(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽電池モジュール変換効率および信頼性の高い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は、カバーガラス１７と、受光面側封止材１６と、配線シート１３の一方の面に光電変換素子１４を載置した光電変換装置１５と、バックシート１０と、を有する太陽電池モジュールであって、バックシート１０は、接着層１１の上にさらにプライマー１２を有しており、接着層１１は白色に着色されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明受光面基板と、受光面側封止材と、配線シートの一方の面に光電変換素子を載置した光電変換装置と、バックシートとを有する太陽電池モジュールであって、
前記配線シートと前記バックシートとは、白色の接着層を介して接着さ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】
前記接着層は、オレフィン系の樹脂に顔料あるいは染料を混合したものである請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
前記接着層の厚さは、３０μｍから３００μｍである請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール
【請求項４】
前記バックシートの前記接着層と前記配線シートとの間にプライマーが配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記透明受光面基板と、前記接着層又は前記プライマーが、太陽電池モジュールの周縁部において接触していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギを直接電気エネルギに変換する光電変換装置は、近年、特に地球環境問題の観点からエネルギ源としての期待が急速に高まっている。光電変換装置は屋外で使用することが多く、強度、耐湿性等を確保するために封止し太陽電池モジュールとすることが一般的である。
【０００３】
図７は特許文献１の裏面電極型太陽電池モジュールを構成する部材が積層された状態を示す断面図である。また、図８は、特許文献１の裏面電極型太陽電池モジュールを示す断面図である。透明基板１０１上にＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂からなる第１の封止材であるシート状の封止材１０２ａが配置される。裏面電極型太陽電池セル１０３と封止材１０２ａとが接するように、封止材１０２ａ上に裏面電極型太陽電池セル１０３と配線シート１０４からなる裏面電極型太陽電池ストリング１０５が配置される。裏面電極型太陽電池ストリング１０５上にシート状のＥＶＡ樹脂からなる第２の封止材である封止材１０２ｂが配置される。封止材１０２ｂ上に裏面保護シート１０６が配置される。
【０００４】
次に、封止材１０２ａが裏面電極型太陽電池ストリング１０５の裏面電極型太陽電池セル１０３に圧着されるとともに、封止材１０２ｂが裏面電極型太陽電池ストリング１０５の配線シート１０４に圧着された状態で加熱処理されることによって、封止材１０２ａと封止材１０２ｂとが一体化された状態で硬化される。
【０００５】
具体的には、圧着および加熱処理は、たとえば、真空圧着および加熱処理が可能なラミネータ装置を用いて行なわれる。ラミネータ装置により加熱されつつ加圧されることによって、封止材１０２ａおよび封止材１０２ｂは、熱変形され、かつ、熱硬化される。封止材１０２ａと封止材１０２ｂとが一体化されて封止材１０２となることにより、封止材１０２中に裏面電極型太陽電池ストリング１０５が包み込まれるように封止される。
【０００６】
その結果、図８に示すように、封止材１０２ａと封止材１０２ｂとが一体化されてなる封止材１０２中に、裏面電極型太陽電池ストリング１０５が封止されてなる裏面電極型太陽電池モジュール本体１００が作製される。
【０００７】
上述の課題を解決する手段として、裏面電極型地太陽電池ストリングを構成する配線シートとバックシートとを接着層を介して貼り付けた構造が、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２３３０１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７７１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、光電変換装置の普及を促進するために耐湿性を維持しながら、さらに太陽電池モジュールの変換効率の向上およびコストダウンを図ることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の太陽電池モジュールは、透明受光面基板と受光面側封止材と配線シートの一方の面に光電変換素子を載置した光電変換装置とバックシートとを有する太陽電池モジュールであって、配線シートとバックシートとは、白色の接着層を介して接着されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、高い耐湿性を有し、モジュール変換効率の高い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】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態である太陽電池モジュールを構成する部材を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態である太陽電池モジュール本体および太陽電池モジュールを示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態である太陽電池モジュールを構成する部材を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態である太陽電池モジュール本体および太陽電池モジュールを示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態である太陽電池モジュールを構成する部材を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態である太陽電池モジュール本体を示す断面図である。
【図７】従来の太陽電池モジュールを構成する部材を示す断面図である。
【図８】従来の太陽電池モジュール本体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る説明する。以下の説明では同一
で、それらについて詳細な説明は繰り返さない。
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態である太陽電池モジュールの構成する部材を示す断面図である。バックシート１０は、アルミニウム箔の両面をＰＥＴ樹脂でラミネートしたものを用いた。バックシート１０は積層構造のものに限定されるものではなく、ＰＥＴ樹脂等の単層フィルムを用いても良い。また、バックシート１０上には、接着剤が１２０μｍ程度塗布されて接着層１1が形成されている。接着剤としては、オレフィン系接着剤を
使用する。オレフィン系接着剤はＥＶＡなどの封止材に比べ、防湿性に優れている。他にエポキシ系、ウレタン系樹脂などが使用可能である。また、接着層１1の厚みは３０μｍ
から３００μｍが好ましい。接着層１１は白色に着色するために、着色顔料が添加されている。着色材料としては、無機顔料、有機顔料等、様々な着色顔料が使用できる。本実施例では、白色顔料として酸化チタンを使用した。平均粒形としては、０．１〜１μm程度
が好ましい。
【００１４】
本実施の形態においては、バックシート１０上に形成した接着層１１の上にさらにプライマー１２を形成した。プライマー１２は配置しなくてもよいが、接着層１１上にプライマー１２を配置することにより、より高い接着強度を確保することができる。
接着層１1を形成したバックシート１０上に光電変換装置１５を載置する。光電変換装置
１５は、配線シート１３上に光電変換素子１４を配置したものである。配線シート１３は、その上に戴置された複数の光電変換素子１４を電気的に接続するものであり、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂シート上に銅箔をパターニングした配線を配置したものである。光電変換素子１４は、シリコン基板の受光面と反対側にｎ電極およびｐ
電極を配置した裏面電極型の光電変換素子である。ｎ電極およびｐ電極は配線シート１３の配線とはんだなどで電気的に接続される。
【００１５】
光電変換装置１５上にＥＶＡやオレフィン系樹脂などの樹脂シートで形成された受光面側封止材１６を戴置する。受光面側封止材１６の厚みは一般的に４００μｍ以上である。さらに、受光面側封止材１６上に太陽電池モジュールの受光面を形成する透明受光面基板であるカバーガラス１７を重ねる。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施の形態である太陽電池モジュール本体および太陽電池モジュールを示す断面図である。図１のように積層した各部材をラミネータ装置で加熱真空圧着処理することにより、図２（ａ）に示される太陽電池モジュール本体２を得ることができる。
【００１７】
受光面側封止材１６は、ラミネート工程において、ラミネータ装置で加熱真空圧着される際にカバーガラス１７の裏面全面と接着される。また、光電変換装置１５の受光面側にある凹凸に合わせて変形し、光電変換装置１５の上面および側面と隙間なく接着される。光電変換装置の受光面側を覆う封止樹脂である受光面側封止材１６は、光電変換装置の受光面側の凹凸に合わせて変形できるように、ラミネート工程で柔軟に変形しやすく、また、凹部に充填される樹脂を確保するだけの厚みがあること好ましい。したがって、光電変換装置の受光面側を覆う封止樹脂は、厚みは４００μｍ以上の封止材を用いることが好ましい。
【００１８】
光電変換装置１５を構成する配線シート１３の受光面と反対側の面である裏面は、接着層１1を介してバックシート１０に接着されている。太陽電池モジュールに入射し光電変
換装置で吸収されなかった光は白色面で光が反射されるので、バックシート１０の白色ＰＥＴ面で反射する場合と、白色接着層１１面で反射する場合を比較すると、白色ＰＥＴ面で反射した場合は、接着層１１を透過して反射するため、接着層１１における光吸収損失が発生する。そのため白色の接着層１１面で反射する方が変換効率の改善を図ることができる。
配線シート１３の裏面は、滑らかな平面であるため、接着層１1が薄くても隙間を生じる
ことなくバックシート１０に接着することができる。また、接着層１1のうち配線シート
１３に接着していない周辺部分は、受光面側封止材１６に接着されることにより、光電変換装置１５を封止することができる。ラミネータ装置で加熱圧着されるラミネート工程において、バックシートの周辺部は、カバーガラス１７の方向に曲げられて、接着層１1を
介して受光面側封止材１６と接着される。バックシート１０は、カバーガラス１７よりもやわらかいためである。
【００１９】
上述の構造とすることにより、太陽電池モジュール本体の側面に露出するＥＶＡ樹脂を薄くすることが可能となり、防湿性の高い太陽電池モジュールを形成することができる。このような太陽電池モジュール本体を直接架台に取り付けた場合においても、防湿性を確保することができる。
【００２０】
次に、図２（ｂ）に、太陽電池モジュール本体２にフレーム１８を取り付けて形成される太陽電池モジュール１を示す。太陽電池モジュール本体２の側面は、フレーム１８に取り付けられたブチルゴムやシリコンゴムなどで形成された側面封止樹脂１９に当接して密着する。したがって、受光面側封止材１６や接着層１1の端面から水分が太陽電池モジュ
ール本体２の内部に侵入することを防いでいる。しかしながら、側面封止樹脂１９が経年変化で劣化し、水分が太陽電池モジュール本体の端面に達する場合がある。側面封止樹脂１９が劣化したとしても、本実施例の太陽電池モジュールは、バックシートと配線シートの間に受光面側封止材と同じ材料の封止材を挟む構造と比べて、水分が太陽電池モジュー
ル本体内部に侵入しにくい。接着層１１が薄く、太陽電池モジュール本体側面の面積が小さいためである。
【００２１】
また、接着層を配置せず、光電変換装置の受光面側に配置した封止材のみで封止することも考えられるが、光電変換装置を周辺部の封止材のみで固定すると、ラミネート工程で配線シートまたはバックシートの細かい凹凸によって気泡が発生する問題がある。本実施例のように接着層１1を設けることにより、接着層１1が細かい凹凸を吸収し、光電変換装置１５の裏面を接着できるので、配線シートとバックシートの間に気泡が発生する問題が生じることがなく、太陽電池モジュールの生産性を向上させることができる。
従来の太陽電池モジュールは、光電変換装置で吸収されなかった光がバックシートで反射せれていたが、本発明においては、接着層１１が白色に着色され接着層で反射されることから、従来の太陽電池モジュールよりも高いモジュール変換効率を得ることができる。周囲から光電変換素子１４に入射する光の吸収損失が小さいためである。
（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態である太陽電池モジュールを構成する部材を示す断面図である。第１の実施の形態と異なる点は、受光面側封止材２６の大きさが、カバーガラス２７、バックシート２０よりも小さく、光電変換装置２５とほぼ同じ大きさである点である。バックシート２０の上には接着層２１が配置されている。また、光電変換装置２５は配線シート２３と光電変換措置２４からなる。
【００２２】
図４は、本発明の第２の実施の形態である太陽電池モジュール本体および太陽電池モジュールを示す断面図である。図３で示した各部材をラミネータ装置で加熱真空圧着することにより、太陽電池モジュール本体を得ることができる。図４（ａ）に示される太陽電池モジュール本体の端部において、バックシート２０は、カバーガラス２７の方向に曲げられて、接着層２１を介してカバーガラス２７に接着されている。受光面側封止材２６は、カバーガラス２７に接着され、さらに光電変換装置２５の上面および側面と隙間なく接着される。本実施形態では、太陽電池モジュールの周縁部、すなわち太陽電池モジュール本体の側面において、カバーガラス２７とバックシート２０とが接着層２１を介して接触している。従って、太陽電池モジュール本体の側面に封止材が露出していないので、太陽電池モジュール本体は高い防湿性を得ることができる。
【００２３】
さらに、太陽電池モジュール本体にフレーム２８を取り付けることにより、図４（ｂ）に示される太陽電池モジュールが形成される。太陽電池モジュール本体の側面は、フレーム２８に取り付けられたブチルゴムやシリコンゴムなどで形成された側面封止樹脂２９に当接して密着する。太陽電池モジュール本体の側面においては、カバーガラス２７とバックシート２０が接着層２1を介して接触している。従って、太陽電池モジュール本体の側
面に封止材が露出していないので、側面封止樹脂２９が経時劣化しても水分が太陽電池モジュール本体内部に侵入しにくく、防湿性をさらに高めることができる。
【００２４】
本実施の形態の構造とすることにより、実施の形態１に開示した構造と比較して、より太陽電池モジュールの変換効率を向上させることが可能となる。白色に着色された接着層２１が受面側にあるカバーガラス２７と直接接触する構造であるため、太陽電池モジュール本体の側面側から反射した光の吸収損失が小さく、光電変換素子に入射する光量が多いためである。
（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態である太陽電池モジュールの構成を示す太陽電池モジュールを構成する部材を示す断面図である。第１の実施の形態と異なる点は、バックシート３０を構成する部材の色である。バックシート３０は、ＰＥＴ樹脂３０１とアルミニウム箔３０２とＰＥＴ樹脂３０２の３層からなり、ＰＥＴ樹脂３０２は透明である。ＰＥＴ樹脂３０２の上に、白色の接着層３１が配置されている。透明のＰＥＴ樹脂は白色のＰＥ
Ｔ樹脂よりも安価であるため、よりコストダウンを図ることが可能となる。
白色の接着層３１を用いているため、バックシート３０を構成する部材の中で最も受光面側に位置するＰＥＴ樹脂３０３として透明な部材を用いた場合でも、第１の実施の形態と同等の高い太陽電池モジュール変換効率を得ることができる。
（実施の形態４）
図６は、本発明の第４の実施の形態である太陽電池モジュール本体の断面図である。第１の実施の形態と異なる点は、光電変換素子４４を配置した配線シート４３が、太陽電池モジュール本体のほぼ中央部分で分離された分離溝４３１を有している点である。配線シート４３が分離されている部分では、受面側封止材４６とプライマー４２が接している。プライマー４２は、バックシート４０上に形成された白色の接着層４１の上に配置された層である。
【００２５】
配線シート４３が分離された分離溝４３１においては、太陽電池モジュールに入射した光が配線シート４３で吸収されることなく、白色の接着層４１に到達し反射するため、反射光量が大きくなる。よって、光電変換素子４４に入射する光量も増え、太陽電池モジュール変換効率が向上することとなる。このような分離溝４３１は、１本に限定されるものではなく、太陽電池モジュール内に複数本あっても良いことはいうまでもない。
【００２６】
今回開示された実施の形態は、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説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。
【符号の説明】
【００２７】
１  太陽電池モジュール
２  太陽電池モジュール本体
１０、２０、３０、４０  バックシート
１1、２１、３１、４１  接着層
１２、４２  プライマー
１３、２３、４３  配線シート
１４、２４、４４  光電変換素子
１５、２５、４６  光電変換装置
１６、２６  受光面側封止材
１７、２７  カバーガラス
１８、２８  フレーム
１９、２９  側面封止樹脂
３０１、３０３  ＰＥＴ樹脂
３０２  アルミニウム箔
４３１  分離溝
【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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