置するために外部に晒されることがなく、熱膨張／熱収縮の差異によって中間シール材６が屈曲したり、剥離したりといった問題を生じることがない。また、中間シール材６は少なくとも太陽電池サブモジュール４の下面から水蒸気バリアフィルム２まで設けられ、中間シール材６が水蒸気バリアフィルム２に当接して接着充填材５をシールするので、接着充填層５側面からの水分侵入を阻止することが可能となり、少なくとも太陽電池サブモジュール４の表面側（上側）からの水分侵入を抑制することができる。また、水分と接着充填層５を構成する接着剤の反応によって生成する腐食物質（例えば酢酸等）の生成を軽減することができ、長期間にわたって安定した性能を発揮することができる太陽電池モジュールとすることができる。
【００２４】
なお、図１において、中間シール材６は太陽電池サブモジュール４の下面から水蒸気バリアフィルム２まで設けられている態様を示しているが、中間シール材６を裏面保護層３にも当接させて接着剤層７ｂを分離するように構成してもよい。このような構成とすれば、中間シール材６によって接着剤層７ｂからの水分侵入も抑制することが可能となり、水分と接着剤の反応によって生成する腐食物質をより効果的に軽減することが可能となり、太陽電池の透明電極の変質による抵抗向上による太陽電池の変換効率低下を抑制して、長期間にわたって安定した性能を発揮することができる太陽電池モジュールとすることができる。
【００２５】
中間シール材６は、裏面保護層３の周縁から中間シール材６の側面までの長さＬが５〜３０ｍｍの位置に設けられることが好ましい。中間シール材６の幅は５〜２０ｍｍが好ましい。中間シール材６としては熱可塑性を示すブチルゴム、ポリイソプレン、イソプレン等を好ましく用いることができる。
【００２６】
表面保護層１の材質は特に限定されるものではなく、各種のガラス、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン（Ｃ2Ｆ4）とエチレン（Ｃ2Ｈ4）の共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン（Ｃ2Ｆ4）とパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体）等のフッ素系透明樹脂フィルム、あるいはポリカーボネート、アクリル、メタクリル樹脂等のプラスチックシート等、公知の太陽電池モジュールにおいて、表面保護層として用いられているものを利用することができる。
【００２７】
接着充填材５および接着剤層７ａ、７ｂに用いられる材質も特に限定されるものではなく、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、ＰＥ（ポリエチレン）等、公知の太陽電池モジュールにおいて、いわゆる封止材として用いられているものを利用することができる。接着充填材５および接着剤層７ａ、７ｂに用いられる材質は、接着充填材５と接着剤層７ａ、７ｂで同じものを利用してもよいし、接着充填材５と接着剤層７ａ、７ｂで異なるものを利用してもよい。
【００２８】
水蒸気バリアフィルム２の材質も特に限定されるものではなく、公知のいわゆる水蒸気バリアフィルムを利用することができるが、特に、水蒸気透過率が１×１０-4［ｇ／（ｍ2・ｄａｙ）］以下である水蒸気バリアフィルムを好ましく用いることができる。このような水蒸気バリアフィルムを用いることにより、より確実に、長期にわたって太陽電池モジュールの水分による劣化を防止することができる。
【００２９】
水蒸気バリアフィルムの好適な一例として、厚さが５０〜１００μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムやＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルム等の各種の樹脂フィルム（プラスチックフィルム）を基板として、水蒸気バリア性（ガスバリア性）を発現する無機化合物の層（以下、無機層ともいう）を形成してなる水蒸気バリアフィルムを挙げることができる。なお、必要な透明性が確保できれば、上記基板の表面には、密着層、平坦化層、反射防止層等の各種の機能を発揮することができる機能層が１層以上、形成されていてもよい。
【００３０】
水蒸気バリア性を有する無機化合物としては、ダイヤモンド様化合物、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸化窒化物または金属酸化炭化物を好ましく挙げることができ、より詳細にはダイヤモンド様炭素、ケイ素を含むダイヤモンド様炭素、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、またはＴａから選ばれる１種以上の金属を含む酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物等が例示される。これらの中でも、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉから選ばれる金属の酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物が好ましく、特にＳｉまたはＡｌの金属酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物が好ましい。これらの無機層は、例えば、プラズマＣＶＤやスパッタリング等によって成膜される。無機層の厚さは５〜５００ｎｍが好ましく、さらには１０〜２００ｎｍが好ましい。
【００３１】
水蒸気バリアフィルムのより好適な一例として、同様の樹脂フィルムを基板として、下地層としての有機化合物の層（以下、有機層ともいう）を有し、この有機層の上に、上記無機層を成膜してなる水蒸気バリアフィルムが好適に例示される。このような水蒸気バリアフィルムによれば、より高い水蒸気バリア性を得ることができる。
【００３２】
下地層となる有機化合物としては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、メタクリル酸―マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル等が例示される。とりわけ、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂が好ましい。このような有機層は、例えば、ロールコートやスプレーコートなどの公知の塗布手段を用いる塗布法、フラッシュ蒸着等によって成膜される。有機層の膜厚は５０ｎｍ〜２０００ｎｍが好ましく、さらには２００ｎｍ〜１５００ｎｍが好ましい。
【００３３】
なお、この水蒸気バリアフィルムにおいては、無機層の保護という点で、最上層を有機層としてもよい。このような無機層あるいはさらに有機層を有する水蒸気バリアフィルムによれば、安定して、かつ、比較的容易に、水蒸気透過率が１×１０-4［ｇ／（ｍ2・ｄａｙ）］以下である水蒸気バリアフィルムを得ることができる。
【００３４】
裏面保護層３としてはＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＶＦ等の樹脂フィルムでアルミニウム箔を挟んだ構造のものが用いられるが、その構成については特に限定されるものではない。また、裏面保護層３はフィルムに限定されるものではなく、ポリカーボネート、アクリル、メタクリル樹脂等のプラスチックシート、ガルバリウム鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム−ステンレスクラッド鋼板等の金属板等、公知の太陽電池モジュールにおいて、裏面保護層あるいは支持体として用いられているものを利用することができる。
【００３５】
本発明の太陽電池モジュールは、表面保護層が裏面保護層の下面に接着されている態様としてもよい。図３を用いて説明する。なお、この図３において図１および図２中の構成要素と同等の構成要素には同番号を付し、それらについての説明は特に必要のない限り省略する（以下、他の図面においても同様）。図３に示す太陽電池モジュールは、表面保護層１が裏面保護層３の下面に接着剤層７ｂによって接着され、表面保護層１および接着剤層７ｂによって水蒸気バリアフィルム２および裏面保護層３の側面が被覆されている。このような構成とすることによって、水蒸気バリアフィルム２および裏面保護層３の熱膨張／熱収縮による変形、歪の発生をさらに抑制することができる。裏面保護層３の下面に接着された表面保護層１の接着幅Ｗは、表面保護層１が安定して裏面保護層３の下面に接着されるに足りる幅であればよく、概ね５〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００３６】
本発明の太陽電池モジュールは、図２や図３に示す太陽電池モジュールの側面をテープにより被覆した構造としてもよい。図４および図５を用いて説明する。図４および図５に示す太陽電池モジュールは、図２および図３に示す太陽電池モジュールの側面が、内側にシール材９を有する金属箔テープ８により、シール材９を内側に向けて被覆されているものである。このようにシール材９を有する金属箔テープ８で太陽電池モジュールの側面を覆うことにより、機械的耐性を上げることができ、また図２や図３に示す太陽電池モジュールにおける周縁からの水分拡散抑制ならびに耐湿性をさらに向上させることが可能となる。
【００３７】
太陽電池モジュールの側面を覆う金属箔テープ８は、シール材９と金属箔テープ８が別々に設ける態様となっていてもよいし、金属箔テープ８にシール材９があらかじめ塗布されている、あるいはシール材９が貼り付けられて一体化しているものであってもよい。シール材としては熱可塑性を示すブチルゴム、ポリイソプレン、イソプレン等を好ましく用いることができる。
【００３８】
金属箔テープ８としてはＡｌ箔テープまたはＣｕ箔テープ、あるいはこれらの金属箔に粘着材のついたものであってもよい。また、太陽電池モジュールの美観、意匠性の観点から金属箔の外表面に黒色ＰＥＴが積層あるいは接着された金属箔テープであってもよい。金属箔テープ８の厚さは５０〜３００μｍ程度、シール材９の厚さは２００〜２０００μｍ程度が好ましい。さらに図４、５の金属箔テープの代わりにＡｌフレームにより同様の封止をすることも可能である。
【００３９】
続いて、本発明の太陽電池モジュールの製造方法を図１に示す太陽電池モジュールを例にとって説明する。まず、裏面保護層３に接着剤層７ｂを載置あるいは塗布等により形成する。形成した接着剤層７ｂ上に中間シール材６を、裏面保護層３の周縁部から５〜３０ｍｍ内側に設ける。設けた中間シール材６の内側に太陽電池サブモジュール４を載置し、中間シール材６で囲まれた部分に、接着充填材５を載置する。この上に水蒸気バリアフィルム２を裏面保護層３と位置合わせしつつ、水蒸気バリアフィルム２の有機／無機膜面をサブモジュール４側に向けて配置する。このように配置することにより水分侵入をより抑制することができる。
【００４０】
続いて、この水蒸気バリアフィルム２上に接着剤７ａを載置あるいは塗布し、最後に表面保護層１を載置する。このように積層した後、昇降手段、緩衝板、および、加熱手段を有する真空ラミネーターを用いて、１４０〜１５０℃の温度で真空／プレス／保持のトータル１５〜３０分のラミネートをすることにより太陽電池モジュールを作製することができる。
以下、実施例により本発明の太陽電池モジュールをさらに詳細に説明する。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
サブストレート構造を有する一般的なカルコパイライト型の太陽電池サブモジュールを用いて、図１、２に示す太陽電池モジュールを作製した。水蒸気バリアフィルムにはＰＥＴフィルムを基材に有機膜に無機膜を積層したフィルムを、接着充填材および接着剤層にはＥＶＡ（三井化学ファブロ株式会社製ソーラーエバ）を、表面保護層にはテトラフルオロエチレン（Ｃ2Ｆ4）とエチレン（Ｃ2Ｈ4）の共重合体フィルム（ＦｌｕｏｎＥＴＦＥ：旭硝子株式会社製）を準備した。さらに、裏面保護層としてＰＥＴ／ＡＬ／ＰＥＴ（ＭＡパッケージング株式会社製）を、中間シール材としてはホットメルトブチルゴム（Ｍ−１５５：横浜ゴム社製）を準備した。
【００４２】
まず、裏面保護層に接着剤層としてＥＶＡシートを載置し、この接着剤層上にシール材幅５ｍｍで、裏面保護層の周縁部から１０ｍｍの位置に（Ｌ＝１０ｍｍ）中間シール材のブチルゴムシートの周縁がくるように設けた。ここでブチルゴムシートの幅は１０ｍｍとした。次に、設けた中間シール材の内側にＣＩＧＳ太陽電池サブモジュールを載置し、載置した太陽電池サブモジュールの上に接着充填材を載置した。ここでサブモジュール端部から裏面保護層の周縁までの距離は５ｃｍとした。
【００４３】
この上に水蒸気バリアフィルムを、水蒸気バリアフィルムの有機／無機膜面をサブモジュール側に向けて配置した。続いて、この水蒸気バリアフィルム上に接着剤層を載置し、最後に表面保護層を載置した。尚、図１には図示していないが、サブモジュールからの配線はサブモジュール裏側に廻して、予め中心部に穴を開けたＥＶＡシート及び裏面保護層を通して外側に出しておくようにした。このように積層した後、昇降手段、緩衝板、および、加熱手段を有する真空ラミネーターを用いて、１５０℃の温度で真空／プレス／保持のトータル２０分の条件でラミネートし、予め外側に出した配線を端子箱に接続して太陽電池モジュールを作製した。
【００４４】
（実施例２）
図１、２と同じ層構成、配置寸法で、図３に示すように、表面側の表面保護層（ＥＴＦＥ）及び表面保護層下の接着剤層（ＥＶＡ）のみを裏側に折り返して裏側の外周より内側に１０ｍｍまで延長して側面を覆った太陽電池モジュールを作製した。ここで裏側に折り返した表面保護層及び接着充填層は真空ラミネート前に仮止めテープで固定した後に実施例１と同一条件でラミネートを行ない、配線を端子箱に接続して太陽電池モジュールを作製した。
【００４５】
（実施例３）
１６０℃でホットメルトブチルゴムを溶融させ、実施例１で作製した太陽電池モジュールの４辺側面および表面保護層の上および裏面保護層の下に周縁から５〜１０ｍｍ幅で溶融したブチルゴムを塗布し、冷却硬化後にＡＬ箔テープをブチルゴムを包囲するように貼り付けて図４の構成の太陽電池モジュールを作製した。配線については実施例１と同様の方法で行った。
【００４６】
（実施例４）
ＡＬ箔テープに１８０℃で溶融させたホットメルトブチルゴムを塗布し、１００℃以下に冷却した後、実施例１で作製した太陽電池モジュールの４辺側面および表面保護層の上および裏面保護層の下にブチルゴム付きＡＬ箔テープを挟み込み、恒温槽で９０℃３０分ベーキングして接着させて図４の構成の太陽電池モジュールを作製した。配線については実施例１と同様の方法で行った。
【００４７】
（実施例５）
１６０℃でホットメルトブチルゴムを溶融させ、実施例２で作製した太陽電池モジュールの４辺側面と、表面保護層の上については周縁より５〜１０ｍｍ幅で、下については折り返した表面保護層及び接着充填層を覆うように周縁から１５〜２０ｍｍ幅で塗布した。冷却硬化後にＡＬ箔テープをブチルゴムを包囲するように貼り付けて図５の構成の太陽電池モジュールを作製した。配線については実施例１と同様な方法で行った。
【００４８】
（実施例６）
ＡＬ箔テープに１８０℃で溶融させたホットメルトブチルゴムを塗布し、１００℃以下に冷却した後、実施例２で作製した太陽電池モジュールの４辺側面および表面保護層の上および折り返した表面保護層及び接着充填層を覆うようにブチルゴム付きＡＬ箔テープを挟み込み、恒温槽で９０℃３０分ベーキングして接着させて図５の構成の太陽電池モジュールを作製した。配線については実施例１と同様の方法で行った。
【００４９】
（比較例１）
実施例１と同様の材料を用いて、図６に示す太陽電池モジュールを次のように作製した。すなわち、太陽電池サブモジュールを接着充填層で封止し、表面側に水蒸気バリアフィルムを配し、その上に接着剤層および表面保護層を配し、さらに裏面側に裏面保護層を配した積層体を作製し、実施例１と同様に真空中での加熱圧着によるラミネートによって、図６に示す太陽電池モジュールを作製した。配線については実施例１と同様の方法で行った。なお、本例においては、太陽電池モジュール周縁部から太陽電池サブモジュールの端部までの距離を５ｃｍとして水分拡散を抑制した構造とした。
【００５０】
（比較例２）
比較例１で作製した太陽電池モジュールに対して、図７に示すように周縁部に端面シール材のブチルゴムを実施例３と同様にして塗布して太陽電池モジュールを作製した。配線については実施例１と同様の方法で行った。
【００５１】
（評価）
作製した６つの太陽電池モジュールについて、ダンプヒートテスト（温度８５℃、湿度８５％ＲＨの環境に１０００時間放置）による変換効率の劣化を測定して以下の基準により評価した。結果を表１に示す。
◎：変換効率が初期値の９０％以上を保持
○：変換効率が初期値の８０％以上９０％未満
△：変換効率が初期値の６０％以上８０％未満
×：変換効率が初期値の６０％未満
【００５２】
【表１】
2012094608.tif 000003
【００５３】
実施例１〜６に示すように中間シール材を裏面保護層の周縁より内側に配した構造の本発明の太陽電池モジュールでは、周縁部からの水分浸透、拡散を抑制することができ、太陽電池モジュールの変換効率の低下を抑えることが可能となった。これに対し、比較例１および２は、太陽電池モジュールの端面からの水分の浸入によって、太陽電池モジュールの透明電極が変質して直列抵抗が高くなり、また太陽電池セルの接合部のリークが発生してシャント抵抗が下がり、変換効率が低下したものと考えられる。
【００５４】
なお、実施例１，２と実施例３〜６の比較から、太陽電池モジュールの側面に、内側にシール材を有する金属箔テープを設けた構造とすることにより、より変換効率の低下を抑えることが可能であることが看取される。また、実施例３，５はシール材を設けた後でＡｌ箔テープを設けた態様、実施例４，６はシール材が予め塗布・仮置きされたＡｌ箔テープを設けた態様であるが、これらの違いはシール材をモジュール周縁に直接設けるか、あるいは間接的に設けるかにある。モジュール周縁に対してシール材を塗布により直接設ける場合、熱膨張による応力が局部的に各層へかかることによるダメージが考えられる。このダメージは塗布温度を低温で行うことで低減される。実施例３，５では、実施例４，６よりも低い１６０℃でシール材を設けているため表１では差異は見られないが、仮に１９０℃と高い塗布温度とした場合にはダメージによる差異が生ずる。
【符号の説明】
【００５５】
１    表面保護層
２    水蒸気バリアフィルム
３    裏面保護層
４    太陽電池セルまたは太陽電池サブモジュール
５    接着充填材
６    中間シール材
７ａ，ｂ  接着剤層
８    金属箔テープ
９    シール材
１０  太陽電池モジュール
【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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【図７】
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