(57)【要約】      （修正有）【課題】防水性が低い低コストなバックシートを用いることができ、また、封止処理におけるバックシートに形成された防水皮膜へのダメージを懸念する必要もない、太陽電池モジュールの経年劣化を抑制することができる太陽電池モジュールの処理方法を提供する。【解決手段】ガラス基板１とバックシート４の間に介在する透明樹脂２の内部に複数の結晶シリコン太陽電池素子３が封止処理された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内部に水分が浸透することを抑制するための防水処理として、既に封止処理が施された前記太陽電池モジュールの裏側にシリカ皮膜などの防水皮膜６を付加する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の一方の面に透明樹脂の内部に封止された結晶シリコン太陽電池素子を有する太陽電池モジュールを処理する方法であって、封止工程後に太陽電池モジュールの裏側に防水処理を行うことを特徴とする太陽電池モジュールの処理方法。
【請求項２】
防水処理が、防水皮膜を形成する処理であって、防水皮膜がシリカ皮膜、熱硬化性樹脂皮膜、熱可塑性樹脂皮膜のうち少なくとも一つから選ばれた皮膜であることを特徴とする請求項１の太陽電池モジュールの処理方法。
【請求項３】
防水皮膜がシリカ皮膜であって、シリカ皮膜の膜厚が０．３〜３μｍであることを特徴とする請求項２の太陽電池モジュールの処理方法。
【請求項４】
太陽光発電システムの架台に取り付けられた太陽電池モジュールを架台から取り外すことなく防水処理を行うことを特徴とする請求項２の太陽電池モジュールの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ガラス基板の一方の面に透明樹脂で封止された結晶シリコン太陽電池素子を有する太陽電池モジュールの防水処理に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、太陽光発電システムは、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュールの複数を、鋼材などの架台により地上などに設置して構成される太陽電池アレイが、パワーコンディショナーを介して電力系統に接続されている。このような太陽光発電システムは、屋外に設置された太陽電池モジュール内に水が浸透し発電出力が年々少しずつ低下することが報告されている。太陽光発電関連の国際会議２９ｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅの論文予稿集Ｐ２５５６〜Ｐ２５６９やＰ３３６４〜Ｐ３３６７の報告では、モジュール内への水の浸透が問題で太陽電池モジュールが経年劣化することが報告されている。【０００３】  ここで、太陽光発電システムにおいて主に使用されている一般的な結晶シリコン太陽電池モジュールの構造について簡単に説明する。一般的な太陽電池モジュールは、ガラス基板とバックシートの間に透明樹脂で封止された複数の結晶シリコン太陽電池素子を有する。ここでバックシートは、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等の透明樹脂を真空中で溶融してラミネートする際に樹脂を裏面側からカバーして太陽電池素子を固定する役割と、完成したモジュールの内部に外からの水分やガスが浸透するのを防止する役割を果たしている。【０００４】  一般には、ペットシートの両面にフッ素系樹脂フィルムを張り合わせた構造のバックシートが広く用いられ、必要な信頼性がえられているが、防水性は完全ではない。したがって、太陽光発電のさらなるコストダウンのためには、経年劣化の低減と、システムの長寿命化が不可欠であり、多くの既設太陽光発電システムにおいて、結晶シリコン太陽電池モジュールの信頼性向上が望まれている。
【先行技術文献】
【０００５】
【非特許文献１】２９ｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ予稿集Ｐ２５５６〜Ｐ２５６９
【非特許文献２】２９ｔｈ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｓｏｌａｒ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ予稿集Ｐ３３６４〜Ｐ３３６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明は、太陽光発電システムに設置された太陽電池モジュールが使用中に内部に水が浸透するのを防止し、太陽光発電システムの出力経年劣化を抑制することであり、防水性の完全ではないバックシートを使用しているモジュールであっても、水の浸透による出力劣化を抑制する方法を提供するものである。さらに、ペットシートのような、安価なバックシートを用いた太陽電池モジュールやバックシートのない太陽電池モジュールであっても十分な防水性を持たせようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明の太陽電池モジュールの処理方法は、太陽電池モジュールの製造工程のうち封止工程後に裏面に防水処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の太陽電池モジュールの処理方法によれば、既に設置済みで稼働中の太陽電池モジュールにおいても防水処理が可能となり、既に稼働中の太陽光発電システムであっても劣化抑制が可能となる。【０００９】  また、本発明の太陽電池モジュールの処理方法によれば、新品のモジュールの製造時においても、安価なバックートなどを使用できるので、低コストで高信頼性の太陽電池モジュールを製造する事が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、一般的な太陽電池モジュールの断面概念図である。
【図２】図２は、本発明第一実施例の処理後の太陽電池モジュールの断面概念図である。
【図３】図３は、本発明第二実施例の処理を工程順に示す説明図で、（ａ）は、処理前の未完成な太陽電池モジュールの断面概念図、（ｂ）は、処理後の太陽電池モジュールの断面概念図、（ｃ）は、処理後にフレームを取り付け後の太陽電池モジュールの断面概念図である。
【図４】図４は、本発明第一実施例の処理を行った太陽電池モジュールと従来モジュールの高温高湿加速劣化試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  本発明の太陽電池モジュールの処理方法にあっては、太陽電池モジュールの裏面のバックシート表面に、防水皮膜の形成を行う。
【実施例１】
【００１２】  以下、図を用いて、本発明の第一実施例の太陽電池モジュールの処理方法を説明する。図１は、従来技術の一般的な太陽電池モジュールの断面概念図である。ガラス基板１とバックシート４の間の例えばエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）からなる透明樹脂２中に、結晶シリコン太陽電池素子３が、封止されている。封止は、透明樹脂２を真空中で１２０〜１７０℃に加熱溶融して、圧力を加える封止工程ことにより行われる。一般的な太陽電池モジュールは、図１のように、さらに、アルミフレーム５で補強され、必要な強度を有している。なお、複数の結晶シリコン太陽電池素子３は、太陽電池モジュール内で直列に配線されているが、これは、表面が半田被覆された銅リボン等からなるタブ線７を、受光面バスバー電極３３と裏面バスバー電極３４にハンダ付けすることによって行う。さらに、太陽電池モジュール内部で発電した電力は、ジャンクションボックス（図には、不記載）等を介して外部にとりだされる。【００１３】  図２は、本発明の処理を施した太陽電池モジュールの断面概念図である。裏面のバックシート４表面とアルミフレーム５の裏面内側となる部分に防水処理として防水皮膜６が形成されている。【００１４】  防水皮膜６は、例えば、濃度０．５〜２０ｗｔ％のパーヒドロポリシラザンのキシレン溶液を塗布した後自然乾燥させる工程を数回行うことで形成する。形成された膜は、常温で１〜２週間で大気中の水分と反応して、シリカ皮膜となる。ここで、シリカ皮膜の厚さは防水性に優れ、かつクラックが発生しにくい０．５〜２μｍとすることが望ましい。【００１５】  図４は、図１に示した防水処理をしない太陽電池モジュールと、図２に示した防水処理として約１μｍのシリカ皮膜を形成したモジュールの高温高湿（８５℃、８５％ＲＨ）加速劣化試験の結果を示したグラフである。４０００時間の加速劣化試験後、防水処理をした太陽電池モジュールの出力低下率は約１１％であり、防水処理をしないものの出力低下率約３４％で、本発明の処理によるシリカ皮膜の大きな劣化抑制効果が確認できた。
【実施例２】
【００１６】  図３は、本発明第二実施例の処理方法を工程順に説明するための断面概念図である。
（ａ）は、封止工程後フレーム取り付け前の構造を示している。（ｂ）には、その後裏面に防水処理として防水皮膜６が形成されている。ここで、防水皮膜６は、透明樹脂２とガラスのエッジ部分も覆う様に形成され、エッジ部分からの水の浸入も防止する構造となっている。さらに（ｃ）は、防水皮膜６形成後にフレーム５が取り付けられた完成した太陽電池モジュールを示している。このように、本発明の太陽電池もジュールの処理方法にあっては、フレームの取り付けの前であっても封止工程の後に防水処理をすれば、防水効果は期待でき、発明の効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】  本発明の太陽電池モジュールの処理方法によって形成される防水皮膜は、防水性に優れたシリカ皮膜が望ましいが、防水性が確認されれば、処理プロセスが比較的簡単な熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などの皮膜であってもよい。【００１８】  本発明によれば、完成した太陽電池モジュールであっても、後から防水処理を行う事ができるので、既に太陽光発電システムの中で稼働中の太陽電池モジュールを防水処理することにより、現在世界の多くの場所で稼働中の太陽光発電システムの出力低下抑制に貢献できる。また、防水効果は、防水処理により改善されるので、バックシートは防水性の低い安価なペットシートなどでよいし、バックシートやフレームのない構造でも水の浸透が防止され、太陽電池モジュールのコストダウンに貢献できる。【００１９】  なお、予めシリカ皮膜を形成したバックシートを使用して封止工程を行えば、同様の防水効果を期待されるが、シリカ皮膜は封止工程でダメージを受け、水が浸透してしまう懸念がある。【００２０】  一方、アルミ箔の両面に樹脂皮膜を形成したバックシートは、防水効果が高く、水の浸透が抑制できるが、太陽電池モジュールのフレームと出力端子間の絶縁不良の原因となりやすく、本発明によれば、アルミ箔の使用が必要なく絶縁特性問題への心配もなくなる。【００２１】  また、本発明の処理方法は、稼働中の太陽電池システムの太陽電池モジュールに、太陽電池モジュールを架台から取り外すことなく、何度でも行う事ができるので、定期的に防水処理を行う事で、発電出力の低下を簡単に長期的に抑制することができる。
【符号の説明】
【００２２】１    ガラス基板
２    透明樹脂
３    結晶シリコン太陽電池素子
３１  シリコンウエハ
３２  受光面フィンガー電極
３３  受光面バスバー電極
３４  裏面バスバー電極
４    バックシート
５    アルミフレーム
６    防水皮膜
７    タブ線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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