JP2013118321A - 太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの端部を完全に封止させることができると共に、製造工程を少なくし製造効率を向上させることができる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】バックシート１０がカバーガラス２の周囲より張り出した張り出し部１０ａを有し、張り出し部１０ａとカバーガラス２の端部２ａとの間にできる空間に、カバーガラス２とバックシート１０とが接する部分の隙間からはみ出した封止材３，９によって充填されたはみ出し部１３を有し、はみ出し部１３とバックシート１０の張り出し部１０ａとの界面が外部に露出している部位にコロナ処理を行った後、該部位が充填剤２１によって覆われることを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、太陽電池モジュールおよびその製造方法に関するものである。

太陽光発電に用いられる太陽電池モジュールは通常、屋外に設置されるために耐候性や耐水性等を有していなければならない。特に、太陽電池モジュール内に水が浸入してしまうと太陽電池モジュールの劣化を招き長寿命化を図ることができない。そのため、太陽電池モジュールを製造する場合、太陽電池モジュールの端部を完全に封止する必要がある。
従来、太陽電池モジュールを製造する場合、ラミネート処理工程、切除工程、エッジ処理工程、シーリング材取付け工程およびフレーム取付け工程等、数多くの工程を経て、太陽電池モジュールを製造していた。
ラミネート処理工程とは、太陽電池モジュールの構成部材を重ね合わせて所定の加圧下において所定温度で加熱することで積層体を製造する工程である。
また、切除工程とは、例えば特許文献１および２に開示されているように、ラミネート処理工程により製造された積層体の周囲にはみ出した封止材の余剰部をトリミング装置等によって切除する工程である。ラミネート処理工程では所定の加圧下において所定温度で加熱されることから、封止材の一部が積層体の周囲からはみ出し、余剰部が形成されるため、切除工程においてこの余剰部を切除する。

また、エッジ処理工程とは、例えば特許文献３に開示されているように、積層体の端部をシリコーンゴム等で被覆する工程である。上述した切除工程により余剰部が切除された積層体の端部は、切除する際に封止性が破壊されている虞がある。したがって、エッジ処理工程により積層体の端部を被覆することで、積層体を封止する。

また、シーリング材取付け工程とは、例えば特許文献４に開示されているように、積層体の端部にスペーサやシーリング材を取り付ける工程である。上述したエッジ処理工程により封止された積層体の端部にスペーサやシーリング材を嵌め込むことで、断熱性や防水性を向上させる。
また、フレーム取付け工程とは、例えば特許文献４に開示されているように、太陽電池モジュールを支持するためのフレームを取り付ける工程である。上述したシーリング材取付け工程により取り付けられたスペーサやシーリング材の外側にアルミニウム製フレームを取り付けることで太陽電池モジュール全体の剛性を向上させる。

特開２００１−１３５８４０号公報 特開２００１−３２００６９号公報 特開２００１−８５７２６号公報 特開平１１−１０３０８６号公報

上述したような従来の太陽電池モジュールの製造方法によれば、エッジ処理工程、シーリング材取付け工程およびフレーム取付け工程によって、太陽電池モジュールの端部をある程度、封止することができる。しかしながら、積層体の周囲からはみ出した封止材の余剰部を切除すると、切除する際に封止材が破壊される場合があり、封止材が破壊された部分から水分が浸入すると封止材が加水分解を起こし、その結果太陽電池モジュールの劣化を招き太陽電池モジュールの寿命が短くなってしまうという問題があった。これは、たとえ端部をエッジ処理や端部にスペーサやシーリング材を取り付けた場合においても、処理が不十分であったりシーリング材等の劣化が進行することで、完全に水の浸入を防ぐことはできず、太陽電池モジュールの長寿命化の阻害要因となっていた。

特に、エッジ処理工程により積層体の端部をシリコーンゴム等で被覆する場合には、カバーガラスに含まれ、表面に露出しているヒドロキシル基（−ＯＨ）とシリコーンゴムに含まれるＲＯ−Ｓｉとが化学結合することで、両者の間で接着力を高めることができる。一方、封止材にはヒドロキシル基が含まれていないことから、封止材とシリコーンゴムとの間では接着力を高めることができない。すなわち、切除工程において、積層体の周囲にはみ出した封止材の余剰部が少しでも残っていると、シリコーンゴムでエッジ処理をしても、接着力が弱い余剰部から水が浸入してしまう虞があった。そのため、トリミング装置による余剰部の切除に加えて、例えばスクレーバーを用いて手作業で余剰部を完全に掻き取る作業が必要であった。

また、太陽電池モジュールが完成するまでに数多くの工程が必要であるために、製造効率の向上を図ることができないという問題があった。特に、切除工程においては製造された積層体をトリミング装置に搬送したり、積層体の４辺全ての余剰部を切除したりしなければならず、切除し終わるまでに時間を要してしまう。また、エッジ処理工程では、その処理に精度を有するために、切除工程と同様にエッジ処理工程が終了するまでに時間を要してしまう。更に、例えばシーリング材取付け工程およびフレーム取付け工程では、それぞれ積層体の端部に特定の部材を取り付ける工程が重複して行われていることから、これらの工程が終了するまでに時間を要してしまう。
このように、従来では太陽電池モジュールの端部の封止性の向上と太陽電池モジュールの製造効率の向上との両立を図ることが困難であった。

本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであって、太陽電池モジュールの端部を完全に封止することで太陽電池モジュールの長寿命化を図ると共に、製造工程を少なくし製造効率を向上させることができる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池素子、前記太陽電池素子の周囲を封止する封止材、表面に配置される表面保護部および裏面に配置される裏面保護部が重ね合わされラミネート処理された積層体よりなる太陽電池モジュールであって、
該太陽電池モジュールの端部の構造が、
前記裏面保護部が前記表面保護部の周囲より張り出した張り出し部を有し、前記張り出し部と前記表面保護部の端部との間にできる空間に、前記表面保護部と前記裏面保護部とが接する部分の隙間からはみ出した前記封止材によって充填されたはみ出し部を有し、
前記はみ出し部と前記裏面保護部の張り出し部との界面が外部に露出している部位にコロナ処理を行った後、該部位が充填剤によって覆われることを特徴とする。

また、前記はみ出し部と前記表面保護部との界面が外部に露出している部位にコロナ処理を行った後、該部位が充填剤によって覆われることを特徴とする。このような構造にすることで、充填剤が太陽電池モジュール内へ浸入しようとする水を遮断することができる。

また、前記はみ出し部と前記裏面保護部の張り出し部との界面が外部に露出している部位から前記はみ出し部と前記表面保護部との界面が外部に露出している部位までを含む範囲に亘ってコロナ処理を行うことを特徴とする。このようにコロナ処理を行うことで表面処理の効率を向上させることができる。

また、前記積層体の端部が、前記充填剤を介して枠体によって保持されることを特徴とする。このような構造にすることで、充填剤を充填するための空間を確保できると共に、太陽電池モジュールの剛性を向上させることができる。

また、前記枠体の内壁面から前記はみ出し部と前記裏面保護部の張り出し部との界面が表面に露出している部位までの隙間に前記充填剤が充填されることを特徴とする。このような構造にすることで、充填剤を充填するための空間を確保でき、充填剤が太陽電池モジュール内へ浸入しようとする水を遮断することができる。

また、前記充填剤は、シリコーン系シーリング材であることを特徴とする。コロナ処理によって生成されたヒドロキシル基とシリコーン系シーリング材に含まれるＲＯ−Ｓｉとが化学結合し、接着力を高めることができ、充填剤が太陽電池モジュール内へ浸入しようとする水を遮断することができる。

本発明の太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池素子、前記太陽電池素子の周囲を封止する封止材、表面に配置される表面保護部および裏面に配置される裏面保護部が重ね合わされラミネート処理された積層体よりなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
該太陽電池モジュールの端部において、
前記裏面保護部が前記表面保護部の周囲より張り出した張り出し部を形成する工程と、
前記張り出し部と前記表面保護部の端部との間にできる空間に、前記表面保護部と前記裏面保護部とが接する部分の隙間からはみ出した前記封止材によって充填されたはみ出し部を形成する工程と、
前記はみ出し部と前記裏面保護部の張り出し部との界面が外部に露出している部位にコロナ処理を行う工程と、
該部位を充填剤によって覆う工程とを有す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の端部を完全に封止することで太陽電池モジュールの長寿命化を図ることができると共に、太陽電池モジュールの製造工程を少なくし製造効率を向上させることができる。

太陽電池モジュールの積層体の構成部材を示す断面図である。 ラミネート処理工程を説明するための図である。 ラミネート処理工程を説明するための図である。 ラミネート処理された積層体の断面図である。 表面処理工程を説明するための断面図である。 積層体の端部を拡大した断面図である。 積層体および枠体の構成を示す平面図である。 枠体の構成を示す断面図である。 枠体保持工程を説明するための図である。 第２の実施形態の枠体を用いた太陽電池モジュールの断面図である。 第３の実施形態の製造方法を説明するための図である。

以下、図面を参照して本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造方法について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態の太陽電池モジュールの製造方法では、ラミネート処理工程、表面処理工程、枠体保持工程によって太陽電池モジュールを製造することができる。ラミネート処理工程では、複数の構成部材を重ね合わせて被加工物を構成し、被加工物をラミネート処理することにより積層体を製造する。表面処理工程では、製造した積層体に表面処理を施す。枠体保持工程では、積層体の端部を枠体で保持し、太陽電池モジュールを完成させる。本実施形態では、後述するように封止材の一部がはみ出して形成されたはみ出し部を積極的に利用し、所定の部位にコロナ処理を行うことで太陽電池モジュールの封止性の向上を図ると共に、製造効率の向上を図ることができる。
以下、本実施形態の太陽電池モジュールの製造方法についてラミネート処理工程、表面処理工程、枠体保持工程を順に説明する。

（ラミネート処理工程）
図１は、ラミネート処理工程で製造される積層体の構成部材を示す図である。なお、以下では、ラミネート処理される前であって、積層体の構成部材が単に重ね合わされたものを被加工物１といい、その被加工物１をラミネート処理したものを積層体という。
被加工物１は、表面保護部としてのカバーガラス２、第１封止材３、太陽電池素子４、第２封止材９、裏面保護部としてのバックシート１０が下側から順番に重ね合わされている。ここでは、太陽電池モジュールに太陽光が照射される側を表側とし、その反対側を裏側としている。

カバーガラス２は、太陽電池モジュールの表面を保護すると共に入射された太陽光を透過させ太陽電池素子４に照射させる役割を有する。また、カバーガラス２は、平板状であって、太陽電池素子４がストリングされた後述する太陽電池ストリング８全体を覆うことができる大きさを有している。
第１封止材３および第２封止材９は、太陽電池素子４の周囲を被覆して封止する役割を有する。第１封止材３および第２封止材９には、例えばＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）樹脂等が使用される。また、第１封止材３および第２封止材９は、それぞれ平板状であって、カバーガラス２と略同一の大きさを有している。

太陽電池素子４は、第１封止材３および第２封止材９の間に配置される。本実施形態では、電極５、６の間に結晶系セルである複数の太陽電池素子４をリード線７を介して接続した太陽電池ストリング８が配置されている。太陽電池素子４を接続する数は、製造する太陽電池モジュールに応じて増減させることができ、例えば太陽電池素子４は一つであってもよい。
バックシート１０は、太陽電池モジュールの裏面を保護する役割を有する。バックシート１０は、例えばＰＥ（ポリエチレン）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテフタレート）樹脂、フッ素系樹脂が表側から重ね合わされて形成されている。また、バックシート１０は、第１封止材３、第２封止材９およびカバーガラス２を覆うことができ、カバーガラス２よりも大きいサイズである。したがって、バックシート１０を重ね合わせ、後述するラミネート処理したときに、バックシート１０は、カバーガラス２の周囲から張り出した張り出し部１０ａが形成される（図４を参照）。

ラミネート処理工程には、例えばラミネート装置４０が用いられる。ラミネート装置４０は、上述した被加工物１をラミネート処理することで、積層体を製造する。
図２および図３は、ラミネート装置４０のラミネート処理を説明するための断面図である。

図２に示すように、ラミネート処理を行う場合、搬送ベルト４９が上ケース４１と下ケース４５との間に被加工物１を搬送する。ここで、被加工物１は、図１に示すように下側からカバーガラス２、第１封止材３、太陽電池素子４、第２封止材９、バックシート１０の順番に重ね合わされている。
ラミネート装置４０は、上ケース４１を下降させ、上ケース４１と下ケース４５との内部空間を密閉させる。

次に、ラミネート装置４０は、上ケース４１の吸排気口４４を介して上チャンバ４３の真空引きを行い、下ケース４５の吸排気口４８を介して、下チャンバ４６の真空引きを行う。下チャンバ４６の真空引きにより被加工物１に含まれている気泡を抜くことができる。この状態で、被加工物１は熱板４７によって加熱され、第１封止材３および第２封止材９が溶融する。

次に、ラミネート装置４０は、下チャンバ４６の真空状態を保ったまま、上ケース４１の吸排気口４４を介して、上チャンバ４３に大気圧を導入する。これにより、上チャンバ４３と下チャンバ４６とに気圧差が生じ、ダイヤフラム４２が膨張して、図３に示すようにダイヤフラム４２が下方に押し出される。被加工物１は、下方に押し出されたダイヤフラム４２と、熱板４７とで挟圧され、溶融した第１封止材３および第２封止材９により各構成部材が接着される。このとき、第１封止材３および第２封止材９の一部は、カバーガラス２とバックシート１０との間からはみ出し、自重によって垂れ落ちる。図４は、ラミネート処理された積層体１１を示す断面図である。図４に示すように、カバーガラス２の端部２ａとバックシート１０の張り出し部１０ａとの間にできる空間に、カバーガラス２とバックシート１０とが接する部分（図４に示すＡ部）の隙間から封止材が充填されはみ出し部１３が形成される。

なお、本実施形態では、溶融した第１封止材３および第２封止材９のうち所定の量がはみ出してはみ出し部１３を形成できるよう、第１封止材３および第２封止材９の量や厚み等が設定されている。はみ出し部１３は、表面１３ａがカバーガラス２の表面２ｂと略面一に形成され、カバーガラス２の端部２ａを覆っている。また、はみ出し部１３の表面１３ａの反対側には、傾斜部１３ｂが形成されている。傾斜部１３ｂは、上述したラミネート装置４０のダイヤフラム４２によって被加工物１が押圧されたときに形成されたものである。

ここで、はみ出し部１３はカバーガラス２の端部２ａからはみ出し部１３の端部１３ｃまでの距離Ｌ１（図４を参照）が、０．０５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。０．０５ｍｍよりも小さいと太陽電池モジュールの端部を封止する性能が十分に得られず、５０ｍｍを超えると太陽電池モジュールに対する太陽電池素子４の大きさが相対的に小さくなり発電効率の面で不利になる場合があるためである。

なお、上述したバックシート１０の張り出し部１０ａは、その端部１０ｂがはみ出し部１３の表面１３ａの同一面に到達するまでの長さは必要なく、少なくともカバーガラス２と接する部分（Ａ部）よりも長く形成されていればよい。すなわち、張り出し部１０ａをＡ部よりも長く形成することで、カバーガラス２の端部２ａとバックシート１０の張り出し部１０ａとの間にはみ出し部１３を形成できるので、水が外部からＡ部を通って太陽電池モジュール内に浸入するのを防止することができる。
ラミネート装置４０は、第１封止材３および第２封止材９が完全に架橋するまで加熱することで、第１封止材３および第２封止材９が凝固して太陽電池素子４の周囲を覆う封止部１２として形成された積層体１１が製造される。

その後、ラミネート装置４０は、下ケース４５の吸排気口４８を介して、下チャンバ４６に大気圧を導入し、上ケース４１を上昇させる。搬送ベルト４９は、ラミネート処理された積層体１１を次の工程に搬送する。

さて、上述したように従来の太陽電池モジュールの製造方法では、積層体１１に形成されたはみ出し部１３を切除し、切除した部分にエッジ処理を行っていたために、製造効率の向上を図ることができなかった。そこで、本実施形態では、積層体１１に形成されたはみ出し部１３を切除することなく、次の表面処理工程に移行する。

（表面処理工程）
表面処理工程では、図５に示すように、積層体１１のカバーガラス２が上側になるように配置し直す。次に、少なくともはみ出し部１３とバックシート１０の界面であって外部に露出した部位を含むように、好ましくはカバーガラス２の表面２ｂの一部からバックシート１０の張り出し部１０ａの端部１０ｂに亘って表面処理を行う。表面処理としては、コロナ放電を照射して表面を改質させるコロナ処理を用いる。コロナ処理は、絶縁した電極３０と、誘電体としての積層体１１との間に高周波・高電圧を印加することにより、空気中の酸素が活性化し、その活性酸素で表面を改質させる。化学的な表面改質としては、処理した表面にヒドロキシル基（−ＯＨ）を生成させることができる。ヒドロキシル基は後述する枠体保持工程において枠体内に予め充填される充填剤としてのシリコーン系シーリング材に含まれるＲＯ−Ｓｉと化学結合する。したがって、コロナ処理した部位と充填剤との間の接着力を高めることができる。

次に、コロナ処理を行う部位について、積層体１１の端部を拡大した図６を参照して具体的に説明する。ここでは、バックシート１０として、それぞれシート状のＰＥ樹脂１４、ＰＥＴ樹脂１５、フッ素系樹脂１６とが重ね合わされ接着されたものを用いている。
上述したようにはみ出し部１３の材質はＥＶＡ樹脂であり、バックシート１０の材質はＰＥ樹脂、ＰＥＴ樹脂、フッ素系樹脂である。何れの樹脂にもヒドロキシル基（−ＯＨ）が含まれていない。したがって、コロナ処理をすることなく、後述する枠体保持工程においてはみ出し部１３やバックシート１０の端部１０ｂの周囲をシリコーン系シーリング材の充填剤で覆った場合、充填剤とはみ出し部１３および充填剤とバックシート１０の間の接着力は低くなってしまう。そのため、充填剤とはみ出し部１３また充填剤とバックシート１０の間から水が浸入し、更にははみ出し部１３とバックシート１０との間を通って太陽電池モジュール内に浸入してしまう。

そこで、本実施形態では少なくとも図６の一点鎖線で示す範囲Ｒ１を含む表面にコロナ処理を行う。範囲Ｒ１は、はみ出し部１３とバックシート１０との界面が積層体１１の表面に露出、すなわちはみ出し部１３とバックシート１０との界面が外部に露出している部位（Ｂ部）を含む領域である。具体的には、範囲Ｒ１は、はみ出し部１３の端部１３ｃからバックシート１０の端部１０ｂに至る領域である。範囲Ｒ１を含む表面にコロナ処理を行うことで、はみ出し部１３の端部１３ｃおよびバックシート１０の端部１０ｂの表面にヒドロキシル基が生成される。したがって、後述する枠体保持工程においてはみ出し部１３の端部１３ｃおよびバックシート１０の端部１０ｂの周囲をシリコーン系シーリング材の充填剤で覆った場合、はみ出し部１３の端部１３ｃおよびバックシート１０の端部１０ｂでは表面に生成されたヒドロキシル基と充填剤に含まれるＲＯ−Ｓｉとが化学結合する。すなわち、はみ出し部１３の端部１３ｃおよびバックシート１０の端部１０ｂと、充填剤との間の接着力を高めることができる。
特に、はみ出し部１３とバックシート１０との界面が外部に露出している部位（Ｂ部）に充填剤が強固に接着されることで、Ｂ部に強固に接着された充填剤が、Ｂ部からはみ出し部１３とバックシート１０との界面を通って太陽電池モジュール内へ浸入しようとする水を遮断することができる。

なお、コロナ処理は範囲Ｒ１よりも広い範囲、具体的には図６の二点鎖線で示す範囲Ｒ２の表面に行うことが好ましい。範囲Ｒ２は、上述したＢ部に加え、はみ出し部１３とカバーガラス２との界面が積層体１１の表面に露出、すなわちはみ出し部１３とカバーガラス２との界面が外部に露出している部位（Ｃ部）を含む領域である。具体的には、範囲Ｒ２は、カバーガラス２の表面２ｂの一部、はみ出し部１３の表面１３ａ、バックシート１０の端部１０ｂ、バックシート１０の裏側の一部に亘る領域である。範囲Ｒ２を含む表面にコロナ処理を行うことで、その表面にヒドロキシル基が生成される。したがって、後述する枠体保持工程において積層体１１の端部の周囲を充填剤で覆った場合、積層体１１の端部では表面に生成されたヒドロキシル基と充填剤に含まれるＲＯ−Ｓｉとが化学結合する。すなわち、積層体１１の端部と充填剤との間の接着力を高めることができる。

このとき、Ｃ部に強固に接着された充填剤も上述したＢ部に強固に接着された充填剤と同様の効果を有する。具体的には、はみ出し部１３とカバーガラス２との界面が外部に露出している部位（Ｃ部）に充填剤が強固に接着される。したがって、Ｃ部に強固に接着された充填剤が、Ｃ部からはみ出し部１３とカバーガラス２との界面を通って太陽電池モジュール内へ浸入しようとする水を遮断することができる。なお、範囲Ｒ２の領域のうちカバーガラス２の表面２ｂには、既にガラスの材質としてヒドロキシル基が含まれている。したがって、Ｃ部が含まれるように表面処理を行えばよく、カバーガラス２の表面２ｂの広範囲にまで表面処理を行う必要はない。
表面処理工程を経て、次の枠体保持工程に移行する。

（枠体保持工程）
枠体保持工程では、積層体１１の端部に枠体としてのアルミフレーム１７を取り付け、積層体１１の端部を保持する。図７は、積層体１１およびアルミフレーム１７の構成を示す平面図である。
アルミフレーム１７は、それぞれ積層体１１の端部の一辺の長さに略合致した長さを有し、積層体１１の端部を外側から覆うことができる。
図８は、アルミフレーム１７を図７に示すＩ−Ｉ線で切断した状態の断面図である。アルミフレーム１７は、断面略コ字状に形成され、内部に積層体１１の端部を嵌め込むための空間１８が形成されている。空間１８の幅寸法（図８に示すＷ１）は、積層体１１の厚み（図６に示すＴＬ）よりも大きく形成されている。また、アルミフレーム１７の開口には、互いに向かい合うように突出する突出縁部１９が形成されている。突出縁部１９の開口幅寸法（図８に示すＷ２）は、積層体１１の厚みとほぼ同一に形成されている。また、突出縁部１９の外側には、水浸入防止部２０が形成されている。水浸入防止部２０は、アルミフレーム１７を積層体１１に取り付けた状態では、カバーガラス２およびバックシート１０からそれぞれ離間するほど、積層体１１の端部に向かって傾斜している。したがって、アルミフレーム１７を積層体１１に取り付けた状態では、水浸入防止部２０はカバーガラス２の表面２ｂに沿って落下した水がアルミフレーム１７内に浸入するのを防止し、傾斜に沿って外部に落下させる役割を有する。

次に、上述したアルミフレーム１７を用いて積層体１１の端部を保持する枠体保持工程について図９を参照して説明する。
枠体保持工程では、積層体１１の端部にアルミフレーム１７を嵌め込む。このとき、図９（ａ）に示すように、アルミフレーム１７の空間１８内に予め充填剤２１を塗布する。充填剤２１は、例えばペースト状であるシリコーン系シーリング材を用いることが好ましく、上述したヒドロキシル基と化学結合するＲＯ−Ｓｉが含まれている。
図９（ａ）は、積層体１１の端部にアルミフレーム１７を嵌め込む状態を示す断面図である。アルミフレーム１７を積層体１１の端部に嵌め込む場合、アルミフレーム１７を積層体１１の端部に対して押し込むようにして嵌め込む。アルミフレーム１７を嵌め込むことで、図９（ｂ）に示すように、はみ出し部１３全体、カバーガラス２の一部およびバックシート１０の一部がアルミフレーム１７によって覆われる。

図９（ｂ）に示すように、積層体１１の端部にアルミフレーム１７を嵌め込んだ状態では、積層体１１の端部とアルミフレーム１７の内壁面１７ａとの間には、アルミフレーム１７内に予め塗布された充填剤２１が充填される。充填剤２１が硬化することで積層体１１の端部とアルミフレーム１７とが充填剤２１を介して接着され、太陽電池モジュール３１が製造される。

このように、第１の実施形態の太陽電池モジュール３１の製造方法では、水が浸入する可能性のあるカバーガラス２とバックシート１０とが接する部分（Ａ部）に、はみ出し部１３を形成したことにより水の浸入を防止し、太陽電池モジュールの封止性を向上させることができる。
また、第１の実施形態の太陽電池モジュール３１の製造方法では、はみ出し部１３とバックシート１０との界面が外部に露出している部位（Ｂ部）を含む範囲Ｒ１の表面にコロナ処理を行う。したがって、Ｂ部は充填された充填剤２１と強固に接着され、Ｂ部からはみ出し部１３とバックシート１０との界面を通って太陽電池モジュール内へ浸入しようとする水を遮断することができる。すなわち、太陽電池モジュールの封止性を更に向上させることができる。

また、第１の実施形態の太陽電池モジュール３１の製造方法では、はみ出し部１３とカバーガラス２との界面が外部に露出している部位（Ｃ部）を含む範囲Ｒ２の表面にコロナ処理を行う。したがって、Ｃ部は充填された充填剤２１と強固に接着され、Ｃ部からはみ出し部１３とカバーガラス２との界面を通って太陽電池モジュール内へ浸入しようとする水を遮断することができる。すなわち、太陽電池モジュールの封止性を更に向上させることができる。
なお、範囲Ｒ２は、上述したＢ部とＣ部とを含んでいることから、Ｂ部とＣ部とを合わせてコロナ処理することができ、Ｂ部とＣ部と別々にコロナ処理する場合に比べて表面処理工程の効率を向上させることができる。また、範囲Ｒ２は、はみ出し部１３の表面１３ａ全面を含むことから、はみ出し部１３の表面１３ａ全面にヒドロキシル基を生成することができる。したがって、はみ出し部１３の表面１３ａ全面と充填剤２１とを化学結合させることができ、積層体１１と充填剤２１とを強固に接着することができる。

また、アルミフレーム１７の空間１８の幅寸法Ｗ１は積層体１１の厚みＴＬよりも大きく形成されているので、はみ出し部１３の表面１３ａと表面１３ａに対峙するアルミフレーム１７の内壁面１７ａとの間に隙間を確保できる。この隙間に充填剤２１が充填されることによって上述したＢ部およびＣ部を覆うことができので、Ｂ部およびＣ部から太陽電池モジュール内へ浸入しようとする水を遮断することができる。

また、第１の実施形態の太陽電池モジュール３１の製造方法では、封止部１２の一部がはみ出したはみ出し部１３を切除せずにアルミフレーム１７によって保持する。したがって、従来のような切除工程やエッジ処理工程が必要なく、太陽電池モジュール３１の製造工程を少なくすることができるので、太陽電池モジュール３１の製造効率を向上させることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、枠体として断面略コ字状に形成されたアルミフレーム１７を用いる場合について説明した。本実施形態の枠体は、保持部としてのガスケットと、外枠としてのアルミフレームとが一体的に構成されている。
図１０は、積層体１１の端部にガスケット２２を嵌め込んだ状態を示す断面図である。
図１０に示すように、ガスケット２２は、断面略コ字状に形成され、内部に積層体１１の端部を嵌め込むための空間２４が形成されている。ガスケット２２の開口幅寸法（図１０に示すＷ３）は、積層体１１の厚みと略同一または積層体１１の厚みよりもやや小さく形成されている。また、空間２４のうち広く形成されている部分の幅寸法（図１０に示す寸法Ｗ４）は、積層体１１の厚みよりも大きく形成されている。ガスケット２２は、耐熱性、耐水性、耐荷重性に優れた材質であればよく、例えばシリコーンゴムを用いることができ、特にはオレフィン系ゴムを用いることが好ましい。オレフィン系ゴムは、ゴム成分をエチレン・α−オレフィン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）及び／またはエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム（ＥＰＭ）とするものである。

また、ガスケット２２の内周面２５には複数の溝部２６が、ガスケット２２の長手方向（図１０に示す紙面直交方向）に沿って形成されている。各溝部２６は、各溝部２６の開口に向かうにしたがい溝幅が狭くなるような略台形状（略ハ字状）に形成されている。ガスケット２２の開口縁部には、アルミフレーム２３の開口縁２３ａよりも積層体１１の中央側に向かって突出した水浸入防止部２８が形成されている。水浸入防止部２８は、カバーガラス２およびバックシート１０からそれぞれ離間するほど、積層体１１の端部に向かって傾斜しており、カバーガラス２の表面２ｂに沿って落下した水を傾斜に沿って外部に落下させる役割を有する。

アルミフレーム２３は、断面略コ字状に形成され、内部にガスケット２２を嵌め込める大きさに形成されている。アルミフレーム２３とガスケット２２とを固定する場合、ガスケット２２の外周面やアルミフレーム２３内に接着剤としてシリコーン系シーリング材を塗布しておき、アルミフレーム２３内にガスケット２２を嵌め込むことで固定する。

次に、上述した枠体を用いて積層体１１の端部を保持する枠体保持工程について説明する。
枠体保持工程では、積層体１１の端部に、予めアルミフレーム２３内に固定したガスケット２２を嵌め込む。このとき、ガスケット２２の空間２４内に予め充填剤２７を塗布する。充填剤２７は、例えばペースト状であるシリコーン系シーリング材を用いることが好ましく、上述したヒドロキシル基と化学結合するＲＯ−Ｓｉが含まれている。
ガスケット２２を積層体１１の端部に嵌め込む場合、ガスケット２２を積層体１１の端部に対して押し込むようにして嵌め込む。このとき、ガスケット２２の開口幅寸法Ｗ３が積層体１１の厚みＴＬよりも小さい場合でも、ガスケット２２の開口が積層体１１の形状に応じて変形し開口幅寸法Ｗ３が広がりながら嵌め込まれる。ガスケット２２を積層体１１の端部に嵌め込むことで、図１０に示すように、はみ出し部１３の全体、カバーガラス２の一部およびバックシート１０の一部がガスケット２２によって覆われる。

積層体１１の端部にガスケット２２を嵌め込んだ状態では、積層体１１の端部とガスケット２２との間には、ガスケット２２内に予め塗布された充填剤２７が充填される。充填剤２７が硬化することで積層体１１の端部とガスケット２２とが充填剤２７を介して接着され、太陽電池モジュール３２が製造される。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、アルミフレーム２３とアルミフレーム２３内に固定されたガスケット２２とを枠体として用いたことで、ガスケット２２の開口はカバーガラス２の表面２ａおよびバックシート１０の形状に応じて変形する。したがって、ガスケット２２の開口をカバーガラス２およびバックシート１０に密着させることができ、ガスケット２２と積層体１１との間からガスケット２２内への水の浸入を防止することができる。

また、ガスケット２２の溝部２６は開口が狭くなるような略台形状に形成されているので、溝部２６内の充填剤２７はガスケット２２が積層体１１から剥離される方向の外力に対抗でき、積層体１１とガスケット２２とをより強固に接着されることができる。
また、予めアルミフレーム２３内にガスケット２２を固定させた枠体を積層体１１の端部に嵌め込むので、一度にガスケット２２とアルミフレーム２３とを取り付けることができる。したがって、従来のシーリング材取付け工程およびフレーム取付け工程のように重複する工程が必要なく、太陽電池モジュール３２の製造工程を少なくすることができるので、太陽電池モジュール３２の製造効率を向上させることができる。

（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、形成されたはみ出し部をそのまま用いる場合について説明したが、本実施形態では、はみ出し部の一部を切断する切断工程を追加し、残したはみ出し部に表面処理工程を行う場合について説明する。すなわち、第２の実施形態では、ラミネート処理工程、切断工程、表面処理工程、外枠保持工程によって太陽電池モジュールを製造する。

積層体１１の端部を拡大した図１１を参照して切断工程、表面処理工程について具体的に説明する。なお、ラミネート処理工程および外枠保持工程は、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
（切断工程）
切断工程では、図１１に示すように、積層体１１のはみ出し部１３のうちカバーガラス２の端部２ａから所定の距離Ｌ２の範囲を残すようにカバーガラスの端部２ａの一辺と平行に、はみ出し部１３を切断する。はみ出し部１３の切断によってはみ出し部１３には新たな端部（端面）１３ｄが形成される。このとき、バックシート１０の張り出し部１０ａも同時に切断する。バックシート１０の切断によって新たな端部１０ｃが形成される。はみ出し部１３およびバックシート１０の切断には、トリミング装置や手作業で行うことができる。なお、切断工程において距離Ｌ２が小さい場合、切断誤差によっては、はみ出し部１３が残ることなく除去され、カバーガラス２とバックシート１０とが接する部分（Ａ部）が外部に露出してしまう虞がある。この場合、カバーガラス２とバックシート１０とが接する部分（Ａ部）から太陽電池モジュール内に水が浸入する可能性が高くなってしまう。したがって、切断誤差を考慮して、はみ出し部１３が確実に残る距離Ｌ２を設定する。
切断工程を経て、次の表面処理工程に移行する。

（表面処理工程）
本実施形態の表面処理工程では、切断工程を追加したことによりはみ出し部１３およびバックシート１０の形状が異なっているものの、第１の実施形態と同様に表面処理を行う。すなわち、少なくともはみ出し部１３とバックシート１０の界面であって外部に露出した部位を含むように、好ましくはカバーガラス２の表面２ｂの一部からバックシート１０の張り出し部１０ａの端部１０ｃに亘ってコロナ処理を行う。

具体的には、少なくとも図１１の一点鎖線で示す範囲Ｒ３を含む表面にコロナ処理を行う。範囲Ｒ３は、はみ出し部１３とバックシート１０との界面が外部に露出している部位（Ｄ部）を含み、はみ出し部１３の端部１３ｄからバックシート１０の端部１０ｃに至る領域である。範囲Ｒ３は、第１の実施形態で説明した範囲Ｒ１と異なり、積層体１１の端面に位置している。
なお、コロナ処理は範囲Ｒ３よりも広い範囲、具体的には図１１の二点破線で示す範囲Ｒ４の表面に行うことが好ましい。範囲Ｒ４は、上述したＤ部に加え、はみ出し部１３とカバーガラス２との界面が外部に露出している部位（Ｅ部）を含み、カバーガラス２の表面２ｂの一部、はみ出し部１３の表面１３ａおよび端面、バックシート１０の端部１０ｃ、バックシート１０の裏側の一部に亘る領域である。
表面処理工程を経て、次の枠体保持工程に移行する。

上述したように、少なくとも範囲Ｒ３の表面、好ましくは範囲Ｒ４の表面にコロナ処理することにより、枠体保持工程では、範囲Ｒ３あるいは範囲Ｒ４に生成されたヒドロキシル基と充填剤に含まれるＲＯ−Ｓｉとが化学結合される。したがって、範囲Ｒ３内および範囲Ｒ４内のＤ部、または範囲Ｒ４内のＥ部は、充填された充填剤と強固に接着される。したがって、Ｄ部またはＥ部に強固に接着された充填剤が、Ｄ部またはＥ部から太陽電池モジュール内へ浸入しようとする水を遮断することができる。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、切断工程を追加してはみ出し部１３の一部を切断することで、太陽電池モジュールの単位面積当たりに対して太陽電池素子４の面積を大きくすることができるので、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更などが可能である。例えば、上述した実施形態では、バックシートしてＰＥ樹脂、ＰＥＴ樹脂、フッ素系樹脂が重ね合わされ接着されたものを用いたがこの場合に限られない。また、上述した第１〜第３の実施形態を適宜組み合わせてもよい。

１：被加工物 ２：表面保護部（カバーガラス） ２ａ：端部 ２ｂ：表面 ３：第１封止材 ４：太陽電池素子 ８：太陽電池ストリング ９：第２封止材 １０：裏面保護部（バックシート） １０ａ：張り出し部 １０ｂ：端部 １０ｃ：端部 １１：積層体 １２：封止部 １３：はみ出し部 １３ａ：表面 １３ｂ：傾斜部 １３ｃ：端部 １３ｄ：端部 １４：ＰＥ樹脂 １５：ＰＥＴ樹脂 １６：フッ素系樹脂 １７：アルミフレーム １８：空間 １９：突出縁部 ２０：水浸入防止部 ２１：充填剤 ２２：ガスケット ２３：アルミフレーム ２４：空間 ２７：充填剤 ２８：水浸入防止部 ３０：電極 ３１：太陽電池モジュール ３２：太陽電池モジュール

Claims (7)

1. 太陽電池素子、前記太陽電池素子の周囲を封止する封止材、表面に配置される表面保護部および裏面に配置される裏面保護部が重ね合わされラミネート処理された積層体よりなる太陽電池モジュールであって、
   該太陽電池モジュールの端部の構造が、
   前記裏面保護部が前記表面保護部の周囲より張り出した張り出し部を有し、前記張り出し部と前記表面保護部の端部との間にできる空間に、前記表面保護部と前記裏面保護部とが接する部分の隙間からはみ出した前記封止材によって充填されたはみ出し部を有し、
   前記はみ出し部と前記裏面保護部の張り出し部との界面が外部に露出している部位にコロナ処理を行った後、該部位が充填剤によって覆われることを特徴とする、太陽電池モジュール。
2. 前記はみ出し部と前記表面保護部との界面が外部に露出している部位にコロナ処理を行った後、該部位が充填剤によって覆われ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. 前記はみ出し部と前記裏面保護部の張り出し部との界面が外部に露出している部位から前記はみ出し部と前記表面保護部との界面が外部に露出している部位までを含む範囲に亘ってコロナ処理を行うことを特徴とする、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
4. 前記積層体の端部が、前記充填剤を介して枠体によって保持されることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
5. 前記枠体の内壁面から前記はみ出し部と前記裏面保護部の張り出し部との界面が外部に露出している部位までの隙間に前記充填剤が充填され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. 前記充填剤は、シリコーン系シーリング材であることを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の太陽電池モジュール。
7. 太陽電池素子、前記太陽電池素子の周囲を封止する封止材、表面に配置される表面保護部および裏面に配置される裏面保護部が重ね合わされラミネート処理された積層体よりなる太陽電池モジュールの製造方法であって、
   該太陽電池モジュールの端部において、
   前記裏面保護部が前記表面保護部の周囲より張り出した張り出し部を形成する工程と、
   前記張り出し部と前記表面保護部の端部との間にできる空間に、前記表面保護部と前記裏面保護部とが接する部分の隙間からはみ出した前記封止材によって充填されたはみ出し部を形成する工程と、
   前記はみ出し部と前記裏面保護部の張り出し部との界面が外部に露出している部位にコロナ処理を行う工程と、
   該部位を充填剤によって覆う工程とを有することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法。

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