(57)【要約】【課題】生産性や各種性能を損ねることのなく、軽量で低コストな太陽電池用裏面保護シートおよびそれを用いた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】耐候性基材の片面に封止材層を設けた太陽電池用裏面保護シートであって、太陽電池素子が対面する該封止材層の厚みが周辺より厚いこと、また、封止材層の周辺より厚い対面形状が、前記太陽電池素子の対面形状よりも周囲が１ｍｍ以上広いことを特徴とする太陽電池用裏面保護シートである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐候性基材の片面に封止材層を設けた太陽電池用裏面保護シートであって、太陽電池素子が対面する該封止材層の厚みが周辺より厚いことを特徴とする太陽電池用裏面保護シート。
【請求項２】
前記封止材層の周辺より厚い対面形状が、前記太陽電池素子の対面形状よりも周囲が１ｍｍ以上広いことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用裏面保護シート。
【請求項３】
前記封止材層がエチレン酢酸ビニル共重合体及び極性モノマーを１重量％以上含有するエチレン・極性モノマー共重合体、または極性モノマーを１重量％以上含有するプロピレン系重合体からなることを特徴とした請求項１または２に記載の太陽電池用裏面保護シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池用裏面保護シートを用いてなることを特徴とす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、封止材の使用量を削減した軽量化対応の太陽電池用裏面保護シート及びそれを用いた太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化問題に対する内外各方面の関心が高まる中、二酸化炭素の排出抑制のために、様々な努力が続けられている。化石燃料の消費量の増大は大気中の二酸化炭素の増加をもたらし、その温室効果により地球の気温が上昇し、地球環境に重大な影響を及ぼす。この地球規模の問題を解決するために様々な検討が行われており、特に太陽光発電については、そのクリーン性や無公害性という点から期待が高まっている。
【０００３】
太陽電池は、太陽光のエネルギーを直接電気に換える太陽光発電システムの心臓部を構成するものであり、単結晶、多結晶、又はアモルファスシリコン系の半導体からできている。太陽電池の構造としては、太陽電池素子単体（セル）をそのままの状態で使用することはなく、一般的に数枚〜数十枚の太陽電池素子を直列、並列に配線し、長期間（約２０年）に亘ってセルを保護するために種々パッケージングが行われ、ユニット化されている。このパッケージに組み込まれたユニットを「太陽電池モジュール」と呼んでいる。
【０００４】
一般に複数のセルをバスバーで配線したユニットは、太陽光が当たる面をガラス面で覆い、熱可塑性プラスチック（特にエチレン−酢酸ビニル共重合体(ＥＶＡ)）からなる封止材で間隙を埋め、裏面が耐熱、耐候性プラスチック材料などからなる太陽電池用裏面保護シートで保護された構造となっている。
【０００５】
特に、結晶系の半導体からなる太陽電池モジュールは、その面積の大部分が結晶系シリコンセル半導体が占め、それを保護する目的で封止材が間隙を埋める構造となっている。
【０００６】
しかしながら、一般に前記封止材は平坦なシート構造であり（特許文献１）、結晶系シリコンセル半導体の配置の粗密に関らず、太陽電池モジュールのサイズ（平面）に応じた封止材シートを使用するために太陽電池モジュールの重量が増加し、その分、太陽電池モジュールの取り付け位置の制約、強靭な架台、取り付け作業の低下、製造費用及び運送費用の増大などの問題が生じる。
【０００７】
また、従来の太陽電池モジュールは、ガラス板、封止材シート、太陽電池素子、封止材シート、バックシート（太陽電池用裏面保護シート）を順次積層することで作製する。そのために、工程数が多く、またそれぞれの工程での位置合わせを要することから生産性に問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３４７３６０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、生産性や各種性能を損ねることのなく、軽量で低コストな太陽電池用裏面保護シートおよびそれを用いた太陽電池モジュール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】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、耐候性基材の片面に封止材層を設けた太陽電池用裏面保護シートであって、太陽電池素子が対面する該封止材層の厚みが周辺より厚いことを特徴とする太陽電池用裏面保護シートである。
【００１１】
本発明の請求項２に係る発明は、前記封止材層の周辺より厚い対面形状が、前記太陽電池素子の対面形状よりも周囲が１ｍｍ以上広いことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池用裏面保護シートである。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、前記封止材層がエチレン酢酸ビニル共重合体及び極性モノマーを１重量％以上含有するエチレン・極性モノマー共重合体、または極性モノマーを１重量％以上含有するプロピレン系重合体からなることを特徴とした請求項１または２に記載の太陽電池用裏面保護シートである。
【００１３】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池用裏面保護シートを用いてなることを特徴とする太陽電池モジュールである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、生産性や各種性能を損ねることのなく、軽量で低コストな太陽電池用裏面保護シートおよびそれを用いた太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略図。
【図２】従来の一実施形態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した太陽電池用裏面保護シート及びこれを用いた太陽電池モジュールについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態を示す概略図である。図１（ａ）は太陽電池モジュールの平面図であり、シリコンセル半導体設置位置（１´）とバスバー設置位置（２´）を示す。また、図１（ｂ）は太陽光が当たる側にガラス板（３）と封止材層（４）からなる前面板と、耐候性基材（５）の片面に封止材層（４）を設けた裏面保護シートで、太陽電池素子（１０）をラミネートする状態での図１（ａ）のＡＡ´断面での断面図を表す。また、図１（ｃ）はラミネート後の封止材層（４）の封止材層削減領域（６）を示す。また、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＡＡ´断面での断面図である。
【００１８】
図２は従来の太陽電池モジュールの一実施形態を示す概略図である。図２（ａ）は太陽電池モジュールの平面図であり、シリコンセル半導体（１）とバスバー（２）を示す。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡＡ´断面での断面図を表す。
【００１９】
従来の太陽電池モジュールは図２（ｂ）に示すように、太陽光に当たる側からガラス板３、封止材層（４）、シリコンセル半導体（１）とバスバー（２）、封止材層（４）、耐候性基材（５）を順次積層して構成される。前記構成において封止材層（４）は、太陽電池モジュールの平面サイズに対して均一の厚みからなる封止材シートが用いられるため、本来保護すべきシリコンセル半導体（１）とバスバー（２）に対面する領域と、同等の保護が必要でない（対面しない）領域にも同じ量の封止材を要する。
【００２０】
一方、本発明は図１（ｂ）の断面図で示すように、シリコンセル半導体（１）とバスバ
ー（２）を中心として、ガラス板（３）と対向する側のシリコンセル半導体（１）とバスバー（２）に対面する領域封止材層（４）の厚みが対面しない領域より厚くなっていることを特徴としている。すなわち、シリコンセル半導体（１）とバスバー（２）に対面しない領域の封止材層（４）の厚みを薄くすることで、図１（ｃ）や図１（ｄ）の封止材層削減領域（６）に示すように、保護に必要な量を適性に供給でき大幅なコストの低減が図れる。
【００２１】
上述のように、本発明は耐候性基材の片面に封止材層を設けた太陽電池用裏面保護シートであって、太陽電池素子に対面する該封止材層の厚みが周辺より厚いことを特徴とする太陽電池用裏面保護シートである。
【００２２】
本発明に係る耐候性基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ)のフィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド、エポキシ等を使用することができる。特に長期間に及ぶ耐候性を満たす基材として、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、低オリゴマーＰＥＴをフィルム化したものや、またはそれらの樹脂を液化してコーティングしても構わない。耐候性基材の厚みは、３〜１００μｍが好ましい。
【００２３】
また、本発明に係る封止材層としては、特に、エチレン酢酸ビニル共重合体及び極性モノマーを１重量％以上含有するエチレン・極性モノマー共重合体、または極性モノマーを１重量％以上含有するプロピレン系重合体からなる樹脂が、加熱圧着時に溶融流動性を供して封止材層のレベリング性が向上して密着性を増す作用効果があり好ましい。また、上記樹脂が１重量％未満の含有量であると、加熱圧着時の溶融流動性が不足し密着性に問題が生じる。
【００２４】
また、前記封止材層の周辺より厚い対面形状が、太陽電池素子（シリコンセル半導体とバスバー）の対面形状よりも周囲が１ｍｍ以上広くすることにより、シリコンセル半導体の周端部まで漏れなく被覆することができる。一方、１ｍｍ未満では、シリコンセルの周端部の被覆が不十分となり品質問題が生じる。
【実施例】
【００２５】
以下に、本発明の具体的実施例を説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００２６】
＜実施例１＞
厚み５０μｍのＰＥＴ、厚み２０μｍのアルミ箔、厚み１８８μｍのＰＥＴおよび厚み１００μｍのポリエチレンを２液硬化型ポリウレタン系接着剤を介して、順次積層し耐候性基材を作製した。
【００２７】
上記耐候性基材のポリエチレン上に、下記組成の封止材層を１００μｍの厚みで押出し法により形成した。
エチレン酢酸ビニル共重合体                ９５重量部
極性モノマー                                ５重量部
【００２８】
次に、別途、上記組成の封止材層を押出し法により、厚み４００μｍで形成し、対面する太陽電池素子のバスバー形状より幅１ｍｍ大きく打ち抜き加工し、その後、前記耐候性基材上の１００μｍの封止材層と熱融着して封止材層を作製し、封止材一体型の太陽電池用裏面保護シートを得た。
【００２９】
＜実施例２＞
実施例１と同様にして、耐候性基材のポリエチレン上に封止材層を１００μｍの厚みで押出し法により押し出し、直後に、耐候性基材側の平滑なロールと、封止材層側のバスバー形状に沿って凹型の溝が施されたロールで挟み込み、バスバー形状に沿って一部厚みが厚くなった封止材層を作製し、封止材一体型の太陽電池用裏面保護シートを得た。
【００３０】
＜比較例１＞
封止材層の厚みを、バスバー以外の部分を１０μｍ、バスバー部分を６０μｍとした以外は、実施例１と同様にして封止材層を作製し、封止材一体型の太陽電池用裏面保護シートを得た。
【００３１】
＜評価項目及び評価方法＞
実施例１及び２、比較例１で得られた太陽電池用裏面保護シートを用いて、太陽電池モジュールを作製し、太陽電池モジュールの性能を評価した。
【００３２】
＜比較評価＞
実施例１及び２の本発明品はいずれもバスバーが完全に被覆され、良好な太陽電池モジュールの性能を示した。一方、比較例１の比較品は、バスバーの被覆が不完全であり実用レベルの太陽電池モジュールには至らなかった。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・・シリコンセル半導体
１´・・・シリコンセル半導体設置位置
２・・・・バスバー
２・・・・バスバー設置位置
３・・・・ガラス板
４・・・・封止材層
５・・・・耐候性基材
６・・・・封止材層削減領域
【図１】
2013058589.tif 000003
【図２】
2013058589.tif 000004