太陽電池モジュール、その製造方法およびその設置方法
【課題】 過酷な環境条件で太陽電池セルの脱落を防止する。
【解決手段】 本発明のある実施形態の太陽電池モジュール１０００は、可撓性を有する太陽電池セル１０、透光性の耐熱繊維シート２０、および内部押さえ部材１００を備えている。耐熱繊維シートは、太陽電池セルの受光面１６の少なくともその一部を覆い、太陽電池セルに重なっている。内部押さえ部材は、太陽電池セルの非発電表面１４において、太陽電池セル１０と耐熱繊維シート２０とを互いに留めており、太陽電池モジュール１０００は熱可塑性樹脂３０により封止されている。本発明の別の実施形態においては、外部押さえ部材２００による太陽電池モジュール２０００の設置手法も提供される。
【解決手段】 本発明のある実施形態の太陽電池モジュール１０００は、可撓性を有する太陽電池セル１０、透光性の耐熱繊維シート２０、および内部押さえ部材１００を備えている。耐熱繊維シートは、太陽電池セルの受光面１６の少なくともその一部を覆い、太陽電池セルに重なっている。内部押さえ部材は、太陽電池セルの非発電表面１４において、太陽電池セル１０と耐熱繊維シート２０とを互いに留めており、太陽電池モジュール１０００は熱可塑性樹脂３０により封止されている。本発明の別の実施形態においては、外部押さえ部材２００による太陽電池モジュール２０００の設置手法も提供される。
【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、その製造方法およびその設置方法に関する。さらに詳細には本発明は、可撓性を有する太陽電池セルとガラス繊維不織布を採用する太陽電池モジュール、その製造方法およびその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池モジュールを備える太陽光発電システムが広く用いられている。太陽電池モジュールでは、耐候性を確保するために、例えば保護フィルムと封止材などにより太陽電池セルが封止されている。このような太陽電池セルの中には可撓性を備えるものも知られている。可撓性の太陽電池セルは、典型的には、樹脂フィルム基板や金属薄板による可撓性基板に、光電変換層として薄膜半導体層を形成して作製される。
【０００３】
可撓性を有する太陽電池セルは、一例として、その外光を受ける受光面と、その受光面とは逆の背面との両面に保護フィルムを配置して、封止材とともにラミネートして作製されるフレキシブル太陽電池モジュールとして製品化される。別例として、可撓性を有する太陽電池セルは、受光面に保護フィルムを配置し、背面には、例えばガルバリウム鋼板などの金属板を配置した鋼板一体型の太陽電池モジュールとしても製品化される。いずれの太陽電池モジュールも、屋外の設置対象物に取り付けられた状態において、十分な耐候性を備えるように作製される。これらの太陽電池モジュールは、ガラス基板などの重量が増加しやすい部材を含む太陽電池モジュールに比べ、フレキシブルである性質（可撓性）や軽量である性質を活かすことにより、広汎な用途に適用することが可能となる。
【０００４】
特許文献１（特開平６−８５３００号公報）には、太陽電池の受光面の表面被覆として、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマ−）とクレーンガラス（ガラス繊維不織布）を積層し、その上に光入射側の表面層としてテフゼル（フッ素樹脂フィルム）を積層し表面被覆層とすることが開示されている（特許文献１、段落０００５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−８５３００号公報、例えば段落０００５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１によれば、太陽電池セルの受光面にガラス繊維不織布が配置されるため、耐候性のみならず、耐スクラッチ性などの点において、設置作業時や設置後における太陽電池モジュールの耐久性をも向上させることが可能となる。本願の発明者はこのようなガラス繊維不織布などの透光性を有する耐熱繊維シートの機能に注目した。具体的には、可撓性の太陽電池セルを備える可撓性太陽電池モジュールや鋼板一体型太陽電池モジュールを作製する際に、耐熱繊維シートをその受光面側に配置してラミネートする構造について検討を重ねた。その結果、可撓性の太陽電池セルに単に耐熱繊維シートを採用するのみではいくつかの問題点が避けがたく、未だ改良の余地があることに気づいた。
【０００７】
第１の問題点は、太陽電池モジュールの耐久性を高めるためにガラス繊維不織布などの耐熱繊維シートを太陽電池セルに重ねて配置しても、その耐熱繊維シートが本来有する性質は常に十分に活かされるとは限らないことである。典型的には、作製された後の可撓性太陽電池モジュールや鋼板一体型太陽電池モジュールを過酷な環境においた場合、太陽電池モジュールがラミネートされた構造それ自体を維持できないことがある。極端に過酷な環境として例えば高温の環境に太陽電池モジュールを曝す、ラミネートの封止材である熱可塑性樹脂が融解してしまい、一体化されている太陽電池モジュールの各層が剥離する場合もある。具体的条件によっては、ガラス繊維不織布などの耐熱繊維シートが太陽電池モジュールから脱離することさえあり得る。そうなると、耐熱繊維シートはもはや太陽電池モジュールの一体性を確保する機能を失ってしまう。
【０００８】
第２の問題点は、太陽電池モジュールの製造時のガラス繊維不織布と太陽電池セルのラミネート処理において、互いの位置ずれが生じうることである。これは、わずかな割合のみ生じるものの、量産の段階においては良品率の低下として顕在化しかねない。
【０００９】
本発明は、係る問題点のうちの少なくともいくつかを解決する太陽電池モジュール、その製造方法、およびその設置方法を提供することにより、太陽光発電システムの普及に貢献するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を吟味した結果、本願の発明者は、本出願において押さえ部材と呼ぶ追加の部材を採用することにより上記問題点のいずれかが解決されることを見出し、本発明を創出するに至った。押さえ部材は、典型的には、二つのタイプを採用することができる。第１のタイプは、太陽電池モジュールの内側に設けられて保護フィルムと熱可塑性樹脂により封止される部材であり、本出願において内部押さえ部材と呼ぶものである。第２のタイプは、太陽電池モジュールの保護フィルムよりも外側に設けられる押さえ部材であり、本出願において外部押さえ部材と呼ぶものである。両タイプとも、過酷な環境下において耐熱繊維シートを太陽電池セルにむけて留める機能を持ち、太陽電池モジュールの一体性を高める作用を果たす。
【００１１】
すなわち、内部押さえ部材を採用する本発明のある態様においては、可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において該太陽電池セルおよび前記耐熱繊維シートを互いに留める内部押さえ部材と、該耐熱繊維シートおよび該内部押さえ部材が位置する前記太陽電池セルの前記受光面の少なくとも一部を覆う保護フィルムと、該太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムとの間に配置され、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止している封止材である熱可塑性樹脂とを備える太陽電池モジュールが提供される。
【００１２】
また、本発明のある態様においては、太陽電池モジュールの製造方法も提供される。すなわち、可撓性を有する太陽電池セルと透光性の耐熱繊維シートとを、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を該耐熱繊維シートにより覆うように重ねる第１配置工程と、前記太陽電池セルおよび該耐熱繊維シートを、該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において内部押さえ部材により互いに留める固定工程と、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材が位置する前記太陽電池セルの前記受光面の少なくとも一部を保護フィルムにより覆うことにより、前記太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムの間のいずれかの位置に封止材となる熱可塑性樹脂が配置された、前記太陽電池セルと前記耐熱繊維シートと前記保護フィルムとをこの順に含む積み重ね体を準備する第２配置工程と、前記熱可塑性樹脂が溶融または軟化する条件にて該積み重ね体を加熱プレスすることにより、前記熱可塑性樹脂により、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止するラミネート工程とを含む太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
【００１３】
一方、外部押さえ部材を採用する本発明のある態様においては、可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の側に配置されている保護フィルムと、前記太陽電池セルおよび該保護フィルムの間を埋める封止材である熱可塑性樹脂とを備え、前記太陽電池セルの配置されない領域である非セル部を有する太陽電池モジュールであって、前記受光面の少なくとも一部を覆って前記太陽電池セルに重ねられるとともに、前記非セル部の少なくとも一部に延びている透光性の耐熱繊維シートをさらに備え、前記非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を保持する外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている太陽電池モジュールが提供される。
【００１４】
また、本発明のある態様においては、太陽電池モジュールの設置方法も提供される。すなわち、可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、前記受光面の側に配置されている保護フィルムと、前記太陽電池セルおよび該保護フィルムの間を埋める封止材である熱可塑性樹脂とを備えており、該太陽電池セルの配置されない領域である非セル部の少なくとも一部に前記耐熱繊維シートが延びている太陽電池モジュールを準備する工程と、前記非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を外部押さえ部材に保持させることにより、該太陽電池モジュールを設置対象物に取り付ける取付工程とを含む太陽電池モジュールの設置方法が提供される。
【００１５】
そして本発明のある態様においては、内部押さえ部材と外部押さえ部材の双方を採用する構成も提供される。すなわち、本発明のある態様においては、可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに積み重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において該太陽電池セルおよび該耐熱繊維シートを互いに留める内部押さえ部材と、該太陽電池セルの前記受光面の側に配置されており、該太陽電池セルの該受光面の少なくとも一部を、前記耐熱繊維シートおよび該内部押さえ部材とともに覆う保護フィルムと、該太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムとの間に配置され、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止している封止材である熱可塑性樹脂とを備え、前記太陽電池セルの配置されない領域である非セル部を有しており、前記耐熱繊維シートは該非セル部の少なくとも一部に延びているものであり、該非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を保持する外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている太陽電池モジュールが提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のいずれかの態様においては、押さえ部材を用いることによって過酷な条件にお太陽電池セルの脱離を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のある実施形態における内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの一部分解斜視図である。
【図２】本発明のある実施形態における内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの概略断面図である。
【図３】本発明のある実施形態において内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの製造工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明のある実施形態おける製造工程の各段階の太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図である。
【図５】本発明のある実施形態における内部押さえ部材のいくつかの例示構造を示す斜視図である。
【図６】本発明のある実施形態における内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールのいくつかの例示構造を示す概略断面図である。
【図７】本発明のある実施形態において提供される太陽電池モジュールが設置対象物に取り付けられている様子を概略構成により示す一部分解斜視図である。
【図８】本発明のある実施形態における外部押さえ部材により設置された太陽電池モジュールの一部を示す概略断面図である。
【図９】本発明のある実施形態において、内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールが外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る太陽電池モジュール、その製造方法および設置方法の実施形態を図面に基づいて説明する。当該説明に際し特に言及がない限り、全図にわたり共通する部分または要素には共通する参照符号が付されている。また、図中、各実施形態の要素のそれぞれは、必ずしも互いの縮尺比を保って示されてはいない。また、以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順、要素または部材の向きや具体的配置等は本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することかできる。したがって、本発明の範囲は以下の具体例に限定されるものではない。
【００１９】
＜第１実施形態＞
［１ 内部押さえ部材を利用する太陽電池モジュール］
［１−１ 太陽電池モジュールの構造］
図１および図２は、それぞれ、本実施形態の太陽電池モジュールにおける内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの一部分解斜視図、および、内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの概略断面図である。本実施形態の太陽電池モジュール１０００は、典型的には概して長尺状に形成された可撓性を有する太陽電池セル１０を備えている。太陽電池セル１０の受光面１６は、少なくともその一部が透光性の耐熱繊維シート２０により覆われ、耐熱繊維シート２０が太陽電池セル１０に重なるようになっている。太陽電池セル１０の全表面は、発電のために光を受光するか、発電した電力を取り出すかの少なくともいずれかの動作（発電動作）のための領域である発電領域１２と、発電の動作とは直接関係しない非発電表面１４とに分けることができる。また、太陽電池モジュール１０００には、太陽電池セル１０および耐熱繊維シート２０を互いに留める内部押さえ部材１００が備わっている。内部押さえ部材１００が太陽電池セル１０および耐熱繊維シート２０を留めている位置は、非発電表面１４の少なくとも一部である。なお、非発電表面１４とは、太陽電池セル１０の表面のうち発電とは関連しない範囲をいう。非発電表面１４には、図１に示したように、受光面１６のうちの発電領域１２以外の表面領域のみならず、太陽電池セル１０の具体的構造によっては、背面１８の一部または全部が含まれている。つまり、非発電表面１４は、太陽電池セル１０の表面のうち、他の物体を配置しても発電動作を阻害することの無い任意の表面領域ともいえる。図２に示す太陽電池セル１０においては、背面１８の全部は、受光面１６の周縁部とともにこの非発電表面１４をなしている。
【００２０】
受光面１６は、太陽電池セル１０の面のうち、外光ｈνを受光し電力を生成ずる発電領域１２が存在する面である。太陽電池セル１０は概して平板状の形状を有しており、典型的な実施構成においては、受光面はその平板状形状の厚みをなす二つの主面の一方とされる。本出願の図面においては、この受光面を紙面の上方に向け描いている。そして、その受光面１６は保護フィルム４０により覆われている。ここで、受光面１６に位置している耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００も、受光面１６を覆う保護フィルム４０により覆われている。そして、太陽電池セル１０の受光面１６と保護フィルム４０との間には、封止材である熱可塑性樹脂３０が配置されている。熱可塑性樹脂３０は、耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００とともに太陽電池セル１０を封止することにより、太陽電池モジュール１０００をなす構成部品を一体化させている。
【００２１】
図２に明示するように、本実施形態の典型的な太陽電池モジュールである太陽電池モジュール１０００においては、太陽電池セル１０の受光面１６とは逆の側である背面１８側も、保護フィルム４２により覆われている。このため、太陽電池モジュール１０００において、保護フィルム４０と保護フィルム４２の間に存在する耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０、そして内部押さえ部材１００は、熱可塑性樹脂３０により封止されている。その結果、通常使用時において、外界からの水分の侵入が防止されるなど、屋外使用に耐える高い耐候性が実現されている。なお、耐熱繊維シート２０は、典型的にはガラス繊維不織布であり、そのガラス繊維一本一本の隙間には熱可塑性樹脂３０が含浸されている。また、熱可塑性樹脂３０は典型的には、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）やオレフィン系樹脂であり、保護フィルム４０は、ＥＴＦＥなどの高耐久性のフィルムである。少なくとも、受光面１６側に配置されるこれらの樹脂またはフィルムは、透光性を有している。このため、図２の上方から入射する太陽光などの外光ｈνは、減衰されたり散乱されたりすることが殆どないまま耐熱繊維シート２０を透過して受光面１６に到達する。最も典型的な太陽電池モジュール１０００の設置態様は、設置対象物（図示しない）の外面に、受光面１６の面を外側に向け取り付ける、というものである。
【００２２】
内部押さえ部材１００は、耐熱繊維シート２０の図２における上面の周縁部から、太陽電池セル１０の背面１８に延び、太陽電池セル１０の周縁部において、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を互いに留めている。この位置は非発電表面１４の少なくとも一部である。別の典型例となる内部押さえ部材１００としては、例えば太陽電池セル１０の背面１８において発電領域１２にまで延びているような形状とすることもできる。
【００２３】
太陽電池モジュール１０００は、全体としてみると耐熱繊維シート２０により補強された多層構造の繊維強化シートにもなっている。しかも、太陽電池モジュール１０００を設置する向きにおいて耐熱繊維シート２０は太陽電池セル１０からみて外面側に位置する。このため、通常使用時において、耐熱繊維シート２０は、例えばスクラッチなどの外力から受光面１６を保護する機能を発揮する。
【００２４】
そして、仮に極端な環境条件となって高熱に曝され、熱可塑性樹脂３０が軟化したり融解したりした場合であっても、太陽電池モジュール１０００は、内部押さえ部材１００を採用しない構成の太陽電池モジュールに比べて高い一体性を示す。これは、内部押さえ部材１００によって、耐熱繊維シート２０が端部から剥離したり、耐熱繊維シート２０が端面からめくれあがったりすることが抑制されるためである。端部からの剥離が防げれば、耐熱繊維シート２０の全体が太陽電池モジュール１０００から脱離することを効果的に防止することが可能となる。また脱離を完全に防止することができないほどに過酷な環境条件の場合であっても、内部押さえ部材１００は、少なくとも、耐熱繊維シート２０が脱離して太陽電池セル１０が脱離等するまでの時間を延長する作用をもつ。
【００２５】
［１−２ 製造工程］
次に、太陽電池モジュール１０００の製造工程について説明する。
図３および図４は、それぞれ、本実施形態において内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの製造工程を示すフローチャート、および、製造工程の各段階の太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図である。太陽電池モジュール１０００の製造工程は、太陽電池セルから製品形態である太陽電池モジュールを製造する工程である。例えば、図３に示すように、太陽電池セル１０が製造される（Ｓ１０２）。その場合、例えば可撓性または可曲性の基板であるポリイミドフィルムなどの樹脂フィルム基板やステンレスなどの金属薄板などを採用する。そして、その基板を利用し、シリコンやシリコンゲルマニウムなどの半導体による光電変換層（図示しない）を、必要な電極（図示しない）などとともに受光面１６に形成する。また、太陽電池セル１０は、製造された太陽電池セル１０を採用することもできる。図４（ａ）は、このときの様子を断面により示している。
【００２６】
次に、本出願において第１配置工程Ｓ１０４と呼ぶ工程を実施する。第１配置工程Ｓ１０４は、太陽電池セル１０と耐熱繊維シート２０を、太陽電池セル１０の受光面１６の少なくとも一部を耐熱繊維シート２０により覆うように重ねる工程である。図４（ｂ）に示すように、耐熱繊維シート２０としては、封止材となる熱可塑性樹脂３０と同一の材質とあらかじめ複合化されたガラス繊維不織布（以下、プリプレグという）を採用することができる。なお、本出願全般において、耐熱繊維シート２０が太陽電池セル１０を覆ったり重ねたりする態様は、必ずしも太陽電池セル１０の受光面１６のすべてに拡がり覆うものに限らない。これは、「少なくとも一部」などと明示しない場合も含めてのものである。本出願全般に、覆ったり重ねたりする態様は、例えば受光面１６のうちの少なくとも一部のみを覆う態様も含んでいる。さらに、重ねる動作、覆う動作、重なった状態および覆われた態様は、いずれも、明示された要素が直接接触している場合も、逆に何らかの層が介在している場合も含んでいる。
【００２７】
続いて行なわれるのは固定工程Ｓ１０６である。固定工程Ｓ１０６は、図４（ｃ）に示すように、太陽電池セル１０および耐熱繊維シート２０を、内部押さえ部材１００により互いに留める工程である。内部押さえ部材１００が配置されるのは太陽電池セル１０の受光面１６のうちの、少なくとも非発電表面１４の一部である。固定工程Ｓ１０６により、太陽電池セル１０と耐熱繊維シート２０とを含み、内部押さえ部材１００によりこれらが互いに留められている中間積み重ね体１０００Ｓ１が準備される。
【００２８】
さらに、第２配置工程Ｓ１０８を実施する。第２配置工程Ｓ１０８では、中間積み重ね体１０００Ｓ１において、太陽電池セル１０の受光面１６の側を覆うように保護フィルム４０を配置する。この際、受光面１６は耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００も覆うように配置する。加えて、内部押さえ部材１００の受光面１６と耐熱繊維シート２０間のいずれかの位置には、熱可塑性樹脂３０の封止材シート３４を配置しておく。図４（ｄ）においては、封止材シート３４を保護フィルム４０の直下に配置している。また、典型的な内部押さえ部材１００の構成である保護フィルム４２を配置する構成（図２）においては、第２配置工程Ｓ１０８において、背面１８側にも保護フィルム４２と封止材シート３６を配置しておく。こうして、太陽電池セル１０と耐熱繊維シート２０と保護フィルム４０とをこの順に含む積み重ね体１０００Ｓ２が準備される。なお、実施の際には、保護フィルム４０と封止材シート３４は、別体とされてそれぞれの積層される面に図示しない接着層が形成されていることもある。さらには、保護フィルム４０と封止材シート３４とが互いに一体化されている場合もある。これらの事情は保護フィルム４２と封止材シート３６についても同様である。
【００２９】
最後に、ラミネート工程Ｓ１１０を実施する。ラミネート工程Ｓ１１０は、積み重ね体１０００Ｓ２を加熱プレスする工程である。この加熱プレスは、熱可塑性樹脂シート３２、封止材シート３４および３６の熱可塑性樹脂３０が溶融または軟化する条件にて行なわれ、典型的には、積み重ね体１０００Ｓ２を加熱可能なプレートに載置し、その全体を覆うブランケットシート５０をかぶせ、プレートを加熱しながらブランケットシート５０内を脱気することによって行なわれる（図４（ｅ））。熱可塑性樹脂３０により、耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００とともに太陽電池セル１０が封止される。この際、熱可塑性樹脂シート３２（存在する場合）、封止材シート３４および３６の熱可塑性樹脂３０が一体になって、保護フィルム４０から保護フィルム４２までの間の空隙を埋める。最後に冷却すると、一体化された太陽電池モジュール１０００が製造される。
【００３０】
［１−３ 内部押さえ部材］
次に、本実施形態の太陽電池モジュールに採用することができる内部押さえ部材について説明する。
【００３１】
［１−３−１ 典型例］
図５は、本実施形態における内部押さえ部材のいくつかの例示構造を示す斜視図である。このうち図５（ａ）は、内部押さえ部材１００の典型的な実施構成である長尺押さえ部材１０２である。長尺押さえ部材１０２は、例えばＥＴＦＥ（４フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂）などの難燃性の樹脂フィルムテープを、図５（ａ）に示す様に、テープの長手方向に沿って二つ折りに折り曲げたものや、図１および２に示したように、３つ折に折り曲げて作られる。長尺押さえ部材１０２は、図１に示したように、その長手方向を太陽電池モジュール１０００の長手方向に向け、またその折り曲げた稜線を幅方向の端部に向けて配置される。そして長尺押さえ部材１０２は、固定工程Ｓ１０６の段階で、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を互いに留めるように配置されている。なお、長尺押さえ部材１０２は、折り曲げた内側面の上側内側面１０２Ａの一部が耐熱繊維シート２０の上面に、また、下側内側面１０２Ｂが太陽電池セル１０の背面１８に接触している。長尺押さえ部材１０２が例えば上記ＥＴＦＥ等の樹脂フィルムテープである場合には、長尺押さえ部材１０２には、太陽電池モジュール１０００の耐候性を高める作用を期待することもできる。
【００３２】
図５（ｂ）は、長尺押さえ部材１０２と同様の二つ折り形状であるが、長手方向に短いテープにより作製された短尺押さえ部材１０４である。短尺押さえ部材１０４は、複数片を用いて耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを留めるために用いられる。
【００３３】
図５（ｃ）は、折り曲げではないシート体により作られた打ち抜き押さえ部材１０６である。シート体には、ベース部１０６Ｂに設けられた切り込み１０６Ａによって舌状部１０６Ｌが形成される。この舌状部１０６Ｌは、ベース部１０６Ｂの面から引き起こされ、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を互いに留めるために用いられる。
【００３４】
なお、長尺押さえ部材１０２、短尺押さえ部材１０４、打ち抜き押さえ部材１０６は、上述したＥＴＦＥ等の樹脂フィルム意外にも、金属テープ、金属ホイルなどによって作製することも好ましい。
【００３５】
図５（ｄ）は、内部押さえ部材１００の別の典型例であり、ステープル針に類似の穿孔押さえ部材１０８である。穿孔押さえ部材１０８は、通常のステープル針と同様に、鋼線、ステンレス線などの材質により作製されており、太陽電池セル１０の非発電表面１４に位置する耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を開いた状態で二つの足部によってともに貫通し、これらをクリンチすることによって耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を互いに留める。穿孔押さえ部材１０８は、図５（ｄ）に示すように、太陽電池モジュール１０００の長手方向に沿う向きに平行に向けて配置されたり、また、太陽電池モジュール１０００の幅方向に沿う向きに平行に向けて配置されたりする（図示しない）。
【００３６】
［１−３−２ 具体的構成の選択指針］
上述した内部押さえ部材１００は、長尺押さえ部材１０２、短尺押さえ部材１０４、打ち抜き押さえ部材１０６、穿孔押さえ部材１０８のいずれの形態を取る場合であっても、材質、形状、サイズ、配置などの具体的構造は、適切な試作や試験を経て選択される。内部押さえ部材１００に期待する一つの機能は、過酷な環境、特に、熱可塑性樹脂３０が融解または軟化する程度の温度環境において、耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対し留めておくことにある。また、内部押さえ部材１００に期待する別の機能は、製造段階の、特にラミネート工程Ｓ１１０における耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０の位置ずれを極小化することにある。
【００３７】
［１−３−２−１ 材質の選択指針］
このため、内部押さえ部材１００の材質は、熱可塑性樹脂３０の耐熱性よりも高い耐熱性を示す材質のうち、耐熱繊維シート２０または太陽電池セル１０のいずれかの耐熱性と同程度またはそれ以上の耐熱性を示す種々の材質から選択される。その一例が上述したＥＴＦＥであり、その他、ポリイミドフィルム等の耐熱性が高い各種の樹脂、ガラス繊維不織布やガラス繊維織物のシートなどが選ばれる。さらに、上述した金属テープ、金属箔、金属薄板、金属ワイアなどの材質も好適である。このような材質の選択は、長尺押さえ部材１０２、短尺押さえ部材１０４、打ち抜き押さえ部材１０６、穿孔押さえ部材１０８のすべてにおいて適宜選択される。
【００３８】
［１−３−２−２ 形状・サイズの選択指針］
内部押さえ部材１００の形状やサイズも、熱可塑性樹脂３０が融解または軟化する程度の温度環境において、耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対し留めておくことが可能かどうかにより適宜決定される。例えば、上述した二つ折りまたは三つ折りのテープにおいては、耐熱繊維シート２０や太陽電池セル１０と接触する部分の面積、摩擦、係止状態などが十分かどうかに応じ適宜調整される。短尺押さえ部材１０４の場合も同様である。さらに、切り込み１０６Ａのような切り込みまたは開口部を有する場合、その切り込みの形状は、図５（ｃ）に示したような形状以外にも調整される。たとえば、直線の組合せ以外にも、波形や、曲線やのこぎり刃状などとする。また、舌状部１０６Ｌの連結部１０６Ｃと先端部１０６Ｔの幅を、先端部１０６Ｔが連結部１０６Ｃよりも幅広となるような形状とすれば、耐熱繊維シート２０と打ち抜き押さえ部材１０６との間の係止作用を高めることが可能となる。さらに、図５（ｄ）に示した穿孔押さえ部材１０８のクリンチの向きが調整されたりする。これら以外にも任意の手法により、耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対し直接連結することにより、これらを互いに留めることが有効である。その手法は、非限定的な例として、クリップにより留めること、耐熱性のある糸により縫合すること、封止材よりも融点の高いホットメルト接着剤により接着すること、を含んでいる。
【００３９】
［１−３−２−３ 配置の選択指針］
内部押さえ部材１００の配置は、図１に示したように、概して長尺状である太陽電池モジュール１０００の形状に合わせて、その長尺方向に沿った向きに連続して（長尺押さえ部材１０２である場合）または分散させて（短尺押さえ部材１０４である場合）配置される。一つの太陽電池モジュール１０００において、太陽電池セル１０が例えば２列以上配置されている場合には、２列以上の太陽電池セル１０に渡して、また、各列の太陽電池セル１０毎に耐熱繊維シート２０を配置することができる。これらの場合に耐熱繊維シート２０は、典型的には、各列の太陽電池セル１０の幅方向両端に、太陽電池セル１０の長尺方向に沿って配置される。
【００４０】
［１−３−２−４ 種類の異なる内部押さえ部材の組合せ］
そして、内部押さえ部材１００は、上述した各例を始め各種の態様の物を組み合わせて用いることも可能である。例えば長尺押さえ部材１０２や短尺押さえ部材１０４に穿孔押さえ部材１０８を組み合わせることにより、より確実に耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを互いに留めることも可能となる。
【００４１】
［１−３−３ 複数片の内部押さえ部材］
ここで、特に内部押さえ部材１００が、短尺押さえ部材１０４や穿孔押さえ部材１０８である場合に例示されるように、複数片に分かれて用いられる場合には、その配置は耐熱繊維シート２０や太陽電池セル１０の具体的な構成に合わせて配置される。実際の太陽電池モジュールにおいては、一つの太陽電池モジュールに対して耐熱繊維シートや太陽電池セルが複数葉に分かれている場合がある。太陽電池モジュールが複数片の内部押さえ部材と、並べて配置されている複数葉の耐熱繊維シートとを備えていることがある。つまり、太陽電池セルは、複数葉の耐熱繊維シートの少なくとも２葉に渡って延びている。この場合、複数片の内部押さえ部材１００は、複数葉の耐耐熱繊維シートの各葉を、耐熱繊維シート１葉あたり少なくとも１カ所において太陽電池セルに留めているように構成すると好適である。
【００４２】
同様に、上述した２列以上に配置された太陽電池セルを有する太陽電池モジュールや、長手方向に分かれた複数葉の太陽電池セルが採用される場合がある。この場合、耐熱繊維シートが、複数葉の太陽電池セルの少なくとも２葉の受光面に渡って延びている。このときには、複数片の内部押さえ部材を、複数葉の太陽電池セルの各葉の非発電表面を、太陽電池セルの１葉あたり少なくとも１カ所において、耐熱繊維シートに留めているように構成すると好適である。
【００４３】
これらの好適な構成においては、内部押さえ部材１００として採用する部材のサイズを最小限の大きさとすることにより、作製工程の簡略化、太陽電池モジュールの軽量化、および太陽電池モジュール１０００の可撓性へ内部押さえ部材１００の及ぼす影響の極小化といった利点が得られる。
【００４４】
［１−３−４ 内部押さえ部材の他のバリエーション］
さらには、内部押さえ部材の構成は、非限定的な例として示した上記各形状以外にも、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを互いに留める作用を発揮しうる部材とすることができる。例えば耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを縫合して留めるために用いられる耐熱性を有する糸、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを互いに接着するために用いられる熱可塑性樹脂３０より耐熱性を有する接着剤や粘着剤といった部材も、本実施形態の内部押さえ部材の具体例に含まれている。
【００４５】
なお、内部押さえ部材の材質、形状、配置、の選択の際には、特に太陽電池モジュールの可撓性を阻害しないために、内部押さえ部材の材質を可撓性のものとすることもある。ただし、内部押さえ部材が可撓性を有することが太陽電池モジュール１０００全体を可撓性とするために必須というわけではない。内部押さえ部材のサイズや配置を工夫することにより、可撓性を示すとはいえない材質により内部押さえ部材を作製しても、太陽電池モジュール１０００の実質的な可撓性を確保することが可能だからである。
【００４６】
［１−４ 耐熱繊維シート］
太陽電池モジュール１０００に採用される耐熱繊維シートは、典型的には、ガラス繊維不織布である。ガラス繊維不織布は、製造時の第１配置工程Ｓ１０４におけるハンドリングの容易性などの観点から、上述したプリプレグとして耐熱繊維シート２０が熱可塑性樹脂シート３２にあらかじめ複合化されている半製品を用いることもある。ただし、本出願における耐熱繊維シートは、必ずしもガラス繊維不織布である必要は無い。熱可塑性樹脂３０が融解または軟化する状況で太陽電池セル１０の脱落を防止することが可能な任意の材質のシート体を耐熱繊維シートとして採用することができる。耐熱繊維シート２０の典型例には、ガラス繊維不織布のシートの他、ガラス繊維織物のシートや、熱可塑性樹脂３０よりも耐熱性に優れた繊維の不織布または織物のシート、難燃性の繊維の不織布または織物のシートなどを採用することができる。これらの繊維は、ガラスのような無機材料にかぎられず、有機材料であってもよい。なお、耐熱繊維シートが透光性を有すると、発電領域１２を含む受光面１６の全領域に耐熱繊維シートを重ねても、太陽電池セル１０の発電機能を阻害しにくくなる。
【００４７】
［１−５ 太陽電池モジュールの構造］
次に、内部押さえ部材１００を採用する場合の太陽電池モジュールの構造例について説明する。図６は、本実施形態における内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールのいくつかの例示構造を示す概略断面図である。
【００４８】
既に説明した太陽電池モジュール１０００（図１、図２）では、太陽電池モジュール１０００が可撓性を有するように構成されていた。図６（ａ）は太陽電池モジュール１０００の当該構成である。これに対し、本実施形態の太陽電池モジュールは図６（ｂ）に示すように、鋼板７０に一体化された太陽電池セル１０を有する太陽電池モジュール１１００も含んでいる。つまり、可撓性のある太陽電池セル１０が採用されていても、太陽電池モジュール全体が典型的な可撓性を示すものには限定されない。なお、鋼板７０は、図示するように、例えば曲げ成形したリブ部７２、当接部７４および折り返し部７６を有している場合がある。そして太陽電池モジュール１１００は、この鋼板７０のいずれかの部分を任意の取付手段によって設置対象物（図示しない）である建物の屋根部材などに取り付けられている。
【００４９】
図６（ｃ）および（ｄ）には、太陽電池モジュール１０００または太陽電池モジュール１１００の場合において、耐熱繊維シート２０の平面構成のバリエーションを例示している。ここでは、１葉の太陽電池セル１０が含まれている太陽電池モジュールにおいて、耐熱繊維シート２０が太陽電池セル１０にどのように重ねて配置されるかを受光面１６側からみた平面図により示している。一例としては、図６（ｃ）に示すように、複数葉の耐熱繊維シート２０が互いに隣接して配置されている。このような構成でさらに複数片の短尺押さえ部材１０４を採用する場合には、耐熱繊維シート２０の１葉あたり少なくとも１カ所に配置されるように、例えば隣接している耐熱繊維シート２０にまたがって短尺押さえ部材１０４が配置される。また、必ずしも耐熱繊維シート２０は、太陽電池セル１０の非発電表面１４のうちのすべてを覆う必要は無い。例えば、ある間隔をおいて離されて並べられた図６（ｄ）のような耐熱繊維シート２０を採用することによって耐熱繊維シート２０により太陽電池セル１０の脱離を防止する作用を発揮することも可能である。この場合の内部押さえ部材１００としては、例えば短尺押さえ部材１０４のように複数片に分けられたものや、穿孔押さえ部材１０８のように直接耐熱繊維シート２０の各葉と太陽電池セル１０との両者を互いに接触させて綴じることによって留める構成のものが好適である。
【００５０】
図６（ｃ）および（ｄ）の例示構成のように、内部押さえ部材１００は、発電領域１２に入射する光を遮らないようにするために、典型的には例えば太陽電池セル１０の幅方向の両端近傍の非発電表面１４に配置される。これ以外にも、太陽電池セル１０の発電領域１２が、１葉の太陽電池セル１０の中で複数の領域に分かれているなどの構成のために非発電表面１４が例えば太陽電池セル１０の長手方向に沿って中央部に延びている場合には、内部押さえ部材１００を太陽電池セル１０その中央部に配置しても支障は無い。
【００５１】
＜第２実施形態＞
［２ 外部押さえ部材を利用する太陽電池モジュール］
本発明は外部押さえ部材と呼ぶ部材を用いる太陽電池モジュールを採用する第２実施形態として実施することも可能である。以下、図８および図８を参照し、また必要に応じて第１実施形態として説明した要素も適宜参照して説明する。
【００５２】
［２−１ 太陽電池モジュールの構造］
図７は、本発明の第２実施形態において提供される太陽電池モジュール２０００が設置対象物に取り付けられている様子を概略構成により示す一部分解斜視図である。図７には、外部押さえ部材の例示構成も拡大して示している。さらに、図８は、本発明のある実施形態における外部押さえ部材により設置された太陽電池モジュールの一部を示す概略断面図である。
【００５３】
図７には、二つの太陽電池モジュール２０００が一つの設置対象物９０に取り付けられている様子を示している。設置対象物９０は、典型的には建物の外壁や屋根板などである。図７に示す太陽電池モジュール２０００は、典型的な構成として、複数葉の耐熱繊維シート２０を含み、背面１８の側に配置する鋼板７０と一体化されたている。
【００５４】
［２−２ 外部押さえ部材］
太陽電池モジュール２０００は、可撓性を有する太陽電池セル１０と、太陽電池セル１０の受光面の側に配置されている保護フィルム４０と、太陽電池セル１０および保護フィルム４０の間を埋める封止材である熱可塑性樹脂３０とを備えている。ここで、太陽電池モジュール２０００には、太陽電池セル１０の配置されない領域である非セル部２０１０が設けられている。太陽電池モジュール２０００は透光性の耐熱繊維シート２０をさらに備えている。この耐熱繊維シート２０は、受光面１６の少なくとも一部を覆って太陽電池セル１０に重ねられるとともに非セル部２０１０の少なくとも一部に延びて延出周縁２２をなしている。そして太陽電池モジュール２０００は、非セル部２０１０のうちの耐熱繊維シート２０が延びている部分である延出周縁２２を保持する外部押さえ部材２００により、設置対象物９０に取り付けられている。
【００５５】
外部押さえ部材２００は、典型的には、金属片を曲げ加工して作製された金具であり、その片側で太陽電池モジュール２０００を保持する片側押さえ部材２０２と、その両側で太陽電池モジュール２０００を保持する両側押さえ部材２０４といった変形が可能である。また、外部押さえ部材２００の取付ピッチＰは、例えば複数葉の耐熱繊維シート２０が採用得されている場合には、耐熱繊維シート２０の各葉を少なくとも１カ所押さえるように決定される。具体的なサイズにより示すと、例えばピッチＰは５０ｃｍとされる。典型的な外部押さえ部材２００は、図８に示す片側押さえ部材２０２のように構成されている。
【００５６】
図８に示すように、典型的な太陽電池モジュール２０００は、太陽電池セル１０の受光面１６逆の背面１８の側に鋼板７０を備えている。そして、保護フィルム４０および耐熱繊維シート２０は、少なくとも非セル部２０１０において熱可塑性樹脂３０により鋼板７０にラミネートされたものである。太陽電池モジュール２０００は、外部押さえ部材２００により非セル部２０１０を鋼板７０ととともに保持して設置対象物９０に取り付けられている。そして、鋼板７０は、曲げ成形したリブ部７２、当接部７４および折り返し部７６を有している。
【００５７】
片側押さえ部材２０２は、太陽電池モジュール２０００の端部において、非セル部２０１０のリブ部７２、当接部７４および折り返し部７６の形状に合わせ、保持部２１２と中間部２２２が形成されている。そして片側押さえ部材２０２には、設置対象物９０に対して太陽電池モジュール２０００を固定可能とするための、貫通孔２３２を設けた取付部２４２が設けられている。貫通孔２３２を通して適当な固定手段２５２により設置対象物９０に対して固定される。片側押さえ部材２０２の各部の形状は、この固定手段２５２による設置対象物９０への固定力によって、太陽電池モジュール２０００の非セル部２０１０において保持部２１２が保護フィルム４０の表面に摩擦係合している。この摩擦係合により、十分な保持強度にて太陽電池モジュール２０００が設置対象物９０に取り付けられるように片側押さえ部材２０２は設計されている。両側押さえ部材２０４も類似の構成に作製されている。
【００５８】
上述したように太陽電池モジュール２０００の典型的な取り付けの態様は、非セル部２０１０に延びている耐熱繊維シート２０のうちの少なくとも一部である延出周縁２２を外部押さえ部材２００が保持することによって行なわれる。この際、図８に例示したように、鋼板７０の面のうちの、太陽電池セル１０が配置された面と同一の面において保持部２１２が太陽電池モジュール２０００を保持している構成を取ることができる。ただし、外部押さえ部材２００により保持される位置は他の位置とすることもできる点には留意されたい。例えば、図８に例示した太陽電池モジュール２０００においては、片側押さえ部材２０２の具体的形状を変形させて、耐熱繊維シート２０が延びている非セル部２０１０であるリブ部７２、当接部７４、折り返し部７６のいずれかを保持することにより、外部押さえ部材２００により設置対象物９０に対して太陽電池モジュール２０００を取り付ける任意の構成が本実施形態に含まれている。そして、これらのいずれの態様においても、片側押さえ部材２０２により保持されるのが非セル部２０１０であることから、太陽電池モジュール１０に強い応力は作用しない。しかも、片側押さえ部材２０２により保持されるのが延出周縁２２でもあるため、片側押さえ部材２０２による耐熱繊維シート２０の保持作用が十分に発揮される。なお、ここでの保持のための具体的態様としては、上述した摩擦係合の他、任意の保持手法を採用することができる。
【００５９】
再び図７に戻り、複数片の外部押さえ部材２００を採用する場合の例示の太陽電池モジュール２０００の構成についてさらに説明する。太陽電池モジュール２０００は、第１実施形態において図６（Ｃ）を参照して説明したように、並べて配置されている複数葉の耐熱繊維シート２０を備えている。太陽電池セル１０は、複数葉の耐熱繊維シート２０の少なくとも２葉に渡って延びて重ねられている。そして、複数片の外部押さえ部材２００は、非セル部２０１０のうち複数葉の耐熱繊維シート２０の各葉が延びる部分を、耐熱繊維シート１葉あたり少なくとも１カ所において保持している。こうして、太陽電池モジュール２０００は設置対象物９０に取り付けられている。
【００６０】
したがって、片側押さえ部材２０２や両側押さえ部材２０４の各片は、例えば、第１実施形態の太陽電池モジュール１０００に関連して図６（ｃ）に示した内部押さえ部材１００と同様に、隣接して配置されている複数葉の耐熱繊維シートにまたがって片側押さえ部材２０２や両側押さえ部材２０４が配置されている。このように外部押さえ部材２００が配置されることによって、熱可塑性樹脂が融解または軟化するような環境下において、耐熱繊維シートの各葉の脱離につながる端部からの剥離を防止することが可能となる。
【００６１】
さらに、本実施形態の太陽電池モジュール２０００においては、並べて配置されている複数葉の太陽電池セルを備える構成とすることもできる（図示しない）。この場合、耐熱繊維シートは、複数葉の太陽電池セル１０の少なくとも２葉の受光面１６に渡って延びて重ねられており、複数片の外部押さえ部材により、非セル部非セル部の耐熱繊維シートが延びる部分を、太陽電池セルの１葉あたり少なくとも１カ所において保持している。こうして太陽電池モジュール２０００が設置対象物９０に取り付けられている。
【００６２】
［２−３ 設置方法］
本実施形態の太陽電池モジュール２０００の設置方法は、準備した太陽電池モジュール２０００を外部押さえ部材により設置対象物９０に取り付ける取付工程を含んでいる。この太陽電池モジュール２０００は、可撓性を有する太陽電池セル１０と、透光性の耐熱繊維シート２０と、保護フィルム４０と、太陽電池セル１０および保護フィルム４０の間を埋める封止材である熱可塑性樹脂３０とを備えている。耐熱繊維シート２０は、太陽電池セル１０の受光面１６の少なくとも一部を覆って太陽電池セル１０に重ねられている。また保護フィルム４０は、受光面１６の側に配置されている。そして、太陽電池セル１０が配置されない領域である非セル部２０１０の少なくとも一部に耐熱繊維シート２０が延びている。さらに、太陽電池モジュール２０００を取り付けるために、非セル部２０１０のうちの耐熱繊維シート２０が延びている部分を外部押さえ部材２００が保持するように配置される。
【００６３】
＜第３実施形態＞
［３ 内部押さえ部材と外部押さえ部材の双方を利用する太陽電池モジュール］
本発明の実施形態は内部押さえ部材と外部押さえ部材の双方を利用する太陽電池モジュール３０００である。以下、図９を参照し、必要に応じて第１および第２実施形態のために参照した図面を参照して説明する。
【００６４】
［３−１ 太陽電池モジュールの構造］
図９は、第３実施形態である太陽電池モジュール３０００が設置対象物９０に取り付けられている様子を示す断面図である。太陽電池モジュール３０００は、概ね第２実施形態において説明した太陽電池モジュール２０００と同様の概略構成を有している。つまり太陽電池モジュール３０００は、可撓性を有する太陽電池セル１０と保護フィルム４０と封止材である熱可塑性樹脂３０を含んでいる。耐熱繊維シート２０は、太陽電池セル１０の受光面の少なくとも一部を覆って太陽電池セル１０に積み重ねられている。さらに熱可塑性樹脂３０は、太陽電池セル１０の受光面１６と保護フィルム４０との間に配置され、耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００とともに太陽電池セル１０を封止して、耐候性を確保している。
【００６５】
太陽電池モジュール３０００は、内部押さえ部材を含んでおり、この点において、太陽電池モジュール２０００とは相異している。具体的には、太陽電池モジュール３０００における内部押さえ部材は、例えば、太陽電池セル１０の非発電表面１４の少なくとも一部において太陽電池セル１０および耐熱繊維シート２０を互いに留めている穿孔押さえ部材１０８である。さらに、保護フィルム４０は、太陽電池セル１０の受光面１６の側に配置されており、太陽電池セル１０の受光面１６の少なくとも一部を、耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００とともに覆っている。これらの点において、太陽電池モジュール３０００は第１実施形態として説明した太陽電池モジュール１０００または１１００と同様である。
【００６６】
また、太陽電池モジュール３０００は太陽電池セル１０の配置されない領域である非セル部３０１０を有し、耐熱繊維シート２０が非セル部３０１０の少なくとも一部にまで延びている。この点において太陽電池モジュール３０００は太陽電池モジュール１０００とは相異している。具体的には、耐熱繊維シート２０の非セル部３０１０にまで延びた部分は延出周縁２２をなしており、外部押さえ部材２００がその延出周縁２２を保持している。図９には外部押さえ部材２００として太陽電池モジュール２０００と同様の構成の片側押さえ部材２０２を描いている。また太陽電池モジュール３０００が外部押さえ部材２００により設置対象物９０に取り付けられている様子は、図７に示した太陽電池モジュール２０００と同様である。これらの点において、太陽電池モジュール３０００は、第２実施形態として説明した太陽電池モジュール２０００と同様である。
【００６７】
なお、内部押さえ部材は、例えば穿孔押さえ部材１０８を採用することにより、延出周縁２２に延びる部分を有している耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対して留めることが可能となる。また、鋼板７０において、リブ部７２、当接部７４および折り返し部７６の構成は第２実施形態の太陽電池モジュール２０００の場合と同様である。さらに、外部押さえ部材２００の実施構成である片側押さえ部材２０２や両側押さえ部材２０４も太陽電池モジュール２０００に関して説明したものと同様である。また、太陽電池モジュール３０００も、太陽電池モジュール２０００と同様に、片側押さえ部材２０２や両側押さえ部材２０４を固定する固定手段２５２により設置対象物９０に対して取り付けられる。
【００６８】
［４ 変形例］
上述した各実施形態において、いずれかの実施形態において言及している任意選択の変形は、他の実施形態においても適用することができる。例えば、耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対して留める際にこれらを互いに接触させて綴じることもできるのは、第３実施形態においても同様である。また、第２および第３実施形態における耐熱繊維シート２０は、ガラス繊維不織布とすることができる。さらに、第２および第３実施形態における太陽電池セル１０は、可撓性基板として樹脂フィルム基板や金属薄板を採用することも可能である。
【００６９】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。上述の各実施形態および実施例は、発明を説明するために記載されたものであり、本出願の発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきものである。また、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の太陽電池モジュールやその製造方法および設置方法は、任意の太陽光発電システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０００、１１００、２０００、３０００ 太陽電池モジュール
２０１０、３０１０ 非セル部
１００ 内部押さえ部材
１０２ 長尺押さえ部材
１０２Ａ 上側内側面
１０２Ｂ 下側内側面
１０４ 短尺押さえ部材
１０６ 打ち抜き押さえ部材
１０６Ａ 切り込み
１０６Ｂ ベース部
１０６Ｃ 連結部
１０６Ｌ 舌状部
１０６Ｔ 先端部
１０８ 穿孔押さえ部材
２００ 外部押さえ部材
２０２ 片側押さえ部材
２０４ 両側押さえ部材
２１２ 保持部
２２２ 中間部
２３２ 貫通孔
２４２ 取付部
２５２ 固定手段
１０ 太陽電池セル
１２ 発電領域
１４ 非発電表面
１６ 受光面
１８ 背面
２０ 耐熱繊維シート
２２ 延出周縁
３０ 熱可塑性樹脂
３２ 熱可塑性樹脂シート、
３４、３６ 封止材シート
４０、４２ 保護フィルム
５０ ブランケットシート
１０００Ｓ１ 中間積み重ね体
１０００Ｓ２ 積み重ね体
７０ 鋼板
７２ リブ部
７４ 当接部
７６ 折り返し部
９０ 設置対象物
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池モジュール、その製造方法およびその設置方法に関する。さらに詳細には本発明は、可撓性を有する太陽電池セルとガラス繊維不織布を採用する太陽電池モジュール、その製造方法およびその設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽電池モジュールを備える太陽光発電システムが広く用いられている。太陽電池モジュールでは、耐候性を確保するために、例えば保護フィルムと封止材などにより太陽電池セルが封止されている。このような太陽電池セルの中には可撓性を備えるものも知られている。可撓性の太陽電池セルは、典型的には、樹脂フィルム基板や金属薄板による可撓性基板に、光電変換層として薄膜半導体層を形成して作製される。
【０００３】
可撓性を有する太陽電池セルは、一例として、その外光を受ける受光面と、その受光面とは逆の背面との両面に保護フィルムを配置して、封止材とともにラミネートして作製されるフレキシブル太陽電池モジュールとして製品化される。別例として、可撓性を有する太陽電池セルは、受光面に保護フィルムを配置し、背面には、例えばガルバリウム鋼板などの金属板を配置した鋼板一体型の太陽電池モジュールとしても製品化される。いずれの太陽電池モジュールも、屋外の設置対象物に取り付けられた状態において、十分な耐候性を備えるように作製される。これらの太陽電池モジュールは、ガラス基板などの重量が増加しやすい部材を含む太陽電池モジュールに比べ、フレキシブルである性質（可撓性）や軽量である性質を活かすことにより、広汎な用途に適用することが可能となる。
【０００４】
特許文献１（特開平６−８５３００号公報）には、太陽電池の受光面の表面被覆として、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマ−）とクレーンガラス（ガラス繊維不織布）を積層し、その上に光入射側の表面層としてテフゼル（フッ素樹脂フィルム）を積層し表面被覆層とすることが開示されている（特許文献１、段落０００５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−８５３００号公報、例えば段落０００５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１によれば、太陽電池セルの受光面にガラス繊維不織布が配置されるため、耐候性のみならず、耐スクラッチ性などの点において、設置作業時や設置後における太陽電池モジュールの耐久性をも向上させることが可能となる。本願の発明者はこのようなガラス繊維不織布などの透光性を有する耐熱繊維シートの機能に注目した。具体的には、可撓性の太陽電池セルを備える可撓性太陽電池モジュールや鋼板一体型太陽電池モジュールを作製する際に、耐熱繊維シートをその受光面側に配置してラミネートする構造について検討を重ねた。その結果、可撓性の太陽電池セルに単に耐熱繊維シートを採用するのみではいくつかの問題点が避けがたく、未だ改良の余地があることに気づいた。
【０００７】
第１の問題点は、太陽電池モジュールの耐久性を高めるためにガラス繊維不織布などの耐熱繊維シートを太陽電池セルに重ねて配置しても、その耐熱繊維シートが本来有する性質は常に十分に活かされるとは限らないことである。典型的には、作製された後の可撓性太陽電池モジュールや鋼板一体型太陽電池モジュールを過酷な環境においた場合、太陽電池モジュールがラミネートされた構造それ自体を維持できないことがある。極端に過酷な環境として例えば高温の環境に太陽電池モジュールを曝す、ラミネートの封止材である熱可塑性樹脂が融解してしまい、一体化されている太陽電池モジュールの各層が剥離する場合もある。具体的条件によっては、ガラス繊維不織布などの耐熱繊維シートが太陽電池モジュールから脱離することさえあり得る。そうなると、耐熱繊維シートはもはや太陽電池モジュールの一体性を確保する機能を失ってしまう。
【０００８】
第２の問題点は、太陽電池モジュールの製造時のガラス繊維不織布と太陽電池セルのラミネート処理において、互いの位置ずれが生じうることである。これは、わずかな割合のみ生じるものの、量産の段階においては良品率の低下として顕在化しかねない。
【０００９】
本発明は、係る問題点のうちの少なくともいくつかを解決する太陽電池モジュール、その製造方法、およびその設置方法を提供することにより、太陽光発電システムの普及に貢献するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を吟味した結果、本願の発明者は、本出願において押さえ部材と呼ぶ追加の部材を採用することにより上記問題点のいずれかが解決されることを見出し、本発明を創出するに至った。押さえ部材は、典型的には、二つのタイプを採用することができる。第１のタイプは、太陽電池モジュールの内側に設けられて保護フィルムと熱可塑性樹脂により封止される部材であり、本出願において内部押さえ部材と呼ぶものである。第２のタイプは、太陽電池モジュールの保護フィルムよりも外側に設けられる押さえ部材であり、本出願において外部押さえ部材と呼ぶものである。両タイプとも、過酷な環境下において耐熱繊維シートを太陽電池セルにむけて留める機能を持ち、太陽電池モジュールの一体性を高める作用を果たす。
【００１１】
すなわち、内部押さえ部材を採用する本発明のある態様においては、可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において該太陽電池セルおよび前記耐熱繊維シートを互いに留める内部押さえ部材と、該耐熱繊維シートおよび該内部押さえ部材が位置する前記太陽電池セルの前記受光面の少なくとも一部を覆う保護フィルムと、該太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムとの間に配置され、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止している封止材である熱可塑性樹脂とを備える太陽電池モジュールが提供される。
【００１２】
また、本発明のある態様においては、太陽電池モジュールの製造方法も提供される。すなわち、可撓性を有する太陽電池セルと透光性の耐熱繊維シートとを、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を該耐熱繊維シートにより覆うように重ねる第１配置工程と、前記太陽電池セルおよび該耐熱繊維シートを、該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において内部押さえ部材により互いに留める固定工程と、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材が位置する前記太陽電池セルの前記受光面の少なくとも一部を保護フィルムにより覆うことにより、前記太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムの間のいずれかの位置に封止材となる熱可塑性樹脂が配置された、前記太陽電池セルと前記耐熱繊維シートと前記保護フィルムとをこの順に含む積み重ね体を準備する第２配置工程と、前記熱可塑性樹脂が溶融または軟化する条件にて該積み重ね体を加熱プレスすることにより、前記熱可塑性樹脂により、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止するラミネート工程とを含む太陽電池モジュールの製造方法が提供される。
【００１３】
一方、外部押さえ部材を採用する本発明のある態様においては、可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の側に配置されている保護フィルムと、前記太陽電池セルおよび該保護フィルムの間を埋める封止材である熱可塑性樹脂とを備え、前記太陽電池セルの配置されない領域である非セル部を有する太陽電池モジュールであって、前記受光面の少なくとも一部を覆って前記太陽電池セルに重ねられるとともに、前記非セル部の少なくとも一部に延びている透光性の耐熱繊維シートをさらに備え、前記非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を保持する外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている太陽電池モジュールが提供される。
【００１４】
また、本発明のある態様においては、太陽電池モジュールの設置方法も提供される。すなわち、可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、前記受光面の側に配置されている保護フィルムと、前記太陽電池セルおよび該保護フィルムの間を埋める封止材である熱可塑性樹脂とを備えており、該太陽電池セルの配置されない領域である非セル部の少なくとも一部に前記耐熱繊維シートが延びている太陽電池モジュールを準備する工程と、前記非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を外部押さえ部材に保持させることにより、該太陽電池モジュールを設置対象物に取り付ける取付工程とを含む太陽電池モジュールの設置方法が提供される。
【００１５】
そして本発明のある態様においては、内部押さえ部材と外部押さえ部材の双方を採用する構成も提供される。すなわち、本発明のある態様においては、可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに積み重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において該太陽電池セルおよび該耐熱繊維シートを互いに留める内部押さえ部材と、該太陽電池セルの前記受光面の側に配置されており、該太陽電池セルの該受光面の少なくとも一部を、前記耐熱繊維シートおよび該内部押さえ部材とともに覆う保護フィルムと、該太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムとの間に配置され、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止している封止材である熱可塑性樹脂とを備え、前記太陽電池セルの配置されない領域である非セル部を有しており、前記耐熱繊維シートは該非セル部の少なくとも一部に延びているものであり、該非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を保持する外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている太陽電池モジュールが提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のいずれかの態様においては、押さえ部材を用いることによって過酷な条件にお太陽電池セルの脱離を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のある実施形態における内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの一部分解斜視図である。
【図２】本発明のある実施形態における内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの概略断面図である。
【図３】本発明のある実施形態において内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの製造工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明のある実施形態おける製造工程の各段階の太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図である。
【図５】本発明のある実施形態における内部押さえ部材のいくつかの例示構造を示す斜視図である。
【図６】本発明のある実施形態における内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールのいくつかの例示構造を示す概略断面図である。
【図７】本発明のある実施形態において提供される太陽電池モジュールが設置対象物に取り付けられている様子を概略構成により示す一部分解斜視図である。
【図８】本発明のある実施形態における外部押さえ部材により設置された太陽電池モジュールの一部を示す概略断面図である。
【図９】本発明のある実施形態において、内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールが外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る太陽電池モジュール、その製造方法および設置方法の実施形態を図面に基づいて説明する。当該説明に際し特に言及がない限り、全図にわたり共通する部分または要素には共通する参照符号が付されている。また、図中、各実施形態の要素のそれぞれは、必ずしも互いの縮尺比を保って示されてはいない。また、以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順、要素または部材の向きや具体的配置等は本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することかできる。したがって、本発明の範囲は以下の具体例に限定されるものではない。
【００１９】
＜第１実施形態＞
［１ 内部押さえ部材を利用する太陽電池モジュール］
［１−１ 太陽電池モジュールの構造］
図１および図２は、それぞれ、本実施形態の太陽電池モジュールにおける内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの一部分解斜視図、および、内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの概略断面図である。本実施形態の太陽電池モジュール１０００は、典型的には概して長尺状に形成された可撓性を有する太陽電池セル１０を備えている。太陽電池セル１０の受光面１６は、少なくともその一部が透光性の耐熱繊維シート２０により覆われ、耐熱繊維シート２０が太陽電池セル１０に重なるようになっている。太陽電池セル１０の全表面は、発電のために光を受光するか、発電した電力を取り出すかの少なくともいずれかの動作（発電動作）のための領域である発電領域１２と、発電の動作とは直接関係しない非発電表面１４とに分けることができる。また、太陽電池モジュール１０００には、太陽電池セル１０および耐熱繊維シート２０を互いに留める内部押さえ部材１００が備わっている。内部押さえ部材１００が太陽電池セル１０および耐熱繊維シート２０を留めている位置は、非発電表面１４の少なくとも一部である。なお、非発電表面１４とは、太陽電池セル１０の表面のうち発電とは関連しない範囲をいう。非発電表面１４には、図１に示したように、受光面１６のうちの発電領域１２以外の表面領域のみならず、太陽電池セル１０の具体的構造によっては、背面１８の一部または全部が含まれている。つまり、非発電表面１４は、太陽電池セル１０の表面のうち、他の物体を配置しても発電動作を阻害することの無い任意の表面領域ともいえる。図２に示す太陽電池セル１０においては、背面１８の全部は、受光面１６の周縁部とともにこの非発電表面１４をなしている。
【００２０】
受光面１６は、太陽電池セル１０の面のうち、外光ｈνを受光し電力を生成ずる発電領域１２が存在する面である。太陽電池セル１０は概して平板状の形状を有しており、典型的な実施構成においては、受光面はその平板状形状の厚みをなす二つの主面の一方とされる。本出願の図面においては、この受光面を紙面の上方に向け描いている。そして、その受光面１６は保護フィルム４０により覆われている。ここで、受光面１６に位置している耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００も、受光面１６を覆う保護フィルム４０により覆われている。そして、太陽電池セル１０の受光面１６と保護フィルム４０との間には、封止材である熱可塑性樹脂３０が配置されている。熱可塑性樹脂３０は、耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００とともに太陽電池セル１０を封止することにより、太陽電池モジュール１０００をなす構成部品を一体化させている。
【００２１】
図２に明示するように、本実施形態の典型的な太陽電池モジュールである太陽電池モジュール１０００においては、太陽電池セル１０の受光面１６とは逆の側である背面１８側も、保護フィルム４２により覆われている。このため、太陽電池モジュール１０００において、保護フィルム４０と保護フィルム４２の間に存在する耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０、そして内部押さえ部材１００は、熱可塑性樹脂３０により封止されている。その結果、通常使用時において、外界からの水分の侵入が防止されるなど、屋外使用に耐える高い耐候性が実現されている。なお、耐熱繊維シート２０は、典型的にはガラス繊維不織布であり、そのガラス繊維一本一本の隙間には熱可塑性樹脂３０が含浸されている。また、熱可塑性樹脂３０は典型的には、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）やオレフィン系樹脂であり、保護フィルム４０は、ＥＴＦＥなどの高耐久性のフィルムである。少なくとも、受光面１６側に配置されるこれらの樹脂またはフィルムは、透光性を有している。このため、図２の上方から入射する太陽光などの外光ｈνは、減衰されたり散乱されたりすることが殆どないまま耐熱繊維シート２０を透過して受光面１６に到達する。最も典型的な太陽電池モジュール１０００の設置態様は、設置対象物（図示しない）の外面に、受光面１６の面を外側に向け取り付ける、というものである。
【００２２】
内部押さえ部材１００は、耐熱繊維シート２０の図２における上面の周縁部から、太陽電池セル１０の背面１８に延び、太陽電池セル１０の周縁部において、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を互いに留めている。この位置は非発電表面１４の少なくとも一部である。別の典型例となる内部押さえ部材１００としては、例えば太陽電池セル１０の背面１８において発電領域１２にまで延びているような形状とすることもできる。
【００２３】
太陽電池モジュール１０００は、全体としてみると耐熱繊維シート２０により補強された多層構造の繊維強化シートにもなっている。しかも、太陽電池モジュール１０００を設置する向きにおいて耐熱繊維シート２０は太陽電池セル１０からみて外面側に位置する。このため、通常使用時において、耐熱繊維シート２０は、例えばスクラッチなどの外力から受光面１６を保護する機能を発揮する。
【００２４】
そして、仮に極端な環境条件となって高熱に曝され、熱可塑性樹脂３０が軟化したり融解したりした場合であっても、太陽電池モジュール１０００は、内部押さえ部材１００を採用しない構成の太陽電池モジュールに比べて高い一体性を示す。これは、内部押さえ部材１００によって、耐熱繊維シート２０が端部から剥離したり、耐熱繊維シート２０が端面からめくれあがったりすることが抑制されるためである。端部からの剥離が防げれば、耐熱繊維シート２０の全体が太陽電池モジュール１０００から脱離することを効果的に防止することが可能となる。また脱離を完全に防止することができないほどに過酷な環境条件の場合であっても、内部押さえ部材１００は、少なくとも、耐熱繊維シート２０が脱離して太陽電池セル１０が脱離等するまでの時間を延長する作用をもつ。
【００２５】
［１−２ 製造工程］
次に、太陽電池モジュール１０００の製造工程について説明する。
図３および図４は、それぞれ、本実施形態において内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールの製造工程を示すフローチャート、および、製造工程の各段階の太陽電池モジュールの構造を示す概略断面図である。太陽電池モジュール１０００の製造工程は、太陽電池セルから製品形態である太陽電池モジュールを製造する工程である。例えば、図３に示すように、太陽電池セル１０が製造される（Ｓ１０２）。その場合、例えば可撓性または可曲性の基板であるポリイミドフィルムなどの樹脂フィルム基板やステンレスなどの金属薄板などを採用する。そして、その基板を利用し、シリコンやシリコンゲルマニウムなどの半導体による光電変換層（図示しない）を、必要な電極（図示しない）などとともに受光面１６に形成する。また、太陽電池セル１０は、製造された太陽電池セル１０を採用することもできる。図４（ａ）は、このときの様子を断面により示している。
【００２６】
次に、本出願において第１配置工程Ｓ１０４と呼ぶ工程を実施する。第１配置工程Ｓ１０４は、太陽電池セル１０と耐熱繊維シート２０を、太陽電池セル１０の受光面１６の少なくとも一部を耐熱繊維シート２０により覆うように重ねる工程である。図４（ｂ）に示すように、耐熱繊維シート２０としては、封止材となる熱可塑性樹脂３０と同一の材質とあらかじめ複合化されたガラス繊維不織布（以下、プリプレグという）を採用することができる。なお、本出願全般において、耐熱繊維シート２０が太陽電池セル１０を覆ったり重ねたりする態様は、必ずしも太陽電池セル１０の受光面１６のすべてに拡がり覆うものに限らない。これは、「少なくとも一部」などと明示しない場合も含めてのものである。本出願全般に、覆ったり重ねたりする態様は、例えば受光面１６のうちの少なくとも一部のみを覆う態様も含んでいる。さらに、重ねる動作、覆う動作、重なった状態および覆われた態様は、いずれも、明示された要素が直接接触している場合も、逆に何らかの層が介在している場合も含んでいる。
【００２７】
続いて行なわれるのは固定工程Ｓ１０６である。固定工程Ｓ１０６は、図４（ｃ）に示すように、太陽電池セル１０および耐熱繊維シート２０を、内部押さえ部材１００により互いに留める工程である。内部押さえ部材１００が配置されるのは太陽電池セル１０の受光面１６のうちの、少なくとも非発電表面１４の一部である。固定工程Ｓ１０６により、太陽電池セル１０と耐熱繊維シート２０とを含み、内部押さえ部材１００によりこれらが互いに留められている中間積み重ね体１０００Ｓ１が準備される。
【００２８】
さらに、第２配置工程Ｓ１０８を実施する。第２配置工程Ｓ１０８では、中間積み重ね体１０００Ｓ１において、太陽電池セル１０の受光面１６の側を覆うように保護フィルム４０を配置する。この際、受光面１６は耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００も覆うように配置する。加えて、内部押さえ部材１００の受光面１６と耐熱繊維シート２０間のいずれかの位置には、熱可塑性樹脂３０の封止材シート３４を配置しておく。図４（ｄ）においては、封止材シート３４を保護フィルム４０の直下に配置している。また、典型的な内部押さえ部材１００の構成である保護フィルム４２を配置する構成（図２）においては、第２配置工程Ｓ１０８において、背面１８側にも保護フィルム４２と封止材シート３６を配置しておく。こうして、太陽電池セル１０と耐熱繊維シート２０と保護フィルム４０とをこの順に含む積み重ね体１０００Ｓ２が準備される。なお、実施の際には、保護フィルム４０と封止材シート３４は、別体とされてそれぞれの積層される面に図示しない接着層が形成されていることもある。さらには、保護フィルム４０と封止材シート３４とが互いに一体化されている場合もある。これらの事情は保護フィルム４２と封止材シート３６についても同様である。
【００２９】
最後に、ラミネート工程Ｓ１１０を実施する。ラミネート工程Ｓ１１０は、積み重ね体１０００Ｓ２を加熱プレスする工程である。この加熱プレスは、熱可塑性樹脂シート３２、封止材シート３４および３６の熱可塑性樹脂３０が溶融または軟化する条件にて行なわれ、典型的には、積み重ね体１０００Ｓ２を加熱可能なプレートに載置し、その全体を覆うブランケットシート５０をかぶせ、プレートを加熱しながらブランケットシート５０内を脱気することによって行なわれる（図４（ｅ））。熱可塑性樹脂３０により、耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００とともに太陽電池セル１０が封止される。この際、熱可塑性樹脂シート３２（存在する場合）、封止材シート３４および３６の熱可塑性樹脂３０が一体になって、保護フィルム４０から保護フィルム４２までの間の空隙を埋める。最後に冷却すると、一体化された太陽電池モジュール１０００が製造される。
【００３０】
［１−３ 内部押さえ部材］
次に、本実施形態の太陽電池モジュールに採用することができる内部押さえ部材について説明する。
【００３１】
［１−３−１ 典型例］
図５は、本実施形態における内部押さえ部材のいくつかの例示構造を示す斜視図である。このうち図５（ａ）は、内部押さえ部材１００の典型的な実施構成である長尺押さえ部材１０２である。長尺押さえ部材１０２は、例えばＥＴＦＥ（４フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂）などの難燃性の樹脂フィルムテープを、図５（ａ）に示す様に、テープの長手方向に沿って二つ折りに折り曲げたものや、図１および２に示したように、３つ折に折り曲げて作られる。長尺押さえ部材１０２は、図１に示したように、その長手方向を太陽電池モジュール１０００の長手方向に向け、またその折り曲げた稜線を幅方向の端部に向けて配置される。そして長尺押さえ部材１０２は、固定工程Ｓ１０６の段階で、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を互いに留めるように配置されている。なお、長尺押さえ部材１０２は、折り曲げた内側面の上側内側面１０２Ａの一部が耐熱繊維シート２０の上面に、また、下側内側面１０２Ｂが太陽電池セル１０の背面１８に接触している。長尺押さえ部材１０２が例えば上記ＥＴＦＥ等の樹脂フィルムテープである場合には、長尺押さえ部材１０２には、太陽電池モジュール１０００の耐候性を高める作用を期待することもできる。
【００３２】
図５（ｂ）は、長尺押さえ部材１０２と同様の二つ折り形状であるが、長手方向に短いテープにより作製された短尺押さえ部材１０４である。短尺押さえ部材１０４は、複数片を用いて耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを留めるために用いられる。
【００３３】
図５（ｃ）は、折り曲げではないシート体により作られた打ち抜き押さえ部材１０６である。シート体には、ベース部１０６Ｂに設けられた切り込み１０６Ａによって舌状部１０６Ｌが形成される。この舌状部１０６Ｌは、ベース部１０６Ｂの面から引き起こされ、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を互いに留めるために用いられる。
【００３４】
なお、長尺押さえ部材１０２、短尺押さえ部材１０４、打ち抜き押さえ部材１０６は、上述したＥＴＦＥ等の樹脂フィルム意外にも、金属テープ、金属ホイルなどによって作製することも好ましい。
【００３５】
図５（ｄ）は、内部押さえ部材１００の別の典型例であり、ステープル針に類似の穿孔押さえ部材１０８である。穿孔押さえ部材１０８は、通常のステープル針と同様に、鋼線、ステンレス線などの材質により作製されており、太陽電池セル１０の非発電表面１４に位置する耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を開いた状態で二つの足部によってともに貫通し、これらをクリンチすることによって耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０を互いに留める。穿孔押さえ部材１０８は、図５（ｄ）に示すように、太陽電池モジュール１０００の長手方向に沿う向きに平行に向けて配置されたり、また、太陽電池モジュール１０００の幅方向に沿う向きに平行に向けて配置されたりする（図示しない）。
【００３６】
［１−３−２ 具体的構成の選択指針］
上述した内部押さえ部材１００は、長尺押さえ部材１０２、短尺押さえ部材１０４、打ち抜き押さえ部材１０６、穿孔押さえ部材１０８のいずれの形態を取る場合であっても、材質、形状、サイズ、配置などの具体的構造は、適切な試作や試験を経て選択される。内部押さえ部材１００に期待する一つの機能は、過酷な環境、特に、熱可塑性樹脂３０が融解または軟化する程度の温度環境において、耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対し留めておくことにある。また、内部押さえ部材１００に期待する別の機能は、製造段階の、特にラミネート工程Ｓ１１０における耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０の位置ずれを極小化することにある。
【００３７】
［１−３−２−１ 材質の選択指針］
このため、内部押さえ部材１００の材質は、熱可塑性樹脂３０の耐熱性よりも高い耐熱性を示す材質のうち、耐熱繊維シート２０または太陽電池セル１０のいずれかの耐熱性と同程度またはそれ以上の耐熱性を示す種々の材質から選択される。その一例が上述したＥＴＦＥであり、その他、ポリイミドフィルム等の耐熱性が高い各種の樹脂、ガラス繊維不織布やガラス繊維織物のシートなどが選ばれる。さらに、上述した金属テープ、金属箔、金属薄板、金属ワイアなどの材質も好適である。このような材質の選択は、長尺押さえ部材１０２、短尺押さえ部材１０４、打ち抜き押さえ部材１０６、穿孔押さえ部材１０８のすべてにおいて適宜選択される。
【００３８】
［１−３−２−２ 形状・サイズの選択指針］
内部押さえ部材１００の形状やサイズも、熱可塑性樹脂３０が融解または軟化する程度の温度環境において、耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対し留めておくことが可能かどうかにより適宜決定される。例えば、上述した二つ折りまたは三つ折りのテープにおいては、耐熱繊維シート２０や太陽電池セル１０と接触する部分の面積、摩擦、係止状態などが十分かどうかに応じ適宜調整される。短尺押さえ部材１０４の場合も同様である。さらに、切り込み１０６Ａのような切り込みまたは開口部を有する場合、その切り込みの形状は、図５（ｃ）に示したような形状以外にも調整される。たとえば、直線の組合せ以外にも、波形や、曲線やのこぎり刃状などとする。また、舌状部１０６Ｌの連結部１０６Ｃと先端部１０６Ｔの幅を、先端部１０６Ｔが連結部１０６Ｃよりも幅広となるような形状とすれば、耐熱繊維シート２０と打ち抜き押さえ部材１０６との間の係止作用を高めることが可能となる。さらに、図５（ｄ）に示した穿孔押さえ部材１０８のクリンチの向きが調整されたりする。これら以外にも任意の手法により、耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対し直接連結することにより、これらを互いに留めることが有効である。その手法は、非限定的な例として、クリップにより留めること、耐熱性のある糸により縫合すること、封止材よりも融点の高いホットメルト接着剤により接着すること、を含んでいる。
【００３９】
［１−３−２−３ 配置の選択指針］
内部押さえ部材１００の配置は、図１に示したように、概して長尺状である太陽電池モジュール１０００の形状に合わせて、その長尺方向に沿った向きに連続して（長尺押さえ部材１０２である場合）または分散させて（短尺押さえ部材１０４である場合）配置される。一つの太陽電池モジュール１０００において、太陽電池セル１０が例えば２列以上配置されている場合には、２列以上の太陽電池セル１０に渡して、また、各列の太陽電池セル１０毎に耐熱繊維シート２０を配置することができる。これらの場合に耐熱繊維シート２０は、典型的には、各列の太陽電池セル１０の幅方向両端に、太陽電池セル１０の長尺方向に沿って配置される。
【００４０】
［１−３−２−４ 種類の異なる内部押さえ部材の組合せ］
そして、内部押さえ部材１００は、上述した各例を始め各種の態様の物を組み合わせて用いることも可能である。例えば長尺押さえ部材１０２や短尺押さえ部材１０４に穿孔押さえ部材１０８を組み合わせることにより、より確実に耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを互いに留めることも可能となる。
【００４１】
［１−３−３ 複数片の内部押さえ部材］
ここで、特に内部押さえ部材１００が、短尺押さえ部材１０４や穿孔押さえ部材１０８である場合に例示されるように、複数片に分かれて用いられる場合には、その配置は耐熱繊維シート２０や太陽電池セル１０の具体的な構成に合わせて配置される。実際の太陽電池モジュールにおいては、一つの太陽電池モジュールに対して耐熱繊維シートや太陽電池セルが複数葉に分かれている場合がある。太陽電池モジュールが複数片の内部押さえ部材と、並べて配置されている複数葉の耐熱繊維シートとを備えていることがある。つまり、太陽電池セルは、複数葉の耐熱繊維シートの少なくとも２葉に渡って延びている。この場合、複数片の内部押さえ部材１００は、複数葉の耐耐熱繊維シートの各葉を、耐熱繊維シート１葉あたり少なくとも１カ所において太陽電池セルに留めているように構成すると好適である。
【００４２】
同様に、上述した２列以上に配置された太陽電池セルを有する太陽電池モジュールや、長手方向に分かれた複数葉の太陽電池セルが採用される場合がある。この場合、耐熱繊維シートが、複数葉の太陽電池セルの少なくとも２葉の受光面に渡って延びている。このときには、複数片の内部押さえ部材を、複数葉の太陽電池セルの各葉の非発電表面を、太陽電池セルの１葉あたり少なくとも１カ所において、耐熱繊維シートに留めているように構成すると好適である。
【００４３】
これらの好適な構成においては、内部押さえ部材１００として採用する部材のサイズを最小限の大きさとすることにより、作製工程の簡略化、太陽電池モジュールの軽量化、および太陽電池モジュール１０００の可撓性へ内部押さえ部材１００の及ぼす影響の極小化といった利点が得られる。
【００４４】
［１−３−４ 内部押さえ部材の他のバリエーション］
さらには、内部押さえ部材の構成は、非限定的な例として示した上記各形状以外にも、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを互いに留める作用を発揮しうる部材とすることができる。例えば耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを縫合して留めるために用いられる耐熱性を有する糸、耐熱繊維シート２０と太陽電池セル１０とを互いに接着するために用いられる熱可塑性樹脂３０より耐熱性を有する接着剤や粘着剤といった部材も、本実施形態の内部押さえ部材の具体例に含まれている。
【００４５】
なお、内部押さえ部材の材質、形状、配置、の選択の際には、特に太陽電池モジュールの可撓性を阻害しないために、内部押さえ部材の材質を可撓性のものとすることもある。ただし、内部押さえ部材が可撓性を有することが太陽電池モジュール１０００全体を可撓性とするために必須というわけではない。内部押さえ部材のサイズや配置を工夫することにより、可撓性を示すとはいえない材質により内部押さえ部材を作製しても、太陽電池モジュール１０００の実質的な可撓性を確保することが可能だからである。
【００４６】
［１−４ 耐熱繊維シート］
太陽電池モジュール１０００に採用される耐熱繊維シートは、典型的には、ガラス繊維不織布である。ガラス繊維不織布は、製造時の第１配置工程Ｓ１０４におけるハンドリングの容易性などの観点から、上述したプリプレグとして耐熱繊維シート２０が熱可塑性樹脂シート３２にあらかじめ複合化されている半製品を用いることもある。ただし、本出願における耐熱繊維シートは、必ずしもガラス繊維不織布である必要は無い。熱可塑性樹脂３０が融解または軟化する状況で太陽電池セル１０の脱落を防止することが可能な任意の材質のシート体を耐熱繊維シートとして採用することができる。耐熱繊維シート２０の典型例には、ガラス繊維不織布のシートの他、ガラス繊維織物のシートや、熱可塑性樹脂３０よりも耐熱性に優れた繊維の不織布または織物のシート、難燃性の繊維の不織布または織物のシートなどを採用することができる。これらの繊維は、ガラスのような無機材料にかぎられず、有機材料であってもよい。なお、耐熱繊維シートが透光性を有すると、発電領域１２を含む受光面１６の全領域に耐熱繊維シートを重ねても、太陽電池セル１０の発電機能を阻害しにくくなる。
【００４７】
［１−５ 太陽電池モジュールの構造］
次に、内部押さえ部材１００を採用する場合の太陽電池モジュールの構造例について説明する。図６は、本実施形態における内部押さえ部材を備える太陽電池モジュールのいくつかの例示構造を示す概略断面図である。
【００４８】
既に説明した太陽電池モジュール１０００（図１、図２）では、太陽電池モジュール１０００が可撓性を有するように構成されていた。図６（ａ）は太陽電池モジュール１０００の当該構成である。これに対し、本実施形態の太陽電池モジュールは図６（ｂ）に示すように、鋼板７０に一体化された太陽電池セル１０を有する太陽電池モジュール１１００も含んでいる。つまり、可撓性のある太陽電池セル１０が採用されていても、太陽電池モジュール全体が典型的な可撓性を示すものには限定されない。なお、鋼板７０は、図示するように、例えば曲げ成形したリブ部７２、当接部７４および折り返し部７６を有している場合がある。そして太陽電池モジュール１１００は、この鋼板７０のいずれかの部分を任意の取付手段によって設置対象物（図示しない）である建物の屋根部材などに取り付けられている。
【００４９】
図６（ｃ）および（ｄ）には、太陽電池モジュール１０００または太陽電池モジュール１１００の場合において、耐熱繊維シート２０の平面構成のバリエーションを例示している。ここでは、１葉の太陽電池セル１０が含まれている太陽電池モジュールにおいて、耐熱繊維シート２０が太陽電池セル１０にどのように重ねて配置されるかを受光面１６側からみた平面図により示している。一例としては、図６（ｃ）に示すように、複数葉の耐熱繊維シート２０が互いに隣接して配置されている。このような構成でさらに複数片の短尺押さえ部材１０４を採用する場合には、耐熱繊維シート２０の１葉あたり少なくとも１カ所に配置されるように、例えば隣接している耐熱繊維シート２０にまたがって短尺押さえ部材１０４が配置される。また、必ずしも耐熱繊維シート２０は、太陽電池セル１０の非発電表面１４のうちのすべてを覆う必要は無い。例えば、ある間隔をおいて離されて並べられた図６（ｄ）のような耐熱繊維シート２０を採用することによって耐熱繊維シート２０により太陽電池セル１０の脱離を防止する作用を発揮することも可能である。この場合の内部押さえ部材１００としては、例えば短尺押さえ部材１０４のように複数片に分けられたものや、穿孔押さえ部材１０８のように直接耐熱繊維シート２０の各葉と太陽電池セル１０との両者を互いに接触させて綴じることによって留める構成のものが好適である。
【００５０】
図６（ｃ）および（ｄ）の例示構成のように、内部押さえ部材１００は、発電領域１２に入射する光を遮らないようにするために、典型的には例えば太陽電池セル１０の幅方向の両端近傍の非発電表面１４に配置される。これ以外にも、太陽電池セル１０の発電領域１２が、１葉の太陽電池セル１０の中で複数の領域に分かれているなどの構成のために非発電表面１４が例えば太陽電池セル１０の長手方向に沿って中央部に延びている場合には、内部押さえ部材１００を太陽電池セル１０その中央部に配置しても支障は無い。
【００５１】
＜第２実施形態＞
［２ 外部押さえ部材を利用する太陽電池モジュール］
本発明は外部押さえ部材と呼ぶ部材を用いる太陽電池モジュールを採用する第２実施形態として実施することも可能である。以下、図８および図８を参照し、また必要に応じて第１実施形態として説明した要素も適宜参照して説明する。
【００５２】
［２−１ 太陽電池モジュールの構造］
図７は、本発明の第２実施形態において提供される太陽電池モジュール２０００が設置対象物に取り付けられている様子を概略構成により示す一部分解斜視図である。図７には、外部押さえ部材の例示構成も拡大して示している。さらに、図８は、本発明のある実施形態における外部押さえ部材により設置された太陽電池モジュールの一部を示す概略断面図である。
【００５３】
図７には、二つの太陽電池モジュール２０００が一つの設置対象物９０に取り付けられている様子を示している。設置対象物９０は、典型的には建物の外壁や屋根板などである。図７に示す太陽電池モジュール２０００は、典型的な構成として、複数葉の耐熱繊維シート２０を含み、背面１８の側に配置する鋼板７０と一体化されたている。
【００５４】
［２−２ 外部押さえ部材］
太陽電池モジュール２０００は、可撓性を有する太陽電池セル１０と、太陽電池セル１０の受光面の側に配置されている保護フィルム４０と、太陽電池セル１０および保護フィルム４０の間を埋める封止材である熱可塑性樹脂３０とを備えている。ここで、太陽電池モジュール２０００には、太陽電池セル１０の配置されない領域である非セル部２０１０が設けられている。太陽電池モジュール２０００は透光性の耐熱繊維シート２０をさらに備えている。この耐熱繊維シート２０は、受光面１６の少なくとも一部を覆って太陽電池セル１０に重ねられるとともに非セル部２０１０の少なくとも一部に延びて延出周縁２２をなしている。そして太陽電池モジュール２０００は、非セル部２０１０のうちの耐熱繊維シート２０が延びている部分である延出周縁２２を保持する外部押さえ部材２００により、設置対象物９０に取り付けられている。
【００５５】
外部押さえ部材２００は、典型的には、金属片を曲げ加工して作製された金具であり、その片側で太陽電池モジュール２０００を保持する片側押さえ部材２０２と、その両側で太陽電池モジュール２０００を保持する両側押さえ部材２０４といった変形が可能である。また、外部押さえ部材２００の取付ピッチＰは、例えば複数葉の耐熱繊維シート２０が採用得されている場合には、耐熱繊維シート２０の各葉を少なくとも１カ所押さえるように決定される。具体的なサイズにより示すと、例えばピッチＰは５０ｃｍとされる。典型的な外部押さえ部材２００は、図８に示す片側押さえ部材２０２のように構成されている。
【００５６】
図８に示すように、典型的な太陽電池モジュール２０００は、太陽電池セル１０の受光面１６逆の背面１８の側に鋼板７０を備えている。そして、保護フィルム４０および耐熱繊維シート２０は、少なくとも非セル部２０１０において熱可塑性樹脂３０により鋼板７０にラミネートされたものである。太陽電池モジュール２０００は、外部押さえ部材２００により非セル部２０１０を鋼板７０ととともに保持して設置対象物９０に取り付けられている。そして、鋼板７０は、曲げ成形したリブ部７２、当接部７４および折り返し部７６を有している。
【００５７】
片側押さえ部材２０２は、太陽電池モジュール２０００の端部において、非セル部２０１０のリブ部７２、当接部７４および折り返し部７６の形状に合わせ、保持部２１２と中間部２２２が形成されている。そして片側押さえ部材２０２には、設置対象物９０に対して太陽電池モジュール２０００を固定可能とするための、貫通孔２３２を設けた取付部２４２が設けられている。貫通孔２３２を通して適当な固定手段２５２により設置対象物９０に対して固定される。片側押さえ部材２０２の各部の形状は、この固定手段２５２による設置対象物９０への固定力によって、太陽電池モジュール２０００の非セル部２０１０において保持部２１２が保護フィルム４０の表面に摩擦係合している。この摩擦係合により、十分な保持強度にて太陽電池モジュール２０００が設置対象物９０に取り付けられるように片側押さえ部材２０２は設計されている。両側押さえ部材２０４も類似の構成に作製されている。
【００５８】
上述したように太陽電池モジュール２０００の典型的な取り付けの態様は、非セル部２０１０に延びている耐熱繊維シート２０のうちの少なくとも一部である延出周縁２２を外部押さえ部材２００が保持することによって行なわれる。この際、図８に例示したように、鋼板７０の面のうちの、太陽電池セル１０が配置された面と同一の面において保持部２１２が太陽電池モジュール２０００を保持している構成を取ることができる。ただし、外部押さえ部材２００により保持される位置は他の位置とすることもできる点には留意されたい。例えば、図８に例示した太陽電池モジュール２０００においては、片側押さえ部材２０２の具体的形状を変形させて、耐熱繊維シート２０が延びている非セル部２０１０であるリブ部７２、当接部７４、折り返し部７６のいずれかを保持することにより、外部押さえ部材２００により設置対象物９０に対して太陽電池モジュール２０００を取り付ける任意の構成が本実施形態に含まれている。そして、これらのいずれの態様においても、片側押さえ部材２０２により保持されるのが非セル部２０１０であることから、太陽電池モジュール１０に強い応力は作用しない。しかも、片側押さえ部材２０２により保持されるのが延出周縁２２でもあるため、片側押さえ部材２０２による耐熱繊維シート２０の保持作用が十分に発揮される。なお、ここでの保持のための具体的態様としては、上述した摩擦係合の他、任意の保持手法を採用することができる。
【００５９】
再び図７に戻り、複数片の外部押さえ部材２００を採用する場合の例示の太陽電池モジュール２０００の構成についてさらに説明する。太陽電池モジュール２０００は、第１実施形態において図６（Ｃ）を参照して説明したように、並べて配置されている複数葉の耐熱繊維シート２０を備えている。太陽電池セル１０は、複数葉の耐熱繊維シート２０の少なくとも２葉に渡って延びて重ねられている。そして、複数片の外部押さえ部材２００は、非セル部２０１０のうち複数葉の耐熱繊維シート２０の各葉が延びる部分を、耐熱繊維シート１葉あたり少なくとも１カ所において保持している。こうして、太陽電池モジュール２０００は設置対象物９０に取り付けられている。
【００６０】
したがって、片側押さえ部材２０２や両側押さえ部材２０４の各片は、例えば、第１実施形態の太陽電池モジュール１０００に関連して図６（ｃ）に示した内部押さえ部材１００と同様に、隣接して配置されている複数葉の耐熱繊維シートにまたがって片側押さえ部材２０２や両側押さえ部材２０４が配置されている。このように外部押さえ部材２００が配置されることによって、熱可塑性樹脂が融解または軟化するような環境下において、耐熱繊維シートの各葉の脱離につながる端部からの剥離を防止することが可能となる。
【００６１】
さらに、本実施形態の太陽電池モジュール２０００においては、並べて配置されている複数葉の太陽電池セルを備える構成とすることもできる（図示しない）。この場合、耐熱繊維シートは、複数葉の太陽電池セル１０の少なくとも２葉の受光面１６に渡って延びて重ねられており、複数片の外部押さえ部材により、非セル部非セル部の耐熱繊維シートが延びる部分を、太陽電池セルの１葉あたり少なくとも１カ所において保持している。こうして太陽電池モジュール２０００が設置対象物９０に取り付けられている。
【００６２】
［２−３ 設置方法］
本実施形態の太陽電池モジュール２０００の設置方法は、準備した太陽電池モジュール２０００を外部押さえ部材により設置対象物９０に取り付ける取付工程を含んでいる。この太陽電池モジュール２０００は、可撓性を有する太陽電池セル１０と、透光性の耐熱繊維シート２０と、保護フィルム４０と、太陽電池セル１０および保護フィルム４０の間を埋める封止材である熱可塑性樹脂３０とを備えている。耐熱繊維シート２０は、太陽電池セル１０の受光面１６の少なくとも一部を覆って太陽電池セル１０に重ねられている。また保護フィルム４０は、受光面１６の側に配置されている。そして、太陽電池セル１０が配置されない領域である非セル部２０１０の少なくとも一部に耐熱繊維シート２０が延びている。さらに、太陽電池モジュール２０００を取り付けるために、非セル部２０１０のうちの耐熱繊維シート２０が延びている部分を外部押さえ部材２００が保持するように配置される。
【００６３】
＜第３実施形態＞
［３ 内部押さえ部材と外部押さえ部材の双方を利用する太陽電池モジュール］
本発明の実施形態は内部押さえ部材と外部押さえ部材の双方を利用する太陽電池モジュール３０００である。以下、図９を参照し、必要に応じて第１および第２実施形態のために参照した図面を参照して説明する。
【００６４】
［３−１ 太陽電池モジュールの構造］
図９は、第３実施形態である太陽電池モジュール３０００が設置対象物９０に取り付けられている様子を示す断面図である。太陽電池モジュール３０００は、概ね第２実施形態において説明した太陽電池モジュール２０００と同様の概略構成を有している。つまり太陽電池モジュール３０００は、可撓性を有する太陽電池セル１０と保護フィルム４０と封止材である熱可塑性樹脂３０を含んでいる。耐熱繊維シート２０は、太陽電池セル１０の受光面の少なくとも一部を覆って太陽電池セル１０に積み重ねられている。さらに熱可塑性樹脂３０は、太陽電池セル１０の受光面１６と保護フィルム４０との間に配置され、耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００とともに太陽電池セル１０を封止して、耐候性を確保している。
【００６５】
太陽電池モジュール３０００は、内部押さえ部材を含んでおり、この点において、太陽電池モジュール２０００とは相異している。具体的には、太陽電池モジュール３０００における内部押さえ部材は、例えば、太陽電池セル１０の非発電表面１４の少なくとも一部において太陽電池セル１０および耐熱繊維シート２０を互いに留めている穿孔押さえ部材１０８である。さらに、保護フィルム４０は、太陽電池セル１０の受光面１６の側に配置されており、太陽電池セル１０の受光面１６の少なくとも一部を、耐熱繊維シート２０および内部押さえ部材１００とともに覆っている。これらの点において、太陽電池モジュール３０００は第１実施形態として説明した太陽電池モジュール１０００または１１００と同様である。
【００６６】
また、太陽電池モジュール３０００は太陽電池セル１０の配置されない領域である非セル部３０１０を有し、耐熱繊維シート２０が非セル部３０１０の少なくとも一部にまで延びている。この点において太陽電池モジュール３０００は太陽電池モジュール１０００とは相異している。具体的には、耐熱繊維シート２０の非セル部３０１０にまで延びた部分は延出周縁２２をなしており、外部押さえ部材２００がその延出周縁２２を保持している。図９には外部押さえ部材２００として太陽電池モジュール２０００と同様の構成の片側押さえ部材２０２を描いている。また太陽電池モジュール３０００が外部押さえ部材２００により設置対象物９０に取り付けられている様子は、図７に示した太陽電池モジュール２０００と同様である。これらの点において、太陽電池モジュール３０００は、第２実施形態として説明した太陽電池モジュール２０００と同様である。
【００６７】
なお、内部押さえ部材は、例えば穿孔押さえ部材１０８を採用することにより、延出周縁２２に延びる部分を有している耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対して留めることが可能となる。また、鋼板７０において、リブ部７２、当接部７４および折り返し部７６の構成は第２実施形態の太陽電池モジュール２０００の場合と同様である。さらに、外部押さえ部材２００の実施構成である片側押さえ部材２０２や両側押さえ部材２０４も太陽電池モジュール２０００に関して説明したものと同様である。また、太陽電池モジュール３０００も、太陽電池モジュール２０００と同様に、片側押さえ部材２０２や両側押さえ部材２０４を固定する固定手段２５２により設置対象物９０に対して取り付けられる。
【００６８】
［４ 変形例］
上述した各実施形態において、いずれかの実施形態において言及している任意選択の変形は、他の実施形態においても適用することができる。例えば、耐熱繊維シート２０を太陽電池セル１０に対して留める際にこれらを互いに接触させて綴じることもできるのは、第３実施形態においても同様である。また、第２および第３実施形態における耐熱繊維シート２０は、ガラス繊維不織布とすることができる。さらに、第２および第３実施形態における太陽電池セル１０は、可撓性基板として樹脂フィルム基板や金属薄板を採用することも可能である。
【００６９】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。上述の各実施形態および実施例は、発明を説明するために記載されたものであり、本出願の発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきものである。また、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の太陽電池モジュールやその製造方法および設置方法は、任意の太陽光発電システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０００、１１００、２０００、３０００ 太陽電池モジュール
２０１０、３０１０ 非セル部
１００ 内部押さえ部材
１０２ 長尺押さえ部材
１０２Ａ 上側内側面
１０２Ｂ 下側内側面
１０４ 短尺押さえ部材
１０６ 打ち抜き押さえ部材
１０６Ａ 切り込み
１０６Ｂ ベース部
１０６Ｃ 連結部
１０６Ｌ 舌状部
１０６Ｔ 先端部
１０８ 穿孔押さえ部材
２００ 外部押さえ部材
２０２ 片側押さえ部材
２０４ 両側押さえ部材
２１２ 保持部
２２２ 中間部
２３２ 貫通孔
２４２ 取付部
２５２ 固定手段
１０ 太陽電池セル
１２ 発電領域
１４ 非発電表面
１６ 受光面
１８ 背面
２０ 耐熱繊維シート
２２ 延出周縁
３０ 熱可塑性樹脂
３２ 熱可塑性樹脂シート、
３４、３６ 封止材シート
４０、４２ 保護フィルム
５０ ブランケットシート
１０００Ｓ１ 中間積み重ね体
１０００Ｓ２ 積み重ね体
７０ 鋼板
７２ リブ部
７４ 当接部
７６ 折り返し部
９０ 設置対象物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する太陽電池セルと、
該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、
該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において該太陽電池セルおよび前記耐熱繊維シートを互いに留める内部押さえ部材と、
該耐熱繊維シートおよび該内部押さえ部材が位置する前記太陽電池セルの前記受光面の少なくとも一部を覆う保護フィルムと、
該太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムとの間に配置され、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止している封止材である熱可塑性樹脂と
を備える
太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記内部押さえ部材が可撓性を有している
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
並べて配置されている複数葉の耐熱繊維シートと、
複数片の内部押さえ部材と
を備えており、
前記太陽電池セルは、該複数葉の耐熱繊維シートの少なくとも２葉に渡って延びており、
前記複数片の内部押さえ部材は、前記複数葉の耐熱繊維シートの各葉を、耐熱繊維シート１葉あたり少なくとも１カ所において前記太陽電池セルに留めているものである
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
並べて配置されている複数葉の太陽電池セルと、
複数片の内部押さえ部材と
を備えており、
前記耐熱繊維シートは、前記複数葉の太陽電池セルの少なくとも２葉の受光面に渡って延びており、
該複数片の内部押さえ部材は、前記複数葉の太陽電池セルの各葉の前記非発電表面を、太陽電池セル１葉あたり少なくとも１カ所において、前記耐熱繊維シートに留めているものである
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
可撓性を有する太陽電池セルと透光性の耐熱繊維シートとを、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を該耐熱繊維シートにより覆うように重ねる第１配置工程と、
前記太陽電池セルおよび該耐熱繊維シートを、該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において内部押さえ部材により互いに留める固定工程と、
前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材が位置する前記太陽電池セルの前記受光面の少なくとも一部を保護フィルムにより覆うことにより、前記太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムの間のいずれかの位置に封止材となる熱可塑性樹脂が配置された、前記太陽電池セルと前記耐熱繊維シートと前記保護フィルムとをこの順に含む積み重ね体を準備する第２配置工程と、
前記熱可塑性樹脂が溶融または軟化する条件にて該積み重ね体を加熱プレスすることにより、前記熱可塑性樹脂により、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止するラミネート工程と
を含む
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記封止材である前記熱可塑性樹脂の少なくとも一部が前記耐熱繊維シートにあらかじめ複合化されており、
前記第１配置工程は、熱可塑性樹脂に複合化された前記耐熱繊維シートを前記太陽電池セルに重ねる工程を含むものである
請求項５に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の側に配置されている保護フィルムと、前記太陽電池セルおよび該保護フィルムの間を埋める封止材である熱可塑性樹脂とを備え、前記太陽電池セルの配置されない領域である非セル部を有する太陽電池モジュールであって、
前記受光面の少なくとも一部を覆って前記太陽電池セルに重ねられるとともに、前記非セル部の少なくとも一部に延びている透光性の耐熱繊維シートをさらに備え、
前記非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を保持する外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている
太陽電池モジュール。
【請求項８】
並べて配置されている複数葉の耐熱繊維シートを備えており、
前記太陽電池セルは、該複数葉の耐熱繊維シートの少なくとも２葉に渡って延びて重ねられており、
複数片の外部押さえ部材により、前記非セル部のうち前記複数葉の耐熱繊維シートの各葉が延びる部分を、耐熱繊維シート１葉あたり少なくとも１カ所において保持して前記設置対象物に取り付けられている
請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
並べて配置されている複数葉の太陽電池セルを備えており、
前記耐熱繊維シートは、前記複数葉の太陽電池セルの少なくとも２葉の受光面に渡って延びて重ねられており、
複数片の外部押さえ部材により、前記非セル部のうち前記耐熱繊維シートが延びる部分を、太陽電池セル１葉あたり少なくとも１カ所において保持して前記設置対象物に取り付けられている
請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記太陽電池セルの前記受光面とは逆の背面側に鋼板を備えており、
前記保護フィルムおよび前記耐熱繊維シートは、少なくとも前記非セル部において、前記封止材である前記熱可塑性樹脂により前記鋼板にラミネートされたものであり、
前記外部押さえ部材により前記非セル部を前記鋼板ととともに保持して前記設置対象物に取り付けられている
請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、前記受光面の側に配置されている保護フィルムと、前記太陽電池セルおよび該保護フィルムの間を埋める封止材である熱可塑性樹脂とを備えており、該太陽電池セルの配置されない領域である非セル部の少なくとも一部に前記耐熱繊維シートが延びている太陽電池モジュールを準備する工程と、
前記非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を外部押さえ部材に保持させることにより、該太陽電池モジュールを設置対象物に取り付ける取付工程と
を含む
太陽電池モジュールの設置方法。
【請求項１２】
可撓性を有する太陽電池セルと、
該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに積み重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、
該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において該太陽電池セルおよび該耐熱繊維シートを互いに留める内部押さえ部材と、
該太陽電池セルの前記受光面の側に配置されており、該太陽電池セルの該受光面の少なくとも一部を、前記耐熱繊維シートおよび該内部押さえ部材とともに覆う保護フィルムと、
該太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムとの間に配置され、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止している封止材である熱可塑性樹脂と
を備え、
前記太陽電池セルの配置されない領域である非セル部を有しており、
前記耐熱繊維シートは該非セル部の少なくとも一部に延びているものであり、
該非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を保持する外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている
太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記内部押さえ部材が前記太陽電池セルと前記耐熱繊維シートを互いに接触させている
請求項１または請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
前記耐熱繊維シートがガラス繊維不織布である
請求項１、請求項７、および請求項１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】
前記太陽電池セルが可撓性樹脂フィルム基板を備えている
請求項１、請求項７、および請求項１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１】
可撓性を有する太陽電池セルと、
該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、
該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において該太陽電池セルおよび前記耐熱繊維シートを互いに留める内部押さえ部材と、
該耐熱繊維シートおよび該内部押さえ部材が位置する前記太陽電池セルの前記受光面の少なくとも一部を覆う保護フィルムと、
該太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムとの間に配置され、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止している封止材である熱可塑性樹脂と
を備える
太陽電池モジュール。
【請求項２】
前記内部押さえ部材が可撓性を有している
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
並べて配置されている複数葉の耐熱繊維シートと、
複数片の内部押さえ部材と
を備えており、
前記太陽電池セルは、該複数葉の耐熱繊維シートの少なくとも２葉に渡って延びており、
前記複数片の内部押さえ部材は、前記複数葉の耐熱繊維シートの各葉を、耐熱繊維シート１葉あたり少なくとも１カ所において前記太陽電池セルに留めているものである
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
並べて配置されている複数葉の太陽電池セルと、
複数片の内部押さえ部材と
を備えており、
前記耐熱繊維シートは、前記複数葉の太陽電池セルの少なくとも２葉の受光面に渡って延びており、
該複数片の内部押さえ部材は、前記複数葉の太陽電池セルの各葉の前記非発電表面を、太陽電池セル１葉あたり少なくとも１カ所において、前記耐熱繊維シートに留めているものである
請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
可撓性を有する太陽電池セルと透光性の耐熱繊維シートとを、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を該耐熱繊維シートにより覆うように重ねる第１配置工程と、
前記太陽電池セルおよび該耐熱繊維シートを、該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において内部押さえ部材により互いに留める固定工程と、
前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材が位置する前記太陽電池セルの前記受光面の少なくとも一部を保護フィルムにより覆うことにより、前記太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムの間のいずれかの位置に封止材となる熱可塑性樹脂が配置された、前記太陽電池セルと前記耐熱繊維シートと前記保護フィルムとをこの順に含む積み重ね体を準備する第２配置工程と、
前記熱可塑性樹脂が溶融または軟化する条件にて該積み重ね体を加熱プレスすることにより、前記熱可塑性樹脂により、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止するラミネート工程と
を含む
太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記封止材である前記熱可塑性樹脂の少なくとも一部が前記耐熱繊維シートにあらかじめ複合化されており、
前記第１配置工程は、熱可塑性樹脂に複合化された前記耐熱繊維シートを前記太陽電池セルに重ねる工程を含むものである
請求項５に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の側に配置されている保護フィルムと、前記太陽電池セルおよび該保護フィルムの間を埋める封止材である熱可塑性樹脂とを備え、前記太陽電池セルの配置されない領域である非セル部を有する太陽電池モジュールであって、
前記受光面の少なくとも一部を覆って前記太陽電池セルに重ねられるとともに、前記非セル部の少なくとも一部に延びている透光性の耐熱繊維シートをさらに備え、
前記非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を保持する外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている
太陽電池モジュール。
【請求項８】
並べて配置されている複数葉の耐熱繊維シートを備えており、
前記太陽電池セルは、該複数葉の耐熱繊維シートの少なくとも２葉に渡って延びて重ねられており、
複数片の外部押さえ部材により、前記非セル部のうち前記複数葉の耐熱繊維シートの各葉が延びる部分を、耐熱繊維シート１葉あたり少なくとも１カ所において保持して前記設置対象物に取り付けられている
請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項９】
並べて配置されている複数葉の太陽電池セルを備えており、
前記耐熱繊維シートは、前記複数葉の太陽電池セルの少なくとも２葉の受光面に渡って延びて重ねられており、
複数片の外部押さえ部材により、前記非セル部のうち前記耐熱繊維シートが延びる部分を、太陽電池セル１葉あたり少なくとも１カ所において保持して前記設置対象物に取り付けられている
請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１０】
前記太陽電池セルの前記受光面とは逆の背面側に鋼板を備えており、
前記保護フィルムおよび前記耐熱繊維シートは、少なくとも前記非セル部において、前記封止材である前記熱可塑性樹脂により前記鋼板にラミネートされたものであり、
前記外部押さえ部材により前記非セル部を前記鋼板ととともに保持して前記設置対象物に取り付けられている
請求項７に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１１】
可撓性を有する太陽電池セルと、該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、前記受光面の側に配置されている保護フィルムと、前記太陽電池セルおよび該保護フィルムの間を埋める封止材である熱可塑性樹脂とを備えており、該太陽電池セルの配置されない領域である非セル部の少なくとも一部に前記耐熱繊維シートが延びている太陽電池モジュールを準備する工程と、
前記非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を外部押さえ部材に保持させることにより、該太陽電池モジュールを設置対象物に取り付ける取付工程と
を含む
太陽電池モジュールの設置方法。
【請求項１２】
可撓性を有する太陽電池セルと、
該太陽電池セルの受光面の少なくとも一部を覆って該太陽電池セルに積み重ねられた透光性の耐熱繊維シートと、
該太陽電池セルの非発電表面の少なくとも一部において該太陽電池セルおよび該耐熱繊維シートを互いに留める内部押さえ部材と、
該太陽電池セルの前記受光面の側に配置されており、該太陽電池セルの該受光面の少なくとも一部を、前記耐熱繊維シートおよび該内部押さえ部材とともに覆う保護フィルムと、
該太陽電池セルの前記受光面と該保護フィルムとの間に配置され、前記耐熱繊維シートおよび前記内部押さえ部材とともに前記太陽電池セルを封止している封止材である熱可塑性樹脂と
を備え、
前記太陽電池セルの配置されない領域である非セル部を有しており、
前記耐熱繊維シートは該非セル部の少なくとも一部に延びているものであり、
該非セル部のうちの前記耐熱繊維シートが延びている部分を保持する外部押さえ部材により設置対象物に取り付けられている
太陽電池モジュール。
【請求項１３】
前記内部押さえ部材が前記太陽電池セルと前記耐熱繊維シートを互いに接触させている
請求項１または請求項１２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１４】
前記耐熱繊維シートがガラス繊維不織布である
請求項１、請求項７、および請求項１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１５】
前記太陽電池セルが可撓性樹脂フィルム基板を備えている
請求項１、請求項７、および請求項１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９８４６９（Ｐ２０１３−９８４６９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４２２６１（Ｐ２０１１−２４２２６１）
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【Ｆターム（参考）】
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