(57)【要約】【課題】出力が低下するのを抑制することが可能な太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】この太陽電池モジュール１は、太陽電池パネル３０と、太陽電池パネル３０の縁部を保持する枠部材７とを備える。太陽電池パネル３０は、太陽電池セル２と、透光性基板５と、太陽電池セル２および透光性基板５の間に配置される封止材４とを含む。枠部材７は、透光性基板５の上面５ａよりも上方に位置する上面保持部７ａを含む。透光性基板５の上面５ａと上面保持部７ａとに囲まれた空間に面する枠部材７の表面は絶縁層９により覆われている。【選択図】図１
2013084659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの縁部を保持する導電性の保持部材と、
を備え、
前記太陽電池パネルは、太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面側に配置される透光性基板と、前記太陽電池セルおよび前記透光性基板の間に配置される封止材とを含み、
前記太陽電池セルは、ｎ型のシリコン基板と、前記シリコン基板の受光面に設けられた絶縁性のパッシベーション膜と、前記シリコン基板の裏面に設けられたｎ電極およびｐ電極とを含み、
前記保持部材は前記太陽電池パネルの受光面となる前記透光性基板の上面よりも上方に位置する上面保持部を含み、
前記透光性基板の上面と前記上面保持部とに囲まれた空間に面する前記保持部材の表面は絶縁層により覆われていることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記上面保持部の表面全面が前記絶縁層により覆われてい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】
前記絶縁層は絶縁性のシートにより形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記絶縁層は絶縁性塗料により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記保持部材の少なくとも前記上面保持部の表面は金属により形成されており、
前記絶縁層は前記金属を化学反応させた層であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記太陽電池パネルは前記太陽電池セルの裏面側に配置される絶縁性の裏面保護シートを備え、
前記絶縁層は前記太陽電池パネルの裏面から延出された前記裏面保護シートを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記太陽電池パネルの端面と前記保持部材との間に配置される絶縁性の端面封止部材を備え、
前記絶縁層は前記太陽電池パネルの端面と前記保持部材との間から延出された前記端面封止部材を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記絶縁層は前記上面保持部よりも上方に延出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記絶縁層の表面上には撥水層が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールを備えることを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項１１】
前記保持部材は接地されており、
前記太陽電池モジュールの発電電力を出力する出力端の電位は接地電位以上であることを特徴とする請求項１０に記載の太陽光発電システム。
【請求項１２】
前記太陽電池モジュールを複数備え、
全ての前記太陽電池モジュールの前記保持部材は接地されており、
少なくとも１つの前記太陽電池モジュールにおいて前記太陽電池モジュールの発電電力を出力する出力端の電位は接地電位以上であることを特徴とする請求項１０に記載の太陽光発電システム。
【請求項１３】
前記太陽電池モジュールは、互いに直列接続された複数の前記太陽電池セルを備え、
前記複数の太陽電池セルのうちの高電位側の前記太陽電池セルが低電位側の太陽電池セルに比べて上側に位置するように、前記太陽電池モジュールは水平面に対して傾斜して設置されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムに関し、特に、太陽電池パネルの縁部を保持する保持部材を備えた太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シリコン基板の裏面側にｎ電極およびｐ電極を形成した所謂裏面電極型太陽電池セルを備えた太陽電池モジュールが開発されている。例えば、従来の一例による太陽電池モジュール１００１は図１６に示すように、複数の裏面電極型太陽電池セル１０１０（以後、単に太陽電池セル１０１０と称する）と、隣接する太陽電池セル１０１０同士を接続する接続部材１０２０と、太陽電池セル１０１０および接続部材１０２０を覆う封止材１０２１と、太陽電池セル１０１０、接続部材１０２０および封止材１０２１を上下方向に挟み込む透光性基板１０２２および裏面保護シート１０２３とを備える太陽電池パネルと、この太陽電池パネルの縁部を保持する枠部材１０２４（保持部材）とを備える。太陽電池セル１０１０は図１７に示すように、裏面側にｎ型集電層１０１１ａおよびｐ型集電層１０１１ｂが設けられたｎ型のシリコン基板１０１１と、シリコン基板１０１１の上面（受光面）側に設けられたパッシベーション膜１０１２と、シリコン基板１０１１の裏面側に設けられてｎ型集電層１０１１ａに電気的に接続されたｎ電極１０１３およびｐ型集電層１０１１ｂに電気的に接続されたｐ電極１０１４とを含む。なお、図１６では、ｎ電極１０１３およびｐ電極１０１４を省略している。
【０００３】
太陽電池モジュール１００１に太陽光が照射されると、シリコン基板１０１１内で電子・正孔対が生じ、電子および正孔はそれぞれｎ型集電層１０１１ａおよびｐ型集電層１０１１ｂに引き寄せられる。これにより、所定の出力（電力）が取り出される。この太陽電池セル１０１０では、シリコン基板１０１１の受光面側に電極を形成しないので、電極によるシャドーロス（電極が影になることによる光の損失）がない。
【０００４】
なお、複数の裏面電極型太陽電池セルを接続した太陽電池モジュールは、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本願発明者は、上記太陽電池モジュール１００１に太陽光を照射して発電を行うと、太陽電池モジュール１００１の出力が低下する（発電効率が低下する）場合があるという問題点が存在することを見出した。具体的には、本願発明者は、太陽電池モジュール１００１について種々検討した結果、従来から使用されている受光面と裏面とのそれぞれに電極が設けられた太陽電池モジュールでは出力の低下が起こりにくいこと、太陽電池モジュール１００１内の発電回路の電位と枠部材１０２４の電位との間の電位差が大きいほど出力の低下が起こりやすいこと、降雨などにより太陽電池モジュール１００１の受光面に水の膜が形成されている状態では出力の低下が起こりやすいこと、を突き止めた。
【０００７】
これらの結果から、本願発明者は、以下のメカニズムにより太陽電池モジュール１００１の出力の低下が発生すると推定した。
【０００８】
まず第１に、太陽電池セル１０１０の電位が周囲（枠部材１０２４や太陽電池モジュール１００１の外部）の電位よりも高い場合は、その電位差により太陽電池セル１０１０の受光面側には図１８に示す方向の電界Ｅが発生する。そして、透光性基板１０２２や封止材１０２１に含まれる電子が電界Ｅによりパッシベーション膜１０１２側に集められる。
【０００９】
第２に、パッシベーション膜１０１２の受光面側に集められた電子と対を成すように、シリコン基板１０１１の受光面側、すなわちパッシベーション膜１０１２が形成されている側の方向に、正孔を集めようとする力が発生する。
【００１０】
第３に、太陽電池セル１０１０のｐｎ接合に光が照射されることにより電子・正孔対が発生する。そして、上記正孔を集めようとする力により、発生した正孔がパッシベーション膜１０１２の方向に向かう確率が高くなり、発生した正孔がシリコン基板１０１１の裏面に設けたｐ型集電層１０１１ｂに到達する割合が低下する。シリコン基板１０１１がｎ型である場合、正孔は少数キャリアとなるため、発生した正孔がｐ型集電層１０１１ｂに到達する割合が低下することは太陽電池セル１０１０の出力電流が低下することである。すなわち、太陽電池モジュール１００１の出力が低下する（発電効率が低下する）こととなる。
【００１１】
一般的に、枠部材１０２４が金属などの導電性部材により形成されている場合、感電などに対する安全性確保のために枠部材１０２４が接地されることが多い。その一方、発電することにより太陽電池セル１０１０の電位が接地電位に対して高くなる場合がある。したがって、太陽電池モジュール１００１の内部の発電回路（複数の太陽電池セル１０１０および接続部材１０２０など）の電位が枠部材１０２４の電位に対して高くなることがあり、この電位差により発生する電界によって、上記のメカニズムによる出力の低下（発電効率の低下）が発生すると推定される。
【００１２】
上記正孔を集めようとする力は、太陽電池セル１０１０のシリコン基板１０１１の受光面側にかかる電界強度に比例する。このため、太陽電池モジュール１００１の内部の発電回路と枠部材１０２４との間の距離が大きくなるほど、電界強度が低くなる。通常、枠部材１０２４は太陽電池モジュール１００１の縁部に取り付けられており、電位差を生じる部分の間の距離（枠部材１０２４と太陽電池セル１０１０との間の距離）は離れている。このため、電界強度が高くなるのを抑制することが可能であり、出力の低下を抑制することが可能である。
【００１３】
しかしながら、図１９に示すように、降雨などによって太陽電池モジュール１００１の表面に水（雨水）１０５０が溜まった場合、透光性基板１０２２の上面の電位が接地電位になる場合がある。具体的には、水１０５０が透光性基板１０２２の上面上に溜まり、かつ、枠部材１０２４に接触すると、水１０５０により透光性基板１０２２の上面と枠部材１０２４とが電気的に繋がり同電位になる。枠部材１０２４が接地されている場合は、透光性基板１０２２の上面が接地電位となり、電位差を生じる部分の間の距離（透光性基板１０２２の上面と太陽電池セル１０１０との間の距離）は、太陽電池モジュール１００１の表面に水が溜まっていない場合に比べて飛躍的に近くなる。このため、太陽電池セル１０１０の受光面にかかる電界の強度が飛躍的に高くなり、出力が低下するおそれが高くなる。
【００１４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、出力が低下するのを抑制することが可能な太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、この発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの縁部を保持する導電性の保持部材と、を備え、太陽電池パネルは、太陽電池セルと、太陽電池セルの受光面側に配置される透光性基板と、太陽電池セルおよび透光性基板の間に配置される封止材とを含み、太陽電池セルは、ｎ型のシリコン基板と、シリコン基板の受光面に設けられた絶縁性のパッシベーション膜と、シリコン基板の裏面に設けられたｎ電極およびｐ電極とを含み、保持部材は太陽電池パネルの受光面となる透光性基板の上面よりも上方に位置する上面保持部を含み、透光性基板の上面と上面保持部とに囲まれた空間に面する保持部材の表面は絶縁層により覆われている。
【００１６】
なお、本明細書および特許請求の範囲において、透光性基板とは、太陽光に対して透明な（透光性を有する）基板のことを言う。
【００１７】
この発明の太陽電池モジュールでは、上記のように、透光性基板の上面と上面保持部とに囲まれた空間に面する保持部材の表面は絶縁層により覆われている。すなわち、透光性基板の上面と保持部材との間に絶縁層が設けられている。これにより、降雨などにより太陽電池モジュールの表面に水が溜まった場合であっても、透光性基板の上面と保持部材とが電気的に繋がり同電位になるのを防止することができる。このため、電位差を生じる部分の間の距離が近くなるのを抑制することができる。具体的には、保持部材と太陽電池セルとの間にかかる電位差が、水が溜まることにより透光性基板の上面と太陽電池セルとの間にかかるようになるのを防止することができる。これにより、降雨などにより太陽電池モジュールの表面に水が溜まった場合であっても、太陽電池セルの受光面にかかる電界の強度が高くなるのを抑制することができる。通常、太陽電池セルの電位は周囲（保持部材や太陽電池モジュールの外部）の電位よりも高くなることが多く、すなわち、太陽電池セルの受光面にはシリコン基板からパッシベーション膜への方向の電界がかかることが多い。ｎ電極およびｐ電極が裏面に設けられた所謂裏面電極型の太陽電池セルにｎ型のシリコン基板を用いた場合に上記の方向の電界がかかると、太陽電池モジュールの出力の低下が発生しやすい。したがって、受光面に絶縁性のパッシベーション膜を有し、ｎ型のシリコン基板を用いた所謂裏面電極型の太陽電池セルを使用する太陽電池モジュールにおいて、出力が低下する（発電効率が低下する）のを顕著に抑制することができる。
【００１８】
上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、上面保持部の表面全面が絶縁層により覆われている。このように構成すれば、透光性基板の上面よりも上方の部分の全ての保持部材が絶縁層により覆われる。このため、水が上面保持部から溢れ出ているような場合であっても、透光性基板の上面と保持部材とが電気的に繋がるのをより抑制することができる。
【００１９】
上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、絶縁層は絶縁性のシートにより形成されている。このように構成すれば、上面保持部の表面を覆うように、容易に絶縁層を形成することができる。
【００２０】
上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、絶縁層は絶縁性塗料により形成されている。このように構成すれば、上面保持部の表面を覆うように、容易に絶縁層を形成することができる。
【００２１】
上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、保持部材の少なくとも上面保持部の表面は金属により形成されており、絶縁層は金属を化学反応させた層である。このように構成すれば、上面保持部の表面を覆うように、容易に絶縁層を形成することができる。
【００２２】
上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、太陽電池パネルは太陽電池セルの裏面側に配置される絶縁性の裏面保護シートを備え、絶縁層は太陽電池パネルの裏面から延出された裏面保護シートを含む。このように構成すれば、裏面保護シートにより上面保持部の表面を確実に覆うことができる。
【００２３】
上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、太陽電池パネルの端面と保持部材との間に配置される絶縁性の端面封止部材を備え、絶縁層は太陽電池パネルの端面と保持部材との間から延出された端面封止部材を含む。このように構成すれば、端面封止部材により上面保持部の表面を確実に覆うことができる。
【００２４】
上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、絶縁層は上面保持部よりも上方に延出している。このように構成すれば、透光性基板の上面上の水と保持部材上の水とを、絶縁層のうちの突出した部分により分断することができるので、透光性基板の上面と保持部材とが電気的に繋がるのをより抑制することができる。
【００２５】
上記太陽電池モジュールにおいて、好ましくは、絶縁層の表面上には撥水層が設けられている。このように構成すれば、透光性基板の上面上の水と保持部材上の水とを、撥水層により、効果的に分断することができるので、透光性基板の上面と保持部材とが電気的に繋がるのをより抑制することができる。
【００２６】
この発明の太陽光発電システムは、上記の構成の太陽電池モジュールを備える。このように構成すれば、出力が低下するのを抑制することが可能な太陽光発電システムを得ることができる。
【００２７】
上記太陽光発電システムにおいて、好ましくは、保持部材は接地されており、太陽電池モジュールの発電電力を出力する出力端の電位は接地電位以上である。このような場合に太陽電池モジュールの出力の低下が発生しやすい。このため、太陽電池モジュールの発電電力を出力する出力端の電位が保持部材の電位となる接地電位以上である場合に特に有効である。
【００２８】
上記太陽光発電システムにおいて、太陽電池モジュールを複数備え、全ての太陽電池モジュールの保持部材は接地されており、少なくとも１つの太陽電池モジュールにおいて太陽電池モジュールの発電電力を出力する出力端の電位は接地電位以上であってもよい。このような構成であっても、出力端の電位が接地電位以上となる太陽電池モジュールの出力の低下を抑制することができる。
【００２９】
上記保持部材が接地されている太陽光発電システムにおいて、好ましくは、太陽電池モジュールは、互いに直列接続された複数の太陽電池セルを備え、複数の太陽電池セルのうちの高電位側の太陽電池セルが低電位側の太陽電池セルに比べて上側に位置するように、太陽電池モジュールは水平面に対して傾斜して設置されている。透光性基板の上面と保持部材とが電気的に繋がった場合、高電位側の太陽電池セルの受光面にかかる電界の強度は、低電位側の太陽電池セルの受光面にかかる電界の強度に比べて高くなる。また、上記のように太陽電池モジュールを水平面に対して傾斜して設置した場合、太陽電池モジュールの下側に水が溜まりやすい。すなわち、透光性基板の上面の下側の部分と保持部材とが電気的に繋がりやすく、透光性基板の上面の上側の部分と保持部材とは電気的に繋がりにくい。このため、上記のように、保持部材と電気的に繋がりにくい部分（上側）に高電位側の太陽電池セルが位置するように、太陽電池モジュールを傾斜して設置することによって、太陽電池モジュールの出力が低下するのを効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明によれば、出力が低下するのを抑制することが可能な太陽電池モジュールおよび太陽光発電システムを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図２】図１に示した本発明の第１実施形態の裏面電極型太陽電池セルの構造を示した断面図である。
【図３】図１に示した本発明の第１実施形態の太陽電池モジュールの構造を示した平面図である。
【図４】図１に示した太陽電池モジュールの構造を示した拡大断面図である。
【図５】図１に示した太陽電池モジュールの構造を示した拡大断面図である。
【図６】図１に示した太陽電池モジュールの枠部材の外側面を絶縁層で覆った状態を示した拡大断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した拡大断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した拡大断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した拡大断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した拡大断面図である。
【図１１】本発明の第６実施形態による太陽電池モジュールの構造を示した拡大断面図である。
【図１２】図１１に示した本発明の第６実施形態の絶縁層に撥水膜を設けた状態を示した拡大断面図である。
【図１３】図１１に示した本発明の第６実施形態の絶縁層に撥水キャップを被せた状態を示した拡大断面図である。
【図１４】本発明の第１変形例による太陽電池モジュールを傾斜させた状態を示した断面図である。
【図１５】本発明の第２変形例による太陽電池モジュールの構造を示した平面図である。
【図１６】従来の一例による太陽電池モジュールの構造を示した断面図である。
【図１７】図１６に示した従来の一例による裏面電極型太陽電池セルの構造を示した断面図である。
【図１８】図１６に示した従来の一例による太陽電池モジュールに発生する電界による電子・正孔の動きを説明するための断面図である。
【図１９】図１６に示した従来の一例による太陽電池モジュールの受光面に水が溜まった状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、断面図であってもハッチングを施さない場合がある。
【００３３】
（第１実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態による太陽電池モジュール１の構造について説明する。なお、図面簡略化のため、太陽電池セルの数を省略して描いている。
【００３４】
本発明の第１実施形態による太陽電池モジュール１は図１に示すように、複数の裏面電極型太陽電池セル２（以後、単に太陽電池セル２と称する）と、複数の太陽電池セル２を互いに直列に接続する接続部材３と、太陽電池セル２の受光面側および裏面側を覆う封止材４と、太陽電池セル２および封止材４を上下方向に挟み込む透光性基板５および裏面保護シート６と、これら（太陽電池パネル３０）を保持する枠部材７（保持部材）とを備えている。複数の太陽電池セル２、接続部材３、封止材４、透光性基板５および裏面保護シート６によって、太陽電池パネル３０が構成されている。なお、図面簡略化のため、図１では太陽電池セル２を２つだけ描いているが、太陽電池セル２は３つ以上設けられていてもよい。
【００３５】
太陽電池セル２は図２に示すように、ｎ型のシリコン基板２１と、シリコン基板２１の上面（受光面）上に形成された窒化シリコン膜からなる絶縁性のパッシベーション膜２２と、パッシベーション膜２２上に形成された窒化シリコン膜からなる絶縁性の反射防止膜２３と、シリコン基板２１の裏面に設けられたｎ電極２４およびｐ電極２５とを含んでいる。なお、図１では、ｎ電極２４およびｐ電極２５を省略している。
【００３６】
シリコン基板２１の上面には、図示しないテクスチャ構造（凹凸構造）が形成されている。また、シリコン基板２１の裏面にもパッシベーション膜（図示せず）が設けられていてもよい。この場合、裏面上のパッシベーション膜に、ｎ電極２４およびｐ電極２５を導通させるための開口部を設ければよい。
【００３７】
シリコン基板２１は、ｎ型領域２１ａと、シリコン基板２１の裏面側に設けられ、ｎ型領域２１ａよりも高濃度のｎ型の不純物を有するｎ型集電層２１ｂと、シリコン基板２１の裏面側に設けられ、ｐ型の不純物を有するｐ型集電層２１ｃとを含んでいる。太陽電池セル２に太陽光が照射されると、電子・正孔対が発生し、電子はｎ型集電層２１ｂに引き寄せられ、正孔はｐ型集電層２１ｃに引き寄せられる。
【００３８】
ｎ型集電層２１ｂおよびｐ型集電層２１ｃは、それぞれｎ電極２４およびｐ電極２５にオーミック接触されている。そして、隣接する太陽電池セル２のｎ電極２４とｐ電極２５とが接続部材３（図１参照）により電気的に接続されることにより、複数の太陽電池セル２が直列に接続されている。接続部材３は図１に示すように、一方端（低電位側）に配置される太陽電池セル２のｎ電極２４に接続される出力端３ａと、他方端（高電位側）に配置される太陽電池セル２のｐ電極２５に接続される出力端３ｂとを含んでいる。この出力端３ａおよび３ｂは、太陽電池モジュール１（複数の太陽電池セル２）の発電電力を出力するために設けられている。
【００３９】
パッシベーション膜２２は反射防止膜２３よりも高い屈折率を有することが好ましい。パッシベーション膜２２は、窒化シリコン膜ではなく、酸化シリコン膜や炭化シリコン膜などのシリコン化合物膜により形成されていてもよい。また、パッシベーション膜２２は、キャリア（電子および正孔）の表面再結合を抑制するパッシベーション効果を有する誘電膜により形成されていてもよい。反射防止膜２３は、窒化シリコン膜ではなく、酸化シリコン膜や酸化チタン膜など様々な酸化膜により形成することが可能である。また、反射防止膜２３は、パッシベーション膜２２と併用して反射防止効果を有する他の膜によっても形成することが可能である。
【００４０】
封止材４は、太陽電池セル２と透光性基板５との間に配置されており、太陽電池セル２と透光性基板５とを接着している。封止材４は例えば太陽光に対して透明な絶縁性樹脂などを用いて形成されている。例えば封止材４は、エチレンビニルアセテート樹脂や、その他の樹脂により形成することが可能である。また、封止材４は太陽電池セル２の受光面側と裏面側とで異なる樹脂等により形成されていてもよい。この場合、太陽電池セル２の裏面側に配置される封止材４は太陽光に対して透明でなくてもよい。
【００４１】
透光性基板５は、例えば太陽光に対して透明なガラス基板やＰＣ（ポリカーボネート樹脂）などを用いて形成されているが、太陽光に対して透明であれば特に限定されない。
【００４２】
裏面保護シート６は、例えば従来から用いられている耐候性フィルムからなるシート材などを用いることが可能である。耐候性フィルムからなるシート材としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどの絶縁性フィルムを用いることが可能である。なお、裏面保護シート６の代わりに例えばガラス基板を用いてもよい。
【００４３】
枠部材７は、絶縁性の端面封止部材８を介して太陽電池パネル３０の縁部の全周を保持している。この端面封止部材８は、止水性および弾力性を有し、太陽電池パネル３０の端面（透光性基板５、封止材４および裏面保護シート６の端面（外周面））と枠部材７との間に配置されている。なお、端面封止部材８は、本発明の「絶縁層」の一例である。
【００４４】
枠部材７は例えばアルミニウムなどの金属により形成されており、導電性を有する。枠部材７は例えば図３に示すように、平面的に見て中央部に窓部１０が形成された矩形状に構成される。なお、図３では後述する絶縁膜９を省略している。また、枠部材７は図１に示すように、コの字状の断面を有する。
【００４５】
枠部材７は、太陽電池パネル３０の受光面となる透光性基板５の上面５ａよりも上方に位置して太陽電池パネル３０の上面を保持する上面保持部７ａと、裏面保護シート６の裏面よりも下方に位置して太陽電池パネル３０の下面を保持する下面保持部７ｂと、上面保持部７ａおよび下面保持部７ｂを接続する側壁部７ｃとを含んでいる。上面保持部７ａは図４に示すように、透光性基板５の上方に設けられ透光性基板５の上面５ａ（太陽電池モジュール１の受光面）に対向配置される対向面７ｄと、透光性基板５の上方に設けられ透光性基板５の内側（中央側）に向かって配置される内側面７ｅと、透光性基板５の上方に設けられ透光性基板５の上面５ａに対して平行な上面７ｆとを含んでいる。側壁部７ｃは、太陽電池パネル３０の側端面に対向配置される端面対向面７ｇと、枠部材７の外形を規定する外側面７ｈとを含んでいる。内側面７ｅは窓部１０を規定している。なお、本実施形態では、内側面７ｅおよび上面７ｆを連結する内側傾斜面７ｉが形成されているが、内側傾斜面７ｉは形成されていなくてもよく、または、内側面７ｅに代えて内側傾斜面７ｉが形成されていてもよい。
【００４６】
上面保持部７ａの対向面７ｄ、内側面７ｅおよび内側傾斜面７ｉは、透光性基板５の上面５ａに雨水が溜まる雨水貯留部１１を形成している。なお、雨水貯留部とは、降雨などがあった場合に水（例えば雨水）が貯留されうる部分のことである。例えば、太陽電池モジュール１が水平面に対して平行に配置されている状態では、雨水貯留部１１を形成する透光性基板５の上面５ａ全域に雨水が貯留される場合がある。なお、対向面７ｄ、内側面７ｅおよび内側傾斜面７ｉは、雨水貯留部１１を形成する雨水貯留部形成面である。
【００４７】
言い換えると、太陽電池モジュール１の受光面側には、透光性基板５の上面５ａと上面保持部７ａとに囲まれた空間（雨水貯留部１１）が形成されている。対向面７ｄ、内側面７ｅおよび内側傾斜面７ｉは、透光性基板５の上面５ａと上面保持部７ａとに囲まれた空間（雨水貯留部１１）に面する保持部材７の表面に含まれる。
【００４８】
端面対向面７ｇは端面封止部材８により覆われている。対向面７ｄは端面封止部材８および絶縁層９により覆われている。内側面７ｅ、内側傾斜面７ｉおよび上面７ｆは絶縁層９により覆われている。これにより、図５に示すように、降雨などにより太陽電池モジュール１の受光面（表面）に水（雨水）５０が溜まった場合（雨水貯留部１１に水５０が溜まった場合）であっても、透光性基板５の上面５ａと保持部材７とが電気的に繋がり同電位になるのを抑制することが可能である。なお、図４や図５においては、絶縁層９と端面封止部材８とは互いに重ならずに配置されているが、絶縁層９と端面封止部材８とは一部重複していることが好ましい。これにより、雨水貯留部１１を形成している上面保持部７ａの表面をより確実に絶縁層９および端面封止部材８によって覆うことが可能となる。さらに、図６に示すように、外側面７ｈも絶縁層９により覆われていてもよい。すなわち、上面保持部７ａの表面全面が端面封止部材８および絶縁層９により覆われていてもよい。また、枠部材７の表面全面が絶縁層９により覆われていてもよい。
【００４９】
絶縁層９としては、耐候性に優れ、長期にわたって安定的に絶縁性を保つ材質および構造のものを使用することが好ましい。また、例えば、枠部材７に絶縁性樹脂を塗布し硬化させることにより絶縁層９を形成してもよいし、ＰＥＴなどの樹脂フィルムを枠部材７の表面に貼り付けることにより絶縁層９を形成してもよい。なお、枠部材７が複数の部材を組み合わせることによって構成されている場合は、部材同士の接続部分についても同様の構造にすることが好ましい。例えば、複数の部材を形成した後に、各部材の対象部分に絶縁性樹脂を塗布し硬化させたり樹脂フィルムを貼り付けてもよいし、複数の部材を組み合わせて枠部材７を形成した後に、枠部材７の対象部分に絶縁性樹脂を塗布し硬化させたり樹脂フィルムを貼り付けてもよい。
【００５０】
上記太陽電池モジュール１を備えた太陽光発電システムでは、枠部材７は感電などに対する安全性確保のために、図示しない配線等を介して接地されている。また、出力端３ａおよび出力端３ｂの電位は接続される負荷の状態によって決定されることになるが、本実施形態においては、出力端３ａおよび出力端３ｂの電位が接地電位よりも高くなる場合であっても太陽電池モジュール１の出力が低下する（発電効率が低下する）のを抑制することができる。
【００５１】
なお、太陽光発電システムは複数の太陽電池モジュール１を備えていてもよい。この場合、全ての太陽電池モジュール１において出力端３ａおよび出力端３ｂの電位が接地電位以上となっていてもよいし、１つ（少なくとも１つ）の太陽電池モジュール１において出力端３ｂの電位が接地電位よりも高くなっていてもよい。
【００５２】
本実施形態では、上記のように、枠部材７の対向面７ｄ、内側面７ｅおよび内側傾斜面７ｉ（透光性基板５の上面５ａと上面保持部７ａとに囲まれた空間（雨水貯留部１１）に面する枠部材７の表面）は絶縁層９および端面封止部材８により覆われている。すなわち、透光性基板５の上面５ａと枠部材７の対向面７ｄ、内側面７ｅおよび内側傾斜面７ｉとの間に絶縁層９および端面封止部材８が設けられている。これにより、降雨などにより太陽電池モジュール１の表面に水が溜まった場合であっても、透光性基板５の上面５ａと枠部材７とが電気的に繋がり同電位になるのを防止することができる。このため、電位差を生じる部分の間の距離が近くなるのを抑制することができる。具体的には、枠部材７と太陽電池セル２との間にかかる電位差が、水が溜まることにより透光性基板５の上面５ａと太陽電池セル２との間にかかるようになるのを防止することができる。これにより、降雨などにより太陽電池モジュール１の表面に水が溜まった場合であっても、太陽電池セル２の受光面にかかる電界の強度が高くなるのを抑制することができるので、太陽電池モジュール１の出力が低下する（発電効率が低下する）のを抑制することができる。
【００５３】
また、上記のように、太陽電池セル２の電位が周囲（枠部材７や太陽電池モジュール１の外部）の電位よりも高く、裏面電極型の太陽電池セル２にｎ型のシリコン基板２１を用いる場合に、太陽電池モジュール１の出力の低下が発生しやすい。このため、ｎ型のシリコン基板２１を用いる場合に特に有効である。同様に、太陽電池セル２の電位が周囲（枠部材７や太陽電池モジュール１の外部）の電位よりも低く、裏面電極型の太陽電池セル２にｐ型のシリコン基板２１を用いた場合にも、太陽電池モジュール１の出力の低下が発生しやすい。この場合にも、本実施形態を適用することで、降雨などにより太陽電池モジュール１の表面に水が溜まった場合であっても、透光性基板５の上面５ａと枠部材７とが電気的に繋がり同電位になるのを抑制することができ、太陽電池モジュール１の出力の低下を抑制することが可能となる。
【００５４】
また、上記のように、上面保持部７ａの表面全面が端面封止部材８および絶縁層９の少なくとも一方により覆われていれば、透光性基板５の上面５ａよりも上方の部分の全てが絶縁層（端面封止部材８および絶縁層９）により覆われる。このため、水が上面保持部７ａから溢れ出ているような場合であっても、透光性基板５の上面５ａと枠部材７とが電気的に繋がるのをより抑制することができる。
【００５５】
また、上記のように、絶縁層９を絶縁性塗料により形成すれば、対向面７ｄ、内側面７ｅおよび内側傾斜面７ｉなどを覆うように容易に絶縁層９を形成することができる。絶縁性塗料としてはフッ素系塗料などが耐候性にも優れており好ましい。また、絶縁性塗料に代えて例えばフッ素系樹脂などの樹脂膜や酸化膜など無機膜といった耐候性膜をコーティングすることによっても、容易に絶縁層９を形成できる。
【００５６】
また、上記のように、枠部材７が接地され、太陽電池モジュール１の発電電力を出力する出力端３ａおよび３ｂの電位が接地電位以上である場合に、太陽電池モジュール１の出力の低下が発生しやすい。このため、太陽電池モジュール１の出力端３ａおよび３ｂの電位が接地電位以上である場合に特に有効である。
【００５７】
このことは、太陽光発電システムが複数の太陽電池モジュール１を備えている場合に、少なくとも１つの太陽電池モジュール１において出力端３ａおよび３ｂの電位が接地電位以上である場合にも言える。このような構成であっても、出力端の電位が接地電位以上となる太陽電池モジュールは出力が低下するおそれがあるため、少なくとも該当する太陽電池モジュールに本実施形態を適用することで、その太陽電池モジュールの出力の低下を抑制することが可能となる。
【００５８】
（第２実施形態）
第２実施形態の太陽電池モジュール１では図７に示すように、枠部材７はアルミニウムにより形成されている。対向面７ｄは端面封止部材８および絶縁層７ｊにより覆われており、内側面７ｅおよび上面７ｆは絶縁層７ｊにより覆われている。この絶縁層７ｊは、枠部材７の表面をアルマイト処理することにより形成されている。すなわち、絶縁層７ｊは、アルミニウムを酸化（化学反応）させた層である。
【００５９】
第２実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【００６０】
本実施形態では、上記のように、絶縁層７ｊは枠部材７の表面をアルマイト処理することにより形成されている。これにより、対向面７ｄ、内側面７ｅおよび上面７ｆを覆うように、容易に絶縁層７ｊを形成することができる。また、上面保持部７ａの表面全面や枠部材７の表面全面を覆うように、容易に絶縁層７ｊを形成することができる。
【００６１】
第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６２】
（第３実施形態）
第３実施形態の太陽電池モジュール１では図８に示すように、裏面保護シート６は太陽電池パネル３０の裏面側から受光面側まで延出されている。具体的には、裏面保護シート６は、透光性基板５および封止材４の端面を経由し、枠部材７の内側面７ｅまで形成されている。すなわち、枠部材７の対向面７ｄおよび内側面７ｅは、絶縁性の裏面保護シート６（絶縁層）により覆われている。枠部材７の内側面７ｅまで形成された裏面保護シート６がさらに枠部材７の上面７ｆまで延びて形成されていてもよい。この場合は、枠部材７の対向面７ｄ、内側面７ｅおよび上面７ｆが、絶縁性の裏面保護シート６（絶縁層）により覆われている。
【００６３】
第３実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【００６４】
本実施形態では、上記のように、裏面保護シート６により対向面７ｄ、内側面７ｅおよび上面７ｆを覆うことによって、絶縁層を別途設ける必要がない。また、上面保持部７ａの表面を覆う絶縁層（裏面保護シート６）の部分に分断箇所がないので、より確実に透光性基板５の上面５ａと枠部材７とを絶縁させることができる。
【００６５】
第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６６】
（第４実施形態）
第４実施形態の太陽電池モジュール１では図９に示すように、太陽電池パネル３０の端面と枠部材７との間から枠部材７の内側面７ｅまで絶縁性のシート１６が設けられている。すなわち、枠部材７の対向面７ｄおよび内側面７ｅは、絶縁性のシート１６（絶縁層）により覆われている。枠部材７の内側面７ｅまで形成されたシート６がさらに枠部材７の上面７ｆまで延びて形成されていてもよい。この場合は、枠部材７の対向面７ｄ、内側面７ｅおよび上面７ｆが、絶縁性のシート１６（絶縁層）により覆われている。また、シート１６は太陽電池パネル３０の裏面の縁部まで延びて形成されていてもよい。なお、シート１６は裏面保護シート６と同じ材料により形成されていてもよいし、異なる材料により形成されていてもよい。
【００６７】
第４実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【００６８】
本実施形態では、上記のように、シート１６を用いることによって、対向面７ｄ、内側面７ｅおよび上面７ｆを覆うように、容易に絶縁層（シート１６）を設けることができる。例えば、太陽電池パネル３０の縁部に絶縁性のシート１６を装着してから、枠部材７の上面保持部７ａと下面保持部７ｂとの間に太陽電池パネル３０を嵌め込む、または、枠部材７の上面保持部７ａと下面保持部７ｂとの間に絶縁性のシート１６を装着してから、枠部材７に太陽電池パネル３０を嵌め込むなどの簡易な工程で絶縁層を形成することができる。
【００６９】
第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７０】
（第５実施形態）
第５実施形態の太陽電池モジュール１では図１０に示すように、端面封止部材８は太陽電池パネル３０の端面と枠部材７との間から枠部材７の内側面７ｅまで延出されている。すなわち、枠部材７の対向面７ｄおよび内側面７ｅは、絶縁性の端面封止部材８（絶縁層）により覆われている。枠部材７の内側面７ｅまで形成された端面封止部材８がさらに枠部材７の上面７ｆまで延びて形成されていてもよい。この場合は、枠部材７の対向面７ｄ、内側面７ｅおよび上面７ｆが、絶縁性の端面封止部材８（絶縁層）により覆われている。
【００７１】
本実施形態で用いる端面封止部材８は、通常の端面封止部材としての止水性および弾力性に加えて、外部に曝されるのに耐えうるよう耐候性を有し、かつ、紫外線などの外光による劣化を抑制する機能を有することが好ましい。具体的には、端面封止部材８は、ブチル系ゴム、エチレンプロピレンジエン系ゴム、シリコーン系ゴムに紫外線吸収剤などを添加したものを用いることが可能である。また、端面封止部材８は透明または枠部材７と同系色であることが好ましい。このように構成すれば、端面封止部材８が枠部材７に対して目立つのを抑制することが可能であり、太陽電池モジュール１の外観性を向上させることが可能である。
【００７２】
第５実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【００７３】
本実施形態では、上記のように、端面封止部材８により対向面７ｄ、内側面７ｅおよび上面７ｆを覆うことによって、絶縁層を別途設ける必要がない。また、第３実施形態と同様に、上面保持部７ａの表面を覆う絶縁層（端面封止部材８）の部分に分断箇所がないので、より確実に透光性基板５の上面５ａと枠部材７とを絶縁させることができる。
【００７４】
第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７５】
（第６実施形態）
第６実施形態の太陽電池モジュール１では図１１に示すように、枠部材７の対向面７ｄおよび内側面７ｅは絶縁層１９により覆われている。この絶縁層１９は上面保持部７ａの上面７ｆよりも上方に延出している。これにより、降雨などにより太陽電池モジュール１の表面に水が溜まった場合であっても、透光性基板５の上面５ａ上の水５０と枠部材７の上面７ｆ上の水５１とを分断することが可能である。なお、絶縁層１９は、上記実施形態で示した様々なものにより形成することが可能であり、例えば上記第３〜第５実施形態のように裏面保護シート６、シート１６または端面封止部材８により形成してもよい。
【００７６】
また、図１２に示すように、絶縁層１９の表面上に絶縁性の撥水膜１９ａ（撥水層）が形成されていることが好ましい。同様に、図１３に示すように、絶縁層１９の突出した部分に絶縁性の撥水キャップ１９ｂ（撥水層）を被せてもよい。
【００７７】
第６実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。
【００７８】
本実施形態では、上記のように、絶縁層１９は上面保持部７ａの上面７ｆよりも上方に延出している。これにより、透光性基板５の上面５ａ上の水５０と枠部材７の上面７ｆ上の水５１とを、絶縁層１９のうちの突出した部分により分断することができるので、透光性基板５の上面５ａと枠部材７とが電気的に繋がるのをより抑制することができる。
【００７９】
また、上記のように、絶縁層１９の表面上に撥水膜１９ａを形成したり、絶縁層１９の突出した部分に撥水キャップ１９ｂを被せれば、透光性基板５の上面５ａ上の水５０と枠部材７の上面７ｆ上の水５１とを、撥水膜１９ａまたは撥水キャップ１９ｂにより、効果的に分断することができる。これにより、透光性基板５の上面５ａと枠部材７とが電気的に繋がるのをさらに抑制することができる。
【００８０】
第６実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８１】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８２】
例えば、上記実施形態では、ｎ型のシリコン基板を用いた例について示したが、本発明はこれに限らず、ｐ型のシリコン基板を用いてもよい。この場合は太陽電池セルの電位が周囲（枠部材や太陽電池モジュールの外部）の電位よりも低い場合に特に有効である。
【００８３】
また、上記実施形態では、太陽電池セルが裏面電極型である場合について説明したが、本発明はこれに限らない。受光面と裏面とのそれぞれに電極が設けられた太陽電池セルを用いた場合であっても、太陽電池モジュールの出力が低下する場合があるので、受光面と裏面とのそれぞれに電極が設けられた太陽電池セルを用いた太陽電池モジュールに本発明を適用しても有効である。
【００８４】
また、例えば上記第１〜第５実施形態では、枠部材（保持部材）の上面や外側面も覆うように絶縁層を設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、少なくとも対向面７ｄおよび内側面７ｅ（透光性基板の上面と上面保持部とに囲まれた空間に面する保持部材の表面）が絶縁層で覆われていればよい。
【００８５】
また、例えば図１４に示した本発明の第１変形例による太陽光発電システムのように、太陽電池モジュールを水平面に対して傾斜するように設置してもよい。この場合、太陽電池モジュールの下側（図１４の右側）に向かって雨水が流れるので、太陽電池モジュールの雨水貯留部１１のうち下側のみに雨水が貯留されやすくなる。すなわち、太陽電池モジュールが水平面に対して傾斜して設置されている状態では、透光性基板５の上面５ａの一部（図１４では右側の部分）のみに雨水が貯留されやすくなる。このため、透光性基板５の上面５ａの下側（図１４の右側）の部分と枠部材７とが電気的に繋がりやすく、透光性基板５の上面５ａの上側（図１４の左側）の部分と枠部材７とは電気的に繋がりにくい。
【００８６】
また、図１４では高電位側の太陽電池セル２ａが低電位側の太陽電池セル２ｂに比べて上側に位置するように、太陽電池モジュールが傾斜して設置されている。透光性基板５の上面５ａと枠部材７とが電気的に繋がった場合、高電位側の太陽電池セル２ａの受光面にかかる電界の強度は、低電位側の太陽電池セル２ｂの受光面にかかる電界の強度に比べて高くなる。このため、図１４の構造では、枠部材７と電気的に繋がりにくい部分（上側）に高電位側の太陽電池セル２ａが位置するように、太陽電池モジュールを傾斜して設置することになるので、太陽電池モジュールの出力が低下するのを効果的に抑制することができる。
【００８７】
なお、図１４において、太陽電池モジュールの上側（図１４の左側）には絶縁層９が設けられていなくてもよい。すなわち、枠部材７の全周に絶縁層９が設けられていなくてもよく、雨水貯留部１１を形成する部分のうち、雨水が貯留する可能性がある部分（図１４では、右側に位置する対向面７ｄおよび内側面７ｅと、紙面に対して手前側に位置する対向面７ｄおよび内側面７ｅの右側の所定領域と、紙面に対して奥側に位置する対向面７ｄおよび内側面７ｅの右側の所定領域と）を覆うように絶縁層９が設けられていればよい。傾斜して設置された太陽電池モジュールにおいて、枠部材７の雨水貯留部形成面の少なくとも雨水が貯留する可能性がある部分が絶縁層９や端面封止部材８により覆われていれば、太陽電池モジュール１の出力が低下するのを抑制することができる。ただし、雨の量にもよるが、枠部材７の上側の部分も透光性基板５の表面と電気的に繋がる可能性があることや、太陽電池モジュールの設置角度に制限がかかることなどの問題もあるので、太陽電池モジュールの上側にも絶縁層９が設けられている方が好ましい。
【００８８】
また、例えば上記第６実施形態では、絶縁層が枠部材の上面よりも上方に延出する場合に絶縁層の表面上に撥水層を設けた例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば上記第１〜第５実施形態において絶縁層の表面上に撥水層を設けてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態では、枠部材（保持部材）が導電性を有する例について示したが、保持部材は例えば絶縁性部材により形成されていてもよい。このように構成すれば、保持部材と太陽電池セルとの間でそもそも電界が発生しないので、降雨などによる太陽電池モジュールの出力の低下を防止することが可能である。また、保持部材は、導電性部材（金属）と絶縁性部材とにより形成されていてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、保持部材として、透光性基板の縁部の全周を保持する枠部材を用いた例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば図１５に示した本発明の第２変形例による太陽電池モジュールのように、透光性基板５の縁部のうちの一部のみを保持するように保持部材２７を形成してもよい。このように構成すれば、太陽電池モジュールの受光面に水が溜まるのを抑制することができ、より効果的である。また、太陽電池モジュールの受光面に水が溜まるのを抑制することができるので、受光面上の水が上面保持部の上面に這い上がるのを抑制することができる。これにより、例えば保持部材２７の上面を絶縁層で覆わなくても、透光性基板５の上面と保持部材２７とが電気的に繋がり同電位になるのを容易に抑制することができる。また、保持部材２７の表面積が小さくなるので、絶縁層の量（面積）を少なくすることができる。
【００９１】
また、上記実施形態では、パッシベーション膜上に反射防止膜を設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、反射防止膜は無くてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１  太陽電池モジュール
２、２ａ、２ｂ  裏面電極型太陽電池セル（太陽電池セル）
３ａ、３ｂ  出力端
４  封止材
５  透光性基板
５ａ  上面
６  裏面保護シート（絶縁層）
７  枠部材（保持部材）
７ａ  上面保持部
７ｄ  対向面（透光性基板の上面と上面保持部とに囲まれた空間に面する保持部材の表面）
７ｅ  内側面（透光性基板の上面と上面保持部とに囲まれた空間に面する保持部材の表面）
７ｆ  上面
７ｉ  内側傾斜面（透光性基板の上面と上面保持部とに囲まれた空間に面する保持部材の表面）
７ｊ、９、１９  絶縁層
８  端面封止部材（絶縁層）
１６  シート
１９ａ  撥水膜（撥水層）
１９ｂ  撥水キャップ（撥水層）
２１  シリコン基板
２２  パッシベーション膜
２４  ｎ電極
２５  ｐ電極
２７  保持部材
３０  太陽電池パネル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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