WO2012117559A1 - 太陽電池モジュ－ル用裏面側保護シ－トおよび太陽電池モジュ－ル - Google Patents

太陽電池モジュ－ル用裏面側保護シ－トおよび太陽電池モジュ－ル Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a back side protection sheet for a solar cell module and a solar cell module.
  • a solar cell module includes a packing layer for fixing a solar cell array with a filler (sealing material), and a surface protection sheet for a solar cell module (hereinafter referred to as a surface side) laminated on the sunlight incident side of the packing layer. And a back surface protection sheet for a solar cell module (hereinafter referred to as a back surface protection sheet) laminated on the surface opposite to the sunlight incident side of the filling layer.
  • the back surface side protective sheet is a resin made of a metal foil such as iron or aluminum, or a resin such as polyethylene terephthalate (PET) in order to improve barrier properties against water or gas and weather resistance.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a back surface side protection sheet in which resin films are laminated on both surfaces of a metal foil is used (for example, see Patent Document 1).
  • the solar cell module since the solar cell module is installed outdoors for a long period of 10 years or more in actual use, it is subjected to temperature cycle stress.
  • a metal foil such as iron or aluminum is used for the back side protection sheet
  • the expansion and contraction force of the metal foil due to the temperature cycle is larger than that of the front side protection sheet generally using glass or the like.
  • the temperature cycle stress on the sealed solar cell array increases.
  • the present invention has been made in view of the above, and is provided with a solar cell module back surface protection sheet that is excellent in weather resistance and barrier properties and can suppress temperature cycle stress, and the solar cell module.
  • An object of the present invention is to obtain a highly reliable solar cell module using the
  • the back side protective sheet for solar cell module is provided with a sealing material between the front side protective sheet and the back side protective sheet having translucency.
  • a back side protection sheet for a solar cell module used for a solar cell module formed by sealing a solar cell, and has a smaller linear expansion coefficient than the front side protection sheet and extends in the surface direction of the sealing material. It is characterized by comprising an arranged metal foil.
  • a solar cell module back surface protection sheet that is excellent in weather resistance and barrier properties in a solar cell module and can suppress temperature cycle stress.
  • FIG. 1-1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the solar cell module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1-2 is a main part sectional view schematically showing the configuration of the solar cell array according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1-3 is a principal part top view which shows typically the state which looked at the solar cell array concerning Embodiment 1 of this invention from the light-receiving surface side.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating the state of the solar cell module when the temperature is lowered.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically explaining the state of the solar cell module when the temperature rises.
  • FIG. 1-1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the solar cell module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1-2 is a main part sectional view schematically showing the configuration of the solar cell array according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the solar cell module according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is sectional drawing which shows typically schematic structure of the roof material type solar cell module concerning Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 1-1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the solar cell module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the solar cell module 1 according to the first embodiment includes a solar cell array 10 (hereinafter referred to as array 10) in which a plurality of solar cells 100 (hereinafter referred to as cells 100) are electrically connected. Called).
  • FIG. 1-2 is a main part sectional view schematically showing a configuration of the array 10 according to the first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1-3 is a plan view of a principal part schematically showing a state in which the array 10 according to the first embodiment of the present invention is viewed from the light receiving surface side.
  • the module 1 includes a solar cell module surface side protective sheet 2 (hereinafter referred to as a surface side protective sheet 2), which is a solar cell module surface side protective member disposed on the surface side (light incident side) of the module 1.
  • the back side protection sheet 4 for the solar cell module which is a back side protection member for the solar cell module disposed on the back side (opposite to the light incident side) of the module 1 (hereinafter referred to as back side protection sheet). (Referred to as 4) is sandwiched between the fillers (sealing materials) 3.
  • An array 10 is sealed in the filler (sealing material) 3.
  • An aluminum frame member 6 is attached to the side surface of the module 1 via a sealing material (not shown).
  • the surface side protection sheet 2 protects the array 10 sealed with the filler (sealing material) 3.
  • the surface-side protective sheet 2 is made of a light-transmitting material, and for example, glass or a resin plate is used. In this embodiment, the case where glass is used will be described.
  • the surface side protective sheet 2 is fixed to the outer surface of the filler 3 located on the light receiving surface side of the module 1.
  • a light-transmitting resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is used as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) is used.
  • the back surface side protection sheet 4 protects the array 10 sealed with the filler (sealing material) 3.
  • a metal foil layer 4a and a resin film layer 4b are laminated in this order from the filler (sealing material) 3 side.
  • the back surface side protection sheet 4 is fixed to the outer surface of the filler 3 located on the installation surface side of the module 1.
  • the metal foil layer 4a is arranged to extend in the surface direction of the filler (sealing material) 3 in order to enhance the barrier property and weather resistance against moisture and gas.
  • the surface side protective sheet 2 is made of a material having a lower linear expansion coefficient than the material used for 2.
  • the metal foil layer 4a is made of, for example, an invar (63.5Fe-36.5Ni) metal foil (hereinafter referred to as an invar foil).
  • Use metal foil of super invar (63Fe-32Ni-5Co) hereinafter referred to as super invar foil
  • metal foil of stainless invar (Fe-54Co-9.5Cr) hereinafter referred to as stainless invar foil
  • the linear expansion coefficient of the white sheet glass having a small Fe component generally used for the surface side protective sheet 2 is 9 [ ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.]
  • the linear expansion coefficient of the invar foil is 1.2 [ ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.]
  • the coefficient of linear expansion of Super Invar foil is 0.5 [ ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.]
  • the coefficient of linear expansion of Stainless Invar foil is 0.1 [ ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.].
  • the resin film layer 4b is made of a resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl fluoride (Po1y Vinyl Fluoride: PVF).
  • the back surface side protective sheet 4 is formed by laminating a metal foil layer 4a and a resin film layer 4b.
  • a method of laminating the metal foil layer 4a and the resin film layer 4b a known method may be used.
  • a dry laminating method using an adhesive is a method of bonding a plurality of films using an adhesive.
  • the co-extrusion method is a technique in which a plurality of materials are extruded and overlapped at a time in the melt extrusion molding method.
  • Examples of the adhesive used in the dry laminating method include a two-component curable urethane adhesive, a polyether urethane adhesive, a polyester adhesive, a polyester polyol adhesive, and a polyester polyurethane polyol adhesive.
  • the array 10 is packaged with a plurality of cells 100 separated by a predetermined distance in the in-plane direction of the filler (sealing material) 3. Adjacent cells 100 are electrically connected by an inter-element connection line 101. For example, a conductive wire is used as the inter-element connection line 101.
  • FIGS. 1-2 and 1-3 show the module 10 packaged with two cells 100, but the number of cells 100 is not limited to this, and a large number of cells 100 are not limited thereto. It can comprise.
  • a known solar cell such as a crystal system can be used.
  • crystalline solar cells include, but are not limited to, single crystal silicon solar cells and polycrystalline silicon solar cells.
  • a method for manufacturing the module 1 will be described.
  • a plurality of cells 100 are manufactured by a known method.
  • the array 10 is produced using the cells 100.
  • the array 10 is produced by arranging a plurality of cells 100 at a predetermined distance and electrically connecting adjacent cells 100 with inter-element connection lines 101.
  • the surface side protective sheet 2 made of glass, the filler 3 made of EVA resin or the like, the array 10, the filler 3, and the back side protective sheet 4 are stacked in this order, Heat press in vacuum. As a result, the surface side protection sheet 2 to the back side protection sheet 4 are integrated by the filler 3 to complete the module 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating the state of the module 1 when the temperature decreases.
  • the surface side protection sheet 2 contracts due to the temperature decrease.
  • a stress F1 in a shrinking direction acts on the filler (sealing material) 3, and the filler (sealing material) 3 shrinks.
  • the invar foil which is the metal foil layer 4a of the back surface side protective sheet 4
  • the glass which is the front surface side protective sheet 2
  • the shrinkage due to the temperature drop is smaller than that of the glass.
  • the filler (sealing material) 3 in contact with the invar foil is subjected to a stress F2 in the direction in which the filler (sealing material) 3 expands. ) 3 contraction is suppressed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating the state of the module 1 when the temperature rises.
  • the filler (sealing material) 3 has a stress F3 in the expanding direction as the surface side protective sheet 2 expands due to the temperature rise. Inflate.
  • the Invar foil which is the metal foil layer 4a of the back surface side protective sheet 4
  • the glass which is the front surface side protective sheet 2
  • the filler (sealing material) 3 in contact with the invar foil is subjected to a stress F4 in a direction in which the filler (sealing material) 3 contracts to suppress the expansion of the sealing material.
  • the temperature cycle stress on the array 10 sealed in the filler (sealing material) 3 is suppressed to be small, and the elements in the array 10 are caused by the temperature cycle stress.
  • the disconnection of the connection line 101 and the occurrence of cracks in the cell 100 are suppressed.
  • the module 1 has a long service life.
  • the back surface side protection sheet 4 includes the metal foil layer 4a made of a material having a lower linear expansion coefficient than the material used for the front surface side protection sheet 2.
  • the metal foil layer 4a made of a material having a lower linear expansion coefficient than the material used for the front surface side protection sheet 2.
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the solar cell module according to the second embodiment.
  • the solar cell module according to the second embodiment is different from the module 1 according to the first embodiment described above in that the back surface side protection sheet includes three layers. That is, the solar cell module 20 according to the second embodiment (hereinafter referred to as the module 20) is a surface-side protection sheet that is a surface-side protection member for a solar cell module disposed on the surface side (light incident side) of the module 20.
  • the sheet 2 and the back side protection sheet 5 for the solar cell module (hereinafter referred to as the back side protection sheet 5) disposed on the back side of the module 1 (the side opposite to the light incident side);
  • the filler (sealing material) 3 and the array 10 are sandwiched.
  • symbol is abbreviate
  • the back surface side protection sheet 5 protects the array 10 sealed with the filler (sealing material) 3.
  • a first resin film layer 5a, a metal foil layer 5b, and a second resin film layer 5c are laminated in this order from the filler (sealing material) 3 side.
  • the first resin film layer 5a is made of a resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl fluoride (PVF).
  • the metal foil layer 5b is used to increase the barrier property and weather resistance against moisture and gas, and in this embodiment, is made of a material having a lower linear expansion coefficient than the material used for the surface side protective sheet 2.
  • the metal foil layer 5b is made of, for example, invar (63.5Fe-36.5Ni) metal foil, super invar (63Fe-32Ni— 5Co) metal foil, stainless steel invar (Fe-54Co-9.5Cr) metal foil, or the like can be used.
  • the second resin film layer 5c is made of a resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl fluoride (PVF).
  • the filler (sealing material) 3 is provided by including the metal foil layer 5b. Temperature cycle stress on the array 10 sealed inside is suppressed to a small level, and disconnection of the inter-element connection lines 101 in the array 10 and generation of cracks in the cell 100 are suppressed due to the temperature cycle stress. As a result, the module 20 has a long service life.
  • the back surface side protection sheet 4 includes the metal foil layer 5b made of a material having a lower linear expansion coefficient than the material used for the front surface side protection sheet 2.
  • the metal foil layer 5b made of a material having a lower linear expansion coefficient than the material used for the front surface side protection sheet 2.
  • FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of the roofing solar cell module according to the third embodiment.
  • a solar cell module 30 (hereinafter referred to as a module 30) according to the third embodiment is a roof material integrated solar cell module in which a solar cell module and a roof material body are integrated. That is, the module 30 has a configuration in which the module 1 and the roof material body 31 are fixed by an adhesive or the like. Therefore, since the module 30 includes the module 1 to which the present invention is applied, as in the case of the first embodiment, a solar cell module having excellent weather resistance and barrier properties and excellent reliability is realized.
  • the solar cell module of the roof material type or the roof material integrated type has little cooling effect due to ventilation, and the temperature of the solar cell module itself becomes high, so that the temperature cycle stress is large. For this reason, a temperature cycle stress is large compared with a roof-standing type or a flat roof type solar cell module, and high temperature cycle suppression performance is required. Therefore, in the solar cell module 30 according to the third embodiment, temperature cycle suppression by providing the metal foil layer 4a is particularly effective.
  • the back surface protection sheet for a solar cell module according to the present invention is useful for realizing weather resistance, barrier properties, and suppression of temperature cycle stress in the solar cell module.

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Abstract

　透光性を有する表面側保護シートと裏面側保護シートとの間に封止材により太陽電池を封止してなる太陽電池モジュールに用いられる太陽電池モジュール用裏面側保護シート４であって、前記表面側保護シート２よりも線膨張係数が小さく前記封止材３の面方向に延在して配置された金属箔４ａを備えることにより、太陽電池モジュール１における耐候性、バリア性に優れ、温度サイクルストレスを抑制することが可能な太陽電池モジュール用裏面側保護シ－ト４を実現する。

Description

太陽電池モジュ－ル用裏面側保護シ－トおよび太陽電池モジュ－ル
　本発明は、太陽電池モジュ－ル用裏面側保護シ－トおよび太陽電池モジュ－ルに関する。
　太陽電池モジュールは、充填材（封止材）により太陽電池アレイを固定する充填層と、該充填層の太陽光入射側に積層される太陽電池モジュール用表面側保護シ－ト（以下、表面側保護シ－トと呼ぶ）と、該充填層の太陽光入射側と反対面側に積層される太陽電池モジュール用裏面側保護シ－ト（以下、裏面側保護シ－トと呼ぶ）とを備えている。ここで、裏面側保護シ－トは、水分やガスに対するバリア性や耐候性を高める為に、鉄やアルミニウムなどの金属箔や、ポリエチレンテレフタレート（Polyethylene　Terephthalate：ＰＥＴ)等の樹脂で構成された樹脂シートを積層したものが使用される。
　たとえば、屋根材と一体化された屋根材型太陽電池モジュールでは、金属箔の両面に樹脂フィルムを積層した裏面側保護シ－トが用いられている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００２－１８８２４７号公報
　しかしながら、太陽電池モジュールは、実使用において１０年以上の長期間にわたって屋外に設置される為、温度サイクルストレスを受ける。そして、裏面側保護シ－トに鉄やアルミニウムなどの金属箔を用いた場合は、温度サイクルによる金属箔の膨張収縮力が、一般的にガラス等が用いられる表面側保護シ－トよりも大きく、封止された太陽電池アレイに対する温度サイクルストレスが大きくなる。
　このため、太陽電池モジュールの設置環境や太陽電池モジュールを構成する材料の種類によっては、温度サイクルストレスに起因して、内部配線の断線や、封止された太陽電池セルにおいてクラックが発生する、という問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、太陽電池モジュールにおける耐候性、バリア性に優れ、温度サイクルストレスを抑制することが可能な太陽電池モジュール用裏面側保護シ－ト、およびこれを使用した信頼性に優れる太陽電池モジュールを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる太陽電池モジュール用裏面側保護シートは、透光性を有する表面側保護シートと裏面側保護シートとの間に封止材により太陽電池を封止してなる太陽電池モジュールに用いられる太陽電池モジュール用裏面側保護シートであって、前記表面側保護シートよりも線膨張係数が小さく前記封止材の面方向に延在して配置された金属箔を備えること、を特徴とする。
　本発明によれば、太陽電池モジュールにおける耐候性、バリア性に優れ、温度サイクルストレスを抑制することが可能な太陽電池モジュール用裏面側保護シ－トが得られる、という効果を奏する。
図１－１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。 図１－２は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池アレイの構成を模式的に示す要部断面図である。 図１－３は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池アレイを受光面側から見た状態を模式的に示す要部平面図である。 図２は、温度が低下する場合の太陽電池モジュールの状態を模式的に説明する断面図である。 図３は、温度が上昇する場合の太陽電池モジュールの状態を模式的に説明する断面図である。 図４は、本発明の実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。 図５は、本発明の実施の形態３にかかる屋根材型太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。
　以下に、本発明にかかる太陽電池モジュ－ル用裏面側保護シ－トおよび太陽電池モジュ－ルの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
実施の形態１．
　図１－１は、本発明の実施の形態１にかかる太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。実施の形態１にかかる太陽電池モジュール１（以下、モジュール１と呼ぶ）は、複数の太陽電池セル１００（以下、セル１００と呼ぶ）が電気的に接続された太陽電池アレイ１０（以下、アレイ１０と呼ぶ）を有する。図１－２は、本発明の実施の形態１にかかるアレイ１０の構成を模式的に示す要部断面図である。図１－３は、本発明の実施の形態１にかかるアレイ１０を受光面側から見た状態を模式的に示す要部平面図である。
　まず、図１－１を参照してモジュール１の構成を説明する。モジュール１は、モジュール１の表面側（光入射側）に配置された太陽電池モジュール用表面側保護部材である太陽電池モジュール用表面側保護シ－ト２（以下、表面側保護シ－ト２と呼ぶ）とモジュール１の裏面側（光入射側と反対側）に配置された太陽電池モジュール用裏面側保護部材である太陽電池モジュール用裏面側保護シ－ト４（以下、裏面側保護シ－ト４と呼ぶ）との間に、充填材（封止材）３が狭持されている。そして、充填材（封止材）３の中にはアレイ１０が封止されている。なお、モジュール１の側面には、アルミニウム製枠部材６がシール材（図示せず）を介して取り付けられている。
　表面側保護シ－ト２は、充填材（封止材）３に封止されたアレイ１０を保護する。表面側保護シ－ト２は、透光性を有する材料からなり、例えばガラスや樹脂板などが用いられる。本実施の形態では、ガラスを用いる場合について説明する。表面側保護シ－ト２は、モジュール１の受光面側に位置する充填材３の外表面に固着されている。充填材（封止材）３は、例えばエチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の透光性を有する樹脂が用いられる。
　裏面側保護シ－ト４は、充填材（封止材）３に封止されたアレイ１０を保護する。裏面側保護シ－ト４は、充填材（封止材）３側から金属箔層４ａと樹脂フィルム層４ｂとがこの順で積層されている。裏面側保護シ－ト４は、モジュール１の設置面側に位置する充填材３の外表面に固着されている。
　金属箔層４ａは、水分やガスに対するバリア性や耐候性を高める為に充填材（封止材）３の面方向に延在して配置され、本実施の形態では、表面側保護シ－ト２に用いられる材料よりも線膨張係数が低い材料からなる。表面側保護シ－ト２が、一般的に用いられるガラスからなる場合には、金属箔層４ａには例えば、インバー（６３．５Ｆｅ－３６．５Ｎｉ）の金属箔（以下、インバー箔と呼ぶ）、スーパーインバー（６３Ｆｅ－３２Ｎｉ－５Ｃｏ）の金属箔（以下、スーパーインバー箔と呼ぶ）、ステンレスインバー（Ｆｅ－５４Ｃｏ－９．５Ｃｒ）の金属箔（以下、ステンレスインバー箔と呼ぶ）等を用いることができる。ここで、一般的に表面側保護シ－ト２に用いられるＦｅ成分の少ない白板ガラスの線膨張係数は９［×１０－６／℃］、インバー箔の線膨張係数は１．２［×１０－６／℃］、スーパーインバー箔の線膨張係数は０．５［×１０－６／℃］、ステンレスインバー箔の線膨張係数は０．１［×１０－６／℃］である。本実施の形態では、金属箔層４ａとしてインバー箔を用いる場合について説明する。樹脂フィルム層４ｂは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ)やポリフッ化ビニル（Po1y　Vinyl　Fluoride：ＰＶＦ）などの樹脂からなる。
　裏面側保護シ－ト４は、金属箔層４ａと樹脂フィルム層４ｂとを積層して形成する。金属箔層４ａと樹脂フィルム層４ｂとの積層方法は、公知の方法を用いればよく、たとえば、接着剤を使用したドライラミネート法、共押出し法、押出しコート法、アンカーコート剤を用いた熱ラミネート法などを用いることができる。接着剤を使用したドライラミネート法は、複数のフィルムを接着剤を使用して貼り合わせる手法である。また、共押出法は、融押出成型法において、複数の素材を一度に押し出して重ねる手法である。
　ドライラミネート法に用いる接着剤としては、例えば２液硬化型ウレタン系接着剤、ポリエーテルウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリエステルポリオール系接着剤、ポリエステルポリウレタンポリオール系接着剤などが挙げられる。特に、芳香族イソシアネートまたは脂肪族イソシアネートの少なくとも１種を含むウレタン系接着剤を用いてドライラミネート法により積層することが好ましい。
　つぎに、図１－２および図１－３を参照してアレイ１０の構成について説明する。アレイ１０は、複数のセル１００が、充填材（封止材）３の面内方向において所定の距離だけ離間してパッケージされている。隣接するセル１００同士は、素子間接続線１０１により電気的に接続されている。素子間接続線１０１には、例えば導線が用いられる。なお、図１－２および図１－３においては、２つのセル１００を備えてパッケージされたモジュール１０を示しているが、セル１００の数量はこれに限定されるものではなく、多数のセル１００を備えて構成することができる。
　セル１００としては、例えば結晶系等の公知の太陽電池セルを用いることができる。結晶系太陽電池セルとしては、例えば単結晶シリコン太陽電池セル、多結晶シリコン太陽電池セルなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
　つぎに、モジュール１の製造方法について説明する。まず、公知の方法により複数のセル１００を作製する。つぎに、セル１００を用いてアレイ１０を作製する。アレイ１０は、複数のセル１００を所定の距離を離して配置し、隣接するセル１００同士を素子間接続線１０１により電気的に接続することにより作製する。つぎに、ガラスからなる表面側保護シ－ト２上に、ＥＶＡ樹脂等からなる充填材３、アレイ１０、充填材３、裏面側保護シ－ト４をこの順で重ねた後、これらを例えば真空中で加熱プレスする。これにより、表面側保護シ－ト２から裏面側保護シ－ト４までが充填材３により一体化し、モジュール１が完成する。
　図２は、温度が低下する場合のモジュール１の状態を模式的に説明する断面図である。以上のように構成された実施の形態１にかかるモジュール１では、外部環境の温度低下などによりモジュール１の温度が低下する場合には、温度低下による表面側保護シ－ト２の収縮に伴って充填材（封止材）３には収縮する方向の応力Ｆ１が働き、充填材（封止材）３が収縮する。
　このとき、裏面側保護シ－ト４の金属箔層４ａであるインバー箔は、表面側保護シ－ト２であるガラスよりも線膨張係数が低いため、温度低下による収縮量はガラスよりも小さくなる。そして、この収縮量の差に起因して、インバー箔に接する充填材（封止材）３には充填材（封止材）３を膨張する方向の応力Ｆ２が働き、充填材（封止材）３の収縮を抑制する。
　図３は、温度が上昇する場合のモジュール１の状態を模式的に説明する断面図である。外部環境の温度上昇などによりモジュール１の温度が上昇する場合には、温度上昇による表面側保護シ－ト２の膨張に伴って充填材（封止材）３には膨張する方向の応力Ｆ３が膨張する。
　このとき、裏面側保護シ－ト４の金属箔層４ａであるインバー箔は、表面側保護シ－ト２であるガラスよりも線膨張係数が低いため、温度上昇による膨張量はガラスよりも小さくなる。そして、この膨張量の差に起因して、インバー箔に接する充填材（封止材）３には充填材（封止材）３を収縮する方向の応力Ｆ４が働き封止材の膨張を抑制する。
　これにより、実施の形態１にかかるモジュール１では、充填材（封止材）３内に封止されたアレイ１０に対する温度サイクルストレスが小さく抑制され、温度サイクルストレスに起因してアレイ１０における素子間接続線１０１の断線やセル１００におけるクラックの発生が抑制される。この結果、モジュール１では、長寿命化が実現されている。
　したがって、実施の形態１にかかるモジュール１によれば、裏面側保護シ－ト４が表面側保護シ－ト２に用いられる材料よりも線膨張係数が低い材料からなる金属箔層４ａを備えることにより、耐候性、バリア性に優れ、信頼性に優れた太陽電池モジュールが実現される。
実施の形態２．
　図４は、実施の形態２にかかる太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。実施の形態２にかかる太陽電池モジュールは、裏面側保護シ－トが３層からなることが上述した実施の形態１にかかるモジュール１と異なる。すなわち、実施の形態２にかかる太陽電池モジュール２０（以下、モジュール２０と呼ぶ）は、モジュール２０の表面側（光入射側）に配置された太陽電池モジュール用表面側保護部材である表面側保護シ－ト２とモジュール１の裏面側（光入射側と反対側）に配置された太陽電池モジュール用裏面側保護シ－ト５（以下、裏面側保護シ－ト５と呼ぶ）との間に、充填材（封止材）３、アレイ１０が狭持されている。なお、実施の形態１にかかるモジュール１と同じ部材については、同じ符号を付すことで詳細な説明は省略する。
　裏面側保護シ－ト５は、充填材（封止材）３に封止されたアレイ１０を保護する。裏面側保護シ－ト５は、充填材（封止材）３側から第１の樹脂フィルム層５ａと金属箔層５ｂと第２の樹脂フィルム層５ｃとがこの順で積層されている。第１の樹脂フィルム層５ａは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ)やポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などの樹脂からなる。
　金属箔層５ｂは、水分やガスに対するバリア性や耐候性を高める為に用いられ、本実施の形態では、表面側保護シ－ト２に用いられる材料よりも線膨張係数が低い材料からなる。表面側保護シ－ト２が、一般的に用いられるガラスからなる場合には、金属箔層５ｂには例えば、インバー（６３．５Ｆｅ－３６．５Ｎｉ）の金属箔、スーパーインバー（６３Ｆｅ－３２Ｎｉ－５Ｃｏ）の金属箔、ステンレスインバー（Ｆｅ－５４Ｃｏ－９．５Ｃｒ）の金属箔等を用いることができる。第２の樹脂フィルム層５ｃは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ)やポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）などの樹脂からなる。
　以上のように構成された実施の形態２にかかるモジュール２０においても、上述した実施の形態１にかかるモジュール１の場合と同様に、金属箔層５ｂを備えることにより充填材（封止材）３内に封止されたアレイ１０に対する温度サイクルストレスが小さく抑制され、温度サイクルストレスに起因してアレイ１０における素子間接続線１０１の断線やセル１００におけるクラックの発生が抑制される。この結果、モジュール２０では、長寿命化が実現されている。
　したがって、実施の形態２にかかるモジュール１によれば、裏面側保護シ－ト４が表面側保護シ－ト２に用いられる材料よりも線膨張係数が低い材料からなる金属箔層５ｂを備えることにより、耐候性、バリア性に優れ、信頼性に優れた太陽電池モジュールが実現される。
実施の形態３．
　図５は、実施の形態３にかかる屋根材型太陽電池モジュールの概略構成を模式的に示す断面図である。実施の形態３にかかる太陽電池モジュール３０（以下、モジュール３０と呼ぶ）は、太陽電池モジュールと屋根材本体とが一体とされた屋根材一体型太陽電池モジュールである。すなわち、モジュール３０は、モジュール１と、屋根材本体３１とが接着剤等により固定された構成を有する。したがって、モジュール３０は、本発明を適用したモジュール１を有するため、実施の形態１の場合と同様に耐候性、バリア性に優れ、信頼性に優れた太陽電池モジュールが実現されている。
　ここで、屋根材型や屋根材一体型の太陽電池モジュールは、通風による冷却効果が少なく、太陽電池モジュール自体の温度が高温になるため、温度サイクルストレスが大きい。この為、温度サイクルストレスは、屋根置き型や陸屋根型太陽電池モジュールと比較して大きく、高い温度サイクル抑制性能が必要となる。したがって、実施の形態３にかかる太陽電池モジュール３０においては、金属箔層４ａを備えることによる温度サイクル抑制が特に有効である。
　以上のように、本発明にかかる太陽電池モジュール用裏面側保護シ－トは、太陽電池モジュールにおける耐候性、バリア性および温度サイクルストレスの抑制の実現に有用である。
　１　太陽電池モジュール（モジュール）
　２　太陽電池モジュール用表面側保護シ－ト（表面側保護シ－ト）
　３　充填材（封止材）
　４　太陽電池モジュール用裏面側保護シ－ト（裏面側保護シ－ト）
　４ａ　金属箔層
　４ｂ　樹脂フィルム層
　５　太陽電池モジュール用裏面側保護シ－ト（裏面側保護シ－ト）
　５ａ　樹脂フィルム層
　５ｂ　金属箔層
　５ｃ　樹脂フィルム層
　６　アルミニウム製枠部材
　１０　太陽電池アレイ（アレイ）
　２０　太陽電池モジュール（モジュール）
　３０　太陽電池モジュール（モジュール）
　３１　屋根材本体
　１００　太陽電池セル（セル）
　１０１　素子間接続線
　Ｆ１　収縮する方向の応力
　Ｆ２　膨張する方向の応力
　Ｆ３　膨張する方向の応力
　Ｆ４　収縮する方向の応力

Claims (11)

  1. 　透光性を有する表面側保護シートと裏面側保護シートとの間に封止材により太陽電池を封止してなる太陽電池モジュールに用いられる太陽電池モジュール用裏面側保護シートであって、
    　前記表面側保護シートよりも線膨張係数が小さく前記封止材の面方向に延在して配置された金属箔を備えること、
    　を特徴とする太陽電池モジュール用裏面側保護シート。
  2. 　前記金属箔と樹脂層とが積層されてなること、
    　を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール用裏面側保護シート。
  3. 　前記表面側保護シートがガラスからなり、前記金属箔がインバー箔であること、
    　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用裏面側保護シート。
  4. 　前記表面側保護シートがガラスからなり、前記金属箔がスーパーインバー箔であること、
    　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用裏面側保護シート。
  5. 　前記表面側保護シートがガラスからなり、前記金属箔がステンレスインバー箔であること、
    　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用裏面側保護シート。
  6. 　透光性を有する表面側保護シートと裏面側保護シートとの間に封止材により太陽電池を封止してなる太陽電池モジュールであって、
    　前記裏面側保護シートが、前記表面側保護シートよりも線膨張係数が小さく前記封止材の面方向に延在して配置された金属箔を備えること、
    　を特徴とする太陽電池モジュール。
  7. 　前記金属箔と樹脂層とが積層されてなること、
    　を特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュール。
  8. 　前記表面側保護シートがガラスからなり、前記金属箔がインバー箔であること、
    　を特徴とする請求項６または７に記載の太陽電池モジュール。
  9. 　前記表面側保護シートがガラスからなり、前記金属箔がスーパーインバー箔であること、
    　を特徴とする請求項６または７に記載の太陽電池モジュール。
  10. 　前記表面側保護シートがガラスからなり、前記金属箔がステンレスインバー箔であること、
    　を特徴とする請求項６または７に記載の太陽電池モジュール。
  11. 　屋根材本体に固定されて一体化されていること、
    　を特徴とする請求項６～１０のいずれか１つに記載の太陽電池モジュール。
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