(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池モジュールに滞留する雨水を排出することにより発電量への効果を高める。【解決手段】太陽電池モジュール１０００は受光面１０００Ａと背面１０００Ｂとの間の内部の位置に太陽光発電素子１を備えている。太陽電池モジュールは、受光面と背面との間をつないで太陽電池モジュールを貫通する複数の排水貫通孔３および４を備えている。これらの少なくともいずれか（排水貫通孔４）は、太陽光発電素子の受光面の側の第１面１Ａと背面の側の第２面１Ｂとの間をつないで太陽光発電素子を通っている。太陽電池モジュールは、受光面が上方に向けて設置されると受光面に付着する雨水を複数の排水貫通孔により背面へ排出するようになっている。【選択図】図３
2013187522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光面と該受光面の逆の背面とを有する太陽電池モジュールであって、
前記受光面と前記背面との間の内部に位置し、該受光面の側の第１面と該背面の側の第２面とを有する太陽光発電素子と、
前記受光面と前記背面との間をつないで前記太陽電池モジュールを貫通する複数の排水貫通孔と
を備え、
該複数の排水貫通孔の少なくともいずれかが、前記第１面と前記第２面との間をつないで前記太陽光発電素子を通るものであり、
前記受光面が上方に向けて設置されると該受光面に付着する雨水を前記複数の排水貫通孔を通して前記背面へ排出するようになっている
太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記太陽光発電素子は、該太陽光発電素子における電気的接続に利用される導電ホールを有するものであり、
該導電ホールは、前記第１面の側と前記第２面の側とを、前記太陽光発電素子を貫いて連通させる開口を有するものであり、
前記複数の排水貫通孔のうち前記太陽光発電素子を通る少なくともいずれかが、前記導電ホールの前記開口の内部を通っているものである
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記複数の排水貫通孔のうち前記太陽光発電素子を通るものの開口の総面積が該複数の排水貫通孔の開口の総面積に占める割合は、前記太陽光発電素子の前記第１面の面積が太陽電池モジュールの前記受光面の面積に占める割合以上である
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記太陽光発電素子が可撓性を示し、
太陽電池モジュール自体も可撓性を示す
請求項１乃至請求項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】
前記導電ホールの前記開口の内部を通る排水貫通孔は、その内径が、前記開口の内径よりも小さいものであり、
前記導電ホールの前記開口の内壁面から前記排水貫通孔の内壁面までの間となる位置に、前記太陽光発電素子を保護するための保護部材が形成されている
請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
受光面と該受光面の逆の背面とを有する太陽電池モジュールであって、
前記受光面と前記背面との間の内部に位置する複数の太陽光発電素子と、
前記受光面と前記背面との間をつないで前記太陽電池モジュールを貫通する複数の排水貫通孔と
を備え、
該複数の排水貫通孔の少なくともいずれかが、前記複数の太陽光発電素子のうちの一の太陽光発電素子と他の太陽光発電素子との間の、いずれの太陽光発電素子も配置されない領域に形成されており、
前記受光面が上方に向けて設置されると該受光面に付着する雨水を前記複数の排水貫通孔を通して前記背面へ排出するようになっている
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する。さらに詳細には本発明は、屋外に設置される太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光から電力を生成する太陽電池モジュールが種々の設置面に取付けられ広く利用されている。太陽電池モジュールの典型的なものの一つが、結晶系太陽電池等の剛性のある太陽光発電素子を、例えばガラス基板などにより補強して作製した剛体太陽電池モジュールである。また、可撓性基板に形成した太陽光発電素子を用いた可撓性太陽電池モジュールも作製されている。
【０００３】
典型的な太陽電池モジュールは、屋外で長期間運用される。そのため砂や塵埃等が太陽電池モジュールの受光面に付着することが避けられない。付着した砂や塵埃は、太陽電池モジュール内部の太陽光発電素子に届く太陽光を弱めるため、太陽電池モジュールの出力を低下させる原因の一つとなっている。砂や塵埃への対策として太陽電池モジュールは、水平面に対して５°〜９０°程度傾斜させて設置することが一般的である。これは、降雨によって砂や塵埃が洗い流されることを期待したものである。ただし、そのような設置法を採用しても、設置角度によっては太陽電池モジュール外周の枠体内側に雨水が滞留することは避けがたい。これを防止するため太陽電池モジュールの角部に排水口を設けることが特許文献１（特開２００５−２０９９６０号公報）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０９９６０号公報
【特許文献２】特開２００９−８８３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池モジュールの角部に排水口を設ける特許文献１の手法では、太陽電池モジュールの設置角度が水平面から例えば１５°以下といった小さい傾斜である場合、受光面上で排水口から遠い部分に溜まった水が排水されにくいという問題がある。とりわけほぼ０°つまり傾斜させず水平または水平近くとした場合、受光面上に多くの水が滞留することとなる。雨水が滞留すると、砂や塵埃等を洗い流す効果は期待できない。むしろ滞留した水は、それまでに付着した砂や塵埃等を湿らせ、雨水に含まれる大気汚染物質とともに乾燥後に付着性を示す残留物に変化させる。この残留物が乾燥してこびりついたものは、次の降雨があっても太陽電池モジュール表面に付着したまま容易には洗い流されない。その上、その降雨の際に同様に滞留した雨水によって、新たに飛来し付着していた砂や塵芥を追加の残留物として蓄積させることとなる。このように、雨水が滞留することは、砂や塵埃等を洗い流すというよりもむしろ付着させ蓄積させるという不具合を引き起こす。年月の経過につれて残留物の量が次第に増大してゆくと、運用される長期間にわたり太陽電池モジュールの出力を低下させつづけることとなる。
【０００６】
この問題は、可撓性太陽電池モジュールにおいてはさらに顕著になる場合がある。可撓性太陽電池モジュールの表面は、設置状態にて多少なりとも曲面となることが多い。その結果、形状が下に凸となった部分には水たまりができて長期間雨水が滞留する。また、特許文献１のような太陽電池モジュール角部に排水口を設けたとしても、可撓性太陽電池モジュールではその効果が不十分になりやすい。
【０００７】
ここで、設置角度を大きくし、例えば３０°以上傾斜させる場合、上記問題は顕在化しにくい。しかし、大きく傾斜させる設置法は、太陽電池モジュールを水平に設置する場合と比較して、傾斜した状態を長期間維持する設置部材が必要となってコスト高となったり、設置面が限定されたりする問題を伴う。
【０００８】
本発明は上記問題の少なくともいくつかを解決するためになされたものである。本発明は、雨水にさらされる環境において長期間使用されても、発電量の低下を抑制した太陽電池モジュールを作製することに貢献する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の発明者らは、太陽電池モジュールに排水のための貫通孔を設けることにより、その貫通孔を通して排水が可能となることに着目した。ただし、太陽電池モジュールに貫通孔を設けると、太陽電池モジュールのうち発電に利用する領域（発電領域）が減少し、発電量への影響が懸念される。
【００１０】
この解決策の理想的なものの一つは、発電領域を全く減少させることなく貫通孔を設けることである。ただし、そこまで理想的な解決策でなくとも、実際に問題となるのが長期的な出力つまり発電量の低下であるために、十分に実用的な解決策があることに本願の発明者らは着目した。それは、設置直後の残留物が無い状態における発電領域が多少減少したとしても、その影響を上回るような長期的な発電量低下防止効果を達成しうることである。貫通孔を設けたことにより発電領域が減少しても、長期間の実質的な発電量をむしろ増大させた太陽電池モジュールを作製することが可能となるのである。
【００１１】
図１には、この点を端的に示す模式的グラフを示している。貫通孔のない従来の太陽電池モジュールの発電量つまり出力は運用期間にわたり曲線Ｐ１（左軸）のように推移し、運用開始時からの累積発電量は曲線Ａ１（右軸）のようになるとする。その太陽電池モジュールに貫通孔を設けて発電量が低下した太陽電池モジュールであったとしても、その貫通孔により残留物の付着を抑制しその影響を低減できるなら、発電量の推移を曲線Ｐ２、累積発電量を曲線Ａ２のようにすることができる。つまり、残留物による影響がみられない初期の発電量（左端）は貫通孔の影響により低下する。しかし、運用期間が進むと、ある時点Ｄ１になると発電量の曲線Ｐ２が曲線Ｐ１を上回り、その時点Ｄ１以降は、その関係は続くこととなる。時点Ｄ１より後の時点Ｄ２を過ぎると、貫通孔を有する太陽電池モジュールにより、累積発電量でみて発電面積の低下分を取り戻すことが可能となる。
【００１２】
上述した観点から本願発明者らが着目したのは、砂や塵埃等の残留物が最も悪影響を与える位置、すなわち残留物の付着を防止するための貫通孔を配置することが有効な位置である。そしてその位置は、太陽光発電素子にできるだけ近い位置であり、もし発電面積の低下が許容範囲であるなら、太陽光発電素子そのものの位置とすることも採用しうると考えた。すなわち、太陽電池モジュールの角部に排水口を設ける特許文献１とは異なり、太陽光発電素子をも通してしまう位置に貫通孔を設ければ、その貫通孔の効果は高いはずである。そうすれば、雨水を逃がすことによる貫通孔の効果がその貫通孔による発電量減少の悪影響を上回り、結果的に発電量を増大させることが可能となる。本願の発明者らはこのようにして本発明を着想し、またその効果を確認した。
【００１３】
すなわち、本発明のある態様においては、受光面と該受光面の逆の背面とを有する太陽電池モジュールであって、前記受光面と前記背面との間の内部に位置し、該受光面の側の第１面と該背面の側の第２面とを有する太陽光発電素子と、前記受光面と前記背面との間をつないで前記太陽電池モジュールを貫通する複数の排水貫通孔とを備え、該複数の排水貫通孔の少なくともいずれかが、前記第１面と前記第２面との間をつないで前記太陽光発電素子を通るものであり、前記受光面が上方に向けて設置されると該受光面に付着する雨水を前記複数の排水貫通孔を通して前記背面へ排出するようになっている太陽電池モジュールが提供される。
【００１４】
なお、太陽電池モジュールの内部に位置する太陽光発電素子を排水貫通孔が通るとは、一つには、太陽光発電素子の何らの孔も無い部分を排水貫通孔によって初めて貫通するようにして排水貫通孔が形成される態様である。ただし、それのみならず、既に何らかの孔が開けられている太陽光発電素子の当該孔を排水貫通孔が通る態様をも含んでいる。
【００１５】
そして、より理想的な構成を得るために、本願の発明者らは上記排水貫通孔による発電量の低下の影響を抑制することを検討した。そして太陽光発電素子には、通電用の孔を利用するものがある点に着目した。例えば、特許文献２（特開２００９−８８３３１号公報）には、太陽光発電素子の受光面側で生成する電荷を収集して伝達する技術の一つとして、太陽光発電素子自体に通電用の孔（本出願において「導電ホール」という）を設け、その内側周面に電荷の誘導経路を形成する方法が提案されている。本願の発明者らが着目したのは、導電ホールの開口面積分は当然発電しない部分となることである。このため、この導電ホールを通るように上記排水貫通孔を設けても、発電面積の低下は生じず、排水貫通孔が太陽電池素子を通っても実質的影響はないのである。
【００１６】
すなわち、本発明の上記態様においては、その好ましい態様として、前記太陽光発電素子は、該太陽光発電素子における電気的接続に利用される導電ホールを有するものであり、該導電ホールは、前記第１面の側と前記第２面の側とを、前記太陽光発電素子を貫いて連通させる開口を有するものであり、前記複数の排水貫通孔のうち前記太陽光発電素子を通る少なくともいずれかが、前記導電ホールの前記開口の内部を通っているものである、上記態様の太陽電池モジュールが提供される。
【００１７】
そして上記観点から鋭意検討した結果、本願の発明者らは、太陽電池モジュールに複数の太陽光発電素子が含まれている場合には、排水貫通孔を設ける位置を異なる態様としても雨水を排出する効果を十分に高めうることを見出した。
【００１８】
すなわち、本発明のある態様においては、受光面と該受光面の逆の背面とを有する太陽電池モジュールであって、前記受光面と前記背面との間の内部に位置する複数の太陽光発電素子と、前記受光面と前記背面との間をつないで前記太陽電池モジュールを貫通する複数の排水貫通孔とを備え、該複数の排水貫通孔の少なくともいずれかが、前記複数の太陽光発電素子のうちの一の太陽光発電素子と他の太陽光発電素子の間の、いずれの太陽光発電素子も配置されない領域に形成されており、前記受光面が上方に向けて設置されると該受光面に付着する雨水を前記複数の排水貫通孔を通して前記背面へ排出するようになっている太陽電池モジュールも提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のいずれかの態様によれば、受光面を上方に向けて設置しても雨水が排出されやすくなり、その結果、残留物を減少させることにより発電量の低下が抑制された太陽電池モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】太陽電池モジュールにおける発電量の推移を説明する模式グラフである。
【図２】本発明のある実施形態の太陽電池モジュールの構造を示す一部破断平面図である。
【図３】本発明のある実施形態の太陽電池モジュールの構造を示す断面図である。
【図４】本発明のある実施形態の太陽電池モジュールの構造を示す平面図である。
【図５】本発明のある実施形態の太陽電池モジュールの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る太陽電池モジュールの実施形態を図面に基づいて説明する。当該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。
【００２２】
＜第１実施形態＞
図２は本実施形態の太陽電池モジュール１０００の構造を示す一部破断平面図である。また、図３は太陽電池モジュール１０００の断面図である。図２および図３に示す太陽電池モジュール１０００は、受光面１０００Ａと逆の背面１０００Ｂとを有しており、受光面１０００Ａと背面１０００Ｂとの間の内部の位置に太陽光発電素子１を備えている。太陽光発電素子１は、受光面１０００Ａの側の第１面１Ａと背面１０００Ｂの側の第２面１Ｂとを有している。典型的には、太陽光発電素子１は封止材２により保護されており、その封止材２の最表面が受光面１０００Ａおよび背面１０００Ｂとなっている。ただし、必要に応じて耐候性を高めるために保護シートが受光面１０００Ａおよび背面１０００Ｂに一体化されることもある。
【００２３】
太陽電池モジュール１０００は、受光面１０００Ａと背面１０００Ｂとの間をつないで太陽電池モジュール１０００を貫通する複数の排水貫通孔３および４を備えている。これらの複数の排水貫通孔３および排水貫通孔４の少なくともいずれかは、第１面１Ａと第２面１Ｂとの間をつないで太陽光発電素子１を通るものである。以降、太陽光発電素子１を通る排水貫通孔を排水貫通孔３とする。そして、太陽電池モジュール１０００は、典型的には、背面１０００Ｂを鉛直下向きに向け、受光面１０００Ａを鉛直上向きに向けて、その全体を水平方向から大きく傾斜させずに使用される。このように受光面１０００Ａが上方に向けて設置されると、太陽電池モジュール１０００は、受光面１０００Ａに付着する雨水を複数の排水貫通孔３および４を通して背面１０００Ｂへ排出するようになっている。
【００２４】
ここで、排水貫通孔３および排水貫通孔４は、ともに、受光面１０００Ａと背面１０００Ｂとの間をつないで太陽電池モジュール１０００を貫通している。ただし、排水貫通孔３は封止材２のみならず太陽光発電素子１を通っているのに対し、排水貫通孔４は太陽光発電素子１を通っていない。排水貫通孔３と排水貫通孔４それぞれの単独の排水貫通孔をみた場合の雨水の排出効果は、開口面積や形状が同一であれば大きな違いはない。ところが、太陽光発電素子１にとって発電量の低下を抑制する効果が高いのは、排水貫通孔４よりむしろ排水貫通孔３である。これは、太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３の位置が、太陽光発電素子１を通らない排水貫通孔４の位置に比べて、発電量に対する影響が大きい位置であるためである。なお、太陽光発電素子１を通らない排水貫通孔４も、太陽光発電素子１の周囲の近傍に設けると効果的であり、排水貫通孔４は排水貫通孔３では排出できない雨水を排出する作用をもつ。
【００２５】
本実施形態の太陽電池モジュール１０００に含まれる太陽光発電素子１は特には限定されない。非晶シリコン系、色素増感系、有機系、ＣＩＧＳ系のように可撓性を有するものであっても結晶系シリコン太陽電池のような可撓性をほぼ示さないものであってもよい。封止材２は可撓性を有するものであっても非可撓性のものであってもよい。特に太陽光発電素子１と封止材２の両方が可撓性を有するものである場合、本実施形態の排水貫通孔３および４を設けることが特に有利である。その理由は、太陽電池モジュール１０００が可撓性太陽電池モジュールであるとすると、本発明による排水貫通孔３および４を有しない場合、水平に設置した場合に微小な凹凸を持つ曲面となって、下に凸の形状の部分には砂や塵埃等が堆積しやすいためである。
【００２６】
図２および図３に示す太陽電池モジュール１０００の太陽光発電素子１は、導電ホール５を有するものである。具体的には、導電ホール５は、受光面１０００Ａ側の第１面１Ａで生成する電荷を収集して伝達するなど太陽光発電素子１における電気的接続に利用され、第１面１Ａの側と第２面１Ｂの側とを、太陽光発電素子１を貫いて連通させる開口５Ａを有するものである。この場合、太陽電池モジュール１０００の排水貫通孔４および３のうち太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３は、導電ホール５の開口５Ａの内部を通っているものが好適である。ここでは、説明のため、太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３の全てが導電ホール５の開口５Ａの内部を通っていることとする。ただし太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３のうち導電ホール５の開口５Ａの内部を通るものが一部に過ぎないものも本実施形態の一部である。
【００２７】
このような太陽光発電素子１では、導電ホール５が太陽光発電素子１を貫いて第１面１Ａの側と第２面１Ｂの側との間を連通させているものであることから、導電ホール５において発電は行なわれない。このため、導電ホール５の開口５Ａを通るように太陽電池モジュール１０００に排水貫通孔３を形成することは、太陽光発電素子１の発電量を損なうものとはならない。
【００２８】
これらの特徴は、排水貫通孔３の形成が太陽光発電素子１の発電量の低下につながらないことを意味している。この点を再び図１を参照して曲線Ｐ３、Ｐ２、Ａ３、Ａ２により説明する。排水貫通孔３または排水貫通孔４が形成されない太陽電池モジュールで曲線Ｐ３のようであった発電量は、排水貫通孔３または排水貫通孔４を形成することによって曲線Ｐ２のように変化する。これに応じて累積発電量も、曲線Ａ３であったものが、曲線Ａ２となるのである。このように、導電ホール５の開口５Ａの内部を通る排水貫通孔３は発電量を減少させず、降雨のたびに雨水がすみやかに排出される効果が正味の特性改善となるのである。
【００２９】
なお、導電ホール５の開口５Ａの内部を排水貫通孔３が通るとき、太陽光発電素子１に対する外界からの影響が問題となりかねない。そのような場合に備え、開口５Ａと排水貫通孔３の間に保護部材が形成されているようにする。具体的には、導電ホール５の開口５Ａの内部を通る排水貫通孔３は、その内径が、開口５Ａの内径よりも小さいものとする。そして、導電ホール５の開口５Ａの内壁面から排水貫通孔３の内壁面までの間となる位置に、太陽光発電素子１を保護するための保護部材として封止材２が配置されているようにする。例えば、排水貫通孔３が形成されない場合の導電ホール５の内部には、例えば封止剤２のみが配置されているようにする（導電ホール内封止材２Ｈ、図１および２）。このような構成では、太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３近傍においても封止材２により保護されて太陽光発電素子１が外気に触れることがなく、これにより腐食を免れることができる。また、太陽光発電素子１の電気的機能に対して排水貫通孔３を形成する工程が及ぼす影響が軽減される。
【００３０】
太陽電池モジュール１０００において、太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３と太陽光発電素子１を通らない排水貫通孔４との関係は特に限定されず、種々の態様に設定することができる。ただし、太陽電池モジュール１０００において排水の作用を効果的に発揮させるためには、排水貫通孔３と排水貫通孔４との関係は、開口面積の比率を以て、太陽電池モジュール１０００における太陽光発電素子１の占める面積と関連づけて規定することが合理的である。つまり、複数の排水貫通孔３および４のうち太陽光発電素子１を通るもの（排水貫通孔３）の開口の総面積ΣＳ３が複数の排水貫通孔３および４の開口の総面積ΣＳ３４に占める割合つまりΣＳ３／ΣＳ３４を、太陽光発電素子１の第１面１Ａの面積Ｓ１が太陽電池モジュール１０００の受光面１０００Ａの面積Ｓ１００に占める割合つまりＳ１／Ｓ１０００以上とする。
【００３１】
それ以外に排水貫通孔３と排水貫通孔４との関係は、いくつかの好ましい態様とすることができる。第１に、太陽光発電素子１の上方に溜まった水の効率のよい排出を目指し太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３による作用を支配的にするため、太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３の開口面積の合計を、太陽光発電素子１を通らない排水貫通孔３および４の開口面積の合計の５０％以上とすることも好ましい。
【００３２】
第２に、排水貫通孔３および４の面積も適切に設定されることが好ましい。例えば、太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３および太陽光発電素子１を通らない排水貫通孔４の各孔の開口面積は１ｍｍ２以上１００ｃｍ２以下の範囲内であることが望ましい。これよりも小さい開口面積では受光面１０００Ａ側に溜まった水を効率よく背面１０００Ｂ側に排出することができない。その一方、これよりも大きい開口面積であると、太陽電池モジュール１０００全体の強度低下、太陽光発電素子１の有効面積の削減による太陽電池モジュール１０００の発電量低下、といった影響が顕著となる。
【００３３】
第３に、太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３および太陽光発電素子１を通らない排水貫通孔４の各排水貫通孔から最も近い他の排水貫通孔までの距離を両排水貫通孔の開口部外周同士の最短距離であるとするとき、その値は１ｍｍ以上１０ｃｍ以下の範囲内であることが望ましい。これよりも近いと太陽光発電素子１の有効面積を充分に大きく取ることができないため太陽電池モジュール１０００の発電量低下への影響が大きくなる。その一方、これよりも遠いと受光面１０００Ａ側に溜まった水を効率よく背面１０００Ｂ側に排出することができない。
【００３４】
そして、第４に、太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３および太陽光発電素子１を通らない排水貫通孔４の開口部の形状には特段制約はない。ただし、例えば円形開口である排水貫通孔３および４では、太陽電池モジュール１０００全体の強度低下の影響が小さいため、円形開口は、排水貫通孔３および４の好ましい形状の一つである。
【００３５】
次に太陽電池モジュール１０００の製造方法について説明する。太陽電池モジュール１０００の製造方法は、種々の手法を採用することができる。いずれの製造方法も、典型的には２工程に大別され、例えば、最初に排水貫通孔３も排水貫通孔４も形成されない状態の太陽電池モジュールを公知の任意の方法により製造し、その後に排水貫通孔３や排水貫通孔４を形成する、という順序が採用される。
【００３６】
排水貫通孔３や排水貫通孔４を形成するためには、任意の公知の機械加工手段を利用することができる。例えば、太陽光発電素子１が結晶系シリコン太陽電池であり、封止材２の一方の面に、図示しないガラス基板が一体化されている剛体太陽電池モジュールであるとする。その場合には、ガラス基板、封止材２、太陽光発電素子１の一体化させた状態のものに受光面１０００Ａから背面１０００Ｂまで、またはその逆に穿孔する。そのための機械加工手段は、これらの各部材を剥離させず、かつ、必要な精度での位置合わせが可能な任意の手段を利用することができる。ガラス基板により強度を保つ剛体太陽電池モジュールでは、排水貫通孔３または４による強度への影響が問題とならないような排水貫通孔３または４の形成方法が採用される。
【００３７】
特に、太陽光発電素子１に開口５Ａをもつ導電ホール５が形成されているような場合、排水貫通孔３を設ける加工は容易である。排水貫通孔３も排水貫通孔４も形成されない状態の太陽電池モジュールにおいて、開口５Ａの位置の受光面１０００Ａから背面１０００Ｂまでは封止材２のみとなっている。その封止材２は、例えばポリオレフィン系の樹脂などであるため、パンチ等の簡易な穿孔加工によって、図２および図３に示したように、導電ホール５の開口５Ａを通る排水貫通孔３を形成することができる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
本発明は、排水貫通孔が太陽光発電素子を通らないような太陽電池モジュール２０００においても実施することが可能である。図４は、太陽電池モジュール２０００の構造を示す平面図である。また、図５は、太陽電池モジュール２０００の構造を示す断面図である。太陽電池モジュール２０００は、受光面２０００Ａとその逆の背面２０００Ｂとを有している。受光面２０００Ａと背面２０００Ｂとの間の内部には、複数の太陽光発電素子１１が位置している。太陽電池モジュール２０００は、受光面２０００Ａと背面２０００Ｂとの間をつないで太陽電池モジュールを貫通する複数の排水貫通孔１３、１４を備えている。複数の排水貫通孔１３、１４の少なくともいずれか（「排水貫通孔１３」）は、複数の太陽光発電素子１１のうちの一の太陽光発電素子１１ａと他の太陽光発電素子１１ｂの間の、いずれの太陽光発電素子も配置されない領域（非セル領域１２）に形成されている。こうして、太陽電池モジュール２０００は、受光面２０００Ａが上方に向けて設置されると受光面２０００Ａに付着する雨水を複数の排水貫通孔１３、１４を通して背面２０００Ｂへ排出するようになっている。
【００３９】
非セル領域１２は、一の太陽光発電素子１１ａと他の太陽光発電素子１１ｂの間となり、太陽光発電素子１１はなく、例えば封止材２のみが形成されている領域である。太陽電池モジュール２０００が、図示しないガラス基板が例えば受光面２０００Ａ側に一体化されているような剛体太陽電池モジュールである場合、非セル領域１２は封止材２とガラス基板から構成される。その他、例えばバックシートなどの太陽電池モジュールの保護用部材が非セル領域１２を含めて背面２０００Ｂ側に一体化されることもある。封止剤２に加えガラス基板やバックシートを採用するときにも非セル領域１２に太陽光発電素子１１は配置されない。したがって、非セル領域１２に排水貫通孔１３を形成するにあたり、太陽光発電素子１１に対する排水貫通孔１３の影響は考慮する必要がない。
【００４０】
しかも、非セル領域１２は、排水貫通孔１３を形成しない場合にも発電に利用されない領域である。したがって、排水貫通孔１３を形成しても発電面積は減少しない。このため、太陽電池モジュール２０００では、排水貫通孔１３によって雨水が排出される効果のみが正味の特性改善となるのである。
【００４１】
＜実施例および比較例＞
次に上記第１実施形態のより具体的な内容を実施例と比較例をあげて説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順、要素または部材の向きや具体的配置、そして測定のために採用する外場等は本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することかできる。したがって、本発明の範囲は以下の具体例に限定されるものではない。また、引き続き図２および図３を参照して説明する。
【００４２】
［実施例］
実施例として、図２および図３に示した太陽電池モジュール１０００を作製した。太陽光発電素子１として、可撓性樹脂基板を利用した非結晶系シリコン薄膜太陽電池を採用した。封止材２としてポリオレフィン系樹脂フィルムを太陽光発電素子１に一体化させた。こうして出力１１０Ｗの可撓性を有する太陽電池モジュールを使用した。そして、太陽光発電素子１の第１面１Ａ側で生成する電荷を収集して伝達するための機能を持つ導電ホール５の開口５Ａを通す位置に排水貫通孔３を形成した。排水貫通孔４は、太陽光発電素子１の周囲に形成した。こうして太陽電池モジュール１０００の実施例として可撓性太陽電池モジュールを作製した。
【００４３】
太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３の開口面積の合計は太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３の開口面積の合計と太陽光発電素子１を通らない排水貫通孔４の開口面積の合計との合計の９０％であり、各孔は直径３ｍｍの円形とした。なお、太陽光発電素子１の第１面１Ａの面積が太陽電池モジュール１０００の受光面１０００Ａの面積に占める割合は８５％であった。太陽光発電素子１を通る排水貫通孔３および太陽光発電素子１を通らない排水貫通孔４の各排水貫通孔において、最も近い他の排水貫通孔までの最短距離は各排水貫通孔とも１０ｍｍとした。なお、最短距離は、両排水貫通孔の開口部外周同士の最短距離とした。
【００４４】
このように作製した実施例の太陽電池モジュールを建屋の屋上に水平に固定して設置し、設置直後と１年経過後との発電量を測定した。その結果、１年経過後の発電量は設置時の９０％であった。
【００４５】
［比較例］
比較例として、実施例の太陽電池モジュール１０００と、排水貫通孔３も排水貫通孔４も設けられていない点以外は同様の太陽電池モジュールを作製した。比較例の太陽電池モジュールを建屋の屋上に水平に固定して設置し、設置直後と１年経過後の発電量を測定した。その結果、比較例の太陽電池モジュールの発電量は、設置時においては、実施例の設置時の発電量と同様であった。しかし、１年経過後には、比較例の太陽電池モジュールの発電量は設置時の６０％となった。
【００４６】
＜実施形態の変形例＞
以上、第１実施形態について実施例と比較例を交えて説明したように、太陽電池モジュールを水平に設置しても砂や塵埃等の残留による発電量の低下を抑制する効果が達成される。また、第２実施形態についても、複数の太陽電池モジュール１１の間の太陽電池モジュールが配置されない領域に排水貫通孔１３が形成されるため、同様の効果が達成される。このため、第１および第２実施形態の両実施形態の太陽電池モジュールは、水平方向から傾斜させて設置する必要がなく、設置コストが低廉化される。
【００４７】
ただし、第１および第２実施形態の両実施形態の太陽電池モジュールは上述した各利用方法以外の他の態様でも利用される。その際、排水貫通孔３および４は、雨水の排出以外にも利用される。例えば、太陽電池モジュールの反対側の視界の一部を得るために排水貫通孔３および４も利用される。例えば、鉄道車両の窓など従来は空調の効率を高める目的で半透明ガラスを使用していた窓に透明ガラスを使用し、そこに太陽電池モジュールを設置することもできる。このように、第１および第２実施形態の両実施形態の太陽電池モジュールは排水貫通孔３および４を備えることにより、これまで利用されにくかった設置面にも太陽電池モジュールを設置することが可能になる。
【００４８】
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る。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】
【００４９】
本発明は太陽電池モジュールを利用する任意の装置として利用される。
【符号の説明】
【００５０】
１０００、２０００  太陽電池モジュール
１０００Ａ、２０００Ａ  受光面
１０００Ｂ、２０００Ｂ  背面
１、１１  太陽光発電素子
１Ａ  第１面
１Ｂ  第２面
２  封止材
２Ｈ  導電ホール内封止材
３  太陽光発電素子を通る排水貫通孔
４  太陽光発電素子を通らない排水貫通孔
５  導電ホール
５Ａ  開口
１２  非セル領域
１３  排水貫通孔（非セル領域のもの）
１４  排水貫通孔
【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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