太陽電池モジュールの製造方法
【課題】
太陽電池モジュールの一体化後の平面性を損なうことなく、軽量屋根材の建屋でも特段の屋根補強工事を必要とすることなく費用面にも有利な太陽電池モジュールを提供することにある。
【解決手段】
少なくともフッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）をこの順に積層し、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化する太陽電池モジュールの製造方法。
太陽電池モジュールの一体化後の平面性を損なうことなく、軽量屋根材の建屋でも特段の屋根補強工事を必要とすることなく費用面にも有利な太陽電池モジュールを提供することにある。
【解決手段】
少なくともフッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）をこの順に積層し、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化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、一般的なガラスを始めとした受光面保護材、第１の樹脂製封止材、太陽電池セル、第２の樹脂製封止材、バックシートなどと呼称される裏面保護材の順で一体化された太陽電池モジュールと比べて軽量であるため特別な屋根補強を実施することなく設置することができる軽量な太陽電池モジュールを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、従来家屋や工場等の建築物の屋根面に敷設するものが一般的で、受光面保護部材がガラスで、四方側縁を金属製のフレームで囲まれたものが上市されているが、質量が大きいため、取付時のハンドリング性や安全性に問題があった。さらに従来の太陽光発電パネルは、設置架台を含めると約２０ ｋｇ／ｍ２程度の積載質量になり、既存の屋根、特にスレート屋根や金属折板屋根のような軽量屋根材の建屋では、構造的に搭載できないケースがあり、補強を要する場合がある等適用に当たって制約があった。
【０００３】
そこで太陽電池の軽量化を図るため、受光面保護部材（フィルムやシート）と太陽電池セル、樹脂製封止材層と、プラスチック段ボールがこの順で積層され一体化された太陽電池モジュールが開示されている。（例えば、特許文献１、２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１６２５１３号
【特許文献２】米国公開２００９／０２７２４３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１の構成では、受光面保護部材（フッ素系フィルムなど）、プラスチック段ボールの熱収縮率、および１ｍ２あたりの質量などの記載がなく、また、熱収縮率を特別に規定した有色フィルムなどの記載もない。この状態でモジュールを一体化した場合、平面性を維持できないという問題がある。
【０００６】
ここで平面性とは、太陽電池モジュール一体化後、四方側縁を金属製のフレームなどを装着していない状態での水平度をいい、これが悪化すると、太陽電池モジュールに反りが発生する。
【０００７】
一方、特許文献２にはこの問題への対応が意識されているが、多層構成の太陽電池モジュールとなっており、質量的にも十分には軽量といえないものであった。このような点に鑑み、平面性と軽量性を両立した太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、以下の構成を有する。
すなわち、
（１）少なくともフッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）をこの順に積層し、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化する太陽電池モジュールの製造方法。
（２）前記中空状の構造体（Ｅ）がポリカーボネートからなる前記（１）に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（３）前記中空状の構造体（Ｅ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率がリブの方向、ならびにリブと直交する方向とも０〜０．３％である前記（１）または（２）に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（４）前記中空状の構造体（Ｅ）の１ｍ２あたりの質量が１．０ｋｇ／ｍ２以上である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（５）前記有色フィルム（Ｄ）が酸化チタンを含有するポリエステルフィルムまたはポリオレフィンフィルムである前記（１）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（６）前記有色フィルム（Ｄ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、ならびに巾方向とも１．０％以下であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（７）前記フッ素系フィルム（Ａ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％である前記（１）〜（６）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、平面性が良好でかつ軽量な太陽電池モジュールを製造することが可能となる。
【００１０】
また、かかる製造方法により軽量な太陽電池モジュールを得ることでスレート屋根や金属折板屋根のような軽量屋根材の建屋でも特段の屋根補強工事を必要とすることなく費用面でも低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの製造方法において一体化前の積層状態をリブ方向から見た概略断面図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュールの製造方法に用いられる中空状の構造体（Ｅ）の概略図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの一体化工程で使用する真空ラミネート装置の側面からみた断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の太陽電池モジュール製造方法において、加熱および加圧して太陽電池モジュールとして一体化する前の積層状態をリブ方向から見た概略断面図である
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、少なくともフッ素系フィルム（Ａ）２、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）３、太陽電池セル（Ｃ）４、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）５、有色フィルム（Ｄ）６、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）７および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）８がこの順に積層した、一体化する前の積層体１を、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化して太陽電池モジュールとする製造方法である。
【００１４】
図２に本発明の太陽電池モジュール製造方法において用いる中空状の構造体（Ｅ）８の概略断面図を示す。中空状の構造体（Ｅ）８は、２枚以上のシート状の表面板（３枚以上のシートを有する場合の内層に配置されるものもここでは便宜的に表面板と呼ぶこととする）の間に一方向に延在する芯材（リブ）９が表面板をつなぐように設けられた形状を有し、芯材（リブ）９に直交する断面において四角形などの中空部１０が形成された構造体である。なお、形状が上記を満たす限り、シート状の表面板とリブが別個に成形されたものを接着等の一体加工されたものであっても、押し出し成形等で一体成形されたものであってもかまわない。好ましくは、中空状の構造体（Ｅ）８の材質が、透明性、耐熱性、難燃性などを兼ね備えたポリカーボネートであることが好ましく、剛性等の観点から押出し成形により一体成形されたものであればより好ましい。中空状の構造体（Ｅ）８の、両表面を形成する各シートは、単層であっても複数の層からなっても良く、複数の層からなる場合には外側の層に紫外線吸収剤や酸化チタンなどの粒子を含有させても良い。また、外側の層にポリメチルメタクリレートなどの異種素材を用いた構成としても良いが、そのような場合にはポリカーボネートの自己消火性などの特性を阻害しない範囲内で多層化することが好ましい。このような中空状の構造体としては、例えばＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社製の型番ＬＴＣ／１０／２ＲＳ／１７００（１ｍ２あたりの質量１．７ｋｇ／ｍ２）があげられる。
【００１５】
本発明の太陽電池モジュール製造方法において用いる中空状の構造体（Ｅ）８としては、１３５℃×２０分後の熱収縮率がリブの方向、ならびにリブと直交する方向とも０〜０．３％であるものが好ましい。かかる熱収縮率の範囲内にすることで、太陽電池モジュールの一体化後に中空状の構造体（Ｅ）８に起因した平面性悪化（反り）の発生頻度を低下させることができるため好ましい。さらには、中空状の構造体（Ｅ）８の１ｍ２あたりの質量が１．０ｋｇ／ｍ２以上であることが好ましい。１．０ｋｇ／ｍ２以上とすることで、太陽電池モジュール一体化後に支持層として働き、平面性維持への寄与も期待できるため好ましい。一方、１．０ｋｇ／ｍ２未満の場合は、支持層として働かず、平面性を損ない、反りが発生する場合がある。また、特に上限は規定しないが、モジュールの１ｍ２あたりの質量が増加すること、費用が増大することから、１．０ｋｇ／ｍ２〜３．０ｋｇ／ｍ２の範囲が好ましい。
【００１６】
ここで、熱収縮率の測定方法について、中空状の構造体（Ｅ）を例に取り説明するが、その他部材に対しても同様に測定を行う。
【００１７】
５００ｍｍ角の中空状の構造体（Ｅ）を準備し、リブ方向に４００ｍｍ間隔が判るようにマジックなどで目印を付け、寸法を測る（加熱前寸法）。併せてリブと直交する方向においても同様に４００ｍｍ間隔が判るようにマジックなどで目印を付け、寸法を測る（加熱前寸法）。目印を付けた中空状の構造体（Ｅ）を１３５℃のオーブン内に渡してある針金にクリップを用いて吊し、２０分間加熱する。２０分間の加熱後オーブン内から取り出し、冷却後に事前に付けてある目印間の寸法（加熱後寸法）を測り、下記式で熱収縮率を求める。
【００１８】
熱収縮率（％）＝〔（加熱前寸法−加熱後寸法）／加熱前寸法〕×１００。
【００１９】
本発明の太陽電池モジュール製造方法において用いる有色フィルム（Ｄ）６は、太陽電池セルの間を通り抜けた光を反射して再利用するための反射性を付与する役割を担うものであり、酸化チタンを含有するポリエステルフィルムまたはポリオレフィンフィルムを用いることが好ましい。ポリエステルフィルムは、単層であっても多層であっても良い。このようなポリエステルフィルムとしては、例えば東レ株式会社製の型番Ｅ２０Ｆがあげられる。また、ポリオレフィンフィルムも単層であっても多層であっても良いが、多層の場合、直鎖状低密度ポリエチレンの層、ポリプロピレンの層などの多層構成であっても良い。反射性を付与するべく酸化チタンを含有するポリエステルフィルムまたはポリオレフィンフィルムの全光線透過率は２０％以下が好ましく、さらに好ましくは１５％以下、最も好ましくは１０％以下である。なお、本全光線透過率の値は、ヘイズメーター（例えば、日本電色工業株式会社製、型番：ＮＤＨ２０００）で測定することができる。また、有色フィルム（Ｄ）６の１３５℃×２０分後の熱収縮率は、流れ方向、ならびに巾方向とも１．０％以下であることが好ましい。通常、流れ方向とはフィルム製造時の走行方向を、幅方向とは走行方向に直行する方向をいい、各方向が区別できる場合には、それぞれについて、各方向が区別できない場合には、シートの縦方向および横方向が上記熱収縮率であれば良いものとする。かかる熱収縮率の範囲内にすることで、太陽電池モジュールの一体化後に有色フィルム（Ｄ）６が支持層として働き、平面性を維持することができる。
【００２０】
本発明の太陽電池モジュール製造方法において用いるフッ素系フィルム（Ａ）２は、太陽電池モジュールの受光面側の保護部材として用いられる。フッ素系フィルム（Ａ）２は、熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％であることが好ましい。なお、熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％であるとは、各方向が区別できる場合には、それぞれについて、各方向が区別できない場合には、シートの縦方向および横方向が上記熱収縮率であれば良いものとする。かかる熱収縮率の範囲内にすることで、太陽電池モジュールの一体化後にフッ素系フィルム（Ａ）２に起因する平面性悪化（反り）が発生する頻度を低減することができる。フッ素系フィルムとしては、水蒸気バリア性・透明性に優れるが製造コストが高いテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）や、製造コストは低いが水蒸気バリア性に劣るポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）などがある。好ましくは、これら特性について突出した特性はないもののバランス良く兼ね備えるエチレンーテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）がある。厚みは降雹などの受光面側の衝撃から太陽電池セル（Ｃ）４を保護する役目と費用面から５０μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。
【００２１】
樹脂製封止材としては、公知の太陽電池用の封止材を使用でき、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、オレフィン系樹脂（とりわけグラフト変性ポリエチレン樹脂）、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられるが、各積層される部材との密着性から、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、オレフィン系樹脂（とりわけグラフト変性ポリエチレン樹脂）が好ましい。また、１４０℃以上の高温で実施されるモジュール一体化時に中空状の構造体（Ｅ）８のリブが倒れるなどの変形を防止するため、１４０℃以下で一体化（溶融→硬化→一体化）を可能とすることからもエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、オレフィン系樹脂（とりわけグラフト変性ポリエチレン樹脂）が好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）としては、例えばサンビック株式会社製の型番ｆａｓｔｃｕｒｅ ＰＶ−４５ＦＲ００Ｓ、グラフト変性ポリエチレン樹脂としては、アルケマ株式会社製の型番ＬＣ３−ＵＶやＬＣ４−ＵＶがあげられる。また、厚みに関しては第１の樹脂製封止材（Ｂ１）３は降雹などの受光面側の衝撃から太陽電池セル（Ｃ）４を保護する役目からも４００μｍ以上が好まく、費用面から４５０μｍ〜８００μｍがさらに好ましい。第２の樹脂製封止材（Ｂ２）５、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）７は費用面から１００μｍ以上８００μｍ以下が好ましい。
【００２２】
太陽電池セル（Ｃ）４としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型など多岐に渡るが、従来の受光面保護部材がガラスである太陽電池モジュールと比較して水蒸気透過度が劣るため、主に水蒸気の影響を受けにくい単結晶シリコン型、多結晶シリコン型が好ましい。
［太陽電池モジュールの一体化方法］
本発明において、少なくともフッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）をこの順に積層した後、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化する。その理由は、太陽電池モジュールを一体化する製造方法において、一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）８側から加熱すると、中空状であることが影響し、一体化に要する時間が長くなり、中空状の構造体（Ｅ）を構成する両表面の間で加熱温度差が生じるため、平面性を損ない、反りが発生しやすくなるためである。
【００２３】
一体化する方法について、その一例として、真空ラミネート方式に関し、図３により説明する。図３において、太陽電池モジュールとして一体化する前の積層体１は予め１３５℃に加熱された真空ラミネート装置１１の加熱板１２上のダミーガラス（例えば、厚み３．２ｍｍｔ、図示せず）や金属板（図示せず）の上に、フッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、配線を施した太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）の順に積層して、静置する。しかる後、真空ラミネート装置１１の上筐体１３を閉じて密閉し、下筐体１４に取り付けられた排気管１５から図示しない排気装置でモジュール１が静置されている空間部１６の空気を排気するとともに、同時に上筐体１３に取り付けられた給排気管１７からもゴム製ダイアフラム１８と上筐体１３とで形成する空間部１９の空気を排気し、空間部１６および空間部１９を減圧する。このとき、空間部１９の真空度を若干高くしてゴム製ダイアフラム１８を上筐体１３の内壁面２０に張り付いた状態とすることが好ましい。この状態を４分間保持した後、給排気管１７から空気を導入して、空間部１６と空間部１９の圧力差によりゴム製ダイアフラム１８を太陽電池モジュールとして一体化する前の積層体１に押し当て加圧する。かかる加圧状態は、使用する樹脂製封止材のラミネート推奨時間に依存する場合や中空状の構造体（Ｅ）の変形を防止する点から１６〜３６分間保持することが好ましい。以上のように加熱加圧を行うことにより、太陽電池モジュールを形成することができる。なお、空間部１６と空間部１９の圧力差は、中空状の構造体（Ｅ）の変形を防止する点から５０〜１００ｋＰａ程度が好ましい。また、真空ラミネート装置１１の加熱板１２の温度は使用する樹脂製封止材のラミネート推奨温度にも依存するが、１３０〜１５０℃が好ましく、さらに好ましくは、中空状の構造体（Ｅ）の変形を防止する点から１３０〜１４０℃が好ましく、最も好ましくは１３０〜１３５℃である。
【００２４】
また、上記真空ラミネート方式は、一例に過ぎず、公知のラミネート方式を適用することができる。
【実施例】
【００２５】
以下本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例においては、本発明の製造方法による太陽電池モジュールとして３００ｍｍ角のモデルサンプル（以降、モデルサンプルと略記する）を作製して評価している。かかるサイズであれば、フルサイズの太陽電池モジュールでの評価との対応が取れるためである。
［特性の評価方法］
（１）平面性評価
実施例および比較例で作製したモデルサンプル（３００ｍｍ角）の四方側縁に金属製のフレームなどを装着しない状態で反りが凸状になる面が上になるように水平面に静置し、水平面から最も離れた部位までの水平面からの距離を直定規にて計測する。３枚の評価サンプルを評価し、その平均値を平面性評価とした。
［使用材料］
（フッ素系フィルム（Ａ））
フッ素系フィルムとして、熱収縮率がそれぞれ異なる東レフィルム加工株式会社製のエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ） 型番７５ＥＬを用いた。
【００２６】
（樹脂製封止材（Ｂ１〜Ｂ３））
第１〜第３の樹脂製封止材として、厚み４５０μｍのサンビック株式会社製のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ） 型番ｆａｓｔｃｕｒｅ ＰＶ−４５ＦＲ００Ｓを用いた。
【００２７】
（太陽電池セル（Ｃ））
太陽電池セルとして、５インチシリコン単結晶セル Ｂｉｇ Ｓｕｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 型番Ｂ１２５ＳＤ１−１６４０Ｔ１をストリングス方向２枚×２列（計４枚）用いた。配線は、公知のセル自動配線装置にて、ストリングス方向のセル間を接続するタブを２本並列にして接続した。
【００２８】
（有色フィルム（Ｄ））
有色フィルムとして、酸化チタンを含有する白色ポリエステルフィルムである東レ株式会社製の型番Ｅ２０Ｆ（厚み５０μｍ 全光線透過率１４．１％）、もしくは日本電色工業株式会社製のヘイズメーター（型番ＮＤＨ２０００）で測定した全光線透過率が６．８％である白色ポリオレフィンフィルム（厚み１５０μｍ）を用いた。
【００２９】
（中空状の構造体（Ｅ））
中空状の構造体として、ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社製の型番ＬＴＣ／１０／２ＲＳ／１７００（１ｍ２あたりの質量１．７ｋｇ／ｍ２：（Ｅ１）と記す）、ＬＴ２ＵＶ６２ＲＳ１３（１ｍ２あたりの質量１．３ｋｇ／ｍ２：（Ｅ２）と記す）、ＰＴＳ／４／２ＲＳ／８２０（１ｍ２あたりの質量０．８２ｋｇ／ｍ２：（Ｅ３）と記す）の３種のものを用いた。
【００３０】
（実施例１）
１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向０．３％、巾方向２．５％のフッ素系フィルム（Ａ）、１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向０．２５％、巾方向０．１２％の有色フィルム（Ｄ）である白色ポリエステルフィルム、１．７ｋｇ／ｍ２の１ｍ２あたりの質量で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．１１％、リブと直交する方向０．０５％である中空状の構造体（Ｅ１）を用いた。１３５℃に加熱された真空ラミネート装置の加熱板上にダミーガラス（厚み３．２ｍｍｔ）、フッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）の順に３００ｍｍ角の各材料を積層し、静置した。しかる後、真空ラミネート装置の上筐体を閉じて密閉し、下筐体に取り付けられた排気管から排気装置でモジュールが静置されている空間部の空気を排気するとともに、同時に上筐体に取り付けられた給排気管からもゴム製ダイアフラムと上筐体とで形成する空間部の空気を排気し、空間部１６および空間部１９を減圧状態とした。この時、空間部１９の真空度を空間部１６に対し若干高くしたのでゴム製ダイアフラムは上筐体の内壁面に張り付いていた。
【００３１】
この状態を４分間維持し、その後、ゴム製ダイアフラムと上筐体とで形成する空間部に給排気管から空気を導入し、空間部１６と空間部１９の圧力差でゴム製ダイアフラムにより１６分間真空加圧して一体化した。なお、空間部１６と空間部１９の圧力差は、中空状の構造体（Ｅ）の変形を防止する点から７０ｋＰａとした。
【００３２】
上記方法にて３００ｍｍ角のモデルサンプルを作製した。なお、以降の実施例、比較例とも全て各種フィルムの流れ方向と中空状の構造体（Ｅ）のリブ方向が同じ方向になるようにしている。
【００３３】
（実施例２）
１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向０．３％、巾方向２．５％のフッ素系フィルム（Ａ）、１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向０．５０％、巾方向０．５０％の有色フィルム（Ｄ）である白色ポリオレフィンフィルム、１．７ｋｇ／ｍ２の１ｍ２あたりの質量で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．１１％、リブと直交する方向０．０５％である中空状の構造体（Ｅ１）を用いて、実施例1と同様にして３００ｍｍ角のモデルサンプルを作製した。
【００３４】
（比較例１）
有色フィルム（Ｄ）と第３の樹脂製封止材（Ｂ３）を用いないこと以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３５】
（実施例３）
中空状の構造体（Ｅ１）の代わりに、１ｍ２あたりの質量１．３ｋｇ／ｍ２で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．６５％、リブと直交する方向０．５０％である中空状の構造体（Ｅ２）を使用すること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３６】
（実施例４）
有色フィルム（Ｄ）である白色ポリエステルフィルムの１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向１．２０％、巾方向０．１０％であること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３７】
（実施例５）
フッ素系フィルム（Ａ）の１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向４．０％、巾方向１．０％であること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３８】
（実施例６）
中空状の構造体（Ｅ１）の代わりに、１ｍ２あたりの質量０．８２ｋｇ／ｍ２で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．１１％、リブと直交する方向０．０８％である中空状の構造体（Ｅ３）を使用すること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３９】
（比較例２）
中空状の構造体（Ｅ１）の代わりに、１ｍ２あたりの質量０．８２ｋｇ／ｍ２で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．１１％、リブと直交する方向０．０８％である中空状の構造体（Ｅ３）を使用し、真空ラミネート装置の加熱板上への積層順が逆転（加熱板上に一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）、有色フィルム（Ｄ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、太陽電池セル（Ｃ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）およびフッ素系フィルム（Ａ）の順に積層）していること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
（実施例と、比較例１の比較）
実施例と比較例１との比較より、有色フィルム（Ｄ）層がない場合、モデルサンプル作製後の平面性が悪化することがわかる。
【００４２】
（実施例１と、実施例３の比較）
実施例１と実施例３との比較より、中空構造体（Ｅ）の１３５℃×２０分における熱収縮率がリブの方向、ならびにリブと直交する方向とも０〜０．３％の範囲にない場合、モデルサンプル作製後の平面性は、やや悪化することがわかる。しかしながら、実施例３の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲むことで実用上問題ない平面性レベルに修正することが可能な範囲であった。
【００４３】
（実施例１，２と、実施例４の比較）
実施例１,２と実施例４との比較より、有色フィルム（Ｄ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、ならびに巾方向とも１．０％以下でない場合、モデルサンプル作製後の平面性は、やや悪化することがわかる。しかしながら、実施例４の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲むことで実用上問題ない平面性レベルに修正することが可能な範囲であった。
【００４４】
（実施例１と、実施例５の比較）
実施例１と実施例５との比較より、フッ素系フィルム（Ａ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％の範囲にない場合、モデルサンプル作製後の平面性は、やや悪化することがわかる。しかしながら、実施例５の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲むことで実用上問題ない平面性レベルに修正することが可能な範囲であった。
【００４５】
（実施例１と、実施例６の比較）
実施例１と実施例６との比較より、中空状の構造体（Ｅ）の１ｍ２あたりの質量が１．０ｋｇ／ｍ２以上ない場合、モデルサンプル作製後の平面性は、やや悪化することがわかる。しかしながら、実施例６の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲むことで実用上問題ない平面性レベルに修正することが可能な範囲であった。
【００４６】
（実施例１と、比較例２の比較）
実施例１と比較例２との比較より、モデルサンプルとして一体化する前の積層体への加熱方向を逆にした場合、モデルサンプル作製後の平面性が悪化することがわかる。比較例２の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲んでも実用性を満たす平面性レベルにはならない。
【符号の説明】
【００４７】
１ 太陽電池モジュールとして一体化する前の積層体
２ フッ素系フィルム（Ａ）
３ 第１の樹脂製封止材（Ｂ１）
４ 太陽電池セル（Ｃ）
５ 第２の樹脂製封止材（Ｂ２）
６ 有色フィルム（Ｄ）
７ 第３の樹脂製封止材（Ｂ３）
８ 一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）
９ 芯材（リブ）
１０ 中空部
１１ 真空ラミネート装置
１２ 加熱板
１３ 上筐体
１４ 下筐体
１５ 排気管
１６ 空間部
１７ 給排気管
１８ ゴム製ダイアフラム
１９ 空間部
２０ 内壁面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的なガラスを始めとした受光面保護材、第１の樹脂製封止材、太陽電池セル、第２の樹脂製封止材、バックシートなどと呼称される裏面保護材の順で一体化された太陽電池モジュールと比べて軽量であるため特別な屋根補強を実施することなく設置することができる軽量な太陽電池モジュールを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、従来家屋や工場等の建築物の屋根面に敷設するものが一般的で、受光面保護部材がガラスで、四方側縁を金属製のフレームで囲まれたものが上市されているが、質量が大きいため、取付時のハンドリング性や安全性に問題があった。さらに従来の太陽光発電パネルは、設置架台を含めると約２０ ｋｇ／ｍ２程度の積載質量になり、既存の屋根、特にスレート屋根や金属折板屋根のような軽量屋根材の建屋では、構造的に搭載できないケースがあり、補強を要する場合がある等適用に当たって制約があった。
【０００３】
そこで太陽電池の軽量化を図るため、受光面保護部材（フィルムやシート）と太陽電池セル、樹脂製封止材層と、プラスチック段ボールがこの順で積層され一体化された太陽電池モジュールが開示されている。（例えば、特許文献１、２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１６２５１３号
【特許文献２】米国公開２００９／０２７２４３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１の構成では、受光面保護部材（フッ素系フィルムなど）、プラスチック段ボールの熱収縮率、および１ｍ２あたりの質量などの記載がなく、また、熱収縮率を特別に規定した有色フィルムなどの記載もない。この状態でモジュールを一体化した場合、平面性を維持できないという問題がある。
【０００６】
ここで平面性とは、太陽電池モジュール一体化後、四方側縁を金属製のフレームなどを装着していない状態での水平度をいい、これが悪化すると、太陽電池モジュールに反りが発生する。
【０００７】
一方、特許文献２にはこの問題への対応が意識されているが、多層構成の太陽電池モジュールとなっており、質量的にも十分には軽量といえないものであった。このような点に鑑み、平面性と軽量性を両立した太陽電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、以下の構成を有する。
すなわち、
（１）少なくともフッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）をこの順に積層し、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化する太陽電池モジュールの製造方法。
（２）前記中空状の構造体（Ｅ）がポリカーボネートからなる前記（１）に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（３）前記中空状の構造体（Ｅ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率がリブの方向、ならびにリブと直交する方向とも０〜０．３％である前記（１）または（２）に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（４）前記中空状の構造体（Ｅ）の１ｍ２あたりの質量が１．０ｋｇ／ｍ２以上である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（５）前記有色フィルム（Ｄ）が酸化チタンを含有するポリエステルフィルムまたはポリオレフィンフィルムである前記（１）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（６）前記有色フィルム（Ｄ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、ならびに巾方向とも１．０％以下であることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
（７）前記フッ素系フィルム（Ａ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％である前記（１）〜（６）のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、平面性が良好でかつ軽量な太陽電池モジュールを製造することが可能となる。
【００１０】
また、かかる製造方法により軽量な太陽電池モジュールを得ることでスレート屋根や金属折板屋根のような軽量屋根材の建屋でも特段の屋根補強工事を必要とすることなく費用面でも低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の太陽電池モジュールの製造方法において一体化前の積層状態をリブ方向から見た概略断面図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュールの製造方法に用いられる中空状の構造体（Ｅ）の概略図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる太陽電池モジュールの一体化工程で使用する真空ラミネート装置の側面からみた断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の太陽電池モジュール製造方法において、加熱および加圧して太陽電池モジュールとして一体化する前の積層状態をリブ方向から見た概略断面図である
本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、少なくともフッ素系フィルム（Ａ）２、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）３、太陽電池セル（Ｃ）４、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）５、有色フィルム（Ｄ）６、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）７および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）８がこの順に積層した、一体化する前の積層体１を、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化して太陽電池モジュールとする製造方法である。
【００１４】
図２に本発明の太陽電池モジュール製造方法において用いる中空状の構造体（Ｅ）８の概略断面図を示す。中空状の構造体（Ｅ）８は、２枚以上のシート状の表面板（３枚以上のシートを有する場合の内層に配置されるものもここでは便宜的に表面板と呼ぶこととする）の間に一方向に延在する芯材（リブ）９が表面板をつなぐように設けられた形状を有し、芯材（リブ）９に直交する断面において四角形などの中空部１０が形成された構造体である。なお、形状が上記を満たす限り、シート状の表面板とリブが別個に成形されたものを接着等の一体加工されたものであっても、押し出し成形等で一体成形されたものであってもかまわない。好ましくは、中空状の構造体（Ｅ）８の材質が、透明性、耐熱性、難燃性などを兼ね備えたポリカーボネートであることが好ましく、剛性等の観点から押出し成形により一体成形されたものであればより好ましい。中空状の構造体（Ｅ）８の、両表面を形成する各シートは、単層であっても複数の層からなっても良く、複数の層からなる場合には外側の層に紫外線吸収剤や酸化チタンなどの粒子を含有させても良い。また、外側の層にポリメチルメタクリレートなどの異種素材を用いた構成としても良いが、そのような場合にはポリカーボネートの自己消火性などの特性を阻害しない範囲内で多層化することが好ましい。このような中空状の構造体としては、例えばＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社製の型番ＬＴＣ／１０／２ＲＳ／１７００（１ｍ２あたりの質量１．７ｋｇ／ｍ２）があげられる。
【００１５】
本発明の太陽電池モジュール製造方法において用いる中空状の構造体（Ｅ）８としては、１３５℃×２０分後の熱収縮率がリブの方向、ならびにリブと直交する方向とも０〜０．３％であるものが好ましい。かかる熱収縮率の範囲内にすることで、太陽電池モジュールの一体化後に中空状の構造体（Ｅ）８に起因した平面性悪化（反り）の発生頻度を低下させることができるため好ましい。さらには、中空状の構造体（Ｅ）８の１ｍ２あたりの質量が１．０ｋｇ／ｍ２以上であることが好ましい。１．０ｋｇ／ｍ２以上とすることで、太陽電池モジュール一体化後に支持層として働き、平面性維持への寄与も期待できるため好ましい。一方、１．０ｋｇ／ｍ２未満の場合は、支持層として働かず、平面性を損ない、反りが発生する場合がある。また、特に上限は規定しないが、モジュールの１ｍ２あたりの質量が増加すること、費用が増大することから、１．０ｋｇ／ｍ２〜３．０ｋｇ／ｍ２の範囲が好ましい。
【００１６】
ここで、熱収縮率の測定方法について、中空状の構造体（Ｅ）を例に取り説明するが、その他部材に対しても同様に測定を行う。
【００１７】
５００ｍｍ角の中空状の構造体（Ｅ）を準備し、リブ方向に４００ｍｍ間隔が判るようにマジックなどで目印を付け、寸法を測る（加熱前寸法）。併せてリブと直交する方向においても同様に４００ｍｍ間隔が判るようにマジックなどで目印を付け、寸法を測る（加熱前寸法）。目印を付けた中空状の構造体（Ｅ）を１３５℃のオーブン内に渡してある針金にクリップを用いて吊し、２０分間加熱する。２０分間の加熱後オーブン内から取り出し、冷却後に事前に付けてある目印間の寸法（加熱後寸法）を測り、下記式で熱収縮率を求める。
【００１８】
熱収縮率（％）＝〔（加熱前寸法−加熱後寸法）／加熱前寸法〕×１００。
【００１９】
本発明の太陽電池モジュール製造方法において用いる有色フィルム（Ｄ）６は、太陽電池セルの間を通り抜けた光を反射して再利用するための反射性を付与する役割を担うものであり、酸化チタンを含有するポリエステルフィルムまたはポリオレフィンフィルムを用いることが好ましい。ポリエステルフィルムは、単層であっても多層であっても良い。このようなポリエステルフィルムとしては、例えば東レ株式会社製の型番Ｅ２０Ｆがあげられる。また、ポリオレフィンフィルムも単層であっても多層であっても良いが、多層の場合、直鎖状低密度ポリエチレンの層、ポリプロピレンの層などの多層構成であっても良い。反射性を付与するべく酸化チタンを含有するポリエステルフィルムまたはポリオレフィンフィルムの全光線透過率は２０％以下が好ましく、さらに好ましくは１５％以下、最も好ましくは１０％以下である。なお、本全光線透過率の値は、ヘイズメーター（例えば、日本電色工業株式会社製、型番：ＮＤＨ２０００）で測定することができる。また、有色フィルム（Ｄ）６の１３５℃×２０分後の熱収縮率は、流れ方向、ならびに巾方向とも１．０％以下であることが好ましい。通常、流れ方向とはフィルム製造時の走行方向を、幅方向とは走行方向に直行する方向をいい、各方向が区別できる場合には、それぞれについて、各方向が区別できない場合には、シートの縦方向および横方向が上記熱収縮率であれば良いものとする。かかる熱収縮率の範囲内にすることで、太陽電池モジュールの一体化後に有色フィルム（Ｄ）６が支持層として働き、平面性を維持することができる。
【００２０】
本発明の太陽電池モジュール製造方法において用いるフッ素系フィルム（Ａ）２は、太陽電池モジュールの受光面側の保護部材として用いられる。フッ素系フィルム（Ａ）２は、熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％であることが好ましい。なお、熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％であるとは、各方向が区別できる場合には、それぞれについて、各方向が区別できない場合には、シートの縦方向および横方向が上記熱収縮率であれば良いものとする。かかる熱収縮率の範囲内にすることで、太陽電池モジュールの一体化後にフッ素系フィルム（Ａ）２に起因する平面性悪化（反り）が発生する頻度を低減することができる。フッ素系フィルムとしては、水蒸気バリア性・透明性に優れるが製造コストが高いテトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン（ＦＥＰ）や、製造コストは低いが水蒸気バリア性に劣るポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）などがある。好ましくは、これら特性について突出した特性はないもののバランス良く兼ね備えるエチレンーテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）がある。厚みは降雹などの受光面側の衝撃から太陽電池セル（Ｃ）４を保護する役目と費用面から５０μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。
【００２１】
樹脂製封止材としては、公知の太陽電池用の封止材を使用でき、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、オレフィン系樹脂（とりわけグラフト変性ポリエチレン樹脂）、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）、アイオノマー樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられるが、各積層される部材との密着性から、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、オレフィン系樹脂（とりわけグラフト変性ポリエチレン樹脂）が好ましい。また、１４０℃以上の高温で実施されるモジュール一体化時に中空状の構造体（Ｅ）８のリブが倒れるなどの変形を防止するため、１４０℃以下で一体化（溶融→硬化→一体化）を可能とすることからもエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、オレフィン系樹脂（とりわけグラフト変性ポリエチレン樹脂）が好ましい。エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）としては、例えばサンビック株式会社製の型番ｆａｓｔｃｕｒｅ ＰＶ−４５ＦＲ００Ｓ、グラフト変性ポリエチレン樹脂としては、アルケマ株式会社製の型番ＬＣ３−ＵＶやＬＣ４−ＵＶがあげられる。また、厚みに関しては第１の樹脂製封止材（Ｂ１）３は降雹などの受光面側の衝撃から太陽電池セル（Ｃ）４を保護する役目からも４００μｍ以上が好まく、費用面から４５０μｍ〜８００μｍがさらに好ましい。第２の樹脂製封止材（Ｂ２）５、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）７は費用面から１００μｍ以上８００μｍ以下が好ましい。
【００２２】
太陽電池セル（Ｃ）４としては、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、化合物型など多岐に渡るが、従来の受光面保護部材がガラスである太陽電池モジュールと比較して水蒸気透過度が劣るため、主に水蒸気の影響を受けにくい単結晶シリコン型、多結晶シリコン型が好ましい。
［太陽電池モジュールの一体化方法］
本発明において、少なくともフッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）をこの順に積層した後、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化する。その理由は、太陽電池モジュールを一体化する製造方法において、一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）８側から加熱すると、中空状であることが影響し、一体化に要する時間が長くなり、中空状の構造体（Ｅ）を構成する両表面の間で加熱温度差が生じるため、平面性を損ない、反りが発生しやすくなるためである。
【００２３】
一体化する方法について、その一例として、真空ラミネート方式に関し、図３により説明する。図３において、太陽電池モジュールとして一体化する前の積層体１は予め１３５℃に加熱された真空ラミネート装置１１の加熱板１２上のダミーガラス（例えば、厚み３．２ｍｍｔ、図示せず）や金属板（図示せず）の上に、フッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、配線を施した太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）の順に積層して、静置する。しかる後、真空ラミネート装置１１の上筐体１３を閉じて密閉し、下筐体１４に取り付けられた排気管１５から図示しない排気装置でモジュール１が静置されている空間部１６の空気を排気するとともに、同時に上筐体１３に取り付けられた給排気管１７からもゴム製ダイアフラム１８と上筐体１３とで形成する空間部１９の空気を排気し、空間部１６および空間部１９を減圧する。このとき、空間部１９の真空度を若干高くしてゴム製ダイアフラム１８を上筐体１３の内壁面２０に張り付いた状態とすることが好ましい。この状態を４分間保持した後、給排気管１７から空気を導入して、空間部１６と空間部１９の圧力差によりゴム製ダイアフラム１８を太陽電池モジュールとして一体化する前の積層体１に押し当て加圧する。かかる加圧状態は、使用する樹脂製封止材のラミネート推奨時間に依存する場合や中空状の構造体（Ｅ）の変形を防止する点から１６〜３６分間保持することが好ましい。以上のように加熱加圧を行うことにより、太陽電池モジュールを形成することができる。なお、空間部１６と空間部１９の圧力差は、中空状の構造体（Ｅ）の変形を防止する点から５０〜１００ｋＰａ程度が好ましい。また、真空ラミネート装置１１の加熱板１２の温度は使用する樹脂製封止材のラミネート推奨温度にも依存するが、１３０〜１５０℃が好ましく、さらに好ましくは、中空状の構造体（Ｅ）の変形を防止する点から１３０〜１４０℃が好ましく、最も好ましくは１３０〜１３５℃である。
【００２４】
また、上記真空ラミネート方式は、一例に過ぎず、公知のラミネート方式を適用することができる。
【実施例】
【００２５】
以下本発明を実施例にて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例においては、本発明の製造方法による太陽電池モジュールとして３００ｍｍ角のモデルサンプル（以降、モデルサンプルと略記する）を作製して評価している。かかるサイズであれば、フルサイズの太陽電池モジュールでの評価との対応が取れるためである。
［特性の評価方法］
（１）平面性評価
実施例および比較例で作製したモデルサンプル（３００ｍｍ角）の四方側縁に金属製のフレームなどを装着しない状態で反りが凸状になる面が上になるように水平面に静置し、水平面から最も離れた部位までの水平面からの距離を直定規にて計測する。３枚の評価サンプルを評価し、その平均値を平面性評価とした。
［使用材料］
（フッ素系フィルム（Ａ））
フッ素系フィルムとして、熱収縮率がそれぞれ異なる東レフィルム加工株式会社製のエチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ） 型番７５ＥＬを用いた。
【００２６】
（樹脂製封止材（Ｂ１〜Ｂ３））
第１〜第３の樹脂製封止材として、厚み４５０μｍのサンビック株式会社製のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ） 型番ｆａｓｔｃｕｒｅ ＰＶ−４５ＦＲ００Ｓを用いた。
【００２７】
（太陽電池セル（Ｃ））
太陽電池セルとして、５インチシリコン単結晶セル Ｂｉｇ Ｓｕｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 型番Ｂ１２５ＳＤ１−１６４０Ｔ１をストリングス方向２枚×２列（計４枚）用いた。配線は、公知のセル自動配線装置にて、ストリングス方向のセル間を接続するタブを２本並列にして接続した。
【００２８】
（有色フィルム（Ｄ））
有色フィルムとして、酸化チタンを含有する白色ポリエステルフィルムである東レ株式会社製の型番Ｅ２０Ｆ（厚み５０μｍ 全光線透過率１４．１％）、もしくは日本電色工業株式会社製のヘイズメーター（型番ＮＤＨ２０００）で測定した全光線透過率が６．８％である白色ポリオレフィンフィルム（厚み１５０μｍ）を用いた。
【００２９】
（中空状の構造体（Ｅ））
中空状の構造体として、ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社製の型番ＬＴＣ／１０／２ＲＳ／１７００（１ｍ２あたりの質量１．７ｋｇ／ｍ２：（Ｅ１）と記す）、ＬＴ２ＵＶ６２ＲＳ１３（１ｍ２あたりの質量１．３ｋｇ／ｍ２：（Ｅ２）と記す）、ＰＴＳ／４／２ＲＳ／８２０（１ｍ２あたりの質量０．８２ｋｇ／ｍ２：（Ｅ３）と記す）の３種のものを用いた。
【００３０】
（実施例１）
１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向０．３％、巾方向２．５％のフッ素系フィルム（Ａ）、１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向０．２５％、巾方向０．１２％の有色フィルム（Ｄ）である白色ポリエステルフィルム、１．７ｋｇ／ｍ２の１ｍ２あたりの質量で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．１１％、リブと直交する方向０．０５％である中空状の構造体（Ｅ１）を用いた。１３５℃に加熱された真空ラミネート装置の加熱板上にダミーガラス（厚み３．２ｍｍｔ）、フッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）の順に３００ｍｍ角の各材料を積層し、静置した。しかる後、真空ラミネート装置の上筐体を閉じて密閉し、下筐体に取り付けられた排気管から排気装置でモジュールが静置されている空間部の空気を排気するとともに、同時に上筐体に取り付けられた給排気管からもゴム製ダイアフラムと上筐体とで形成する空間部の空気を排気し、空間部１６および空間部１９を減圧状態とした。この時、空間部１９の真空度を空間部１６に対し若干高くしたのでゴム製ダイアフラムは上筐体の内壁面に張り付いていた。
【００３１】
この状態を４分間維持し、その後、ゴム製ダイアフラムと上筐体とで形成する空間部に給排気管から空気を導入し、空間部１６と空間部１９の圧力差でゴム製ダイアフラムにより１６分間真空加圧して一体化した。なお、空間部１６と空間部１９の圧力差は、中空状の構造体（Ｅ）の変形を防止する点から７０ｋＰａとした。
【００３２】
上記方法にて３００ｍｍ角のモデルサンプルを作製した。なお、以降の実施例、比較例とも全て各種フィルムの流れ方向と中空状の構造体（Ｅ）のリブ方向が同じ方向になるようにしている。
【００３３】
（実施例２）
１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向０．３％、巾方向２．５％のフッ素系フィルム（Ａ）、１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向０．５０％、巾方向０．５０％の有色フィルム（Ｄ）である白色ポリオレフィンフィルム、１．７ｋｇ／ｍ２の１ｍ２あたりの質量で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．１１％、リブと直交する方向０．０５％である中空状の構造体（Ｅ１）を用いて、実施例1と同様にして３００ｍｍ角のモデルサンプルを作製した。
【００３４】
（比較例１）
有色フィルム（Ｄ）と第３の樹脂製封止材（Ｂ３）を用いないこと以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３５】
（実施例３）
中空状の構造体（Ｅ１）の代わりに、１ｍ２あたりの質量１．３ｋｇ／ｍ２で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．６５％、リブと直交する方向０．５０％である中空状の構造体（Ｅ２）を使用すること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３６】
（実施例４）
有色フィルム（Ｄ）である白色ポリエステルフィルムの１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向１．２０％、巾方向０．１０％であること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３７】
（実施例５）
フッ素系フィルム（Ａ）の１３５℃×２０分における熱収縮率が流れ方向４．０％、巾方向１．０％であること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３８】
（実施例６）
中空状の構造体（Ｅ１）の代わりに、１ｍ２あたりの質量０．８２ｋｇ／ｍ２で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．１１％、リブと直交する方向０．０８％である中空状の構造体（Ｅ３）を使用すること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００３９】
（比較例２）
中空状の構造体（Ｅ１）の代わりに、１ｍ２あたりの質量０．８２ｋｇ／ｍ２で、かつ１３５℃×２０分における熱収縮率がリブ方向０．１１％、リブと直交する方向０．０８％である中空状の構造体（Ｅ３）を使用し、真空ラミネート装置の加熱板上への積層順が逆転（加熱板上に一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）、有色フィルム（Ｄ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、太陽電池セル（Ｃ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）およびフッ素系フィルム（Ａ）の順に積層）していること以外、実施例１と同様にしてモデルサンプルを作製した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
（実施例と、比較例１の比較）
実施例と比較例１との比較より、有色フィルム（Ｄ）層がない場合、モデルサンプル作製後の平面性が悪化することがわかる。
【００４２】
（実施例１と、実施例３の比較）
実施例１と実施例３との比較より、中空構造体（Ｅ）の１３５℃×２０分における熱収縮率がリブの方向、ならびにリブと直交する方向とも０〜０．３％の範囲にない場合、モデルサンプル作製後の平面性は、やや悪化することがわかる。しかしながら、実施例３の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲むことで実用上問題ない平面性レベルに修正することが可能な範囲であった。
【００４３】
（実施例１，２と、実施例４の比較）
実施例１,２と実施例４との比較より、有色フィルム（Ｄ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、ならびに巾方向とも１．０％以下でない場合、モデルサンプル作製後の平面性は、やや悪化することがわかる。しかしながら、実施例４の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲むことで実用上問題ない平面性レベルに修正することが可能な範囲であった。
【００４４】
（実施例１と、実施例５の比較）
実施例１と実施例５との比較より、フッ素系フィルム（Ａ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％の範囲にない場合、モデルサンプル作製後の平面性は、やや悪化することがわかる。しかしながら、実施例５の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲むことで実用上問題ない平面性レベルに修正することが可能な範囲であった。
【００４５】
（実施例１と、実施例６の比較）
実施例１と実施例６との比較より、中空状の構造体（Ｅ）の１ｍ２あたりの質量が１．０ｋｇ／ｍ２以上ない場合、モデルサンプル作製後の平面性は、やや悪化することがわかる。しかしながら、実施例６の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲むことで実用上問題ない平面性レベルに修正することが可能な範囲であった。
【００４６】
（実施例１と、比較例２の比較）
実施例１と比較例２との比較より、モデルサンプルとして一体化する前の積層体への加熱方向を逆にした場合、モデルサンプル作製後の平面性が悪化することがわかる。比較例２の平面性レベルの場合、四方側縁をフレームで囲んでも実用性を満たす平面性レベルにはならない。
【符号の説明】
【００４７】
１ 太陽電池モジュールとして一体化する前の積層体
２ フッ素系フィルム（Ａ）
３ 第１の樹脂製封止材（Ｂ１）
４ 太陽電池セル（Ｃ）
５ 第２の樹脂製封止材（Ｂ２）
６ 有色フィルム（Ｄ）
７ 第３の樹脂製封止材（Ｂ３）
８ 一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）
９ 芯材（リブ）
１０ 中空部
１１ 真空ラミネート装置
１２ 加熱板
１３ 上筐体
１４ 下筐体
１５ 排気管
１６ 空間部
１７ 給排気管
１８ ゴム製ダイアフラム
１９ 空間部
２０ 内壁面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともフッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）をこの順に積層し、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化する太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記中空状の構造体（Ｅ）がポリカーボネートからなる請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記中空状の構造体（Ｅ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率がリブの方向、ならびにリブと直交する方向とも０〜０．３％である請求項１または２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記中空状の構造体（Ｅ）の１ｍ２あたりの質量が１．０ｋｇ／ｍ２以上である請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記有色フィルム（Ｄ）が酸化チタンを含有するポリエステルフィルムまたはポリオレフィンフィルムである請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記有色フィルム（Ｄ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、ならびに巾方向とも１．０％以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記フッ素系フィルム（Ａ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％である請求項１〜６のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１】
少なくともフッ素系フィルム（Ａ）、第１の樹脂製封止材（Ｂ１）、太陽電池セル（Ｃ）、第２の樹脂製封止材（Ｂ２）、有色フィルム（Ｄ）、第３の樹脂製封止材（Ｂ３）および一方向にリブを有する中空状の構造体（Ｅ）をこの順に積層し、フッ素系フィルム（Ａ）側から加熱するとともに、加圧して一体化する太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記中空状の構造体（Ｅ）がポリカーボネートからなる請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記中空状の構造体（Ｅ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率がリブの方向、ならびにリブと直交する方向とも０〜０．３％である請求項１または２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記中空状の構造体（Ｅ）の１ｍ２あたりの質量が１．０ｋｇ／ｍ２以上である請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記有色フィルム（Ｄ）が酸化チタンを含有するポリエステルフィルムまたはポリオレフィンフィルムである請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記有色フィルム（Ｄ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、ならびに巾方向とも１．０％以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記フッ素系フィルム（Ａ）の１３５℃×２０分後の熱収縮率が流れ方向、巾方向とも０．０５〜３．５％である請求項１〜６のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１８２２７０（Ｐ２０１２−１８２２７０Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４３５５４（Ｐ２０１１−４３５５４）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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