CN101681947B - 包括聚合物膜的光伏模块及该模块的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
光伏模块包括：前板(2)和后板(3)，每个包括内表面(2a)和外表面(3a)；多个光伏电池(4)，并排设置在前板(2)和后板(3)之间，并且每个包括抗反射层；以及外围密封件(5)，围绕光伏电池(4)而设置在前板(2)和后板(3)之间。前板(2)的内表面(2a)由密封件(5)限定的部分涂覆有聚合物膜(7)，所述膜(7)具有的折射系数在前板(2)的折射系数到光伏电池(4)的抗反射层的折射系数之间，所述膜(7)与光伏电池(4)接触。
Description
技术领域
本发明涉及光伏模块，其包括：
-前板和后板，每一个都包括内表面和外表面，
-多个光伏电池，并排设置在前板和后板之间，并且每一个都包括抗反射层，以及
-外围密封件，围绕光伏电池而设置前板和后板之间。
本发明还涉及这样的模块的制造工艺。
背景技术
传统地，光伏电池形成在块状硅基板上，该硅基板被切成几百微米厚的晶片。该基板可以由单晶硅、多晶硅或其他半导体材料形成。基板的表面具有成组的狭窄电极，通常由银或铝制作，设计为将电流注入到一个或多个主电极，该主电极的宽度范围为一到几毫米并且也由银或铝制作。
每个电池根据光照提供一定电压下的电流，该电压取决于半导体的性质并且对于晶体硅通常约为0.45V至0.65V。使电气设备工作所需的电压通常为6伏至几十伏，所以光伏模块通常由串联电连接的多个电池形成。例如，40个电池的模块提供约24伏的电压。根据所需的电流，也可以并联设置几个电池。于是，根据需要通过附加蓄电池和电压调节器等可以获得发电机。
为了制造光伏模块，专利申请WO2004/095586提出了在例如由玻璃制成的前板和后板之间组装光伏电池，并且用外围有机密封件来密封所述前板和后板。因此，外围有机密封件限定了紧密密封的内部容积，在其中并排设置光伏电池。然后，压紧该组件，内部容积中的压力减少到低于大气压。这样的光伏模块呈现出良好的长期密闭性，并且比采用锡、铅和锌基焊膏的先前的光伏模块更简单且制造成本更低。然而，该光伏模块构造需要在前板的两个表面沉积一层或多层抗反射层，以补偿存在于前板和从电池外部接收光的每个光伏电池的抗反射层之间的光学不连续性。此外，该借助于外围有机密封件来密封的模块没有足够的抗冲击性。
发明内容
本发明的目标是克服这些缺点，并且具体地提出这样光伏模块，其呈现出改善的抗冲击性，并且提供从前板到光伏电池尤其到所述电池的抗反射层的光学连续性。
本发明的另一个目标是提出这样的光伏模块的制造工艺，其易于实施并且不产生额外的成本。
根据本发明，上述目标可以通过所附的权利要求实现。
附图说明
通过下面对本发明的具体实施例的描述，本发明的其他优点和特征将变得明显易懂，所给出的本发明的具体实施例仅出于非限定性的示例目的，并且表示在附图中，在附图中：
图1示意性地表示根据本发明的光伏模块的具体实施例的截面图。
图2图解了制造根据图1的模块的具体实施例。
图3示意性地表示根据图1的光伏模块的替代实施例的截面图。
具体实施方式
根据图1所示的具体实施例，光伏模块1包括前板2和后板3，其每一个都提供有内表面2a、3a和外表面2b、3b。前板2有利地由玻璃制成，并且后板3可以由玻璃或金属箔制成。
多个光伏电池4并排设置在前板2和后板3之间。它们每一个还包括具有预定的折射系数的抗反射层(图1中未示出)。图1中示出了三个光伏电池4。以传统的方式，模块1还包括与所述电池关联的对应的电互连导体(图1中未示出)。所述导体通常设置为从光伏电池4的前后两个表面4a或4b之一突出。
优选有机外围密封件5还围绕多个光伏电池4形成的组件而设置在前板2和后板3之间。因此，所述密封件5限定了其中设置有光伏电池4的密封容积6。此外，与专利申请WO2004/095586一样，内部容积6中的压力可以有利地保持在低于大气压的压力。
最后，光伏模块包括与光伏电池4和前板2接触的聚合物膜7。聚合物 膜是指包括至少一种或多种聚合物的膜。更具体地讲，聚合物膜7设置在前板内表面的一部分上，该部分对应于由密封件5限定的部分，即前板2的内表面2a和后板3的内表面3a的对应部分通过密封件5来形成密封内部容积6的部分。在图1中，密封件5与前板2的内表面2a和后板3的内表面3a直接接触。
前板2和后板3的各自的厚度通常对于前板2而言在3mm到4mm之间，而对于后板3而言在0.1mm到4mm之间。密封件5的厚度取决于光伏电池4的厚度，但是通常在0.2mm到1mm之间，且更典型地为0.7mm。如果电互连导体设置在光伏电池4的后表面4b上，聚合物膜7优选具有约10μm的厚度；如果电互连导体设置在光伏电池4的前表面4a和后表面4b上，则所述导体的厚度典型地为200μm 。
聚合物膜7可以由包括聚合物基体(polymer matrix)的一个或多个薄层形成。例如，聚合物基体由至少一种聚丙烯酸聚合物(polyacrylic polymer)或者由至少一种聚氨基甲酸酯聚合物(polyurethane polymer)形成，并且有利地不包括任何溶剂。出于示例的目的，聚合物基体可以是包含至少50％丙烯酸单体的聚丙烯酸聚合物或共聚物的混合物，丙烯酸单体的通式为CR1R2，其中基团R1是氢或者甲基，而基团R2是氢或者包括1和30个之间的碳原子的饱和烃链(saturated hydrocarbonaceous chain)。饱和烃链可以分支或不分支。
聚合物膜7还呈现出在前板2的折射系数到光伏电池4的抗反射层的折射系数之间的折射系数。聚合物膜7的结构和/或组成实际上有利地选择为使得聚合物膜呈现出居间的折射系数，由此能在光伏模块1中实现前板2和光伏电池4之间的光学连续性，从而限制了光学损耗。聚合物膜7还有利地至少部分交联(cross-linked)。
例如，光伏电池4可以包括氮化硅抗反射涂层，其折射系数约为2.3，而玻璃板呈现出约1.5的折射系数。在此情形下，聚合物膜7的折射系数将在这两个值之间，并且有利地为约1.9。在另一个实施例中，对于包括由氧化硅(折射系数＜2)制成的顶层的光伏电池4，聚合物膜7有利地具有约1.76的折射系数。
然而，聚合物的折射系数通常不超过1.7或1.8。在模块包括玻璃前板2和具有氧化硅顶层的光伏电池4的情形下，该聚合物膜7的折射系数值足以 保证所述模块中的光学连续性。在此情形下，例如，聚合物膜可以由呈现出约1.7或1.8的折射系数的聚合物基体形成，例如由聚丙烯酸或聚氨基甲酸酯的聚合物基体形成。
另一方面，对于包括氮化硅抗反射涂层且以更通常的方式的光伏电池4，聚合物基体的折射系数可以调整，以使得聚合物膜7呈现出前板2的折射系数和光伏电池4的折射系数之间的居间折射系数值。例如，聚合物膜7的折射系数可以这样达到1.9的值：在薄层或者多层形式的聚合物膜的情形下的至少一个薄层的聚合物基体中，分散至少一种金属氧化物的预定量的纳米粒子。而且，所述金属氧化物纳米粒子对光是透明的，并且它们有利地呈现出小于或等于10nm的直径。例如，该金属氧化物为氧化钛或氧化锆。
出于示例的目的，氧化钛纳米粒子具体地由在有机化合物中(例如，烷氧基有机硅烷、酒精、聚乙二醇衍生物或羧酸)螯合的氧化钛获得，以使得钛从其+4价态变为其+6价态(更加稳定的状态)。分散剂可以用于防止所述纳米粒子的聚集。此外，在聚合物基体中的金属氧化物纳米粒子的比例有利地选择为实现所需折射系数(随着纳米粒子的数量线性变化)与所述聚合物膜中的透光率衰减(由存在的所述粒子必然地引起)之间的平衡。例如，聚合物基体中的氧化钛纳米粒子的比例可以有利地在10％到50％的重量百分比之间，并且优选在25％到30％的重量百分比之间。
此外，至少一种稀土元素(例如镧系金属)的粒子可以分散在薄层或者多层涂层的情形下的一个薄层的聚合物基体中。添加这样的粒子而将入射光光谱调整或调制到电池的光谱响应。聚合物膜7可以自然地包含稀土元素粒子和金属氧化物纳米粒子二者。
因此，光伏模块1中存在该聚合物膜7保证了从前板2到光伏电池4的光学连续性。于是，在前板2的内表面2a上不再需要沉积抗反射层。此外，聚合物膜7改善了光伏模块1的抗冲击性。在机械冲击的情形下，玻璃前板2实际上将破裂。于是，聚合物膜7用作冲击吸收器，以防止使玻璃前板碎裂的大裂纹的扩展。于是，聚合物膜7稳固地保持着玻璃。此外，测试显示该聚合物膜7的存在不引起对内部容积6的密封性有害的附加排气。
光伏模块1(诸如图1所示的光伏模块)还呈现出比需要抗反射层的模块更容易制造并且成本更低的优势。实际上，是在进行光伏电池和外围密封件的组装之前，在前板2的部分内表面2a上沉积聚合物膜7。而且，沉积在 前板2上的聚合物膜7有利地处于能使其呈现出足够的粘性的状态，以在组装期间暂时保证光伏电池靠着前板2。
出于示例的目的，图2图解了图1所示的光伏模块1的具体实施例。首先，如图2所示，聚合物膜7在约40℃的温度下沉积在前板2的内表面2a的一部分上。所述聚合物膜7还呈现出40℃下在约103PI(泊肃叶(Poiseuille)或帕斯卡秒(pascal second))(即，104Po或P(泊))到约5×103PI(即，5×104Po或P)之间的动力粘度(dynamic viscosity)。实际上，这样的粘度范围确实能使膜7沉积在有利地设置在垂直位置上的前板2上，而使聚合物不沿着前板2的内表面2a流动。于是，在环境温度下(即在约20℃的温度下)冷却后，所述膜7的动力粘度达到在约2×103PI(即2×104Po)到约1×104PI(即1×105Po)之间的动力粘度。这使所述膜7具有粘性，使得在组装期间光伏电池4能稳固地靠住前板2。更具体地，当前板2处于垂直位置时，这样的动力粘度范围能使光伏电池4稳固地靠住前板2至少10分钟，而不会发生所述光伏电池4的任何移位运动。
如图2所示，沉积聚合物膜7之后是光伏模块的组装，具体地讲，为涂覆有聚合物膜7的前板2、光伏电池4、外围密封件5和后板3的组装。优选根据专利申请WO2004/095586所述的方法组装光伏模块的不同部分的元件。因此，在图2中，前板2和后板3设置在彼此平行的垂直位置，聚合物膜7设置为面对后板3的内表面3a。光伏电池4和外围密封件5进一步设置在两个板2和3之间。更具体地，电池4并排设置，而密封件5安装在所述电池的外围。然后，光伏电池4、密封件5和后板3被朝着前板2(箭头F)引导，直到：
-光伏电池4与聚合物膜7接触，
-密封件5与前板2的内表面2a接触，以及
-后板3与光伏电池4和外围密封件5接触。
然后，通过在两个板2和3之间施加压力而压紧该组件。然后，密封件5限定密闭的内部容积6，在该内部容积6内设置有光伏电池4。然后，有利地通过抽吸而在所述容积6内产生负压，以获得足够的接触压力，确保合适的模块功能所必须的导电性。
设置在前板内表面2a上的聚合物膜7可有利地为可交联的聚合物膜(cross-linkable polymer film)。可交联的聚合物膜是指聚合物膜处于无序状 态，并且能进入更有序的状态。因此，在组装步骤后，聚合物膜可以交联以防止排气现象的发生。交联聚合物的方法取决于所采用的所述聚合物。然而，大量的聚合物可以通过暴露于紫外照射而交联。因此，一旦已经组装光伏模块，聚合物膜7就可以有利地暴露于经由前板2的所述照射(图2中的箭头F’)。
在替代实施例中，聚合物膜7暴露到紫外线照射可以在组装期间完成。在此情形下，光伏电池4设置为与聚合物膜7接触，然后，聚合物膜7没有被光伏电池4覆盖的部分直接暴露到紫外照射。因此，装配有光伏电池4的聚合物膜7在前板2的内表面2a所处的一侧直接暴露到紫外照射，而不再通过所述板2，从而只有聚合物膜7没有被光伏电池4覆盖的部分交联。然后，在压紧组件之前，外围密封件5和后板3陆续设置为与前板2的内表面2a接触。该替代实施例改善了光伏电池4稳固地靠住前板2。如果需要，可以通过经由前板2的紫外线照射进行随后的交联。该随后的交联可以特意进行，或者也可以在光伏模块的使用过程中逐渐发生。
聚合物膜7的制作优选集成在诸如专利申请WO2004/095586描述的光伏模块的制造工艺中，而不产生附加的制造成本，取代了沉积抗反射层的精细、高成本的后续步骤。
在替代实施例中，且如图3所示，光伏模块1还可以包括覆盖后板3的内表面3a的至少一部分的附加聚合物膜8。在玻璃后板3的情形下，沉积在所述后板3上的该附加聚合物膜8实际上能改善所述模块的抗冲击性。构成所述膜8的一种或多种材料可以与沉积为形成聚合物膜7的一种或多种材料相同或不同。然而，其必须在组装模块前交联。
在现有技术中，已经提出在生产光伏电池时采用聚合物材料膜。然而，在现有技术中，这些聚合物材料膜用于密封光伏模块。出于示例的目的，在专利US6414236中，光伏模块包括前板和后板，其间设置有借助于聚合树脂密封材料进行密封的光伏元件。一旦完成模块的生产，该密封材料占据前板和后板之间所有可利用的空间。因此，光电元件沉没在密封材料中。例如，通过层叠来生产该模块。因此，第一聚合树脂膜和设计为形成前板的膜层叠在光伏电池的前表面上，并且第二聚合树脂膜和设计为形成后板的膜层叠在光伏电池的各后表面上。然后，该层叠在150℃加热30分钟。于是，第一和第二聚合树脂膜形成密封材料。现有技术的大量其他文件具有类似的教导。 例如，可以引用专利申请WO-A-2004-038462和EP-A-1722619，其中用作密封材料的聚合物材料是乙烯/醋酸乙烯共聚物，也已以EVA名称而为人所知。
然而，根据本发明，光伏模块中采用的聚合物膜不具有在前板和后板之间进行密封的功能。实际上，该功能由外围密封件5来实现。因此，该外围密封件限定了其中设置有光伏电池4的密闭的内部容积6。因此，光伏电池4并不沉没在特定的材料中。从而，在图1和3中，光伏电池4的侧壁是自由的。在前板和后板之间进行所述电池和密封件的组装时，聚合物膜7使光伏电池4稳固地靠住前板。其还可以在前板2和光伏电池4之间实现光学连续性，并且获得良好的抗冲击性。而且，聚合物膜7不是叠层的。
Claims (17)
1.一种光伏模块(1)，包括：
前板(2)和后板(3)，每个包括内表面(2a、3a)和外表面(2b、3b)；
多个光伏电池(4)，并排设置在所述前板(2)和所述后板(3)之间，并且每个包括抗反射层；以及
外围密封件(5)，围绕所述光伏电池(4)而设置在所述前板(2)和所述后板(3)之间，该外围密封件(5)限定密闭的内部容积(6)，所述光伏电池(4)设置在所述内部容积(6)中，
所述模块(1)的特征在于，所述前板(2)的所述内表面(2a)由所述密封件(5)限定的部分涂覆有聚合物膜(7)，所述聚合物膜(7)呈现出的折射系数在所述前板(2)的折射系数到所述光伏电池(4)的所述抗反射层的折射系数之间，所述膜(7)与所述光伏电池(4)接触，所述外围密封件(5)和所述聚合物(7)是不同的部件。
2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于，所述聚合物膜(7)至少部分交联。
3.根据权利要求1和2之一所述的模块，其特征在于所述外围密封件(5)限定密闭的所述内部容积(6)，所述内部容积(6)中设置有所述光伏电池(4)，并且所述内部容积(6)保持在低于大气压的压力。
4.根据权利要求1和2之一所述的模块，其特征在于所述聚合物膜(7)由包括聚合物基体的至少一个薄层形成。
5.根据权利要求4所述的模块，其特征在于至少一种金属氧化物的纳米粒子被分散在所述基体中。
6.根据权利要求5所述的模块，其特征在于所述金属氧化物选自氧化钛和氧化锆。
7.根据权利要求4所述的模块，其特征在于至少一种稀土元素的粒子被分散在所述基体中。
8.根据权利要求4所述的模块，其特征在于，所述聚合物基体由至少一种聚丙烯酸聚合物或至少一种聚氨基甲酸酯聚合物形成。
9.根据权利要求8所述的模块，其特征在于所述聚合物基体是包含至少50％的通式为CR1R2的丙烯酸单体的聚丙烯酸聚合物或共聚物的混合物，其中基团R1是氢或甲基，基团R2是氢或包括1和30个之间的碳原子的饱和烃链。
10.根据权利要求1和2之一所述的模块，其特征在于用附加聚合物膜(8)涂覆所述后板(3)的内表面(3a)的至少一部分。
11.一种用于制造根据权利要求1的模块(1)的工艺，其特征在于在所述光伏电池(4)和所述外围密封件(5)组装在所述前板(2)和所述后板(3)之间前，所述聚合物膜(7)沉积在所述前板(2)的所述内表面(2a)的所述部分上，所述聚合物膜(7)处于呈现出粘性的状态，以在组装期间保持所述光伏电池(4)靠住所述前板(2)，所述外围密封件(5)和所述聚合物(7)是不同的部件，在所述模块(1)的组装完成之后，所述外围密封件(5)限定密闭的内部容积(6)，所述光伏电池(4)设置在所述内部容积(6)中。
12.根据权利要求11所述的工艺，其特征在于在约40℃的温度下进行所述聚合物膜(7)的沉积，并且所述膜的动力粘度在约40℃下在103PI到5×103PI之间。
13.根据权利要求11和12之一所述的工艺，其特征在于在环境温度下进行所述光伏电池(4)和所述密封件(5)的组装，并且所述聚合物膜(7)的动力粘度在环境温度下在2×103PI到104PI之间。
14.根据权利要求11和12之一所述的工艺，其特征在于沉积在所述前板(2)的所述内表面(2a)的所述部分上的所述聚合物膜(7)是可交联的。
15.根据权利要求14所述的工艺，其特征在于在组装所述光伏电池(4)和所述密封件(5)后，通过将所述膜(7)暴露到经由所述前板(2)的紫外线照射来交联所述聚合物膜(7)。
16.根据权利要求14所述的工艺，其特征在于在所述前板(2)和所述后板(3)之间组装所述光伏电池(4)和所述密封件(5)期间，在所述光伏电池(4)已经与所述聚合物膜(7)接触后，通过将所述膜(7)没有被所述光伏电池覆盖的部分直接暴露到紫外线照射来交联所述聚合物膜(7)。
17.根据权利要求11和12之一所述的工艺，其特征在于附加聚合物膜(8)沉积在所述后板(3)的所述内表面(3a)的至少一部分上，并且所述附加聚合物膜(8)在组装前交联。
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|---|---|---|---|---|
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| CN102510983B (zh) * | 2009-10-05 | 2015-04-29 | 爱诺华Lisec技术中心有限公司 | 真空元件和其制造方法 |
| FR2953993B1 (fr) * | 2009-12-15 | 2012-06-15 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif electrique et/ou electronique a element elastique de contact |
| CN102148588A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-08-10 | 胜华科技股份有限公司 | 太阳能模块 |
| FR2958081B1 (fr) * | 2010-03-23 | 2012-04-27 | Polyrise | Dispositifs photovoltaiques comportant une couche anti-reflet a base d'objets disperses presentant des domaines d'indices de refraction distincts |
| TWI492392B (zh) * | 2010-08-27 | 2015-07-11 | Ind Tech Res Inst | 半導體元件模組封裝結構及其串接方式 |
| EP2431423A3 (en) | 2010-09-21 | 2013-07-10 | Rohm and Haas Company | Anti-reflective coatings |
| DE102011010776B4 (de) * | 2011-02-09 | 2014-08-28 | Dunmore Europe Gmbh | Solarmodul mit einer Rückseitenfolie aus wenigstens zwei unterschiedlichen Folien mit einer Klebeschicht dazwischen |
| KR101758197B1 (ko) | 2012-02-27 | 2017-07-14 | 주성엔지니어링(주) | 태양전지 및 그 제조방법 |
| US20190305723A1 (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-03 | The Boeing Company | Wiring for a rigid panel solar array |
| US11967923B2 (en) | 2018-03-28 | 2024-04-23 | The Boeing Company | Single sheet foldout solar array |
| FR3104817B1 (fr) * | 2019-12-16 | 2023-03-31 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de fabrication d’un module photovoltaïque avec réticulation partielle et lamination |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1280393A (zh) * | 1999-06-30 | 2001-01-17 | 佳能株式会社 | 太阳能电池组件 |
| US6441299B2 (en) * | 1998-12-07 | 2002-08-27 | Bridgestone Corporation | Covering member for solar battery |
| US6777610B2 (en) * | 1998-10-13 | 2004-08-17 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Protective sheet for solar battery module, method of fabricating the same and solar battery module |
| EP1722619A1 (en) * | 2004-03-03 | 2006-11-15 | Bridgestone Corporation | Electromagnetic shielding light transmitting window material, display panel and method for manufacturing solar cell module |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4374955A (en) * | 1980-06-11 | 1983-02-22 | California Institute Of Technology | N-Butyl acrylate polymer composition for solar cell encapsulation and method |
| DE19614620C2 (de) * | 1996-04-13 | 1998-04-16 | Beiersdorf Ag | Druckempfindliches, doppelseitiges Selbstklebeband auf Polyurethanbasis und dessen Verwendung |
| JPH10284745A (ja) * | 1997-04-10 | 1998-10-23 | Fuji Electric Co Ltd | 太陽電池モジュール |
| JPH1131834A (ja) * | 1997-07-10 | 1999-02-02 | Showa Shell Sekiyu Kk | ガラスサンドイッチ型太陽電池パネル |
| US7094361B2 (en) * | 1999-03-19 | 2006-08-22 | Rutgers, The State University | Optically transparent nanocomposite materials |
| JP2001077390A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-03-23 | Canon Inc | 太陽電池モジュール |
| JP2002270880A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池モジュール及びその製造方法 |
| JP2002280576A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Citizen Watch Co Ltd | 太陽電池およびその製造方法 |
| JP4236416B2 (ja) * | 2001-04-02 | 2009-03-11 | ジャパンコンポジット株式会社 | シート状補強材及びその製造方法 |
| JP4076742B2 (ja) * | 2001-07-13 | 2008-04-16 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール |
| US20040123895A1 (en) * | 2002-10-22 | 2004-07-01 | Sunray Technologies, Inc. | Diffractive structures for the redirection and concentration of optical radiation |
| EP1614165A2 (fr) * | 2003-04-16 | 2006-01-11 | Apollon Solar | MODULE PHOTOVOLTAIQUE ET PROCEDE DE FABRICATION D’UN TEL MODULE |
| JP2004327675A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Sharp Corp | 半導体デバイスおよびその製造方法 |
| KR100659748B1 (ko) * | 2004-11-19 | 2006-12-19 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 자외선 가교형 아크릴계 점착제 제조방법 |
| JP4526022B2 (ja) * | 2004-12-03 | 2010-08-18 | 三井・デュポンポリケミカル株式会社 | 積層体及びその用途 |
| JP2006273709A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-10-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 高屈折率を有するナノ粒子 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6777610B2 (en) * | 1998-10-13 | 2004-08-17 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Protective sheet for solar battery module, method of fabricating the same and solar battery module |
| US6441299B2 (en) * | 1998-12-07 | 2002-08-27 | Bridgestone Corporation | Covering member for solar battery |
| CN1280393A (zh) * | 1999-06-30 | 2001-01-17 | 佳能株式会社 | 太阳能电池组件 |
| EP1722619A1 (en) * | 2004-03-03 | 2006-11-15 | Bridgestone Corporation | Electromagnetic shielding light transmitting window material, display panel and method for manufacturing solar cell module |
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