(57)【要約】【課題】耐衝撃性が高く、光電変換部の固定効果が高い太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することができる【解決手段】太陽電池モジュール１００は、樹脂基板２０と、第１樹脂層３０と、光電変換部１０と、第２樹脂層４０と、を備える。第１樹脂層３０は樹脂基板２０下に配置される。光電変換部１０は第１樹脂層３０下に配置される。第２樹脂層４０は、第１樹脂層３０下に配置され、かつ、第１樹脂層３０を貫通して又は外側から覆って、樹脂基板２０と接着して配置される。第１樹脂層３０の引張弾性率は樹脂基板２０及び第２樹脂層４０の引張弾性率より小さい。【選択図】図１
2017216425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂基板と、
前記樹脂基板下に配置された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層下に配置された光電変換部と、
前記第１樹脂層下に配置され、かつ、前記第１樹脂層を貫通して又は外側から覆って、前記樹脂基板と接着して配置された第２樹脂層と、を備え、
前記第１樹脂層の引張弾性率は前記樹脂基板及び前記第２樹脂層の引張弾性率より小さいことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第２樹脂層は、平面視における前記第１樹脂層の少なくとも一方向の縁全体を外側から覆って、前記樹脂基板と接着して配置され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】
前記第２樹脂層は、平面視における前記第１樹脂層の外周を全て囲んで、前記樹脂基板と接着して配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記第２樹脂層は、前記第１樹脂層を貫通して、かつ、平面視における前記第１樹脂層の外周を全て囲んで、前記樹脂基板と接着して配置され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５】
前記光電変換部は前記第２樹脂層上に配置され、
前記第２樹脂層は、２以上の前記光電変換部の平面視におけるそれぞれの外周を全て囲い、かつ、前記樹脂基板と接着して配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記第１樹脂層下かつ前記第２樹脂層上に配置される第３樹脂層をさらに備え、
前記光電変換部は、前記第３樹脂層下かつ前記第２樹脂層上に配置され、
前記第３樹脂層の引張弾性率は、前記第２樹脂層の引張弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記第２樹脂層下に配置される第４樹脂層をさらに備え、
前記光電変換部は、前記第２樹脂層下かつ前記第４樹脂層上に配置され、
前記第２樹脂層の引張弾性率は、前記第４樹脂層の引張弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
前記樹脂基板はポリカーボネートを含有し、
前記第１樹脂層はシリコーンゲル、アクリルゲル及びウレタンゲルからなる群より選択される少なくとも１つを含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記第２樹脂層の水蒸気透過度は、前記１樹脂層の水蒸気透過度よりも小さい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】
樹脂基板と、
前記樹脂基板下に配置された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層下に配置された光電変換部と、
前記第１樹脂層下に配置され、かつ、平面視における前記第１樹脂層の外周を全て囲んで、前記樹脂基板と接着して配置された第２樹脂層と、を備え、
前記第１樹脂層の引張弾性率は前記樹脂基板及び前記第２樹脂層の引張弾性率より小さい太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第２樹脂層の上又は下に、平面視で前記第２樹脂層よりも面積が小さい前記第１樹脂層を積層し、前記樹脂基板と前記第２樹脂層を接着する工程を有す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及びその製造方法に関する。詳細には、本発明は、樹脂基板を使用した太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールの基板として通常ガラス基板が用いられているが、近年、太陽電池モジュールの軽量化のため、ガラス基板に代わり樹脂基板が用いられるようになってきている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基材層の主成分をポリカーボネートとした太陽電池モジュール用フロントシートが開示されている。そして、このような構成とすることにより、軽量で、高い耐衝撃性を有する太陽電池モジュール用フロントシートを実現させている。
【０００４】
また、特許文献１では、太陽電池セルを保護するため、エチレン−酢酸ビニル系樹脂などの合成樹脂の封止材により形成された充填剤層が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４５８０７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、樹脂基板はガラス基板に比べて硬度が小さいため、ヒョウ等の衝突物が樹脂基板に衝突すると、樹脂基板がたわみ、たわんだ部分に衝突物がさらに衝突する結果、局所的な荷重が生じやすくなる。そして、局所的な荷重が樹脂基板及び封止材を介して太陽電池セルに伝わり、太陽電池セルを破壊してしまうおそれがあった。そのため、耐衝撃性の高い太陽電池セルが求められていた。
【０００７】
一方、耐衝撃性を改善するため、封止材として引張弾性率の小さい材料などを用いた場合、引張弾性率の小さい材料が衝撃を吸収して、光電変換部へ衝撃が加わることを抑制することができる。しかしながら、引張弾性率の小さい材料は、輸送時の振動や、高温環境下での保管などの影響で変形しやすく、樹脂基板に対する光電変換部の剥離や位置ずれが生ずる可能性があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、耐衝撃性が高く、光電変換部の固定効果が高い太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第一の態様に係る太陽電池モジュールは、樹脂基板と、第１樹脂層と、光電変換部と、第２樹脂層と、を備える。第１樹脂層は樹脂基板下に配置される。光電変換部は第１樹脂層下に配置される。第２樹脂層は、第１樹脂層下に配置され、かつ、第１樹脂層を貫通して又は外側から覆って、樹脂基板と接着して配置される。第１樹脂層の引張弾性率は樹脂基板及び第２樹脂層の引張弾性率より小さい。
【００１０】
本発明の第二の態様に係る太陽電池モジュールの製造方法は、樹脂基板と、第１樹脂層と、光電変換部と、第２樹脂層と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法である。第１樹脂層は樹脂基板下に配置される。光電変換部は第１樹脂層下に配置される。第２樹脂層は、第１樹脂層下に配置され、かつ、平面視における第１樹脂層の外周を全て囲んで、樹脂基板と接着して配置される。第１樹脂層の引張弾性率は樹脂基板及び第２樹脂層の引張弾性率より小さい。そして、太陽電池モジュールの製造方法は、第２樹脂層の上又は下に、平面視で第２樹脂層よりも面積が小さい第１樹脂層を積層し、樹脂基板と第２樹脂層を接着する工程を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐衝撃性が高く、光電変換部の固定効果が高い太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。
【図２】図１の太陽電池モジュールから樹脂基板及び第１樹脂層を取り除いた上面図である。
【図３】太陽電池モジュールから樹脂基板及び第１樹脂層を取り除いた他の例を示す上面図である。
【図４】太陽電池モジュールから樹脂基板及び第１樹脂層を取り除いた他の例を示す上面図である。
【図５】太陽電池モジュールから樹脂基板及び第１樹脂層を取り除いた他の例を示す上面図である。
【図６】太陽電池モジュールから樹脂基板及び第１樹脂層を取り除いた他の例を示す上面図である。
【図７】太陽電池モジュールから樹脂基板及び第１樹脂層を取り除いた他の例を示す上面図である。
【図８】太陽電池モジュールから樹脂基板及び第１樹脂層を取り除いた他の例を示す上面図である。
【図９】本実施形態に係る太陽電池モジュールの他の例を示す断面図である。
【図１０】本実施形態に係る太陽電池モジュールの他の例を示す断面図である。
【図１１】本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本実施形態に係る太陽電池モジュールについて詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。また、図面は、便宜上、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直角座標系を規定して説明しており、それぞれ矢印の方向を正の方向とする。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００の断面図の一例を示している。本実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、樹脂基板２０と、第１樹脂層３０と、光電変換部１０と、第２樹脂層４０と、を備える。第１樹脂層３０は樹脂基板２０下に配置される。光電変換部１０は第１樹脂層３０下に配置される。第２樹脂層４０は、第１樹脂層３０下に配置され、かつ、第１樹脂層３０を貫通して又は外側から覆って、樹脂基板２０と接着して配置される。隣接した光電変換部１０は接続部材１４で互いに電気的に接続することができる。第１樹脂層３０の引張弾性率は樹脂基板２０及び第２樹脂層４０の引張弾性率より小さい。
【００１５】
太陽電池モジュール１００は、例えば、耐荷重性の問題のある建物などへ用途を拡大するため、軽量化が必要とされている。そのため、太陽電池モジュール１００の受光面側の基板として、樹脂基板２０を使用することが検討されている。
【００１６】
しかし、樹脂基板２０はガラス基板と比較して軽いものの、ヒョウ等の局所的な荷重が樹脂基板２０に加わった場合に、局所的な荷重が封止材を介して光電変換部１０に伝わり、光電変換部１０を破壊してしまうおそれがあった。
【００１７】
そこで、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、樹脂基板２０と、第１樹脂層３０と、光電変換部１０と、第２樹脂層４０とを所定の配置としている。また、第１樹脂層３０の引張弾性率は樹脂基板２０及び第２樹脂層４０の引張弾性率より小さくしている。そのため、本実施形態の太陽電池モジュール１００は、局所的な荷重を第１樹脂層３０で吸収するため、太陽電池モジュール１００の耐衝撃性を高くすることができる。
【００１８】
一方、第１樹脂層３０の引張弾性率を小さくすると、第１樹脂層３０が変形しやすくなるため、太陽電池モジュール１００の積層方向（ｚ軸方向）における光電変換部１０の剥離が生じる可能性があった。また、太陽電池モジュール１００の積層方向に対して垂直方向（ｘ軸及びｙ軸方向）における光電変換部１０の位置ずれも生じる可能性があった。そのため、本実施形態においては、第２樹脂層４０は、第１樹脂層３０を貫通して又は外側から覆って、樹脂基板２０と接着して配置される。このことにより、引張弾性率の大きい第２樹脂層４０により、第１樹脂層３０が、樹脂基板２０に固定される。そのため、第１樹脂層３０に由来する剥離や位置ずれを抑制することができ、第１樹脂層３０の固定効果を高くすることができる。以下において、これらの構成要素の説明を行う。 
【００１９】
＜樹脂基板２０＞
樹脂基板２０は太陽電池モジュール１００の受光面側に配置されており、太陽電池モジュール１００の表面を保護する。本実施形態においては、便宜上、樹脂基板２０を受光面と呼び、裏面基板７０を受光面と反対側の面と呼ぶこともあるが、用途に応じてそれぞれの面の外層に他の層を設けることもできる。樹脂基板２０の形状は、太陽電池モジュール１００の表面を保護する役割を果たす限り、特に限定されず、用途に応じて円形、楕円形、矩形などの多角形とすることができる。
【００２０】
樹脂基板２０を形成する材料は特に限定されず、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる群より選択される少なくとも１つを用いることができる。これらの中でも、樹脂基板２０はポリカーボネート（ＰＣ）を含有することがより好ましい。ポリカーボネート（ＰＣ）は、耐衝撃性および透光性に優れるため、太陽電池モジュール１００の表面を保護するのに好ましい。
【００２１】
樹脂基板２０の厚みは、太陽電池モジュール１００の表面を保護する役割を果たす限り特に限定されないが、０．１ｍｍ〜１５ｍｍとすることが好ましく、０．５ｍｍ〜１０ｍｍとすることがより好ましい。このような範囲とすることによって、太陽電池モジュール１００を適切に保護し、光を光電変換部１０に効率よく到達させることができる。
【００２２】
樹脂基板２０の引張弾性率は特に限定されないが、１．０ＧＰａ以上１０．０ＧＰａ以下であることが好ましく、２．３ＧＰａ以上２．５ＧＰａ以下であることがより好ましい。樹脂基板２０の引張弾性率をこのような範囲とすることによって、太陽電池モジュール１００の表面を適切に保護することができる。引張弾性率は、例えば、次のように、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ７１６１−１（プラスチック−引張特性の求め方−第１部：通則）により、試験温度２５℃、試験速度１００ｍｍ／分で測定することができる。
［数１］
Ｅｔ＝（σ２−σ１）／（ε２−ε１）  （１）
上記式（１）において、Ｅｔは引張弾性率（Ｐａ）、σ１はひずみε１＝０．０００５における応力（Ｐａ）、σ２はひずみε２＝０．００２５における応力（Ｐａ）を示す。
【００２３】
樹脂基板２０の全光線透過率は特に限定されないが、８０％〜１００％であることが好ましく、８５％〜９５％であることがより好ましい。樹脂基板２０の全光線透過率をこのような範囲とすることにより、光を効率よく光電変換部１０へ到達させることができる。全光線透過率は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法−第１部：シングルビーム法）などの方法により測定することができる。
【００２４】
＜第１樹脂層３０＞
第１樹脂層３０は封止材として光電変換部１０を保護する。第１樹脂層３０は樹脂基板２０下に配置される。具体的には、第１樹脂層３０は樹脂基板２０のｚ軸の負方向側に配置される。第１樹脂層３０の形状は、樹脂基板２０と同様に、特に限定されず、用途に応じて円形、楕円形、矩形などの多角形とすることができる。
【００２５】
第１樹脂層３０と樹脂基板２０との間には他の部材を設けず、第１樹脂層３０は樹脂基板２０と直接接触させることができる。また、第１樹脂層３０と樹脂基板２０との間に、接着層や機能層など他の層を設けることもできる。
【００２６】
第１樹脂層３０を形成する材料は、特に限定されないが、第１樹脂層３０は各種ゲルを用いることができる。ゲルは、特に限定されないが、溶媒を含有したゲルと溶媒を含有しないゲルに分類される。溶媒を含有したゲルには、分散媒が水のゲルであるヒドロゲル、分散媒が有機溶媒のゲルであるオルガノゲル、を用いることができる。また、溶媒を含有したゲルは、数平均分子量が１００００以上の高分子ゲル、数平均分子量が１０００以上１００００未満のオリゴマーゲル、数平均分子量が１０００未満の低分子ゲルのいずれを用いることができる。これらのなかでも、第１樹脂層３０は溶媒を含有した高分子ゲルもしくは溶媒を含有しないゲルを使用することが好ましい。溶媒を含有した高分子ゲルもしくは溶媒を含有しないゲルは光電変換部１０を固定することができるため、光電変換部１０の移動による接続部材１４の切断を抑制することができるためである。また、溶媒を含有した高分子ゲルもしくは溶媒を含有しないゲルのなかでも、第１樹脂層３０はシリコーンゲル、アクリルゲル及びウレタンゲルからなる群より選択される少なくとも１つを含有することが好ましい。これらのゲルは引張弾性率が小さく、温度変化による樹脂基板２０の熱応力や局所的な荷重を緩和し、光電変換部１０の破損を抑制することができるためである。また、これらのゲルは光電変換部１０をより固定し、光電変換部１０の移動による接続部材１４の切断をより抑制することができる。
【００２７】
第１樹脂層３０の引張弾性率は特に限定されないが、０．１ｋＰａ以上５ＭＰａ未満であることが好ましく、１ｋＰａ以上１ＭＰａ以下であることがより好ましい。第１樹脂層３０の引張弾性率の下限をこのような値とすることによって、光電変換部１０を固定し、光電変換部１０の移動による接続部材１４の切断を抑制することができる。また、第１樹脂層３０の引張弾性率の上限をこのような値とすることによって、温度変化による樹脂基板２０の熱応力や局所的な荷重を効率よく緩和することができる。
【００２８】
第１樹脂層３０の厚みは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。このような範囲とすることによって、光電変換部１０を適切に保護し、光を光電変換部１０に効率よく到達させることができる。
【００２９】
第１樹脂層３０の全光線透過率は特に限定されないが、６０％〜１００％であることが好ましく、７０％〜９５％であることがより好ましい。また、第１樹脂層３０の全光線透過率は８０％〜９５％であることがさらに好ましい。第１樹脂層３０の全光線透過率をこの範囲とすることにより、光を効率よく光電変換部１０へ到達させることができる。
【００３０】
＜光電変換部１０＞
光電変換部１０は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するものであれば特に限定されない。そのため、本実施形態において、光電変換部１０は、太陽電池セル１２とすることもできるし、太陽電池セルストリング１８とすることもできる。また、太陽電池セルストリング１８と接続配線１６との組合せを、光電変換部１０とすることもできる。
【００３１】
光電変換部１０は第１樹脂層３０下に配置される。光電変換部１０と第１樹脂層３０との配置関係は特に限定されず、光電変換部１０は第１樹脂層３０の鉛直下方に配置されていればよい。光電変換部１０がこのように配置されることにより、ヒョウ等の衝突物の衝撃を第１樹脂層３０で緩和することができるため、光電変換部１０の破損を抑制することができる。したがって、光電変換部１０は、第１樹脂層と接触していてもよく、接触していなくてもよい。なお、光電変換部１０は第１樹脂層３０の少なくとも一部と接するように配置することもでき、光電変換部１０全体を覆うように第１樹脂層３０を配置することもできる。このような配置とすることにより、光電変換部１０の表面の導電配線などに伴う凹凸構造が第１樹脂層３０により覆われ、第１樹脂層３０と光電変換部１０とを密着させることができる。これにより、温度変化による光電変換部１０の表面の気泡が発生するのを抑制することができる。
【００３２】
太陽電池セル１２としては、例えば、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などが挙げられる。シリコン系太陽電池としては、単結晶シリコン系太陽電池、多結晶シリコン系太陽電池、微結晶シリコン系太陽電池、アモルファスシリコン系太陽電池などが挙げられる。化合物系太陽電池としては、ＧａＡｓ系太陽電池、ＣＩＳ系太陽電池、ＳＩＧＳ系太陽電池、ＣｄＴｅ系太陽電池などが挙げられる。有機系太陽電池としては、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池などが挙げられる。また、太陽電池セル１２として、ヘテロ接合型太陽電池や多接合型太陽電池を用いることもできる。
【００３３】
太陽電池セル１２の形状は、特に限定されないが、表面部、裏面部及び側面部を有する平板状とすることができる。ここで、表面部とは、例えば、樹脂基板２０と対向する受光面側の面とすることができる。また、裏面部とは、例えば、裏面基板７０と対向する受光面と反対側の面とすることができる。また、側面部とは、表面と裏面とで挟まれ、側部を形成する面とすることができる。具体的な形状の例としては、太陽電池セル１２を矩形状の平板とすることが挙げられるが、特に限定されない。
【００３４】
隣接した太陽電池セル１２は接続部材１４で互いに電気的に接続することができ、太陽電池セルストリング１８を形成することができる。図１では、太陽電池セルストリング１８は、隣接した太陽電池セル１２のうち、一方の受光面側のバスバー電極と、受光面と反対側のバスバー電極とを、接続部材１４により電気的に接続することにより形成されている。また、接続配線１６は、隣接した２つの太陽電池セルストリング１８を電気的に接続することができる。
【００３５】
図２では、一例として、ｙ軸方向に並んで配置される５つの太陽電池セル１２が、接続部材１４によって直列に接続され、１つの太陽電池セルストリング１８が形成されることを示している。また、図２では、一例として、ｘ軸方向に平行に並んで配置される４つの太陽電池セルストリング１８が、接続配線１６によって電気的に接続されることを示している。なお、図２では一例を示したが、太陽電池セル１２の数や配置などは限定されない。
【００３６】
接続部材１４は、太陽電池セル１２を互いに電気的に接続するものであれば、形状や材料は特に限定されないが、例えば、細長い金属箔により形成されたタブ配線とすることができる。接続部材１４の材料としては、例えば、銅などを用いることができる。また、接続部材１４は、ハンダや銀などをコーティングして用いることもできる。
【００３７】
接続部材１４とバスバー電極との接続には樹脂を使用することができる。この樹脂は導電性、非導電性いずれでもよい。非導電性樹脂の場合はタブ配線とバスバー電極とが直接接続されることで電気的に接続される。また、樹脂ではなくハンダでもよい。
【００３８】
図では省略しているが、各太陽電池セル１２の受光面側及び受光面と反対側の面には、互いに平行にｘ軸方向に延びる複数のフィンガー電極を備えることができる。ｙ軸方向に延びるバスバー電極は、複数のフィンガー電極と直交して接続することができる。
【００３９】
＜第２樹脂層４０＞
第２樹脂層４０も第１樹脂層３０と同様、封止材として光電変換部１０を保護する。第２樹脂層４０は第１樹脂層３０下に配置される。具体的には、第２樹脂層４０は第１樹脂層３０のｚ軸の負方向側に配置される。第２樹脂層４０の形状は、樹脂基板２０と同様、特に限定されず、用途に応じて円形、楕円形、矩形などの多角形とすることができる。
【００４０】
図２〜８は、太陽電池モジュール１００から樹脂基板２０及び第１樹脂層３０を取り除き、平面視における第２樹脂層４０の配置状態を示したものである。図１及び図２に示すように、本実施形態においては、第２樹脂層４０は、第１樹脂層３０を貫通して又は外側から覆って、樹脂基板２０と接着して配置される。なお、図２においては、第２樹脂層４０が３カ所において樹脂基板２０と接着して配置されているが、第２樹脂層４０は少なくとも１カ所において樹脂基板２０と接着して配置されていればよい。また、図１においては、一例として、図２で示す３つの第２樹脂層４０の内、１つの断面図だけを示している。なお、図１では、第２樹脂層４０が、第１樹脂層３０を外側から覆って、樹脂基板２０と接着して配置されている例を示している。
【００４１】
本実施形態において、第１樹脂層３０の引張弾性率は樹脂基板２０及び第２樹脂層４０の引張弾性率より小さい。そのため、太陽電池モジュール１００の輸送時の振動や、高温環境下での保管により、第１樹脂層３０が変形しやすくなっている。そのため、太陽電池モジュール１００の水平方向（ｘ軸及びｙ軸方向）において、樹脂基板２０から光電変換部１０及び第２樹脂層４０が剥離しやすくなっている。また、太陽電池モジュール１００の積層方向（ｚ軸方向）において、樹脂基板２０に対する光電変換部１０及び第２樹脂層４０の位置ずれが生じやすくなっている。しかし、本実施形態においては、第２樹脂層４０の少なくとも一部が、第１樹脂層３０を貫通して樹脂基板２０と接着して配置され、又は、第１樹脂層３０を外側から覆って樹脂基板２０と接着して配置される。そのため、引張弾性率の比較的大きい第２樹脂層４０が樹脂基板２０に固定される。その結果、第１樹脂層３０に由来する光電変換部１０及び第２樹脂層４０の剥離や位置ずれを抑制することができる。なお、第１樹脂層３０として各種ゲルを用いた場合は、ゲルの低い接着性に由来する樹脂基板２０と第１樹脂層３０との剥離を抑制することもできる。また、樹脂基板２０と第１樹脂層３０との単位面積当たりの接着力は、樹脂基板２０と第２樹脂層４０との単位面積当たりの接着力よりも小さいことが好ましい。
【００４２】
第２樹脂層４０が樹脂基板２０に接着して配置される態様は、特に限定されず、例えば、第２樹脂層４０を樹脂基板２０に、他の層を介することなく、直接接して配置させることができる。また、第２樹脂層４０を樹脂基板２０と、他の層を介して接着して配置させることもできる。なお、他の層としては、接着層や保護層などの機能層が挙げられる。機能層は、第２樹脂層４０の少なくとも一部が樹脂基板２０と固定して配置されていれば、単層であっても、多層であってもよい。  
【００４３】
図３に示すように、第２樹脂層４０は、平面視における第１樹脂層３０の少なくとも一方向の縁全体を外側から覆って、樹脂基板２０と接着して配置することができる。ここで、一方向の縁全体とは、例えば、第１樹脂層３０が、平面視において、少なくとも三辺以上を有する略多角形状をしている場合、その多角形の一辺とすることができる。すなわち、本実施形態において、第１樹脂層３０は、平面視において、少なくとも３辺以上を有する略多角形状をしており、第２樹脂層４０は、第１樹脂層３０の少なくとも１辺を外側から覆って、樹脂基板２０と接着して配置することができる。なお、第１樹脂層３０が複雑な形状をしている場合は、第１樹脂層３０を、平面視において、略矩形状に見立て、その内の一辺とすることもできる。このように、第２樹脂層４０が、第１樹脂層３０の少なくとも一方向の縁全体を外側から覆うように配置されることにより、樹脂基板２０に対する第２樹脂層４０の接触面積を増やすことができ、第２樹脂層４０を樹脂基板２０により強固に固定することができる。その結果、第１樹脂層３０に由来する光電変換部１０及び第２樹脂層４０の剥離や位置ずれを抑制することができる。
【００４４】
図４に示すように、隣接した光電変換部１０は接続部材１４で互いに電気的に接続することができる。そして、第２樹脂層４０は、接続部材１４で接続された光電変換部１０の接続方向に対して垂直方向（ｘ軸方向）に延びる第１樹脂層３０の両端の縁全体を、第１樹脂層３０を挟むように、樹脂基板２０と接着して配置することができる。このことにより、第１樹脂層３０を、平面視において、略矩形状に見立てた場合に、第２樹脂層４０の向かい合った二つの縁により第１樹脂層３０を両側から挟み込むことができる。その結果、第１樹脂層３０に由来する光電変換部１０及び第２樹脂層４０の剥離や位置ずれをより抑制することができる。また、第２樹脂層４０により、接続部材１４の接続方向（ｙ軸方向）における第１樹脂層３０の動きを抑制することができることから、樹脂基板２０の熱伸縮に由来する接続部材１４の疲労破断などを抑制することができる。
【００４５】
図５に示すように、隣接した光電変換部１０は接続部材１４で互いに電気的に接続することができる。そして、第２樹脂層４０は、接続部材１４で接続された光電変換部１０の接続方向（ｙ軸方向）に延びる第１樹脂層３０の両端の縁全体を、第１樹脂層３０を挟むように、樹脂基板２０と接着して配置することができる。このことにより、第１樹脂層３０を、平面視において、略矩形状に見立てた場合に、第２樹脂層４０の向かい合った二つの縁により第１樹脂層３０を両側から挟み込むことができる。その結果、第１樹脂層３０に由来する光電変換部１０及び第２樹脂層４０の剥離や位置ずれをより抑制することができる。また、第２樹脂層４０により、接続部材１４の接続方向に対する垂直方向（ｘ軸方向）における第１樹脂層３０の動きを抑制することができることから、ｘ軸方向における光電変換部１０の位置ずれを抑制することができる。
【００４６】
図６に示すように、第２樹脂層４０は、平面視における第１樹脂層３０の外周を全て囲んで、樹脂基板２０と接着して配置することが好ましい。このことにより、第２樹脂層４０が樹脂基板２０と接着する面積が増加することから、第１樹脂層３０に由来する光電変換部１０及び第２樹脂層４０の剥離や位置ずれをさらに抑制することができる。また、引張弾性率の小さい第１樹脂層３０は、比較的酸素透過度や水蒸気透過度が低いため、外気に含まれる酸素や水が第１樹脂層３０を透過し、光電変換部１０や接続部材１４にサビなどの悪影響を生じさせるおそれがある。しかし、第２樹脂層４０が、第１樹脂層３０及び光電変換部１０を収容する凹部を備え、第１樹脂層３０の外周全周を囲むことで、第１樹脂層３０が外気と遮断され、酸素や水などが光電変換部１０及び接続部材１４などに到達するのを抑制することができる。その結果、酸素や水による光電変換部１０や接続部材１４の悪影響を抑制することができる。なお、第１樹脂層３０として各種ゲルを用いた場合には、各種ゲルが直接外気と触れることがなくなるため、各種ゲルの変質や劣化などを抑制することができる。例えば、第１樹脂層３０として溶媒を含有したゲルを用いた場合には、第２樹脂層４０が溶媒の揮発を抑制することができるため、ゲルの収縮を抑制することができる。また、第１樹脂層３０としてシリコーンゲルを用いた場合には、シリコーンゲルに含まれるシロキサンが外気に飛散して、第１樹脂層３０が収縮を起こすことにより、第１樹脂層３０の界面で剥離を生じさせないよう、シロキサンの飛散を抑制することもできる。
【００４７】
図７に示すように、第２樹脂層４０は、第１樹脂層３０を貫通して、かつ、平面視における第１樹脂層３０の外周を全て囲んで、樹脂基板２０と接着して配置することが好ましい。このことにより、光電変換部１０や接続部材１４を外気から保護し、かつ、第１樹脂層３０に由来する剥離や位置ずれをさらに抑制することができる。
【００４８】
図８に示すように、光電変換部１０が第２樹脂層４０上に配置される場合、第２樹脂層４０は、２以上の光電変換部１０の平面視におけるそれぞれの外周を全て囲い、かつ、樹脂基板２０と接着して配置することが好ましい。このことにより、光電変換部１０や接続部材１４を外気からより一層保護することができ、かつ、第１樹脂層３０に由来する剥離や位置ずれをさらに抑制することができる。なお、図８では、各光電変換部１０をそれぞれ第２樹脂層で囲っているが、例えば、２以上の光電変換部１０を一組の光電変換部１０とし、その外周を囲うこともできる。
【００４９】
第２樹脂層４０の厚みは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることがより好ましい。このような範囲とすることによって、光電変換部１０を熱衝撃から適切に保護することができる。
【００５０】
第２樹脂層４０と第１樹脂層３０との間には他の部材を設けず、第２樹脂層４０は第１樹脂層３０と直接接触させることができる。また、第２樹脂層４０と第１樹脂層３０との間に、接着層や機能層など他の層を設けることもできる。具体的には、後述するような、第３樹脂層５０を、第１樹脂層３０と第２樹脂層４０との間に設けることができる。
【００５１】
第２樹脂層４０を形成する材料は特に限定されず、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリイミド（ＰＩ）などの熱可塑性樹脂、エポキシ、ウレタン及びポリイミドなどの熱硬化性樹脂からなる群より選択される少なくとも１つを用いることができる。これらの樹脂は変性樹脂を用いることもでき、それぞれの組合せとして用いることもできる。なかでも、第２樹脂層４０はエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）又はポリオレフィン（ＰＯ）を含有することが好ましいが、後述する第３樹脂層５０や第４樹脂層６０を形成する材料などにより適宜選択することが好ましい。なお、光電変換部１０を外部の水分から保護するという観点から、第２樹脂層４０の水蒸気透過度は、第１樹脂層３０の水蒸気透過度よりも小さいことが好ましい。なお、水蒸気透過度は、例えば、ＪＩＳ  Ｋ７１２９：２００８（プラスチック−フィルム及びシート−水蒸気透過度の求め方（機器測定法））の付属書Ｂに規定された赤外線センサ法により求めることができる。
【００５２】
第２樹脂層４０の引張弾性率は特に限定されないが、０．００５ＧＰａ〜０．５ＧＰａであることが好ましく、０．０１ＧＰａ〜０．２５ＧＰａであることがより好ましい。第２樹脂層４０の引張弾性率の下限をこのような値とすることによって、光電変換部１０の位置ずれを抑制することができる。また、第２樹脂層４０の引張弾性率の上限をこのような値とすることによって、第２樹脂層４０の熱伸縮による光電変換部１０や接続部材１４の破損を抑制することができる。
【００５３】
本実施形態の太陽電池モジュール１００は、特に限定されないが、本実施形態の効果を損なわない範囲で、以下に詳述するような、第３樹脂層５０、第４樹脂層６０及び裏面基板７０、並びに図示しないフレームなどを取り付けることができる。なお、フレームは、太陽電池モジュール１００の端縁部を保護するとともに、太陽電池モジュール１００を屋根等に設置する際に利用される。
【００５４】
＜第３樹脂層５０＞
第３樹脂層５０も第１樹脂層３０や第２樹脂層４０と同様、封止材として光電変換部１０を保護する。第３樹脂層５０の形状は、第２樹脂層４０と同様、特に限定されず、用途に応じて円形、楕円形、矩形などの多角形とすることができる。
【００５５】
第３樹脂層５０を形成する材料は特に限定されず、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリイミド（ＰＩ）などの熱可塑性樹脂、エポキシ、ウレタン及びポリイミドなどの熱硬化性樹脂からなる群より選択される少なくとも１つを用いることができる。これらの樹脂は変性樹脂を用いることもでき、それぞれの組合せとして用いることもできる。なかでも、第３樹脂層５０はポリオレフィン（ＰＯ）を含有することが好ましい。この場合、第２樹脂層４０はエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含有することが好ましい。
【００５６】
図９に示すように、太陽電池モジュール１００は、第１樹脂層３０下かつ第２樹脂層４０上に配置される第３樹脂層５０をさらに備えることができる。そして、光電変換部１０は、第３樹脂層５０下かつ第２樹脂層４０上に配置することができる。さらに、第３樹脂層５０の引張弾性率は、第２樹脂層４０の引張弾性率よりも小さくすることができる。このような第３樹脂層を設けることにより、太陽電池モジュール１００の耐熱衝撃性が向上し、温度変化による接続部材１４の切断を抑制することができる。
【００５７】
すなわち、樹脂基板はガラス基板と比較して軽いものの、線膨張率が大きいため、熱伸縮による熱応力の影響が大きくなる。ここで、熱応力は、以下のように示される。
［数２］
σ＝ＥαΔＴ  （２）
上記式（２）中、σは熱応力（Ｐａ）、Ｅは引張弾性率（ヤング率）（Ｐａ）、αは線膨張率（Ｋ−１）、ΔＴは変化した温度差（Ｋ）を示す。
【００５８】
そのため、温度変化により、樹脂基板が熱伸縮した場合、封止材もそれに伴い熱伸縮する。ここで、上述のように、第１樹脂層３０の引張弾性率は樹脂基板２０及び第２樹脂層４０の引張弾性率より小さい。そのため、樹脂基板２０の熱伸縮による応力を第１樹脂層３０で緩和することができる。これに加え、第３樹脂層５０の引張弾性率が、第２樹脂層４０の引張弾性率よりも小さい場合は、第１樹脂層３０で緩和しきれなかった樹脂基板２０の熱応力を、第３樹脂層５０で緩和することができる。そのため、樹脂基板２０の熱伸縮に由来する接続部材１４の切断をより抑制することができ、太陽電池モジュール１００の耐熱衝撃性を向上させることができる。
【００５９】
第１樹脂層と光電変換部の間の樹脂層の引張弾性率を、光電変換部と裏面基板の間の樹脂層の引張弾性率よりも小さくした場合の耐熱衝撃性を、以下の実施例により評価した。ただし、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６０】
［実施例１］
１ｍｍ厚の樹脂基板、１ｍｍ厚の第１樹脂層、０．６ｍｍ厚の第３樹脂層、光電変換部、０．６ｍｍ厚の第２樹脂層、２ｍｍ厚の裏面基板を上から順に積層して１４５℃で圧縮加熱することにより太陽電池モジュールを作成した。なお、樹脂基板は、ポリカーボネートを用いた。第１樹脂層は、ゲルを用いた。第３樹脂層は、ポリオレフィン（ＰＯ）（２５℃での引張弾性率２０．９ＭＰａ）を用いた。光電変換部は、太陽電池セルを用いた。第２樹脂層は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（２５℃での引張弾性率３０．５ＭＰａ）を用いた。裏面基板は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）（線膨張率２．５×１０−６Ｋ−１）を用いた。
【００６１】
［実施例２］
裏面基板に、ガラス（線膨張率９×１０−６Ｋ−１）を用いた以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作成した。
【００６２】
［実施例３］
第３樹脂層に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（２５℃での引張弾性率３０．５ＭＰａ）を用いた以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作成した。
【００６３】
［実施例４］
裏面基板に、ガラス（線膨張率９×１０−６Ｋ−１）を用いた。また、第３樹脂層に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）（２５℃での引張弾性率３０．５ＭＰａ）を用いた。それ以外は、実施例１と同様にして太陽電池モジュールを作成した。
【００６４】
（耐熱衝撃性）
耐熱衝撃性は、ＪＩＳ  Ｃ８９９０：２００９（ＩＥＣ６１２１５：２００５）（地上設置の結晶シリコン太陽電池（ＰＶ）モジュール−設計適格性確認及び形式認証のための要求事項）の温度サイクル試験に準じ、以下のような試験条件にて試験を実施した。すなわち、各実施例の太陽電池モジュールを試験槽内に設置し、太陽電池モジュールの温度を−４０℃±２℃と＋８５℃±２℃との間で周期的に変化させた。このような温度サイクル試験を２５サイクル、５０サイクル及び２００サイクル行った後、目視にて太陽電池セルを互いに接続する接続部材を確認した。そして、２００サイクルで接続部材が切断しなかったものを◎、５０サイクルで接続部材が切断せず２００サイクルで接続部材が切断したものを○と評価した。また、２５サイクルで接続部材が切断せず５０サイクルで接続部材が切断したものを△、２５サイクルで接続部材が切断したものを×と評価した。なお、下限と上限との間の温度変化速度を約１．４℃／時間、下限温度の保持時間を６０分、上限温度の保持時間を１時間２０分とし、１サイクルの時間を５時間２０分とした。また、温度サイクル試験は少なくとも３回実施した。
【００６５】
【表１】
2017216425.tif 000003
【００６６】
各実施例の耐熱衝撃性を温度サイクル試験により評価したところ、表１のように、実施例１〜３の太陽電池モジュールにおいては、２００サイクル後であっても接続部材は切断しなかった。一方、実施例４の太陽電池モジュールにおいては、５０サイクル後では接続部材は切断しなかったが、２００サイクル後では接続部材が切断した。
【００６７】
実施例１〜４の結果より、第３樹脂層５０の引張弾性率を、第２樹脂層４０の引張弾性率よりも小さくすると、太陽電池モジュール１００の耐熱衝撃性が向上することが確認できた。おそらく、樹脂基板２０の熱応力を第３樹脂層５０により緩和できたためと考えられる。そのため、本実施形態においては、第１樹脂層３０と光電変換部１０との間の樹脂層の引張弾性率を、光電変換部１０と裏面基板７０の間の樹脂層の引張弾性率よりも小さくすることが好ましい。具体的には、太陽電池モジュール１００が後述するような第３樹脂層５０及び第４樹脂層６０を有せず、光電変換部１０が第２樹脂層４０上に配置される場合、第１樹脂層３０の引張弾性率が第２樹脂層４０の引張弾性率よりも小さければよい。また、太陽電池モジュール１００が後述するような第３樹脂層５０を備える場合、第３樹脂層５０の引張弾性率を第２樹脂層４０の引張弾性率よりも小さくすることが好ましい。また、太陽電池モジュール１００が後述するような第４樹脂層６０を備える場合、第２樹脂層４０の引張弾性率を第４樹脂層６０の引張弾性率よりも小さくすることが好ましい。
【００６８】
また、第１樹脂層３０と光電変換部１０との間の樹脂層の引張弾性率は、−４０℃から＋９０℃までの全域において、光電変換部１０と裏面基板７０の間の樹脂層の引張弾性率よりも小さいことが好ましい。このようにすることにより、いずれの温度域においても、第１樹脂層３０と光電変換部１０との間の樹脂層の熱応力が、光電変換部１０と裏面基板７０の間の樹脂層の熱応力よりも小さくなり、樹脂基板の熱応力をより緩和できるため好ましい。なお、実施例１で用いたポリオレフィンの−４０℃、＋２５℃、＋９０℃における引張弾性率は、それぞれ５３６ＭＰａ、２０．９ＭＰａ、０．０６８ＭＰａであった。また、実施例１で用いたエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）の−４０℃、＋２５℃、＋９０℃における引張弾性率は、それぞれ１５７０ＭＰａ、３０．５ＭＰａ、０．６９ＭＰａであった。
【００６９】
＜第４樹脂層６０＞
第４樹脂層６０も第１樹脂層３０や第２樹脂層４０と同様、封止材として光電変換部１０を保護する。第４樹脂層６０の形状は、第２樹脂層４０と同様、特に限定されず、用途に応じて円形、楕円形、矩形などの多角形とすることができる。
【００７０】
第４樹脂層６０を形成する材料は特に限定されず、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、ポリイミド（ＰＩ）などの熱可塑性樹脂、エポキシ、ウレタン及びポリイミドなどの熱硬化性樹脂からなる群より選択される少なくとも１つを用いることができる。これらの樹脂は変性樹脂を用いることもでき、それぞれの組合せとして用いることもできる。なかでも、第４樹脂層６０はエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を含有することが好ましい。この場合、第２樹脂層４０はポリオレフィン（ＰＯ）を含有することが好ましい。
【００７１】
図１０に示すように、太陽電池モジュール１００は、第２樹脂層４０下に配置される第４樹脂層６０をさらに備えることができる。そして、光電変換部１０は、第２樹脂層４０下かつ第４樹脂層６０上に配置することができる。さらに、第２樹脂層４０の引張弾性率は、第４樹脂層６０の引張弾性率よりも小さくすることができる。このような第４樹脂層を設けることにより、太陽電池モジュール１００の耐熱衝撃性が向上し、温度変化による接続部材１４の切断を抑制することができる。
【００７２】
すなわち、樹脂基板はガラス基板と比較して軽いものの、線膨張率が大きいため、熱伸縮による熱応力の影響が大きくなる。そのため、温度変化により、樹脂基板が熱伸縮した場合、封止材もそれに伴い伸縮する。上述のように、第１樹脂層３０の引張弾性率は樹脂基板２０及び第２樹脂層４０の引張弾性率より小さいため、樹脂基板２０の熱伸縮による応力を第１樹脂層３０で緩和することができる。これに加え、第２樹脂層４０の引張弾性率が、第４樹脂層６０の引張弾性率よりも小さい場合は、第１樹脂層３０で緩和しきれなかった樹脂基板２０の熱応力を、第２樹脂層４０で緩和することができる。そのため、樹脂基板２０の熱応力に由来する接続部材１４の切断をより抑制することができ、太陽電池モジュール１００の耐熱衝撃性を向上させることができる。
【００７３】
第４樹脂層６０は、第２樹脂層４０と同様に、第１樹脂層３０及び第２樹脂層４０を外側から覆って、樹脂基板２０と接着して配置することもできる。このように、第２樹脂層４０に加え、第４樹脂層６０も樹脂基板２０と接着して配置することにより、第２樹脂層のような固定効果やバリア効果をさらに向上させることができるため好ましい。
【００７４】
＜裏面基板７０＞
裏面基板７０は、バックシートとして太陽電池モジュール１００の受光面と反対側の面を保護することができる。裏面基板７０は第２樹脂層４０下に配置することができる。具体的には、裏面基板７０は、第２樹脂層４０のｚ軸の負方向側に配置することができる。また、上述のように、第３樹脂層５０や第４樹脂層６０を設けた場合は、裏面基板７０は、第３樹脂層５０又は第４樹脂層６０下に配置することができる。
【００７５】
裏面基板７０を形成する材料は特に限定されず、例えば、ガラス、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる群より選択される少なくとも１つを用いることができる。繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）としては、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ）などが挙げられる。なお、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）としては、ガラスエポキシなどが挙げられる。裏面基板７０を形成する材料は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなる群より選択される少なくとも１つを含有することが好ましい。これらの材料は衝撃等によりたわみが発生しにくく、軽量であるためである。
【００７６】
裏面基板７０は、用途に応じて、裏面基板７０を受光面とすることもできる。なお、裏面基板７０を受光面とした場合であっても、次のように、本実施形態の太陽電池モジュール１００は耐衝撃性が高い。すなわち、裏面基板７０を受光面とし、ヒョウ等の衝突物が裏面基板７０に衝突した場合であったとしても、第１樹脂層３０の引張弾性率が樹脂基板２０や第２樹脂層４０の引張弾性率より小さい。そのため、第１樹脂層３０が緩衝材となり、裏面基板７０にかかる衝突エネルギーを分散することができる。したがって、光電変換部１０の破損や接続部材１４の切断などを抑制することができる。
【００７７】
裏面基板７０の厚みは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることがより好ましい。このような範囲とすることによって、裏面基板７０のたわみを抑制し、太陽電池モジュール１００をより軽量化できる。
【００７８】
裏面基板７０の引張弾性率は特に限定されないが、１．０ＧＰａ以上１０．０ＧＰａ以下であることが好ましく、２．３ＧＰａ以上２．５ＧＰａ以下であることがより好ましい。また裏面基板７０の引張弾性率は、第１樹脂層３０よりも大きいことが好ましい。すなわち、第１樹脂層３０の引張弾性率は、樹脂基板２０、第２樹脂層４０及び裏面基板７０のそれぞれの引張弾性率よりも小さいことが好ましい。
【００７９】
以上の通り、本実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、樹脂基板２０と、第１樹脂層３０と、光電変換部１０と、第２樹脂層４０と、を備える。第１樹脂層３０は樹脂基板２０下に配置される。光電変換部１０は第１樹脂層３０下に配置される。第２樹脂層４０は、第１樹脂層３０下に配置され、第１樹脂層３０を貫通して又は外側から覆って、樹脂基板２０と接着して配置される。隣接した光電変換部１０は接続部材１４で互いに電気的に接続される。第１樹脂層３０の引張弾性率は樹脂基板２０及び第２樹脂層４０の引張弾性率より小さい。そのため、太陽電池モジュール１００の耐衝撃性を高くすることができ、樹脂基板２０に対する光電変換部１０の固定効果を高くすることができる。
【００８０】
＜太陽電池モジュール１００の製造方法＞
本実施形態に係る太陽電池モジュール１００は公知の方法を用いて作成することができる。例えば、図１１に示すように、樹脂基板２０、第１樹脂層３０、光電変換部１０、第２樹脂層４０、裏面基板７０を順番に積層して、加熱しながら圧縮することで成形することができる。ただし、各層を数工程に分けて圧縮成形するなど、詳細な工程については特に限定されず、目的に応じた成形をすることができる。例えば、光電変換部１０が表面部、裏面部及び側面部を有する場合、光電変換部１０の側面部及び裏面部を第２樹脂層４０に接着させてから、第１樹脂層３０などの他の部材に接着させることもできる。このようにすることで、第２樹脂層４０に光電変換部１０を固定する効果をより向上させることができる。
【００８１】
加熱条件は特に限定されないが、例えば、真空状態で１５０℃程度に加熱することができる。真空条件で加熱した場合は、泡抜け性がさらに向上するため好ましい。真空加熱の後、大気圧下において、各層を加圧しながらヒーターなどにより加熱して、樹脂成分を架橋することもできる。また、加熱により得られた積層体には、フレームなどを取り付けることもできる。
【００８２】
本実施形態の太陽電池モジュール１００の製造方法は、上述の通り特に限定されないが、第２樹脂層４０の上又は下に、平面視で第２樹脂層４０よりも面積が小さい第１樹脂層３０を積層し、樹脂基板２０と第２樹脂層４０を接着する工程を有することが好ましい。すなわち、太陽電池モジュール１００の製造方法は、樹脂基板２０と、第１樹脂層３０と、光電変換部１０と、第２樹脂層４０と、を備えた太陽電池モジュール１００の製造方法である。第１樹脂層３０は樹脂基板２０下に配置される。光電変換部１０は第１樹脂層３０下に配置される。第２樹脂層４０は、第１樹脂層３０下に配置され、平面視における第１樹脂層３０の外周を全て囲んで、樹脂基板２０と接着して配置される。隣接した光電変換部１０は接続部材１４で互いに電気的に接続することができる。第１樹脂層３０の引張弾性率は樹脂基板２０及び第２樹脂層４０の引張弾性率より小さい。そして、太陽電池モジュール１００の製造方法は、第２樹脂層４０の上に、平面視で第２樹脂層４０よりも面積が小さい第１樹脂層３０を積層し、樹脂基板２０と第２樹脂層４０を接着する工程を有する。
【００８３】
このような工程を有することで、図１１のように、第２樹脂層４０の外周側が第１樹脂層３０に覆われるような状態で圧着されるため、第１樹脂層３０が第２樹脂層４０を超えてはみ出ることを防止することができる。なお、この際、積層する第１樹脂層３０の体積は、第１樹脂層３０を包囲するように形成された第２樹脂層４０の凹部内の体積と同等以上であることが好ましい。このようにすることで、第１樹脂層３０のはみ出しを抑制し、かつ、第１樹脂層３０と第２樹脂層４０との間に空隙が生じることを抑制することができる。
【００８４】
本実施形態においては、第２樹脂層４０の凹部内に、第１樹脂層３０を積層する工程を有することが好ましい。このような工程を有することにより、特に、第１樹脂層３０が液体又は半液体などの粘度が低い材料である場合に、適量の第１樹脂層３０を第２樹脂層４０の凹部内に配置することができるため、第１樹脂層３０により引張弾性率の小さな材料を用いることができる。その結果、太陽電池モジュール１００の耐衝撃性をより向上させることができる。
【００８５】
以上、本実施形態を実施例によって説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０    光電変換部
１４    接続部材
２０    樹脂基板
３０    第１樹脂層
４０    第２樹脂層
５０    第３樹脂層
６０    第４樹脂層
７０    裏面基板
１００  太陽電池モジュール
【図１】
2017216425.tif 000004
【図２】
2017216425.tif 000005
【図３】
2017216425.tif 000006
【図４】
2017216425.tif 000007
【図５】
2017216425.tif 000008
【図６】
2017216425.tif 000009
【図７】
2017216425.tif 000010
【図８】
2017216425.tif 000011
【図９】
2017216425.tif 000012
【図１０】
2017216425.tif 000013
【図１１】
2017216425.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月13日(2016.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂基板と、
前記樹脂基板下に配置された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層下に配置された光電変換部と、
前記第１樹脂層下に配置され、かつ、前記第１樹脂層を貫通して又は外側から覆って、前記樹脂基板と接着して配置された第２樹脂層と、
前記第１樹脂層下かつ前記第２樹脂層上に配置される第３樹脂層と、を備え、
前記第１樹脂層の引張弾性率は前記樹脂基板及び前記第２樹脂層の引張弾性率より小さく、
前記光電変換部は、前記第３樹脂層下かつ前記第２樹脂層上に配置され、
前記第３樹脂層の引張弾性率は、前記第２樹脂層の引張弾性率よりも小さいことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記第２樹脂層は、平面視における前記第１樹脂層の少なくとも一方向の縁全体を外側から覆って、前記樹脂基板と接着して配置され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】
前記第２樹脂層は、平面視における前記第１樹脂層の外周を全て囲んで、前記樹脂基板と接着して配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記第２樹脂層は、前記第１樹脂層を貫通して、かつ、平面視における前記第１樹脂層の外周を全て囲んで、前記樹脂基板と接着して配置され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５】
前記第２樹脂層は、２以上の前記光電変換部の平面視におけるそれぞれの外周を全て囲い、かつ、前記樹脂基板と接着して配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】
前記樹脂基板はポリカーボネートを含有し、
前記第１樹脂層はシリコーンゲル、アクリルゲル及びウレタンゲルからなる群より選択される少なくとも１つを含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記第２樹脂層の水蒸気透過度は、前記１樹脂層の水蒸気透過度よりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項８】
樹脂基板と、
前記樹脂基板下に配置された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層下に配置された光電変換部と、
前記第１樹脂層下に配置され、かつ、前記第１樹脂層を貫通して又は外側から覆って、前記樹脂基板と接着して配置された第２樹脂層と、
前記第２樹脂層下に配置される第４樹脂層と、を備え、
前記第１樹脂層の引張弾性率は前記樹脂基板及び前記第２樹脂層の引張弾性率より小さく、
前記光電変換部は、前記第２樹脂層下かつ前記第４樹脂層上に配置され、
前記第２樹脂層の引張弾性率は、前記第４樹脂層の引張弾性率よりも小さいことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項９】
前記第２樹脂層は、平面視における前記第１樹脂層の少なくとも一方向の縁全体を外側から覆って、前記樹脂基板と接着して配置されることを特徴とする請求項８に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記第２樹脂層は、平面視における前記第１樹脂層の外周を全て囲んで、前記樹脂基板と接着して配置されることを特徴とする請求項８又は９に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
前記第２樹脂層は、前記第１樹脂層を貫通して、かつ、平面視における前記第１樹脂層の外周を全て囲んで、前記樹脂基板と接着して配置されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１２】
前記樹脂基板はポリカーボネートを含有し、
前記第１樹脂層はシリコーンゲル、アクリルゲル及びウレタンゲルからなる群より選択される少なくとも１つを含有することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記第２樹脂層の水蒸気透過度は、前記１樹脂層の水蒸気透過度よりも小さいことを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
樹脂基板と、
前記樹脂基板下に配置された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層下に配置された光電変換部と、
前記第１樹脂層下に配置され、かつ、平面視における前記第１樹脂層の外周を全て囲んで、前記樹脂基板と接着して配置された第２樹脂層と、
前記第１樹脂層下かつ前記第２樹脂層上に配置される第３樹脂層と、を備え、
前記第１樹脂層の引張弾性率は前記樹脂基板及び前記第２樹脂層の引張弾性率より小さく、
前記光電変換部は、前記第３樹脂層下かつ前記第２樹脂層上に配置され、
前記第３樹脂層の引張弾性率は、前記第２樹脂層の引張弾性率よりも小さい太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第２樹脂層の上又は下に、平面視で前記第２樹脂層よりも面積が小さい前記第１樹脂層を積層し、前記樹脂基板と前記第２樹脂層を接着する工程を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１５】
樹脂基板と、
前記樹脂基板下に配置された第１樹脂層と、
前記第１樹脂層下に配置された光電変換部と、
前記第１樹脂層下に配置され、かつ、平面視における前記第１樹脂層の外周を全て囲んで、前記樹脂基板と接着して配置された第２樹脂層と、
前記第２樹脂層下に配置される第４樹脂層と、を備え、
前記第１樹脂層の引張弾性率は前記樹脂基板及び前記第２樹脂層の引張弾性率より小さく、
前記光電変換部は、前記第２樹脂層下かつ前記第４樹脂層上に配置され、
前記第２樹脂層の引張弾性率は、前記第４樹脂層の引張弾性率よりも小さい太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記第２樹脂層の上又は下に、平面視で前記第２樹脂層よりも面積が小さい前記第１樹脂層を積層し、前記樹脂基板と前記第２樹脂層を接着する工程を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第一の態様に係る太陽電池モジュールは、樹脂基板と、第１樹脂層と、光電変換部と、第２樹脂層と、第３樹脂層と、を備える。第１樹脂層は樹脂基板下に配置される。光電変換部は第１樹脂層下に配置される。第２樹脂層は、第１樹脂層下に配置され、かつ、第１樹脂層を貫通して又は外側から覆って、樹脂基板と接着して配置される。第３樹脂層は、第１樹脂層下かつ第２樹脂層上に配置される。第１樹脂層の引張弾性率は樹脂基板及び第２樹脂層の引張弾性率より小さい。光電変換部は、第３樹脂層下かつ第２樹脂層上に配置され、第３樹脂層の引張弾性率は、第２樹脂層の引張弾性率よりも小さい。また、本発明の第二の態様に係る太陽電池モジュールは、樹脂基板と、第１樹脂層と、光電変換部と、第２樹脂層と、第４樹脂層と、を備える。第１樹脂層は樹脂基板下に配置される。光電変換部は第１樹脂層下に配置される。第２樹脂層は、第１樹脂層下に配置され、かつ、第１樹脂層を貫通して又は外側から覆って、樹脂基板と接着して配置される。第４樹脂層は、第２樹脂層下に配置される。第１樹脂層の引張弾性率は樹脂基板及び第２樹脂層の引張弾性率より小さい。光電変換部は、第２樹脂層下かつ第４樹脂層上に配置され、第２樹脂層の引張弾性率は、第４樹脂層の引張弾性率よりも小さい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第三の態様に係る太陽電池モジュールの製造方法は、樹脂基板と、第１樹脂層と、光電変換部と、第２樹脂層と、第３樹脂層と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法である。第１樹脂層は樹脂基板下に配置される。光電変換部は第１樹脂層下に配置される。第２樹脂層は、第１樹脂層下に配置され、かつ、平面視における第１樹脂層の外周を全て囲んで、樹脂基板と接着して配置される。第３樹脂層は、第１樹脂層下かつ第２樹脂層上に配置される。第１樹脂層の引張弾性率は樹脂基板及び第２樹脂層の引張弾性率より小さい。光電変換部は、第３樹脂層下かつ第２樹脂層上に配置され、第３樹脂層の引張弾性率は、第２樹脂層の引張弾性率よりも小さい。そして、太陽電池モジュールの製造方法は、第２樹脂層の上又は下に、平面視で第２樹脂層よりも面積が小さい第１樹脂層を積層し、樹脂基板と第２樹脂層を接着する工程を有する。また、本発明の第四の態様に係る太陽電池モジュールの製造方法は、樹脂基板と、第１樹脂層と、光電変換部と、第２樹脂層と、第４樹脂層と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法である。第１樹脂層は樹脂基板下に配置される。光電変換部は第１樹脂層下に配置される。第２樹脂層は、第１樹脂層下に配置され、かつ、平面視における第１樹脂層の外周を全て囲んで、樹脂基板と接着して配置される。第４樹脂層は、第２樹脂層下に配置される。第１樹脂層の引張弾性率は樹脂基板及び第２樹脂層の引張弾性率より小さい。光電変換部は、第２樹脂層下かつ第４樹脂層上に配置され、第２樹脂層の引張弾性率は、第４樹脂層の引張弾性率よりも小さい。そして、太陽電池モジュールの製造方法は、第２樹脂層の上又は下に、平面視で第２樹脂層よりも面積が小さい第１樹脂層を積層し、樹脂基板と第２樹脂層を接着する工程を有する。