CN103165684A

CN103165684A - 太阳能电池组件的制造方法及太阳能电池组件

Info

Publication number: CN103165684A
Application number: CN2012104909654A
Authority: CN
Inventors: 黑宫未散; 奥村智洋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-06-19
Also published as: JP2013125802A; US20130152995A1; JP5539299B2

Abstract

本发明的目的在于，确保射入太阳能电池单元的光量，并且抑制防反射膜的反射率的劣化而确保耐久性。通过在第一防反射膜(4a)表面形成空隙率低于第一防反射膜(4a)的第二防反射膜(4b)，可以抑制大气中的CO₂或H₂O透过防反射膜(4)，抑制与透过性构件(5)表面的碱金属和/或碱土金属离子反应，确保射入太阳能电池单元的光量，并且抑制防反射膜的反射率的劣化而确保耐久性。

Description

太阳能电池组件的制造方法及太阳能电池组件

技术领域

本发明涉及具备防反射膜的由多个太阳能电池单元构成的太阳能电池组件的制造方法及太阳能电池组件。

背景技术

近年来，太阳能电池作为清洁的能源受到很大的关注，特别是对于发电效率高的硅太阳能电池，作为面向住宅等高端市场的电力用的最有力候补正在积极地进行转换效率的提高和低成本化的研究。

此种状况下，为了更多地透过太阳光而提高转换效率，已知有如下的方法，即，在太阳能电池组件的透过性构件上形成防反射膜，利用与透过性构件的折射率的差别来降低反射率，从而抑制太阳光在透过性构件处反射，将更多的太阳光输入太阳能电池的光电转换区域。此外，作为其形成方法之一，有被称作溶胶凝胶法的方法。对于溶胶凝胶法，提出过如下的方法，即，将金属醇盐和有机溶剂混合，使用水和催化剂进行水解，形成氢氧化物，

[数1]

Si(OR)₄+4H₂O→Si(OH)₄+4ROH

通过使这些反应物缩合而形成金属氧化物(例如参照专利文献1)。

[数2]

Si(OH)₄→SiO₂+2H₂O

利用该溶胶凝胶法形成的防反射膜是具有二氧化硅粒子和保持二氧化硅粒子的基质的多孔体，由于防反射膜内的空隙部分实质上是与空气相同的折射率(折射率1.0)，因此即使该微粒的材质或保持粒子的基质的折射率大，如果作为膜来看最终也是接近空气的折射率。即，通过在透过性构件上形成该防反射膜，可以降低反射率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2003-201443号公报

专利文献2日本特开2004-131314号公报

非专利文献

非专利文献1日本板硝子技术资料NTR News第30号(2006年4月1日发行)

发明概要

发明所要解决的问题

一般来说，该形成于太阳能电池组件的透过性构件上的防反射膜由于长时间放置于室外，而且一旦安装就难以取代或更换，因此要求有很高的物理化学的耐久性、防污性。但是，带有使用溶胶凝胶法形成的防反射膜的透过性构件无法获得足够的物理化学的耐久性、防污性，如果长时间放置，就会产生透过率降低的问题。

例如已知，在作为太阳能电池的透过性构件使用了含有碱金属和/或碱土金属元素的玻璃基板的情况下，在暴露于大气中时，玻璃表面会因湿度而劣化(例如参照非专利文献1)。这是因为，首先，玻璃中的Na⁺离子向玻璃表面扩散，Na⁺离子与吸附于玻璃表面的大气中的H₂O形成大的4水合物，不再返回到玻璃中，作为电荷平衡，H⁺离子进入玻璃内部。

[数3]

Na⁺(玻璃)+H₂O→NaOH+H⁺(进入玻璃内部)

然后，Na水合物与大气中的CO₂反应而生成碳酸盐，在玻璃表面生成碳酸盐的核。

[数4]

2NaOH+CO₂(大气)→Na₂CO₃+H₂O

[数5]

Na₂CO₃+CO₂(大气)+H₂O→2NaHCO₃

其后，所生成的碳酸盐由于具有潮解性，因此会凝聚大气中的H₂O而变大，并且通过由大气中的CO₂中和而发生结晶化/粒子生长，将玻璃表面覆盖。此外，在这些反应过程中，早期形成的NaOH或Na₂CO₃由于具有潮解性，因此生成pH为12以上的溶液而将玻璃本身溶化，形成凹凸。

如上所述，就使用溶胶凝胶法形成的防反射膜而言，由于是具有二氧化硅粒子和保持二氧化硅粒子的基质的多孔体，因此大气中的H₂O、CO₂透过防反射膜的空隙到达透过性构件表面而与透过性构件表面的Na⁺离子反应，在透过性构件表面上产生结晶物的生成或透过性构件表面的溶解、或者由这些因素导致透过性构件与防反射膜的界面中的剥离或防反射层的裂纹，长期保管后的透过率降低。此外，由于利用溶胶凝胶法形成的防反射层是具有二氧化硅粒子和保持二氧化硅粒子的基质的多孔体，因此特别是在雨天时，水、灰尘向空隙中渗透，使得折射率变高，长期保管后的透过率降低。

发明内容

所以，本发明中，鉴于上述问题，目的在于，在确保射入太阳能电池单元的光量的同时，抑制防反射膜的反射率的劣化而确保耐久性。

为了达成上述目的，本发明的太阳能电池组件的特征在于，具有：多个太阳能电池单元、将相邻的所述太阳能电池单元电连接的连接体、覆盖所述太阳能电池组件的受光面且含有碱金属和/或碱土金属元素的透过性构件、形成于所述透过性构件上且由二氧化硅及硅氧烷以及所述二氧化硅的空隙构成的第一防反射膜、形成于所述第一防反射膜表面且由所述二氧化硅及所述硅氧烷构成的第二防反射膜，其中，所述二氧化硅的粒径为5～50nm。

此外，本发明的太阳能电池组件的制造方法的特征在于，具有：在多个太阳能电池单元的受光面上形成含有碱金属和/或碱土金属元素的透过性构件的工序；在所述透过性构件上将聚硅氧烷及二氧化硅粒子以及有机溶剂的混合物干燥、烧结而形成防反射膜前驱体的工序；对所述防反射膜前驱体进行热干燥而形成由二氧化硅及硅氧烷以及所述二氧化硅的空隙构成的第一防反射膜的工序；对所述第一防反射膜表面进行瞬间热处理而将所述二氧化硅粒子熔融，形成含有所述二氧化硅及所述硅氧烷的第二防反射膜的工序；其中，所述二氧化硅的粒径为5～50nm。

另外，作为所述瞬间热处理，也可以进行等离子体炬法、使用激光器或闪光灯的热处理。

另外，所述二氧化硅与所述硅氧烷的含量的比优选为二氧化硅∶硅氧烷＝80∶20～95∶5。

另外，所述第二防反射膜的膜厚优选为所述第一防反射膜的膜厚与所述第二防反射膜的膜厚的合计的10％以下。

另外，在所述第一防反射膜中，与所述透过性构件的界面处的空隙率优选大于与所述第二防反射膜的界面处的空隙率。

另外，优选在所述第二防反射膜中也形成所述空隙，所述第二防反射膜的空隙率小于所述第一防反射膜的与所述第二防反射膜的界面处的空隙率。

另外，在设为n＝所述第一防反射膜与所述第二防反射膜的平均折射率、d＝所述第一防反射膜的膜厚与所述第二防反射膜的膜厚的合计膜厚、λ＝向所述太阳能电池单元中的入射光的平均波长的情况下，优选满足2nd＝λ/2的关系。

另外，所述第一防反射膜的膜厚与所述第二防反射膜的膜厚的合计膜厚优选为100～200nm。

另外，所述第二防反射膜的表面粗糙度优选为2.5nm以下。

另外，所述第一防反射膜及所述第二防反射膜也可以具有硅氧烷键。

发明效果

利用以上设置，可以在确保射入太阳能电池单元的光量的同时，抑制防反射膜的反射率的劣化而确保耐久性。

附图说明

图1是表示本发明的太阳能电池单元的结构的剖面图。

图2是表示本发明的太阳能电池组件的结构的剖面图。

图3是说明本发明的防反射膜的结构的示意图。

图4是说明本发明的防反射膜的形成方法的工序的剖面图。

其中，1太阳能电池单元，2连接体，3透过性密封材料，4防反射膜，4a第一防反射膜，4b第二防反射膜，5透过性构件，6背面构件，7框构件，8空隙，9二氧化硅粒子，11结晶系硅基板，12n型层，13防反射膜，14受光面电极，15p型层，16背面电极，17瞬间热处理的热源，24防反射膜前驱体

具体实施方式

下面，在参照附图的同时，对实施方式进行说明。

首先，使用图1～图3对太阳能电池单元及本发明的太阳能电池组件的构成进行说明。

图1是表示本发明的太阳能电池单元的结构的剖面图，图2是表示本发明的太阳能电池组件的结构的剖面图，图3是说明本发明的防反射膜的结构的示意图。

在图1所示的太阳能电池单元中，11是结晶系硅基板，在结晶系硅基板11的受光面侧依次层叠有n型层12、防反射膜13。另外，图中14是在n型层12上烧成的受光面电极，其表面从防反射膜13中露出。此外，在结晶系硅基板11上的背面侧层叠有高浓度地掺杂了p型的杂质的高掺杂的p型层15及背面电极16。

图2、图3中，1为多个的太阳能电池单元，分别是图1所示的太阳能电池单元。这些太阳能电池单元1通过利用连接体2将相邻的一方的太阳能电池单元1的受光面电极(未图示)与另一方的太阳能电池单元1的背面电极(未图示)电连接，而被相互电气性地串联。另外，在这些多个太阳能电池单元1的受光面侧夹隔着EVA等透过性密封材料3配置有由玻璃、塑料等构成的透过性构件5，在背面侧夹隔着相同的EVA等透过性密封材料3配置有在铝箔上层叠Tedlar(日语：テドラ一)等树脂而成的背面构件6。此外，利用由铝制成的框构件7，将太阳能电池单元1及透过性构件5以及透过性密封材料3一体化。另外，在透过性构件5的与太阳能电池单元1相对的面的背面侧形成防反射膜4，防反射膜4由第一防反射膜4a和形成于第一防反射膜4a上的第二防反射膜4b构成。而且，也可以不设置透过性密封材料3，直接在太阳能电池单元1的受光面上形成透过性构件5。

在太阳能电池组件的防反射膜4中，特别是第一防反射膜4a中在内部形成空隙8。第一防反射膜4a是为了抑制光的反射而确保输入太阳能电池单元1的光量所使用的材料。空气的折射率为1.0，玻璃等透过性构件5的折射率大致上为1.5左右，由于空隙8可以看做空气的层，因此空隙8的折射率为1.0。另外，第一防反射膜4a的折射率由空隙8的量来决定。这里，为了以第一防反射膜4a起到防反射效果，优选在第一防反射膜4a中，从与透过性构件5的界面朝向与空气的界面地慢慢地减小折射率。所以，在第一防反射膜4a中以使空隙8的量从与透过性构件5的界面朝向与空气的界面慢慢变多的方式形成，减少光的反射率而提高向太阳能电池单元1中的光的入射量。

另外，防反射膜4是利用溶胶凝胶法形成的，由与硅氧烷结合的二氧化硅粒子9和作为它们的形成区域的间隙的空隙8构成。此外，通过将二氧化硅粒子9的粒径r设为5nm以上50nm以下，可以维持透光性和耐久性。特别是，在太阳能电池组件的防反射膜4的情况下，提高光的透过率十分重要，最好使二氧化硅9的粒径r尽可能地小，然而为了确保最低限度的耐久性，需要5nm左右的粒径r。另外，防反射膜4的膜厚优选为100～200nm。

此种防反射膜4中，通过对防反射膜4进行瞬间热处理，而在相对于与透过性构件5相接的面来说的背面的表面形成薄的第二防反射膜4b。第二防反射膜4b利用热处理而消除、或者减少防反射膜4的空隙8地被形成。如果空隙8大，H₂O或CO₂就会穿过防反射膜4与透过性构件5的碱金属和/或碱土金属元素反应而使透过性构件5劣化。本发明中，通过减少第二防反射膜4b的空隙，抑制H₂O或CO₂穿过防反射膜4而防止透过性构件5的劣化，从而可以抑制透过性构件5与防反射膜4的界面中的剥离或防反射膜4的裂纹的产生、长期保管后的透过率的降低。特别是，虽然在PDP的面板等中所用的玻璃基板中，为了耐电压性而抑制碱含量，然而在太阳能电池的透过性构件5中所用的玻璃基板中，为了易于制造而增多碱含量，由第二防反射膜4b对气体等的透过性的抑制所致的、抑制长期保管后的透过率的降低的效果就会变得明显。

对于第二防反射膜4b的膜厚，考虑到对于作为防反射膜的光学特性的影响，优选设为防反射膜4的膜厚的10％以下。即，将第二防反射膜4b的膜厚设为光的波长/折射率的1/10以下。这里，太阳光的波长范围是300nm以上，第二防反射膜4b的折射率约为1.33。由此，将第二防反射膜4b的膜厚设为300/1.33×10％＝22.5nm以下。此外，由于防反射膜4的膜厚如上所述优选为100～200nm，因此第二防反射膜4b的膜厚优选设为防反射膜4的膜厚的大约10％以下。另外，由于本发明的第二防反射膜4b使空隙8减少，并且将二氧化硅粒子9的粒径r设为5nm以上50nm以下这样微细的直径，因此可以抑制气体等的渗透。

利用溶胶凝胶法形成的防反射膜4由二氧化硅粒子9、和连接二氧化硅粒子9之间的硅氧烷(未图示)构成。本发明中，作为防反射膜4的含量的比例，优选将二氧化硅∶硅氧烷的比例设为80∶20～95∶5。利用溶胶凝胶法形成的通常的二氧化硅膜中，如果在侧链中具有烷基的硅氧烷的量增加，则会因烧成后残存的烷基而产生大量的CH₃，从而会有促进周围的形成物的劣化的情况，因此要抑制硅氧烷的含量，提高二氧化硅的比率。但是，本发明的防反射膜4中，为了防止光的透过受二氧化硅粒子9妨碍，优选将二氧化硅的比率设定为比通常水平低。

一般来说，防反射膜4中，通过将防反射膜4与透过性构件5的界面处的反射光、和防反射膜4表面处的反射光的相位差设为入射光的波长的1/2，来消除这些反射光，从而减少反射光。在将折射率设为n，将膜厚设为d，将作为入射光的平均的值设想的波长设为λ的情况下，可以表示为2nd＝λ/2。与此对应，本发明的防反射膜4中，将利用空隙8的量来调整的防反射膜4整体的平均折射率设为n，优选以合乎上式的方式来调整防反射膜4的膜厚。

下面，在使用图1～图4对本发明的太阳能电池组件的制造方法进行说明的同时，对实施例进行说明。

图4是说明本发明的防反射膜的形成方法的工序的剖面图。

首先，对太阳能电池单元的制造工序例进行说明。

最先，在电阻率为1Ω·cm且厚度约为350μm的p型单晶硅基板11的表面使用碱溶液形成减少光反射的纹理结构。而且，作为p型单晶硅基板11除了单晶硅基板以外还可以使用多晶硅基板这样的结晶系硅基板，在使用多晶硅基板的情况下，使用酸溶液形成纹理结构。

然后，在单晶硅基板11的受光面的深度达到约1μm的区域，使用POCl₃气体在约900℃的温度下将P(磷)热扩散而形成n型层12。也有取代POCl₃气体而使用磷玻璃(PSG)的情况。然后，在其上利用等离子体CVD法形成由SiNx构成的防反射膜13。其后，在p型单晶硅基板11的背面使用Al膏剂利用丝网印刷形成背面电极16，在约700度的温度下进行短时间处理，因Al向p型单晶硅基板11热扩散，而一并地形成高度掺杂了Al的p型层15。此外，受光面电极14是通过在由SiNx构成的防反射膜13上以手指状印刷Ag电极，进行热处理，利用使Ag在作为防反射膜13的SiNx中贯穿的被称作Firethrough(贯穿烧成)的处理使Ag接触n型层12的表面而形成。利用以上操作，完成太阳能电池单元。

此后，将利用以上的工序制造的太阳能电池单元用在铝箔上层叠Tedlar树脂而成的背面构件6和形成有防反射膜4的透过性构件5夹隔着以EVA为代表的透过性密封材料3进行夹持，并且利用由铝制成的框构件7一体化。利用以上的工序，完成图2中所示的太阳能电池组件。而且，太阳能电池单元的制造方法并不限于上述方法，可以利用任意的方法来制造太阳能电池组件中所用的太阳能电池单元。

这里，使用图4对在透过性构件5上形成防反射膜4的方法进行详细说明。

首先，如图4(a)所示，在透过性构件5上形成作为硅醇盐的防反射膜前驱体24。防反射膜前驱体24的原料包含具有硅氧烷键(-Si-O-)的聚硅氧烷、二氧化硅粒子、有机溶剂。硅氧烷键是通过将成为前驱体的硅醇盐混合到其他的有机溶剂中，在常温或加温条件下，一边搅拌，一边逐次少量地添加水和催化剂，使之水解以及缩聚而制作的。

被混合硅醇盐的有机溶剂只要是良好地溶解硅醇盐的溶剂，就没有特别限制，例如可以从包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、己醇、环己醇的醇类；包括乙二醇、丙二醇的二元醇类；包括甲乙酮、二乙酮、甲基异丁基酮的酮类；包括α-萜品醇、β-萜品醇、γ-萜品醇的萜烯类；乙二醇单烷基醚类；乙二醇二烷基醚类；二甘醇单烷基醚类；二甘醇二烷基醚类；乙二醇单烷基醚乙酸酯类；乙二醇二烷基醚乙酸酯类；二甘醇单烷基醚乙酸酯类；二甘醇二烷基醚乙酸酯类；丙二醇单烷基醚类；丙二醇二烷基醚类；丙二醇单烷基醚乙酸酯类；丙二醇二烷基醚乙酸酯类；单烷基溶纤剂类等中选择1种或多种。通过选择多种溶剂，可以使干燥速度放缓，抑制在防反射膜的表面形成凹陷。

作为生成物的防反射膜前驱体24是具有硅氧烷键的聚硅氧烷的溶胶状物。对于所生成的聚硅氧烷的分子量没有特别限制，然而高分子的聚硅氧烷可以进一步减小收缩量，提高耐裂纹性。另外，在结构内含有烷基的聚硅氧烷会将由反应造成的收缩断开，提高耐裂纹性，从这一点考虑优选。成为前驱体的材料除了具有硅氧烷键以外没有特别限制，例如可以是选自硅酸甲酯、硅酸乙酯等不含有烷基的完全无机的聚硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、三异丙氧基硅烷、氟三甲氧基硅烷、氟三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二甲氧基硅烷、二乙氧基硅烷、二氟二甲氧基硅烷、二氟二乙氧基硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、碳化硅(SiC)、其他的醇盐系有机硅化合物(Si(OR)₄)，例如四叔丁氧基硅烷(t-Si(OC₄H₉)₄)、四仲丁氧基硅烷sec-Si(OC₄H₉)₄及四叔戊氧基硅烷Si[OC(CH₃)₂C₂H₅]₄之类的含有烷基的聚烷基硅氧烷等中的至少一种以上的前驱体材料。通过在将它们在常温或加温条件下搅拌的同时，添加水和催化剂，上述前驱体的水解得到促进而变为硅氢氧化物，再通过使之缩聚，而形成低分子或高分子的硅氧烷键。

此时，将添加的二氧化硅粒子9的粒径r设为5nm以上50nm以下。通过将粒径r设为5nm以上，可以抑制二氧化硅粒子9之间的凝聚，并且因比表面积下降而可以使均匀并且足够量的聚硅氧烷介在于粒子表面之间，因此二氧化硅粒子9之间的结合变得牢固，从而可以抑制裂纹的产生，保持膜的硬度。另外，通过将粒径r设为50nm以下，可以减少防反射层4的膜厚的面内不均，可以确保稳定的光的透过性。另外，二氧化硅粒子9既可以是结晶性的，也可以是非晶(无定形)性的。此外，二氧化硅粒子9既可以是干燥粉末状的，也可以是预先分散于水或有机溶剂中的溶胶状的材料，然而使用预先分散的二氧化硅粒子9可以很容易地制作玻璃膏剂，因此更好。在使用干燥粉末状的二氧化硅粒子9的情况下，需要一次分散于溶剂中的工序。对于二氧化硅粒子9的制造方法没有特别限制，既可以利用熔融法、燃烧法制成干燥粉末状，也可以利用水玻璃的聚合、溶胶凝胶法制造。另外，对于二氧化硅粒子9的表面状态也没有特别限制。在向聚硅氧烷中添加二氧化硅粒子9而制作成为防反射膜前驱体24的原材料的膏剂材料的工序中，二氧化硅粒子9既可以在制作含有硅氧烷键的溶胶状物之前添加，也可以在制作之后添加。但是，需要良好地分散。所添加的二氧化硅粒子9的量由与最终残存于防反射膜4中的硅氧烷键的比率定义，二氧化硅粒子9相对于防反射膜4的重量的比率只要为10重量％～99重量％即可，优选为50重量％～99重量％。通过使用此种材料，就可以形成上述的二氧化硅∶硅氧烷＝80∶20～95∶5的防反射膜4。

为了易于制造，将这些材料组合而成的膏剂材料的100[1/s]下的粘度最好为1mpa·s～10mPa·s左右。由此，固体成分浓度(将具有硅氧烷键的聚硅氧烷与二氧化粒子相加后的重量相对于膏剂材料重量的比率)为1重量％～10重量％，优选为3重量％～8重量％。

具体来说，首先，将基于上述组合的防反射膜原料涂布在透过性构件5上并干燥、烧成，形成防反射膜前驱体24(图4(a))。

防反射膜原料的涂布优选使用狭缝涂布法、棒涂法。所谓狭缝涂布法，是从宽的喷嘴中压送喷出膏剂材料而向给定的面涂布膏剂材料的方法。另外，所谓棒涂法，是在喷出膏剂材料后用拉丝棒拉伸而将膏剂材料涂布在给定的面的方法。而且，作为其他方法，虽然会因墨液飞溅到必需区域之外而有材料利用效率差的担心事项，然而也可以使用喷雾法。

在涂布防反射膜原料后，将防反射膜原料干燥而除去有机溶剂。为了确保空隙8和缩短制造时间，用于除去有机溶剂的干燥优选50～300℃下的热干燥。而且，作为其他方法，也可以使用通过将真空度维持为溶剂的饱和蒸气压以下而促进溶剂的蒸发的真空干燥法等。

然后，如图4(b)所示，经过上述干燥工序而形成的第一防反射膜4a的厚度优选为100nm以上200nm以下。通过将厚度设为100nm以上，可以抑制透过性构件5因热干燥的加热而被加热，从而抑制透过性构件5中的碱金属和/或碱土金属离子向透过性构件的表层扩散。另外，通过将厚度设为200nm以下，可以确保光的透过量，从而可以获得所需的光学特性，并且可以减少由膜厚的面内不均引起的透过率的面内不均。而且，由于本发明的防反射膜的二氧化硅粒子9的粒径为5～50nm左右，因此可以控制为100nm的膜厚。

然后，如图4(c)所示，将第一防反射膜4a的表层部的二氧化硅粒子9使用热源17瞬间地熔融，通过在防反射膜4a的表层部熔融二氧化硅粒子形成减少了空隙8的第二防反射膜4b，就可以防止H₂O或CO₂的透过，防止存在于透过性构件5表面的扩散Na⁺离子或扩散Ca²⁺离子与大气中的H₂O或CO₂反应，从而可以抑制长期保管后的透过率降低。

利用PTA(＝等离子体炬退火)法等来进行第一防反射膜4a的瞬间热处理。所谓PTA法是如下的方法，即，在阳极与阴极间利用直流电弧放电产生超过10000℃的高温高速的等离子体流，根据情况向其中投入陶瓷、金属陶瓷等粉末，进行熔融的加速而成膜。该PTA法可以通过调整扫描速度、膜与热源间的间隙、扫描次数、热源的功率等条件，来改变对膜表面的二氧化硅粒子9赋予的热容量，控制第二防反射膜4b的厚度、第二防反射膜4b表面的算数平均粗糙度Ra。此外，为了提高熔融二氧化硅粒子9而得的第二防反射膜4b的膜厚的面内均匀性，并且缩短处理时间，消除处理时的接缝，最好用等离子体照射口为长条状的装置来进行瞬间热处理。

对于将所述干燥后的第一防反射膜4a表面的二氧化硅粒子9熔融而形成的第二防反射膜4b，如果厚度为防反射膜的整体膜厚的10％以上，则防反射的效果就会变小。也就是说，由于太阳光包含300nm以上的波长范围的光，因此如果不将二氧化硅熔融而空隙消失的折射率高的二氧化硅粒子熔融固化层的厚度减少、并且设为波长/折射率的十分之一以下，也就是防反射膜的整个膜厚的10％以下，则防反射膜表面处的反射就会增加，无法充分地获得防反射效果。

另外，将所述烧成后的第一防反射膜4a表面的二氧化硅粒子9熔融而形成的第二防反射膜4b的膜表面优选算数平均粗糙度Ra为2.5nm以下。如果算数平均粗糙度Ra为2.5nm以上，则在第二防反射膜4b的表层的二氧化硅粒子间残留空隙8的可能性就会变大，也就是说，无法防止扩散Na⁺离子或扩散Ca²⁺离子与大气中的H₂O或CO₂反应。由此，将防反射膜4b的膜表面的算数平均粗糙度Ra设为2.5nm以下，充分地减少空隙8，防止扩散Na⁺离子或扩散Ca²⁺离子与大气中的H₂O或CO₂反应，抑制长期保管后的透过率降低。其结果是，可以形成长期可靠性高的太阳能电池组件。

而且，进行瞬间热处理时的热源使用如下的闪光灯、激光器等也可以得到相同的结果，即，热响应性高，可以利用瞬间的照射将第一防反射膜4a的表层的二氧化硅粒子9熔融，并且很难引起直到透过性构件5的表面的热传导，也就是说，可以抑制由玻璃基板表面的加热造成的玻璃基板中的Na⁺离子或Ca²⁺离子扩散。

工业上的可利用性

本发明可以确保射入太阳能电池单元的光量，并且抑制防反射膜的反射率的劣化而确保耐久性，对于具备防反射膜的由多个太阳能电池单元构成的太阳能电池组件的制造方法及太阳能电池组件等十分有用。

Claims

1.一种太阳能电池组件，其特征在于，

具有：

多个太阳能电池单元、

将相邻的所述太阳能电池单元电连接的连接体、

覆盖所述太阳能电池组件的受光面并含有碱金属和/或碱土金属元素的透过性构件、

形成于所述透过性构件上、由二氧化硅及硅氧烷以及所述二氧化硅的空隙构成的第一防反射膜、以及

形成于所述第一防反射膜表面、由所述二氧化硅及所述硅氧烷构成的第二防反射膜，

所述二氧化硅的粒径为5～50nm。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件，其特征在于，

所述二氧化硅与所述硅氧烷的含量的比为二氧化硅∶硅氧烷＝80∶20～95∶5。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池组件，其特征在于，

所述第二防反射膜的膜厚为所述第一防反射膜的膜厚与所述第二防反射膜的膜厚的合计的10％以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，

在所述第一防反射膜中，与所述透过性构件的界面处的空隙率大于与所述第二防反射膜的界面处的空隙率。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，

在所述第二防反射膜中也具有所述空隙，所述第二防反射膜的空隙率小于所述第一防反射膜的与所述第二防反射膜的界面处的空隙率。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，

在设为n＝所述第一防反射膜与所述第二防反射膜的平均折射率、d＝所述第一防反射膜的膜厚与所述第二防反射膜的膜厚的合计膜厚、λ＝向所述太阳能电池单元入射的入射光的平均波长的情况下，满足2nd＝λ/2的关系。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，

所述第一防反射膜的膜厚与所述第二防反射膜的膜厚的合计膜厚为100～200nm。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，

所述第二防反射膜的表面粗糙度为2.5nm以下。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的太阳能电池组件，其特征在于，

所述第一防反射膜及所述第二防反射膜具有硅氧烷键。

10.一种太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

具有：

在多个太阳能电池单元的受光面上形成含有碱金属和/或碱土金属元素的透过性构件的工序；

在所述透过性构件上将聚硅氧烷及二氧化硅粒子以及有机溶剂的混合物干燥、烧结而形成防反射膜前驱体的工序；

对所述防反射膜前驱体进行热干燥而形成由二氧化硅及硅氧烷以及所述二氧化硅的空隙构成的第一防反射膜的工序；

对所述第一防反射膜表面进行瞬间热处理而将所述二氧化硅粒子熔融，形成含有所述二氧化硅及所述硅氧烷的第二防反射膜的工序，

其中，所述二氧化硅的粒径为5～50nm。

11.根据权利要求10所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

作为所述瞬间热处理，进行等离子体炬法、使用激光器或闪光灯的热处理。

12.根据权利要求10或11所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

13.根据权利要求10～12中任一项所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

14.根据权利要求10～13中任一项所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

15.根据权利要求10～14中任一项所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

在所述第二防反射膜中也形成所述空隙，所述第二防反射膜的空隙率小于所述第一防反射膜的与所述第二防反射膜的界面处的空隙率。

16.根据权利要求10～15中任一项所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

17.根据权利要求10～16中任一项所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

18.根据权利要求10～17中任一项所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

所述第二防反射膜的表面粗糙度为2.5nm以下。

19.根据权利要求10～18中任一项所述的太阳能电池组件的制造方法，其特征在于，

所述第一防反射膜及所述第二防反射膜具有硅氧烷键。