(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの所望の強度を満たしつつガラスの厚みを薄くする技術を提供する。【解決手段】太陽電池モジュール１０は、受光側に配置された表面ガラス板１６と、表面ガラス板１６と対向するように設けられた裏面ガラス板２６と、表面ガラス板１６と裏面ガラス板２６との間に設けられている光起電力装置１２と、表面ガラス板１６と裏面ガラス板２６との間に、光起電力装置１２を覆うように設けられ、表面ガラス板１６および裏面ガラス板２６の内部に圧縮応力を発生させる樹脂部材１８と、を備える。【選択図】図２
2013098306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光側に配置された第１のガラス板と、
前記第１のガラス板と対向するように設けられた第２のガラス板と、
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間に設けられている光起電力装置と、
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間に、前記光起電力装置を覆うように設けられ、前記第１のガラス板および前記第２のガラス板の内部に圧縮応力を発生させる圧縮応力発生部材と、
を備えることを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記圧縮応力発生部材は、前記第１のガラス板および前記第２のガラス板に１０−４以上の歪みを生じさせ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】
前記圧縮応力発生部材は、ポリカーボネート樹脂またはポリプロピレン樹脂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４】
前記圧縮応力発生部材は、熱膨張係数が６．０×１０−５［１／Ｋ］以上、引張強さが３００［ｋｇ／ｃｍ２］以上であることを特徴とする請求項１乃至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】
前記圧縮応力発生部材と、前記第１のガラス板および前記第２のガラス板の間に配置されている接着材層を更に備え、
前記接着材層は、前記圧縮応力発生部材と、前記第１のガラス板および前記第２のガラス板との接着強さを高めることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
一方の面に光起電力装置が形成され、受光側に配置される第１のガラス板を準備する工程と、
前記光起電力装置を覆うように前記一方の面側から樹脂部材を前記第１のガラス板に重ねる工程と、
前記第１のガラス板と対向するように前記樹脂部材の上に第２のガラス板を重ねる工程と、
前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間に前記樹脂部材を挟持した状態で加熱し、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板とを前記樹脂部材を介して接着する工程と、
前記樹脂部材を介して接着された前記第１のガラス板と前記第２のガラス板とを冷却する工程と、
を備えることを特徴とする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およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、いわゆる太陽電池の開発が各方面で精力的に行われている。太陽電池は、クリーンで無尽蔵なエネルギー源である太陽からの光を直接電気に変換できることから、新しいエネルギー源として期待されている。
【０００３】
太陽電池モジュールは屋外で使用されるため、モジュールとしてある程度の強度が必要となる。そこで、光電変換装置を太陽光受光側と裏面側の２枚のガラスで挟み込んだ太陽電池モジュールが考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３１８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような太陽電池モジュールに用いられる透明部材としてのガラスは、プラスチックなどよりも重いため、軽量化の観点から薄いことが望ましい。しかしながら、ガラスを単に薄くするだけでは、太陽電池モジュールの所望の強度を得ることは難しい。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、太陽電池モジュールの強度を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュールは、受光側に配置された第１のガラス板と、第１のガラス板と対向するように設けられた第２のガラス板と、第１のガラス板と第２のガラス板との間に設けられている光起電力装置と、第１のガラス板と第２のガラス板との間に、光起電力装置を覆うように設けられ、第１のガラス板および第２のガラス板の内部に圧縮応力を発生させる圧縮応力発生部材と、を備える。
【０００８】
本発明の別の態様は、太陽電池モジュールの製造方法である。この方法は、一方の面に光起電力装置が形成され、受光側に配置される第１のガラス板を準備する工程と、光起電力装置を覆うように一方の面側から樹脂部材を第１のガラス板に重ねる工程と、第１のガラス板と対向するように樹脂部材の上に第２のガラス板を重ねる工程と、第１のガラス板と第２のガラス板との間に樹脂部材を挟持した状態で加熱し、第１のガラス板と第２のガラス板とを樹脂部材を介して接着する工程と、樹脂部材を介して接着された第１のガラス板と第２のガラス板とを冷却する工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、太陽電池モジュールの強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る太陽電池モジュールを太陽光受光面とは反対側から見た場合の上面図である。
【図２】図１に示す太陽電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す光起電力素子のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の工程を説明するための断面の模式図である。
【図５】本実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の工程を説明するための断面の模式図である。
【図６】本実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の工程を説明するための断面の模式図である。
【図７】本実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の工程を説明するための断面の模式図である。
【図８】本実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の工程を説明するための断面の模式図である。
【図９】図９（ａ）は、破壊強度試験を説明するための、パネル上面から見た模式図、図９（ｂ）は、図９（ｂ）は、破壊強度試験を説明するための、パネル側方から見た模式図である。
【図１０】樹脂材料の有無、および、樹脂材料の種類が異なるパネルの破壊強度試験の結果を示す図である。
【図１１】パネルにおけるガラス板の厚みと破壊強度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１２】
以下の各図に示す各層、各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールを太陽光受光面とは反対側から見た場合の上面図である。図２は、図１に示す太陽電池モジュールのＡ−Ａ断面図である。図３は、図１に示す光起電力素子のＢ−Ｂ断面図である。なお、図１では、封止部材、充填材、樹脂部材および裏面ガラス板は省略してある。
【００１４】
太陽電池モジュール１０は、光起電力装置１２、封止部材１４、第１のガラス板である表面ガラス板１６、樹脂部材１８、絶縁体２０、インターコネクタ２２、充填材２４ａ，２４ｂおよび第２のガラス板である裏面ガラス板２６を備える。
【００１５】
光起電力装置１２は、長方形の平板またはフィルム状のユニットであり、複数の光起電力素子２８が整列した状態で配置されている。それぞれの光起電力素子２８は、互いに直列または並列に適宜接続されている。
【００１６】
受光側に配置された表面ガラス板１６は、光を透過させる材料で構成されており、受光面１６ａとは反対側の裏面１６ｂ上に、光起電力装置１２として複数の光起電力素子２８が形成されている。
【００１７】
このように、表面ガラス板１６は、受光面１６ａを真正面から見た場合、光起電力装置１２を覆うように配設されている。なお、表面ガラス板１６としては、特に太陽光に含まれる波長の光に対する透過率が高い材料が好適である。
【００１８】
次に、光起電力素子２８について説明する。図３に示すように、光起電力素子２８は、第１電極層３０、半導体層３２、透明導電膜３４および第２電極層３６を有する。第１電極層３０、半導体層３２、透明導電膜３４および第２電極層３６は、周知のレーザパターニングを施されながら表面ガラス板１６上に順次積層される。また、第２電極層３６の上には、充填材２４ａ、樹脂部材１８、充填材２４ｂおよび裏面ガラス板２６が順に積層されている。
【００１９】
第１電極層３０は、表面ガラス板１６の面上に形成されており、導電性および透光性を有する。第１電極層３０としては、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）が用いられ、特に、高い光透過性、低抵抗性を有し、低価格である酸化亜鉛（ＺｎＯ）が用いられる。
【００２０】
半導体層３２は、第１電極層３０側からの入射光により電荷（電子および正孔）を生成する。半導体層３２としては、例えば、ｐｉｎ接合またはｐｎ接合を基本構造として有するアモルファス（非晶質）シリコン半導体層や微結晶シリコン半導体層の単層体あるいは積層体を用いることができる。半導体層３２は、第１電極層３０側からそれぞれアモルファスシリコン半導体、微結晶シリコン半導体が積層されたものとして構成されている。なお、本明細書において、「微結晶」の用語は、完全な結晶状態のみならず、部分的にアモルファス状態を含む状態をも意味するものとする。
【００２１】
透明導電膜３４は、半導体層３２上に形成されている。透明導電膜３４には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの透明導電性酸化物（ＴＣＯ）が用いられる。透明導電膜３４により、半導体層３２と第２電極層３６が合金化することが防止され、半導体層３２と第２電極層３６との接続抵抗を減少させることができる。
【００２２】
第２電極層３６は、透明導電膜３４上に形成される。第２電極層３６には、銀（Ａｇ）などの反射性金属が用いられる。一の光起電力素子２８の透明導電膜３４と第２電極層３６は、隣接する他の光起電力素子２８の第１電極層３０に接触する。これにより、一の光起電力素子２８と他の光起電力素子２８とが電気的に直列に接続される。
【００２３】
インターコネクタ２２は、このように直列に接続された複数の光起電力素子２８によって生成される電荷を、太陽電池モジュール１０の外部に導く。インターコネクタ２２は、直列に接続された複数の光起電力素子２８のうち両端にある光起電力素子２８と導通する導通部２２ａを有する。インターコネクタ２２としては、銅（Ｃｕ）などの低抵抗率の材料が好ましい。なお、インターコネクタ２２と複数の光起電力素子２８との間の所定の領域には絶縁体２０が配置され、インターコネクタ２２の引き出し配線２２ｂと複数の光起電力素子２８とが部分的に絶縁される。
【００２４】
樹脂部材１８および充填材２４ａ，２４ｂは、光起電力装置１２およびインターコネクタ２２を、表面ガラス板１６と裏面ガラス板２６との間に封止し、光起電力素子２８に加えられる衝撃を緩衝するように配置される。樹脂部材１８としては、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、アクリル樹脂および塩化ビニル樹脂等が挙げられるが、本実施の形態では、後述する理由により、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）を用いることがより好ましい。また、本実施の形態では、充填材２４ａ，２４ｂとしてエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）を用いている。また、本実施の形態では、裏面ガラス板２６として廉価な青板ガラス（フロートガラス）を用いている。なお、青板ガラスは、不純物イオンとして、例えば、ナトリウム（Ｎａ）などのアルカリ金属を含んでいる。裏面ガラス板２６は、太陽電池モジュール１０全体の強度を向上するとともに、太陽電池モジュール１０の裏面側からの水分や不純物の浸入を防止する。
【００２５】
樹脂部材１８、充填材２４ａ，２４ｂおよび裏面ガラス板２６には貫通孔３８が設けられている。インターコネクタ２２の引き出し配線２２ｂの一方の端部は、貫通孔３８から外部に引き出され、端子ボックス４０に接続されている。封止部材１４は、表面ガラス板１６および裏面ガラス板２６との端部において挟持されている。
【００２６】
（太陽電池モジュールの製造方法）
次に、上述の太陽電池を備える太陽電池モジュールの製造方法について説明する。なお、以下では、光起電力素子２８を複数備える太陽電池モジュールについて説明するが、光起電力素子２８を一つ備える太陽電池モジュールであってもよい。
【００２７】
図４乃至図８は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の工程を説明するための断面の模式図である。
【００２８】
はじめに、図４（ａ）に示すように、４ｍｍ厚のガラスからなる表面ガラス板１６上に、スパッタリングにより６００ｎｍ厚の酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる第１電極層３０を形成する。そして、表面ガラス板１６の第１電極層３０側からＹＡＧレーザを照射して、第１電極層３０を短冊状にパターニングする。当該レーザ分離加工には、波長１０６４ｎｍ、エネルギー密度１３Ｊ／ｃｍ２、パルス周波数３ｋＨｚのＮｄ（ネオジム）：ＹＡＧレーザを使用する。
【００２９】
次に、図４（ｂ）に示すように、プラズマ処理装置（プラズマＣＶＤ）により半導体層３２を形成する。半導体層３２は、膜厚１５ｎｍのｐ型アモルファスシリコン半導体膜、膜厚２００ｎｍのｉ型アモルファスシリコン半導体膜、膜厚３０ｎｍのｎ型アモルファスシリコン半導体膜、膜厚３０ｎｍのｐ型微結晶シリコン半導体膜、膜厚２０００ｎｍのｉ型微結晶シリコン半導体膜および膜厚３０ｎｍのｎ型微結晶シリコン半導体膜を、第１電極層３０上に順次積層したものである。
【００３０】
ｐ型アモルファスシリコン半導体膜は、モノシラン（ＳｉＨ４）、メタン（ＣＨ４）、水素（Ｈ２）およびジボラン（Ｂ２Ｈ６）との混合ガスを原料ガスとして形成される。ｉ型アモルファスシリコン半導体膜は、モノシラン（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２）との混合ガスを原料ガスとして形成される。ｎ型アモルファスシリコン半導体膜は、モノシラン（ＳｉＨ４）、水素（Ｈ２）およびホスフィン（ＰＨ３）との混合ガスを原料ガスとして形成される。
【００３１】
また、ｐ型微結晶シリコン半導体膜は、モノシラン（ＳｉＨ４）、水素（Ｈ２）およびジボラン（Ｂ２Ｈ６）との混合ガスを原料ガスとして形成される。ｉ型微結晶シリコン半導体膜は、モノシラン（ＳｉＨ４）と水素（Ｈ２）との混合ガスを原料ガスとして形成される。ｎ型微結晶シリコン半導体膜は、モノシラン（ＳｉＨ４）、水素（Ｈ２）およびホスフィン（ＰＨ３）との混合ガスを原料ガスとして形成される。以下にプラズマ処理装置による各膜の成膜条件の詳細を表１に示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
なお、ｎ型アモルファスシリコン半導体膜とｐ型微結晶シリコン半導体膜との間に、中間層として、膜厚３０ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯｘ）を設けてもよい。こうした中間層は、スパッタリング等により形成される。
【００３４】
次に、第１電極層３０のパターニング位置から外れた位置に、表面側（表面ガラス板１６側）からＹＡＧレーザを照射することにより、表面ガラス板１６の裏面側に形成された半導体層３２は、複数の領域に分離されるようにその一部が除去され（図４（ｂ）参照）、短冊状にパターニングされる。当該レーザ分離加工には、波長５３２ｎｍ（第２高調波）、エネルギー密度０．７Ｊ／ｃｍ２、パルス周波数３ｋＨｚのＮｄ（ネオジム）：ＹＡＧレーザを使用する。
【００３５】
次に、図４（ｃ）に示すように、酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる透明導電膜３４を半導体層３２上にスパッタリングにより形成する。透明導電膜３４は、半導体層３２がパターニングにより除去された領域や側端部にも成膜される。
【００３６】
そして、図５（ａ）に示すように、２００ｎｍ厚の銀（Ａｇ）膜を透明導電膜３４上にスパッタリングにより成膜し、第２電極層３６を形成する。このとき、第２電極層３６は、半導体層３２がパターニングにより除去された領域内の透明導電膜３４上にも成膜される。
【００３７】
次に、図５（ｂ）に示すように、半導体層３２のパターニング位置からずれた部分に、表面側（表面ガラス板１６側）からＹＡＧレーザを照射することにより半導体層３２、透明導電膜３４および第２電極層３６を分離し、短冊状にパターニングする。当該レーザ分離加工には、波長５３２ｎｍ、エネルギー密度０．７Ｊ／ｃｍ２、パルス周波数４ｋＨｚのＮｄ（ネオジム）：ＹＡＧレーザを使用する。これにより、複数の光起電力素子２８が形成される。
【００３８】
次に、図５（ｃ）に示すように、第１電極層３０や半導体層３２の側部（最外周）に回り込んだ透明導電膜３４と第２電極層３６は、表面側（表面ガラス板１６側）から照射されるレーザにより除去される。当該レーザ除去加工には、波長１０６４ｎｍ、エネルギー密度１３Ｊ／ｃｍ２、パルス周波数３ｋＨｚのＮｄ（ネオジム）：ＹＡＧレーザを使用する。
【００３９】
以上により、互いに直列接続された複数の光起電力素子２８が表面ガラス板１６上に形成される。その結果、図６に示すように、一方の面に光起電力装置１２が形成され、受光側に配置される表面ガラス板１６が作製される。なお、上述のアモルファスシリコンタイプの太陽電池のように、ガラス板の上に光起電力素子２８を作製する際に、レーザを用いる工程があると、強化ガラスを採用しにくいという事情がある。このようなタイプの太陽電池モジュールの場合は、本実施の形態に係る樹脂部材１８を備えることが特に有用である。
【００４０】
次に、図７に示すように、表面ガラス板１６の外縁部１６ｃに、光起電力装置１２を囲むようにテープ状のブチルゴムからなる封止部材１４を配置する。また、光起電力装置１２の上にエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなるシート状の充填材２４ａを配置する。加えて、光起電力装置１２を覆うように受光面と反対側から樹脂部材１８を表面ガラス板１６に重ねる。更に、樹脂部材１８の上にエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなるシート状の充填材２４ｂを配置する。そして、表面ガラス板１６と対向するように樹脂部材１８の上に裏面ガラス板２６を重ねる。
【００４１】
換言すれば、裏面ガラス板２６は、ブチルゴムからなる封止部材１４、樹脂部材１８、充填材２４ａおよび充填材２４ｂを、表面ガラス板１６との間に挟むように配置される。
【００４２】
この状態で表面ガラス板１６と裏面ガラス板２６とを真空雰囲気で圧着しながら加熱することで、表面ガラス板１６と裏面ガラス板２６とを、樹脂部材１８および充填材２４ａ，２４ｂを介して接着する（図８（ａ）参照、ただし、光起電力装置１２などの一部の部材は不図示）。なお、加熱温度は、封止部材１４、樹脂部材１８、充填材２４ａおよび充填材２４ｂの材質や組み合わせによって、適宜設定すればよい。また、樹脂部材１８は、熱可塑性のものがよく、加熱することで流動性を生じる材料がよい。これにより、樹脂部材１８とその他の部材との密着性が向上する。
【００４３】
その後、樹脂部材１８を介して接着された表面ガラス板１６と裏面ガラス板２６とを室温まで冷却し、太陽電池モジュール１０が作製される。この冷却過程において、樹脂部材１８と、表面ガラス板１６や裏面ガラス板２６との熱膨張係数の違いにより、ガラス板の内部に圧縮応力が発生する。
【００４４】
換言すると、樹脂部材１８は、ガラスよりも熱膨張係数が大きいため、冷却時にガラスよりも大きく収縮する（図８（ｂ）参照）。その際、直接又は間接に接合している表面ガラス板１６や裏面ガラス板２６も、樹脂部材１８が収縮する方向とほぼ平行に圧縮応力がかかる。つまり、樹脂部材１８は、表面ガラス板１６や裏面ガラス板２６の内部に圧縮応力を発生させる圧縮応力発生部材として機能する。
【００４５】
なお、樹脂部材１８とガラス板との間で熱膨張係数に大きな差があっても、樹脂部材１８が冷却後（室温）に容易に膨張してしまうと、ガラス基板との間に大きな圧縮応力を生じさせることが難しい。そのため、樹脂部材１８は、ガラス板との間の熱膨張係数の大きな差に加えて、冷却後に樹脂部材１８が膨張しにくい（引張強さが大きい）という特性が求められる。そこで、樹脂部材１８は、冷却後（室温）の引張強さが大きな材料（後述する表２参照。）で構成されることで、より大きな圧縮応力を発生させることができる。
【００４６】
上述のように、本実施の形態に係る太陽電池モジュール１０は、受光側に配置された表面ガラス板１６と、表面ガラス板１６と対向するように設けられた裏面ガラス板２６と、表面ガラス板１６と裏面ガラス板２６との間に設けられている光起電力装置１２と、表面ガラス板１６と裏面ガラス板２６との間に、光起電力装置１２を覆うように設けられ、表面ガラス板１６および裏面ガラス板２６の少なくとも一方の内部に圧縮応力を発生させる圧縮応力発生部材としての樹脂部材１８とを備える。
【００４７】
太陽電池モジュール１０は、表面ガラス板１６および裏面ガラス板２６の少なくとも一方の内部に圧縮応力が発生しているため、表面ガラス板１６や裏面ガラス板２６の強度が向上する。そのため、ガラス板の厚みを従来より薄くしても所望の強度を有する太陽電池モジュールを実現できる。
【００４８】
なお、樹脂部材１８は、表面ガラス板１６および裏面ガラス板２６に１０−４以上の歪みを生じさせることができる材料から選択されるとよい。これにより、ガラス板の強度を大きく向上できる。歪みは、歪みゲージを用いて測定される。測定方法は、パネルの状態でガラス板に歪みゲージを設置し、ガラス板と接着している他の各部材を徐々に取り除いていき、パネルの状態からガラス板単体になったときのサイズの変化を歪みとする。
【００４９】
次に、樹脂部材１８により適した樹脂の選定について、以下に実験を説明する。はじめに、図８（ａ）に示すように、同じサイズの表面ガラス板１６、充填材２４ａ、樹脂部材１８、充填材２４ｂおよび裏面ガラス板２６を積層し、１５０℃で加熱することで、接着されたパネルを作製する。ここで、パネルサイズは、５５ｍｍ×６５ｍｍとする。その後、パネルを室温まで冷却し、破壊強度試験を行う。
【００５０】
図９（ａ）は、破壊強度試験を説明するための、パネル上面から見た模式図、図９（ｂ）は、図９（ｂ）は、破壊強度試験を説明するための、パネル側方から見た模式図である。
【００５１】
破壊強度試験は、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、幅６０ｍｍの棒状の部材８０の上に、作製したパネル８２を載置し、パネル８２の所定の各位置Ｐｉに上からパッドなどで均等に荷重をかけることで行われる。そして、パネルが破壊された際の荷重を破壊強度（耐荷重強度）［ｋＰａ］とした。
【００５２】
図１０は、樹脂材料の有無、および、樹脂材料の種類が異なるパネルの破壊強度試験の結果を示す図である。
【００５３】
（実施例１）
実施例１に係るパネルは、厚さ２ｍｍの表面ガラス板１６、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材２４ａ、厚さ２ｍｍのポリプロピレン樹脂（ＰＰ）からなる樹脂部材１８、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材２４ａ、厚さ２ｍｍの裏面ガラス板２６が順に積層されたものである。このように積層されたパネルを１５０℃で加熱し、各層同士の接着が行われた。その後、パネルを室温まで冷却した。そして、前述の破壊強度試験を行い、破壊強度を測定した。なお、各実施例および比較例における破壊強度試験のサンプル数ｎは３でる。実施例１に係るパネルでは、破壊強度は、３つのサンプルでそれぞれ、９．２４、１０．８２、９．２４［ｋＰａ］であり、平均は９．９３［ｋＰａ］であった。
【００５４】
（実施例２）
実施例２に係るパネルは、厚さ２ｍｍの表面ガラス板１６、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材２４ａ、厚さ２ｍｍのポリカーボネート樹脂（ＰＣ）からなる樹脂部材１８、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材２４ａ、厚さ２ｍｍの裏面ガラス板２６が順に積層されたものである。このように積層されたパネルに実施例１と同様の処理をした。そして、前述の破壊強度試験を行い、破壊強度を測定した。実施例２に係るパネルでは、破壊強度は、３つのサンプルでそれぞれ、１０．７１、１０．４６、１０．１７［ｋＰａ］であり、平均は１０．４５［ｋＰａ］であった。
【００５５】
（比較例１）
比較例１に係るパネルは、厚さ２ｍｍの表面ガラス板１６、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材、厚さ２ｍｍの裏面ガラス板２６が順に積層されたものである。比較例１は前述の樹脂部材１８を含んでいない。このように積層されたパネルに実施例１と同様の処理をした。そして、前述の破壊強度試験を行い、破壊強度を測定した。比較例１に係るパネルでは、破壊強度は、３つのサンプルでそれぞれ、４．７９、４．１１、４．９９［ｋＰａ］であり、平均は４．６３［ｋＰａ］であった。
【００５６】
実施例１、２に示すように、太陽電池モジュールの内部にポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やポリプロピレン樹脂（ＰＰ）の樹脂部材１８を挟み込み、熱処理および冷却することで、樹脂部材１８を含んでいない比較例１の場合と比べて、破壊強度が２倍以上に向上した。このように、汎用的な樹脂であるポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やポリプロピレン樹脂（ＰＰ）などを圧縮応力発生部材として採用することで、比較的低コストで太陽電池モジュールの強度を向上できる。
【００５７】
次に、破壊強度とガラス板厚との関係について説明する。図１１は、パネルにおけるガラス板の厚みと破壊強度との関係を示す図である。
【００５８】
（実施例３）
実施例３に係るパネルは、厚さ１．１ｍｍの表面ガラス板１６、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材２４ａ、厚さ２ｍｍのポリプロピレン樹脂（ＰＰ）からなる樹脂部材１８、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材２４ａ、厚さ１．１ｍｍの裏面ガラス板２６が順に積層されたものである。このように積層されたパネルに実施例１と同様の処理をした。そして、前述の破壊強度試験を行い、破壊強度を測定した。実施例３に係るパネルでは、破壊強度は、３つのサンプルでそれぞれ、１２．１８、１４．８８、１１．８２［ｋＰａ］であり、平均は１２．９６［ｋＰａ］であった。
【００５９】
（比較例２）
比較例２に係るパネルは、厚さ１．１ｍｍの表面ガラス板１６、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材、厚さ１．１ｍｍの裏面ガラス板２６が順に積層されたものである。比較例２は前述の樹脂部材１８を含んでいない。このように積層されたパネルに実施例１と同様の処理をした。そして、前述の破壊強度試験を行い、破壊強度を測定した。比較例２に係るパネルでは、破壊強度は、３つのサンプルでそれぞれ、５．５８、４．６８、４．００［ｋＰａ］であり、平均は４．７５［ｋＰａ］であった。
【００６０】
（実施例４）
実施例４に係るパネルは、厚さ０．５ｍｍの表面ガラス板１６、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材２４ａ、厚さ２ｍｍのポリプロピレン樹脂（ＰＰ）からなる樹脂部材１８、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材２４ａ、厚さ０．５ｍｍの裏面ガラス板２６が順に積層されたものである。このように積層されたパネルに実施例１と同様の処理をした。そして、前述の破壊強度試験を行い、破壊強度を測定した。実施例４に係るパネルでは、破壊強度は、３つのサンプルでそれぞれ、７．６５、７．８２、６．５２［ｋＰａ］であり、平均は７．３３［ｋＰａ］であった。
【００６１】
（比較例３）
比較例３に係るパネルは、厚さ０．５ｍｍの表面ガラス板１６、厚さ０．５ｍｍのエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）からなる充填材、厚さ０．５ｍｍの裏面ガラス板２６が順に積層されたものである。比較例３は前述の樹脂部材１８を含んでいない。このように積層されたパネルに実施例１と同様の処理をした。そして、前述の破壊強度試験を行い、破壊強度を測定した。比較例３に係るパネルでは、破壊強度は、３つのサンプルでそれぞれ、３．６６、３．５７、１．８７［ｋＰａ］であり、平均は３．０３［ｋＰａ］であった。
【００６２】
実施例１、３、４に示すように、樹脂部材を挟んだ太陽電池モジュールは、表面ガラス板１６や裏面ガラス板２６の厚みを少なくとも０．５〜２．０ｍｍの範囲で設定することで、比較例１〜３に示す樹脂部材を挟んでいない太陽電池モジュールと比較して、破壊強度が２倍以上に向上した。したがって、ガラス板の厚みを少なくとも０．５〜２．０ｍｍの範囲で設定することで、所望の強度を満たしつつガラスの厚みを薄くする事が可能となる。
【００６３】
次に、好ましい樹脂材料の物性について説明する。表２は、樹脂材料のいくつかの例とその物性値を示している。
【００６４】
【表２】
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【００６５】
エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）は、熱膨張係数は比較的高いものの、引張強さが低いため、パネル冷却後にガラス板に発生させることができる圧縮応力が十分ではない。一方、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、塩化ビニル樹脂などは、熱膨張係数が６．０×１０−５［１／Ｋ］以上、引張強さが３００［ｋｇ／ｃｍ２］以上であり、ガラス板に十分な圧縮応力を発生させることができるので好ましい。なお、耐熱温度の観点では、１００℃以上の材料がより好ましい。
【００６６】
また、上述のように、本実施の形態では、樹脂部材１８と、表面ガラス板１６や裏面ガラス板２６との間に配置されている接着材層としてエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）を更に備えている。これにより、ガラス板との接着性が悪い樹脂部材であっても、圧縮応力発生部材として採用できる。
【００６７】
このように、樹脂部材１８は、表面ガラス板１６や裏面ガラス板２６の内部に圧縮応力を発生させることができるため、表面ガラス板１６や裏面ガラス板２６の強度を向上できる。そのため、ガラス板の厚みを従来より薄くしても所望の強度を有する太陽電池モジュールを実現できる。
【００６８】
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００６９】
上述の実施の形態に係る封止部材１４や充填材２４ａ，２４ｂとしては、ブチルゴムやエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）の他、シリコーンなどのコーキングに用いる材料、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）といった充填樹脂材料、エチレンエチルアクリレートコポリマー（ＥＥＡ）等のエチレン系樹脂、ウレタン、アクリル、エポキシ樹脂などを用いてもよい。
【００７０】
上述の各実施の形態に係る第１電極層３０としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の他、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、スズ酸亜鉛（Ｚｎ２ＳｎＯ４）などの金属酸化物より選択された一種類あるいは複数種類の積層体により構成されていてもよい。なお、これらの金属酸化物には、フッ素（Ｆ）、スズ（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、ニオブ（Ｎｂ）などがドープされていてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０  太陽電池モジュール、  １２  光起電力装置、  １４  封止部材、  １６  表面ガラス板、  １６ａ  受光面、  １６ｂ  裏面、  １６ｃ  外縁部、  １８  樹脂部材、  ２０  絶縁体、  ２２  インターコネクタ、  ２２ａ  導通部、  ２２ｂ  配線、  ２４ａ，２４ｂ  充填材、  ２６  裏面ガラス板、  ２８  光起電力素子、  ３８  貫通孔、  ４０  端子ボックス。
【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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