特開 2024-135705 合わせガラス用太陽電池モジュール及びその製造方法、並びに、合わせガラス及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135705

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】合わせガラス用太陽電池モジュール及びその製造方法、並びに、合わせガラス及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03C 27/12 20060101AFI20240927BHJP

   B60J 1/00 20060101ALI20240927BHJP

   B32B 17/10 20060101ALI20240927BHJP

   H01L 31/048 20140101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

C03C27/12 N

B60J1/00 H

B32B17/10

H01L31/04 560

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046522

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】木村 舜

(72)【発明者】

【氏名】中原 裕喜

(72)【発明者】

【氏名】下 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】平社 英之

【テーマコード（参考）】

4F100

4G061

5F251

【Ｆターム（参考）】

4F100AB11B

4F100AG00C

4F100AG00D

4F100AK23B

4F100AK23E

4F100AK42A

4F100AT00A

4F100AT00E

4F100BA04

4F100BA05

4F100BA07

4F100CB00B

4F100CB00E

4F100EC032

4F100EC182

4F100EJ172

4F100EJ17A

4F100EJ17B

4F100EJ17E

4F100EJ422

4F100EJ42A

4F100EJ42B

4F100EJ42E

4F100EJ59

4F100GB07

4F100GB31

4F100GB41

4F100JB16A

4F100JB16E

4F100JK07A

4F100JK07B

4F100JK07E

4F100JN18A

4F100JN18B

4F100JN18E

4G061AA25

4G061BA02

4G061CB03

4G061CB07

4G061CB16

4G061CB18

4G061CB19

4G061CB20

4G061CD02

4G061CD03

4G061CD18

5F251BA05

5F251JA02

5F251JA06

(57)【要約】

【課題】合わせガラスに適した太陽電池モジュール及びその製造方法、並びに、当該太陽電池を用いた合わせガラス及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の一実施形態にかかる合わせガラス用太陽電池モジュールは、樹脂フィルムと、当該樹脂フィルムの内部に配置された複数の太陽電池セルとを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂フィルムと、
樹脂フィルムの内部に配置された複数の太陽電池セルとを備える、合わせガラス用太陽電池モジュール。

【請求項2】

前記太陽電池セルと、前記樹脂フィルムとの間に、更に接着層を備える、請求項１に記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。

【請求項3】

前記樹脂フィルムの屈折率ｎ１と、前記接着層の屈折率ｎ２との屈折率の差の絶対値｜ｎ１－ｎ２｜は０．５以下である、請求項２に記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。

【請求項4】

前記樹脂フィルムの２３℃でのヤング率は５００ＭＰａ以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。

【請求項5】

当該複数の太陽電池セルは、第１方向及び前記第１方向と交わる第２方向に配置され、
隣接する太陽電池セル同士が配線により電気的に接続された太陽電池セル群を構成する、請求項１～４のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。

【請求項6】

前記樹脂フィルムは、湾曲形状である、請求項１～５のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。

【請求項7】

前記太陽電池セルは、シリコン太陽電池である、請求項１～６のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。

【請求項8】

第１ガラス板と、第２ガラス板と、前記第１及び第２ガラス板の間に設けられた中間層と、前記中間層の内部に設けられた太陽電池モジュールと、を有し、
前記太陽電池モジュールが、請求項１～７のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュールである、合わせガラス。

【請求項9】

前記中間層のヤング率は、前記樹脂フィルムのヤング率よりも低い、請求項８に記載の合わせガラス。

【請求項10】

前記中間層の２３℃でのヤング率は１００ＭＰａ以下である、請求項８又は９に記載の合わせガラス。

【請求項11】

前記樹脂フィルムの屈折率ｎ１と、前記中間層の屈折率ｎ３との屈折率差の絶対値｜ｎ１－ｎ３｜は０．５以下である、請求項８～１０のいずれか一項に記載の合わせガラス。

【請求項12】

前記太陽電池モジュールが接着層を備える太陽電池モジュールであり、前記中間層と前記接着層が同一の樹脂を含む、請求項８～１１のいずれか一項に記載の合わせガラス。

【請求項13】

請求項１及び請求項３～７のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法であって、
第２樹脂フィルム上に、太陽電池セルと、第１樹脂フィルムとをこの順に積層し、加熱しながら加圧する、合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項14】

請求項１及び請求項３～７のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法であって、
袋状の第１樹脂フィルム内に、太陽電池セルを配置し、脱気しながら加熱する、合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項15】

請求項２～７のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法であって、
第２樹脂フィルム上に、第２接着層と、太陽電池セルと、第１接着層と、第１樹脂フィルムとをこの順に積層して、接着する、合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項16】

請求項２～７のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法であって、
第２樹脂フィルム上に枠状パターンの接着層を配置し、
前記枠状パターン内に、接着剤組成物が被覆した太陽電池セルを配置し、
前記接着剤組成物上に、第１樹脂フィルムを貼り合わせる、合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法。

【請求項17】

請求項１～７のいずれか一項に記載の合わせガラス用太陽電池モジュールを準備し、
第２ガラス板、第２中間層、前記太陽電池モジュール、第１中間層、第１ガラス板をこの順に積層して、圧着する、合わせガラスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、合わせガラス用太陽電池モジュール及びその製造方法、並びに、合わせガラス及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用窓ガラスは、車両の開口部に搭載可能なガラスであって、広範囲に及ぶ規制が定められている。例えば、ＵＮ規則Ｎｏ．４３「安全ガラス材及び車両への取り付けの認可に関する統一規定」や、ＪＩＳ Ｒ３２１１（２０１５年）「自動車用安全ガラス」及びＪＩＳ Ｒ３２１２（２０１５年）「自動車用安全ガラスの試験方法」等の国内基準がある。これらの規制では、破損した際に人身傷害の軽減を目的とした安全ガラスについて言及されており、合わせガラスは安全ガラスに含まれる。合わせガラスは、複数のガラス板が、一般に中間膜とも称される樹脂製の接着層によって接合される。

【0003】

近年、合わせガラスの内部に様々な機能フィルムを封入することが検討されている。例えば特許文献１には、互いに対向する１対のガラス板と、前記１対のガラス板の対向面にそれぞれ接する特定の中間層を備える、特定の合わせガラスが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０９９１６７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、合わせガラスの内部に太陽電池セルを封入することも検討されている。発電効率の観点から、合わせガラスには複数の太陽電池セルを配列して封入することが望ましい。
複数の太陽電池セルは、通常、各々高い剛性を有しており、例えば湾曲する合わせガラスなどの場合、太陽電池セルの周縁部や、太陽電池セル間の配線に負荷が生じる恐れがあった。

【0006】

上記課題に鑑み、本開示は、合わせガラスに適した太陽電池モジュール及びその製造方法、並びに、当該太陽電池を用いた合わせガラス及びその製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、下記の構成を備える太陽電池モジュール、合わせガラス、及びこれらの製造方法を提供する。
［１］ 樹脂フィルムと、
樹脂フィルムの内部に配置された複数の太陽電池セルとを備える、合わせガラス用太陽電池モジュール。
［２］ 前記太陽電池セルと、前記樹脂フィルムとの間に、更に接着層を備える、［１］に記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。
［３］ 前記樹脂フィルムの屈折率ｎ１と、前記接着層の屈折率ｎ２との屈折率の差の絶対値｜ｎ１－ｎ２｜は０．５以下である、［２］に記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。
［４］ 前記樹脂フィルムの２３℃でのヤング率は５００ＭＰａ以上である、［１］～［３］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。
［５］ 当該複数の太陽電池セルは、第１方向及び前記第１方向と交わる第２方向に配置され、
隣接する太陽電池セル同士が配線により電気的に接続された太陽電池セル群を構成する、［１］～［４］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。
［６］ 前記樹脂フィルムは、湾曲形状である、［１］～［５］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。
［７］ 前記太陽電池セルは、シリコン太陽電池である、［１］～［６］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュール。
［８］ 第１ガラス板と、第２ガラス板と、前記第１及び第２ガラス板の間に設けられた中間層と、前記中間層の内部に設けられた太陽電池モジュールと、を有し、
前記太陽電池モジュールが、［１］～［７］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュールである、合わせガラス。
［９］ 前記中間層のヤング率は、前記樹脂フィルムのヤング率よりも低い、［８］に記載の合わせガラス。
［１０］ 前記中間層の２３℃でのヤング率は１００ＭＰａ以下である、［８］又は［９］に記載の合わせガラス。
［１１］ 前記太陽電池モジュールが備える樹脂フィルムの屈折率ｎ１と、前記中間層の屈折率ｎ３との屈折率差の絶対値｜ｎ１－ｎ３｜は０．５以下である、［８］～［１０］のいずれかに記載の合わせガラス。
［１２］ 前記太陽電池モジュールが接着層を備える太陽電池モジュールであり、前記中間層と前記接着層が同一の樹脂を含む、［８］～［１１］のいずれかに記載の合わせガラス。
［１３］ ［１］及び［３］～［７］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法であって、
第２樹脂フィルム上に、太陽電池セルと、第１樹脂フィルムとをこの順に積層し、加熱しながら加圧する、合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法。
［１４］ ［１］及び［３］～［７］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法であって、
袋状の第１樹脂フィルム内に、太陽電池セルを配置し、脱気しながら加熱する、合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法。
［１５］ ［２］～［７］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法であって、
第２樹脂フィルム上に、第２接着層と、太陽電池セルと、第１接着層と、第１樹脂フィルムとをこの順に積層して、接着する、合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法。
［１６］ ［２］～［７］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法であって、
第２樹脂フィルム上に枠状パターンの接着層を配置し、
前記枠状パターン内に、接着剤組成物が被覆した太陽電池セルを配置し、
前記接着剤組成物上に、第１樹脂フィルムを貼り合わせる、合わせガラス用太陽電池モジュールの製造方法。
［１７］ ［１］～［７］のいずれかに記載の合わせガラス用太陽電池モジュールを準備し、
第２ガラス板、第２中間層、前記太陽電池モジュール、第１中間層、第１ガラス板をこの順に積層して、圧着する、合わせガラスの製造方法。

【発明の効果】

【0008】

本発明により、合わせガラスに適した太陽電池モジュール及びその製造方法、並びに、当該太陽電池を用いた合わせガラス及びその製造方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態にかかる合わせガラスの分解斜視図である。

【図2】第１実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。

【図3】太陽電池セルの配置を説明するための模式図である。

【図4】第２実施形態にかかる太陽電池モジュールの断面図である。

【図5】第１実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す模式図である。

【図6】第１実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す模式図である。

【図7】第２実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す模式図である。

【図8】第２実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法を示す模式図である。

【図9】実施形態にかかる合わせガラスの断面図である。

【図10】実施形態にかかる合わせガラスの製造方法を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲にかかる発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。
各実施形態において同一の構成については同一の符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。
説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化され、各部材は縮尺が大きく異なることがある。また、説明を明確にするため、対象物の主面の１方向をＸ軸、当該Ｘ軸に直交する対象物の主面の１方向をＹ軸、対象物の主面の法線方向をＺ軸とすることがある。なお、ＸＹ面は曲面の場合がある。
数値範囲を示す「～」は、特に断りが無い限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む。
対象物の外縁を「周縁」と称し、当該対象物の「周縁」に接して幅を持った領域を「周縁部」と称する。
また、「合わせガラス用太陽電池モジュール」を単に「太陽電池モジュール」と称することがある。

【0011】

［合わせガラス用太陽電池モジュール］
図１は、後述する合わせガラスの分解斜視図である。本実施形態にかかる太陽電池モジュール１００は、第１ガラス板１１と、第２ガラス板１２と、前記第１及び第２ガラス板の間に設けられた中間層２０とを備える合わせガラス２００において、前記中間層２０の内部に設けられる太陽電池モジュールとして好適に用いることができる。
なお、本明細書において、第１ガラス板１１は、合わせガラス２００を設置した際に日光が入射する面に配置されるガラス板を表す。即ち、例えば合わせガラス２００を車両に取り付ける場合、第１ガラス板１１は車外側に配置されるガラス板である。また、第２ガラス板１２は、合わせガラス２００を車両に取り付けたときに車内側となる車内側ガラス板を表す。第１ガラス板１１と第２ガラス板１２とは、中間層２０を挟んで接合されている。

【0012】

＜第１実施形態＞
図２を参照して第１実施形態にかかる太陽電池モジュールを説明する。図２は太陽電池モジュールのＺＸ断面図である。第１実施形態にかかる太陽電池モジュール１００は、樹脂フィルム３０の内部に配置された複数の太陽電池セル４１を備えている。太陽電池セル４１は、通常、隣接する太陽電池セル４１同士が配線４２により電気的に接続され、太陽電池セル群４０を構成する。

【0013】

第１実施形態にかかる太陽電池モジュールは、太陽電池セル群４０が、高い剛性を備える樹脂フィルム３０中に封入されているため、例えば、湾曲する合わせガラスなどに適用する場合でも、太陽電池セル４１の周縁部や、太陽電池セル間の配線４２に生じる負荷が緩和される。また、本太陽電池モジュールは合わせガラス製造時において取り扱い性に優れ、太陽電池セルの擦傷や配線の断線などを抑制できる。

【0014】

（樹脂フィルム）
樹脂フィルム３０は、太陽電池セルや配線を保護する点などから、後述する合わせガラスの中間層よりも高い剛性を有することが好ましい。具体的には樹脂フィルム３０の２３℃でのヤング率は５００ＭＰａ以上が好ましく、７５０ＭＰａ以上がより好ましく、１，０００ＭＰａ以上が更に好ましい。一方、ヤング率の上限は特に限定されないが、通常、５ＧＰａ以下である。
ここで上記ヤング率は、日本産業規格ＪＩＳ Ｋ７１２７：１９９９に準拠した引っ張り試験によって、２３℃で歪み－応力曲線を得た後、得られた歪み－応力曲線の直線部分の傾きとして求められる。

【0015】

樹脂フィルム３０は、太陽電池モジュールの発電効率の点から、光透過性に優れていることが好ましい。例えば樹脂フィルム３０の全光線透過率は、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましく、８０％以上が更に好ましい。なお樹脂フィルムの全光線透過率は通常１００％未満である。上記全光線透過率はＪＩＳ Ｋ７３７５：２００８に準拠して測定された値である。

【0016】

また、樹脂フィルム３０の屈折率ｎ１は、後述する接着層や中間層との屈折率差を小さくしやすい点から、１．１～１．８が好ましく、１．２～１．７がより好ましく、１．２５～１．６５が更に好ましい。

【0017】

樹脂フィルム３０の材質は、上記の物性を満たすものの中から適宜選択すればよく、熱硬化性樹脂であっても、熱可塑性樹脂であってもよい。
樹脂フィルムの樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合は、合わせガラス製造時における樹脂の流動を抑制する点から、当該熱可塑性樹脂のガラス転移温度が、後述する中間層のガラス転移温度よりも低いことが好ましい。

【0018】

樹脂フィルム３０に用いる樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリエーテル、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリカーボネート、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、アラミド、ポリブチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリウレタン、シクロオレフィンポリマーなどが挙げられる。

【0019】

樹脂フィルム３０は、更に、本発明の効果を奏する範囲で他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、蛍光剤、接着性調整剤、カップリング剤、界面活性剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、脱水剤、消泡剤、帯電防止剤、難燃剤等の各種添加剤などが挙げられる。

【0020】

樹脂フィルム３０の形状は、主面が平面であってもよく、図２に示されるように、主面が湾曲していてもよい。太陽電池モジュール１００を、主面が湾曲した合わせガラスの製造用に用いる場合には、樹脂フィルム３０が当該合わせガラスに用いるガラス板の湾曲形状に追従する形状が好ましい。ただし、樹脂フィルム３０はフレキシブル性を有するため、ガラス板の曲率等と完全に一致していなくても好適に用いることができる。

【0021】

（太陽電池セル）
次に図３を参照して太陽電池モジュールに封入される太陽電池セルの配置を説明する。図３の例に示す太陽電池セル群４０は、第１方向（例えばＸ軸方向）にＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４と配置され、第１方向と交わる第２方向（例えばＹ軸方向）にＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１と配置され、Ａ１～Ｄ４の２次元に配列されている。すなわち、第１方向と第２方向は、太陽電池モジュールの厚さ方向に垂直な面に含まれ、互いに非平行な方向である。隣接する太陽電池セル同士は配線４２（図３において不図示）により電気的に接続されて太陽電池セル群４０を構成している。太陽電池セル４１の主面の形状、大きさ、個数は特に限定されず、合わせガラスの形状、大きさなどに応じて適宜設計すればよい。

【0022】

太陽電池セル４１の種類は特に限定されず、適宜選択して用いることができる。太陽電池セルの具体例としては、ガリウム・ヒ素系太陽電池；単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等のシリコン太陽電池；ペロブスカイト太陽電池；ＣＩＳ太陽電池、ＣＩＧＳ太陽電池などが挙げられ、これらを組み合わせて用いてもよい。本実施形態の太陽電池モジュールは太陽電池セルが高い剛性を有するものであっても合わせガラス用途に好適であることから、シリコン太陽電池が好ましく、単結晶シリコン太陽電池がより好ましい。
また、配線は、金属箔膜、透明導電膜、ワイヤ上の導線など、いずれであってもよい。

【0023】

太陽電池セルの厚みは、太陽電池セルの性能等の点から、０．１μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましく、１５０μｍ以上が更に好ましい。一方、太陽電池セルの厚みは、主面が湾曲した太陽電池モジュールを製造しやすい点などから、５００μｍ以下が好ましく、４５０μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下が更に好ましい。太陽電池セルの好適な厚みは、例えば０．１μｍ～５００μｍであり、１０μｍ～４５０μｍが好ましく、１５０μｍ～４００μｍがより好ましい。
樹脂フィルム３０の厚みは、５０μｍ～５００μｍが好ましい。樹脂フィルム３０の厚みは、平面視で太陽電池セル群４０と重複しない位置で計測してよい。例えば、太陽電池モジュール１００の中央部のうち、太陽電池セル同士の隙間部分であって、配線４２と重複しない位置（例えば図３における位置Ｐ）で計測してよい。なお、樹脂フィルム３０が厚さ方向に離間している場合（例えば後述する第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムを含む場合）、それらの合計の厚さとしてよい。

【0024】

また、第１実施形態の太陽電池モジュール全体の厚みは、２００μｍ以上が好ましく、２５０μｍ以上がより好ましく、３００ｎｍ以上がより好ましい。一方、太陽電池モジュール全体の厚みは、１，２００μｍ以下が好ましく、９００μｍ以下がより好ましく、８００μｍ以下が更に好ましい。太陽電池モジュール全体の厚みは、２００μｍ～１，２００μｍが好ましく、２５０μｍ～９００μｍがより好ましく、３００μｍ～８００μｍが更に好ましい。

【0025】

（製造方法）
第１実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法は、上記の層構成が形成可能な方法であればよく、特に限定されるものではない。一方、下記２例の製造方法によれば、気体の残留が抑制されて樹脂フィルムと太陽電池セルとの密着性に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。

【0026】

図５を参照して、第１実施形態にかかる太陽電池モジュールの第１の製造方法を説明する。当該第１の製造方法は、図５（ａ）に示すように、まず、第２樹脂フィルム３２上に、太陽電池セル４１を含む太陽電池セル群４０と、第１樹脂フィルム３１とをこの順に積層する。次いで、積層方向に加圧７１しながら、樹脂フィルム３１，３２が熱可塑性樹脂の場合はガラス転移温度以上に、熱硬化性樹脂の場合は架橋温度以上に加熱することで、第１樹脂フィルム３１と第２樹脂フィルム３２内に太陽電池セル４１が封入されるとともに第１樹脂フィルム３１と第２樹脂フィルム３２との接触部が一体化して樹脂フィルム３０となる（図５（ｂ））。積層方向の加圧は、第１樹脂フィルム３１側からではなく第２樹脂フィルム３２側から行ってもよく、両側から行ってもよい。加圧及び加熱方法は特に限定されないが、熱ラミネート法など公知の方法を適宜用いることができる。また、例えば、所望の形状の金型を用いて熱プレスする方法などにより、主面が湾曲した太陽電池モジュールが製造できる。

【0027】

次に図６を参照して、第１実施形態にかかる太陽電池モジュールの第２の製造方法を説明する。当該第２製造方法は、図６（ａ）に示すように、袋状に成形された第１樹脂フィルム３１内に、太陽電池セルを配置する。次いで、袋内を脱気７２しながら、樹脂フィルム３１が熱可塑性樹脂の場合はガラス転移温度以上に、熱硬化性樹脂の場合は架橋温度以上に加熱することで、第１樹脂フィルム内に太陽電池セルが封入されるとともに第１樹脂フィルムの開口部が一体化して樹脂フィルム３０となる（図６（ｂ））。

【0028】

＜第２実施形態＞
次に図４を参照して第２実施形態にかかる太陽電池モジュールを説明する。図４は太陽電池モジュールのＺＸ断面図である。第２実施形態にかかる太陽電池モジュール１００は、樹脂フィルム３０の内部に配置された複数の太陽電池セル４１を備え、前記太陽電池セル４１と、前記樹脂フィルム３０との間に、更に接着層５０を備えている。

【0029】

第２実施形態にかかる太陽電池モジュールは、太陽電池セル群４０が、高い剛性を備える樹脂フィルム３０中に接着層５０とともに封入されているため、例えば、湾曲する合わせガラスなどに適用する場合でも、太陽電池セル４１の周縁部や、太陽電池セル間の配線４２に生じる負荷が緩和される。また、本太陽電池モジュールは合わせガラス製造時において取り扱い性に優れ、太陽電池セルの擦傷や配線の断線などを抑制できる。
樹脂フィルム３０及び太陽電池セル群４０の構成は、前記第１実施形態の太陽電池モジュールと同様のものを用いることができるため、ここでの説明は省略する。

【0030】

（接着層）
接着層５０は、太陽電池セル４１に接触するとともに、第１樹脂フィルム３１及び第２樹脂フィルム３２を接着する層である。接着層５０は、それらを接着できれば種類は限定されないが、太陽電池モジュールの製造工程中で太陽電池セルの形状や隙間に追従可能な樹脂であることが好ましい。接着層５０は、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。また、例えば光硬化（特に紫外線硬化）、二液混合硬化等の熱硬化以外の硬化性樹脂でもよい。接着層５０としては、後述する中間層２０と同種の熱可塑性樹脂でもよく、ＰＭＭＡ等のアクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂等でもよい。

【0031】

接着層５０が熱可塑性樹脂の場合、接着層５０の２３℃でのヤング率は、中でも１００ＭＰａ以下が好ましく、９０ＭＰａ以下がより好ましく、７０ＭＰａ以下が更に好ましい。
接着層５０が熱硬化性樹脂の場合、接着層５０の２３℃でのヤング率は、２，０００ＭＰａ～５，０００ＭＰａが好ましく、２，２００～３，０００ＭＰａがより好ましい。

【0032】

また、接着層５０の屈折率ｎ２は、樹脂フィルムとの屈折率差を小さくしやすい点から、１．１～１．８が好ましく、１．２～１．７がより好ましく、１．２５～１．６５が更に好ましい。
また、樹脂フィルムと接着層との界面反射を抑制する点からは、前記樹脂フィルムの屈折率ｎ１と、前記接着層の屈折率ｎ２との屈折率の差の絶対値｜ｎ１－ｎ２｜は０．５以下が好ましく、０．４以下がより好ましく、０．３５以下が更に好ましい。

【0033】

接着層５０の厚みは、太陽電池セル４１の厚み以上の厚みを有することが好ましい。具体的に、接着層５０の厚みは、１００μｍ以上が好ましく、１２０μｍ以上がより好ましく、１５０μｍ以上が更に好ましく、１８０μｍ以上が特に好ましい。一方、太陽電池セル４１の厚みは、８００μｍ以下が好ましく、６００μｍ以下がより好ましく、５５０μｍ以下が更に好ましく、５００μｍ以下が特に好ましい。接着層５０の厚みは、１００μｍ～８００μｍが好ましく、１２０μｍ～６００μｍがより好ましく、１５０μｍ～５５０μｍが更に好ましく、１８０μｍ～５００μｍが特に好ましい。

【0034】

また、第２実施形態の太陽電池モジュール全体の厚みは、２００μｍ以上が好ましく、２５０μｍ以上がより好ましく、３００ｎｍ以上がより好ましい。一方、太陽電池モジュール全体の厚みは、１，２００μｍ以下が好ましく、９００μｍ以下がより好ましく、８００μｍ以下が更に好ましい。太陽電池モジュール全体の厚みは、２００μｍ～１，２００μｍが好ましく、２５０μｍ～９００μｍがより好ましく、３００μｍ～８００μｍが更に好ましい。

【0035】

（製造方法）
第２実施形態にかかる太陽電池モジュールの製造方法は、上記の層構成が形成可能な方法であればよく、特に限定されるものではない。一方、下記２例の製造方法によれば、気体の残留が抑制されて樹脂フィルムと太陽電池セルとの密着性に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。

【0036】

図７を参照して、第２実施形態にかかる太陽電池モジュールの第１の製造方法を説明する。当該第７の製造方法は、図７（ａ）に示すように、まず、第２樹脂フィルム３２上に、第２接着層５２と、太陽電池セル４１を含む太陽電池セル群４０と、第１接着層５１と、第１樹脂フィルム３１とをこの順に積層する。太陽電池セル群４０の周縁部には枠状の第３接着層５３を配置してもよい。次いで、積層方向に加圧７１することで、第１樹脂フィルム３１と第２樹脂フィルム３２内に太陽電池セル４１が封入されるとともに第１接着層５１と第２接着層５２との接触部が一体化して接着層５０となる（図７（ｂ））。また不図示であるが、樹脂フィルム３１及び３２として、接着層５１及び５２よりもＸ軸方向に長いものを選択することで、第１樹脂フィルム３１と第２樹脂フィルム３２との接触部を設け、加圧時に第１樹脂フィルムと第２樹脂フィルムとを一体化する構成としてもよい。

【0037】

第２実施形態にかかる太陽電池モジュールの第２の製造方法を説明する。当該第２製造方法は、第２樹脂フィルム上に枠状パターンの接着層を配置し、次いで前記枠状パターン内に、接着剤組成物が被覆した太陽電池セルを配置し、前記接着剤組成物上に、第１樹脂フィルムを貼り合わせる方法である。当該第２の製造方法は接着剤組成物が液状（ペースト状等も含む）の場合に好適に用いることができる。図８を参照して、本製造方法の具体例を説明する。図８の例では、図８（ａ）に示すように、第２樹脂フィルム３２上に枠状パターンの接着層５３を配置し、前記枠状パターン内に太陽電池セル４１を含む太陽電池セル群４０を配置する。次いで、前記枠状パターン内に液状の接着剤組成物５４を滴下７３して、太陽電池セル群４０を浸漬する（図８（ｂ））。なお、図８における滴下７３は、太陽電池セルに接着剤を被覆する方法であればよく、塗布など他の手段を用いてもよい。次いで接着剤組成物５４上に、第１樹脂フィルム３１を貼り合わせることで、太陽電池モジュールが得られる（図８（ｃ））。また例えば、第２樹脂フィルム３２上に枠状パターンの接着層５３を配置し、前記枠状パターン内に液状の接着剤組成物５４を一定量滴下（塗布）した後、太陽電池セル群４０を配置し、次いで、液状の接着剤組成物５４を更に滴下（塗布）して、図８（ｂ）のようにしてもよい。また、貼り合わせる際に、必要に応じて加熱や加圧を行ってもよい。
なお液状の接着剤組成物５４は、前記接着層に含まれ得る樹脂を有する液状の組成物である。接着剤組成物５４は、例えば前記樹脂が溶媒等に溶解又は分散したペースト状の組成物などであってもよい。

【0038】

［合わせガラス］
図１及び図９に示す通り、本実施形態にかかる合わせガラス２００は、第１ガラス板１１と、第２ガラス板１２と、前記第１及び第２ガラス板の間に設けられた中間層２０と、当該中間層２０の内部に設けられた太陽電池モジュール１００を備え、当該太陽電池モジュールが前記第１又は第２実施形態の太陽電池モジュールである。

【0039】

合わせガラス２００は、平板形状でもよいが、車両など移動体に用いる場合には、安全性などの点から、湾曲形状が好ましい。湾曲形状は、第１方向（例えばＸ軸方向）の一方に湾曲した単曲形状でもよく、第１方向（例えばＸ軸方向）と第２方向（例えばＹ軸方向）の両方に湾曲した複曲形状でもよい。なおここでの第１方向と第２方向のなす角は任意であり、直交していてもよく直交していなくてもよい。

【0040】

合わせガラス２００が湾曲形状である場合、合わせガラス２００は、車外側に向けて凸となるように湾曲していることが好ましい。即ち、第１ガラス板１１は中間層２０とは反対側に向けて凸となるように湾曲していることが好ましく、第２ガラス板１２は中間層２０側に向けて凸となるように湾曲していることが好ましい。合わせガラス２００の主面の平面視の形状は、設置場所に応じた任意の形状である。

【0041】

＜ガラス板＞
第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２は、無機ガラスでもよく、有機ガラスでもよい。無機ガラス及び有機ガラスは、透明性を有するものであればよく、有色でもよいが、太陽電池セルの発電効率の点からは無色が好ましい。無機ガラスとしては、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が挙げられ、ソーダライムガラスが好ましい。有機ガラスとしては、ポリカーボネート、例えばポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の透明樹脂が挙げられる。なお第１ガラス板１１と第２ガラス板１２の材質は同一であっても異なっていてもよい。

【0042】

無機ガラスは、未強化ガラス、強化ガラスのいずれでもよい。強化ガラスは、例えば風冷強化ガラス等の物理強化ガラス、化学強化ガラスのいずれでもよい。

【0043】

第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の成形法については特に限定されず、例えば、無機ガラスの場合はフロート法等により成形されたガラス板が好ましい。第１ガラス板１１及び第２ガラス板１２の曲げ成形には、重力成形法、プレス成形法、ローラー成形法等を用いてもよい。

【0044】

第１ガラス板１１の板厚は、耐飛び石性能等の強度の点から、１．１ｍｍ以上が好ましく、１．８ｍｍ以上がより好ましい。一方、合わせガラス２００の質量が大きくなり過ぎず、車両の燃費を抑制できる点から、第１ガラス板１１の板厚は、３ｍｍ以下が好ましく、２．８ｍｍ以下がより好ましく、２．６ｍｍ以下が更に好ましく、２．２ｍｍ以下が更により好ましく、２．０ｍｍ以下が特に好ましい。第１ガラス板１１の板厚は、１．１ｍｍ～３ｍｍが好ましく、１．８ｍｍ～２．８ｍｍがより好ましく、１．８ｍｍ～２．６ｍｍが更に好ましく、１．８ｍｍ～２．２ｍｍが更により好ましく、１．８ｍｍ～２．０ｍｍが特に好ましい。
また、第２ガラス板１２の板厚は、取り扱い性の点から、０．３ｍｍ以上が好ましく、０．５ｍｍ以上がより好ましく、０．７ｍｍ以上が更に好ましい。一方、合わせガラス２００の質量が大きくなり過ぎず、車両の燃費を抑制できる点から、２．３ｍｍ以下が好ましく、２．１ｍｍ以下がより好ましく、１．９ｍｍ以下が更に好ましい。第２ガラス板１２の板厚は、０．３ｍｍ～２．３ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ～２．１ｍｍがより好ましく、０．７ｍｍ～１．９ｍｍが更に好ましい。

【0045】

＜中間層＞
中間層２０は、太陽電池モジュール１００を挟持するように配置される。中間層２０としては熱可塑性樹脂が好ましく用いられ、例えば、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）等のポリビニルアセタール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂（ＰＵ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、エチレン－エチルアクリレート共重合体樹脂（ＥＥＡ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、アイオノマー樹脂等の従来からこの種の用途に用いられている熱可塑性樹脂が挙げられる。また、特許第６０６５２２１号に記載されている変性ブロック共重合体水素化物を含有する樹脂組成物も好適に使用できる。

【0046】

これらの中でも、ＰＶＢ、ＥＶＡ、ＰＵ、アイオノマー樹脂、ＣＯＰが好ましく、ＰＶＢ及びＥＶＡがより好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。また、中間層２０は、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、発光剤等の機能性粒子を含んでもよい。

【0047】

中間層２０は、３層以上の層を有してもよい。例えば、中間層を３層以上から形成し、両側の層を除くいずれかの層のせん断弾性率を可塑剤の調整等により両側の層のせん断弾性率よりも小さくすると、合わせガラス２００の遮音性を向上できる。この場合、両側の層のせん断弾性率は同じでもよいし、異なってもよい。

【0048】

中間層２０の厚さは、０．５ｍｍ以上が好ましい。なお、中間層２０が複数の層を有する場合、中間層２０の厚さとは、各層の厚さを合計した総厚である。中間層２０の厚さが０．５ｍｍ以上であると合わせガラス２００として必要な耐衝撃性が十分となる。また、中間層２０の厚さは、３ｍｍ以下が好ましい。中間層２０の厚さの最大値が３ｍｍ以下であると、合わせガラス２００の質量が抑えられる。中間層２０の厚さの最大値は２．８ｍｍ以下がより好ましく、２．６ｍｍ以下が更に好ましい。

【0049】

また、中間層２０が複数の層を有する場合、中間層２０に含まれる各層（例えば第１中間層２１と第２中間層２２）は、同一の材料で形成することが望ましいが、異なる材料で形成してもよい。

【0050】

また、中間層２０と、前記接着層５０は、同一の樹脂を含んでいてもよい。この場合、図９の例に示されるように、中間層２０と前記接着層５０とが一体化する。これにより、太陽電池モジュール１００の周縁が目立ちにくくなり、かつ太陽電池モジュール１００の側面と接着層５０との間に気泡が残存しにくくなる。

【0051】

中間層２０のヤング率は、前記樹脂フィルム３０のヤング率よりも低いことが好ましい。中間層の２３℃でのヤング率は、中でも１００ＭＰａ以下が好ましく、９０ＭＰａ以下がより好ましく、７０ＭＰａ以下が更に好ましい。
また、前記樹脂フィルム３０の屈折率ｎ１と、中間層２０の屈折率ｎ３との屈折率差の絶対値｜ｎ１－ｎ３｜は、界面反射を抑える点から、０．５以下が好ましく、０．４以下がより好ましく、０．３５以下が更に好ましい。

【0052】

中間層２０を作製するには、例えば、中間層となる上記の樹脂材料を適宜選択し、押出機を用い、加熱溶融状態で押し出し成形する。押出機の押出速度等の押出条件は均一となるように設定する。その後、押し出し成形された樹脂膜を、必要に応じ伸展することで、中間層２０が完成する。

【0053】

合わせガラス２００は、図１０に示されるように、まず前記本実施形態の合わせガラス用太陽電池モジュール１００を準備し、第２ガラス板１２、第２中間層２２、前記太陽電池モジュール１００、第１中間層２１、第１ガラス板１１をこの順に積層して、圧着することで得られる。
太陽電池モジュール１００の準備は、例えば前述の方法で太陽電池モジュールを製造することなどが挙げられる。
圧着は、前記の積層体をゴム袋やラバーチャンバー、樹脂製の袋等の中に入れ、ゲージ圧力－１００ｋＰａ～－６５ｋＰａの範囲で制御した真空中で温度約７０℃～１１０℃の範囲で制御して所定時間維持した状態で接着する。加熱条件、温度条件、及び積層方法は適宜選択される。

【0054】

更に、例えば温度１００℃～１５０℃、絶対圧力０．６ＭＰａ～１．３ＭＰａの範囲で制御した所定時間条件で加熱加圧する圧着処理を行うことで、より耐久性の優れた合わせガラス２００を得られる。ただし、場合によっては工程の簡略化、並びに合わせガラス２００中に封入する材料の特性を考慮して、この加熱加圧工程を使用しない場合もある。

【0055】

第１ガラス板１１又は第２ガラス板１２のうち、いずれか一方、又は両方のガラス板が互いに弾性変形した状態で接合されている、「コールドベンド」と呼ばれる方法を使用してもよい。コールドベンドは、テープ等の仮止め手段によって固定された第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間に、中間層２０及び太陽電池モジュール１００を含む積層体と、従来公知であるニップローラー又はゴム袋、ラバーチャンバー等の予備圧着装置及びオートクレーブを用いることで達成できる。

【0056】

合わせガラス２００の総厚は、剛性の点から、１．９ｍｍ以上が好ましく、２．８ｍｍ以上がより好ましい。一方、合わせガラス２００が十分な透過率が得られるとともに軽量性を備える点から、１０ｍｍ以下が好ましい。合わせガラス２００の総厚は、例えば１．９ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、好ましくは２．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。

【0057】

合わせガラス２００は、必要に応じて種々の部材を有してよい。例えば、合わせガラス２００は、周縁部に遮蔽層６１を設けてもよい。遮蔽層６１は、平面視で太陽電池モジュール１００と重複しない位置に設けてもよく、太陽電池モジュール１００の周縁部と重複する位置に設けてもよい。なお、遮蔽層６１は、第１ガラス板１１の中間層２０とは反対側の主面から、第２ガラス板１２の中間層２０とは反対側の主面までの間の任意の位置に設けることができる。

【0058】

また、第１ガラス板１１と第２ガラス板１２との間に、本願の効果を損なわない範囲で、各種の機能を持つフィルムやデバイスを有してもよい。また合わせガラス２００の表面に防曇、撥水、遮熱、低反射等の機能を有する膜を有していてもよい。また、ガラス板主面に遮熱、発熱等の機能を有する膜を有してもよい。

【0059】

本実施形態の合わせガラスの用途は特に限定されないが、車両、電車、船舶、航空機等の移動体に搭載する合わせガラスとして好適に用いることができ、例えば車両用のルーフガラスなどとして用いることができる。車両としては、例えば乗用車を含む。

【0060】

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0061】

１００ 太陽電池モジュール
２００ 合わせガラス
１１ 第１ガラス板
１２ 第２ガラス板
２０ 中間層
２１ 第１中間層
２２ 第２中間層
３０ 樹脂フィルム
３１ 第１樹脂フィルム
３２ 第２樹脂フィルム
４０ 太陽電池セル群
４１、Ａ１～Ｄ４ 太陽電池セル
４２ 配線
５０ 接着層
５１ 第１接着層
５２ 第２接着層
５３ 第３接着層
５４ 接着剤組成物
６１ 遮蔽層
７１ 加圧
７２ 脱気
７３ 滴下

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】