JP2009033130A - 太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造部材・工程を簡素化しつつ信頼性を向上させた太陽電池モジュールの製造方法を提供する。
【解決手段】 透光部材１、第一架橋性樹脂７、太陽電池素子２、第二架橋性樹脂８および耐候部材９を順に配置して成るモジュール本体５を準備する工程と、モジュール本体５の外周部に沿って第三架橋性樹脂１０を配置する工程と、第一架橋性樹脂７、第二架橋性樹脂８及び第三架橋性樹脂１０を加熱して架橋させる工程と、を備えて成る太陽電池モジュールの製造方法とする。
【選択図】図３

Description

本発明は太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法に関するものである。

結晶質のシリコン基板を用いて作製された太陽電池素子は物理的衝撃に弱く、また野外に太陽電池を取り付けた場合に、雨などからこれを保護する必要がある。また、太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を直並列に接続して、実用的な電気出力が取り出せるようにする必要がある。

このため、複数の太陽電池素子を電気的に接続して、透光部材と耐候部材の間に、エチレン酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと略する）などを主成分とする充填材で封入することでモジュール本体を作成し、さらに、このモジュール本体の外周部に枠体を嵌め込むことで太陽電池モジュールが作成されている。

この様な太陽電池モジュールにおいて、モジュール本体と枠体の間に、モジュール本体と枠体の電気的絶縁及び接着、並びに、モジュール本体端面の保護及び防水を目的として、ブチルゴムなどのシール剤を塗布することが行われる（特許文献１参照）。
特開２００２−１４１５４３号公報

しかしながら、上述のように、枠体とモジュール本体の間にシール剤としてブチルゴムを塗布する場合には、ブチルゴムばかりで無く、ブチルゴムを軟化させるための加熱部を備えた注入機を必要とすることから、太陽電池モジュールの製造に用いる使用部材、装置及び工数の増加をもたらすという問題があった。

また、ブチルゴムの軟化点は約８０℃と比較的低いため、例えば、夏期に屋外に設置された太陽電池モジュールでは、ブチルゴムが軟化して、接着力が低下したり、モジュール本体と枠体との間からはみ出したりするという問題があった。さらに、ブチルゴムがはみ出してしまうと、モジュール本体と枠体との間に隙間が生じて止水性が低下する、嵌合が緩み機械的強度が低下するなどの問題も生じ得る。

さらに、ブチルゴムに含有される可塑剤が、モジュール本体の充填材であるＥＶＡなどと反応して充填材を黄色に変色させるおそれがあるという問題があった。

以上のようなブチルゴムの軟化によるはみ出しや充填材の黄変が起こると、太陽電池モジュールの外観が著しく悪化するばかりでなく、太陽電池モジュールの出力低下や上述のシール剤としての特性が劣化して、太陽電池モジュールの信頼性をも低下させることとなる。

また、枠体を設けない太陽電池モジュール（フレームレス太陽電池モジュール）を検討する場合には、防水性の観点から外周部にシール剤を用いることが考えられるが、その場合、モジュール本体の端部が枠との嵌合で隠蔽されないことから、上記のような黄変が特に問題となる。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は製造部材・工程を簡素化しつつ信頼性を向上させた太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、透光部材、第一架橋性樹脂、太陽電池素子、第二架橋性樹脂および耐候部材を順に配置して成るモジュール本体を準備する工程と、前記モジュール本体の外周部に沿って第三架橋性樹脂を配置する工程と、前記第一架橋性樹脂、前記第二架橋性樹脂及び前記第三架橋性樹脂を加熱して架橋させる工程とを備えるものである。

また、前記配置工程において、さらに、前記モジュール本体に枠体を接合させて、前記モジュール本体と前記枠体との間に前記第三架橋性樹脂を介在させた状態とすることを特徴とする。

また、前記第三架橋性樹脂は、前記透光部材と前記耐候部材との対向領域よりも外側に存在する前記第一架橋性樹脂及び／または前記第二架橋性樹脂であることを特徴とする。

さらに、前記第一架橋性樹脂及び／又は前記第二架橋性樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）と受酸剤とを含むことを特徴とする。特に、前記受酸剤は水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）であることを特徴とする。

また、前記第三架橋性樹脂が、前記モジュール本体の側面部を覆うように配置される。

また本発明の太陽電池モジュールは、透光部材、第一架橋性樹脂、太陽電池素子、第二架橋性樹脂および耐候部材を順に配置して成るモジュール本体と、前記モジュール本体の外周部を覆う第三架橋性樹脂とを備える太陽電池モジュールであって、前記第一架橋性樹脂、前記第二架橋性樹脂および前記第三架橋性樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を主成分とし、且つ、互いに架橋されて成ることを特徴とする。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、透光部材、第一架橋性樹脂、太陽電池素子、第二架橋性樹脂および耐候部材を順に配置して成るモジュール本体を準備する工程と、前記モジュール本体の外周部に沿って第三架橋性樹脂を配置する工程と、前記第一架橋性樹脂、前記第二架橋性樹脂及び前記第三架橋性樹脂を加熱して架橋させる工程とを備えることから、製造部材・工程を簡素化しつつ製造された太陽電池モジュールの信頼性を向上させることが可能となる。さらに、第三の架橋性樹脂は、高温下においても流動性を示さないため、ブチルゴムなどのシール剤をモジュール本体の外周部に用いる場合に比べて、モジュール本体との間に隙間が生じることが少ない。そのため、得られるモジュール本体は、止水性に優れ、嵌合を保持し、さらに優れた機械的強度を有している。また、配置工程において、モジュール本体に枠体を接合させることによって、モジュール本体と枠体との間に第三架橋性部材が接着され、止水性に優れた太陽電池モジュールが得られる。本発明により得られた太陽電池モジュールは、ブチルゴムを使用する必要がないため、ＥＶＡなどの充填材が黄変する可能性が少なく、外観も良好である。

また、前記第三架橋性樹脂は、前記透光部材と前記耐候部材との対向領域よりも外側に存在する前記第一架橋性樹脂及び／または前記第二架橋性樹脂であることが好ましく、これによって、前記第三架橋性樹脂に関して前記第一架橋性樹脂及び前記第二架橋性樹脂とは異なる新たな部材および工程を必要とせず、且つ、架橋工程の制御を簡素化することができ信頼性がより向上する。

さらに、前記第一架橋性樹脂及び／又は前記第二架橋性樹脂はエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）と受酸剤とを含むことが好ましく、これによれば、モジュール本体内部に侵入した水分によってＥＶＡが加水分解して酢酸などを発生させた場合に、受酸剤が酢酸を吸収ないしは中和することができ、上記酢酸が電極などを劣化させて太陽電池モジュールの出力が低下する事を効果的に抑制することができる。特に、受酸剤として水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）を用いることが好ましい。

また本発明の太陽電池モジュールは、透光部材、第一架橋性樹脂、太陽電池素子、第二架橋性樹脂および耐候部材を順に配置して成るモジュール本体と、前記モジュール本体の外周部を覆う第三架橋性樹脂とを備える太陽電池モジュールであって、前記第一架橋性樹脂、前記第二架橋性樹脂および前記第三架橋性樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を主成分とし、且つ、互いに架橋されて成ることから、前記第一架橋性樹脂及び前記第二架橋性樹脂に加えて第三架橋性樹脂を含めた架橋構造によって太陽電池素子が封止されることで、信頼性が向上する。

以下、本発明の太陽電池モジュールの製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。

まず、本発明の太陽電池モジュールの製造方法を用いて製造された太陽電池モジュールについて説明する。

≪太陽電池モジュール≫
図１は、本発明に係る太陽電池モジュールの一例を示す図であり、（ａ）は受光面側から見た平面図、（ｂ）は断面図である。

図１に示す太陽電池モジュールは、モジュール本体５と、このモジュール本体５の外周部に沿って配置された第三架橋性樹脂とを含み、さらに必要に応じて、モジュール本体５の外周部に枠体４が接合される。上記モジュール本体５は、複数の太陽電池素子３が第一架橋性樹脂７及び第二架橋性樹脂８で封止された状態で、透光部材１と耐候部材９との間に挟持されている。なお、太陽電池素子２は、接続導体３より電気的に接続されている。

このような太陽電池モジュールの電気出力は、直並列に接続される太陽電池素子２の数により自由に決定できるが、多結晶太陽電池を使用した電力用太陽電池アレイに使用される太陽電池モジュールでは、例えば出力約１５０〜２００Ｗ程度に設定される。

以下において、本発明に係る太陽電池モジュールの各構成要素について説明する。図３（ａ）は、モジュール本体５の断面図である。

＜透光部材＞
透光部材１としては、太陽電池素子へ光を入射させることができる部材であれば特に限定されないが、例えば、白板ガラス、強化ガラス、倍強化ガラス、熱線反射ガラスなどのガラスやポリカーボネート樹脂などからなる光透過率の高い基板を用いればよい。厚みとしては、例えば厚さ３ｍｍ〜５ｍｍ程度の白板強化ガラス、厚さ５ｍｍ程度の合成樹脂基板（ポリカーボネート樹脂などからなる）を用いることが好ましい。

＜第一架橋性樹脂と第二架橋性樹脂＞
第一架橋性樹脂７及び第二架橋性樹脂８は、後述する太陽電池素子２を封止する役割を有するものであり、例えばエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）やポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を主成分とし、架橋剤、および必要に応じて、受酸剤、顔料などを含む。これらの架橋性樹脂は、例えば、Ｔダイと押出し機により厚さ０．４〜１ｍｍ程度のシート状に成形される。そして、シート状に成型したものを、上記の透光部材１の寸法と同じか又は大きめ（例えば１２ｍｍ程度まで）に切断して用いる。

架橋剤は、ＥＶＡなどの分子間を結合させる役割を有するものであり、例えば１５５〜１８０℃以上の温度で分解してラジカルを発生する有機過酸化物を用いることができる。有機過酸化物としては、例えば２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンやｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシピバレートなどが挙げられる。架橋剤は、ＥＶＡ１００質量部に対し１質量部程度の割合で含有させることが好ましい。

第一架橋性樹脂７及び／又は第二架橋性樹脂８は、その主成分がエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）である場合には、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸化物又は複合金属水酸化物などからなる受酸剤を含有させることが好ましい。

受酸剤は、ＥＶＡが加水分解して発生する酢酸を吸収ないしは中和するものであり、例えば酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、硼酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム、塩基性亜燐酸塩などが好適に用いられる。特に、太陽電池モジュール内部の接続導体３や太陽電池素子２の電極の発錆を特に高く防止できる観点から、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２）を用いることが好ましい。

受酸剤は、構成粒子の平均粒子径が０．１μｍ以上４μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が０．１μｍ以上とすることで粒子の凝集を抑制することができ、且つ、４μｍ以下とすることで高い受酸性能並びに高分散が可能となり、高い透明度を確保することができる。そのため太陽電池素子２に達する光の量を減少させること無く、太陽電池モジュールの光電変換効率に悪影響を及ぼすことがない。また、受酸剤は、ＥＶＡ１００質量部に対し０．０１質量部以上０．１５質量部以下の量で含有させることが好ましい。０．０１質量部以上とすることにより、高い受酸性能が得られ、太陽電池モジュールの出力低下を抑制することができる。０．１５質量部以下とすることにより、樹脂の透明度を確保しつつ、太陽電池モジュールの出力低下を抑制することができる。

このように、第一架橋性樹脂７及び／または第二架橋性樹脂８に受酸剤を含有させることにより、モジュール本体内部に侵入した水分によってＥＶＡが加水分解して酢酸などを発生させた場合に、受酸剤が酢酸を吸収ないしは中和することができ、上記酢酸が電極などを劣化させて太陽電池モジュールの出力が低下する事を効果的に抑制することができる。

なお、第一架橋性樹脂７は、太陽電池素子への透光性を高める観点から透明性が高い樹脂が好ましい。また、第二架橋性樹脂８は、太陽電池モジュールの設置される周囲の設置環境に合わせて意匠性を高める観点から酸化チタンや顔料等を含有させて白色等の所望の色にすることが好ましい。

第一架橋性樹脂７及び第二架橋性樹脂８は、ラミネーターと呼ばれる二重真空室方式の装置にセットして、５０〜４００Ｐａ程度の減圧雰囲気下で、第一架橋性樹脂７及び第二架橋性樹脂８の主成分の軟化点以上で且つ架橋剤の分解温度未満の温度で１０〜１５分程度加熱しながら、押圧手段を用いてモジュール本体全体をできるだけ均一に１０〜１００ＫＰａ程度で押圧することで、第一架橋性樹脂７及び第二架橋性樹脂８をそれぞれ軟化させ、互いに架橋・接着させることで太陽電池素子２を封止することができる。

＜太陽電池素子＞
太陽電池素子２は、例えば厚み０．２〜０．３ｍｍ程度、大きさ１５０〜１６０ｍｍ角程度の単結晶シリコン基板や多結晶シリコン基板を用いて作られている。このシリコン基板の内部は、ボロンなどのＰ型不純物を多く含むＰ層及びリンなどのＮ型不純物を多く含むＮ層が接合して成るＰＮ接合が形成され、また、シリコン基板の表面及び／又は裏面には、銀ペースト等からなる電極がスクリーンプリント法などにより形成されている。なお、この電極の表面には、その保護と接続導体３を取り付けやすくするために、そのほぼ全面にわたりハンダがコーティングされていても良い。

このような太陽電池素子２は、隣接する他の太陽電池素子２と、接続導体３を用いて電気的に接続されている。接続導体３は、銅箔などの配線材の表面全面が２０〜７０μｍ程度メッキやディピングによりハンダコートされたものを用いればよく、例えば１５０ｍｍ角の多結晶シリコン太陽電池素子２を使用する場合には、接続導体３は幅１〜３ｍｍ程度で長さ２６０〜２９０ｍｍ程度にすれば良い。

なお、太陽電池素子２は、上述のような単結晶や多結晶シリコンなどの結晶系太陽電池素子に限定されるものではなく、薄膜系太陽電池素子などの他の種々の太陽電池素子を用いても良い。

＜耐候部材＞
耐候部材９は、モジュール本体５内部へ水分が浸入することを抑制する役割を有するものであり、例えば、アルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂シート、アルミナまたはシリカを蒸着したポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートを、ＰＥＴで挟持した多層のシートなどを用いることが可能である。

第一架橋性樹脂７及び／または第二架橋性樹脂８に受酸剤を含有させる場合は、耐候部材９として、比較的透湿性の高い、例えば厚さ３０〜２５０μｍ程度の単層のポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートを用いることが可能である。すなわち、第一架橋性樹脂７及び／または第二架橋性樹脂８に受酸剤を含有させる場合、たとえ耐候部材９を通して水分がモジュール本体５内部に浸入し、これにより第一架橋性樹脂７及び／または第二架橋性樹脂８が加水分解して、酢酸を発生したとしても、受酸剤によりこれを吸収ないしは中和することが可能となり、上記酢酸が電極などを劣化させて太陽電池モジュールの出力を低下させる事を効果的に抑制することができる。これにより耐候部材９の構造を単層のＰＥＴシートにすることが可能となり、太陽電池モジュールのコストダウンが可能となる。なお、この単層のポリエチレンテレフタレ−ト（ＰＥＴ）シートに、耐加水分解の処理を施すことが望ましい。

＜第三架橋性樹脂＞
第三架橋性樹脂１６は、モジュール本体５を衝撃から保護する、モジュール本体５の機械的強度を高めるなどの役割を有する。さらにモジュール本体に枠体を接合する場合には、枠体４とモジュール本体５との間で、両者を接着する役割を有する。

第三架橋性樹脂１６の材料としては、第一架橋性部材７や第二架橋性部材８と同様の材料（例えば、ＥＶＡ）を用いれば良いが、接着特性の観点からは第一架橋性樹脂７や第二架橋性樹脂８よりも接着性が高い材料を用いることが好ましく、他方、太陽電池素子２の封止性の観点からは第一架橋性樹脂７や第二架橋性樹脂８と同一の材料を用いることが好ましい。このような第三架橋性樹脂は、架橋するとゴム状の弾性を有するため、例えば、強化ガラスなどの透光部材１の端部に衝撃が加わることによって生じ得るひび割れなどの破損を抑制することができる。第三架橋性樹脂の形状は、モジュール本体の外周部（側面部）を覆うことができるものであればよく、特に制限されない。例えば、モジュール本体に比べて小さい相似形の空洞を有する枠状（額縁状）のシートなどが用いられる（図１０(ａ)参照）。

＜枠体＞
枠体は、必要に応じて、モジュール本体５の外周部に接合される。すなわち、モジュール本体５の外周部に沿って配置された第三架橋性樹脂を覆うように接合される。図２（ａ）は枠体の斜視図、（ｂ）は一の枠体と他の枠体との固定方法を説明するための分解斜視図である。

枠体４は、太陽電池モジュールとして必要な機械的強度や耐候性能を確保し、また、太陽電池モジュールを設置するための架台とモジュール本体５とを固定する役割を有するものであり、アルミニウムやステンレスなどの金属材料が用いられる。

本発明に係る枠体４は、その上部に溝部１１が形成され、溝部１１の下には断面が略矩形状の空間部１２が形成されており、空間部１２の内部にはネジ穴１４が２個程度設けられており、空間部１２の下からは底部１３が延出している。なお、枠体４の底部１３には、太陽電池モジュールの設置用架台にボルトとナットを用いて固定するための貫通穴を予め設けても良い。

枠体４をアルミニウムで作製する場合は、押し出し成型で作ることができる。また、枠体４の表面には、耐候性能向上のためアルマイト処理やクリヤ塗装などを施すのが望ましい。

≪太陽電池モジュールの製造方法≫
次に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の一実施態様について説明する。

＜モジュール本体の準備工程＞
モジュール本体の準備工程について、図３（ａ）を用いて説明する。

まず、透光部材１上に、第一架橋性樹脂７、接続導体３を接続した太陽電池素子２、第二架橋性樹脂８及び耐候部材９を順次配置してモジュール本体５を形成する。

このモジュール本体５に対して外方から加圧して各部材を密着させることが好ましく、特に、ラミネーターと呼ばれる二重真空室方式の装置にセットして、５０〜４００Ｐａ程度の減圧雰囲気下で、第一架橋性樹脂７及び第二架橋性樹脂８の主成分の軟化点以上で且つ架橋剤の分解温度未満の温度（例えば、７０〜１５５℃程度）で１０〜１５分程度加熱しながら、押圧手段を用いてモジュール本体全体をできるだけ均一に１０〜１００ＫＰａ程度で押圧することで、第一架橋性樹脂７及び第二架橋性樹脂８を軟化・接着させて各部材を一体化することが好ましい。これによって、後述の工程における生産性およびハンドリング性を向上させることが可能となる。さらに、例えば、第一架橋性樹脂７または第二架橋性樹脂８がモジュール本体５の外側にはみ出してはみ出し部が形成されている場合、このラミネーターによる真空押圧処理を行うことにより、はみ出し部がモジュール本体の側部を隙間なく覆うことができる。

＜第三架橋性樹脂の配置工程＞
次に、第三架橋性樹脂の配置工程を、図３（ｂ）を用いて説明する。一の枠体４の溝部１１に、溝部１１の長さとほぼ同じで、且つ、溝部１１の幅より１〜１０ｍｍ程度大きめに切断された第三架橋性樹脂１６を配置した状態で、モジュール本体５の外周の一辺を枠体４の溝部１１に挿嵌する。すなわち、モジュール本体５と枠体４との間に第三架橋性樹脂を介在させた状態で、モジュール本体５と枠体４とを接合させる。

このようにモジュール本体５に一の枠体４ａが挿嵌された後、同様に、モジュール本体５の他の一辺に、他の枠体４ｂを挿嵌する。枠体４ａ及び枠体４ｂを、その端部において互いに当接させて、この角部分をビス２７により固定させる。このビス止めは、枠体４ｂに設けた貫通孔２６と枠体４ａに設けたビス穴１４を合わせ、これらをビス２７で止めることにより行なう。

このようにして、図３（ｂ）に示すように、モジュール本体５の外周部に沿って第三架橋性樹脂１６が配置され、この第三架橋性樹脂１６を覆うように枠体４を接合させた構造が形成され、その結果、第三架橋性樹脂１６によって、モジュール本体５と枠体４とを電気的に絶縁しつつ接着でき、且つ、モジュール本体５端面の保護と端部側面の防水とが可能となる。

＜架橋性樹脂の架橋工程＞
次に、架橋性樹脂の架橋工程について、図３（ｃ）を用いて説明する。

配置工程の後、第一架橋性樹脂７、第二架橋性樹脂８及び第三架橋性樹脂１６を加熱して、それぞれの架橋反応を進行させる。

具体的には、架橋炉内に、枠体４が挿嵌されたモジュール本体５を配置し、モジュール本体５を、各架橋性樹脂７、８、１６に含有される架橋剤の分解温度以上に昇温することによって行われる。この樹脂中に混練された架橋剤の分解温度は、例えば反応分解定数を定める方法により決定可能である。架橋条件として、例えば、大気圧下で、１５５〜１８０℃で３０〜６０分程度昇温すれば良い。

架橋工程の初期段階において、第三架橋性樹脂１６が昇温に伴い再度軟化して流動性が出るため、第三架橋性樹脂１６がモジュール本体５と枠体４の間の空間部を充填するようになる。その後、架橋反応の進行により、ＥＶＡが架橋構造を有する三次元網目構造の安定な分子構造とすることができる（図３（ｃ））。

ここで、第一架橋性樹脂７、第二架橋性樹脂８及び第三架橋性樹脂１６が、架橋構造となったことの確認は、次の手順による架橋度（％）の測定によって行う事ができる。
（i）上記条件で加熱処理した第一架橋性樹脂７、第二架橋性樹脂８及び第三架橋性樹脂
１６を各々０．３〜５ｇ程度切り出し、その質量を秤量する。
（ii）秤量した第一架橋性樹脂７、第二架橋性樹脂８及び第三架橋性樹脂１６を、各々約１００ｍｌ程度のキシレンまたはトルエンの溶剤に浸漬し、１００〜１２０℃で２０〜３０時間放置する。
（iii）その後、上記の溶剤から取り出し、空気中６０〜１００℃で５〜８時間乾燥させ
た後、各々の質量を秤量する。
（iv）そして、次式により、各々の架橋度を算出する。

架橋度（％）＝（溶剤浸漬後の質量／溶剤浸漬前の質量）×１００
通常、上述の第一架橋性樹脂７及び第二架橋性樹脂８の主成分の軟化点以上で且つ架橋剤の分解温度未満の温度で１０〜１５分程度加熱したものでは、その架橋度は０〜４０％程度の値を示すが、架橋工程後のものでは、その架橋度は４０％を超える値を示す。従って、本発明において架橋度が４０％を超える場合には架橋構造を有するものとする。

このような架橋の結果、第三架橋性樹脂１６によって、モジュール本体５と枠体４とを電気的に絶縁しつつ接着することができ、また、モジュール本体５端面の保護及び端部側面の防水を図ることができる。

さらに、従来技術との対比において次のような効果を得ることができる。まず、架橋されたＥＶＡ（第三架橋性樹脂１６）は、例えば１００℃の高温条件下においても流動性が無いことから、第三架橋性樹脂１６が軟化して太陽電池モジュールからはみ出すことを抑制することができる。また、第三架橋性樹脂１６には可塑剤を含まないため、モジュール本体５の第一架橋性樹脂７及び／又は第二架橋性樹脂８と反応して変色させることも抑制することができる。

その後、太陽電池モジュールの電気出力を導出するとともに、外部回路への接続のための端子ボックス（図示せず）を耐候部材９上に接着剤などで取り付けることによって、本発明に係る太陽電池モジュールが完成する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正及び変更を加えることができる。以下、本発明の太陽電池モジュールの製造方法の別の実施態様について説明する。なお、これらの実施態様の構成は、本発明の範囲内で種々組み合わせることができることはいうまでもない。

本発明の第２の実施態様においては、第三架橋性樹脂１６として枠体４の溝部１１に予め配置した第１の実施態様（第三架橋性樹脂を新たに用いる態様）に代えて、図４に示すように、透光部材１と耐候部材９との対向領域よりも外側に存在する第一架橋性樹脂７及び／または第二架橋性樹脂８を第三架橋性樹脂１０として用いる態様である。

すなわち、第一架橋性樹脂７及び／または第二架橋性樹脂８として、透光部材１の寸法と同程度或いはそれより大きい寸法に切断したものを用いる。このような大きさの第一架橋性樹脂７及び／または第二架橋性樹脂８を用いることによって、準備工程における加圧・加熱によって第一架橋性樹脂７及び／または第二架橋性樹脂８を軟化・流動させて、図４に示すような、第一架橋性樹脂７及び／または第二架橋性樹脂８が透光部材１の外側にはみ出して成るはみ出し部１０を発生させることができる。このはみ出し部１０を上述の実施形態における第三架橋性樹脂１０に利用してモジュール本体５と枠体４を接合させることで、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる。

例えば、上述したはみ出し部１０を、図５に示すように、カッターナイフなどで上下方向に２分割に切断し、切断されたはみ出し部１０が、枠体４の溝部１１においてモジュール本体５の端部側面及び端部の上下の面を挟着するようにして、モジュール本体５と枠体４とを接合させることが好ましい。

また、はみ出し部１０を、透光部材１の方向に（図６（ａ）参照）或いは耐候部材９の方向に折り曲げ、この折り曲げた状態でそのまま枠体４の溝部１１にモジュール本体５を挿嵌することが好ましい。なお、ガラスなどの透光部材１の端部と角部を確実に保護、緩衝する観点からは、透光部材１の方向に折り曲げる方が好ましい（図６（ｂ）参照）。

さらに、はみ出し部１０を、透光部材１の方向（または耐候部材９の方向）に折り曲げ、透光部材１（または耐候部材９）の端部から５〜２０ｍｍ程度のところで再度反対方向に折り曲げ、耐候部材９（または透光部材１）の端部を覆うようにして、枠体４の溝部１１にモジュール本体５を挿嵌してもよい（図７参照）。 このようにすることで、はみ出し部１０によりモジュール本体５の端部側面及び端部の上下の面を挟着することが可能となる。

なお、この第三架橋性樹脂１０として用いられる第一架橋性樹脂および第二架橋性樹脂とは別に、さらに第三架橋性樹脂を用いてもよい。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法の第３の実施態様は、上記配置工程において、第三架橋性樹脂を成形する態様である。第１の実施態様においては、直接枠体に接合することによって、第三架橋性樹脂が成形されているが、予め第三架橋性樹脂を成形しておいてもよい。例えば、図８（ａ）に示すように、太陽電池モジュールの側部に溝部が形成されるような構造に成形する場合、枠体と太陽電池モジュール本体との間に注入し得るシール剤（例えば、ブチルゴム）が過剰量であったとしても、この溝部にシール剤が溜まる結果、シール剤が枠体外にはみ出すことを抑制することができる（図８（ｂ）参照）。また、枠体を有しない太陽電池モジュール（フレームレス太陽電池モジュール）を製造する場合には、外観上の問題から第三架橋性樹脂を成形しておくことが好ましい。このようなフレームレス太陽電池モジュールは、モジュール本体の外周部に設けられる第三架橋性樹脂により、強度が保持され、太陽電池モジュール端部の破損が低減される。さらに、出荷時の梱包を簡易化できるとともに、軽量化の点で有利である。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法の第４の実施態様は、上記配置工程において、配置した第三架橋性樹脂の表面にさらに防水皮膜を設ける態様である。具体的には、枠体を有する太陽電池モジュールを製造する場合は、第三架橋性樹脂と枠体との間に設けられる。他方、枠体を有しない太陽電池モジュールを製造する場合は、図９に示すように、第三架橋性樹脂の露出面に設けられる。防水皮膜を設けることによって、第一架橋性樹脂７および第二架橋性樹脂８から太陽電池素子への透湿をさらに抑制することができる。このような防水皮膜としては、特に制限されないが、例えば、アルミ箔、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アルミ蒸着樹脂などが好適に用いられる。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法の第５の実施態様は、第三架橋性樹脂として、モジュール本体に比べて小さい相似形の空洞を有する枠状（額縁状）のシートを用いる態様である（図１０（ａ）参照）。このシートは、ＥＶＡからなり、大きさは特に制限されない。例えば、枠部の幅は、具体的には、枠体４の溝がモジュール本体を覆うサイズと同程度以下であることが好ましい。厚みは０．５〜１．２ｍｍ程度である。例えば、図１０（ｂ）に示すように、配置工程において、さらにシートの内周部がモジュール本体５の耐候部材９上に接するように配置する。シートと耐候部材との接触する部分の幅は、接合する枠体からはみ出さない程度であることが好ましい。耐候部材９とシートとの接触部分は、例えば、半田ゴテのような加熱治具を用いて、シートの接触部分を加熱溶融し、耐候部材９に接着する。次いで、図１０（ｃ）に示すように、シートの耐候部材９と接触していない部分を、モジュール本体５の側面部を覆うように（好ましくはモジュール本体５の上面端部、側面部および下面端部を覆うように）透光性部材１の方へ折り曲げ、必要に応じて、上記と同様の方法で接着させる、あるいは図１０（ｄ）に示すように枠体４を接合する。このようにして、モジュール本体５の外周部に沿って第三架橋性樹脂が配置される。

本発明に係る太陽電池モジュールを示す図であり、（ａ）は受光面側から見た平面図、（ｂ）は断面図である。 図１の太陽電池モジュールを構成する部材を示す図であり、（ａ）は枠体の斜視図、（ｂ）は一の枠体と他の枠体との固定方法を説明するための分解斜視図である。 本発明の太陽電池モジュールの製造方法を説明するための断面図であり、（ａ）はモジュール本体を構成する部材の配置関係を説明するための分解断面図、（ｂ）はモジュール本体と枠体との接合状態を示す断面図、（ｃ）は架橋工程を終えた架橋性樹脂を示す断面図である。 本発明の太陽電池モジュールを示す部分断面図であり、特に第三架橋性樹脂として透光部材と耐候部材との対向領域よりも外側に存在する第一架橋性樹脂及び／または第二架橋性樹脂を用いた例を示すものである。 図４のはみ出し部を第三架橋性樹脂として用いた一実施例を示す部分断面図である。 図４のはみ出し部を第三架橋性樹脂として用いた他の実施例を示す部分断面図である 図４のはみ出し部を第三架橋性樹脂として用いたさらに他の実施例を示す部分断面図である。 太陽電池モジュールのある実施態様を示す断面図である。 太陽電池モジュールのある実施態様を示す断面図である。 本発明の太陽電池モジュールの製造方法のある実施態様を示す断面図である。

符号の説明

１；透光部材
２；太陽電池素子
３；太陽電池素子用接続導体
４；枠体
５；モジュール本体
７；第一架橋性樹脂（受光面側充填材）
８；第二架橋性樹脂（裏面側充填材）
９；耐候部材
１０；はみ出し部（第三架橋性樹脂）
１１；溝部
１２；空間部
１３；底部
１４；ネジ穴
１５；貫通穴
１６；第三架橋性樹脂
１７；ビス(又はネジ)
１８；防水皮膜
１９；シール剤

Claims (7)

1. 透光部材、第一架橋性樹脂、太陽電池素子、第二架橋性樹脂および耐候部材を順に配置して成るモジュール本体を準備する工程と、
   前記モジュール本体の外周部に沿って第三架橋性樹脂を配置する工程と、
   前記第一架橋性樹脂、前記第二架橋性樹脂及び前記第三架橋性樹脂を加熱して、それぞれを架橋させる工程と、を包含する、太陽電池モジュールの製造方法。
2. 前記配置工程において、さらに、前記モジュール本体に枠体を接合させて、前記モジュール本体と前記枠体との間に前記第三架橋性樹脂を介在させた状態とすることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
3. 前記第三架橋性樹脂は、前記透光部材と前記耐候部材との対向領域よりも外側に存在する前記第一架橋性樹脂及び／または前記第二架橋性樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
4. 前記第一架橋性樹脂及び／又は前記第二架橋性樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体と受酸剤とを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
5. 前記受酸剤は水酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
6. 前記第三架橋性樹脂が、前記モジュール本体の側面部を覆うように配置される、請求項１から５のいずれかの項に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
7. 透光部材、第一架橋性樹脂、太陽電池素子、第二架橋性樹脂および耐候部材を順に配置して成るモジュール本体と、
   前記モジュール本体の外周部を覆う第三架橋性樹脂とを備える太陽電池モジュールであって、
   前記第一架橋性樹脂、前記第二架橋性樹脂および前記第三架橋性樹脂は、エチレン酢酸ビニル共重合体を主成分とし、且つ、互いに架橋されて成ることを特徴とする太陽電池モジュール。

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