JPH10112549A - 太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール

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JPH10112549A
JPH10112549A JP8266824A JP26682496A JPH10112549A JP H10112549 A JPH10112549 A JP H10112549A JP 8266824 A JP8266824 A JP 8266824A JP 26682496 A JP26682496 A JP 26682496A JP H10112549 A JPH10112549 A JP H10112549A
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solar cell
cell module
resin
sealing material
layer
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Ichiro Kataoka
一郎 片岡
Takahiro Mori
隆弘 森
Satoshi Yamada
聡 山田
Hidenori Shiozuka
秀則 塩塚
Ayako Komori
綾子 小森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期間の屋外暴露において表面被覆材の黄変
が抑制し、黄変による光量損失で性能が低下することの
ない、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供する。 【解決手段】 光起電力素子１０１の光入射側表面が、
透明な表面封止材樹脂層１０２とそれに接してその光入
射側の最表面に位置する透明な表面保護フィルム１０３
の少なくとも２層以上を含む表面被覆材により被覆され
ている太陽電池モジュールにおいて、表面保護フィルム
１０３の酸素透過度が２５℃／９０％ＲＨにおいて１ｃ
ｃ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以上５０ｃｃ／ｍ2・２４ｈ
ｒ・ａｔｍ以下である太陽電池モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルに関し、特に、透明な有機高分子樹脂からなる封止材
樹脂と最表面の透明な表面保護フィルムの少なくとも２
層以上を含む被覆材で光起電力素子の光入射側表面を封
止している太陽電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境問題に対する意識の高まり
が、世界的に広がりを見せている。中でも、ＣＯ2排出
に伴う地球の温暖化現象に対する危惧感は深刻で、クリ
ーンなエネルギーへの希求はますます強まってきてい
る。太陽電池は現在のところ、その安全性と扱いやすさ
から、クリーンなエネルギー源として期待のもてるもの
だということができる。
【０００３】太陽電池には様々な形態がある。代表的な
ものとしては、 （１）結晶シリコン太陽電池 （２）多結晶シリコン太陽電池 （３）アモルファスシリコン太陽電池 （４）銅インジウムセレナイド太陽電池 （５）化合物半導体太陽電池 などがある。この中で、薄膜結晶シリコン太陽電池、化
合物半導体太陽電池及びアモルファスシリコン太陽電池
は比較的低コストで大面積化が可能なため、最近では各
方面で活発に研究開発が進められている。
【０００４】更に、これらの太陽電池の中でも、導体金
属基板上にシリコンを堆積し、その上に透明導電層を形
成したアモルファスシリコン太陽電池を代表とする薄膜
太陽電池は、軽量でかつ耐衝撃性、フレキシブル性に富
んでいるので、将来のモジュール形態として有望視され
ている。ただ、ガラス基板上にシリコンを堆積する場合
と異なり、光入射側表面を透明な被覆材で覆い、太陽電
池を保護する必要がある。
【０００５】最も一般的には最表面にガラスを用い、ガ
ラスと太陽電池素子とを封止材樹脂で接着するという方
法が採られる。ガラスは耐候性に優れ湿度も通さないた
め半導体である光起電力素子を被覆する部材としては最
も優れているものの一つであると言える。そのため太陽
電池モジュールのほとんどが最表面の被覆にガラスを用
いている。しかし、ガラス被覆は１）重い、２）曲げら
れない、３）衝撃に弱い、４）コスト高、という問題点
を有しており、これでは薄膜太陽電池の軽量・耐衝撃性
・フレキシブルという利点を生かすことができない。
【０００６】そこで、従来から表面被覆材として最表面
にフッ素樹脂フィルム等の透明なフッ化物重合体薄膜、
その内側には種々の熱可塑性透明有機樹脂を封止材とし
て用いることによって、薄膜太陽電池の特徴を生かした
軽くてフレキシブル性のある太陽電池モジュールが提案
されてきた。これらの材料が用いられてきた理由として
は、１）フッ化物重合体は耐候性・撥水性に富んでお
り、樹脂の劣化による黄変・白濁あるいは表面の汚れに
よる光透過率の減少に起因する太陽電池モジュールの変
換効率の低下を少なくすることができる、２）熱可塑性
透明樹脂は安価であり内部の光起電力素子を保護するた
めの封止材として大量に用いることができる、といった
ことが挙げられる。また、太陽電池素子上には一般に発
電した電力を効率よく取り出すための種々の集電電極
や、素子同士を直列化あるいは並列化するための金属部
材が設けられており、熱可塑性透明有機樹脂はこのよう
な電極や金属部材などの実装部材をも封止することによ
り素子表面上の凹凸を埋めて被覆材表面を平滑にすると
いう効果も持っている。
【０００７】しかし、このように表面をフィルムで被覆
したようなモジュールはガラスで被覆する場合と異な
り、素子が傷つきやすいという問題がある。すなわち、
表面を鋭利なもので引っ掻くことにより容易に素子にま
で損傷が及んでしまう。
【０００８】そこでこのような問題を少しでも改善する
ために封止材樹脂中に補強材を含ませることが行われて
おり、ガラス繊維不織布がこの目的で好適に用いられて
いる。また、ガラス繊維不織布は真空加熱圧着法による
モジュール貼り合わせ工程において、溶融した封止材樹
脂を含浸するので封止材樹脂の厚みを保つ保持材として
の役割や、真空圧着時に封止材樹脂と表面部材あるいは
／かつ封止材樹脂と太陽電池素子との間に挿入すること
で空気の逃げ道を作り封止材樹脂中の気泡残りを減少さ
せるという役割も持つ。
【０００９】図１は太陽電池モジュールの一例を示す模
式的断面図である。１０１は光起電力素子、１０３は表
面保護フィルム、例えばＥＴＦＥ（エチレン−テトラフ
ルオロエチレン共重合体）フィルム、ＰＶＦ（ポリフッ
化ビニル）フィルム等のフッ素樹脂フィルムであり、１
０２，１０４はそれぞれ表面封止材樹脂層、裏面封止材
樹脂層、例えばＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合
体）、ポリビニルブチラール等の熱可塑性透明有機樹脂
であり、１０５は裏面被覆フィルム、例えばナイロンフ
ィルム、アルミラミネートテドラーフィルムをはじめと
する種々の有機樹脂フィルムである。
【００１０】この例において、表面封止材樹脂層１０
２、裏面封止材樹脂層１０４に用いられる熱可塑性透明
有機樹脂は、光起電力素子１０１と表面保護フィルム１
０３、裏面被覆フィルム１０５とを貼り合わせる接着剤
としての役割と、表面実装部材の凹凸を埋め、外部から
の引っかき、衝撃から光起電力素子１０１を保護する封
止材としての役割をはたしている。また、表面封止材樹
脂層１０２にはガラス繊維不織布１０６が含有されてい
る。
【００１１】太陽電池モジュールは２０年間の屋外使用
に耐えられるような設計をすることが求められている。
特に直射日光に晒される表面封止材樹脂層１０２、表面
保護フィルム１０３等からなる表面被覆材は高度の耐久
性が要求される。屋外使用下では紫外線、熱、水分など
が劣化の要因になる。その中でも紫外線と熱による表面
封止材樹脂層１０２の黄変は光起電力素子１０１に到達
する光量を減少させ太陽電池モジュールの出力の低下と
なって現われるので重大な問題である。
【００１２】このような表面封止材樹脂層１０２の黄変
は従来から数多く報告されている。例えば、ＳＰＩＮＧ
ＢＯＲＮ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ ＩＮＣ．のレポ
ート”ＳＥＭＩ−ＡＮＮＵＡＬ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ
ＰＲＯＧＲＥＳＳ ＲＥＰＯＲＴ ＯＮ ＰＨＯＴＯＶ
ＯＬＴＡＩＣ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＴＥＣＨ
ＮＯＬＯＧＹ（ＰＶ Ｍａｔ），Ｎｏｖｅｍｂｅｒ５，
１９９３”ではアメリカのフェニックスのような砂漠地
帯に設置したモジュールで表面封止材樹脂層１０２とし
て用いているＥＶＡが黄変しやすいことが述べられてい
る。また、砂漠地帯でなくとも例えば屋根材一体型太陽
電池のように太陽電池モジュールそのものが屋根として
機能するような場合は、モジュール温度は７０℃以上に
まで上昇し黄変は深刻な問題になる。
【００１３】従って、表面封止材樹脂層１０２は通常太
陽電池の過酷な使用環境下でも耐えられるように紫外線
吸収剤・光安定化剤・熱酸化防止剤などを添加して耐久
性を高めてあるが、それでもなお数十年にわたる強烈な
紫外線と熱への暴露による劣化は避け難いものであり、
いまだに十分な信頼性を有しているとは言えず、より一
層の黄変対策が望まれる。
【００１４】更に、表面封止材樹脂層１０２中には上述
したようにガラス繊維不織布１０６を含有させることが
しばしば行われるが、ガラス繊維不織布１０６にはバイ
ンダー樹脂が用いられておりこれも黄変の大きな原因と
なり易い。表面封止材樹脂層１０２の耐候性に比較し
て、ガラス繊維不織布１０６のバインダー樹脂は樹脂自
体の耐候性もそれほど高くなく、耐候性を高めるため添
加剤も含まれていないので、表面封止材樹脂層１０２よ
りも劣化しやすい。また、バインダー樹脂は表面封止材
樹脂層１０２とは異なった種類であるためにバインダー
樹脂と表面封止材樹脂層１０２とが十分に相溶せず、界
面に水分が侵入して劣化が一層促進されやすい。
【００１５】例えば表面封止材樹脂層１０２としてＥＶ
Ａを、ガラス繊維不織布１０６のバインダー樹脂として
ポリビニルアルコール樹脂を用いた場合、ＥＭＭＡＱＵ
Ａテスト、サンシャインウエザーメーター、強紫外線照
射試験などの促進耐候性試験や１５０℃耐熱劣化試験に
おいてバインダー樹脂の劣化を主因とする黄変が発現す
ることが明らかとなった。原因は熱脱水反応によるポリ
ビニルアルコール高分子主鎖中での共役二重結合の生成
である。
【００１６】一方、表面被覆材の耐引っ掻き性向上と光
起電力素子１０１への湿度バリア性付与の目的で光起電
力素子１０１と表面封止材樹脂層１０２の間にアクリル
樹脂を主成分とする硬質樹脂薄膜層を設けた場合、表面
封止材樹脂層１０２中に残存する架橋剤（有機過酸化
物）がアクリル樹脂に作用してその黄変を加速すること
が我々の実験結果より明らかとなった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記欠点を
解決するために、長期間の屋外暴露や促進耐候性試験に
おいて封止材樹脂の劣化、特に黄変のない信頼性の高い
太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために鋭意研究開発を重ねた結果、次のような
方法が最良であることを見いだした。すなわち、光起電
力素子の光入射側表面が、透明な表面封止材樹脂層とそ
れに接してその光入射側の最表面に位置する透明な表面
保護フィルムの少なくとも２層以上を含む表面被覆材に
より被覆されている太陽電池モジュールにおいて、前記
表面保護フィルムの酸素透過度が２５℃／９０％ＲＨに
おいて１ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以上５０ｃｃ／
ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１に本発明の太陽電池モジュー
ルの概略構成図を示す。
【００２０】図１に於いて、１０１は光起電力素子であ
り、光入射側表面は少なくとも透明な表面封止材樹脂層
１０２、最表面に位置する透明な表面保護フィルム１０
３を含む表面被覆材により被覆されている。１０４は裏
面封止材樹脂層、１０５は裏面被覆フィルム、１０６は
ガラス繊維不織布である。外部からの光は、最表面の表
面保護フィルム１０３から入射し、光起電力素子１０１
に到達し、生じた起電力は出力端子（不図示）より外部
に取り出される。
【００２１】まず、本発明の表面被覆材を構成する表面
保護フィルム１０３、表面封止材樹脂層１０２について
詳しく説明する。
【００２２】本発明で用いられる表面保護フィルム１０
３は太陽電池モジュールの最表層に位置するため耐候
性、耐汚染性、機械強度をはじめとして、太陽電池モジ
ュールの屋外暴露における長期信頼性を確保するための
性能が必要である。
【００２３】また、表面保護フィルム１０３の酸素透過
度は２５℃／９０％ＲＨにおいて１ｃｃ／ｍ2・２４ｈ
ｒ・ａｔｍ以上５０ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以
下、好ましくは１０ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以上
５０ｃｃ／ｍ2・ａｔｍ以下であることが必要である。
【００２４】図４は、表面保護フィルムの酸素透過率と
表面被覆材の黄変回復率の相関を表すグラフである。黄
変回復率とは、スライドガラス上に表面保護フィルムと
しての有機樹脂フィルムを最表面とし、ガラス繊維不織
布を含むＥＶＡ樹脂を封止材樹脂とする表面被覆材樹脂
層の１５０℃／１５時間の耐熱劣化試験を行った後に、
メタルハライドランプを用いて３００〜４００ｎｍの波
長域の出力が１００ｍＷ／ｃｍ2である紫外線を照射し
た時の４００ｎｍでの透過率を０％、初期の４００ｎｍ
での透過率を１００％として透過率の回復率を表したも
のである。
【００２５】耐熱劣化試験により封止材樹脂層の黄変が
進行して光透過率が大きく低下し、その低下は太陽電池
モジュールの出力を１０％近く低下させるに等しいもの
であったが、図４から明らかなように、表面保護フィル
ムの酸素透過度が１ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以上
であれば黄変のかなりの回復が認められ、さらに１０ｃ
ｃ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以上であればほぼ完全に初
期の透過率にまで回復する。
【００２６】すなわち、酸素が供給され易いほど黄変は
紫外線照射によって消失し易い。この機構としては、封
止材樹脂層中へ拡散した酸素分子への紫外線照射により
発生した酸素ラジカルが、黄変の原因である高分子主鎖
中の共役二重結合を還元することが考えられる。
【００２７】実際の屋外使用環境下では熱による黄変と
紫外線＋酸素による黄変消失作用は同時に進行するいわ
ゆる競争反応になるわけであるが、その場合でも酸素の
供給によって黄変を抑制することが可能である。
【００２８】一方、封止材樹脂層は一般に、有機過酸化
物の熱分解によって発生するラジカルによって架橋され
ているが、通常有機過酸化物は完全には分解せず僅かに
封止材樹脂層中に残留している。有機過酸化物は封止材
樹脂層の黄変を促進する作用があるため、封止材樹脂架
橋後の残留量はなるべく少ない方が望ましい。表面保護
フィルムの酸素透過率を大きくすることで表面保護フィ
ルムを通しての残留有機過酸化物の揮発が可能となり、
さらに黄変抑制効果が促進されるという結果をもたら
す。
【００２９】ただ、酸素透過率が大きくなるに伴い水蒸
気透過率も大きくなる。水蒸気が封止材樹脂層中に侵入
すると封止材樹脂層の他の材料への接着力が低下し表面
被覆材の剥離現象となって現れる。また表面被覆材の電
気絶縁性低下、光起電力素子の水分による性能低下をも
引き起こす。従って表面保護フィルムの酸素透過度は５
０ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下である必要があ
る。さらに具体的には表面保護フィルムの透湿度が４０
℃／９０％ＲＨにおいて２０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下で
あることがより望ましい。尚、表面保護フィルムの透湿
度の下限は、４０℃／９０％ＲＨにおいて１．０ｇ／ｍ
2・２４ｈｒであることがより望ましい。
【００３０】表面保護フィルム１０３に好適に用いられ
る材料としては、例えばフッ化物重合体、アクリル樹脂
などがある。なかでもフッ化物重合体は耐候性、耐汚染
性に優れているため好んで用いられる。具体的にはポリ
フッ化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂あるいは
四フッ化エチレン−エチレン共重合体などがある。耐候
性の観点ではポリフッ化ビニリデン樹脂が優れている
が、耐候性および機械的強度の両立と透明性では四フッ
化エチレン−エチレン共重合体が優れている。
【００３１】表面保護フィルム１０３の厚さは機械的強
度の確保のためにある程度厚くなければならず、またコ
ストの観点からはあまり厚すぎるのにも問題がある。具
体的には、２０〜２００μｍが好ましく、より好適には
３０〜１００μｍである。
【００３２】なお、表面封止材樹脂層１０２との接着性
の改良のために、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処
理、ＵＶ照射、電子線照射、火炎処理等の表面処理を表
面保護フィルム１０３の片面に行うことが望ましい。こ
の中でもコロナ放電処理は処理速度が速く比較的簡易な
装置で接着力の大きな向上が図れるので好適に用いられ
る。
【００３３】表面封止材樹脂層１０２は光起電力素子１
０１の凹凸を樹脂で被覆し、光起電力素子１０１を温度
変化、湿度、衝撃などの過酷な外部環境から守りかつ表
面保護フィルム１０３と光起電力素子１０１との接着を
確保するために必要である。従って、耐候性、接着性、
充填性、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性が要求される。
【００３４】これらの要求を満たす樹脂としては、例え
ばエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン
−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−ア
クリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリビニルブチラ
ール樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ウレタン樹脂、
シリコーン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。なかで
も、ＥＶＡは太陽電池用途としてバランスのとれた物性
を有しており、好んで用いられる。
【００３５】また、耐熱性を高めるために架橋するのが
好ましく、ゲル分率が７０ｗｔ％以上となるように架橋
することがより望ましい。特に、ＥＶＡの場合には有機
過酸化物で架橋することにより、高温使用下での変形や
クリープを有効に防止でき好ましい。
【００３６】有機過酸化物による架橋は有機過酸化物か
ら発生する遊離ラジカルが樹脂中の水素やハロゲン原子
を引き抜いてＣ−Ｃ結合を形成することによって行われ
る。有機過酸化物の活性化方法には、熱分解、レドック
ス分解及びイオン分解が知られている。一般には熱分解
法が好んで行われている。有機過酸化物の具体例として
は、例えばヒドロペルオキシド、ジアルキル（アリ
ル）、ペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ペルオキ
シケタール、ペルオキシエステル、ペルオキシカルボネ
ートおよびケトンペルオキシドなどが挙げられる。な
お、有機過酸化物の添加量は表面封止材樹脂１００重量
部に対して０．５〜５重量部が好ましい。
【００３７】表面封止材樹脂層１０２に用いられる樹脂
は耐候性において優れたものであるが、更なる耐候性の
改良、あるいは、表面封止材樹脂層下層の保護のため
に、紫外線吸収剤を併用することもできる。紫外線吸収
剤としては、公知の化合物が用いられるが、太陽電池モ
ジュールの使用環境を考慮して低揮発性の紫外線吸収剤
を用いることが好ましい。具体的には、例えばサリチル
酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シア
ノアクリレート系の各種有機化合物を挙げることができ
る。
【００３８】紫外線吸収剤の他に光安定化剤も同時に添
加すれば、光に対してより安定な表面封止材樹脂層１０
２となる。代表的な光安定化剤は、例えばヒンダードア
ミン系光安定化剤である。ヒンダードアミン系光安定化
剤は紫外線吸収剤のようには紫外線を吸収しないが、紫
外線吸収剤と併用することによって著しい相乗効果を示
す。もちろんヒンダードアミン系以外にも光安定化剤と
して機能するものはあるが、着色しているものは本発明
の表面封止材樹脂層１０２には望ましくない。
【００３９】上記紫外線吸収剤および光安定化剤の添加
量は、表面封止材樹脂に対してそれぞれ０．１〜１．０
ｗｔ％、０．０５〜１．０ｗｔ％が望ましい。
【００４０】さらに、耐熱性・熱加工性改善のために熱
酸化防止剤を添加することも可能である。熱酸化防止剤
としては、例えばモノフェノール系、ビスフェノール
系、高分子型フェノール系、硫黄系、燐酸系がある。熱
酸化防止剤の添加量は表面封止材樹脂に対して０．０５
〜１．０ｗｔ％であることが好ましい。
【００４１】後述するガラス繊維１０６と表面封止材樹
脂との接着性をより改善するためにシランカップリング
剤や有機チタネート化合物を表面封止材樹脂に添加する
ことが可能である。また、それは同時に表面封止材樹脂
層１０２と光起電力素子１０１あるいは表面保護フィル
ム１０３との接着力の向上という効果をももたらす。添
加量は、表面封止材樹脂１００重量部に対して０．１〜
３重量部が好ましく、０．２５〜１重量部がより好まし
い。
【００４２】一方、光起電力素子１０１に到達する光量
の減少をなるべく抑えるために、表面封止材樹脂層１０
２は透明でなくてはならず、具体的には光透過率が４０
０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の可視光波長領域において８
０％以上であることが望ましく、９０％以上であること
がより望ましい。また、大気からの光の入射を容易にす
るために、摂氏２５度における屈折率が１．１から２．
０であることが好ましく、１．１から１．６であること
がより好ましい。
【００４３】上記添加剤を配合したＥＶＡをシート状に
成型した太陽電池用のＥＶＡシートが上市されている。
例えば、ハイシート工業（株）製のソーラーＥＶＡ、
（株）ブリヂストン製のＥＶＡＳＡＦＥ ＷＧシリー
ズ、ＳＰＲＩＮＧＢＯＲＮ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ
ＩＮＣ．製のＰＨＯＴＯＣＡＰなどである。これらを
光起電力素子１０１と表面保護フィルム１０３等の表面
部材との間に挿入し加熱圧着することにより容易に太陽
電池モジュールを作製できる。
【００４４】表面封止材樹脂層１０２中にはガラス繊維
不織布１０６を含有させることが好ましい。ガラス繊維
不織布１０６は、真空ラミネーション法での真空引き工
程における太陽電池モジュール積層体間隙の脱気を助け
るとともに、加熱工程で溶融したＥＶＡ等の表面封止材
樹脂に含浸されることにより表面封止材樹脂がモジュー
ル端に流れ出して表面封止材樹脂層１０２が薄くなって
しまうのを防ぐ働きがある。さらに、ガラス繊維不織布
１０６が表面封止材樹脂中に含浸されることにより表面
封止材樹脂層１０２の補強材として機能するので、表面
の傷が光起電力素子１０１にまで及びにくくするという
効果も合わせ持つ。
【００４５】ガラス繊維不織布１０６はガラス繊維をバ
インダー樹脂によって結合させたものである。バインダ
ー樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、
ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、ＥＶＡ
樹脂などが挙げられるが耐熱性の観点からはアクリル樹
脂であることが望ましい。
【００４６】ガラス繊維不織布１０６の表面封止材樹脂
に対する比率は表面封止材樹脂１００重量部に対して１
〜３０重量部であることが好ましく、５〜２０重量部で
あることがより好ましい。１重量部以下であると表面被
覆材に十分な耐引っ掻き性を付与することができにくい
傾向があり、３０重量部以上であるとガラス繊維量が表
面封止材樹脂に対して過剰となりモジュール貼り合わせ
工程時にガラス繊維不織布に表面封止材樹脂が十分含浸
せず外観不良となったり、あるいは長期屋外暴露でガラ
ス繊維が表面封止材樹脂層１０２から剥離するといった
問題が発生しやすくなる。
【００４７】表面被覆材の表面には、反射光の低減、貼
り合わせ時のシワ発生抑制、意匠性などを考慮して凹凸
を設けることがしばしば行われるが、凹凸の隣接する凹
部と凸部の最大の高低差が５μｍ以上１００μｍ以下で
あることが望ましい。５μｍ未満であると凹凸を設けた
ときの効果を十分に発揮できない傾向がある。また、１
００μｍを越えると凹部では局部的に表面封止材樹脂層
１０２の厚みが薄くなり、ガラス繊維量が表面封止材樹
脂量に対して過剰となる傾向にある。従って、あまり深
い凹凸を付けると凹部でガラス繊維が表面封止材樹脂層
１０２から剥離しやすくなり表面被覆材の耐候性を損な
う傾向がある。なお、この凹凸は被覆形成工程中に設け
られても良いし、被覆形成後プレスなどの方法によって
設けられてもよい。
【００４８】次に、裏面封止材樹脂層１０４及び裏面被
覆フィルム１０５について説明する。
【００４９】裏面封止材樹脂層１０４は光起電力素子１
０１と裏面被覆フィルム１０５との接着を図るためのも
のである。材料としては、導電性基体と充分な接着性を
確保でき、しかも長期耐久性に優れ熱膨張、熱収縮に耐
えられる、柔軟性を兼ね備えた材料が好ましい。好適に
用いられる材料としては、例えばＥＶＡ、ＥＥＡ、ポリ
ビニルブチラール等のホットメルト材、両面テープ、柔
軟性を有するエポキシ接着剤が挙げられる。もちろん、
表面封止材樹脂層１０２と同じ材料を用いることも可能
であり、通常はそのような場合が多い。
【００５０】裏面被覆フィルム１０５は光起電力素子１
０１の導電性基体と外部との電気的絶縁を保つために必
要である。材料としては、導電性基体と充分な電気絶縁
性を確保でき、しかも長期耐久性に優れ熱膨張、熱収縮
に耐えられる、柔軟性を兼ね備えた材料が好ましい。好
適に用いられるフィルムとしては、例えばナイロン、ポ
リエチレンテレフタレートが挙げられる。
【００５１】裏面被覆フィルム１０５の外側には、太陽
電池モジュールの機械的強度を増すために、あるいは、
温度変化による歪、ソリを防止するために、補強板を張
り付けても良い。例えば鋼板、プラスチック板、ＦＲＰ
（ガラス繊維強化プラスチック）板が好ましい。
【００５２】次に、本発明に用いる光起電力素子１０１
について説明する。本発明に於ける代表的な光起電力素
子１０１は、導電性基体上に光変換部材としての半導体
光活性層と透明導電層が形成されたものである。
【００５３】その一例としての概略構成図を図２に示
す。図２（ａ）は断面図、図２（ｂ）は受光面側の上面
図である。図２に於いて、２０１は導電性基体、２０２
は裏面反射層、２０３は半導体光活性層、２０４は透明
導電層、２０５は集電電極、２０６は出力端子である。
【００５４】導電性基体２０１は光起電力素子の基体に
なると同時に、下部電極の役割も果たす。材料として
は、例えばシリコン、タンタル、モリブデン、タングス
テン、ステンレス、アルミニウム、銅、チタン、カーボ
ンシート、鉛メッキ鋼板、導電層が形成してある樹脂フ
ィルムやセラミックスなどがある。
【００５５】導電性基体２０１上には裏面反射層２０２
として、金属層、あるいは金属酸化物層、あるいは金属
層と金属酸化物層を形成しても良い。金属層には、例え
ばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎｉなどが用い
られ、金属酸化物層には、例えばＺｎＯ，ＴｉＯ2，Ｓ
ｎＯ2などが用いられる。裏面反射層２０２の形成方法
としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッ
タリング法などがある。
【００５６】半導体光活性層２０３は光電変換を行う部
分で、具体的な材料としては、ｐｎ接合型多結晶シリコ
ン、ｐｉｎ接合型アモルファスシリコン等の非単結晶半
導体、あるいはＣｕＩｎＳｅ2，ＣｕＩｎＳ2，ＧａＡ
ｓ，ＣｄＳ／Ｃｕ2Ｓ，ＣｄＳ／ＣｄＴｅ，ＣｄＳ／Ｉ
ｎＰ，ＣｄＴｅ／Ｃｕ2Ｔｅをはじめとする化合物半導
体などが挙げられる。中でも非単結晶半導体が好まし
く、アモルファスシリコンがより好ましい。
【００５７】半導体光活性層２０３の形成方法として
は、多結晶シリコンの場合は溶融シリコンのシート化か
非晶質シリコンの熱処理、アモルファスシリコンの場合
はシランガスなどを原料とするプラズマＣＶＤ、化合物
半導体の場合はイオンプレーティング、イオンビームデ
ポジション、真空蒸着法、スパッタ法、電析法などがあ
る。
【００５８】透明導電層２０４は光起電力素子の上部電
極の役目を果たしている。用いる材料としては、例え
ば、Ｉｎ2Ｏ3，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2（ＩＴ
Ｏ），ＺｎＯ，ＴｉＯ2，Ｃｄ2ＳｎＯ4，高濃度不純物
ドープした結晶性半導体層などがある。形成方法として
は抵抗加熱蒸着、スパッタ法、スプレー法、ＣＶＤ法、
不純物拡散法などがある。
【００５９】透明導電層２０４の上には電流を効率よく
集電するために、格子状の集電電極２０５（グリッド）
を設けてもよい。集電電極２０５の具体的な材料として
は、例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎｉ，
Ｃｕ，Ｓｎ、あるいは銀ペーストをはじめとする導電性
ペーストなどが挙げられる。導電性ペーストは、通常微
粉末状の銀、金、銅、ニッケル、カーボンなどをバイン
ダーポリマーに分散させたものが用いられる。バインダ
ーポリマーとしては、例えばポリエステル、エポキシ、
アクリル、アルキド、ポリビニルアセテート、ゴム、ウ
レタン、フェノールなどの樹脂が挙げられる。
【００６０】集電電極２０５の形成方法としては、マス
クパターンを用いたスパッタリング、抵抗加熱、ＣＶＤ
法や、全面に金属膜を蒸着した後で不必要な部分をエッ
チングで取り除きパターニングする方法、光ＣＶＤによ
り直接グリッド電極パターンを形成する方法、グリッド
電極パターンのネガパターンのマスクを形成した後にメ
ッキする方法、導電性ペーストを印刷する方法などがあ
る。
【００６１】最後に起電力を取り出すために出力端子２
０６を導電性基体２０１と集電電極２０５に取り付け
る。導電性基体２０１へは銅タブ等の金属体をスポット
溶接や半田で接合する方法が取られ、集電電極２０５へ
は金属体を導電性ペーストや半田によって電気的に接続
する方法が取られる。
【００６２】上記の手法で作成した光起電力素子は、所
望する電圧あるいは電流に応じて直列か並列に接続され
る。また、これとは別に絶縁化した基板上に光起電力素
子を集積化して所望の電圧あるいは電流を得ることもで
きる。
【００６３】さらに、光起電力素子の光入射側には耐湿
性あるいは耐引っ掻き性付与のために透明硬質有機樹脂
薄膜層を設けることもできる。材料としては、例えばア
クリル樹脂、シリコン樹脂、アクリルシリコン樹脂、ポ
リアルコキシシラン、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂、
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、ポリシラ
ザン樹脂等が挙げられるが、耐候性の観点からはアクリ
ル樹脂、シリコン樹脂、アクリルシリコン樹脂、フッ素
樹脂が望ましい。より好ましくは、アクリル樹脂または
アクリルシリコン樹脂を主成分とする樹脂である。また
これらの樹脂は太陽電池モジュールの高温下での使用を
考慮して架橋して耐熱性を高めておいたほうがよく、架
橋方法としては有機過酸化物あるいはイソシアネートに
よるのが一般的である。
【００６４】最後に、太陽電池モジュールの製造方法を
説明する。
【００６５】表面封止材樹脂層１０２、表面保護フィル
ム１０３、ガラス繊維不織布１０６で光起電力素子１０
１受光面を被覆するには、表面封止材樹脂をシート状に
成型し、これを表面保護フィルム１０３、ガラス繊維不
織布１０６とともに光起電力素子１０１上に加熱圧着す
る方法が一般的である。すなわち、光起電力素子１０１
と表面保護フィルム１０３の間に表面封止材樹脂シート
とガラス繊維不織布１０６を挿入して加熱圧着すること
により太陽電池モジュールとすることができる。この
時、表面保護フィルム１０３の外側に凹凸形状を有する
ものを配置し、圧着時にそれが表面保護フィルム１０３
に押しつけられるようにすれば容易に表面被覆材表面に
凹凸を設けることができる。
【００６６】なお、圧着時の加熱温度及び加熱時間は適
宜決定すればよいが、表面被覆材樹脂層が架橋された樹
脂である場合には、架橋反応が十分に進行する温度・時
間、具体的には、有機過酸化物の熱分解温度特性で決定
することができる。一般には熱分解が９０％、より好ま
しくは９５％以上進行する温度と時間をもって加熱加圧
を終了するのが好ましい。
【００６７】また、裏面についても同様な方法で裏面被
覆フィルム１０５と裏面封止材樹脂を用いて被覆を行え
ばよい。通常は表面封止材樹脂と裏面封止材樹脂は同じ
材料であるので上記工程と同時に行うことができる。
【００６８】加熱圧着の方法としては、従来公知である
真空ラミネーション、ロールラミネーションなどを種々
選択して用いることができる。すなわち、光起電力素子
１０１、封止材樹脂シート、ガラス繊維不織布１０６、
表面保護フィルム１０３、裏面被覆フィルム１０５を例
えば表面保護フィルム１０３／表面封止材樹脂シート／
ガラス繊維不織布１０６／光起電力素子１０１／裏面封
止材樹脂シート／裏面被覆フィルム１０５という順に重
ねて太陽電池モジュール積層体としこれを加熱圧着すれ
ば太陽電池モジュールとすることができる。
【００６９】本発明の太陽電池モジュールは、最高使用
温度が７０℃以上であることが好ましく、このことによ
り本発明が意図する表面封止材樹脂層の黄変抑制効果を
最大限享受できる。
【００７０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
るが、本発明は以下の実施例に何等限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々変更することができる。
【００７１】モジュールの長期信頼性を確認するために
以下のような促進劣化試験を行った。
【００７２】（１）耐光性 超エネルギー照射試験機（スガ試験機社製）に太陽電池
モジュールを投入し、メタルハライドランプによる５時
間の紫外線の照射（照射強度：３００ｎｍ−４００ｎｍ
において１００ｍＷ／ｃｍ2、雰囲気：ブラックパネル
温度７０度／湿度７０％ＲＨ）と、１時間の結露（温度
３０度／湿度９６％ＲＨ）を繰り返すデューサイクル試
験を行い、２０００時間後の外観上の変化を観察した。
観察結果は、変化のないものは○とし、変化のあったも
のはその状況を簡単にコメントした。
【００７３】（２）耐候性 サンシャインウエザオメーター（スガ試験機社製）に太
陽電池モジュールを投入し、キセノンランプによる光照
射（照射強度：３ＳＵＮ、雰囲気：ブラックパネル温度
８３度／湿度５０％ＲＨ）をしながら２時間おきに８分
間の降雨を繰り返す促進耐候性試験を行い、５０００時
間後の外観上の変化を観察した。観察結果は、変化のな
いものは○とし、変化のあったものはその状況を簡単に
コメントした。
【００７４】（３）耐湿性 環境試験機に太陽電池モジュールを投入し、温度８５度
／湿度８５％ＲＨの環境下に１０００時間放置し、外観
上の変化を観察した。観察結果は、変化のないものは○
とし、変化のあったものはその状況を簡単にコメントし
た。
【００７５】（実施例１） 〔光起電力素子〕図２に示した構成のアモルファスシリ
コン（ａ−Ｓｉ）光起電力素子を以下の手順で作製し
た。
【００７６】洗浄したステンレスの導電性基体２０１上
に、スパッタ法で裏面反射層２０２としてＡｌ層（膜厚
５０００オングストローム）とＺｎＯ層（膜厚５０００
オングストローム）を順次形成する。
【００７７】ついで、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ
4とＰＨ3とＨ2の混合ガスからｎ型ａ−Ｓｉ層を、Ｓｉ
Ｈ4とＨ2の混合ガスからｉ型ａ−Ｓｉ層を、ＳｉＨ4と
ＢＦ3とＨ2の混合ガスからｐ型微結晶μｃ−Ｓｉ層を形
成し、ｎ層膜厚１５０オングストローム／ｉ層膜厚４０
００オングストローム／ｐ層膜厚１００オングストロー
ム／ｎ層膜厚１００オングストローム／ｉ層膜厚８００
オングストローム／ｐ層膜厚１００オングストロームの
層構成のタンデム型ａ−Ｓｉ半導体光活性層２０３を形
成した。
【００７８】次に、透明導電層２０４として、Ｉｎ2Ｏ3
薄膜（膜厚７００オングストローム）を、Ｏ2雰囲気下
でＩｎを抵抗加熱法で蒸着する事によって形成した。
【００７９】さらに、集電電極２０５としてのグリッド
電極を銀ペーストのスクリーン印刷により形成し、最後
にマイナス側の出力端子２０６ｂとして銅タブを導電性
基体２０１にステンレス半田２０８を用いて取り付け、
プラス側の出力端子２０６ａとしては錫箔のテープを導
電性接着剤２０７にて集電電極２０５に取り付け、光起
電力素子を得た。なお、プラス側の出力端子２０６ａは
絶縁体を介して裏面にまわし、後述する裏面被覆材の穴
から出力を取り出せるようにした。かくして複数個の光
起電力素子を得た。
【００８０】〔モジュール化〕図３に示すように、得ら
れた光起電力素子を被覆して太陽電池モジュールを作製
した。
【００８１】透明硬質有機樹脂薄膜層３０４は、有機溶
剤にアクリル樹脂、無機ポリマーとεカプロラクタムで
ブロックされたヘキサメチレンジイソシアネートを均一
に溶解ないしは分散させた塗料（昭和テクノコート製、
商品名ファインハードＮ３６−２１Ｆ、樹脂固形分３０
％）１００重量部にシランカップリング剤としてγ−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウ
コーニング・シリコーン社製、商品名ＳＨ６０４０）
２．８重量部添加したものをエアレススプレーにより光
起電力素子３０１受光面に塗布し２００℃で１０分間加
熱することにより溶剤を蒸発させ樹脂を架橋することに
より形成した。
【００８２】光起電力素子３０１、ガラス繊維不織布３
０９（本州製紙社製、商品名グラスパー、坪量８０ｇ／
ｍ2）、封止材樹脂層３０２としてのＥＶＡシート（ス
プリングボーンラボラトリーズ社製、商品名フォトキャ
ップ、厚さ４６０μｍ）、表面保護フィルム３０３とし
ての片面をコロナ放電処理した無延伸のＥＴＦＥフィル
ム（デュポン社製、商品名テフゼルフィルム、厚さ５０
μｍ）、裏面被覆フィルム３０５としてのナイロンフィ
ルム（デュポン社製、商品名ダーテック、厚さ６３．５
μｍ）、補強板３０６としてのガルバリウム鋼板（大同
鋼板製、商品名タイマカラーＧＬ、厚さ０．２７ｍｍ）
をＥＴＦＥ／ＥＶＡ／ガラス繊維不織布／素子／ＥＶＡ
／ナイロン／ＥＶＡ／鋼板という順に重ねて太陽電池モ
ジュール積層体３１０とした。
【００８３】次に、表面保護フィルム３０３の外側に、
離型用テフロンフィルム（デュポン社製、商品名テフロ
ンＰＦＡフィルム、厚さ５０μｍ）を介してステンレス
メッシュ（４０×４０メッシュ、線径０．１５ｍｍ）を
配し、積層体を真空ラミネート装置を用いて加圧脱気し
ながら１５０℃で３０分加熱圧着することにより太陽電
池モジュールを得た。この太陽電池モジュールの表面被
覆材中の表面封止材樹脂１００重量部に対するガラス繊
維不織布の割合は８．７重量部であった。一方、表面被
覆材表面にはメッシュにより最大３０μｍの高低差の凹
凸が形成された。
【００８４】なお、封止材樹脂層３０２として用いたＥ
ＶＡシートは、太陽電池の封止材として広く用いられて
いるものであり、ＥＶＡ樹脂（酢酸ビニル含有率３３
％）１００重量部に対して架橋剤として有機過酸化物を
１．５重量部、紫外線吸収剤０．３重量部、光安定化剤
０．１重量部、熱酸化防止剤０．２重量部、シランカッ
プリング剤０．２５重量部を配合したものである。また
ガラス繊維不織布３０９のバインダー樹脂はアクリル樹
脂である。
【００８５】出力端子３０７ａは、あらかじめ光起電力
素子３０１裏面にまわしておき、ラミネート後、補強板
３０６に予め開けておいた端子取り出し口３０８ａ，３
０８ｂから出力が取り出せるようにした。
【００８６】なお、ここで用いた表面保護フィルム３０
１の酸素透過度と透湿度を測定したところ酸素透過度は
２５℃／９０％ＲＨにおいて１５ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ
・ａｔｍ、透湿度は４０℃／９０％ＲＨにおいて１１．
５ｇ／ｍ2・２４ｈｒであった。
【００８７】評価結果を表１に示す。表１から明らかな
ように本実施例で得られた太陽電池モジュールはいずれ
の促進劣化試験においても良好な結果を示した。
【００８８】（比較例１−１）実施例１においてＥＴＦ
ＥフィルムにかえてＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオ
ロエチレン−三フッ化塩化エチレン樹脂）フィルム（ダ
イキン工業社製、商品名ネオフロンＣＴＦＥ、厚さ５０
μｍ）を表面保護フィルム３０３として用いた。ＰＣＴ
ＦＥフィルムはフッ素樹脂フィルムの中でもガス透過度
が小さい樹脂として知られており、ここで用いたＰＣＴ
ＦＥフィルムの酸素透過度と透湿度を測定したところ酸
素透過度は２５℃／９０％ＲＨにおいて０．５ｃｃ／ｍ
2・２４ｈｒ・ａｔｍ、透湿度は４０℃／９０％ＲＨに
おいて０．３ｇ／ｍ2・２４ｈｒであった。
【００８９】評価結果を表１に示す。表１に示すように
耐光性・耐候性試験において表面封止材樹脂層の黄変が
顕在化し、それに伴う入射光量の減少により太陽電池モ
ジュールの出力が低下した。
【００９０】（比較例１−２）実施例１においてＥＴＦ
Ｅフィルムにかえて太陽電池用の白板強化ガラス（ＡＦ
Ｇ社製、商品名Ｓｏｌａｔｅｘ、厚さ３．２ｍｍ）を表
面保護材として用いた。また裏面には鋼板の代わりにア
ルミラミネートテドラーフィルム（東海アルミ箔社製）
を用いてガラス／ＥＶＡ／ガラス繊維不織布／素子／Ｅ
ＶＡ／アルミラミネートテドラーフィルムという順に重
ねて太陽電池モジュール積層体とした。次にこの積層体
を真空ラミネート装置内にガラスを下にして置き、加圧
脱気しながら１５０℃で３０分加熱圧着することにより
太陽電池モジュールを得た。
【００９１】ガラスは言うまでもなく、酸素透過度・透
湿度ともにゼロであり、表面封止材樹脂層への酸素の供
給あるいは表面封止材樹脂層からの残留有機過酸化物の
揮発はないと考えられる。
【００９２】評価結果を表１に示す。表１に示すように
耐光性・耐候性試験において表面封止材樹脂層の黄変が
顕在化し、それに伴う入射光量の減少により太陽電池モ
ジュールの出力が低下した。その程度は比較例１−１よ
りもひどいものであった。
【００９３】（実施例２）実施例１においてガラス繊維
不織布３０９としてバインダー樹脂がポリビニルアルコ
ールのもの（Ｃｒａｎｅ ａｎｄ Ｃｏ．社製、商品名
Ｃｒａｎｅｇｌａｓｓ、坪量８０ｇ／ｍ2）を用いた以
外は同様にして太陽電池モジュールを作製した。
【００９４】評価結果を表１に示す。表１に示すように
いずれの試験でも外観上の変化はなく、良好な結果を示
した。
【００９５】（比較例２）比較例１−２においてガラス
繊維不織布３０９としてバインダー樹脂がポリビニルア
ルコールのもの（Ｃｒａｎｅ ａｎｄ Ｃｏ．社製、商
品名Ｃｒａｎｅｇｌａｓｓ、坪量８０ｇ／ｍ2）を用い
た以外は同様にして太陽電池モジュールを作製した。
【００９６】評価結果を表１に示す。表１に示すように
表面封止材樹脂層の著しい黄変が顕在化した。ポリビニ
ルアルコール樹脂の熱酸化の影響が大きいものと考えら
れる。
【００９７】（実施例３）実施例１において封止材樹脂
層３０２としてＥＥＡ樹脂（エチルアクリレート含有率
２５％）をシート状に成型したものを用いた。なおこれ
には架橋剤である有機過酸化物を１．５重量部、紫外線
吸収剤０．３重量部、光安定化剤０．１重量部、熱酸化
防止剤０．２重量部、シランカップリング剤０．２５重
量部、架橋助剤であるトリアリルイソシアヌレート３．
０重量部を配合した。それ以外は同様にして太陽電池モ
ジュールを作製した。
【００９８】評価結果を表１に示す。いずれも外観上の
変化はなく実施例１と同じく良好な結果であった。
【００９９】（比較例３）比較例１−２において封止材
樹脂層３０２としてＥＥＡ樹脂（エチルアクリレート含
有率２５％）をシート状に成型したものを用いた。それ
以外は同様にして太陽電池モジュールを作製した。
【０１００】評価結果を表１に示す。ＥＶＡ樹脂を表面
封止材樹脂層として用いた場合よりも軽微ではあるが表
面封止材樹脂層の黄変が認められた。
【０１０１】（比較例４）実施例１においてＥＴＦＥフ
ィルムの厚みを１２μｍとした。それ以外は同様にして
太陽電池モジュールを作製した。
【０１０２】なお、ここで用いた表面保護フィルムであ
るＥＴＦＥフィルムの酸素透過度と透湿度を測定したと
ころ酸素透過度は２５℃／９０％ＲＨにおいて６０ｃｃ
／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ、透湿度は４０℃／９０％Ｒ
Ｈにおいて４３ｇ／ｍ2・２４ｈｒであった。
【０１０３】このモジュールについて実施例１と同様な
促進劣化試験を実施したところ、表１に示すように耐湿
試験において表面フィルムの封止材樹脂からの剥離が顕
在化した。
【０１０４】
【表１】
【０１０５】
【発明の効果】本発明によれば、光起電力素子の光入射
側表面が、透明な表面封止材樹脂層とそれに接してその
光入射側の最表面に位置する透明な表面保護フィルムの
少なくとも２層以上を含む表面被覆材により被覆されて
いる太陽電池モジュールにおいて、前記表面保護フィル
ムの酸素透過度が２５℃／９０％ＲＨにおいて１ｃｃ／
ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以上５０ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ・
ａｔｍ以下であるので、長期間の屋外暴露や促進耐候性
試験において表面被覆材の黄変が抑制される。従って、
表面被覆材の黄変による光量損失で性能が低下すること
のない、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供するこ
とができる。
【０１０６】また、表面保護フィルムの透湿度が４０℃
／９０ＲＨにおいて２０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下である
ことにより、表面被覆材からの湿度の侵入が抑制され、
光起電力素子の湿度による性能低下が抑えられる。さら
に、表面封止材樹脂層の水分による劣化の加速が抑制さ
れ、表面封止材樹脂層の耐候性が向上する。
【０１０７】また、表面保護フィルムがフッ化物重合体
よりなることにより、耐候性に優れた被覆となる。すな
わち、フッ化物重合体の有する耐候性が期待できる。ま
た、モジュール表面の撥水性が向上し、長期屋外暴露の
際の太陽電池モジュール表面の汚染を抑えることがで
き、変換効率の低下を少なくできる。更に、フッ化物重
合体が四フッ化エチレン−エチレン共重合体樹脂である
ことによって、四フッ化エチレン−エチレン共重合体樹
脂が有する透明性・機械的強度を付与できる。
【０１０８】また、封止材樹脂層が架橋された樹脂より
なることにより耐熱性の向上が図れ、特に有機過酸化物
で架橋されたエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
樹脂よりなることによって、従来から最も一般的な封止
材樹脂であるＥＶＡをそのまま用いることができるの
で、低コストで高耐候性太陽電池モジュールを実現でき
る。
【０１０９】また、封止材樹脂層中にガラス繊維不織布
が含有されていることによって、適正な耐引っ掻き性を
表面被覆材に付与することができる。
【０１１０】また、光起電力素子が導電性基体上に光変
換部材として非単結晶半導体光活性層、特にアモルファ
スシリコン薄膜からなる半導体光活性層、透明導電層が
形成されたものであることにより、可とう性に優れる太
陽電池モジュールとすることができる。すなわち、光起
電力素子自身の可とう性が優れているために、本発明を
実施した表面被覆を施すことによって高耐候性の可とう
性太陽電池モジュールを製作できる。
【０１１１】また、表面封止材樹脂層と光起電力素子と
の間に透明硬質有機樹脂薄膜層が存在し、それを構成す
る樹脂の主成分がアクリル樹脂あるいはアクリルシリコ
ン樹脂のいずれかであることによって、光起電力素子を
湿度による性能低下から保護するとともに、耐引っ掻き
性を表面被覆材に付与できる。
【０１１２】また、モジュールの最高使用温度が７０℃
以上であることによって、本発明が意図する表面封止材
樹脂層の黄変抑制効果を最大限享受できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】太陽電池モジュールの概略断面図の一例であ
る。
【図２】光起電力素子の基本構成を示す概略図の一例で
ある。
【図３】実施例１の太陽電池モジュールの概略図であ
る。
【図４】酸素透過度と黄変回復率との関係を表わしたグ
ラフである。
【符号の説明】
１０１ 光起電力素子 １０２ 表面封止材樹脂層 １０３ 表面保護フィルム １０４ 裏面封止材樹脂層 １０５ 裏面被覆フィルム １０６ ガラス繊維不織布 ２０１ 導電性基体 ２０２ 裏面反射層 ２０３ 半導体光活性層 ２０４ 透明導電層 ２０５ 集電電極 ２０６ 出力端子 ２０７ 導電性接着剤 ２０８ 半田 ３０１ 光起電力素子 ３０２ 封止材樹脂層 ３０３ 表面保護フィルム ３０４ 透明硬質有機樹脂薄膜層 ３０５ 裏面被覆フィルム ３０６ 補強板 ３０７ 出力端子 ３０８ 端子取り出し口 ３０９ ガラス繊維不織布 ３１０ 太陽電池モジュール積層体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩塚 秀則 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小森 綾子 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光起電力素子の光入射側表面が、透明な
    表面封止材樹脂層とそれに接してその光入射側の最表面
    に位置する透明な表面保護フィルムの少なくとも２層以
    上を含む表面被覆材により被覆されている太陽電池モジ
    ュールにおいて、前記表面保護フィルムの酸素透過度が
    ２５℃／９０％ＲＨにおいて１ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ・
    ａｔｍ以上５０ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ以下であ
    ることを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 【請求項２】 表面保護フィルムの酸素透過度が２５℃
    ／９０％ＲＨにおいて１０ｃｃ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔ
    ｍ以上５０ｃｃ／ｍ2・ａｔｍ以下であることを特徴と
    する請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 【請求項３】 表面保護フィルムの透湿度が４０℃／９
    ０％ＲＨにおいて２０ｇ／ｍ2・２４ｈｒ以下であるこ
    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。
  4. 【請求項４】 表面保護フィルムがフッ化物重合体より
    なることを特徴とする請求項１〜３に記載の太陽電池モ
    ジュール。
  5. 【請求項５】 フッ化物重合体が四フッ化エチレン−エ
    チレン共重合体樹脂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。
  6. 【請求項６】 表面封止材樹脂層が架橋された樹脂より
    なることを特徴とする請求項１〜５に記載の太陽電池モ
    ジュール。
  7. 【請求項７】 架橋された樹脂が、有機過酸化物で架橋
    されたエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂で
    あることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュ
    ール。
  8. 【請求項８】 表面封止材樹脂層中にガラス繊維不織布
    が含有されていることを特徴とする請求項１〜７に記載
    の太陽電池モジュール。
  9. 【請求項９】 光起電力素子が導電性基体上に光変換部
    材として非単結晶半導体活性層、透明導電層が形成され
    たものであることを特徴とする請求項１〜７に記載の太
    陽電池モジュール。
  10. 【請求項１０】 非単結晶半導体活性層が、アモルファ
    スシリコン薄膜からなることを特徴とする請求項９に記
    載の太陽電池モジュール。
  11. 【請求項１１】 表面封止材樹脂層と光起電力素子との
    間に透明硬質有機樹脂薄膜層が存在し、それを構成する
    樹脂の主成分がアクリル樹脂あるいはアクリルシリコン
    樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１〜１０
    に記載の太陽電池モジュール。
  12. 【請求項１２】 モジュールの最高使用温度が７０℃以
    上であることを特徴とする請求項１〜１１に記載の太陽
    電池モジュール。
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