(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、該透明基板の裏面側に設けられた太陽電池セルと、該太陽電池セルに接続された出力取出線と、前記太陽電池セルを封止する充填材と、該充填材の裏面に設けられた第１層の裏面封止材とを具備し、前記出力取出線が充填材内部から出力取出部を通して前記第１層の裏面封止材の裏面側へ引き回された太陽電池モジュールにおいて、前記出力取出線はさらなる充填材を介して太陽電池モジュールの裏面に沿って前記第１層の裏面封止材の一部の上に延長して形成された延長部を有し、さらなる充填材を介して前記第１層の裏面封止材の他の一部および前記出力取出線の延長部の上に延長して形成された第２層の裏面封止材をさらに有し、前記出力取出線の延長部において前記第１層の裏面封止材、前記出力取出線の延長部および前記第２層の裏面封止材が互いの間に充填材を介在させて積層された積層構造が形成され、前記出力取出部の充填材が外気と直接的に接しない状態になっており、かつ前記第１層および第２層の裏面封止材は金属箔の両面を絶縁性フィルムで挟持した三層構造を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽電池モジュールは屋根上など屋外の厳しい環境下で使用されるため、太陽電池セルの耐環境性能の向上が強く要求されている。従来より、太陽電池セルの耐環境性能を保持するために、太陽電池モジュールの構成部材および各部材の組み合わせ構造が種々研究されている。
【０００３】
図４に従来の薄膜系の太陽電池モジュールの一例を示す。この太陽電池モジュールは、実用新案登録公報第２５６３８７７号に開示されているのと同様のものである。図４において、透明基板としての表面カバーガラス１の裏面には複数の薄膜系の太陽電池セル２が設けられており、これらの太陽電池セル２は裏面電極３により直列および／または並列に接続されている。裏面電極３には例えば金属箔からなる出力取出線４が接続される。これらの裏面側は充填材５により封止される。具体的には、出力取出線４の端部を立たせた状態で例えばＥＶＡをホットメルトすることなどにより充填材５を形成する。この充填材５の裏面側は、金属箔６ａの両面を絶縁性フィルム６ｂで挟持した三層構造を有する裏面封止材（耐候性フィルム）６で被覆されている。この裏面封止材６には出力取出線４を外部へ取り出すための出力取出部Ｏとして貫通孔が設けられている。出力取出線４は貫通孔を通して裏面封止材６の裏面側へ引き回される。外部へ引き回された出力取出線４の端部には端子７が半田付けまたはネジ止めにより取り付けられ、この端子７に出力リード線８が接続される。これらの出力取出線４、端子７および出力リード線８を含む端子部は端子箱９で覆われている。
【０００４】
なお、出力取出部Ｏにおける充填材５および出力取出線４の露出部をシリコーン樹脂などの保護樹脂により封止する場合もある。同様に、端子８の表面もシリコーン樹脂などの保護樹脂により封止する場合もある。
【０００５】
また、図５に従来の結晶系の太陽電池モジュールを示す。図５において、表面カバーガラス１の裏面側には複数の結晶系の太陽電池セル１１が設けられており、これらの太陽電池セル１１は接続線１２により接続されている。また、末端の太陽電池セル１１に例えば金属箔からなる出力取出線４が接続される。その他の構成は図４と同様である。
【０００６】
これらの太陽電池モジュールでは、出力取出部Ｏにおいて充填材５が外気にさらされているため、防湿性・防水性が十分とはいえない。また、出力取出部Ｏをシリコーン樹脂などで保護したとしても、外気にさらされている状態とさほど変わらず防湿性・防水性が十分とはいえない。この結果、特に端子箱９内に水が浸入した場合に、出力取出部Ｏを通して水分が充填材５中に入り込むため、出力取出線４の腐食、さらには裏面電極３の腐食などが起こりやすく、太陽電池モジュールの耐環境性能の点で大きな弱点になっている。実際に、太陽電池モジュールのトラブルの多くは外部から侵入した水分による裏面電極３の腐食などの不具合に起因している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、耐環境性能に優れた太陽電池モジュールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽電池モジュールは、透明基板と、該透明基板の裏面側に設けられた太陽電池セルと、該太陽電池セルに接続された出力取出線と、前記太陽電池セルを封止する充填材と、該充填材の裏面に設けられた第１層の裏面封止材とを具備し、前記出力取出線が充填材内部から出力取出部を通して前記第１層の裏面封止材の裏面側へ引き回された太陽電池モジュールにおいて、前記出力取出線はさらなる充填材を介して太陽電池モジュールの裏面に沿って前記第１層の裏面封止材の一部の上に延長して形成された延長部を有し、さらなる充填材を介して前記第１層の裏面封止材の他の一部および前記出力取出線の延長部の上に延長して形成された第２層の裏面封止材をさらに有し、前記出力取出線の延長部において前記第１層の裏面封止材、前記出力取出線の延長部および前記第２層の裏面封止材が互いの間に充填材を介在させて積層された積層構造が形成され、前記出力取出部の充填材が外気と直接的に接しない状態になっており、かつ前記第１層および第２層の裏面封止材は金属箔の両面を絶縁性フィルムで挟持した三層構造を有することを特徴とする。ここで、出力取出部とは、出力取出線が裏面封止材を横切る部分をいう。上記のように金属箔の両面を絶縁性フィルムで挟持した三層構造を有する裏面封止材は特に耐湿性・耐水性に優れている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の太陽電池モジュールを構成する各部材について簡単に説明する。
【００１１】
透明基板としてはガラス基板などが用いられる。透明基板の裏面側には複数の太陽電池セルが設けられる。太陽電池セルを構成する光起電力素子は、薄膜系および結晶系のいずれでもよい。薄膜系の太陽電池セルは、裏面電極により直列および／または並列に接続される。裏面電極は、金属箔や導電性ペーストなどからなる。結晶系の太陽電池セルは、接続線により接続される。薄膜系の太陽電池セルには裏面電極を介して出力取出線が接続され、結晶系の太陽電池セルにはその末端のセルに直接的に出力取出線が接続される。こうした出力取出線は後述するように外部へ引き回され、その末端に端子および出力リード線が接続される。
【００１２】
以上の太陽電池セル、裏面電極、接続線、出力取出線などの部材は充填材によって封止される。充填材としては、ＥＶＡ（エチレン・ビニルアセテート共重合体）、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、シリコーン樹脂などが用いられる。充填材はホットメルトするなどの方法により簡便に形成することができる。
【００１３】
充填材の裏面には裏面封止材が設けられる。この裏面封止材にはフッ素系フィルムやＰＥＴフィルムなどの耐湿性・耐水性に優れた絶縁性フィルムが単独で、または２枚の絶縁性フィルムでアルミニウムなどからなる金属箔の両面を挟持した三層構造の形態で用いられる。こうした裏面封止材の中心に設けられる金属箔は耐湿性・耐水性を向上させる機能を有するので、太陽電池セルを水分から保護するのに効果的である。
【００１４】
出力取出線は充填材内部から、出力取出部を通して裏面封止材の裏面側へ引き回される。出力取出部は、裏面封止材間の間隙または裏面封止材に設けられた貫通孔として形成される。外部へ引き回された出力取出線の端部に端子が設けられ、この端子に出力リード線が接続される。これらの端子部は端子箱に収容される。
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る薄膜系の太陽電池モジュールの一例を示す断面図である。図１において、透明基板としての表面カバーガラス１の裏面には複数の薄膜系の太陽電池セル２が設けられており、これらの太陽電池セル２は裏面電極３により直列および／または並列に接続されている。裏面電極３には例えば金属箔からなる出力取出線４が接続される。これらの裏面側は出力取出線４を引き回した状態で充填材５により封止される。この充填材５の裏面側は、金属箔６ａの両面を絶縁性フィルム６ｂで挟持した三層構造を有する裏面封止材６で被覆される。この場合、２枚の裏面封止材６間の間隙が、出力取出線４を外部へ取り出すための出力取出部Ｏとなっている。出力取出部Ｏから取り出された出力取出線４は太陽電池モジュール裏面に沿って延長される。すなわち、充填材５上に片側の裏面封止材６を重ね、この裏面封止材６上にＥＶＡおよび出力取出部Ｏから外部へ引き回した出力取出線４を重ね、さらに出力取出線４の延長部上にＥＶＡを重ねるとともに他方の側の裏面封止材６を重ねて、ホットメルトなどすることにより裏面側の積層構造が形成される。出力取出線４と外側の裏面封止材６との重なり部分（外気から出力取出部までの距離に相当する）の長さは１０ｍｍ以上が望ましく、長いほどその効果が高くなる。外部へ引き回された出力取出線４の端部には端子７が半田付けまたはネジ止めにより取り付けられ、この端子７に出力リード線８が接続される。これらの出力取出線４、端子７および出力リード線８を含む端子部は端子箱９で覆われている。
【００１７】
以上のように、本発明の太陽電池モジュールでは、出力取出部Ｏの充填材５が裏面封止材６によって覆われており、外気と直接的に接していない。このため、外気から出力取出部Ｏの充填材５までの距離が従来よりも長くなっており、外気からの水分の侵入を有効に防止することができる。したがって、出力取出線４の腐食、さらには裏面電極３などの腐食を抑制して、太陽電池モジュールの耐環境性能を向上できる。また、上記のような効果が得られるので、端子箱９の内部を保護樹脂で封止する必要がなく、作業性が向上する。
【００１８】
図２に本発明に係る結晶系の太陽電池モジュールの断面図を示す。図２において、表面カバーガラス１の裏面側には複数の結晶系の太陽電池セル１１が設けられており、これらの太陽電池セル１１は接続線１２により接続されている。また、末端の太陽電池セル１１に例えば金属箔からなる出力取出線４が接続される。その他の構成は図１と同様である。
【００１９】
図３に本発明に係る他の薄膜系の太陽電池モジュールの断面図を示す。図３において、表面カバーガラス１の裏面の太陽電池セル２、裏面電極３、充填材５の構成は図１と同様である。この太陽電池モジュールでは、裏面封止材６に貫通孔が設けられて出力取出部Ｏが形成されており、出力取出線４が片側の裏面封止材６の裏面側へ引き回され、充填材５を介して延長されている。さらに、他方の側の裏面封止材６および出力取出線４の延長部上に充填材５を介してもう１層の裏面封止材１３が積層されている。
【００２０】
以上の図２および図３に示した太陽電池モジュールでも、図１のものと同様な効果を得ることができ、裏面電極３や接続線１２の腐食を抑制して耐環境性能を向上できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の太陽電池モジュールは、裏面電極や接続線の腐食を抑制することができ、優れた耐環境性能を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薄膜系の太陽電池モジュールの断面図。
【図２】本発明に係る結晶系の太陽電池モジュールの断面図。
【図３】本発明に係る他の薄膜系の太陽電池モジュールの断面図。
【図４】従来の薄膜系の太陽電池モジュールの断面図。
【図５】従来の結晶系の太陽電池モジュールの断面図。
【符号の説明】
１…表面カバーガラス
２…薄膜系の太陽電池セル
３…裏面電極
４…出力取出線
５…充填材
６、１３…裏面封止材
６ａ…金属箔
６ｂ…絶縁性フィルム
７…端子
８…出力リード線
９…端子箱
１１…結晶系の太陽電池セル
１２…接続線
【図１】
0004224161.tif 000002
【図２】
0004224161.tif 000003
【図３】
0004224161.tif 000004
【図４】
0004224161.tif 000005
【図５】
0004224161.tif 000006