(57)【要約】【課題】より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することを可能とする融雪機能を備える融雪機能付太陽電池モジュールを提供する。【解決手段】太陽電池モジュールの透明受光面基板２の受光面側の表面に、接着層７を介して透明融雪シート１０が配置され、透明融雪シート１０は、接着層７と透明融雪シート１０の非受光面側の表面が対向して配置される樹脂基材１１と、樹脂基材１１の受光面側の表面に形成されている金属配線部１２と、樹脂基材１１及び金属配線部１２の受光面側の表面に積層されている絶縁層１３と、絶縁層１３の受光面側に積層される保護樹脂層１４と、を備え、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１に基づき透明融雪シート１０の表面側から測定された透明融雪シート１０の全光線透過率が６０％以上である、融雪機能付太陽電池モジュール１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールの透明受光面基板の受光面側の表面に、接着層を介して透明融雪シートが配置されている融雪機能付太陽電池モジュールであって、
前記透明融雪シートは、
前記接着層と前記透明融雪シートの非受光面側の表面が対向して配置される樹脂基材と、
前記樹脂基材の受光面側の表面に形成されている金属配線部と、
前記樹脂基材及び前記金属配線部の受光面側の表面に積層されている絶縁層と、
前記絶縁層の受光面側の表面に積層される保護樹脂層と、を備え、
ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１に基づき前記透明融雪シートの前記保護樹脂層が積層されている表面側から測定された前記透明融雪シートの全光線透過率が６０％以上である、融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記絶縁層が密度０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の低密度ポリエチレン系樹脂が全樹脂成分中６０％以上含まれる絶縁層である請求項１に記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記金属配線部が、線幅が５μｍ以上５０μｍ以下であって、厚さが１０μｍ以上７５μｍ以下の銅配線部によって形成されている、請求項１又は２に記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記樹脂基材の面積に対する前記金属配線部の面積の割合である金属被覆率が０．２％以上５．０％以下である、請求項１から３のいずれか記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項５】
レーザーフラッシュ法に基づき測定された前記絶縁層の２５℃における熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、請求項１から４のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記絶縁層の膜厚が１０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１から５のいずれかに記載の融雪機能付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、融雪機能付太陽電池モジュールに関する。具体的には、太陽電池モジュールの受光面側の表面に付着した雪を融雪することのできる融雪機能付太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般に太陽電池モジュールは、ガラス等からなる透明受光面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、封止材シートを介して積層された構成である。
【０００３】
しかしながら、降雪地域に設置される太陽電池モジュールの場合には、その受光面側の表面に数ｃｍ程度の雪が付着している場合、晴天である日中であっても発電電力が得られないという問題がある。
【０００４】
そこで、付着した雪を融雪することができる融雪機能付太陽電池モジュールが開発されている。例えば、太陽電池素子の非受光面側に融雪用のヒーターが配置されており、ヒーターがエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）からなる封止材により一体化された融雪機能付太陽電池モジュールが開示されている（特許文献１）。融雪用のヒーターを樹脂からなる封止材により一体化することにより、太陽電池モジュールの受光面側の表面に均一に熱を加えることができるようになるため、太陽電池モジュールの受光面側の表面に付着した雪を融雪することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５０９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の融雪機能付太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの受光面側の表面に均一に熱を加えることが可能である。しかしながら、特許文献１の融雪機能付太陽電池モジュールは、太陽電池素子の非受光面側に融雪用のヒーターが配置されている。そのため、太陽電池モジュールの受光面側の表面に熱を伝えようとすると融雪用のヒーターが多くの熱を発するようにしなければならず、消費電力の観点から好ましいとはいえない。
【０００７】
又、太陽電池モジュールの受光面側に融雪するために融雪用のヒーターに多くの熱を発するようにした場合、太陽電池素子にも多く熱を伝わるようになり、太陽電池モジュールの発電効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することを可能とする融雪機能を備える融雪機能付太陽電池モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、所定の積層シートである透明融雪シートを太陽電池素子の受光面側に備えた融雪機能付太陽電池モジュールであれば、上記課題が解決することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
（１）太陽電池モジュールの透明受光面基板の受光面側の表面に、接着層を介して透明融雪シートが配置されている融雪機能付太陽電池モジュールであって、
前記透明融雪シートは、
前記接着層と前記透明融雪シートの非受光面側の表面が対向して配置される樹脂基材と、
前記樹脂基材の受光面側の表面に形成されている金属配線部と、
前記樹脂基材及び前記金属配線部の受光面側の表面に積層されている絶縁層と、
前記絶縁層の受光面側の表面に積層される保護樹脂層と、を備え、
ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１に基づき前記透明融雪シートの表面側から測定された前記透明融雪シートの全光線透過率が６０％以上である、融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１１】
（２）前記絶縁層が密度０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の低密度ポリエチレン系樹脂が全樹脂成分中６０％以上含まれる絶縁層である（１）に記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１２】
（３）前記金属配線部が、線幅が５μｍ以上５０μｍ以下であって、厚さが１０μｍ以上７５μｍ以下の銅配線部によって形成されている、（１）又は（２）に記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１３】
（４）前記樹脂基材の面積に対する前記金属配線部の面積の割合である金属被覆率が０．２％以上５．０％以下である、（１）から（３）のいずれか記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１４】
（５）レーザーフラッシュ法に基づき測定された前記絶縁層の２５℃における熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である、（１）から（４）のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【００１５】
（６）前記絶縁層の膜厚が１０μｍ以上５００μｍ以下である、（１）から（５）のいずれかに記載の融雪機能付太陽電池モジュール。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の融雪機能付太陽電池モジュールは、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することを可能とする融雪機能を備える融雪機能付太陽電池モジュールである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態の融雪機能付太陽電池モジュールの断面図である。
【図２】本発明に関する透明融雪シートの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の融雪機能付太陽電池モジュールの各実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００１９】
＜融雪機能付太陽電池モジュール＞
本発明の一実施形態の融雪機能付太陽電池モジュールについて説明する。本実施形態の融雪機能付太陽電池モジュール１は、図１に示すように受光面側から、透明融雪シート１０、接着層７、透明受光面基板２、透明融雪シート１０、受光面側封止材３、太陽電池素子４、非受光面側封止材５、裏面保護シート６が順に積層された構成からなる。尚、以下、本実施形態の融雪機能付太陽電池モジュール１を、本発明の代表的な実施形態として説明するが、例えば、非受光面側に極性が異なる複数の電極が設けられたバックコンタクト型の太陽電池モジュールや、アモルファスシリコンや微結晶シリコン、或いはカルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜系太陽電池モジュールや、両面採光型の太陽電池モジュール等であっても他の必須の構成要件を充足するものである限り本発明の範囲内である。
【００２０】
本実施形態に関する透明融雪シート１０は、接着層７と非受光面側の表面が対向して配置される樹脂基材１１と、樹脂基材１１の受光面側の表面に形成されている金属配線部１２と、樹脂基材１１及び金属配線部１２の受光面側の表面に積層されている絶縁層１３と、絶縁層１３の受光面側の表面に積層される保護樹脂層１４を備える積層シートである。透明融雪シート１０は、主として透明融雪シート１０の受光面側に積層される保護樹脂層に熱が発生することにより、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側の表面等の着雪を防止し、又は受光面側の表面等に着雪した雪を融雪することができる機能を有する。本実施形態に関する透明融雪シート１０が熱を発生する機能については後述する。
【００２１】
又、透明融雪シート１０は、透明融雪シートの表面側から測定されたヘイズ値が０％以上２０％以下である。透明融雪シート１０のヘイズ値が０％以上２０％以下であることにより、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪シート１０で極力失われることなく、太陽電池素子に光を入射させることができる。
【００２２】
次に、本実施形態の融雪機能付太陽電池モジュールを構成する各構成部品について各々説明する。
【００２３】
［透明融雪シート］
本実施形態に関する透明融雪シート１０とは、主として融雪機能付太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することを可能とする機能を有する積層シートである。透明融雪シート１０には、金属配線部１２が樹脂基材１１の受光面側の表面に形成されている。尚、金属配線部１２が樹脂基材１１の表面に形成されているとは、樹脂基材１１に直接又は接着剤層等を介して形成されていることをいう。
【００２４】
尚、透明融雪シートにおける「透明」とは、透明融雪シートの受光面側から測定した、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることを意味し、好ましくはＪＩＳ  Ｋ  ７１３６におけるヘイズ値が０％以上２０％以下である。以下、本発明における全光線透過率及びヘイズ値は、ヘイズメーター（例えば、ＨＭ−１５０  株式会社村上色彩技術研究所製）にて測定することができる。ここで、ヘイズ値と全光線透過率との関係は、ヘイズ値（％）＝１００×（散乱透過率／全光線透過率）である。
【００２５】
透明融雪シートは、透明融雪シートの受光面側から測定した、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率は、７０％以上であることが好ましく、７５％以上であることがより好ましい。尚、分光透過率測定器による可視光の４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の分光透過率の平均値が６０％以上であることも好ましい。
【００２６】
又、透明融雪シート１０は、樹脂基材１１及び金属配線部１２の受光面側の表面に積層されている絶縁層１３と、絶縁層１３の受光面側の表面に積層される保護樹脂層１４を備える積層シートである。本発明に関する透明融雪シートの配置は、図１の融雪機能付太陽電池モジュールのように、透明受光面基板２の受光面側の表面に接着層を介して配置される。透明融雪シート１０が太陽電池モジュールの受光面側の最表面に配置されることにより、融雪機構が太陽電池素子の非受光面側に配置された場合に比べ、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することができる。尚、本発明における透明融雪シートは、本発明の融雪機能付太陽電池モジュールの生産に用いる物であって、少なくとも、太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪するという本発明の課題を解決するためには不可欠なものである。
【００２７】
図２に本実施形態に関する透明融雪シート１０の平面図を示す。金属配線部１２は、図２に示すように、樹脂基材１１と絶縁層１３とに挟持される態様で配置され、且つ、格子状に積層シート全体に配置されている。ここで、金属配線部の電極１２ａから金属配線部１２に通電されることによって、金属配線部１２自体が発熱する。そして、金属配線部１２と直接接触する絶縁層１３に熱が伝わる。絶縁層１３に熱が伝わることで、透明融雪シート１０の受光面側の表面に配置されている保護樹脂層１４に熱を伝えることが可能となる。そのため、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側の表面等の着雪を防止し、又は受光面側の表面等に着雪した雪を融雪することができる機能を有する。尚、本発明に関する金属配線部は、図２の金属配線部１２のように格子状に配置される形状に限定されるものではなく、透明融雪シートの受光面側の表面全体を暖めることが可能であるような配置であればよく、例えばボロノイ形状等でもよい。
【００２８】
又、透明融雪シート１０は、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側から見た平面視において、透明受光面基板及び／又は封止材の全面に配置されている必要はなく、本発明の効果を奏する態様であるならば、例えば、透明受光面基板の受光面側の表面の外枠付近や透明受光面基板の受光面側の表面の側面等、透明受光面基板の受光面側の表面の一部にのみ配置されるものであってもよい。
【００２９】
金属配線部１２への通電方法は特に限定されないが、外部電源から制御部を介して通電する方法を例示することができる。例えば、降雪時や融雪機能付太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪時に、外部電源から金属配線部１２に通電して透明融雪機構の受光面側の表面の温度を制御できるような制御部を備えることにより、融雪機能付太陽電池モジュールの融雪機能に必要な消費電力を最小限にすることができる。
【００３０】
更に、本実施形態に関する透明融雪シート１０は、可撓性を有する積層シートであることが好ましい。例えば後述するように透明受光面基板と透明融雪シートとの間に配置される接着層が透明融雪シート１０を透明受光面基板２から脱着及び装着可能となるような、いわゆるリワーク性を有する接着層である場合、透明融雪シート１０が可撓性を有する積層シートであることにより、透明融雪シート１０を透明受光面基板２からの脱着及び装着が容易となる。更に透明融雪シート１０は、透明融雪シート１０をロール状に丸めることができる程度に可撓性を有する積層シートであれば、脱着後には透明融雪シート１０をロール状に丸めた状態で運搬することができるため、透明融雪シート１０の運搬性も向上する。更に透明融雪シート１０をロール状に丸めた状態で保管することが可能となる。
【００３１】
（金属配線部）
金属配線部１２は上記の通り、通電されることによって、熱を発生する機能を有する。又、金属配線部１２の電気抵抗値を上げることで、熱をより多く発生させることができる。金属配線部１２の電気抵抗値を上げるためには、例えば、金属配線部１２の線幅及び／又は金属配線部１２の厚さを小さくすればよい。金属配線部１２の線幅及び／又は厚さを小さくすることで、金属配線部１２の断面積が小さくなるため、金属配線部１２の電気抵抗値を上げることができる。
【００３２】
金属配線部１２の材料として用いられる金属は特に制限されるものではないが、例えば、アルミニウム、金、銀、銅等を例示することができる。
【００３３】
金属配線部１２は、金属配線部１２の厚さにもよるが、線幅５μｍ以上５０μｍ以下の銅配線部であることが好ましく、１０μｍ以上２０μｍ以下の銅配線部であることがより好ましい。金属配線部１２が、線幅５μｍ以上の銅配線部であることで、金属配線部１２に生じ得る断線のリスクを軽減することができ、且つ、耐久性のよい金属配線部１２とすることができる。金属配線部１２が、線幅５０μｍ以下の銅配線部であることで、金属配線部１２の発熱が容易になる程度に電気抵抗値を上げることが可能となる。そのため、より小さい消費電力により金属配線部１２に熱を発生させることができる。
【００３４】
金属配線部１２の厚さは、金属配線部１２の線幅にもよるが、１０μｍ以上７５μｍ以下であることが好ましく、１２μｍ以上３５μｍ以下であることがより好ましい。金属配線部１２の厚さが１０μｍ以上であることで、金属配線部１２に生じ得る断線のリスクを軽減することができ、且つ、耐久性のよい金属配線部１２とすることができる。又、樹脂基材１１の熱収縮の影響による、はんだリフロー処理時に処理後の反りを軽減することができる。金属配線部１２の厚さが７５μｍ以下とすることで、金属配線部１２の発熱が容易になる程度に電気抵抗値を上げることが可能となる。そのため、より小さい消費電力により金属配線部１２に熱を発生させることができる。又、樹脂基材１１に金属配線部１２が形成された透明融雪シート１０が十分な可撓性を保持することができ、重量増大によるハンドリング性の低下等も防止できる。又、後述するように、接着層７をリワーク性を有する層とすることにより、透明融雪シート１０の脱着及び装着が容易となる。
【００３５】
又、本実施形態に関する透明融雪シート１０は、太陽電池素子４の受光面側に配置されるため、全体として透明性が高く、本実施形態に関する透明融雪シート１０を介しても透明受光面基板２から入射された光が透明融雪シート１０で極力失われることなく、太陽電池素子に入射させることができることが好ましい。透明受光面基板２から入射された光が透明融雪シート１０で極力失われないようにするためには、透明融雪シート１０を構成する金属配線部以外の各層を透明の樹脂層とし、且つ、樹脂基材１１の面積に対する金属配線部１２の面積の割合である金属被覆率が０．２％以上５．０％以下とすることが好ましく、０．３％以上３．０％以下とすることがより好ましい。金属被覆率を０．２％以上とすることにより、先述した金属配線部１２の線幅を好ましい範囲にすることができる。金属被覆率を３．０％以下とすることで、金属配線部１２によって、本実施形態に関する透明融雪シート１０の透明性を阻害されることなく、そのため、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪シート１０で極力失われないようにすることができる。なお、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に基づき保護樹脂層１３が積層されている表面側から測定された透明融雪シート１０のヘイズ値が０％以上２０％以下であることが好ましく、０％以上１０％以下であることがより好ましく、０％以上５％以下であることが更に好ましい。なお、ヘイズ値は、例えばヘイズメーター（ＡＳＴＭ  Ｄ−１００３対応のＨＭ−１５０  株式会社村上色彩技術研究所製）にて測定することができる。また、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることも好ましい態様であり、７０％以上であることもより好ましく、７５％以上であることも更に好ましい。次に、本実施形態に関する透明融雪シート１０を構成する絶縁層１３について説明する。
【００３６】
（絶縁層）
本実施形態に関する絶縁層１３には、透明受光面基板２等の他の基板と良好な接着性を有し、且つ、金属配線部１２に導通する電流を絶縁可能とする機能を有する樹脂等からなる層である。絶縁層１３を形成する材料は本発明の効果を適切に奏するものであれば特に制限はされず、例えば、太陽電池モジュール用の封止材シートの形成に用いられているＥＶＡ、アイオノマー、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、シリコン樹脂、ポリウレタン、等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。又、熱可塑性樹脂に架橋剤等を含有させた樹脂からなる層であってもよい。更に、２液硬化型等の透明接着剤により形成される樹脂層であってもよい。又、例えば、後述する封止材に用いられる封止材組成物と同一のものであってもよい。尚、後述するが、一度、透明融雪シート１０を製造した後に、各部材を一体成形し、融雪機能付太陽電池モジュールを製造する場合には、絶縁層１３の形成は、ポリエチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３７】
これらの樹脂等からなる絶縁層であれば、透明受光面基板２等の他の基板と良好な接着性を有し、且つ、金属配線部１２に導通する電流が絶縁可能とする機能を有する絶縁層とすることができる。
【００３８】
しかしながら、ＥＶＡは、長期間の使用に伴って徐々に分解する傾向があり、金属配線部１２に影響を与える酢酸ガスを発生させたりする可能性があるため好ましくない。一方、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、金属配線部１２に影響を与える酢酸ガスを発生させることはなく、酢酸ガスによる影響を受けることはない。更に、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、低密度であるために結晶性自体が低く、シート状に加工した際の透明性に優れる。そのため、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含有した樹脂により形成された絶縁層を備えた透明融雪シートであれば、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪シート１０で失われる光を極力軽減することができる。
【００３９】
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を含有した樹脂とは、密度０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の低密度ポリエチレン系樹脂が全樹脂成分中６０％以上含有される樹脂、好ましくは、密度０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の低密度ポリエチレン系樹脂が全樹脂成分中８０％以上含有される樹脂を例示することができる。
【００４０】
なお、低密度ポリエチレン系樹脂は、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いることが好ましい。直鎖低密度ポリエチレンはエチレンとα−オレフィンとの共重合体であり、その密度が０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の範囲内、好ましくは０．９００ｇ／ｃｍ３以下の範囲内、より好ましくは０．８７０ｇ／ｃｍ３以上０．８９０ｇ／ｃｍ３以下の範囲である。この範囲であれば、シート加工性を維持しつつ良好な柔軟性を付与することができる。そのため絶縁層と接触して配置された金属配線部１２の埋まり込み性は高くすることができ、且つ、端面からの水分の浸入を抑えることができる。
【００４１】
又、絶縁層１３に２液タイプ等の透明接着剤により形成される樹脂層を用いる場合には、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤により形成される樹脂層を挙げることができる。この場合、絶縁層１３の形成は、従来公知のドライラミネート法や、押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によることもできる。透明接着剤により形成される樹脂層を用いることにより、透明受光面基板２等の他の基板と良好な接着性を有する絶縁層１３とすることができる。又、透明接着剤により形成される樹脂層を用いることにより、絶縁層１３の厚さが極めて薄くした状態で形成可能であるため、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することが可能となる。
【００４２】
本実施形態に関する絶縁層１３のレーザーフラッシュ法に基づき測定された２５℃における熱伝導率は０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましく、０．１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが更に好ましい。絶縁層１３の熱伝導率は０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることで、金属配線部１２から発生した熱を効率よく透明融雪シート１０の受光面側の表面に伝えることができる。そのため、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することが可能となる。絶縁層１３の熱伝導率を０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下とすることで金属配線部から発生した熱を外部に逃がすことなく、太陽電池モジュールの受光面側の表面等に熱を伝えることができる。尚、レーザーフラッシュ法に基づく熱伝導率の測定はレーザーフラッシュ法熱定数測定装置（真空理工社製「ＴＣ−７０００」）等を用いることにより測定することができる。
【００４３】
本実施形態に関する絶縁層１３のＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に基づき絶縁層１３の受光面側から測定されたヘイズ値は、０％以上１０％以下であることが好ましく、０％以上５％以下であることがより好ましく、０％以上３％以下であることが更に好ましい。また、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることも好ましい態様であり、７０％以上であることもより好ましく、７５％以上であることも更に好ましい。ヘイズ値が１０％以下である絶縁層を備えた透明融雪シートであれば、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪シート１０で失われる光を極力軽減することができる。
【００４４】
本実施形態に関する絶縁層の厚さは１０μｍ以上５００μｍ以下とすることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下とすることがより好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下とすることが更に好ましい。絶縁層の厚さを１０μｍ以上とすることで、透明融雪シート１０の耐久性を向上させることができる。融雪機構の厚さを５００μｍ以下とすることで、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することが可能となる。
【００４５】
（その他の成分）
本実施形態に係る絶縁層１３には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、本実施形態に係る絶縁層に耐候性を付与するための耐候性マスターバッチ、各種フィラー、架橋剤、架橋助剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の成分が例示される。これらの含有量は、その粒子形状、密度等により異なるものではあるが、それぞれ絶縁層の全樹脂成分中に０．００１質量％以上５質量％以下の範囲内であることが好ましい。これらの添加剤を含むことにより、本実施形態に係る透明融雪シートを長期に亘って安定した機械強度や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。特に、紫外線吸収剤及び／又は波長変換剤を含有することにより、本実施形態に係る絶縁層１３の非受光面側に配置される太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減することができる。
【００４６】
紫外線吸収剤は、紫外線を吸収するための有機系の紫外線吸収剤であり、具体的には、波長３４０ｎｍから４００ｎｍの間に吸収極大を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤又はトリアジン系紫外線吸収剤を好ましく用いることができる。これによって、４００ｎｍを超える光線を有効に取り込めるので発電量を低下させることなく、絶縁層１３の非受光面側に配置される太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減することができる。好ましくは、波長３５０ｎｍから４００ｎｍの間に吸収極大を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤又はトリアジン系紫外線吸収剤である。このようなベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤又はトリアジン系紫外線吸収剤として、具体的には、いずれも商品名で、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）３２６（最大吸収波長３５３ｎｍ）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）２３４（最大吸収波長３４３ｎｍ）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）３２９（最大吸収波長３４３ｎｍ）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）４７９、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１５７７又は、ＫＥＭＩＳＯＲＢ（登録商標）１０２が好ましく用いられ、なかでもＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）３２６（最大吸収波長３５３ｎｍ）が特に好ましく用いられる。
【００４７】
波長変換剤とは、紫外線を可視光に変換させる有機系の紫外線吸収剤を例示することができ、絶縁層１３の非受光面側に配置される太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減し、太陽電池素子における太陽光の利用効率を高めることができる。波長変換剤は、従来公知の波長変換剤を特に限定なく用いることもできる。具体的には、ピラジン誘導体、ピリジン誘導体、トリアゾール誘導体、ナフトラクタム誘導体、ナフタルイミド誘導体、ベンゾキサゾイル誘導体、クマリン誘導体、スチレンビフェニル誘導体、ピラゾロン誘導体、ビス（トリアジニルアミノ）スチルベンジスルホン酸誘導体、ビススチリルビフェニル誘導体、ビスベンゾオキサゾリルチオフェン誘導体、ペリレン誘導体、ピレン誘導体、ペンタセン誘導体、フルオレセン誘導体、ローダミン誘導体、アクリジン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、フラボン誘導体等が挙げられる。これらのうち、特に、ピラジン、ピリジン、トリアゾール、ナフトラクタム、ナフタルイミドのうちいずれか一の誘導体又はそれらの混合物を好ましく用いることができる。
【００４８】
（樹脂基材）
透明融雪シート１０を構成する樹脂基材１１は、樹脂フィルム等からなり透明性を有する樹脂基材であることが好ましい。具体的には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に基づき樹脂基材１１の受光面側から測定されたヘイズ値が、０％以上１０％以下であることが好ましく、０％以上５％以下であることがより好ましく、０％以上３％以下であることが更に好ましい。また、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることも好ましい態様であり、７０％以上であることもより好ましく、７５％以上であることも更に好ましい。ヘイズ値が１０％以下である樹脂基材１１を備えた透明融雪シート１０であれば、透明受光面基板２から入射された光が透明融雪シート１０で失われる光を極力軽減することができる。
【００４９】
透明融雪シート１０を構成する樹脂基材１１は、好ましい例としては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、非晶ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等を挙げることができる。中でも、アニール処理等の耐熱性向上処理を施すことによって耐熱性と寸法安定性を向上させたポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を特に好ましく用いることができる。尚、透明性の観点から、樹脂基材１１にはフィラーは含有されていないことが好ましい。
【００５０】
樹脂基材１１の厚さは、特に限定されないが、耐熱性及び絶縁性を有するものであること、及び、製造コストのバランスとの観点から、３０μｍ以上２００μｍ以下、好ましくは、５０μｍ以上１２５μｍ以下であることが好ましい。又、ロール・トゥ・ロール方式による製造を行う場合の生産性を良好に維持する観点からも上記厚さ範囲であることが好ましい。
【００５１】
又、上記の絶縁層に含有される紫外線吸収剤及び／又は波長変換剤を樹脂基材１１に、含有されることにより、本実施形態に係る樹脂基材１１の非受光面側に配置される太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減することができる。
【００５２】
［接着層］
本実施形態に関する接着層７とは、透明受光面基板２の受光面側の表面に形成される層であり、透明受光面基板２と透明融雪シート１０とを接着する機能を有する層である。本実施形態に関する接着層７は、透明受光面基板２と透明融雪シート１０とを接着可能な層であって、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側から入射された光が接着層７で極力失われない程度の透明度を有する接着層であることが好ましい。
【００５３】
そのような、接着層としては、例えば、２液硬化型等の透明接着剤により形成される樹脂層を例示することができる。２液タイプ等の透明接着剤により形成される樹脂層を用いる場合には、ウレタン系、エポキシ系等の主剤と硬化剤とからなる２液硬化型のドライラミネート接着剤により形成される樹脂層を挙げることができる。この場合、接着層７の形成は、従来公知のドライラミネート法押出しコートラミネート法や、その応用形態であるサンドイッチラミネート法によることもできる。
【００５４】
又、接着層は、降雪する季節にのみ透明融雪シート１０を透明受光面基板２の受光面側の表面に接着することにより装着可能とし、降雪しない季節のときに、透明融雪シート１０を透明受光面基板２から脱着可能となるような、いわゆるリワーク性（本明細書において、単に接着層のリワーク性と表記する。）を有する接着層であってもよい。本実施形態に関する透明融雪シート１０は透明融雪シートの表面側から測定されたヘイズ値が０％以上２０％以下と透明度の高い透明融雪シートではあるが、樹脂基材の受光面側の表面には透光性を有しない金属配線部が形成されているため、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側から入射された光は透明融雪シート１０において、ある程度は吸収されることとなる。そのため、降雪しない季節のときに、透明融雪シート１０を透明受光面基板２から剥離可能となるように、リワーク性を有する接着層とすることが好ましい。
【００５５】
本実施形態の融雪機能付太陽電池モジュール１は、透明受光面基板２の受光面側の表面に透明融雪シート１０が配置されているため、接着層７がリワーク性を有するような構成であることにより、透明融雪シート１０を脱着可能とすることができる。そのため、季節ごとに自由に透明融雪シート１０を脱着及び装着することができる。又、透明融雪シート１０が破損した場合であっても未使用の透明融雪シート１０と交換することもできる。
【００５６】
従来の融雪機能付太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの内部にヒーターを配置するような構成であったため、自由に脱着及び装着することができないものであった。本実施形態の融雪機能付太陽電池モジュール１は、透明融雪シート１０を透明受光面基板２から剥離可能となるように、リワーク性を有する接着層とすることにより、融雪機能付太陽電池モジュールの用途等に応じて自由に透明融雪シート１０を脱着及び装着することができる。
【００５７】
リワーク性を有する接着層７とするためには、例えば従来公知のアクリル系、ゴム系、シリコン系の粘着剤又はそれを用いた粘着テープを接着層７とすることにより実現することができる。透明性、耐久性の観点から、アクリル系の粘着剤又はそれを用いた粘着テープが好ましい。アクリル系の粘着剤としては、例えば、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、２−エチルヘキシルアクリレート等の低Ｔｇモノマーを主モノマーとし、アクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、アクリロニトリル等の官能基モノマーと共重合することで得られたアクリル共重合体をイソシアネート系、メラミン系、エポキシ系、ウレタン系等の架橋剤にて架橋することにより得ることができる。また、必要に応じて各種の熱可塑性樹脂を用いることによってもリワーク性を実現することができる。
【００５８】
又、上記の絶縁層に含有される紫外線吸収剤及び／又は波長変換剤を接着層７に、含有されることにより、本実施形態に係る接着層７の非受光面側に配置される太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減することができる。
【００５９】
接着層７は、透明性を有することが好ましい。具体的には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に基づき接着層７の受光面側から測定されたヘイズ値が、０％以上１０％以下であることが好ましく、０％以上５％以下であることがより好ましく、０％以上３％以下であることが更に好ましい。また、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることも好ましい態様であり、７０％以上であることもより好ましく、７５％以上であることも更に好ましい。ヘイズ値が１０％以下である接着層７を備えた融雪機能付太陽電池モジュール１であれば、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側から入射された光が接着層７で失われる光を極力軽減することができる。
【００６０】
［保護樹脂層］
本実施形態に関する保護樹脂層１４とは、絶縁層１３の受光面側の表面に積層される樹脂層であり、主に融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側の最表面に配置される樹脂層である。
【００６１】
保護樹脂層１４の厚さは、特に制限はされないが、０．５μｍ以上２０００μｍ以下、好ましくは、１．０μｍ以上１５００μｍ以下を挙げることができる。
【００６２】
又、主に融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側の最表面に配置される保護樹脂層１４の表面の雪が融雪した水滴が付着したままの状態が長時間続くことにより、保護樹脂層１４が汚れ、保護樹脂層１４から入射される光が失われ、太陽電池モジュールの発電電力が減少する場合がある。そのため、透明受光面基板の受光面側の表面に水の接触角が９０度以上好ましくは１２０度以上であることが好ましい。
【００６３】
例えば、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等のフッ素系樹脂フィルムや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂の表面に更にコーティング又はラミネートによりフッ素系樹脂を積層した樹脂シート等を挙げることができる。尚、接触角の測定は、例えばＪＩＳ  Ｒ３２５７に準拠した静滴法による濡れ性試験方法を用いることで測定することができる。測定装置としては、例えば、協和界面化学社製の接触角計（製品名「ＤＭ５００」）を用いることができる。
【００６４】
又、主に融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側の最表面に配置される保護樹脂層１４の屈折率は、できるだけ空気の屈折率である１に近い樹脂を用いることが好ましい。保護樹脂層１４の表面において反射する光を軽減することができる。そのため、上記の樹脂の中でもフッ素系樹脂フィルムを用いることが特に好ましい。例えば、ＰＦＡの屈折率は、１．３５程度であり、ＥＴＦＥの屈折率は、１．４０程度であるため好ましい。尚、屈折率はＪＩＳ  Ｋ  ７１４２：２００８に基づき測定された屈折率を挙げることができる。
【００６５】
又、上記の絶縁層に含有される紫外線吸収剤及び／又は波長変換剤を保護樹脂層１４に、含有されることにより、本実施形態に係る保護樹脂層１４の非受光面側に配置される太陽電池素子等に入射される紫外線を軽減することができる。
【００６６】
保護樹脂層１４は、透明性を有することが好ましい。具体的には、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に基づき保護樹脂層１４の受光面側から測定されたヘイズ値が、０％以上１０％以下であることが好ましく、０％以上５％以下であることがより好ましく、０％以上３％以下であることが更に好ましい。また、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることも好ましい態様であり、７０％以上であることもより好ましく、７５％以上であることも更に好ましい。ヘイズ値が１０％以下である保護樹脂層１４を備えた融雪機能付太陽電池モジュール１であれば、融雪機能付太陽電池モジュール１の受光面側から入射された光が保護樹脂層１４で失われる光を極力軽減することができる。
【００６７】
［透明受光面基板］
本実施形態に関する透明受光面基板２とは、融雪機能付太陽電池モジュール１の太陽電池素子４の受光面側であって、透明融雪シート１０の非受光面側に配置される透明基板である。透明受光面基板の材料は、本発明の効果を奏する透明基板であれば特に制限はされず、ガラス板を好ましく用いることができる。
【００６８】
透明受光面基板２の厚さは、特に制限はされず例えば、２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下程度の厚みを挙げることができる。透明受光面基板２の形状は、例えば板状の形状の透明受光面基板を例示することができる。
【００６９】
尚、本実施形態に関する透明受光面基板２における「透明」とは、透明融雪機構の受光面側から測定した、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１における全光線透過率が６０％以上であることを意味し、好ましくはＪＩＳ  Ｋ  ７１３６におけるヘイズ値が０％以上２０％以下であることである。全光線透過率は７０％以上であることがより好ましく、７５％以上であることが更に好ましい。全光線透過率が６０％以上である透明受光面基板２を備えた透明融雪機構であれば、透明受光面基板２から入射された光が透明受光面基板２で失われる光を極力軽減することができる。尚、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６におけるヘイズ値が０％以上２０％以下であることも好ましく、分光透過率測定器による可視光の４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の分光透過率の平均値が６０％以上であることも好ましい。
【００７０】
［太陽電池素子］
本実施形態に関する太陽電池素子４は、受光することにより発電電力が得られる太陽電池素子であれば、特に制限はされず、例えば、アモルファスシリコン型の太陽電池素子、結晶型シリコン型の太陽電池素子、カルコパイライト系の化合物等を用いてなる薄膜型の太陽電池素子を挙げることができる。
【００７１】
［封止材シート］
本実施形態に関する太陽電池モジュール用の封止材は、従来公知の封止材を用いることができる。例えば、所定の封止材組成物を、従来公知の方法で成型加工して得られ、シート状又はフィルム状とした封止材を挙げることができる。なお、本発明におけるシート状とはフィルム状も含む意味であり両者に差はない。
【００７２】
封止材組成物としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＭＡ）、アイオノマー樹脂等のエチレン共重合体樹脂や、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度（ＬＬＤＰＥ）等のポリエチレン系樹脂を挙げることができる。
【００７３】
封止材組成物のシート化は、通常の熱可塑性樹脂において用いられる成形法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形等の各種成形法により行われる。こうして、封止材組成物をシート化することにより、本発明の封止材として、封止材組成物をシート化してなる単層又は多層のシートである封止材が得られる。
【００７４】
封止材は、単層シートであってもよく、多層シートであってもよい。多層シートの場合、透明融雪シート１０の樹脂基材１１及び／又は裏面保護シート６との密着性を向上させるために、各シートとの界面側である最外層に、シラン変性ポリエチレン系樹脂を封止材組成物からなる密着強化層が配置されていてもよい。
【００７５】
［裏面保護シート］
本実施形態に関する裏面保護シート６は、従来公知の封止材を用いることができる。例えば、ＰＥＴフィルム又はフッ素系樹脂フィルムを含む樹脂を挙げることができる。ＰＥＴは、透明ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の他、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に酸化チタン等の白色顔料を包含させた白色ＰＥＴや変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）等の表面に更にコーティング又はラミネートにより耐侯性樹脂を積層した樹脂シート、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート（ＨＲ−ＰＥＴ）も含まれる。なかでも、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート（ＨＲ−ＰＥＴ）であることが好ましく、耐加水分解性ポリエチレンテレフタレートとしては、例えば、東洋紡社製シャインビーム（耐加水分解性ポリエステルフィルム）等を挙げることができる。
【００７６】
フッ素系樹脂等の樹脂フィルムとしては、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等を例示することができる。
【００７７】
［融雪機能付太陽電池モジュールの製造方法］
融雪機能付太陽電池モジュールの製造方法１は、特に限定はされるものではないが、例えば以下の方法で製造することができる。まず、金属箔等の金属シートと樹脂基材とを接着剤を介して積層させ、エッチングにより金属板から金属配線部１２を形成させることにより、金属配線部１２が形成された樹脂基材１１を製造する。
【００７８】
そして、通常の熱可塑性樹脂において通常用いられる成形法である溶融押出機による押出しにより絶縁層となるシートを製造する。そして、保護樹脂層となるシートと絶縁層となるシートと金属配線部１２が形成された樹脂基材１１とを順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、透明融雪シートを製造する。尚、絶縁層１３は、ドライラミネート接着剤により形成される樹脂層であってもよい。
【００７９】
そして、入射光の受光面側から、透明受光面基板２、受光面側封止材３、太陽電池素子４、非受光面側封止材５、及び、裏面保護シート６が、を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体し、太陽電池モジュールを製造し、その後、太陽電池モジュールの透明受光面基板２の受光面側の表面に、接着層を介して透明融雪シート１０を接着する。
【００８０】
［積層シートの装着施行方法］
太陽電池モジュールの受光面側の表面に上記実施形態の透明融雪シート（積層シート）を装着（配置）する太陽電池モジュールにおける積層シートの装着施行方法について説明する。太陽電池モジュールの透明受光面基板の受光面側の表面に、接着層を介して透明融雪シートを装着（配置）する際に、接着層を必要に応じて積層シートを太陽電池モジュールの受光面側の表面から脱着及び装着可能なリワーク性を有する接着層とすることにより、上述するように季節ごとに自由に透明融雪シート１０を脱着及び装着が可能である。
【００８１】
以上、本発明の融雪機能付太陽電池モジュールは、より小さい消費電力により太陽電池モジュールの受光面側の表面の着雪を防止し、又は太陽電池モジュールの受光面側の表面に着雪した雪を融雪することを可能とする融雪機能を備える融雪機能付太陽電池モジュールである。
【符号の説明】
【００８２】
１    融雪機能付太陽電池モジュール
２    透明受光面基板
３    受光面側封止材
４    太陽電池素子
５    非受光面側封止材
６    裏面保護シート
７    接着層
１０  透明融雪シート
１１  樹脂基材
１２  金属配線部
１３  絶縁層
１４  保護樹脂層
【図１】
2017153196.tif 000003
【図２】
2017153196.tif 000004