JP2011181619A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、裏面に電極を備えるバックコンタクト方式の太陽電池セルを固定するための絶縁基板を備えた太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module including an insulating substrate for fixing a back contact type solar cell including an electrode on a back surface.
近年、自然エネルギーを利用する発電システムである太陽光発電の普及が急速に進められている。太陽光発電をするための太陽電池モジュールは、図8に示すように、受光側に配置された透光性基板120と、裏面側に配置されたバックシート110と、透光性基板120およびバックシート110の間に封止された多数の太陽電池セル130とを有している。太陽電池セル130は、エチレン・酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルム等の封止用フィルム140a,140bに挟まれて封止されている。
従来、太陽電池モジュールにおいては、多数の太陽電池セル130,130,…が、幅1〜3mmの配線材150で電気的に直列に接続されていた。太陽電池セル130は、太陽の受光面130aである表面側にマイナス電極(N型半導体電極)131、裏面側にプラス電極(P型半導体電極)132が設けられているため、配線材150で接続すると、太陽電池セル130の受光面130aの上に配線材150が重なり、光電変換の面積効率が低下する傾向にあった。
In recent years, solar power generation, which is a power generation system using natural energy, has been rapidly spread. As shown in FIG. 8, the solar cell module for photovoltaic power generation includes a
Conventionally, in a solar cell module, a large number of
上述した電極131,132の配置では、配線材150が太陽電池セル130の表側から裏側に回り込む構造になるため、各部材の熱膨張率の差が原因で配線材150が断線することがあった。
そこで、特許文献1,2ではプラス電極とマイナス電極の両電極がセルの裏面に設置されたバックコンタクト方式の太陽電池モジュールが提案されている。この方式の太陽電池モジュールでは、太陽電池セル同士の接続は、太陽電池セルの裏面側に配置された絶縁基板の回路により行う。
この太陽電池モジュールのバックシートは絶縁基板の表面に回路層が積層された構成を有しており、この回路層の上に太陽電池セルが更に積層される。これによって、太陽電池セル表面の受光面積が犠牲にならず光電変換の面積効率の低下を防止できる。また、配線材を表側から裏側に回り込む構造にしなくてもよいため、各部材の熱膨張の差による配線材の断線も防止できる。
In the arrangement of the
Therefore,
The back sheet of the solar cell module has a configuration in which a circuit layer is laminated on the surface of an insulating substrate, and solar cells are further laminated on the circuit layer. As a result, the light receiving area on the surface of the solar battery cell is not sacrificed, and a reduction in the area efficiency of photoelectric conversion can be prevented. Moreover, since it is not necessary to make the wiring material go around from the front side to the back side, disconnection of the wiring material due to the difference in thermal expansion of each member can be prevented.
ところで、上述したようなバックコンタクト方式の太陽電池モジュールにおいては、絶縁基板の表面に回路層が形成され、さらにこの回路層の上に太陽電池セルが積層された構成を有しているため、太陽電池モジュールの使用時に高温に曝された場合、絶縁基板と回路層及び太陽電池セルとの線膨張率の違いによって太陽電池モジュールに反りが生じてしまうことがあった。
即ち、絶縁基板は太陽電池セル及び透光性基板と比較して線膨張率が高いため、高温時においては絶縁基板が太陽電池説及び透光性基板よりも大きく膨張してしまう。したがって、太陽電池モジュールの裏面側に凸となる反りが発生してしまい、故障の原因につながることが懸念されていた。
By the way, in the back contact type solar cell module as described above, the circuit layer is formed on the surface of the insulating substrate, and the solar cell is laminated on the circuit layer. When the battery module is exposed to a high temperature during use, the solar battery module may be warped due to the difference in linear expansion coefficient between the insulating substrate, the circuit layer, and the solar battery cell.
That is, since the insulating substrate has a higher linear expansion coefficient than the solar cell and the light-transmitting substrate, the insulating substrate expands more than the solar cell theory and the light-transmitting substrate at high temperatures. Accordingly, there has been a concern that a convex warp occurs on the back side of the solar cell module, leading to a failure.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールにおいて反りの発生を抑制できる絶縁基板を備えた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the solar cell module provided with the insulating substrate which can suppress generation | occurrence | production of curvature in a solar cell module.
本発明による太陽電池モジュールは、透光性基板と、太陽電池セルと、電気配線を含む絶縁基板とを有する太陽電池モジュールであって、透光性基板は厚さ2mm〜4mmの酸化珪素からなり、太陽電池セルは厚さ100μm〜300μmの結晶系太陽電池セルからなり、更に以下の式を満足することを特徴とする太陽電池モジュール。
Y≦12.88X+521.7 …(1)
Y≧0.0324X+83.69 …(2)
Y≦1000、X≦700 …(3)
但し、Y:太陽電池モジュールの反り(単位:μm)
X:絶縁基板の弾性率(単位:GPa)と熱膨張係数(単位:ppm)の積。
本発明による太陽電池モジュールによれば、使用時等に、熱によって生じる太陽電池モジュールの反りY(単位μm)について、透光性基板と太陽電池セルの材質や厚さを規定すると共に、絶縁基板3の弾性率Eと熱膨張係数αの積Xで規定される伸び縮みし易さをパラメータとして規定することで、太陽電池モジュールの反りYを上述した各式の範囲内に規定することができる。これにより、太陽電池モジュールの反りYを、故障の生じないように抑制して信頼性を持たせることができる。
太陽電池モジュールの反りは0であることが理想的であるが現実には困難である。そのため、(1)、(2)式により、太陽電池モジュールの外径寸法に応じた反りの上限と下限を設定してその範囲内に納まるように、透光性基板と太陽電池セルの材質や厚さを規定すると共に、絶縁基板の弾性率と熱膨張係数との積Xによる伸び縮みし易さをパラメータとし、(1)、(2)式の範囲内に規定することで太陽電池モジュール全体の反りYを故障の生じないように低減できるようにした。また、同時に太陽電池モジュール全体の信頼性を維持できる程度の反りYの上限と絶縁基板の伸び縮みし易さである積Xの上限とを(3)式によって規定した。
A solar cell module according to the present invention is a solar cell module having a translucent substrate, a solar cell, and an insulating substrate including electric wiring, and the translucent substrate is made of silicon oxide having a thickness of 2 mm to 4 mm. The solar battery module is composed of a crystalline solar battery cell having a thickness of 100 μm to 300 μm, and further satisfies the following formula.
Y ≦ 12.88X + 521.7 (1)
Y ≧ 0.0324X + 83.69 (2)
Y ≦ 1000, X ≦ 700 (3)
Y: Warpage of solar cell module (unit: μm)
X: product of the elastic modulus (unit: GPa) and thermal expansion coefficient (unit: ppm) of the insulating substrate.
According to the solar cell module of the present invention, the warpage Y (unit μm) of the solar cell module caused by heat during use or the like defines the material and thickness of the translucent substrate and the solar cell, and also the insulating substrate. By defining the ease of expansion / contraction defined by the product X of the elastic modulus E of 3 and the thermal expansion coefficient α as a parameter, the warpage Y of the solar cell module can be defined within the ranges of the above-described formulas. . Thereby, the curvature Y of a solar cell module can be suppressed so that failure does not occur, and reliability can be given.
The warpage of the solar cell module is ideally zero, but it is difficult in practice. For this reason, the upper and lower limits of the warpage according to the outer diameter of the solar cell module are set according to the formulas (1) and (2), and the materials of the translucent substrate and the solar cell are set within the range. The overall solar cell module is defined by defining the thickness and the ease of expansion / contraction by the product X of the elastic modulus and thermal expansion coefficient of the insulating substrate as parameters, and within the range of formulas (1) and (2). The warp Y can be reduced so that no failure occurs. At the same time, the upper limit of the warp Y that can maintain the reliability of the entire solar cell module and the upper limit of the product X, which is the ease of expansion and contraction of the insulating substrate, are defined by Equation (3).
また、本発明による太陽電池モジュールにおいて、反りYと積Xが以下の式を満足することが好ましい。
Y≦500
X≦300
太陽電池モジュールの反りYと絶縁基板3の弾性率Eと熱膨張係数αの積Xについて上述の式を満足することで、より絶縁基板が伸び縮みしにくくなり、太陽電池モジュールの反りを一層低減させることができる。
In the solar cell module according to the present invention, it is preferable that the warp Y and the product X satisfy the following formula.
Y ≦ 500
X ≦ 300
By satisfying the above formula for the product X of the warpage Y of the solar cell module, the elastic modulus E of the
また、絶縁基板の膜厚は、20μm以上3000μm以下であることが好ましい。
絶縁基板が上述の範囲の厚さであれば、薄層であるために使用時等における太陽電池セルの熱が一方の面から他方の面に伝達して放熱効果が高く表裏面の温度差による絶縁基板の反りを抑制でき、太陽電池モジュールの反りを抑制できる。一方、絶縁基板の膜厚が20μm未満であると製造工程におけるハンドリング性が落ちて扱いにくくなり、膜厚の上限300μmとすることで上述したセルの放熱効果を十分発揮できる。また、3000μmを超えると表裏面の温度差による反りが次第に増大するため、少なくとも3000μm以下、好ましくは3000μm未満である。
そのため、絶縁基板の膜厚は、20μm〜300μmの範囲であることが一層好ましい。
The thickness of the insulating substrate is preferably 20 μm or more and 3000 μm or less.
If the insulating substrate has a thickness in the above-mentioned range, since it is a thin layer, the heat of the solar battery cell in use or the like is transferred from one surface to the other surface, and the heat dissipation effect is high due to the temperature difference between the front and back surfaces. Warpage of the insulating substrate can be suppressed, and warpage of the solar cell module can be suppressed. On the other hand, when the film thickness of the insulating substrate is less than 20 μm, the handling property in the manufacturing process is lowered and it becomes difficult to handle, and by setting the upper limit of the film thickness to 300 μm, the above-described heat radiation effect of the cell can be sufficiently exhibited. Moreover, since the curvature by the temperature difference of front and back will increase gradually when it exceeds 3000 micrometers, it is at least 3000 micrometers or less, Preferably it is less than 3000 micrometers.
Therefore, the thickness of the insulating substrate is more preferably in the range of 20 μm to 300 μm.
また、絶縁基板は、ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた構造であることが好ましい。
この構成によって、絶縁基板の硬さを向上させて太陽電池モジュール全体の反りを抑えることができる。
The insulating substrate preferably has a structure in which glass fiber is impregnated with an insulating resin.
With this configuration, it is possible to improve the hardness of the insulating substrate and suppress warping of the entire solar cell module.
また、絶縁基板の太陽電池セルとは反対側の面にバックシートが設けられており、該バックシートは以下の式を満足することが好ましい。
X≧(バックシートの弾性率×バックシートの熱膨張係数) …(10)
上述したバックシートを備えていれば、絶縁基板が比較的伸び縮みし易さのパラメータを確保した上に、バックシートによって絶縁基板の反りを抑えることで太陽電池モジュールの反りを更に押さえ込むことができる。
Moreover, the back sheet | seat is provided in the surface on the opposite side to the photovoltaic cell of an insulating substrate, and it is preferable that this back sheet | seat satisfies the following formula | equation.
X ≧ (elastic modulus of back sheet × thermal expansion coefficient of back sheet) (10)
If the above-described back sheet is provided, the insulating substrate can ensure a relatively easy expansion / contraction parameter, and the back sheet can further suppress the warpage of the solar cell module by suppressing the warping of the insulating substrate. .
また、絶縁基板の太陽電池セルとは反対側の面にバックシートが設けられており、該バックシートは以下の式を満足することを特徴とする。
0.9X≧(バックシートの弾性率×バックシートの熱膨張係数)…(11)
バックシートの伸び縮みし易さが絶縁基板の伸び縮みし易さの0.9倍以下としたことで、バックシートの硬さを向上させて伸び縮みを抑制し、全体の反りを更に抑制できる。
Moreover, the back sheet | seat is provided in the surface on the opposite side to the photovoltaic cell of an insulating substrate, This back sheet | seat is characterized by satisfy | filling the following formula | equation.
0.9X ≧ (elastic modulus of back sheet × thermal expansion coefficient of back sheet) (11)
By making the ease of expansion and contraction of the back sheet 0.9 times or less than the ease of expansion and contraction of the insulating substrate, it is possible to improve the hardness of the back sheet and suppress expansion and contraction, and further suppress the overall warpage. .
また、透光性基板と絶縁基板との間に配列された太陽電池セルは、千鳥状に配列されていることが好ましい。
複数の太陽電池セルを千鳥状に配列したから、セルとセルの間隙に生じ得る応力を六方向に分散させることができる。従来技術の格子状に配列したセルとセルとの間隙に生じる応力と比較してより小さくできて、しわ等を生じにくい。
Moreover, it is preferable that the photovoltaic cells arranged between the translucent substrate and the insulating substrate are arranged in a staggered manner.
Since the plurality of solar battery cells are arranged in a staggered manner, the stress that can occur in the gap between the cells can be dispersed in six directions. It can be made smaller than the stress generated in the gap between cells arranged in a grid in the prior art, and is less likely to cause wrinkles.
また、太陽電池セルは六角形であることが好ましい。
複数の太陽電池セルを六角形状に形成して千鳥状に配列することで、セルとセルの間隙に生じ得る応力を六方向に分散させると共に、太陽電池セル間の間隙を最小化できてセルを多数配設できて発電効率が高まる。
Moreover, it is preferable that a photovoltaic cell is a hexagon.
By forming a plurality of solar cells in a hexagonal shape and arranging them in a staggered manner, the stress that can occur in the gap between the cells can be dispersed in six directions, and the gap between the solar cells can be minimized. A large number of them can be installed to increase power generation efficiency.
本発明による太陽電池モジュールによれば、熱によって生じる太陽電池モジュールの反りについて、透光性基板と太陽電池セルの材質や厚さを規定すると共に、絶縁基板の弾性率と熱膨張係数の積で規定される伸び縮みし易さをパラメータとして規定することで、太陽電池モジュールの反りを上述した各式の範囲内に低減できる。これにより、太陽電池モジュールの反りを抑制し、故障の生じないように信頼性を持たせることができる。 According to the solar cell module of the present invention, regarding the warpage of the solar cell module caused by heat, the material and thickness of the translucent substrate and the solar cell are regulated, and the product of the elastic modulus and the thermal expansion coefficient of the insulating substrate is used. By defining the ease of expansion / contraction defined as a parameter, the warpage of the solar cell module can be reduced within the range of the above-described formulas. Thereby, the curvature of a solar cell module can be suppressed and reliability can be given so that a failure may not occur.
本発明の実施形態による太陽電池モジュールについて説明する。
図1に示す本実施形態による太陽電池モジュール1は、太陽光等の光を入射させる透光性基板2と、その裏面側に配設された絶縁基板3と、透光性基板2及び絶縁基板3の間に間隙を開けて配列された複数の太陽電池セル5とを概略で積層した構成を有している。そして、透光性基板2及び絶縁基板3の間において、太陽電池セル5は封止層6によって封止されている。なお、絶縁基板3は絶縁基材を構成する。
絶縁基板3は、その一方の面即ち太陽電池セル5側の面に回路層8が設けられている。回路層8の太陽電池セル5に接触する電極部にはスタッドバンプ10が設けられ、回路層8の電極部以外の部分である非電極部はオーバーコート層11で被覆されている。
絶縁基板3は太陽電池セル5を封止層6によって挟んで封止し受光面となる透光性基板2と接合されて一体化され、太陽電池モジュール1を形成する。
A solar cell module according to an embodiment of the present invention will be described.
A solar cell module 1 according to this embodiment shown in FIG. 1 includes a
The insulating
The insulating
次に太陽電池モジュール1を構成する各部材について説明する。
図1において、透光性基板2としては、例えばガラスパネル等の酸化珪素などが挙げられる。なお、透光性基板2として、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の透明樹脂基板を用いることも可能である。
また、絶縁基板3の太陽電池セル5側に設けた回路層8は、太陽電池セル5に電気的に接続される層である。回路層8は積層配列される多数の太陽電池セル5を電気的に直列に接続するパターンを有している。
回路層8を構成する材料として、電気抵抗が低い材料、例えば銅、アルミニウム、鉄−ニッケル合金などが使用される。また、導電性高分子を使用することもできる。
回路層8の表面は、スタッドバンプ10およびオーバーコート層11との密着性を向上させるために、ギ酸、硫酸、硝酸などの腐食性薬液によって粗面化処理が施されていることが好ましい。
Next, each member which comprises the solar cell module 1 is demonstrated.
In FIG. 1, examples of the
In addition, the
As a material constituting the
The surface of the
スタッドバンプ10は、回路層8と太陽電池セル5との電気的接続を補助する部材であり、太陽電池セル5の電極5aに対応して配設されている。本実施形態におけるスタッドバンプ10は例えば切頭円錐形になっており、先端がオーバーコート層11の表面から突出している。
スタッドバンプ10の材料として電気抵抗が低い材料が使用される。中でも回路層8との電気抵抗が低くなることから、銀、銅、錫、鉛、ニッケル、金よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有することが好ましい。特に、スタッドバンプ10は粘度が高く容易に切頭円錐形等の所望の形状に形成するために、銀、銅、錫、半田(銅と鉛が主成分である。)よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有する導電性ペーストにより形成されていることが好ましい。
The
A material having a low electrical resistance is used as the material of the
また、導電性ペーストは低温硬化タイプであることが好ましい。導電性ペーストが低温硬化タイプであれば、120〜160℃という低温で太陽電池セル5の電極5aと回路層8とをスタッドバンプ10によって電気的に接続できる。120〜160℃は、封止層6を構成する封止用フィルムとして使用可能なEVAフィルムの軟化、溶融、架橋が生じる温度であるから、封止用フィルムとしてEVAフィルムを用いる場合には、容易に加工できるため、太陽電池セル5の電極5aと導電性ペーストから形成されるスタッドバンプ10とをより容易に電気的に接続させることができる。
低温硬化タイプの導電性ペーストとしては、ポリマーと導電性フィラーを含有し、ポリマーの硬化による導電性フィラーの物理的接触によって導電性を発現するもの、有機物に銀もしくは銅を配位、還元させたナノ粒子を含有し、低温焼結(120〜160℃)させることにより導電性を発現するものが挙げられる。電気抵抗がより低くなる点では、後者の材料が好ましい。
The conductive paste is preferably a low temperature curing type. If the conductive paste is a low-temperature curing type, the
Low-temperature curing type conductive paste contains a polymer and a conductive filler, and develops conductivity by physical contact of the conductive filler by curing the polymer. Coordinates and reduces silver or copper to organic matter The thing which contains a nanoparticle and expresses electroconductivity by carrying out low temperature sintering (120-160 degreeC) is mentioned. The latter material is preferable in that the electric resistance becomes lower.
オーバーコート層11は絶縁性材料からなっている。オーバーコート層11を構成する絶縁性材料としては、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。これら樹脂は1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、上記の樹脂に、シリカ(SiO2)、マイカ、アルミナ、硫酸バリウムからなる群から選ばれる1種以上の無機粉末を含有してもよい。
オーバーコート層11は封止層6と同一材質でもよい。
The
The
次に、絶縁基板3について説明する。
絶縁基板3は、例えば単層のガラスクロス等、網目状のガラス繊維からなる。この場合、膜厚が薄いために太陽電池セル5の熱が一方の面から他方の面に伝達して放熱効果が高く表裏面の温度差による絶縁基板3の反りを抑制できると共に、穴明けなどの加工が容易である。また、絶縁基板3は、網目状のガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた複合材料であってもよい。この場合には、単層のガラスクロスよりも硬さが増して伸び縮みし難くなる。
ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させた複合材料の一例として、網目状のガラス繊維に樹脂が含浸させられた樹脂含有繊維からなるプリプレグがある。プリプレグの繊維として、例えばガラスクロス、ガラス不織布、紙などが挙げられる。また、絶縁樹脂は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、エポキシアクリレート樹脂またはウレタン樹脂等である。
プリプレグはプリント配線板の一形態であり、プリプレグを熱で固めた完成品はプリント配線板と呼称される。ガラス繊維に絶縁樹脂を含浸させたプリプレグの完成品として、FR−4、FR−5、BT材等があてはまる。
Next, the insulating
The insulating
As an example of a composite material in which a glass fiber is impregnated with an insulating resin, there is a prepreg made of a resin-containing fiber in which a mesh-like glass fiber is impregnated with a resin. Examples of the prepreg fibers include glass cloth, glass nonwoven fabric, and paper. The insulating resin is, for example, an epoxy resin, a polyimide resin, a bismaleimide triazine resin, an epoxy acrylate resin, or a urethane resin.
A prepreg is a form of a printed wiring board, and a finished product obtained by hardening a prepreg with heat is called a printed wiring board. FR-4, FR-5, BT materials, and the like are applied as finished prepregs obtained by impregnating glass fibers with an insulating resin.
ここで、太陽電池モジュール1における透光性基板2として石英ガラス等のガラスパネルを用い、太陽電池セル5としてシリコン等の酸化珪素を用いた場合、表1に示すように、絶縁機基板3として、従来用いられていたPETフィルムやPENフィルム等の高分子フィルムより、ガラスエポキシ基板等のガラスクロスを用いた方が、線膨張係数がガラスパネル等の透光性基板2やシリコン等の太陽電池セル5に近いため、太陽電池モジュール1の反りが小さい。
Here, when a glass panel such as quartz glass is used as the
そして、絶縁基板3は膜厚を薄層に形成することで、太陽電池セル5の熱が裏面であるバリア層4側に伝達されて放熱効果が高く、表裏面の温度差が小さいために反りを生じにくい上に、スタッドバンプ10等のための穴開け等の加工が容易であるという利点がある。
そのため、絶縁基板3の膜厚を20μm〜300μmの範囲の薄層に構成した。膜厚が20μm未満であると製造工程におけるハンドリング性が落ちて扱いにくくなる。一方、膜厚の上限300μmは1枚物のプリント配線基板の一般的な上限である。そのため、絶縁基板3の上限は300μmを超えてもよいが、300μmを超えると伸び縮みし易さが次第に増大する。また、絶縁基板3の膜厚は、太陽電池モジュール1の反りを故障しない程度に抑制するために、3000μm未満であることが好ましく、少なくとも3000μm以下であることが好ましい。
And the insulating
Therefore, the thickness of the insulating
また、絶縁基板3の弾性率をE(GPa)とし、熱膨張係数をα(ppm)とした場合、弾性率Eと熱膨張係数αの積が小さいほど硬くて伸び縮みしにくい材料となる。また、絶縁基板3の膜厚が大きいほど反りが大きくなり易い。
この絶縁基板3を構成する絶縁基材は単層のガラスクロスまたはこれに絶縁樹脂を含浸させてなるため耐熱性と絶縁性が高く電気信頼性が高い上に柔軟性と可撓性がある。そのため、積層する前の材料段階でロールに巻いて運搬や保管等をし易い特性、いわゆるロールツーロールし易い特性を有している。そのため、スペースを取らずに取り扱いが容易になる。
In addition, when the elastic modulus of the insulating
Since the insulating base material constituting the insulating
次に太陽電池セル5について説明する。太陽電池セル5は、例えば裏面にプラス電極およびマイナス電極を備えるバックコンタクト方式のものである。太陽電池セル5はシリコンからなるものが好ましく、例えば単結晶シリコン型、多結晶シリコン型等の結晶系太陽電池セルが用いられる。これらの中でも、発電効率に優れる点では単結晶シリコン型が好ましい。太陽電池セル5の厚さは100μm〜300μmの範囲とする。
太陽電池セル5は、例えば図2(a)、(b)に示すように、正方形板状や六角形板状に形成され、透光性基板2と絶縁基板3との間に互いに間隙Gを開けて千鳥状に配列されている。複数の太陽電池セル5は互いに分離して配列されるが、透光性基板2と絶縁基板3は一枚板で構成されるため、太陽電池セル5、5間の間隙Gにシワ等の応力が集中する不具合がある。これに対し、太陽電池セル5を千鳥状に配列することで、この応力を六方向に分散させることができる。特に太陽電池セル5を六角形、好ましくは正六角形板状に形成することでセル5,5間の間隙Gを最小化させ、太陽電池モジュール1の面積全体に対するセル5の占有面積を増大させて発電効率を向上させることができる。
Next, the
For example, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
封止層6は封止用フィルムにより形成される。封止用フィルムとして、例えばEVAフィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂フィルムなどが使用される。通常、封止用フィルムは、太陽電池セル5を挟み込むように2枚以上で使用される。
The
次に、上述の構成を有する太陽電池モジュール1による反りを抑制する構成について説明する。
太陽電池モジュール1において、上述したように、透光性基板2として厚さ2mm〜4mmの範囲のガラスパネル等の酸化珪素を用い、太陽電池セル5として厚さ100μm〜300μmの範囲の結晶系太陽電池セルを用いるものとする。透光性基板2の厚みが2mmに満たない場合や太陽電池セル5の厚みが100μmに満たない場合には、太陽電池モジュール1の強度が著しく低下し、破断のおそれが生じる。また、透光性基板2の厚みが4mmを超えた場合や太陽電池セル5の厚みが300μmを超えた場合には、太陽電池モジュール1の重量とコストが跳ね上がり実用上好ましくない。
Next, the structure which suppresses the curvature by the solar cell module 1 which has the above-mentioned structure is demonstrated.
In the solar cell module 1, as described above, silicon oxide such as a glass panel having a thickness of 2 mm to 4 mm is used as the
そして、熱による太陽電池モジュール1の熱による反りY(単位μm)は絶縁基板3の弾性率Eと熱膨張係数αの積Xをパラメータとして次式で規定できる。
Y≦12.88X+521.7 …(1)
Y≧0.0324X+83.69 …(2)
Y≦1000
X≦700 …(3)
太陽電池モジュール1の反りが1000μm以下であれば、製品としての信頼性を確保できる。
なお、太陽電池モジュール1の反りYと、絶縁基板3の弾性率Eと熱膨張係数αの積Xとは、次式を満たすことが更に好ましい。
Y≦500
X≦300 …(4)
The warpage Y (unit: μm) of the solar cell module 1 due to heat can be defined by the following equation using the product X of the elastic modulus E and the thermal expansion coefficient α of the insulating
Y ≦ 12.88X + 521.7 (1)
Y ≧ 0.0324X + 83.69 (2)
Y ≦ 1000
X ≦ 700 (3)
If the warpage of the solar cell module 1 is 1000 μm or less, reliability as a product can be ensured.
It is more preferable that the warpage Y of the solar cell module 1 and the product X of the elastic modulus E and the thermal expansion coefficient α of the insulating
Y ≦ 500
X ≦ 300 (4)
ここで、太陽電池モジュール1の反りは熱を受けても0であることが理想的であるが現実には困難である。そのため、(1)、(2)式により、太陽電池モジュール1の使用可能な外径寸法に応じた反りYの上限と下限を最小自乗法による一次式によって設定してその範囲内に納まるように、透光性基板2と太陽電池セル5の材質や厚さを規定すると共に、絶縁基板3の弾性率Eと熱膨張係数αとの積Xによる伸び縮みし易さをパラメータとした。
そして、(1)、(2)式の範囲内に規定することで太陽電池モジュール1全体の反りYを故障の生じない程度に低減できるようにした。また、同時に(1)、(2)式に関連して、太陽電池モジュール全体の信頼性を維持できる程度の反りYの上限と絶縁基板3の伸び縮みし易さXの上限を(3)式によって規定した。
また、一層、太陽電池モジュール1の反りYを一層好ましい範囲に低減させるためには、反りYと伸び縮みし易さXを(4)式の範囲に収めることが好ましい。
Here, the warp of the solar cell module 1 is ideally 0 even when it receives heat, but it is difficult in practice. Therefore, the upper limit and the lower limit of the warp Y corresponding to the usable outer diameter size of the solar cell module 1 are set by a linear expression based on the method of least squares according to the expressions (1) and (2), and are within the range. The material and thickness of the
The warpage Y of the entire solar cell module 1 can be reduced to the extent that no failure occurs by defining it within the range of the expressions (1) and (2). At the same time, in relation to the expressions (1) and (2), the upper limit of the warp Y that can maintain the reliability of the entire solar cell module and the upper limit of the ease X of expansion and contraction of the insulating
Further, in order to further reduce the warp Y of the solar cell module 1 to a more preferable range, it is preferable that the warp Y and the ease X of expansion / contraction are within the range of the formula (4).
次に、本実施形態による太陽電池モジュール1の製造方法について、図3に基づいて説明する。
先ず、支持体としてのシート状のPETフィルムの一方の面に、絶縁基板3を構成する絶縁材料として例えばガラスエポキシ樹脂を塗工する。そして、絶縁基板3のPETフィルムとは反対側の面に回路層8を形成するためのパターニング用の導電層として例えば銅Cuを被着して設置する。
このようにして、導電層(回路層8)とガラスエポキシ樹脂(絶縁基板3)とが積層されてなる積層体が得られる。
次に、この積層体を加熱処理することで、ガラスエポキシ樹脂等からなる絶縁樹脂は絶縁基板3になる。ここで、導電層としては、銅以外にアルミニウム、鉄−ニッケル合金などの金属箔を使用することができる。また、導電性高分子を含有する層であってもよい。
次いで、導電層をレジストパターンを用いてエッチング処理することで、回路層8を形成する。この回路層8の形成では、フォトリソグラフィを適用して導電層をパターン加工して回路層8を得る。
Next, the manufacturing method of the solar cell module 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, for example, a glass epoxy resin is applied as an insulating material constituting the insulating
In this way, a laminate in which the conductive layer (circuit layer 8) and the glass epoxy resin (insulating substrate 3) are laminated is obtained.
Next, the insulating resin made of glass epoxy resin or the like becomes the insulating
Next, the
次いで、絶縁性のオーバーコート材を回路層8の非電極部に塗工してオーバーコート層11を形成する。
次に、回路層8の電極部にスタッドバンプ10を形成する。スタッドバンプ10の形成方法としては、例えばめっき、スクリーン印刷、ディスペンス、転写などの方法を適用することができる。その際、容易に所望の形状にできることから、銀、銅、錫、半田よりなる群から選ばれる1種以上の金属を含有する導電性ペーストを用いることが好ましい。さらに、太陽電池セル5の電極5aとスタッドバンプ10とをより容易に電気的に接続させることができる点では、低温硬化タイプの導電性ペーストがより好ましい。
Next, an
Next, stud bumps 10 are formed on the electrode portions of the
つぎに、絶縁基板3のオーバーコート層11上に、封止用フィルム6A、太陽電池セル5、封止用フィルム6B、透光性基板2を順次積層する。その際、太陽電池セル5の電極5aにスタッドバンプ10が対向するように配置する。
次いで、絶縁基板3、封止用フィルム6A、太陽電池セル5、封止用フィルム6B、透光性基板2の積層体を加熱加圧する。この加熱加圧により、スタッドバンプ10を封止用フィルム6Aに貫通させて太陽電池セル5の電極5aに接触させ、さらにスタッドバンプ10の先端を押し潰して充分な接続面積を確保する。
このようにして、絶縁基板3、封止用フィルム6A、太陽電池セル5、封止用フィルム6B、透光性基板2を密着させると同時に、太陽電池セル5を回路層8により電気的に直列に接続することができ、図1に示す太陽電池モジュール1が得られる。
Next, the sealing
Subsequently, the laminated body of the insulating
In this way, the insulating
上述のように本実施形態による太陽電池モジュール1によれば、次の作用効果を奏する。
a) 本実施形態による太陽電池モジュール1において、熱による太陽電池モジュール1の反りY(単位μm)は、透光性基板2と太陽電池セル5の材質や厚さを規定すると共に、更に絶縁基板3の弾性率Eと熱膨張係数αの積Xで規定される伸び縮みし易さをパラメータとして、(1)式と(2)式により規定できるから、太陽電池モジュール1の反りYを絶縁基板3の物性値である伸び縮みし易さによって抑制することができる。
b) また、絶縁基板3として網目状のガラスエポキシ樹脂からなる単層のガラスクロスまたはこのガラスクロスに絶縁樹脂を含浸させたものを用いたから、従来、絶縁樹脂として用いていたPETフィルムやPENフィルム等の高分子フィルムと比較して、線膨張係数がガラスパネル等の透光性基板2やシリコン等の太陽電池セル5に近くなるため、太陽電池モジュール1の反りが少なくなる。
c) また、絶縁基板3の膜厚を20μm〜300μmまたは20μm〜3000μmの範囲の薄層に形成したから、太陽電池セル5の熱が表面側から裏面側に伝達されて放熱効果が高く表裏面の温度差が小さいために反りを生じにくく、スタッドバンプ10等のための穴開け等の加工が容易である。
d) 更に、透光性基板2と絶縁基板3との間に配列された太陽電池セル5は、複数の太陽電池セル5を千鳥状に配列したから、セル5とセル5の間隙Gに生じ得る応力を六方向に分散させることができる。しかも、太陽電池セル5を六角形に形成することで、セル5とセル5の間の間隙Gを最小化することができて発電効率を向上できる。
As described above, the solar cell module 1 according to the present embodiment has the following operational effects.
a) In the solar cell module 1 according to the present embodiment, the warp Y (unit: μm) of the solar cell module 1 due to heat defines the material and thickness of the
b) Since the insulating
c) Further, since the insulating
d) Further, since the
次に図1に示す本実施形態による太陽電池モジュール1を、透光性基板2と太陽電池セル5と絶縁基板3とを組み合わせた三層積層系として、各構成の物性値を特定して全体の反りを実測してその特性を規定した。そして、上記(1)式〜(4)式を導き出す根拠となる試験例1,2を行った。
まず、透光性基板2として石英ガラスを用い、その厚さを2mm〜4mmの範囲に設定した。実施例として、透光性基板2の厚さは3.3mmとした。
太陽電池セル5としてシリコンチップを用い、厚さ100μm〜300μmの範囲に設定した。
Next, the solar cell module 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 is configured as a three-layer laminated system in which the
First, quartz glass was used as the
A silicon chip was used as the
絶縁基板3としてガラスエポキシ基板を用い、その膜厚を20μm〜300μmの範囲に設定した。実施例1して絶縁基板3の厚さは100μmと200μmの2種類とした。
絶縁基板3の比較例1、比較例2として、PETとPENを用いた。
絶縁基板3の実施例、比較例1、比較例2における弾性率E、線膨張係数αは表1に示す通りとした。
そして、三層積層系からなる太陽電池モジュール1について、絶縁基板3として実施例1、比較例1、比較例2をそれぞれ用い、透光性基板2と太陽電池セル5は実施例1、比較例1,2で互いに同一構成のものを用いてそれぞれサンプルを製作した。絶縁基板3の実施例1と比較例1と比較例2の膜厚はそれぞれ100μmと200μmの2種類とした。これら絶縁基板3の実施例1と比較例1と比較例2をそれぞれ備えた三層積層系である太陽電池モジュール1についても実施例1、比較例1、比較例2というものとし、各部材は互いに同一寸法で形成した。
A glass epoxy substrate was used as the insulating
As Comparative Example 1 and Comparative Example 2 of the insulating
The elastic modulus E and the linear expansion coefficient α in Examples, Comparative Examples 1 and 2 of the insulating
And about the solar cell module 1 which consists of a three-layer laminated system, Example 1, the comparative example 1, and the comparative example 2 are each used as the insulating
[試験例1]
試験例1では、実施例1、比較例1、2における光性基板2の寸法は外径寸法4×4インチ(10cm×10cm)とした。実施例1、比較例1、2における太陽電池セル5は、縦100mm×横100mm×厚さ200μmとした。
また、絶縁基板(ガラスエポキシ樹脂、PET、PENを含む)の寸法は透光性基板2と同様に外径寸法4×4インチ(10cm×10cm)とし、厚さは100μmと200μmの2種類とした。参考例1〜6として、絶縁基板に用いた従来技術によるPENフィルムの弾性率Eと熱膨張係数αのいずれか一方または両方を2倍、1/2倍にしたものも用いた。試験条件として、実施例、比較例1、2、参考例1〜6における各太陽電池モジュール1の表裏面の温度差100℃とし、各絶縁基板3の厚み100μm、200μm毎に各太陽電池モジュール1の反りを測定した。
なお、太陽電池モジュール1の反りは中心位置に対する太陽電池モジュール1の径方向に直交する方向の端部までの距離によって測定した。
その結果を表2に示す。
[Test Example 1]
In Test Example 1, the size of the
Further, the dimensions of the insulating substrate (including glass epoxy resin, PET, PEN) are the same as the
In addition, the curvature of the solar cell module 1 was measured by the distance to the edge part of the direction orthogonal to the radial direction of the solar cell module 1 with respect to the center position.
The results are shown in Table 2.
表2に示す結果のデータを、図5(a),(b)のグラフに示す。図5(a)では、実施例1、比較例1,比較例2について、横軸に絶縁基板3(ガラスエポキシ樹脂、PET、PENを含む)の各弾性率×熱膨張率をとり、縦軸に太陽電池モジュール1の反り(μm)をとり、絶縁基板3の厚み100μm、200μm毎にプロットした。
図5(a)において、絶縁樹脂3の膜厚100μmの場合、各プロットを最小自乗法による一次式である最小自乗直線で接続すると、次の式(5)にまとめることができる。
Y=0.214X+127.1 …(5)
但し、Y:太陽電池モジュール1の反り
X:絶縁樹脂3の弾性率Eと熱膨張係数αの積
また、絶縁樹脂3の膜厚200μmの場合、各プロットを直線で接続すると、次の式(6)にまとめることができる。
Y=0.428X+127.1 …(6)
The data of the results shown in Table 2 are shown in the graphs of FIGS. 5A, for Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, the horizontal axis represents each elastic modulus × thermal expansion coefficient of the insulating substrate 3 (including glass epoxy resin, PET, and PEN), and the vertical axis. The warp (μm) of the solar cell module 1 was taken and plotted for every 100 μm and 200 μm thickness of the insulating
In FIG. 5A, when the insulating
Y = 0.214X + 127.1 (5)
However, Y: Warpage of the solar cell module 1 X: Product of the elastic modulus E of the insulating
Y = 0.428X + 127.1 (6)
また、図5(b)では、横軸に絶縁基板(ガラスエポキシ樹脂、PET、PEN)の弾性率×熱膨張率×の厚さをとり、縦軸に太陽電池モジュール1の反り(μm)をとり、絶縁基板の厚み100μm、200μmの場合の太陽電池モジュール1の反りをそれぞれプロットした。横軸に絶縁基板の弾性率×熱膨張率×厚さをとることで、太陽電池モジュール1の反りは絶縁基板の膜厚の大きさに関わらず次の一次式にまとめることができる。
Y=2.14X+127.1 …(7)
Further, in FIG. 5B, the horizontal axis represents the thickness of the elastic modulus × thermal expansion coefficient × insulating substrate (glass epoxy resin, PET, PEN), and the vertical axis represents the warpage (μm) of the solar cell module 1. Then, the warpage of the solar cell module 1 when the thickness of the insulating substrate is 100 μm and 200 μm is plotted. By taking the elastic modulus × thermal expansion coefficient × thickness of the insulating substrate on the horizontal axis, the warpage of the solar cell module 1 can be summarized into the following linear expression regardless of the thickness of the insulating substrate.
Y = 2.14X + 127.1 (7)
[試験例2]
次に試験例2について説明する。
試験例2では、実施例2として絶縁基板3にガラスエポキシ樹脂を用い、太陽電池モジュール1の外径寸法を5×5インチ、6×6インチ、8×8インチ、12×12インチの円板型とし、石英ガラスを用いた透光性基板2、絶縁基板3も同一寸法とした。透光性基板2の厚さは表1に記載されたものを用い、絶縁基板3の厚さは25μmと3000μmの2種類とした。シリコンを用いた太陽電池セル5の寸法は試験例1と同様とした。参考例7、8、9として、絶縁基板3の弾性率Eと熱膨張係数αの一方または両方を1/2倍にしたものを用いた。
試験例2における太陽電池セル5の寸法は、実施例2、参考例7、8、9共、厚さ200μmであり、外径寸法は、120mm×120mm、150mm×150mm、200mm×200mm、300mm×300mmの4種類とした。
試験条件として、実施例2、参考例7、8、9における各太陽電池モジュール1の表裏面の温度差100℃とした。そして、各絶縁基板3の外径寸法毎に厚さ25μm、3000μmに応じて各太陽電池モジュール1の反りを測定した。
その結果を表3に示す。
[Test Example 2]
Next, Test Example 2 will be described.
In Test Example 2, glass epoxy resin is used for the insulating
The dimensions of the
As test conditions, the temperature difference between the front and back surfaces of each solar cell module 1 in Example 2 and Reference Examples 7, 8, and 9 was set to 100 ° C. And the curvature of each solar cell module 1 was measured according to thickness 25 micrometers and 3000 micrometers for every outer-diameter dimension of each
The results are shown in Table 3.
表3に示す結果のデータを、太陽電池モジュール1の外径寸法毎に図6(a),(b),(c),(d)のグラフに示す。各グラフにおいて、横軸を絶縁基板3の弾性率E×熱膨張係数αとし、縦軸を太陽電池モジュール1の反りとして、絶縁基板3の厚さ25μm、3000μm毎に反りの大きさをプロットした。
絶縁基板3の厚さ3000μmでは、弾性率Eのみ1/2倍とした場合と熱膨張係数αのみ1/2倍とした場合とで反りYの値が大きく異なる(表3、図6(a)〜(d)参照)。絶縁基板3の厚さが透光性基板2と同等になると、絶縁基板3の弾性率E×熱膨張係数αは良いパラメータではなくなる。そのため、試験例1と同様に最小自乗直線を各図中に記入した。絶縁基板3の弾性率Eが0に近づくと厚さ25μm、3000μmとも同じ反り値と近似するはずであるから、厚さ3000μmの最小自乗直線は下記のように変更した。
即ち、まず厚さ25μmの最小自乗直線を引き、そのy軸切片を求める。そして、厚さ3000μmで厚さ25μmの直線のy軸切片を通過する最小自乗直線を求めた。
The data of the results shown in Table 3 are shown in the graphs of FIGS. 6A, 6 </ b> B, 6 </ b> C, and 6 </ b> D for each outer diameter dimension of the solar cell module 1. In each graph, the horizontal axis is the elastic modulus E × thermal expansion coefficient α of the insulating
When the thickness of the insulating
That is, first, a least square line having a thickness of 25 μm is drawn, and its y-axis intercept is obtained. Then, the least square line passing through the y-axis intercept of a straight line having a thickness of 3000 μm and a thickness of 25 μm was obtained.
上述の手順により、実施例2、参考例7,8,9について、絶縁基板3の厚さ25μm、3000μm毎にそれぞれプロットして直線を引くと、図5(a)〜(d)に示す一次式にまとめることができる。
最も小さい外径寸法5インチの太陽電池モジュール1では、反りの絶対量が最も小さく、特に最も小さい厚み25μmの絶縁基板3では次の一次式(8)にまとめることができる。
Y=0.0324X+83.69 …(8)
また、最も大きい外径寸法12インチの太陽電池モジュール1では、反りの絶対量が最も大きく、特に最も大きい厚み3000μmの絶縁基板3では次の一次式(9)にまとめることができる。
Y=12.88X+521.7 …(9)
According to the above-described procedure, for Example 2 and Reference Examples 7, 8, and 9, when plotting and drawing a straight line for each thickness 25 μm and 3000 μm of the insulating
In the solar cell module 1 having the smallest outer diameter of 5 inches, the absolute amount of warping is the smallest, and in particular, the smallest insulating
Y = 0.0324X + 83.69 (8)
In the solar cell module 1 having the largest outer diameter of 12 inches, the absolute amount of warping is the largest. In particular, the largest insulating
Y = 12.88X + 521.7 (9)
そのため、上述した外径寸法の範囲を有する太陽電池モジュール1は、絶縁基板3の弾性率Eと熱膨張係数αとの積Xに関連して上記(8)式と(9)式で示す範囲内に反りYが納まるように反りYの範囲を規定できる。これを下記の式(1)、(2)で示すことができる。
Y≦12.88X+521.7 …(1)
Y≧0.0324X+83.69 …(2)
ここで、太陽電池モジュール1の反りは、最大1000μm(Y≦1000μm)であれば太陽電池モジュール1の信頼性を確保できる。700μm以下であれば更に好ましい(Y≦700μm)。また、絶縁基板3における弾性率Eと熱膨張係数αの積Xは、ガラスクロスに含浸される絶縁樹脂であるエポキシ系、ポリイミド系、ビスマレイドトリアジン系の樹脂等の数値を考慮すると、700以下とする(X≦700μm)必要がある。好ましくは300以下とする(X≦300μm)。
Therefore, the solar cell module 1 having the above-described outer diameter size range is expressed by the above formulas (8) and (9) in relation to the product X of the elastic modulus E and the thermal expansion coefficient α of the insulating
Y ≦ 12.88X + 521.7 (1)
Y ≧ 0.0324X + 83.69 (2)
Here, if the warpage of the solar cell module 1 is 1000 μm at the maximum (Y ≦ 1000 μm), the reliability of the solar cell module 1 can be secured. More preferably, it is 700 μm or less (Y ≦ 700 μm). In addition, the product X of the elastic modulus E and the thermal expansion coefficient α in the insulating
次に本発明の変形例について説明する。
本実施形態の変形例による太陽電池モジュール13において、絶縁基板3の裏面即ち太陽電池セル5と反対側の面に太陽電池モジュール1の硬さを補強して、反りを一層低減するためのバックシートを設けてもよい。
図7に示す太陽電池モジュール13は図1に示す太陽電池モジュール1の構成を備えており、更に絶縁基板3の裏面にバックシート14が取り付けられている。
この場合、絶縁基板3とバックシート14との関係は次式(10)によって規定される。即ち、絶縁基板3の弾性率E×熱膨張係数αの積をパラメータXとして、
X≧バックシート14の弾性率F×熱膨張係数β ……(10)
バックシート14を絶縁基板3よりも硬さを大きくして絶縁基板3に被着し、絶縁基板3を含む太陽電池モジュール1のシート部分を伸び縮みしないようにすることで、太陽電池モジュール13全体の反りを抑制することができる。
Next, a modified example of the present invention will be described.
In the
A
In this case, the relationship between the insulating
X ≧ elastic modulus F of the backsheet 14 × thermal expansion coefficient β (10)
The
上述の(10)式は絶縁基板3の弾性率E×熱膨張係数αの積Xがバックシート14の弾性率F×熱膨張係数β以上であることを要件とするが、バックシート14は少なくとも次式(11)を満足すればよい。
0.9×X≧バックシート14の弾性率F×熱膨張係数β ……(11)
これにより、太陽電池モジュール13の反り抑制効果を上述の実施形態による太陽電池モジュール1よりも更に向上できる。
The above equation (10) requires that the product X of the elastic modulus E × thermal expansion coefficient α of the insulating
0.9 × X ≧ elastic modulus F × thermal expansion coefficient β of the backsheet 14 (11)
Thereby, the curvature suppression effect of the
なお、図7において、バックシート14としてバリア層を設けてもよい。
バリア層は絶縁基板3の裏面に設けて空気透過を調整する層であり、水蒸気バリア性、酸素バリア性等の耐候性やや絶縁性を有する例えばフッ化ビニル樹脂(PVF)フィルム(商品名「テドラー」;登録商標)が用いられている。
或いは、バリア層として、フッ化ビニル樹脂と同様な特性を有する、他の樹脂フィルムを用いても良い。即ち、ポリエステル系フィルム(またはポリアミド系フィルム)の片面にガスバリア層としてガスバリア性の高い酸化アルミナ(またはシリカ)を設けた構成を有するセラミック蒸着フィルム(「GLフィルム」;凸版印刷株式会社の商品名)を用いてもよい。
また、バリア層として、ガスバリア性積層フィルム(「GXフィルム」;凸版印刷株式会社製の商品名)を用いてもよい。ガスバリア性積層フィルムは特許第4013604号公報に詳しく開示されている。バリア層の絶縁基板3とは反対側の面にPETフィルムを被着して積層してもよく、PETフィルムを積層することで耐スクラッチ性が向上する。
In FIG. 7, a barrier layer may be provided as the
The barrier layer is a layer that is provided on the back surface of the insulating
Alternatively, as the barrier layer, another resin film having the same characteristics as the vinyl fluoride resin may be used. That is, a ceramic vapor-deposited film (“GL film”; trade name of Toppan Printing Co., Ltd.) having a structure in which a high-barrier alumina oxide (or silica) is provided as a gas barrier layer on one side of a polyester film (or polyamide film). May be used.
Moreover, you may use a gas-barrier laminated | multilayer film ("GX film"; the brand name by Toppan Printing Co., Ltd.) as a barrier layer. The gas barrier laminate film is disclosed in detail in Japanese Patent No. 4013604. A PET film may be deposited and laminated on the surface of the barrier layer opposite to the insulating
なお、本発明は上述した実施形態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で適宜の構成や材料等の変更が可能であり、これらも本発明に含まれる。
また、上述の実施形態等では、絶縁基板3にスタッドバンプ10およびオーバーコート層11を有しているが、これらは任意である。しかし、より簡便に太陽電池モジュール1を製造できる点では、スタッドバンプ10を有することが好ましい。また、互いに隣接する回路層8の短絡を防止できる上、EVAフィルムから放出される酢酸ガスによる回路層8の腐食を防止できる点で、オーバーコート層11を有することが好ましい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate configurations and materials can be changed without departing from the gist of the present invention, and these are also included in the present invention.
Further, in the above-described embodiment and the like, the insulating
1 太陽電池モジュール
2 透光性基板
3 絶縁基板
5 太陽電池セル
6 封止層
8 回路層
9 バリア層
10 スタッドバンプ
11 オーバーコート層
1
3 Insulating
Claims (8)
前記透光性基板は厚さ2mm以上4mm以下の酸化珪素からなり、
前記太陽電池セルは厚さ100μm以上300μm以下の結晶系太陽電池セルからなり、
各部材の物性値が以下の式により規定されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
Y≦12.88X+521.7 …(1)
Y≧0.0324X+83.69 …(2)
Y≦1000
X≦700 …(3)
但し、Y:太陽電池モジュールの反り
X:絶縁基板の弾性率と熱膨張係数の積 A solar cell module having a translucent substrate, a solar cell, and an insulating substrate including electrical wiring,
The translucent substrate is made of silicon oxide having a thickness of 2 mm or more and 4 mm or less,
The solar cell is composed of a crystalline solar cell having a thickness of 100 μm or more and 300 μm or less,
The solar cell module characterized by the physical property value of each member being prescribed | regulated by the following formula | equation.
Y ≦ 12.88X + 521.7 (1)
Y ≧ 0.0324X + 83.69 (2)
Y ≦ 1000
X ≦ 700 (3)
Y: Warpage of solar cell module
X: product of elastic modulus and thermal expansion coefficient of insulating substrate
Y≦500
X≦300 …(4) 2. The solar cell module according to claim 1, wherein Y and X satisfy the following expression.
Y ≦ 500
X ≦ 300 (4)
X≧(バックシートの弾性率×バックシートの熱膨張係数) …(10) The solar cell according to any one of claims 1 to 4, wherein a back sheet is provided on a surface of the insulating substrate opposite to the solar battery cell, and the back sheet satisfies the following expression. Battery module.
X ≧ (elastic modulus of back sheet × thermal expansion coefficient of back sheet) (10)
0.9X≧(バックシートの弾性率×バックシートの熱膨張係数) …(11) The solar cell according to any one of claims 1 to 5, wherein a back sheet is provided on a surface of the insulating substrate opposite to the solar battery cell, and the back sheet satisfies the following expression. Battery module.
0.9X ≧ (elastic modulus of back sheet × thermal expansion coefficient of back sheet) (11)
The solar cell module according to any one of claims 1 to 7, wherein the solar cell has a hexagonal shape.
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