CN103811574A - 太阳电池组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳电池组件。本发明提供一种包含具有三维曲率的球面状的曲面并且生产性和可靠性高的太阳电池组件。将沿着太阳电池单体列（5）的方向上在太阳电池单体列（5）之间设置多个贯通切口（10）的、具有柔软性的太阳电池薄板（1）粘接于具有三维曲率的透明曲面基板（8），由此，能够通过贯通切口（10）来缓和由于沿着透明曲面基板（8）的曲面而在太阳电池薄板（1）的面内所产生的应力，并能够一边抑制在太阳电池薄板（1）上产生的扭曲或褶皱，一边进行粘接。结果，既能保证包含具有三维曲率的球面状的曲面并且作为产品的外观品位高的太阳电池组件的可靠性与以往保持同等水平，又能不耗工时并容易地制作该太阳电池组件。

Description

太阳电池组件

技术领域

本发明涉及一种太阳电池组件。

背景技术

以往的太阳电池组件一般被构成为在平板状的玻璃板和耐候性薄膜之间封入透明树脂（EVA），在其间夹持太阳电池单体。此外，为了使太阳电池组件具有柔软性，还提案了如下的构造，即，代替玻璃板而使用透明的薄膜部件，将太阳电池单体封入来构成组件，并使之具有柔软性并能够弯曲（参照专利文献1以及2）。

此外，近年来，不但有如住宅的屋顶上设置或大规模的太阳能发电站这样的平板状组件的平置，还增加了将太阳电池组件构成并设置于建筑物的曲面部分或轿车的车顶、引擎罩或车门等的球面状、圆顶形状部分的用途。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开平9-51118号公报

专利文献2日本特开2006-165169号公报

发明所要解决的课题

但是，在想要向如上述轿车的车顶或车窗玻璃这样的取球面或椭圆形球体面的一部分的形状或者圆顶形状的具有三维曲率的部分构筑太阳电池组件的情况下，由上述以往的平面玻璃板构成的太阳电池组件中，柔软性极小，不能使太阳电池组件沿着曲率部分粘接或者固定。

此外，在使用了上述以往的透明的薄膜部材的构成的情况下，对于沿着圆筒形状的侧面弯曲的所谓向一个方向的弯曲，能够比较容易地进行弯曲，但是在需要同时向两个方向以上弯曲的形状的情况下，在构成组件的薄膜部件上会产生褶皱或强行拉伸，因此使太阳电池组件沿着此曲面粘接或者固定是极其困难的。

而且，也考虑了不事先构成太阳电池组件，而是直接将太阳电池单体逐个贴合于具有球面状的曲面的树脂或玻璃原料的基板上的方法，但是，制造工序的大部分为手工作业，所以，生产性差，不适合批量生产。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种解决所述以往的课题，作为整体形状具有球面状的曲面，并且生产性和可靠性高的太阳电池组件。

用于解决课题的方法

为了达成上述目的，本发明的太阳电池组件具有：通过透明薄膜部件密封被电连接的多个太阳电池单体并在此太阳电池单体的配列之间具有多个贯通薄膜部件的切口部分的层压太阳电池薄板；和具有所希望的曲面形状的曲面基板，通过将层压太阳电池薄板沿着基板的曲面粘贴于曲面基板的工序来构成太阳电池组件。

通过本构成，能够实现作为太阳电池组件的可靠性高，作为工业产品的生产性高，并且具有如汽车的车顶、或者外部装饰或建筑物的外墙这样的设计性高的球面形状的曲面的太阳电池组件。

发明效果

根据本发明的太阳电池组件，能够实现作为太阳电池组件的可靠性高，作为工业产品的生产性高，并且具有如汽车的车顶、外部装饰或建筑物的外墙这样的设计性高的球面形状的曲面的太阳电池组件。

附图说明

图1为表示实施方式1、2中的太阳电池薄板的构造的图。

图2为表示实施方式1、2中的透明曲面基板的形状的图。

图3为实施方式1中的太阳电池组件的图。

图4（A）为表示从实施方式1的图3的纸面近前至远处方向的太阳电池组件的剖面的图，图4（B）为表示实施方式1的图3的纸面左右方向的太阳电池组件的剖面的图。

图5为实施方式2中的太阳电池组件的图。

图6（A）为表示从实施方式2的图5的纸面近前至远处方向的太阳电池组件的剖面的图，图6（B）为表示实施方式2的图5的纸面左右方向的太阳电池组件的剖面的图。

图7为表示实施方式2中的取出电极的取出方法的第一例的图。

图8为表示实施方式2中的取出电极的取出方法的第二例的图。

图9为表示专利文献1的以往的太阳电池组件的图。

图中：

1   太阳电池薄板

2   太阳电池单体

3   单体间接头

4   取出电极

5   太阳电池单体列

6A  表面透明薄板

6B  背面薄板

7   填充树脂

8   透明曲面基板

9   固定用填充树脂

10  贯通切口

11  背面密封薄板

12  切口

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式加以说明。

（实施方式1）

图1为表示构成图3所示的太阳电池组件的太阳电池薄板1的图。

本实施方式中的太阳电池薄板1至少由多个太阳电池单体2、电连接相邻太阳电池单体2之间的单体间接头3、从两面夹持这些部件的一对透明薄板（表面透明薄板6A、背面薄板6B）构成。

再者，除了上述构成部件，太阳电池薄板1在很多情况下还需要使由多个太阳电池单体2构成的太阳电池单体列5的两端电接合，并用于向太阳电池薄板1的外面取出电流的取出电极4和用于填充太阳电池单体2、单体间接头3以及取出电极4之间的填充树脂7。

在太阳电池薄板1中，由表面透明薄板6A、背面薄板6B和由填充树脂7密封的太阳电池单体列5的列间以从图1的纸面近前至远处方向贯通的方式形成有贯通表面透明薄板6A、背面薄板6B、填充树脂7的贯通切口10。如图3所示，贯通切口10在一个方向上形成多个，并至少跨两个以上的太阳电池单体2设置。再者，如图1所示，贯通切口10的长度优选设置为从中心部向两端逐渐变长。

表面透明薄板6A和背面薄板6B例如为PET等的树脂制成，并具有柔软性，至少表面透明薄板6A为透明的，但在所使用的太阳电池单体2为应对两面发电的太阳电池单体的情况下，背面薄板6B也是透明的为好。此外，单体间接头3为金属配线或者导电性树脂等具有导电性并具有柔软性的部件。而且，填充树脂7为例如EVA（乙烯-醋酸乙烯酯）等的透明且密封处理后仍具有橡胶状的柔软性的材料。

图2为表示构成实施方式1的图3的太阳电池组件的透明曲面基板8的图。

透明曲面基板8具有如切出了球面或椭圆球面的一部分的形状那样的具有三维曲率的曲面。透明曲面基板8的原料是透明的即可，例如可以是聚碳酸酯这样的树脂，也可以是玻璃。

图3为实施方式1中的太阳电池组件的整体图。

图4（A）为从图3的纸面远处的取出电极4到纸面近前的取出电极4的剖面图。通过固定用填充树脂9来填满透明曲面基板8和其下的太阳电池薄板1之间，透明曲面基板8与太阳电池薄板1彼此粘接。

在此，设固定用填充树脂9为透明的。

图4（B）为表示图3的太阳电池组件中央部的从纸面左侧至右侧的剖面图。

再者，在图1、图3中，由于太阳电池薄板1以及构成太阳电池组件的部件的上下关系和重叠方法等很复杂，此外，实际上透明曲面基板8和固定用填充树脂9和表面透明薄板6A为透明的，并能够看到配置于它们背面侧的部件，因此，在图中，即使某个部件位于其他部件的纸面背面侧，也省略用虚线表示其形状轮廓。

实施方式1中的太阳电池薄板1以及构成太阳电池组件的部件的上下关系和重叠方法在图4（A）、图4（B）中详细图示。

接着，对在太阳电池模板1上形成贯通切口10的意义加以说明。

通过固定用填充树脂9将太阳电池薄板1粘接固定于透明曲面基板8上时，本来，若使被构成/密封成平面状的太阳电池薄板1沿着具有三维曲面的透明曲面基板8，则在太阳电池薄板1的面内会产生拉伸应力。结果，在太阳电池薄板1的周边部产生扭曲或褶皱等而有损外观，此外容易以所产生的太阳电池薄板1的扭曲或褶皱为起点而产生从透明曲面基板8的剥离。结果，在作为太阳电池组件的功能方面也会导致问题的产生。

在本实施方式中，设于太阳电池薄板1的太阳电池单体列5的列间的贯通切口10稍微打开，由此，能够缓和在使太阳电池薄板1沿着曲面时的面内拉伸应力，并能够在薄板部不产生扭曲或褶皱地使太阳电池薄板1沿着透明曲面基板8。

此外，使贯通切口10的沿太阳电池单体列5方向的长度与太阳电池薄板1的中央部的切口长度相比随着朝向两端而渐渐增长，由此，也能够抑制取出电极4附近的薄板扭曲或褶皱的发生。

对于从图3中的纸面远处的取出电极4至纸面近前的取出电极4的方向，如图4（A）所示，在构成太阳电池单体列5的太阳电池单体2之间的部分，吸收由沿着透明曲面基板8而产生的弯曲。此外，对于图3中的太阳电池组件中央部的从纸面左侧向右侧的方向，如图4（B）所示，邻接的太阳电池单体列5之间通过贯通切口10分离，由此，吸收由沿着透明曲面基板8而产生的弯曲。

此外，采用不直接向透明曲面基板8的曲面粘贴太阳电池单体2，而是暂时在太阳电池薄板1的状态下构成临时太阳电池组件之后，再向透明曲面基板8粘贴的构成。通过这样的制造方法，能够以众所周知的太阳电池层压技术制作太阳电池薄板1，并能够保证太阳电池组件的可靠性与以往保持同等水平。此外，由于将在规定部位排列有太阳电池单体2的太阳电池薄板1向透明曲面基板8粘贴，所以，外观上的品位高，并且也能够不耗工时并容易地制作具有三维曲面的太阳电池组件。

再者，固定用填充树脂9能够以太阳电池薄板1沿着透明曲面基板8的方式进行固定，并且不完全遮住从透明曲面基板8的上面侧透过透明曲面基板8并到达被封入太阳电池薄板1的太阳电池单体2的受光发电面的光即可，所以，如本实施方式1所示，也可以不完全用树脂填充太阳电池薄板1和透明曲面基板8之间。

此外，也可以是太阳电池薄板1和透明曲面基板8之间的一部分被填充的状态。而且，也可以取代固定用填充树脂9而使用两面胶带等来粘接固定太阳电池薄板1和透明曲面基板8。

（实施方式2）

图5为实施方式2中的太阳电池组件的整体图。

再者，在实施方式2中，由于构成太阳电池组件的太阳电池薄板1、透明曲面基板8与实施方式1中所说明的相同，所以，对它们使用相同的符号并省略说明。

图6（A）为从图5的纸面远处的取出电极4至纸面近前的取出电极4的剖面图。上述实施方式1与本实施方式的不同点是：实施方式1在图4（A）中只是用固定用填充树脂9粘接固定太阳电池薄板1和透明曲面基板8，与此相对，本发明的实施方式2中，在图6（A）中太阳电池薄板1夹在透明曲面基板8和背面密封薄板11之间，由其包围的密闭空间内用固定用填充树脂9填满，并在与太阳电池薄板1彼此粘接固定的状态下进行密封。

图6（B）为图5的太阳电池组件中央部的从纸面左侧至右侧的剖面图。

在此，背面密封薄板11与背面薄板6B相同，为例如PET等的树脂制成并具有柔软性，但在所使用的太阳电池单体2为应对两面发电的太阳电池单体的情况下，背面密封薄板11也是透明的为好。再者，取出电极4可以如图7所示地从背面密封薄板11的端部向外部拉出，也可以如图8所示地在背面密封薄板11上设置切口12，并从切口12向外部拉出。

再者，在图5、图7、图8中，由于与在实施方式1中已经说明的内容相同的理由，在图中，即使某个部件位于其他部件的纸面背面侧，也省略用虚线表示其形状轮廓。实施方式2中的太阳电池薄板1以及构成太阳电池组件的部件的上下关系和重叠方法在图6（A）、图6（B）中详细图示。

对于从图5中的纸面远处的取出电极4到纸面近前的取出电极4的方向，如图6（A）所示，在构成太阳电池单体列5的太阳电池单体2之间的部分，吸收由沿着透明曲面基板8而产生的弯曲。此外，对于图5中的太阳电池组件中央部的从纸面左侧向右侧的方向，如图6（B）所示，邻接的太阳电池单体列5之间通过贯通切口10分离，由此，吸收由沿着透明曲面基板8而产生的弯曲。

此外，通过透明曲面基板8和背面密封薄板11夹持太阳电池薄板1，并通过固定用填充树脂9来填充固定其间，由此，能够对整个太阳电池组件进行密封而固定用填充树脂并不会从贯通切口10向与透明曲面基板8相反侧流下溢出。因此，能够很容易地在整洁的状态下制成太阳电池组件的背面侧的外观。该效果例如在太阳电池单体2为应对两面发电的太阳电池单体的情况等、在最终产品时，不只太阳电池组件的表面，其背面也直接被用户看到的用途的情况等是有用的。

此外，采用与本发明的实施方式1中所说明的内容同样的、暂时在太阳电池模板1的形态下构成临时的组件之后再向透明曲面基板8粘贴的构成，因此，与本发明的实施方式1中所说明的内容同样地，能够保证太阳电池组件的可靠性与以往保持同等水平，作为产品的外观也具有高品位，并且能够不耗工时并容易地制作具有三维曲面的太阳电池组件。

工业上的可利用性

本发明的太阳电池组件可适用于汽车的车顶、外部装饰或建筑物的外墙这样的设计性高的球面形状的部件，特别是能够适用于向美术馆等的公共设施的外墙或窗玻璃等具有曲面的部件进行设置、和向汽车的车顶、引擎罩、后备箱上部或车门、飞机、船舶或铁道车辆的外壁部等的太阳电池组件的设置。

Claims (6)

1.一种太阳电池组件，其特征在于，具有由多个太阳电池单体、电连接所述多个太阳电池单体的接头、透明薄板构成的太阳电池薄板，

该太阳电池组件由所述太阳电池薄板和曲面形状的基板构成，

在所述太阳电池薄板上，至少跨两个以上的太阳电池单体地形成有设于所述多个太阳电池单体之间，并且沿一个方向贯通所述太阳电池薄板的多个贯通切口。

2.根据权利要求1所述的太阳电池组件，其中，

贯通切口形成于所述太阳电池薄板中、不损伤所述太阳电池单体、所述接头、以及从所述多个太阳电池单体中取电的取出电极的部位。

3.根据权利要求1或者2所述的太阳电池组件，其中，

所述基板以及粘接所述基板和所述太阳电池薄板的填充树脂是透明的。

4.根据权利要求3所述的太阳电池组件，其中，

所述贯通切口的长度设置为，将设于所述太阳电池薄板的中央部的太阳电池单体列间1的所述贯通切口的长度设为L1，将设于在所述太阳电池单体列间1的左右邻接的太阳电池单体列间2、以及2’的所述贯通切口的长度分别设为L2、L2’，将相对于所述太阳电池单体列间2、以及2’而设于与所述太阳电池单体列间1相反侧的邻接的太阳电池单体列间3、3’的所述贯通切口的长度分别设为L3、L3’，以下同样地，从所述太阳电池薄板中央部向左右周边部设置的多个所述贯通切口的长度L1、Ln、Ln’（n≧2的自然数）的大小关系为L1≦L2≦L3≦···≦Ln≦L n＋1≦···，L1≦L2’≦L3’≦···≦L n’≦L n＋1’≦···。

5.根据权利要求3所述的太阳电池组件，具有如下构造，

在将所述太阳电池薄板粘贴于所述基板时，通过背面密封薄板和所述基板夹持所述太阳电池薄板，并以通过填充树脂将所述背面密封薄板和所述基板中的空间填满的方式进行密封。

6.根据权利要求4所述的太阳电池组件，其中，具有如下构造，

在将所述太阳电池薄板粘贴于所述基板时，通过背面密封薄板和所述基板夹持所述太阳电池薄板，并以通过填充树脂将所述背面密封薄板和所述基板中的空间填满的方式进行密封。

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