太陽電池モジュール
【課題】軽量で、高い耐湿性を有すると共に、十分な機械的強度を備えた太陽電池モジュール。
【解決手段】ガラス基板上に太陽電池デバイスが形成された太陽電池サブモジュール２と、受光面側封止材３１と、背面側封止材３２と、受光面側封止材３１と太陽電池サブモジュール２の間、及び太陽電池サブモジュール２の端部近傍における受光面側封止材３１と背面側封止材３２の間に充填される充填材４とからなり、太陽電池サブモジュール２が、受光面側において、充填材４により受光面側封止材３１と接着すると共に、背面側において背面側封止材３２と直接接着して、受光面側封止材３１と背面側封止材３２の間に接着保持され、充填材４が、太陽電池サブモジュール２の端部から受光面側封止材３１及び背面側封止材３２の端部に向かって徐々に薄く充填されると共に、受光面側封止材３１と背面側封止材３２とが周縁部において直接接着された太陽電池モジュール１。
【解決手段】ガラス基板上に太陽電池デバイスが形成された太陽電池サブモジュール２と、受光面側封止材３１と、背面側封止材３２と、受光面側封止材３１と太陽電池サブモジュール２の間、及び太陽電池サブモジュール２の端部近傍における受光面側封止材３１と背面側封止材３２の間に充填される充填材４とからなり、太陽電池サブモジュール２が、受光面側において、充填材４により受光面側封止材３１と接着すると共に、背面側において背面側封止材３２と直接接着して、受光面側封止材３１と背面側封止材３２の間に接着保持され、充填材４が、太陽電池サブモジュール２の端部から受光面側封止材３１及び背面側封止材３２の端部に向かって徐々に薄く充填されると共に、受光面側封止材３１と背面側封止材３２とが周縁部において直接接着された太陽電池モジュール１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池デバイスを所定の封止材により封止した太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、国際的な環境保護に対する取り組みや光電変換効率の向上に伴って、太陽光等を受光して発電する太陽電池モジュールは、一般的な発電装置としてのみならず、電卓、携帯電話用充電器、道路交通標識や街路灯等の電源として、様々な場所で多様な用途に用いられている。
【０００３】
用途に応じて要求される太陽電池モジュールの仕様あるいは構成は様々であるが、発電に太陽光等の受光が必要なことから、屋外での厳しい使用環境を想定して、外部からの湿分の浸入を防ぐなど、十分な耐候性を備えることは必須である。
【０００４】
一方において、太陽電池モジュールの軽量化や小型化、さらには製造コストの軽減を図る場合等においては、採り得る構造は限られてくるし、太陽電池モジュールに用いる部材にも厳しい条件が課せられることとなって、十分な耐候性を確保することは困難である。
【０００５】
この点、軽量化とコストダウンを図ったモジュールとして、特許文献１では、２枚のポリカーボネート板で挟持した太陽電池セルを、有機化酸化物を添加したＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）により接着保持した太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献２では、ＥＶＡ樹脂からなるシートで太陽電池セルを挟み込むと共に端部を含む全面にスペーサを配設してラミネートした太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献３では、樹脂フィルムを太陽電池素子の表面保護シートとして用い、周端部をスペーサで密封した太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献４では、受光面側フィルムと、受光面側充填材と、裏面側充填材と、裏面側フィルムとを重ねるように順次配設し、前記受光面側フィルムと前記裏面側フィルムの周縁部とを熱融着した太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献５では、太陽電池セルの受光面側にフロントカバーが、その反対面側にバックカバーが配され、各カバーと太陽電池セルとの間に充填樹脂層が設けられ、前記太陽電池モジュールの周辺部でフロントカバーとバックカバーとが接合された太陽電池モジュールが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１３０７７号公報
【特許文献２】特開２００６−１５６８７３号公報
【特許文献３】特開２００６−１６５４３４号公報
【特許文献４】特開２００６−８６３９０号公報
【特許文献５】特開２００２−１１８２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の太陽電池モジュールでは、側端面において、太陽電池セルを挟持するポリカーボネート板の間からＥＶＡが露出してしまい、この露出したＥＶＡ部分から湿分が浸入し、太陽電池セルを腐食してしまうという問題がある。
また、特許文献２及び特許文献３記載の太陽電池モジュールでは、いずれも、側端面にスペーサを配設することで外部からの湿分浸入を防いでいるが、スペーサを用いる分、余計なコストや製造工程を要することになるし、太陽電池セル（太陽電池素子）を覆うシートとスペーサとの密着性を高める手段を講じないと、シートとスペーサとの間から湿分が浸入してしまうという問題がある。
また、特許文献４及び特許文献５記載の太陽電池モジュールでは、いずれも、太陽電池セル（太陽電池素子）を充填材（充填樹脂層）により挟み込んだ構造をとっているため、太陽電池モジュールが厚くなる上、充填材（充填樹脂層）を多く使う分、コストがかかる。一方で、充填材（充填樹脂層）の量を減らした場合には、太陽電池モジュール全体の機械的強度や耐久性を保つことができないという問題を生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、軽量で、高い耐湿性を有すると共に、十分な機械的強度を備えた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュールは、ガラス基板上に太陽電池デバイスが形成された太陽電池サブモジュールと、所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面側を被覆する受光面側封止材と、所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面の反対側である背面側を被覆する背面側封止材と、上記受光面側封止材と上記太陽電池サブモジュールの間、及び上記太陽電池サブモジュールの端部近傍における上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に充填される充填材と、からなる太陽電池モジュールであって、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の平面のサイズは、上記太陽電池サブモジュールの平面のサイズより大きく、上記太陽電池サブモジュールが、受光面側において、上記充填材により上記受光面側封止材と接着すると共に、背面側において、上記背面側封止材の表面に塗布された接着剤ないしは熱融着により上記背面側封止材と接着して、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に接着保持され、上記充填材が、上記太陽電池サブモジュールの端部から上記受光面側封止材及び上記背面側封止材の端部に向かって徐々に薄く充填されると共に、上記受光面側封止材と上記背面側封止材とが、周縁部において直接接着されることにより、上記太陽電池サブモジュールが封止されていることを特徴とする。
これにより、太陽電池モジュールの側端面において充填材が露出することがないし、受光面側封止材と背面側封止材とが接着した部分を含め、太陽電池サブモジュールの側端面から太陽電池モジュールの側端面まで一定の距離があるため、湿分が浸入しにくく、高い耐湿性が得られる。
また、周縁部分に受光面側封止材と背面側封止材とが接着した部分が所定の長さだけ設けられていることに加えて、受光面側封止材と背面側封止材とが樹脂材料からなることから、使用時に落としたりしても破損しにくい。
【００１０】
また、上記太陽電池デバイスは、ＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイスであるものとしてもよい。
これにより、太陽電池デバイスの一部に影がかかっても、発電が可能である。
【００１１】
また、上記受光面側封止材及び上記背面側封止材は、フッ素樹脂からなるものとしてもよい。
フッ素樹脂は、太陽光等による光分解作用や、気温の変化による膨張収縮作用等に対して高い耐候性を持ち合わせている。
これにより、太陽電池モジュールの耐候性をより高めることができるし、表面に傷がつきにくい。
【００１２】
また、上記充填材は、ＥＶＡからなるものとしてもよい。
なお、ＥＶＡとは、エチレン酢酸ビニル共重合体のことであり、比重が小さいために軽量な上、高い柔軟性と弾力性を持ち合わせる。
これにより、太陽電池サブモジュールと、受光面側封止材及び背面側封止材とがしっかりと接着される。また、太陽電池モジュールを軽量化できると共に、使用時における衝撃を吸収することができる。
【００１３】
また、上記受光面側封止材ないし上記背面側封止材は、表面にエンボス加工が施されているものとしてもよい。
これにより、クッション性が得られる他、美観もよく、手触りもよい。
【００１４】
また、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の縁辺は、角部が丸みを帯びた面取り状に形成されているものとしてもよい。
これにより、太陽電池モジュールを取り扱う際に角部分で怪我するのを防ぐことができ、安全である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、太陽電池モジュールを軽量なものとすることができる。また、太陽電池モジュールの側端面に充填材が露出しない上、当該側端面から太陽電池サブモジュールまで一定の長さが確保されているため、優れた耐湿性を備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の第一の実施の形態に係る太陽電池モジュールについて、図を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール１は、太陽光等を受光して発電する太陽電池サブモジュール２と、この太陽電池サブモジュール２全体を封止する封止材３とからなる。
そして、図２に示すように、封止材３に設けられた取付孔３３を介して、太陽電池サブモジュール２で発生した電力を外部に出力するためのリボンワイヤ２２に、外部負荷と電気的に接続した外部導線５を取り付けることで、太陽電池サブモジュール２で発生した電力を外部負荷に導出することができる。
【００１７】
封止材３は、太陽電池サブモジュール２を封止して外部からの湿分流入を防ぐ保護シートである。
この封止材３は、図３及び図４に示すように、太陽電池モジュール１の受光面側を覆う受光面側封止材３１と、受光面とは反対側の面（以下、「背面」という。）を覆う背面側封止材３２とからなる。
【００１８】
この受光面側封止材３１と背面側封止材３２は、図１及び図２に示すように、その平面のサイズが太陽電池サブモジュール２の平面のサイズよりも大きく、太陽電池サブモジュール２の平面全体を覆うことができる。
【００１９】
また、少なくとも背面側封止材３２は、表面に接着剤が塗布されており、太陽電池サブモジュール２を受光面側封止材３１とで挟んでラミネート処理を施したときに、太陽電池サブモジュール２及び受光面側封止材３１と直接接着する。
なお、背面側封止材３２を、太陽電池サブモジュール２ないし受光面側封止材３１と接着させる方法は、他に、熱融着によるものとしてもよい。熱融着は、背面側封止材３２を加熱することにより、その表面を溶融させた上、接着させる太陽電池サブモジュール２ないし受光面側封止材３２に圧接させてから冷却することで接着させることができる。
【００２０】
また、受光面側封止材３１と背面側封止材３２の平面のサイズは、ラミネート処理を施す前のシート状の充填材４の平面のサイズよりも大きい。そのため、太陽電池サブモジュール２と充填材４とを、受光面側封止材３１と背面側封止材３２とで挟み込んでラミネート処理を施した際には、図３及び図４に示すように、熱溶融した充填材４は太陽電池サブモジュール２の端部から外側へ向かって徐々に薄くなるように広がる。
これにより、ラミネート処理が施された太陽電池モジュール１は、図３及び図４に示すように、受光面側封止材３１と太陽電池サブモジュール２の間に充填された充填材４が、太陽電池サブモジュール２の端部から外部に向かって徐々に薄くなっていくように隙間なく充填される。また、受光面側封止材３１と背面側封止材３２とは、周縁部Ｓにおいて、背面側封止材３２の表面に塗布された接着剤、ないしは熱融着によって一体的に接着している。
【００２１】
さらに、封止材３には、図２及び図４に示すように、外部負荷と接続した外部導線５を太陽電池サブモジュール２と接続するため、背面側封止材３２に取付孔３３が設けられている。この取付孔３３は、太陽電池サブモジュール２のリボンワイヤ２２を覆う位置に設けられており、取付孔３３からはリボンワイヤ２２が露出する。
そして、図５に示すように、所定の幅を備えるリボンワイヤ２２のみを露出させる取付孔３３を介して、外部導線５がハンダ６によってリボンワイヤ２２に取り付けられ、太陽電池サブモジュール２から外部負荷へ電力が導出される。
【００２２】
このような封止材３には、例えば、透光性を有し、熱融着可能な熱可塑性樹脂等を用いることができる。このような材料としては、フッ素樹脂材料等が挙げられる。具体的な例としては、アフレックス（登録商標、旭硝子株式会社製）、テフゼル（登録商標、デュポン株式会社製）、テドラー（登録商標、デュポン株式会社製）、セレール（登録商標、株式会社クレハ製）、ＫＦＣフィルム（登録商標、株式会社クレハ製）等を用いることができる。
その他、熱溶融した状態で接着可能な接着剤を表面に塗布したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムを用いることもできる。
これらの材料からなる受光面側封止材３１と背面側封止材３２とを、ラミネート処理の際に、加熱及び加圧することにより、周縁部Ｓにおいて接着した封止材３とすることができる。
【００２３】
また、受光面側封止材３１及び背面側封止材３２の厚さは、使用時における耐久性や軽量化の実現の観点から、厚さ５０〜２００μｍ程度が好適である。
【００２４】
充填材４は、太陽電池サブモジュール２と受光面側封止材３１の間、及び、太陽電池サブモジュール２の端部近傍における受光面側封止材３１と背面側封止材３２の間を隙間なく埋めると共に、これらを一体的に接着保持する。また、充填材４は、太陽電池サブモジュール２の受光面側に形成されている薄膜をヒートショックや湿分浸入から保護して耐久性を高めると共に、衝撃等の外力を緩和することにより薄膜に傷がつくのを防止して機械的強度を上げている。さらには、外観上の美観を向上させている。一方において、本実施形態における太陽電池モジュール１は、背面側封止材３２と太陽電池サブモジュール２の間に充填材４を充填させていない。これは、太陽電池サブモジュール２の背面側にはガラス基板しか表れず、受光面側に形成されている薄膜との絶縁性も保たれているために、受光面側ほど湿分に対処する必要がなく、外力等に対する耐久性も十分に確保されていること、また、太陽電池サブモジュール２がガラス基板を備えることで機械的強度が保たれていることで可能となっている。
この充填材４は、太陽電池サブモジュール２と受光面側封止材３１との間に挟み込んだ状態で加熱しながらプレスすることで溶けて広がり、その隙間を埋めると共に、太陽電池サブモジュール２と封止材３とを接着することができる。
この充填材４の材料としては、例えば、シート状のＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）を用いることができる。
【００２５】
太陽電池サブモジュール２は、いわゆるＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイスにより構成され、図６及び図７に示すように、太陽光等を受光して発電する基体２１と、この基体２１に取り付けられたリボンワイヤ２２とからなる。
【００２６】
基体２１は、図８に示すように、青板ガラス等からなるガラス基板２Ａ上に、モリブデン（Ｍｏ）等の金属からなる金属裏面電極層２Ｂ、ｐ型ＣＩＳ光吸収層２Ｃ、高抵抗バッファ層２Ｄ、ｎ型窓層（透明導電膜）２Ｅが順次積層したサブストレート構造のｐｎへテロ接合デバイスを形成してなる。
【００２７】
ここで、ｐ型ＣＩＳ光吸収層２Ｃは、ｐ型の導電性を有するI−III −VI2 族カルコパイライト構造の厚さ１〜３μｍの薄膜であり、例えば、ＣｕＩｎＳｅ２ 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 等の多元化合物半導体薄膜である。ｐ型ＣＩＳ光吸収層２Ｃとしては、その他、セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層、硫化物系ＣＩＳ系光吸収層及びセレン化・硫化物系ＣＩＳ系光吸収層があり、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａＳｅ2 からなり、前記硫化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓ2 、ＣｕＧａＳ2 からなり、前記セレン化・硫化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 、また、表面層を有するものとしては、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 がある。
このｐ型ＣＩＳ光吸収層２Ｃは、セレン化／硫化法や多元同時蒸着法により製膜されている。
【００２８】
リボンワイヤ２２は、導電性を有する帯状の金属からなり、基体２１において発生した電力を外部負荷に導出するための導線である。このリボンワイヤ２２は、発電した電力を外部に出力するために基体２１上に形成された取出電極（図示省略）にハンダ付けされると共に、基体２１の短辺側の縁辺部分から背面へ回り込むように折り曲げられており、背面側においてリボンワイヤ２２と外部導線５とを接続することにより、基体２１において発生した電力が外部に導出される。
また、このリボンワイヤ２２は、図５に示すように、外部導線５の太さないしは直径に応じて、外部導線５をリボンワイヤ２２にハンダ６によって取り付けた際に、外部導線５がリボンワイヤ２２からはみ出さないだけの横幅を有している。
【００２９】
次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の製造工程について説明する。
太陽電池モジュール１は、受光面側封止材３１、充填材４、太陽電池サブモジュール２、及び背面側封止材３２を積層させてラミネート処理を施す工程と、封止材３（背面側封止材３２）に取付孔３３を設ける工程を経て製造される。
【００３０】
ラミネート処理においては、まず、図９に示すように、受光面側封止材３１上に太陽電池サブモジュール２と略同じサイズのシート状の充填材４を載せると共に、所定の製膜工程を経て作成された太陽電池サブモジュール２を受光面側が充填材４に当接するように載せ、さらにその上に背面側封止材３２を載せて各部材を積層させる。
そして、ラミネート処理装置内に、上記の通り積層した各部材を設置し、当該ラミネート処理装置内を減圧すると共に充填材４の軟化点以上に加熱する。さらに、上記各部材を積層した状態でプレスすることにより、熱溶融した充填材４が、受光面側封止材３１と太陽電池サブモジュール２の間、及び、太陽電池サブモジュール２の端部近傍の受光面側封止材３１と背面側封止材３２の間に隙間なく広がると共に、各部材間が充填材４により一体的に接着される。また、太陽電池サブモジュール２と背面側封止材３２の間は、封止材３として熱融着可能な樹脂材料を用いた場合には、背面側封止材３２の表面が熱により溶融して両部材を接着し、封止材３の表面に接着剤を塗布した場合には、熱により溶融した接着剤を介して両部材が接着される。
【００３１】
また、受光面側封止材３１と背面側封止材３２が、シート状の充填材４よりも大きいため、図３又は図４に示すように、太陽電池サブモジュール２の端部から外側へ向かって徐々に充填材４が薄くなり、周縁部分Ｓにおいては、受光面側封止材３１と背面側封止材３２とは直接接着される。なお、封止材３として熱融着可能な樹脂材料を用いた場合には、受光面側封止材３１と背面側封止材３２の表面が熱により溶融して互いに接着し、封止材３の表面に接着剤を塗布した場合には、熱により溶融した接着剤を介して受光面側封止材３１と背面側封止材３２とが接着される。この結果、封止材３の周端部Ｓの側端面には充填材４が露出しない。
以上のように各部材が接着した状態で温度を低下させると、充填材４が硬化してラミネート処理が完了する。
【００３２】
なお、上記ラミネート処理においては、受光面側封止材３１と太陽電池サブモジュール２の間のみならず、太陽電池サブモジュール２と背面側封止材３２の間にもシート状の充填材４を挟みこんで各部材を接着することもできる。
【００３３】
上記の通りラミネート処理が完了すると、外部導線５を取り付けるための取付孔３３を背面側封止材３２に形成する。取付孔３３は、図１０に示すように、リボンワイヤ２２上の背面側封止材３２に、リボンワイヤ２２のみが露出するように形成する。この際、取付孔３３の直径がリボンワイヤ２２の横幅よりも小さくなるように形成する。
また、取付孔３２の形成の仕方は、例えば、封止材３の融点以上に加熱した鏝等を当接させ、当該位置の封止材３を融解する。
これにより取付孔３３が設けられ、図５に示すように、この取付孔３３を介して、外部導線５をハンダ６によってリボンワイヤ２２に取り付けることで、太陽電池サブモジュール２から外部負荷へ電力を供給することができる。
【００３４】
以上の工程により完成した太陽電池モジュール１は、部品点数が少ない上に、部材が軽量なため、全体として軽量化が実現されている。特に、太陽電池サブモジュール２と受光面側封止材３１の間は充填材４により接着させ、太陽電池サブモジュール２と背面側封止材３２の間は、充填材によらず、接着剤ないしは背面側封止材３２の表面を溶融させることによる熱融着によって接着させることで、使用する充填材４を少なくし、軽量化とコスト削減が実現されている。一方において、太陽電池サブモジュール２がガラス基板２Ａ上に薄膜を形成してなるため、ガラス基板２Ａによって太陽電池モジュール１自体の機械的強度が保たれると共に、受光面側の薄膜との絶縁性も確保され、使用上の耐久性を損なっていない。また、側端面に充填材４が露出しない上、側端面から太陽電池サブモジュール２まで一定の長さが確保されているため、優れた耐湿性を備えている。
【００３５】
なお、本発明の実施において、封止材３は表面にエンボス加工を施したものとしてもよい。加工の方法は格別限定されないが、一般的な方法によれば、受光面側封止材３１ないし背面側封止材３２をゴムのロールと凸凹の加工をした金属のロールの間に通して型押しをすることで表面にエンボス加工が施される。
【００３６】
また、本発明においては、太陽電池サブモジュール２として、サブストレート構造のｐｎへテロ接合デバイスを構成するＣＩＳ系薄膜太陽電池を用いているが、これに限らず、スーパーストレート構造や、他の化合物系太陽電池によっても、ガラス基板を用いて機械的強度を保つことができれば、本発明に係る太陽電池モジュールを構成することができる。
【００３７】
また、太陽電池モジュール１は、電気二重層コンデンサを一体的に取り付けて、蓄電可能なデバイスとすることもできる。
【００３８】
また、本実施形態においては、太陽電池モジュール１を封止する封止材３は、その平面のサイズが太陽電池サブモジュール２の平面のサイズよりも大きく、四角形状の太陽電池サブモジュール２の平面と合同な形状からなるものとしているが、これに限らす、本発明の別の実施形態に係る太陽電池モジュール７においては、図１１に示すように、封止材８の角部分を丸く面取りした形状としてもよい。
【００３９】
この太陽電池モジュール７は、予め角部分を丸く面取りした形状の封止材８により太陽電池サブモジュール２を封止して作成するものとしてもよいし、封止材３を用いた太陽電池モジュール１において、封止材３の角部分を丸く切り取って作成するものとしてもよい。
これにより、角部分が丸みを帯びて、取り扱う際に角部分で怪我するのを防ぐことができ、安全である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの正面側を示した外観斜視図である。
【図２】本実施形態に係る太陽電池モジュールの背面側を示した外観斜視図である。
【図３】本実施形態に係る太陽電池モジュールの断面を示したＡ−Ａ’断面図である。
【図４】本実施形態に係る太陽電池モジュールの断面を示したＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】本実施形態に係る太陽電池モジュールのＣ部分を示した部分拡大図である。
【図６】本実施形態に係る太陽電池サブモジュールの正面側を示した外観斜視図である。
【図７】本実施形態に係る太陽電池サブモジュールの背面側を示した外観斜視図である。
【図８】本実施形態に係る基体の積層構造を示した模式図である。
【図９】本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程における積層状態を示した模式図である。
【図１０】本実施形態に係る太陽電池モジュールにおいて、外部導線を取付可能な取付孔を設けた状態を示した外観斜視図である。
【図１１】本発明の別の実施形態に係る太陽電池モジュールを示した外観斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 太陽電池モジュール
２ 太陽電池サブモジュール
２１ 基体
２２ リボンワイヤ
２Ａ ガラス基板
２Ｂ 金属裏面電極層
２Ｃ ｐ型ＣＩＳ系光吸収層
２Ｄ 高抵抗バッファ層
２Ｅ ｎ型窓層（透明導電膜層）
３ 封止材
３１ 受光面側封止材
３２ 背面側封止材
３３ 取付孔
４ 充填材
５ 外部導線
６ ハンダ
７ 太陽電池モジュール
８ 封止材
Ｓ 周縁部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池デバイスを所定の封止材により封止した太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、国際的な環境保護に対する取り組みや光電変換効率の向上に伴って、太陽光等を受光して発電する太陽電池モジュールは、一般的な発電装置としてのみならず、電卓、携帯電話用充電器、道路交通標識や街路灯等の電源として、様々な場所で多様な用途に用いられている。
【０００３】
用途に応じて要求される太陽電池モジュールの仕様あるいは構成は様々であるが、発電に太陽光等の受光が必要なことから、屋外での厳しい使用環境を想定して、外部からの湿分の浸入を防ぐなど、十分な耐候性を備えることは必須である。
【０００４】
一方において、太陽電池モジュールの軽量化や小型化、さらには製造コストの軽減を図る場合等においては、採り得る構造は限られてくるし、太陽電池モジュールに用いる部材にも厳しい条件が課せられることとなって、十分な耐候性を確保することは困難である。
【０００５】
この点、軽量化とコストダウンを図ったモジュールとして、特許文献１では、２枚のポリカーボネート板で挟持した太陽電池セルを、有機化酸化物を添加したＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）により接着保持した太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献２では、ＥＶＡ樹脂からなるシートで太陽電池セルを挟み込むと共に端部を含む全面にスペーサを配設してラミネートした太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献３では、樹脂フィルムを太陽電池素子の表面保護シートとして用い、周端部をスペーサで密封した太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献４では、受光面側フィルムと、受光面側充填材と、裏面側充填材と、裏面側フィルムとを重ねるように順次配設し、前記受光面側フィルムと前記裏面側フィルムの周縁部とを熱融着した太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献５では、太陽電池セルの受光面側にフロントカバーが、その反対面側にバックカバーが配され、各カバーと太陽電池セルとの間に充填樹脂層が設けられ、前記太陽電池モジュールの周辺部でフロントカバーとバックカバーとが接合された太陽電池モジュールが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１３０７７号公報
【特許文献２】特開２００６−１５６８７３号公報
【特許文献３】特開２００６−１６５４３４号公報
【特許文献４】特開２００６−８６３９０号公報
【特許文献５】特開２００２−１１８２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の太陽電池モジュールでは、側端面において、太陽電池セルを挟持するポリカーボネート板の間からＥＶＡが露出してしまい、この露出したＥＶＡ部分から湿分が浸入し、太陽電池セルを腐食してしまうという問題がある。
また、特許文献２及び特許文献３記載の太陽電池モジュールでは、いずれも、側端面にスペーサを配設することで外部からの湿分浸入を防いでいるが、スペーサを用いる分、余計なコストや製造工程を要することになるし、太陽電池セル（太陽電池素子）を覆うシートとスペーサとの密着性を高める手段を講じないと、シートとスペーサとの間から湿分が浸入してしまうという問題がある。
また、特許文献４及び特許文献５記載の太陽電池モジュールでは、いずれも、太陽電池セル（太陽電池素子）を充填材（充填樹脂層）により挟み込んだ構造をとっているため、太陽電池モジュールが厚くなる上、充填材（充填樹脂層）を多く使う分、コストがかかる。一方で、充填材（充填樹脂層）の量を減らした場合には、太陽電池モジュール全体の機械的強度や耐久性を保つことができないという問題を生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、軽量で、高い耐湿性を有すると共に、十分な機械的強度を備えた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュールは、ガラス基板上に太陽電池デバイスが形成された太陽電池サブモジュールと、所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面側を被覆する受光面側封止材と、所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面の反対側である背面側を被覆する背面側封止材と、上記受光面側封止材と上記太陽電池サブモジュールの間、及び上記太陽電池サブモジュールの端部近傍における上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に充填される充填材と、からなる太陽電池モジュールであって、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の平面のサイズは、上記太陽電池サブモジュールの平面のサイズより大きく、上記太陽電池サブモジュールが、受光面側において、上記充填材により上記受光面側封止材と接着すると共に、背面側において、上記背面側封止材の表面に塗布された接着剤ないしは熱融着により上記背面側封止材と接着して、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に接着保持され、上記充填材が、上記太陽電池サブモジュールの端部から上記受光面側封止材及び上記背面側封止材の端部に向かって徐々に薄く充填されると共に、上記受光面側封止材と上記背面側封止材とが、周縁部において直接接着されることにより、上記太陽電池サブモジュールが封止されていることを特徴とする。
これにより、太陽電池モジュールの側端面において充填材が露出することがないし、受光面側封止材と背面側封止材とが接着した部分を含め、太陽電池サブモジュールの側端面から太陽電池モジュールの側端面まで一定の距離があるため、湿分が浸入しにくく、高い耐湿性が得られる。
また、周縁部分に受光面側封止材と背面側封止材とが接着した部分が所定の長さだけ設けられていることに加えて、受光面側封止材と背面側封止材とが樹脂材料からなることから、使用時に落としたりしても破損しにくい。
【００１０】
また、上記太陽電池デバイスは、ＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイスであるものとしてもよい。
これにより、太陽電池デバイスの一部に影がかかっても、発電が可能である。
【００１１】
また、上記受光面側封止材及び上記背面側封止材は、フッ素樹脂からなるものとしてもよい。
フッ素樹脂は、太陽光等による光分解作用や、気温の変化による膨張収縮作用等に対して高い耐候性を持ち合わせている。
これにより、太陽電池モジュールの耐候性をより高めることができるし、表面に傷がつきにくい。
【００１２】
また、上記充填材は、ＥＶＡからなるものとしてもよい。
なお、ＥＶＡとは、エチレン酢酸ビニル共重合体のことであり、比重が小さいために軽量な上、高い柔軟性と弾力性を持ち合わせる。
これにより、太陽電池サブモジュールと、受光面側封止材及び背面側封止材とがしっかりと接着される。また、太陽電池モジュールを軽量化できると共に、使用時における衝撃を吸収することができる。
【００１３】
また、上記受光面側封止材ないし上記背面側封止材は、表面にエンボス加工が施されているものとしてもよい。
これにより、クッション性が得られる他、美観もよく、手触りもよい。
【００１４】
また、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の縁辺は、角部が丸みを帯びた面取り状に形成されているものとしてもよい。
これにより、太陽電池モジュールを取り扱う際に角部分で怪我するのを防ぐことができ、安全である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、太陽電池モジュールを軽量なものとすることができる。また、太陽電池モジュールの側端面に充填材が露出しない上、当該側端面から太陽電池サブモジュールまで一定の長さが確保されているため、優れた耐湿性を備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の第一の実施の形態に係る太陽電池モジュールについて、図を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール１は、太陽光等を受光して発電する太陽電池サブモジュール２と、この太陽電池サブモジュール２全体を封止する封止材３とからなる。
そして、図２に示すように、封止材３に設けられた取付孔３３を介して、太陽電池サブモジュール２で発生した電力を外部に出力するためのリボンワイヤ２２に、外部負荷と電気的に接続した外部導線５を取り付けることで、太陽電池サブモジュール２で発生した電力を外部負荷に導出することができる。
【００１７】
封止材３は、太陽電池サブモジュール２を封止して外部からの湿分流入を防ぐ保護シートである。
この封止材３は、図３及び図４に示すように、太陽電池モジュール１の受光面側を覆う受光面側封止材３１と、受光面とは反対側の面（以下、「背面」という。）を覆う背面側封止材３２とからなる。
【００１８】
この受光面側封止材３１と背面側封止材３２は、図１及び図２に示すように、その平面のサイズが太陽電池サブモジュール２の平面のサイズよりも大きく、太陽電池サブモジュール２の平面全体を覆うことができる。
【００１９】
また、少なくとも背面側封止材３２は、表面に接着剤が塗布されており、太陽電池サブモジュール２を受光面側封止材３１とで挟んでラミネート処理を施したときに、太陽電池サブモジュール２及び受光面側封止材３１と直接接着する。
なお、背面側封止材３２を、太陽電池サブモジュール２ないし受光面側封止材３１と接着させる方法は、他に、熱融着によるものとしてもよい。熱融着は、背面側封止材３２を加熱することにより、その表面を溶融させた上、接着させる太陽電池サブモジュール２ないし受光面側封止材３２に圧接させてから冷却することで接着させることができる。
【００２０】
また、受光面側封止材３１と背面側封止材３２の平面のサイズは、ラミネート処理を施す前のシート状の充填材４の平面のサイズよりも大きい。そのため、太陽電池サブモジュール２と充填材４とを、受光面側封止材３１と背面側封止材３２とで挟み込んでラミネート処理を施した際には、図３及び図４に示すように、熱溶融した充填材４は太陽電池サブモジュール２の端部から外側へ向かって徐々に薄くなるように広がる。
これにより、ラミネート処理が施された太陽電池モジュール１は、図３及び図４に示すように、受光面側封止材３１と太陽電池サブモジュール２の間に充填された充填材４が、太陽電池サブモジュール２の端部から外部に向かって徐々に薄くなっていくように隙間なく充填される。また、受光面側封止材３１と背面側封止材３２とは、周縁部Ｓにおいて、背面側封止材３２の表面に塗布された接着剤、ないしは熱融着によって一体的に接着している。
【００２１】
さらに、封止材３には、図２及び図４に示すように、外部負荷と接続した外部導線５を太陽電池サブモジュール２と接続するため、背面側封止材３２に取付孔３３が設けられている。この取付孔３３は、太陽電池サブモジュール２のリボンワイヤ２２を覆う位置に設けられており、取付孔３３からはリボンワイヤ２２が露出する。
そして、図５に示すように、所定の幅を備えるリボンワイヤ２２のみを露出させる取付孔３３を介して、外部導線５がハンダ６によってリボンワイヤ２２に取り付けられ、太陽電池サブモジュール２から外部負荷へ電力が導出される。
【００２２】
このような封止材３には、例えば、透光性を有し、熱融着可能な熱可塑性樹脂等を用いることができる。このような材料としては、フッ素樹脂材料等が挙げられる。具体的な例としては、アフレックス（登録商標、旭硝子株式会社製）、テフゼル（登録商標、デュポン株式会社製）、テドラー（登録商標、デュポン株式会社製）、セレール（登録商標、株式会社クレハ製）、ＫＦＣフィルム（登録商標、株式会社クレハ製）等を用いることができる。
その他、熱溶融した状態で接着可能な接着剤を表面に塗布したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムを用いることもできる。
これらの材料からなる受光面側封止材３１と背面側封止材３２とを、ラミネート処理の際に、加熱及び加圧することにより、周縁部Ｓにおいて接着した封止材３とすることができる。
【００２３】
また、受光面側封止材３１及び背面側封止材３２の厚さは、使用時における耐久性や軽量化の実現の観点から、厚さ５０〜２００μｍ程度が好適である。
【００２４】
充填材４は、太陽電池サブモジュール２と受光面側封止材３１の間、及び、太陽電池サブモジュール２の端部近傍における受光面側封止材３１と背面側封止材３２の間を隙間なく埋めると共に、これらを一体的に接着保持する。また、充填材４は、太陽電池サブモジュール２の受光面側に形成されている薄膜をヒートショックや湿分浸入から保護して耐久性を高めると共に、衝撃等の外力を緩和することにより薄膜に傷がつくのを防止して機械的強度を上げている。さらには、外観上の美観を向上させている。一方において、本実施形態における太陽電池モジュール１は、背面側封止材３２と太陽電池サブモジュール２の間に充填材４を充填させていない。これは、太陽電池サブモジュール２の背面側にはガラス基板しか表れず、受光面側に形成されている薄膜との絶縁性も保たれているために、受光面側ほど湿分に対処する必要がなく、外力等に対する耐久性も十分に確保されていること、また、太陽電池サブモジュール２がガラス基板を備えることで機械的強度が保たれていることで可能となっている。
この充填材４は、太陽電池サブモジュール２と受光面側封止材３１との間に挟み込んだ状態で加熱しながらプレスすることで溶けて広がり、その隙間を埋めると共に、太陽電池サブモジュール２と封止材３とを接着することができる。
この充填材４の材料としては、例えば、シート状のＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）を用いることができる。
【００２５】
太陽電池サブモジュール２は、いわゆるＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイスにより構成され、図６及び図７に示すように、太陽光等を受光して発電する基体２１と、この基体２１に取り付けられたリボンワイヤ２２とからなる。
【００２６】
基体２１は、図８に示すように、青板ガラス等からなるガラス基板２Ａ上に、モリブデン（Ｍｏ）等の金属からなる金属裏面電極層２Ｂ、ｐ型ＣＩＳ光吸収層２Ｃ、高抵抗バッファ層２Ｄ、ｎ型窓層（透明導電膜）２Ｅが順次積層したサブストレート構造のｐｎへテロ接合デバイスを形成してなる。
【００２７】
ここで、ｐ型ＣＩＳ光吸収層２Ｃは、ｐ型の導電性を有するI−III −VI2 族カルコパイライト構造の厚さ１〜３μｍの薄膜であり、例えば、ＣｕＩｎＳｅ２ 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 等の多元化合物半導体薄膜である。ｐ型ＣＩＳ光吸収層２Ｃとしては、その他、セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層、硫化物系ＣＩＳ系光吸収層及びセレン化・硫化物系ＣＩＳ系光吸収層があり、前記セレン化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａＳｅ2 からなり、前記硫化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎＳ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓ2 、ＣｕＧａＳ2 からなり、前記セレン化・硫化物系ＣＩＳ系光吸収層は、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 、また、表面層を有するものとしては、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＩｎＳｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 、ＣｕＩｎ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 、ＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ2 又はＣｕＧａ（ＳＳｅ）2 を表面層として持つＣｕＧａＳｅ2 がある。
このｐ型ＣＩＳ光吸収層２Ｃは、セレン化／硫化法や多元同時蒸着法により製膜されている。
【００２８】
リボンワイヤ２２は、導電性を有する帯状の金属からなり、基体２１において発生した電力を外部負荷に導出するための導線である。このリボンワイヤ２２は、発電した電力を外部に出力するために基体２１上に形成された取出電極（図示省略）にハンダ付けされると共に、基体２１の短辺側の縁辺部分から背面へ回り込むように折り曲げられており、背面側においてリボンワイヤ２２と外部導線５とを接続することにより、基体２１において発生した電力が外部に導出される。
また、このリボンワイヤ２２は、図５に示すように、外部導線５の太さないしは直径に応じて、外部導線５をリボンワイヤ２２にハンダ６によって取り付けた際に、外部導線５がリボンワイヤ２２からはみ出さないだけの横幅を有している。
【００２９】
次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール１の製造工程について説明する。
太陽電池モジュール１は、受光面側封止材３１、充填材４、太陽電池サブモジュール２、及び背面側封止材３２を積層させてラミネート処理を施す工程と、封止材３（背面側封止材３２）に取付孔３３を設ける工程を経て製造される。
【００３０】
ラミネート処理においては、まず、図９に示すように、受光面側封止材３１上に太陽電池サブモジュール２と略同じサイズのシート状の充填材４を載せると共に、所定の製膜工程を経て作成された太陽電池サブモジュール２を受光面側が充填材４に当接するように載せ、さらにその上に背面側封止材３２を載せて各部材を積層させる。
そして、ラミネート処理装置内に、上記の通り積層した各部材を設置し、当該ラミネート処理装置内を減圧すると共に充填材４の軟化点以上に加熱する。さらに、上記各部材を積層した状態でプレスすることにより、熱溶融した充填材４が、受光面側封止材３１と太陽電池サブモジュール２の間、及び、太陽電池サブモジュール２の端部近傍の受光面側封止材３１と背面側封止材３２の間に隙間なく広がると共に、各部材間が充填材４により一体的に接着される。また、太陽電池サブモジュール２と背面側封止材３２の間は、封止材３として熱融着可能な樹脂材料を用いた場合には、背面側封止材３２の表面が熱により溶融して両部材を接着し、封止材３の表面に接着剤を塗布した場合には、熱により溶融した接着剤を介して両部材が接着される。
【００３１】
また、受光面側封止材３１と背面側封止材３２が、シート状の充填材４よりも大きいため、図３又は図４に示すように、太陽電池サブモジュール２の端部から外側へ向かって徐々に充填材４が薄くなり、周縁部分Ｓにおいては、受光面側封止材３１と背面側封止材３２とは直接接着される。なお、封止材３として熱融着可能な樹脂材料を用いた場合には、受光面側封止材３１と背面側封止材３２の表面が熱により溶融して互いに接着し、封止材３の表面に接着剤を塗布した場合には、熱により溶融した接着剤を介して受光面側封止材３１と背面側封止材３２とが接着される。この結果、封止材３の周端部Ｓの側端面には充填材４が露出しない。
以上のように各部材が接着した状態で温度を低下させると、充填材４が硬化してラミネート処理が完了する。
【００３２】
なお、上記ラミネート処理においては、受光面側封止材３１と太陽電池サブモジュール２の間のみならず、太陽電池サブモジュール２と背面側封止材３２の間にもシート状の充填材４を挟みこんで各部材を接着することもできる。
【００３３】
上記の通りラミネート処理が完了すると、外部導線５を取り付けるための取付孔３３を背面側封止材３２に形成する。取付孔３３は、図１０に示すように、リボンワイヤ２２上の背面側封止材３２に、リボンワイヤ２２のみが露出するように形成する。この際、取付孔３３の直径がリボンワイヤ２２の横幅よりも小さくなるように形成する。
また、取付孔３２の形成の仕方は、例えば、封止材３の融点以上に加熱した鏝等を当接させ、当該位置の封止材３を融解する。
これにより取付孔３３が設けられ、図５に示すように、この取付孔３３を介して、外部導線５をハンダ６によってリボンワイヤ２２に取り付けることで、太陽電池サブモジュール２から外部負荷へ電力を供給することができる。
【００３４】
以上の工程により完成した太陽電池モジュール１は、部品点数が少ない上に、部材が軽量なため、全体として軽量化が実現されている。特に、太陽電池サブモジュール２と受光面側封止材３１の間は充填材４により接着させ、太陽電池サブモジュール２と背面側封止材３２の間は、充填材によらず、接着剤ないしは背面側封止材３２の表面を溶融させることによる熱融着によって接着させることで、使用する充填材４を少なくし、軽量化とコスト削減が実現されている。一方において、太陽電池サブモジュール２がガラス基板２Ａ上に薄膜を形成してなるため、ガラス基板２Ａによって太陽電池モジュール１自体の機械的強度が保たれると共に、受光面側の薄膜との絶縁性も確保され、使用上の耐久性を損なっていない。また、側端面に充填材４が露出しない上、側端面から太陽電池サブモジュール２まで一定の長さが確保されているため、優れた耐湿性を備えている。
【００３５】
なお、本発明の実施において、封止材３は表面にエンボス加工を施したものとしてもよい。加工の方法は格別限定されないが、一般的な方法によれば、受光面側封止材３１ないし背面側封止材３２をゴムのロールと凸凹の加工をした金属のロールの間に通して型押しをすることで表面にエンボス加工が施される。
【００３６】
また、本発明においては、太陽電池サブモジュール２として、サブストレート構造のｐｎへテロ接合デバイスを構成するＣＩＳ系薄膜太陽電池を用いているが、これに限らず、スーパーストレート構造や、他の化合物系太陽電池によっても、ガラス基板を用いて機械的強度を保つことができれば、本発明に係る太陽電池モジュールを構成することができる。
【００３７】
また、太陽電池モジュール１は、電気二重層コンデンサを一体的に取り付けて、蓄電可能なデバイスとすることもできる。
【００３８】
また、本実施形態においては、太陽電池モジュール１を封止する封止材３は、その平面のサイズが太陽電池サブモジュール２の平面のサイズよりも大きく、四角形状の太陽電池サブモジュール２の平面と合同な形状からなるものとしているが、これに限らす、本発明の別の実施形態に係る太陽電池モジュール７においては、図１１に示すように、封止材８の角部分を丸く面取りした形状としてもよい。
【００３９】
この太陽電池モジュール７は、予め角部分を丸く面取りした形状の封止材８により太陽電池サブモジュール２を封止して作成するものとしてもよいし、封止材３を用いた太陽電池モジュール１において、封止材３の角部分を丸く切り取って作成するものとしてもよい。
これにより、角部分が丸みを帯びて、取り扱う際に角部分で怪我するのを防ぐことができ、安全である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの正面側を示した外観斜視図である。
【図２】本実施形態に係る太陽電池モジュールの背面側を示した外観斜視図である。
【図３】本実施形態に係る太陽電池モジュールの断面を示したＡ−Ａ’断面図である。
【図４】本実施形態に係る太陽電池モジュールの断面を示したＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】本実施形態に係る太陽電池モジュールのＣ部分を示した部分拡大図である。
【図６】本実施形態に係る太陽電池サブモジュールの正面側を示した外観斜視図である。
【図７】本実施形態に係る太陽電池サブモジュールの背面側を示した外観斜視図である。
【図８】本実施形態に係る基体の積層構造を示した模式図である。
【図９】本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程における積層状態を示した模式図である。
【図１０】本実施形態に係る太陽電池モジュールにおいて、外部導線を取付可能な取付孔を設けた状態を示した外観斜視図である。
【図１１】本発明の別の実施形態に係る太陽電池モジュールを示した外観斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 太陽電池モジュール
２ 太陽電池サブモジュール
２１ 基体
２２ リボンワイヤ
２Ａ ガラス基板
２Ｂ 金属裏面電極層
２Ｃ ｐ型ＣＩＳ系光吸収層
２Ｄ 高抵抗バッファ層
２Ｅ ｎ型窓層（透明導電膜層）
３ 封止材
３１ 受光面側封止材
３２ 背面側封止材
３３ 取付孔
４ 充填材
５ 外部導線
６ ハンダ
７ 太陽電池モジュール
８ 封止材
Ｓ 周縁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に太陽電池デバイスが形成された太陽電池サブモジュールと、
所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面側を被覆する受光面側封止材と、
所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面の反対側である背面側を被覆する背面側封止材と、
上記受光面側封止材と上記太陽電池サブモジュールの間、及び上記太陽電池サブモジュールの端部近傍における上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に充填される充填材と、からなる太陽電池モジュールであって、
上記受光面側封止材と上記背面側封止材の平面のサイズは、上記太陽電池サブモジュールの平面のサイズより大きく、
上記太陽電池サブモジュールが、受光面側において、上記充填材により上記受光面側封止材と接着すると共に、背面側において、上記背面側封止材の表面に塗布された接着剤ないしは熱融着により上記背面側封止材と直接接着して、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に接着保持され、
上記充填材が、上記太陽電池サブモジュールの端部から上記受光面側封止材及び上記背面側封止材の端部に向かって徐々に薄く充填されると共に、上記受光面側封止材と上記背面側封止材とが、周縁部において直接接着されることにより、上記太陽電池サブモジュールが封止されている、
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
上記太陽電池デバイスは、ＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイスである、
請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
上記充填材は、ＥＶＡからなる、
請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
上記受光面側封止材ないし上記背面側封止材は、表面にエンボス加工が施されている、
請求項１乃至３いずれかの項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
上記受光面側封止材と上記背面側封止材の縁辺は、角部が丸みを帯びた面取り状に形成されている、
請求項１乃至４いずれかの項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項１】
ガラス基板上に太陽電池デバイスが形成された太陽電池サブモジュールと、
所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面側を被覆する受光面側封止材と、
所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面の反対側である背面側を被覆する背面側封止材と、
上記受光面側封止材と上記太陽電池サブモジュールの間、及び上記太陽電池サブモジュールの端部近傍における上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に充填される充填材と、からなる太陽電池モジュールであって、
上記受光面側封止材と上記背面側封止材の平面のサイズは、上記太陽電池サブモジュールの平面のサイズより大きく、
上記太陽電池サブモジュールが、受光面側において、上記充填材により上記受光面側封止材と接着すると共に、背面側において、上記背面側封止材の表面に塗布された接着剤ないしは熱融着により上記背面側封止材と直接接着して、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に接着保持され、
上記充填材が、上記太陽電池サブモジュールの端部から上記受光面側封止材及び上記背面側封止材の端部に向かって徐々に薄く充填されると共に、上記受光面側封止材と上記背面側封止材とが、周縁部において直接接着されることにより、上記太陽電池サブモジュールが封止されている、
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
【請求項２】
上記太陽電池デバイスは、ＣＩＳ系薄膜太陽電池デバイスである、
請求項１記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】
上記充填材は、ＥＶＡからなる、
請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】
上記受光面側封止材ないし上記背面側封止材は、表面にエンボス加工が施されている、
請求項１乃至３いずれかの項に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】
上記受光面側封止材と上記背面側封止材の縁辺は、角部が丸みを帯びた面取り状に形成されている、
請求項１乃至４いずれかの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１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１９４１１４（Ｐ２００９−１９４１１４Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２５９９（Ｐ２００８−３２５９９）
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
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