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JP2003031824A - 太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール

Info

Publication number
JP2003031824A
JP2003031824A JP2001213917A JP2001213917A JP2003031824A JP 2003031824 A JP2003031824 A JP 2003031824A JP 2001213917 A JP2001213917 A JP 2001213917A JP 2001213917 A JP2001213917 A JP 2001213917A JP 2003031824 A JP2003031824 A JP 2003031824A
Authority
JP
Japan
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layer
solar cell
cell module
laminated
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001213917A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Fukuda
幸夫 福田
Tetsumasa Umemoto
哲正 梅本
Noriaki Shibuya
典明 渋谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2001213917A priority Critical patent/JP2003031824A/ja
Priority to US10/191,800 priority patent/US6747203B2/en
Priority to DE10231401A priority patent/DE10231401A1/de
Publication of JP2003031824A publication Critical patent/JP2003031824A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/93—Interconnections
    • H10F77/933—Interconnections for devices having potential barriers
    • H10F77/935—Interconnections for devices having potential barriers for photovoltaic devices or modules
    • H10F77/939—Output lead wires or elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
    • H10F19/85—Protective back sheets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 硫化水素、塩素ガス、メチルメルカプタン、
硫化メチル、アンモニアなどの有害ガスにさらされる場
所に設置しても特性劣化を起こさずに使用できる太陽電
池モジュールを提供すること。 【解決手段】 太陽電池モジュールは、透光性の基板、
基板上に積層される第１封止樹脂層、第１封止樹脂層上
に積層される太陽電池セル、太陽電池セル上に積層され
る第２封止樹脂層、および第２封止樹脂層上に積層され
る耐候性フィルムを備え、耐候性フィルムはその最上層
に設けられる耐ガス層と、耐ガス層の下層に設けられる
防湿層とからなり、耐ガス層はポリフェニレンサルファ
イド層からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池モジュ
ールに関し、詳しくは、火山、温泉、上下水道処理施設
などの過酷な環境に耐えうる太陽電池モジュールに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池モジュールにおいて、住宅用太
陽光発電システムや、独立電源システムに利用されるも
のは長期信頼性が要求される。このため、受光面ガラス
上に受光面側封止用樹脂（エチレン酢酸ビニル共重合体
（ＥＶＡ））層、太陽電池セル、裏面側封止樹脂（ＥＶ
Ａ）層、裏面封止耐候性フィルムの順で順次積層し、そ
れらをラミネート加工にて一体化したスーパーストレー
ト構造の太陽電池モジュールが主に用いられている。
【０００３】ところで、住宅用太陽電池モジュールの普
及と共に、ビル建築物、倉庫、体育館、大人数収容の公
共建築物などに設置する産業用太陽電池モジュールの普
及も進んでいる。
【０００４】産業用太陽電池モジュールの特徴として
は、発電規模が家庭用の３ｋＷ対して１０ｋＷ以上と大
規模であって設置面積が大きいことや、設置場所が海岸
近くや海上などの塩害地域、火山や温泉などの硫化ガス
にさらされる地域、上下水道処理施設などの塩素ガスや
硫化ガスにさらされる地域などの過酷な屋外環境であっ
てこれらの環境に対する耐久性が要求されることなどが
挙げられる。
【０００５】塩害地域に設置される太陽電池モジュール
に施される主な対策は電触対策である。これは、海水の
塩分を含む風が、太陽電池モジュールを構成する枠材
（主にアルミニウム枠が用いられる）とこれを締めるタ
ッピングビス（主にステンレス製が用いられる）の間に
付着し、電触が生じるのを防ぐためである。
【０００６】具体的には、枠材をタッピングビスで締結
する際に、ビスに非金属製の絶縁ワッシャーを挿入して
から締めつけ、ビスの露出面をシリコン樹脂で封止し、
枠材の切断面が外気と触れないようにアルマイト加工を
施し、枠材と太陽電池モジュールとの隙間にシリコン樹
脂を充填し、太陽電池モジュールを鋼材架台にボルト留
めにて固定する際にボルトに非金属製の絶縁ワッシャー
を挿入してからボルト留めすることによって電触を防ぐ
ことができ、市場での実績も十分にある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した電触対策は、
海岸近くや海上に太陽電池モジュールを設置するために
なされている対策であり、火山、温泉、上下水道処理施
設などの硫化ガスや塩素ガスにさらされる地域に設置す
るためになされている対策ではない。
【０００８】火山や温泉などの地域に設置するために
は、具体的には硫化水素ガス（Ｈ2Ｓ）、塩素ガス（Ｃ
ｌ2）などの有害ガスにさらされることに対する対策が
必要である。また、上下水道処理施設などの地域に設置
するためには、具体的には硫化水素ガス（Ｈ2Ｓ）、塩
素ガス（Ｃｌ2）、メチルメルカプタン（ＣＭ3ＳＨ）、
硫化メチル（（ＣＨ3）2Ｓ）、アンモニア（ＮＨ3）な
どの有害ガスにさらされることに対する対策が必要であ
る。
【０００９】ところで、上述の塩害対策が施されたもの
も含め、通常の太陽電池モジュールに使用される裏面封
止耐候性フィルムには、ＰＥＴフィルムが用いられてい
る。しかし、ＰＥＴフィルムのみでは水蒸気透過があ
り、ＰＥＴフィルムを透過した水蒸気は裏面側封止樹脂
層（ＥＶＡ層）も透過して太陽電池セルの特性を劣化さ
せる。
【００１０】このため、ＰＥＴフィルムで金属層又は無
機酸化物層を挟んだ３層構造の裏面封止耐候性フィルム
も用いられている。つまり、水蒸気透過の無い金属層や
無機酸化物層を防湿層とし、この防湿層をＰＥＴフィル
ムで挟んだ３層構造とすることにより、裏面封止耐候性
フィルムの耐水蒸気透過性を高めているのである。
【００１１】しかしながら、ＰＥＴフィルムはその構造
中にエステル結合を含むため、硫化水素ガス、塩素ガ
ス、メチルメルカプタン、硫化メチル、アンモニアなど
の有害ガス、またはこれらの有害ガスと水蒸気との複合
環境にさらされると、加水分解反応を引き起こしてエス
テル結合内にカルボン酸基が増えて劣化し、最終的には
フィルムの機械的強度が低下して剥離やひび割れが生じ
てしまう。
【００１２】ＰＥＴフィルムに剥離やひび割れが生じる
と、当然ながら裏面封止耐候性フィルムの防湿機能は著
しく損なわれ、太陽電池モジュールの特性を劣化させる
ことになる。従って、太陽電池モジュールを、火山、温
泉、上下水道処理施設などの場所に設置するためには上
記有害ガスにさらされることに対する対策が必要であ
る。
【００１３】この発明は以上のような事情を考慮してな
されたものであり、硫化水素ガス、塩素ガス、メチルメ
ルカプタン、硫化メチル、アンモニアなどの有害ガスに
さらされる場所に設置しても特性劣化を起こさずに使用
できる太陽電池モジュールを提供するものである。別の
観点から見ると、この発明による太陽電池モジュール
は、従来忌避されてきた火山、温泉、上下水道処理施設
などの過酷な屋外環境に太陽電池モジュールを設置する
機会を増やすことにより、太陽電池モジュールの普及に
寄与して産業需要を高めるものでもある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明は、透光性の基
板、基板上に積層される第１封止樹脂層、第１封止樹脂
層上に積層される太陽電池セル、太陽電池セル上に積層
される第２封止樹脂層、および第２封止樹脂層上に積層
される耐候性フィルムを備え、耐候性フィルムはその最
上層に設けられる耐ガス層と、耐ガス層の下層に設けら
れる防湿層とからなり、耐ガス層はポリフェニレンサル
ファイド層からなる太陽電池モジュールを提供するもの
である。
【００１５】
【発明の実施の形態】つまり、この発明による太陽電池
モジュールは、耐候性フィルムの最外層を火山、温泉、
上下水道処理施設などで発生する硫化水素ガス、塩素ガ
ス、メチルメルカプタン、硫化メチル、アンモニアなど
の有害ガスに対する耐久性に優れたポリフェニレンサル
ファイド（ＰＰＳ）層とすることにより、耐ガス層の下
層に設けられる防湿層の劣化を防止するものである。こ
の結果、上記有害ガスにさらされる場所、または上記有
害ガスと水蒸気にさらされる場所に設置しても特性劣化
を起こさずに使用できる太陽電池モジュールを提供する
ことができる。
【００１６】この発明による太陽電池モジュールにおい
て、透光性の基板は、耐候性フィルムと同等の耐候性を
備えていればよく特にその材料や厚さは限定されない
が、例えば、ガラス基板などを用いることができ、その
厚さは約２〜５ｍｍ程度とすることができる。
【００１７】また、この発明による太陽電池モジュール
において、第１および第２封止樹脂層は、接着性の樹脂
層であればよく特にその材料や厚さは限定されないが、
例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などを
用いることができ、その厚さは約０．１〜１ｍｍ程度と
することができる。
【００１８】また、この発明による太陽電池モジュール
において、太陽電池セルとは、光電変換層の光入射側と
裏面側にそれぞれ電極層を設けたものを意味する。ま
た、太陽電池セルは単一のセルでもよいし、使用目的に
応じた必要電圧が得られるように複数の太陽電池セルが
直列に接続されていてもよい。ここで、光電変換層とし
ては光電変換機能を有していればよいので特にその材料
は限定されないが、例えば、結晶シリコンなどからなる
結晶系のものなどを挙げることができる。また、直列に
接続する場合の配線方法は任意であり特に限定されるも
のではない。
【００１９】また、この発明において、太陽電池モジュ
ールとは、水分、ほこり、小石の衝突、風圧などから太
陽電池セルを保護するために、何らかの容器や樹脂中に
太陽電池セルを封止したものや、その封止した太陽電池
セルをさらに枠体で囲ったものなど意味する。
【００２０】また、この発明による太陽電池モジュール
は、防湿層が金属層と無機酸化物層のいずれか一方から
なることが好ましい。これは、金属層および無機酸化物
層が耐水蒸気透過性に優れているからである。特に、防
湿層として非導電性の無機酸化物層を用いると、太陽電
池セルから耐候性フィルムを貫通してリード配線を外部
へ取り出す際に、耐候性フィルムのリード配線を取り出
す部分に絶縁処理を施す必要がなくなるという利点があ
る。
【００２１】また、この発明による太陽電池モジュール
において、防湿層を金属層から形成する場合には、金属
層がアルミニウム板と亜鉛鍍金鋼板のいずれか一方から
なることが好ましい。というのは、金属層をアルミニウ
ム板から形成すると、従来の防湿層と同程度の製造コス
トを達成でき、一方、亜鉛鍍金鋼板から形成すると、建
築基準法に定められた屋根材一体型太陽電池モジュール
の防火（飛び火）性能を満たすことができるからであ
る。
【００２２】また、この発明による太陽電池モジュール
において、防湿層を無機酸化物層から形成する場合に
は、無機酸化物層がシリカ（ＳｉＯ2-△）、チタニア
（ＴｉＯ 2-△）及びジルコニア（ＺｒＯ2-△）のいずれ
か１つからなることが好ましい。というのは、シリカ、
チタニア又はジルコニアは、金属層に代わる防湿層とし
て蒸着法で容易に形成できるからである。また、ＳｉＯ
2-△、ＴｉＯ2-△、ＺｒＯ2-△のいずれもがＯ2-△とな
っているのは、これらの酸化物の酸素欠損がノンストイ
キオメトリであることを示し、０＜△≦２の範囲の酸素
欠損であれば特にその数値は限定されない。
【００２３】また、この発明による太陽電池モジュール
は、防湿層がその上層および下層にポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）層を備えていてもよい。このように
構成すると、第２封止樹脂層と接する側のＰＥＴ層を白
色に着色することにより太陽光を反射散乱させて太陽電
池セルに入射する光量の増大を図ったり、前記ＰＥＴ層
を黒色に着色して太陽電池モジュールの意匠性の向上を
図ったりする従来の手法をそのまま利用することができ
る。
【００２４】また、この発明による太陽電池モジュール
は、防湿層がその下層にＰＰＳ層を備えていてもよい。
このように構成すると、耐候性フィルムに使用される有
機膜の種類が１種類に限定されるので、耐候性フィルム
の作製に係るコストを抑えることができる。但し、ＰＰ
Ｓ層自体は半透明又は褐色を呈しており、これ自体に着
色することはできないので、上述のように白色に着色し
て入射光量の増大を図ったり、黒色に着色して意匠性の
向上を図ったりすることはできない。
【００２５】また、この発明による太陽電池モジュール
の耐候性フィルムは、耐ガス層と防湿層との間にエチレ
ン酢酸ビニル共重合体層を設けて耐ガス層と防湿層とを
接着してなっていてもよい。この構成では、防湿層に耐
ガス層を適宜貼り合わせることにより耐候性フィルムを
製造することができる。
【００２６】つまり、防湿層の構成が従来の耐候性フィ
ルムの構成と同じであれば、従来の耐候性フィルムに耐
ガス層を適宜貼り合わせることによって耐有害ガス性を
付加することができるようになる。これは、耐候性フィ
ルムの作製工程において、従来の耐候性フィルムを、市
場の要求に応じて耐有害ガス性および耐水蒸気透過性の
耐候性フィルムに適宜設計変更できることを意味してい
る。また、これは専用の設備を設けることなく、耐有害
ガス性および耐水蒸気透過性の耐候性フィルムを製造で
きるようになるので、従来の耐候性フィルムに耐有害ガ
ス性を付加する上で必要となる製造コストを抑えること
ができる。
【００２７】また、別の観点からみるとこの発明は、透
光性の基板、基板上に積層される透光性の第１電極層、
第１電極層上に積層される光電変換層、光電変換層上に
積層される第２電極層、第２電極層上に積層される封止
樹脂層、封止樹脂層上に積層される耐候性フィルムを備
え、耐候性フィルムはその最上層に設けられる耐ガス層
と、耐ガス層の下層に設けられる防湿層とからなり、耐
ガス層はポリフェニレンサルファイド層からなる太陽電
池モジュールを提供するものでもある。
【００２８】上記構成の太陽電池モジュールにおいて
も、透光性の基板は、耐候性フィルムと同等の耐候性を
備えていればよく特にその材料や厚さは限定されない
が、例えば、ガラス基板などを用いることができ、その
厚さは約２〜５ｍｍ程度とすることができる。
【００２９】また、第１電極層は透明な導電性の層であ
ればよく特にその材料や厚さは限定されないが、例え
ば、ＳｎＯ2やＺｎＯ2などからなる厚さ約０．１〜２μ
ｍ程度の透明導電膜を用いることができる。
【００３０】また、光電変換層は光電変換機能を有して
いればよいので特にその材料は限定されないが、例え
ば、Ｐ型、Ｉ型、Ｎ型のアモルファス半導体を順に積層
した薄膜系のものなどを挙げることができる。
【００３１】また、第２電極層は第１電極層と同等の透
明導電膜を用いることもできるが、光電変換効率の点か
らみると基板側から入射してきた光を光電変換層へ反射
できるように、例えば、銀、アルミニウム、銅、あるい
はそれらの合金などからなる厚さ約０．１〜２μｍ程度
の金属薄膜を用いることが好ましい。
【００３２】また、封止樹脂層は、接着性の樹脂層であ
ればよく特にその材料や厚さは限定されないが、例え
ば、ＥＶＡなどを用いることができ、その厚さは約０．
１〜１ｍｍ程度とすることができる。
【００３３】また、耐候性フィルムは、この発明による
上述の各種耐候性フィルムをそのまま用いることがで
き、それら耐候性フィルムから生まれる作用および効果
も同様である。
【００３４】なお、この発明による太陽電池モジュール
において、耐候性フィルムを構成する各層の形成方法は
公知の技術を用いることができ特に限定されないが、例
えば、各層の構成材料を順に塗布して形成する方法や、
各層の構成材料で形成されたフィルムを順に積層してか
ら一体化する方法などを用いることができる。また、各
層の構成材料で形成されたフィルムを順に積層して一体
化する場合、その一体化方法は公知の技術を用いること
ができ特に限定されないが、例えば、ドライラミネート
法などを用いることができる。
【００３５】また、耐候性フィルムを構成する各層の厚
さは下記の実施例の数値を参照して適宜設定でき特に限
定されないが、例えば、耐ガス層となるポリフェニレン
サルファイド層の厚さは、約１０μｍ以上とすることが
でき、好ましくは約３０μｍ以上、より好ましくは約４
０μｍ以上である。
【００３６】
【実施例】以下に図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。なお、この実施例によってこの発明が限定
されるものではない。また、以下に説明する複数の実施
例において共通する部材には同じ符号を用いて説明す
る。
【００３７】実施例１ この発明の実施例１による太陽電池モジュールについて
図１に基づいて説明する。図１は実施例１による太陽電
池モジュールを示す断面図である。図１に示されるよう
に、この発明の実施例１による太陽電池モジュール１０
１は、ガラス基板１、ガラス基板１上に積層される第１
封止樹脂層２、第１封止樹脂層２上に積層される太陽電
池セル３、太陽電池セル３上に積層される第２封止樹脂
層４、および第２封止樹脂層４上に積層される耐候性フ
ィルム５を備え、耐候性フィルム５はその最上層に耐ガ
ス層として設けられるＰＰＳフィルム５ｄと、ＰＰＳフ
ィルム５ｄの下層に防湿層として設けられるアルミニウ
ム薄膜５ｂとを備えている。
【００３８】詳しくは、図１に示されるように、ガラス
基板１として厚さ約３．２ｍｍの白板強化ガラスを用
い、ガラス基板１の上に第１封止樹脂層２としてＥＶＡ
を厚さ約０．６ｍｍで積層し、第１封止樹脂層２の上に
直列に接続された太陽電池セル３を載置する。なお、太
陽電池セル３は結晶シリコンからなっている。
【００３９】その後、太陽電池セル３の上に第２封止樹
脂層４としてＥＶＡを厚さ約０．４ｍｍで積層し、第２
封止樹脂層４の上に耐候性フィルム５を積層する。な
お、耐候性フィルム５は、第２封止樹脂層４側から、厚
さ約５０μｍのＰＥＴフィルム５ａ、厚さ約７μｍのア
ルミニウム薄膜５ｂ、厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム
５ｃ、厚さ約５０μｍのＰＰＳフィルム５ｄを順に積層
しドライラミネート法で一体化したものである。
【００４０】その後、以上のようにセットされたガラス
基板１、第１封止樹脂層２、太陽電池セル３、第２封止
樹脂層４および耐候性フィルム５を公知の封止加工技
術、例えば、オートクレーブ法や真空ラミネート法など
で一体化する。この際、第１および第２封止樹脂層２、
４を構成するＥＶＡの架橋反応がすすみ、反応が完了し
た時点で一体化加工が終了する。
【００４１】その後、太陽電池モジュール１０１に従来
と同様の方法で枠材（図示せず）を取り付ける。この
際、従来の塩害対策と同等の処理、すなわち、タッピン
グビスへの非金属製ワッシャーの挿入、タッピングビス
の露出部に対するシリコン樹脂による封止、枠材切断面
に対するアルマイト加工、太陽電池モジュールと枠材と
の隙間へのシリコン樹脂の充填などを施す。
【００４２】最後に、太陽電池セル３から耐候性フィル
ム５を介してリード配線６を外部へ取り出すが、耐候性
フィルム５中に防湿層としてアルミニウム薄膜５ｂを用
いているため、耐候性フィルム５のリード配線６を取り
出す部分にカプトンリング７などで絶縁処理を施してリ
ード配線６を取り出す。取り出されたリード配線６は端
子ボックス８内へ引き込まれ、外部出力ケーブル９と接
続される。
【００４３】以上のようにして作製されたスーパースト
レート型の太陽電池モジュール１０１は、塩害地域に設
置されても電触を起こさず、さらにＰＰＳフィルム５ｄ
が硫化水素ガス、塩素ガス、メチルメルカプタン、硫化
メチル、アンモニアなどの有害ガスからＰＥＴフィルム
５ｃを保護するので、前記有害ガスにさらされる環境、
または前記有害ガスと水蒸気にさらされる環境に設置さ
れても特性劣化を起こさずに使用できる。従って、太陽
電池モジュール１０１は、塩害地域、火山、温泉又は上
下水道処理施設などのいずれの場所にも設置可能であ
る。
【００４４】実施例２ 次に、この発明の実施例２による太陽電池モジュールに
ついて図２に基づいて説明する。図２は実施例２による
太陽電池モジュールを示す断面図である。なお、上述の
実施例１による太陽電池モジュール１０１（図１参照）
との違いは、耐候性フィルムの構成だけでありその他の
構成は同じである。
【００４５】図２に示されるように、実施例２による太
陽電池モジュール２０１の耐候性フィルム１０は、第２
封止樹脂層４側から厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム１
０ａ、厚さ約２０μｍのシリカ（ＳｉＯ2-△）蒸着層１
０ｂ、厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム１０ｃ、厚さ約
５０μｍのＰＰＳフィルム１０ｄを順に積層しドライラ
ミネート法で一体化したものである。つまり、実施例２
の耐候性フィルム１０は、実施例１の耐候性フィルム５
のアルミニウム薄膜５ｂを非導電性シリカ蒸着層１０ｂ
に代えることにより、リード配線６の取り出し部分に対
する絶縁処理を不要としたものである。
【００４６】実施例３ 次に、この発明の実施例３による太陽電池モジュールに
ついて図３に基づいて説明する。図３は実施例３による
太陽電池モジュールを示す断面図である。なお、上述の
実施例１による太陽電池モジュール１０１（図１参照）
との違いは、耐候性フィルムの構成だけでありその他の
構成は同じである。
【００４７】図３に示されるように、実施例３による太
陽電池モジュール３０１の耐候性フィルム１１は、第２
封止樹脂層４側から厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム１
１ａ、厚さ約７μｍのアルミニウム薄膜１１ｂ、厚さ約
５０μｍのＰＥＴフィルム１１ｃ、厚さ約２００μｍの
ＥＶＡ層１１ｄ、厚さ約５０μｍのＰＰＳフィルム１１
ｅを順に積層したものである。
【００４８】なお、耐候性フィルム１１を構成する各層
を一体化する手順としては２通りの手順がある。まず、
１つ目の手順は、従来の耐候性フィルムと同じ構成であ
るＰＥＴフィルム１１ａ、アルミニウム薄膜１１ｂ、Ｐ
ＥＴフィルム１１ｃまでを先にドライラミネート法で一
体化しておく。その後、ＰＥＴフィルム１１ｃの上にＰ
ＰＳフィルム１１ｅをＥＶＡ層１１ｄを介して貼り付け
る。
【００４９】２つ目の手順は、ＰＥＴフィルム１１ａ、
アルミニウム薄膜１１ｂ、ＰＥＴフィルム１１ｃ、ＥＶ
Ａ層１１ｄ、ＰＰＳフィルム１１ｅを積層しドライラミ
ネート法で一度に一体化する。
【００５０】１つ目の手順によれば、従来の耐候性フィ
ルム、すなわちＰＥＴフィルム１１ａ、アルミニウム薄
膜１１ｂ、ＰＥＴフィルム１１ｃの積層体に、必要に応
じてＰＰＳフィルム１１ｅをＥＶＡ層１１ｄによって貼
り付け、耐有害ガス性および耐水蒸気透過性の耐候性フ
ィルムとすることができる。つまり、耐候性フィルムの
作製工程において、通常の耐候性フィルム、すなわち従
来の耐水蒸気透過性の耐候性フィルムを、耐有害ガス性
および耐水蒸気透過性の耐候性フィルムに適宜設計変更
できるという自由度が生まれる。
【００５１】なお、耐候性フィルム１０の防湿層として
導電性のアルミニウム薄膜１１ｂを用いているので、リ
ード配線６を外部へ取り出す際には、耐候性フィルム１
１のリード配線６の取り出し部分にカプトンリングなど
で絶縁処理を施す必要がある。
【００５２】実施例４ 次に、この発明の実施例４による太陽電池モジュールに
ついて図４に基づいて説明する。図４は実施例４による
太陽電池モジュールを示す断面図である。なお、上述の
実施例１による太陽電池モジュール１０１との違いは、
耐候性フィルムの構成だけでありその他は同じである。
【００５３】図４に示されるように、実施例４による太
陽電池モジュール４０１の耐候性フィルム１２は、第２
封止樹脂層４側から厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム１
２ａ、厚さ約２０μｍのシリカ（ＳｉＯ2-△）蒸着層１
２ｂ、厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム１２ｃ、厚さ約
２００μｍのＥＶＡ層１２ｄ、厚さ約５０μｍのＰＰＳ
フィルム１２ｅを順に積層したものである。つまり、実
施例４の耐候性フィルム１２は、実施例３の耐候性フィ
ルム１１のアルミニウム薄膜１１ｂを非導電性のシリカ
蒸着層１２ｂに代えることにより、リード配線６の取り
出し部分に対する絶縁処理を不要としたものである。ま
た、耐候性フィルム１２を構成する各層を一体化する手
順については、上述の実施例３と同様に２通りの手順を
用いることができる。
【００５４】実施例５ 次に、この発明の実施例５による太陽電池モジュールに
ついて図５に基づいて説明する。図５は実施例５による
太陽電池モジュールを示す断面図である。なお、上述の
実施例１による太陽電池モジュール１０１との違いは、
耐候性フィルムの構成だけでありその他の構成は同じで
ある。
【００５５】図５に示されるように、実施例５による太
陽電池モジュール５０１の耐候性フィルム１３は、第２
封止樹脂層４側から厚さ約５０μｍのＰＰＳフィルム１
３ａ、厚さ約７μｍのアルミニウム薄膜１３ｂ、厚さ約
５０μｍのＰＰＳフィルム１３ｃを順に積層しドライラ
ミネート法で一体化したものである。
【００５６】つまり、ＰＥＴフィルムを用いずにＰＰＳ
フィルム１種類のみを用いるので、耐有害ガス性および
耐水蒸気透過性のフィルムを作製する上で必要となるコ
ストを必要最小限に抑えることができる。
【００５７】なお、ＰＰＳフィルム１３ａの表面は、第
２封止樹脂層４を構成するＥＶＡとの接着性を向上させ
るためにコロナ放電処理を施しておくことが好ましい。
また、耐候性フィルム１３の防湿層として導電性のアル
ミニウム薄膜１３ｂを用いているので、リード配線６を
外部へ取り出す際には耐候性フィルム１３のリード配線
６の取り出し部分にカプトンリング７などで絶縁処理を
施す必要がある。
【００５８】実施例６ 次に、この発明の実施例６による太陽電池モジュールに
ついて図６に基づいて説明する。図６は実施例６による
太陽電池モジュールを示す断面図である。なお、上述の
実施例１による太陽電池モジュール１０１との違いは、
耐候性フィルムの構成だけでありその他の構成は同じで
ある。
【００５９】図６に示されるように、実施例６による太
陽電池モジュール６０１の耐候性フィルム１４は、第２
封止樹脂層４側から厚さ約５０μｍのＰＰＳフィルム１
４ａ、厚さ約２０μｍのシリカ（ＳｉＯ2-△）蒸着層１
４ｂ、厚さ約５０μｍのＰＰＳフィルム１４ｃを順に積
層しドライラミネート法で一体化したものである。つま
り、実施例６の耐候性フィルム１４は、実施例５の耐候
性フィルム１３のアルミニウム薄膜１３ｂを非導電性の
シリカ蒸着層１４ｂに代えることにより、リード配線６
の取り出し部分に対する絶縁処理を不要としたものであ
る。
【００６０】実施例７ 次に、この発明の実施例７による太陽電池モジュールに
ついて図７に基づいて説明する。図７は実施例７による
太陽電池モジュールを示す断面図である。
【００６１】図１に示されるように、実施例７による太
陽電池モジュール７０１は、ガラス基板１５、ガラス基
板１５上に積層される透光性の第１電極層１６、第１電
極層１６上に積層される光電変換層１７、光電変換層１
７上に積層される第２電極層１８、第２電極層１８上に
積層される封止樹脂層１９、封止樹脂層１９上に積層さ
れる耐候性フィルム５を備え、耐候性フィルム５はその
最上層に耐ガス層として設けられるＰＰＳフィルム５ｄ
と、ＰＰＳフィルム５ｄの下層に防湿層として設けられ
るアルミニウム薄膜５ｂとを備えている。
【００６２】詳しくは、図７に示されるように、太陽電
池モジュール７０１はガラス基板１５として厚さ約４．
０ｍｍの白板ガラスを用いる。ガラス基板１５の上に第
１電極層１６、光電変換層１７、裏面電極層１８を積層
し、さらにパターニングを施して隣接する第１電極層１
６と第２電極層１８をそれぞれ直列接続し、集積型薄膜
太陽電池２０を形成する。なお、第１電極層１６は膜厚
約１μｍのＳｎＯ2（またはＺｎＯ2）薄膜であり、光電
変換層１７はアモルファスシリコン系のＰ型層、Ｉ型
層、Ｎ型層を順に積層して構成されたものであり、第２
電極層１８は膜厚約０．２〜０．６μｍ程度のＡｇ薄膜
である。
【００６３】その後、第２電極層１８の上に封止樹脂層
１９としてＥＶＡを厚さ約０．４ｍｍで積層し、封止樹
脂層１９の上に耐候性フィルム５を積層する。耐候性フ
ィルム５は、封止樹脂層１９側から、厚さ約５０μｍの
ＰＥＴフィルム５ａ、厚さ約７μｍのアルミニウム薄膜
５ｂ、厚さ約５０μｍのＰＥＴフィルム５ｃ、厚さ約５
０μｍのＰＰＳフィルム５ｄを順に積層しドライラミネ
ート法で一体化したものである。
【００６４】その後、公知の封止加工技術、例えば、オ
ートクレーブ法や真空ラミネート法などで一体化加工を
施し、封止樹脂層１９を構成するＥＶＡの架橋反応を完
了させる。
【００６５】その後、太陽電池モジュール７０１に従来
と同様の方法で枠材（図示せず）を取り付ける。この
際、従来の塩害対策と同等の処理、すなわち、タッピン
グビスへの非金属製ワッシャーの挿入、タッピングビス
の露出部に対するシリコン樹脂による封止、枠材切断面
に対するアルマイト加工、太陽電池モジュールと枠材と
の隙間へのシリコン樹脂の充填などを施す。
【００６６】最後に、集積型薄膜太陽電池２０からリー
ド配線６を外部へ取り出すが、耐候性フィルム５中に防
湿層としてアルミニウム薄膜５ｂを用いているため、耐
候性フィルム５のリード配線６を取り出す部分にカプト
ンリング７などで絶縁処理を施してリード配線６を取り
出す。取り出されたリード配線６は端子ボックス８内へ
引き込まれ、外部出力ケーブル９と接続される。
【００６７】以上のようにして作製されたスーパースト
レート型の太陽電池モジュール７０１は、塩害地域に設
置されても電触を起こさず、さらにＰＰＳフィルム５ｄ
が硫化水素ガス、塩素ガス、メチルメルカプタン、硫化
メチル、アンモニアなどの有害ガスからＰＥＴフィルム
５ｃを保護するので、前記有害ガスにさらされる環境、
または前記有害ガスと水蒸気にさらされる環境に設置さ
れても特性劣化を起こさずに使用できる。従って、太陽
電池モジュール７０１は、塩害地域、火山、温泉又は上
下水道処理施設などのいずれの場所にも設置可能であ
る。
【００６８】
【発明の効果】この発明によれば、耐候性フィルムはそ
の最上層に設けられる耐ガス層と、耐ガス層の下層に設
けられる防湿層とからなり、耐ガス層がポリフェニレン
サルファイド層からなるので、硫化水素ガス、塩素ガ
ス、メチルメルカプタン、硫化メチル、アンモニアなど
の有害ガスにさらされる場所に設置しても特性劣化を起
こさずに使用できる太陽電池モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１による太陽電池モジュール
を示す断面図である。
【図２】この発明の実施例２による太陽電池モジュール
を示す断面図である。
【図３】この発明の実施例３による太陽電池モジュール
を示す断面図である。
【図４】この発明の実施例４による太陽電池モジュール
を示す断面図である。
【図５】この発明の実施例５による太陽電池モジュール
を示す断面図である。
【図６】この発明の実施例６による太陽電池モジュール
を示す断面図である。
【図７】この発明の実施例７による太陽電池モジュール
を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・ガラス基板 ２・・・第１封止樹脂層 ３・・・太陽電池セル ４・・・第２封止樹脂層 ５・・・耐候性フィルム ５ａ・・・ＰＥＴフィルム ５ｂ・・・アルミニウム薄膜 ５ｃ・・・ＰＥＴフィルム ５ｄ・・・ＰＰＳフィルム ６・・・リード配線 ７・・・カプトンリング ８・・・端子ボックス ９・・・外部出力ケーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋谷 典明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 AA02 BA03 BA18 EA18 GA03 JA09

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透光性の基板、基板上に積層される第１
    封止樹脂層、第１封止樹脂層上に積層される太陽電池セ
    ル、太陽電池セル上に積層される第２封止樹脂層、およ
    び第２封止樹脂層上に積層される耐候性フィルムを備
    え、耐候性フィルムはその最上層に設けられる耐ガス層
    と、耐ガス層の下層に設けられる防湿層とからなり、耐
    ガス層はポリフェニレンサルファイド層からなる太陽電
    池モジュール。
  2. 【請求項２】 防湿層が金属層と無機酸化物層のいずれ
    か一方からなる請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 【請求項３】 防湿層がその下層にポリフェニレンサル
    ファイド層を備えてなる請求項１又は２に記載の太陽電
    池モジュール。
  4. 【請求項４】 耐ガス層と防湿層との間にエチレン酢酸
    ビニル共重合体層を設けて耐ガス層と防湿層とを接着し
    てなる請求項１〜３のいずれか１つに記載の太陽電池モ
    ジュール。
  5. 【請求項５】 防湿層がその上層および下層にポリエチ
    レンテレフタレート層を備えてなる請求項１又は２に記
    載の太陽電池モジュール。
  6. 【請求項６】 金属層がアルミニウム板と亜鉛鍍金鋼板
    のいずれか一方からなる請求項２に記載の太陽電池モジ
    ュール。
  7. 【請求項７】 無機酸化物層がシリカ、チタニア及びジ
    ルコニアのいずれか１つからなる請求項２に記載の太陽
    電池モジュール。
  8. 【請求項８】 透光性の基板、基板上に積層される透光
    性の第１電極層、第１電極層上に積層される光電変換
    層、光電変換層上に積層される第２電極層、第２電極層
    上に積層される封止樹脂層、封止樹脂層上に積層される
    耐候性フィルムを備え、耐候性フィルムはその最上層に
    設けられる耐ガス層と、耐ガス層の下層に設けられる防
    湿層とからなり、耐ガス層はポリフェニレンサルファイ
    ド層からなる太陽電池モジュール。
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