CN106057938A - 太阳能电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了能抑制发电效率降低的太阳能电池模块。该太阳能电池模块具有太阳能电池模块主体，按照从受光面侧到背面侧的顺序，该太阳能电池模块主体依次具有受光面板、太阳能电池单元、以及背面板，所述太阳能电池模块主体具有密封层，该密封层在所述受光面板和所述背面板之间将所述太阳能电池单元密封，所述受光面板为化学强化玻璃，所述背面板为非化学强化玻璃，所述受光面板的板厚比所述背面板的板厚小。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池模块。
背景技术
专利文献1公开的太阳能电池模块包括：由配置在结晶类太阳能电池单元的受光面侧的化学强化玻璃构成的第一玻璃基板(受光面板)；由配置在结晶类太阳能电池单元的背面侧的化学强化玻璃构成的第二玻璃基板(背面板)；以及在第一和第二玻璃基板之间密封结晶类太阳能电池单元的密封树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013－247238号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述专利文献1中未提及受光面板的板厚和背面板的板厚的大小关系。
以往的太阳能电池模块中，有时由于玻璃基板的挠曲会在太阳能电池单元产生微小的裂纹。因此，有时太阳能电池模块的发电效率下降。
本发明是鉴于上述课题完成的，主要目的在于提供一种能抑制发电效率降低的太阳能电池模块。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题，根据本发明的一种形态，提供一种太阳能电池模块，
具有太阳能电池模块主体，按照从受光面侧到背面侧的顺序，该太阳能电池模块主体依次具有受光面板、太阳能电池单元、以及背面板，
所述太阳能电池模块主体具有密封层，该密封层在所述受光面板和所述背面板之间将所述太阳能电池单元密封，
所述受光面板为化学强化玻璃，所述背面板为非化学强化玻璃，
所述受光面板的板厚小于所述背面板的板厚。
发明效果
根据本发明的一种形态，提供了能抑制发电效率降低的太阳能电池模块。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的俯视图。
图2是本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的剖视图。
图3是变形例的太阳能电池模块的剖视图。
图4是表示图1所示的太阳能电池模块主体的固定方法的变形例的俯视图。
图5是表示图1所示的太阳能电池模块主体的固定方法的另一变形例的俯视图。
具体实施方式
下面，参照附图，对用于实施本发明的方式进行说明。各附图中，对相同或相对应的结构标注相同或相对应的标号，并省略说明。本说明书中，表示数值范围的“～”表示包含它前后的数值的范围。
图1是本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的俯视图。图2是本发明的一个实施方式的太阳能电池模块的剖视图。太阳能电池模块具有太阳能电池模块主体10；以及保持太阳能电池模块主体10的外周部的框架20。
框架20通过支承太阳能电池模块主体10的外周部，抑制太阳能电池模块主体10的变形。框架20在内周面具有槽21。在槽21的内部利用固定构件22固定太阳能电池模块主体10的外周部。
太阳能电池模块主体10按照从受光面10a侧到背面10b侧的顺序，依次具有受光面板11、太阳能电池单元12、以及背面板15，并且在受光面板11和背面板15之间具有密封层16。
受光面板11是以太阳能电池单元12为基准，配置在受光面10a侧的板。受光面板11对太阳光有透光性。透过受光面板11的光被太阳能电池单元12获取。也可在受光面板11的受光面上形成防反射膜。能降低受光面板11的光反射，能提高太阳光的获取效率。在受光面板11的受光面上除了防反射膜之外，也可还形成防眩膜。
太阳能电池单元12被配置在受光面板11和背面板15之间，将光能转换为电能。太阳能电池单元12可以是硅类、化合物类、有机类等中的任一种。可以在一个太阳能电池模块主体10上具备多个太阳能电池单元12，多个太阳能电池模块12串联或并联连接。
背面板15是以太阳能电池单元12为基准，配置在背面10b侧的板。背面板15具有防水性等特性。背面板15是否具有透光性均可。
密封层16在受光面板11和背面板15之间密封太阳能电池单元12。密封层16具有透光性，使透过受光面板11的光被太阳能电池单元12获取。密封层16例如由EVA(Ethylene Vinyl Acetate：乙烯醋酸乙烯酯)等热硬化性树脂、或热塑性树脂形成。
密封层16例如由受光面侧粘接层17和背面侧粘接层18构成。受光面侧粘接层17将受光面板11和太阳能电池单元12粘接。背面侧粘接层18将太阳能电池单元12和背面板15粘接。
将太阳能电池单元12配置在受光面侧粘接层17和背面侧粘接层18之间，进行热处理，由此来进行粘接。受光面侧粘接层17和背面侧粘接层18可以由不同的材料形成，但也可以由相同的材料形成，使其能通过热处理一体化。
另外，受光面侧粘接层17和背面侧粘接层18由不同的材料形成的情况下，使受光面侧粘接层17具有透光性即可，背面侧粘接层18可以不具有透光性。
受光面板11和背面板15经由密封层16粘接。受光面板11和背面板15是玻璃板，与这两块玻璃板的弯曲刚度相比，密封层16的弯曲刚度小到能被忽略。由此，这两块玻璃板的弯曲刚度对于太阳能电池模块主体10的弯曲刚度起到决定性作用。
各玻璃板的弯曲刚度与各玻璃板的截面惯性力矩成正比例，与各玻璃板的板厚的三次方成正比例。因此，与两块玻璃板的板厚总计值相同的情况，以及两块玻璃板的板厚相同的情况相比，两块玻璃板的板厚不同的情况下截面惯性力矩的总计值较大，太阳能电池模块主体10的弯曲刚度较高。
本实施方式的受光面板11的板厚比背面板15的板厚小。与两块玻璃板的板厚总计值相同且两块玻璃板的板厚相同的情况相比，由于两块玻璃板的板厚不同，能抑制太阳能电池模块主体10的变形，能抑制太阳能电池单元12产生微小裂纹，能抑制发电效率降低。
由于受光面板11比背面板15薄，因此为了抑制破损，采用化学强化玻璃。化学强化玻璃是将玻璃板进行化学强化处理而得到的玻璃。作为化学强化处理的方法，例如有离子交换法等。离子交换法将玻璃浸渍在处理液(例如硝酸钾熔融盐)中，通过将玻璃所含有的离子半径小的离子(例如Na离子)交换为离子半径大的离子(例如K离子)，在玻璃表面产生压缩应力。压缩应力在玻璃的整个表面上均匀地产生，在玻璃的整个表面上形成均匀深度的压缩应力层。
玻璃表面的压缩应力(以下称为表面压缩应力CS)的大小、形成在玻璃表面的压缩应力层的深度DOL能分别利用玻璃成分、化学强化处理时间、以及化学强化处理温度来调整。表面压缩应力CS例如为200～900MPa，优选地为600～850MPa。压缩应力层的深度DOL例如为7～100μm，优选地为18～25μm。
化学强化玻璃是例如对铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、锂硅酸盐玻璃进行化学强化处理而得到的玻璃。
铝硅酸盐玻璃是以氧化物基准的摩尔百分比表示，含有SiO2 61～77％、Al2O3 1～18％、Na2O 8～18％、K2O 0～6％、MgO 0～15％、B2O3 0～8％、CaO 0～5％、SrO 0～1％、BaO 0～1％、ZrO2 0～4％的玻璃。
钠钙玻璃是以氧化物基准的摩尔百分比表示，含有SiO2 60～75％、Al2O3 2～12％、MgO 2～11％、CaO 0～10％、SrO 0～3％、BaO 0～3％、Na2O 10～18％、K2O 0～8％、ZrO2 0～4％的玻璃。
锂硅酸盐玻璃是以氧化物基准的摩尔百分比表示，含有SiO2 61～72％、Al2O3 8～17％、Li2O 6～18％、Na2O 2～15％、K2O 0～8％、MgO 0～6％、CaO 0～6％、TiO2 0～4％、ZrO2 0～2.5％，且Li2O、Na2O以及K2O的含有量总计R2O为15～25％，Li2O的含有量和R2O的比Li2O/R2O为0.35～0.8，MgO和CaO的含有量总计为0～9％的玻璃。
受光面板11的板厚例如为0.5～2mm，优选地为0.8～1.5mm。
由于背面板15比受光面板11厚，因此采用非化学强化玻璃。非化学强化玻璃例如为物理强化玻璃，或者为未强化玻璃。
物理强化玻璃是将玻璃板进行热强化处理而得到的玻璃。热强化处理是使均匀加热之后的玻璃板从软化点附近的温度急速冷却，利用玻璃表面和玻璃内部的温度差在玻璃表面产生压缩应力。压缩应力在玻璃的整个表面上均匀地产生，在玻璃的整个表面上形成均匀深度的压缩应力层。与化学强化处理相比，热强化处理适用于板厚较厚的玻璃板的强化。
未强化玻璃是将熔融玻璃以板状成形，缓慢冷却而得到的玻璃。作为成形方法，列举有浮法、熔融法等。未强化玻璃在布线用孔的加工性这一点上较为优异。
背面板15的板厚例如为1～4mm，优选地为1～2.5mm。
然而，使受光面10a朝上，将太阳能电池模块设置在建筑物的屋顶等。由于风吹过受光面10a的上面，受光面10a被冷却。
于是，可以将太阳能电池模块主体10的厚度方向中心面10c作为基准，将太阳能电池单元12的厚度方向中心面12c向受光面10a侧偏移。太阳能电池单元12和受光面10a的距离接近，由太阳能电池单元12产生的热量容易从受光面10a散发出去。
太阳能电池单元12的厚度方向中心面12c可以与受光面侧粘接层17和背面侧粘接层18的边界一致。受光面侧粘接层17的厚度和背面侧粘接层18的厚度可以相同。能使用同一种粘接片材作为受光面侧粘接层17以及背面侧粘接层18的材料，能降低材料成本和管理成本等。
图3是变形例的太阳能电池模块的剖视图。太阳能电池模块具有太阳能电池模块主体10A；以及支承太阳能电池模块主体10A的外周部的框架20A。
太阳能电池模块主体10A按照从受光面10Aa侧到背面10Ab侧的顺序，依次具有受光面板11A、太阳能电池单元12A、以及背面板15A，并且在受光面板11A和背面板15A之间具有密封层16A。密封层16A由受光面侧粘接层17A和背面侧粘接层18A构成。
受光面板11A和背面板15A经由密封层16A粘接。受光面板11A和背面板15A是玻璃板，与这两块玻璃板的弯曲刚度相比，密封层16A的弯曲刚度小到能被忽略。由此，这两块玻璃板的弯曲刚度对于太阳能电池模块主体10A的弯曲刚度起到决定性作用。
受光面板11A的板厚比背面板15A的板厚小。与两块玻璃板的板厚总计值相同且两块玻璃板的板厚相同的情况相比，由于两块玻璃板的板厚不同，能抑制太阳能电池模块本体10A的变形，能抑制太阳能电池单元12A产生微小裂纹，能抑制发电效率降低。
由于受光面板11A比背面板15A薄，因此为了抑制破损，采用化学强化玻璃。另一方面，由于背面板15A比受光面板11A厚，因此采用非化学强化玻璃。
然而，太阳能电池模块主体10A产生弯曲变形时，太阳能电池模块主体10A的厚度方向中心面10Ac成为拉伸应力和压缩应力相互抵消的中性面。在该中性面附近几乎不产生应力。
于是，受光面侧粘接层17A的厚度T1可以大于背面侧粘接层18A的厚度T2。与T1和T2相同的情况相比，太阳能电池单元12A的厚度方向中心面12Ac接近中性面(图3中与中性面一致)，能降低施加在太阳能电池单元12A上的应力。
受光面侧粘接层17A的厚度T1和背面侧粘接层18A的厚度T2的差(T1-T2＞0)可以比背面板15A的厚度T4和受光面板11A的厚度T3的差(T4-T3＞0)的两倍小。
为了降低材料成本和管理成本等，可以使用相同的粘接片材作为受光面侧粘接层17A的材料以及背面侧粘接层18A的材料。该情况下，形成受光面侧粘接层17A的粘接片材的片数比形成背面侧粘接层18A的粘接片材的片数多。另外，形成背面侧粘接层18A的粘接片材的片数可以为单片也可为多片。
以上，对太阳能电池模块的实施方式等进行了说明，但本发明不限于上述实施方式等，在记载于权利要求的范围内的本发明的主旨的范围内，能进行各种变形、改良。
例如，作为太阳能电池模块主体10的固定方法，图1中采用由框架20固定太阳能电池模块主体10的外周部的方法，但也有如图5所示由模具30仅固定太阳能电池模块主体10的四个角的方法，或如图6所示由金属制的止动件40对太阳能电池模块主体10的各边的规定地点部分地进行固定的方法。对于图3所示的太阳能电池模块主体10A的固定方法也相同。
标号说明
10 太阳能电池模块主体
10a 受光面
10b 背面
10c 厚度方向中心面
11 受光面板
12 太阳能电池单元
12c 厚度方向中心面
15 背面板
16 密封层
17 受光面侧粘接层
18 背面侧粘接层
20 框架。
Claims (8)
1.一种太阳能电池模块，其特征在于，
具有太阳能电池模块主体，按照从受光面侧到背面侧的顺序，该太阳能电池模块主体依次具有受光面板、太阳能电池单元、以及背面板，所述太阳能电池模块主体具有密封层，该密封层在所述受光面板和所述背面板之间将所述太阳能电池单元密封，
所述受光面板为化学强化玻璃，所述背面板为非化学强化玻璃，
所述受光面板的板厚小于所述背面板的板厚。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，
以所述太阳能电池模块主体的厚度方向中心面为基准，所述太阳能电池单元的厚度方向中心面向所述受光面一侧偏移。
3.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，
所述密封层具有：粘接所述受光面板和所述太阳能电池单元的受光面侧粘接层；以及粘接所述太阳能电池单元和所述背面板的背面侧粘接层。
所述受光面侧粘接层的厚度大于所述背面侧粘接层的厚度。
4.如权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，
所述化学强化玻璃是对铝硅酸盐玻璃进行化学强化处理而得到的玻璃。
5.如权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，
所述化学强化玻璃是对钠钙玻璃进行化学强化处理而得到的玻璃。
6.如权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，
所述化学强化玻璃是对锂硅酸盐玻璃进行化学强化处理而得到的玻璃。
7.如权利要求1～6中任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，
所述非化学强化玻璃为物理强化玻璃。
8.如权利要求1～6中任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，
所述非化学强化玻璃为未强化玻璃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161026 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |