CN106663712A - 互连器用光漫射部件、具备其的太阳能电池用互连器、以及太阳能电池组件 - Google Patents

互连器用光漫射部件、具备其的太阳能电池用互连器、以及太阳能电池组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种互连器用光漫射部件、以及具备其的太阳能电池用互连器，能够使入射至太阳能电池元件的表面的光量比以往更大，且能够实现优异的发电效率。互连器用光漫射部件(3)配置在连接相邻的太阳能电池元件(6)的互连器(1)的与所述太阳能电池元件(6)相反的一侧的面上，且具备含有树脂和无机粒子而成的光漫射层(3a)。

Description

互连器用光漫射部件、具备其的太阳能电池用互连器、以及太 阳能电池组件
技术领域
本发明涉及一种适用于晶体硅太阳能电池等的互连器用光漫射部件、具备其的太阳能电池用互连器、以及太阳能电池组件。
背景技术
太阳能电池用互连器作为布线材料，在晶体硅太阳能电池等中，用于电连接相邻的太阳能电池，而进行集电。该布线材料由整个表面覆盖有焊料的基材构成，是在由铜等所构成的扁平状的金属基材上施加镀底层之后，通过焊料热浸镀覆盖扁平状的金属基材的整个表面而形成的。
作为上述的整个表面覆盖有焊料的基材，已知有例如在扁平状的铜基材表面上实施了锡铋银类焊料镀敷而成的部件，并提出有将其适用于太阳能电池用互连器的技术(例如，参照专利文献1)。在这样的太阳能电池用互连器的情况下，由于是由扁平状的金属基材所构成的，因此该互连器的部分成为影而遮挡光，结果是其成为使太阳能电池的发电效率降低的主要原因。而且，焊料镀敷金属自身也存在可见光的吸收，因此成为反射光减少的原因，存在未能有效利用入射的光的缺点。从这样的观点出发，提出了各种用于提高太阳能电池元件的发电效率的技术。例如，提出了通过在太阳能电池用互连器上形成具有60度的面(face)角的槽的图案，且使被互连器反射的光在玻璃与空气之间产生全内反射，来使光在太阳能电池的表面(吸收体)上高效率地入射的方法(例如，参照专利文献2等)。该情况下的槽，通过金刚石车削轴轧制技术在镀锡的扁平状的铜基材上形成图案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2002-217434号公报
专利文献2：日本专利公表2009-518823号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
在上述的方法中，虽然能够有效利用被太阳能电池用互连器反射的光，但是图案化的焊料镀敷金属自身还是存在可见光的吸收，因此被反射的光会减少至80％左右。因此，关于太阳能电池元件的发电效率依然存在改善的余地。另外，在上述技术中需要另外形成图案的工序，因此也有制作工序会变得复杂的问题。
本发明是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种互连器用光漫射部件、以及具备其的太阳能电池用互连器，能够使入射至太阳能电池元件的表面的光量比以往更大，且能够实现优异的发电效率。进一步地，本发明的目的在于提供一种具备上述太阳能电池用互连器的太阳能电池组件。
(二)技术方案
本发明的发明人为了实现上述目的而反复专心地进行了研究，其结果发现，通过将含有树脂和无机粒子而成的光漫射层设置在太阳能电池用互连器上，能够实现上述目的，以致完成本发明。
即，本发明涉及后述的互连器用光漫射部件、太阳能电池用互连器以及太阳能电池组件。
1.一种互连器用光漫射部件，其特征在于，其配置在连接相邻的太阳能电池元件的互连器的与所述太阳能电池元件相反的一侧的面上，且具备含有树脂和无机粒子而成的光漫射层。
2.所述项1所述的互连器用光漫射部件，其特征在于，波长400nm以上800nm以下的可见光的平均吸收率为10％以下，而且光漫射率为90％以上，所述光漫射率是由45度入射时的反射角45度的L*值与45度入射时的反射角75度的L*值的平均值除以45度入射时的反射角15度的L*值而得到的值定义的。
3.所述项1或2所述的互连器用光漫射部件，其特征在于，所述树脂含有从离聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙烯酯共聚物、粘合性聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅树脂以及不饱和聚酯树脂的组中选出的至少一种。
4.所述项1至3中任一项所述的互连器用光漫射部件，其特征在于，所述光漫射层进一步含有荧光体。
5.一种太阳能电池用互连器，其具备所述项1至4中任一项所述的互连器用光漫射部件。
6.一种太阳能电池组件，其具备所述项5所述的太阳能电池用互连器。
(三)有益效果
本发明的互连器用光漫射部件，由于光的反射性能以及漫射性能优异，因此通过将其设置在太阳能电池用互连器的与太阳能电池元件侧相反的一侧的面上，能够提高太阳能电池组件的发电效率。即，入射至太阳能电池组件的光，通过互连器用光漫射部件进行漫射以及反射，该漫射以及反射的光被太阳能电池组件表面的玻璃反射而入射至太阳能电池元件。其结果为，入射至太阳能电池元件的光量增大，发电效率提高。
本发明的太阳能电池用互连器，由于具备上述互连器用光漫射部件，因此通过安装在太阳能电池组件上，能够使太阳能电池的发电效率提高。
另外，本发明的太阳能电池组件，由于具备上述太阳能电池用互连器，因此具有优异的发电效率。
附图说明
图1为表示本发明的具备互连器用光漫射部件的太阳能电池组件的实施方式的一例的概略截面图。
图2为没有设置互连器用光漫射部件的太阳能电池组件的俯视图，且为表示太阳能电池元件通过互连器被连接的状态的概略图。
图3为同上的太阳能电池组件的截面图，且为沿图2中的a-a线切断时的太阳能电池组件的截面。
图4为表示本发明的具备互连器用光漫射部件的太阳能电池组件的实施方式的一例的俯视图，且为表示在互连器中设置有光漫射部件的状态的概略图。
图5为同上的太阳能电池组件的截面图，且为沿图4中的b-b线切断时的太阳能电池组件的截面。
图6为表示本发明的具备互连器用光漫射部件的太阳能电池组件的其他实施方式的一例的俯视图，且为表示在互连器中设置有光漫射部件的状态的概略图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行详细说明。
图1为表示具备互连器用光漫射部件3的太阳能电池组件A的实施方式的一例的概略截面图。本实施方式的太阳能电池组件A具备：太阳能电池元件6、互连器1、互连器用光漫射部件3、强化玻璃7、密封材料8、以及背面保护片9。
太阳能电池元件6为具有将所接收的光进行光电转换而生成电力的功能的部件。该太阳能电池元件6通常在太阳能电池组件A中设置有多个。
图2以及3分别表示没有设置互连器用光漫射部件3的太阳能电池组件的俯视图及其截面图。此外，在图2中是省略强化玻璃7和密封材料8进行表示的。另外，图3是图2中的a-a线的截面，在该图3中表示有强化玻璃7和密封材料8。
从图2、3可知，多个太阳能电池元件6在太阳能电池组件A的几乎整个面上隔开规定的间隔在纵向以及横向上设置，呈格子状配置。
互连器1为用于电连接相邻的太阳能电池的部件，例如，如图2、3所示的那样形成细长的带状，是具有导电性的部件。对于相邻的太阳能电池元件6，通过使一个太阳能电池元件6表面与互连器1的一端接合，且另一个太阳能电池元件6的背面与互连器1的另一端接合，太阳能电池元件6之间会相互电连接。在现在广泛使用的单面受光P型硅太阳能电池元件中，受光面为负极，非受光面为正极。通常，互连器1会如图2以及图3那样，在太阳能电池元件6的受光面和另一个太阳能电池元件6的非受光面上串联地电连接。
图4以及5分别表示设置有互连器用光漫射部件3的太阳能电池组件的俯视图及其截面图。此外，在图4中是省略强化玻璃7和密封材料8进行表示的。另外，图5为图4中的b-b线的截面，在该图5中表示有强化玻璃7和密封材料8。
在互连器1的与太阳能电池元件6侧相反的一侧的面上设置有互连器用光漫射部件3(以下有时简称为“光漫射部件3”)。即，光漫射部件3设置在互连器1的太阳光的受光侧的面上。该光漫射部件3为具有使入射的光漫射的功能和使入射的光反射的功能的部件。关于光漫射部件3的详细结构见后述。
光漫射部件3如图4以及图5所示的那样，能够在每一条互连器上分别配置一枚，这样，在通常的互连器自动布线化的制造工序中，生产性变得良好。
如图6那样，也可以将光漫射部件3作为长薄片(sheet)在每一条电池串(cellstring)上设置，而不是将光漫射部件3以互连器为单位进行设置。但是在该情况下，由于薄片较长，需要统一进行与各互连器的对齐，因此在制造工序上优选如上述那样在太阳能电池元件6上以规定的长度配置光漫射部件3。
密封材料8是为了密封多个太阳能电池元件6和互连器1并将其一体化而设置的。由此，太阳能电池元件6被固定在太阳能电池组件A上。并且，在该密封材料8的表面侧，即太阳光的受光面上，贴合有强化玻璃7。另一方面，在密封材料8的背面侧上，贴合有背面保护片9。
在图1的实施方式的太阳能电池组件A中，太阳光从强化玻璃7侧入射之后，太阳能电池元件6接收该光，通过光电转换产生电力。
尤其是，在本实施方式的太阳能电池组件A中，入射至互连器1部分的光“入射光4”在光漫射部件3中会发生漫射以及反射。该漫射以及反射的光5通过强化玻璃7被反射，之后被太阳能电池元件6接收。通过这样的光漫射部件3的入射光的漫射作用以及反射作用，入射至太阳能电池元件6的光量整体增大，其结果为能够使太阳能电池组件A的发电效率提高。
关于上述光漫射部件3接下来将进行详述。
光漫射部件3是具备至少含有树脂和无机粒子而成的光漫射层3a而形成的(参照图1)。具体而言，光漫射部件3是具备将树脂作为基质(matrix)和成分并在该基质成分中含有无机粒子的光漫射层3a而形成的。另外，如图1的实施方式那样，除了光漫射层3a，光漫射部件3还可以具备用于在互连器1上粘合的粘合层3b。
光漫射层3a可以是由含有无机离子的树脂膜(film)、树脂薄片(sheet)或树脂板(plate)(有时将这些统称为“树脂成型体”)所形成的。
在光漫射层3a为含有无机粒子的树脂成型体的情况下，树脂的种类没有特别的限制，能够使用公知的树脂。作为树脂的具体例，列举例如，高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯树脂、其它聚丁烯等聚烯烃类树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚偏二氯乙烯类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、聚乙烯醇树脂、聚碳酸酯类树脂、氟类树脂(聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、乙烯-四氟乙烯)、聚乙酸乙烯酯类树脂、缩醛类树脂、聚酯类树脂(聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯)、聚酰胺类树脂、以及聚苯醚树脂等。在这些树脂中，在成型性优异，和容易得到所要求的漫射性能、反射性能的方面，优选高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯树脂、以及丙烯酸树脂。光漫射层3a所包含的树脂，可以是一种也可以是两种以上。在光漫射层3a所包含的树脂为两种以上的情况下，可以是所谓的共混聚合物、聚合物合金、以及聚合物复合材料的形式。另外，树脂也可以是共聚物、接枝聚合物。
上述树脂膜、树脂薄片，例如能够在单轴或双轴方向上延伸而形成。这样形成的情况下的树脂的种类，在能够赋予太阳能电池组件A良好的耐候性、耐湿热性的方面，优选高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或聚丙烯为主要成分。作为树脂成型体的成型方法，可以采用T模成型、吹塑成型，也可以用多层挤出机成型。关于树脂板的分子量等，只要在能够成型的范围内则没有特别的限制。
无机粒子是用于赋予光漫射层3a光漫射功能以及光反射功能的重要材料。无机粒子的种类没有特别的限制，但可以使用例如氧化钛、二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、锗、氧化锌、硫化锌、碳酸锌、氧化锆、碳酸钙、氟化钙、氟化锂、锑、氧化镁、氧化钒、氧化钽、以及氧化铈等，此外也可以使用云母、云母钛、滑石、粘土、以及高岭土等。这些可以单独使用一种，也可以并用两种以上。另外，无机粒子也可以是由多种元素的氧化物所构成的所谓复合氧化物的形态。另外，无机粒子表面还可以覆盖其他的无机微粒子、有机微粒子。
上述无机粒子从高折射率、低导电性、耐湿热性、经时稳定性、以及价格等观点来看，尤其优选使用氧化钛。氧化钛的种类没有特别的限制，可以使用金红石型氧化钛、锐钛矿型氧化钛等，但在能够赋予优异的光漫射性，而且长期保持稳定状态的方面优选金红石型氧化钛。
对无机粒子的平均粒径也没有特别的限制，可以设为例如200nm以上、300nm以下。若平均粒径为200nm以上，则能够提高有助于太阳能电池组件A的发电的近红外光即波长在800～1200nm之间的反射率，且能够赋予更高的发电效率。另外，若平均粒径在200nm以上，则能够抑制无机粒子带来的催化活性，因此能够使树脂的劣化不易发生。另一方面，若平均粒径在300nm以下，则能够提高非常有助于太阳能电池组件A的发电的可见光400～800nm之间的反射率，且能够赋予更高的发电效率。根据普朗克定律可知，该400～800nm之间的可见光区域的光，具有比800～1200nm之间的长波长区域的光更高的能量密度，因此对晶体硅等的太阳能电池的发电特别有利。所以，若平均粒径在300nm以下，则太阳能电池组件A的发电效率会进一步提高，在这个方面尤其优选。从使太阳能电池组件A的发电效率进一步提高的观点来看，无机粒子的平均粒径更优选在210nm以上、290nm以下。此外，这里的平均粒径是指无机粒子的一次粒径，是通过电子显微镜观察，测定随机选择的一次粒子共计十个样本的粒径而得到的平均值。
已知光漫射层3a的光漫射功能主要取决于树脂与无机粒子的折射率差、以及上述的无机粒子的粒径，因此根据所要求的光漫射功能来选定树脂和无机粒子的组合即可。
无机粒子存在于作为基质的树脂中。使无机粒子存在于树脂中的方法没有特别限制，例如，若在将原料的树脂和无机粒子事先混合的状态下将树脂成型体成型，则能够获得含有无机粒子的树脂成型体。
以易于将无机粒子分散至树脂中为目的，可以用硬脂酸等脂肪酸、多元醇即多羟基化合物(polyol)等覆盖无机粒子。在该情况下，树脂中的无机粒子的分散性会提高，因此能够使光漫射层3a的反射率提高，有助于太阳能电池组件A的发电效率的提高。覆盖方法没有特别限制，可以采用公知的方法。
无机粒子的含量优选相对于光漫射层3a的总质量为5.0质量％以上、60.0质量％以下。通过使添加量为5.0质量％以上，无机粒子的添加效果能够获得充分发挥。另外，通过使添加量为60.0质量％以下，能够防止光漫射层3a自身的抗拉强度和撕裂强度下降。无机粒子的含量更优选相对于光漫射层3a的总质量为10.0质量％以上50.0质量％以下。
含有上述树脂和无机粒子而形成的光漫射层3a，可以是单层结构，也可以是由多个层层叠而形成的多层结构。在为多层结构的情况下，各层可以全部由同样的材料构成，也可以由不同的材料构成。尤其是，在为多层结构的情况下，添加至各层的无机粒子的种类、粒径、以及含量等，在各层之间可以不同。
光漫射层3a的厚度没有特别的限制，可以设为例如20～200μm。若光漫射层3a的厚度为20μm以上，则入射光4到达互连器1而被吸收的风险变小，能够更有效地使用入射光4。另外，若光漫射层3a的厚度为200μm以下，则在制作太阳能电池组件A时的真空层压工序时，易于防止太阳能电池元件6的破损。光漫射层3a的厚度更优选为30～180μm，光漫射层3a的厚度尤其优选为50～150μm。此外，这里的光漫射层3a的厚度表示光漫射层3a整体的厚度，在光漫射层3a为多层结构的情况下，是指各层的厚度的合计值。
光漫射层3a是含有上述树脂和无机粒子而形成的，但只要是不妨碍光漫射层3a的光漫射功能的程度，也可以含有其他添加剂，例如，抗氧化剂、紫外线吸收剂等。
尤其是，光漫射层3a也可以含有荧光体。作为该荧光体，示例有能够吸收波长300～400nm的紫外线且变换为在波长400～800nm之间具有特定的激发峰的、可见光光谱的荧光体粒子，即所谓的波长变换粒子。光漫射层3a通过含有上述荧光体，将本来无法利用于发电的紫外线变换为可见光，因此能够使电池发电效率进一步提高。
在光漫射层3a含有荧光体的情况下，使光漫射层3a如上所述为两层以上的多层结构，将在其最外层主要含有荧光体粒子的层形成在与太阳能电池相反的一侧的面上，这是光漫射部件3的优选实施方式。若是该形态的光漫射部件3，则能够将入射的紫外线变换波长所得的可见光、和入射的可见光有效地漫射以及反射，并再次入射至太阳能电池元件6。
作为上述荧光体粒子，可以使用在氧化铝等的氧化物中添加有钇、铕和铽等稀土类元素的无机荧光体、花青染料等有机荧光体、以及在稀土类金属中配位有烷基等有机化合物等的稀土类金属络合物等。在这些之中，从波长变换效率和长期稳定性的观点来看优选稀土类金属络合物。作为荧光体粒子的含量，优选相对于光漫射层3a的总质量为0.1质量％以上、10.0质量％以下。通过使添加量为0.1质量％以上，荧光体粒子的添加效果会获得充分发挥。另外，通过使添加量为10.0质量％以下，能够防止光漫射层3a自身的抗拉强度和撕裂强度下降。
除了光漫射层3a，光漫射部件3还可以具备粘合层3b。粘合层3b如图1所示的那样在光漫射层3a的背面侧、即太阳能电池元件6侧的面上层叠设置。通过具有粘合层3b，光漫射部件3被容易地粘合在互连器1上，光漫射部件3与互连器1的粘合性变得良好。
在该情况下，作为粘合层3b，可以由对于互连器1以及光漫射层3a显示出良好的粘合性的树脂形成。作为用于形成粘合层3b的树脂，例如，列举具有粘合性的聚乙烯或聚丙烯等粘合性聚烯烃、乙基纤维素、硝化纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、二甲苯树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、异氰酸酯化合物和氰酸盐化合物等热固化树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚缩醛、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚苯醚、聚砜、聚酰亚胺、聚醚砜、聚芳酯、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、硅树脂、离聚物树脂、以及乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。这些树脂可以单独使用一种，也可以并用两种以上。在上述示例列举的树脂中，在对于互连器1具有良好的粘合性的方面，优选离聚物树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、粘合性聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、以及不饱和聚酯树脂。上述粘合性聚烯烃树脂是指将聚烯烃树脂用反应性官能团接枝改性后的改性树脂，例如以不饱和羧酸类作为反应性官能团。作为这样的粘合性聚烯烃树脂，例如可列举接枝改性聚乙烯树脂、接枝改性乙烯-丙烯酸乙酯共聚物树脂、接枝改性乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、接枝改性聚丙烯树脂以及将聚丁烯-1、聚-4-甲基戊烯-1等α-烯烃、乙烯-α烯烃共聚物树脂用不饱和羧酸等接枝改性后的树脂等。作为粘合性聚烯烃树脂的商品的具体例，可列举三井化学公司生产的粘合性聚烯烃“ADMER”(注册商标)，更具体地，可列举“ADMER LF128”(注册商标)等。上述离聚物树脂为，在聚合物侧链具有羧酸或磺酸基等酸性基且这些酸性基的一部分或全部为金属盐的聚合物金属盐的统称。只要是属于该定义的离聚物树脂，在本发明中其种类没有特别限制。
粘合层3b可以通过在光漫射层3a上涂布粘合剂、粘着剂来形成，另外，也可以使用贴上事先加工为膜状或带状的粘着剂的方法。关于这些粘合剂、粘着剂，优选由上述示例列举的树脂类制成，从耐候性的观点来看，特别优选由丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、以及不饱和聚酯树脂制成。
在光漫射部件3是具有光漫射层3a和粘合层3b而形成的情况下，光漫射部件3成为兼具光漫射功能以及互连器粘合功能的部件。这样的光漫射部件3能够通过例如将光漫射层3a和粘合层3b进行所谓的两层共挤来获得。两层共挤可以采用公知的方法，可以用与一般的制造多层膜的方法同样的方法进行。
光漫射部件3并不是必须具有粘合层3b的层，也可以仅由光漫射层3a构成。在该情况下，以赋予光漫射层3a相对于互连器1的粘合性为目的，优选构成光漫射层3a的树脂进一步含有具有粘合性的树脂。作为具有粘合性的树脂，可列举与上述的粘合层3b所使用的树脂同样的材料。作为具有粘合性的树脂的具体例，可列举具有粘合性的改性聚烯烃树脂、离聚物树脂，例如，示例有三井化学公司生产的粘合性聚烯烃“ADMER”(注册商标)。
光漫射部件3配置在互连器1的与所述太阳能电池元件6相反的一侧的面上。光漫射部件3可以设置在互连器1的整个面或一部分上，但从使太阳能电池组件A的发电效率进一步提高的观点来看，优选其设置在互连器1的整个面上。
如图1所示的实施方式那样，在具备设置有光漫射部件3的互连器1的太阳能电池组件A中，从强化玻璃7入射的入射光4通过光漫射部件3进行漫射以及反射。该漫射以及反射的光5被强化玻璃7再次反射，而入射至太阳能电池元件6。其结果为，入射至太阳能电池元件6的光量增大。这样，通过具备设置有光的反射性能以及漫射性能优异的光漫射部件3的互连器1，能够更有效地使用入射的太阳光，并能够提高太阳能电池组件A的发电效率。
光漫射部件3优选波长400nm以上800nm以下的可见光的平均吸收率为10％以下，而且，光漫射率为90％以上。通过使波长400nm以上800nm以下的可见光的平均吸收率为10％以下，光漫射部件3的可见光的反射性能可进一步提高，并赋予太阳能电池组件A高的发电效率。另外，通过使光漫射率为90％以上，光漫射部件3的光漫射性能变得更优异，并赋予太阳能电池组件A高的发电效率。此外，这里的光漫射率的值，是由45度入射时的反射角45度的L*值与45度入射时的反射角75度的L*值的平均值除以45度入射时的反射角15度的L*值而得到的值定义的。关于光漫射部件3的可见光的平均吸收率，可以使用市售的光谱仪，例如日本分光生产的“V-570”进行测定，光漫射率可以使用市售的多角度分光色度计，例如爱色丽公司生产的MA68IINS多角度分光色度计进行测定。光漫射率是表示光的扩散程度的指标。
在图1的实施方式中，光漫射层3a如上所述是由树脂膜等树脂成型体形成的，但并不限于此，例如，也可以形成为使用油墨组合物形成的涂膜状。
上述油墨组合物是由含有树脂以及上述的无机粒子的液体构成的。
作为油墨组合物中的树脂，可以使用公知的树脂，也列举例如乙基纤维素、硝化纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、二甲苯树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、呋喃树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、异氰酸酯化合物和氰酸盐化合物等热固化树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚缩醛、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚苯醚、聚砜、聚酰亚胺、聚醚砜、聚芳酯、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、以及硅树脂等。这些树脂可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
树脂的主剂若为例如丙烯酸酯单体和环氧树脂的混合物那样的固化性树脂，则可以进一步含有以胺化合物为代表的固化剂。
油墨组合物中的树脂可以是溶解或分散于溶剂的状态。作为溶剂可列举二乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚乙酸酯、以及二丙二醇单甲醚等，此外也可以使用公知的有机溶剂。
油墨组合物可以含有各种添加剂。作为添加剂，例如可列举流平剂、抗氧化剂、防腐剂、消泡剂、增稠剂、增粘剂(tackifier)、偶联剂、静电赋予剂、阻聚剂、触变剂、以及抗沉降剂等。更具体地，示例有聚乙二醇酯化合物、聚乙二醇醚化合物、聚氧乙烯山梨醇酐酯化合物、山梨醇酐烷基酯化合物、脂肪族多元羧酸化合物、磷酸酯化合物、聚酯酸的酰胺胺盐、氧化聚乙烯类化合物、以及脂肪酸酰胺蜡等。
无机粒子的含量优选其相对于油墨组合物的总质量为5.0质量％以上、60.0质量％以下。通过使添加量为5.0质量％以上，无机粒子的添加效果会获得充分发挥。另外，通过使添加量为60.0质量％以下，能够防止光漫射层3a自身的抗拉强度和撕裂强度下降。无机粒子的含量更优选相对于光漫射层3a的总质量为10.0质量％以上50.0质量％以下。
在油墨组合物中，树脂、溶剂以及其他添加剂的总量相对于油墨组合物的总量可以为15质量％以上60质量％以下。在该情况下，由于油墨的涂布性变得良好，易于形成良好的光漫射层3a，另外，易于防止因油墨粘度的增大、过剩的树脂的存在而导致的光漫射层3a的干燥性恶化。
相对于树脂、溶剂以及其他添加剂的总量，树脂的配合比例没有特别的限制，但优选为50质量％以下。另外，添加剂的配合比例也没有特别的限制，但优选为10质量％以下。
将上述油墨组合物直接涂布在互连器1上，之后，通过使其干燥能够形成光漫射层3a。在这样由油墨组合物形成光漫射层3a的情况下，由于光漫射层3a自身具有粘合性的功能，因此即使没有如图1的实施方式那样设置粘合层3b，光漫射层3a也会粘合在互连器1上。这样光漫射部件3就被设置在互连器1上。关于光漫射层3a的厚度，与图1的实施方式的情况是相同的。另外，即使是由油墨组合物形成的光漫射部件3，也具有与上述的由树脂成型体形成的光漫射部件3相同的性能，优选形态也与上述的由树脂成型体形成的光漫射部件3相同。
即使是如上述那样形成的光漫射部件3，也具有与图1的实施方式同样的光漫射功能，因此具备了具有该光漫射部件3的互连器1的太阳能电池组件A，根据与上述相同的原理，具有优异的发电效率。
在本发明的太阳能电池组件A中，关于光漫射部件3以外的各部件，若是以往的太阳能电池所使用的部件，则其种类没有限制。例如，作为太阳能电池元件6，能够应用一般在晶体硅太阳能电池中使用的电池。
另外，制作太阳能电池组件A的方法也可以采用与以往相同的方法。将光漫射部件3设置在互连器1上的方法没有特别的限制，例如，在光漫射层3a是由树脂成型体形成的情况下，能够通过进行热封(heat seal)等热压，将光漫射部件3粘合在互连器1上。若光漫射部件3具备光漫射层3a以及粘合层3b，则将粘合层3b与互连器1贴合即可。另一方面，在使用油墨组合物将光漫射部件3设置在互连器1上的情况下，将油墨组合物涂布在互连器1上，之后进行干燥并制膜即可。涂布条件和干燥条件可以采用一般用于涂膜的形成的条件。通过以上的任意方法，可以制作具备光漫射部件3的太阳能电池用互连器1。
要将互连器1接合在太阳能电池元件6上，通常，在互连器1的与和电池受光面进行焊接的面相反的一侧的面上事先设置光漫射部件3，之后，使该互连器1接合在太阳能电池元件6上即可。在该情况下，将互连器1的与设置有光漫射部件3的面相反的一侧的面，焊接在太阳能电池元件6的受光面上，同时也将该互连器1连接在相邻的太阳能电池元件6的非受光面上。这样，在太阳能电池组件A完成的状态下，光漫射部件3配置在太阳光等的受光侧(太阳能电池组件A的表面侧)。
作为其他方法，如下方法也可以，即，事先将互连器1焊接在太阳能电池元件6的受光面、以及与该太阳能电池元件6相邻的太阳能电池元件6的非受光面上，与串联多个电池而成的串(string)相对，将光漫射部件3接合在互连器1的与焊接面相反的一侧的面上。
在安装有具备光漫射部件3的太阳能电池用互连器1的太阳能电池组件A中，由于光漫射部件3具有光漫射功能以及光反射功能，因此根据上述原理，能够进一步增大太阳能电池元件6所接收的光量。其结果为，太阳能电池组件A具有优异的发电效率。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限定于这些实施例的形态。
(实施例1)
制作由50μm厚的光漫射层以及30μm厚的粘合层组成的互连器用光漫射部件(以下简称为“光漫射部件”)。光漫射层是将聚乙烯树脂(普瑞曼聚合物株式会社制LLDPE ULTZEX4020L)75质量份、和平均粒径210nm的金红石型氧化钛(石原产业株式会社制CR-63)25质量份熔融捏合而制作的。在该光漫射层中，氧化钛的含量为25wt％。另一方面，粘合层是将粘合性聚烯烃树脂(三井化学株式会社制“ADMER LF128”(注册商标))熔融捏合而制作的。通过将这些光漫射层、粘合层进行共挤，获得由光漫射层和粘合层层叠而成的两层共挤膜，来作为光漫射部件。该光漫射部件在后述的表1、2中记为“Ti25％-LE50/ad30”。
(实施例2)
除了将光漫射层的厚度设为100μm以外，以与实施例1同样的方法制得光漫射部件。该光漫射部件在后述的表1、2中记为“Ti25％-LE100/ad30”。
(实施例3)
除了将光漫射层的厚度设为150μm以外，以与实施例1同样的方法制得光漫射部件。该光漫射部件在后述的表1、2中记为“Ti25％-LE150/ad30”。
(实施例4)
除了用聚丙烯树脂(普瑞曼聚合物株式会社制“Prime Polypro F-300SP”)75质量份代替聚乙烯树脂，且将光漫射层的厚度变更为100μm以外，以与实施例1同样的方法制得光漫射部件。该光漫射部件在后述的表1、2中记为“Ti25％-PP100/ad30”。
(实施例5)
除了将聚乙烯树脂75质量份变更为聚乙烯树脂70质量份，且将光漫射层的厚度变更为100μm，还用平均粒径300nm的硫酸钡(堺化学工业株式会社制“B-30”)30质量份代替氧化钛以外，以与实施例1同样的方法制得光漫射部件。在光漫射层中，硫酸钡的含量为30wt％。该光漫射部件在后述的表1、2中记为“Ba30％-LE100/ad30”。
(实施例6)
制作由50μm厚的第一光漫射层、50μm厚的第二光漫射层以及30μm厚的粘合层组成的光漫射部件。第一光漫射层是将聚乙烯树脂70质量份(普瑞曼聚合物株式会社制LLDPEULTZEX 4020L)、和平均粒径300nm的硫酸钡(堺化学工业株式会社制“B-30”)30质量份熔融捏合而制作的。在该第一光漫射层中，硫酸钡的含量为30wt％。另外，第二光漫射层是将聚乙烯树脂75质量份(普瑞曼聚合物株式会社制LLDPE ULTZEX 4020L)、和平均粒径210nm的金红石型氧化钛(石原产业株式会社制CR-63)25质量份熔融捏合而制作的。在该第二光漫射层中，氧化钛的含量为25wt％。另一方面，粘合层是将粘合性聚烯烃树脂(三井化学株式会社制“ADMER LF128”(注册商标))熔融捏合而制作的。通过将这些第一光漫射层、第二光漫射层、以及粘合层进行共挤，获得由第一光漫射层、第二光漫射层以及粘合层以该顺序层叠而成的三层共挤膜，来作为光漫射部件。该光漫射部件在后述的表1、2中记为“Ba30％-LE50/Ti25％-LE50/ad30”。
(实施例7)
制作由50μm厚的具有粘合性的光漫射层构成的光漫射部件。光漫射层是将聚乙烯树脂(普瑞曼聚合物株式会社制LLDPE ULTZEX 4020L)60质量份、粘合性聚烯烃树脂15质量份(三井化学株式会社制“ADMER LF128”)、以及平均粒径210nm的金红石型氧化钛(石原产业株式会社制CR-63)25质量份熔融捏合而制作的。在该光漫射层中，氧化钛的含量为25wt％。该光漫射部件在后述的表1、2中记为“Ti25％-ad15％-LE50”。
(实施例8)
通过准备丙烯酸酯单体和环氧树脂的混合物27质量份作为树脂，准备金红石型氧化钛40质量份、二氧化硅(silica)5质量份作为无机粒子，准备胺类化合物1质量份作为固化剂，准备二丙二醇单甲醚25质量份作为有机溶剂，准备流平剂2质量份作为添加剂，并使其分别混合分散，来获得油墨组合物。在测定了后述的太阳能电池元件(组件化前)的短路电流之后，将该油墨组合物向焊接在太阳能电池元件上的太阳能电池用互连器(日立电线株式会社制“SSA-SPS”)涂布，之后使其干燥，由此，在互连器上形成干燥后的厚度为50μm的光漫射部件。光漫射部件中的氧化钛的含量为50wt％。该光漫射部件在后述的表1、2中记为“丙烯酸油墨Ti50％50”。
(实施例9)
制作由30μm厚的第一光漫射层、70μm厚的第二光漫射层以及30μm厚的粘合层组成的光漫射部件。第一光漫射层是将具有β二酮和氧化膦作为配体的铕(III)络合物(Eu(TTA)3Phen)1质量份与聚乙烯树脂99质量份熔融捏合而制作的。在该第一光漫射层中，荧光体的含量为1wt％。另外，第二光漫射层是将聚乙烯树脂75质量份(普瑞曼聚合物株式会社制LLDPE ULTZEX 4020L)、和平均粒径210nm的金红石型氧化钛(石原产业株式会社制CR-63)25质量份熔融捏合而制作的。在该第二光漫射层中，氧化钛的含量为25wt％。另一方面，粘合层是将离聚物粘合性聚烯烃树脂(三井化学株式会社制“ADMER LF128”(注册商标))熔融捏合而制作的。通过将这些第一光漫射层、第二光漫射层、以及粘合层进行共挤，获得第一光漫射层、第二光漫射层以及粘合层以该顺序层叠而成的三层共挤膜，作为光漫射部件。该光漫射部件在后述的表1、2中记为“荧光体1％-LE30/Ti25％-LE70/ad30”。
(比较例1)
准备未设置光漫射部件的太阳能电池用互连器。
(比较例2)
通过对厚度20μm的单光面铝箔的亚面，涂布丙烯酸粘着剂(住友3M株式会社制)至粘着层厚度为30μm，并使其干燥，来获得光漫射部件。
(比较例3)
对厚度20μm的单光面铝箔的光面，实施斜格纹的压花处理(60目，纹间隔1mm，纹深度0.2mm)，获得斜格压花处理铝箔。对该铝箔的非压花处理面、即亚面，涂布丙烯酸粘着剂(住友3M株式会社制)至厚度为30μm，并使其干燥，来获得光漫射部件。
(光漫射部件的吸收率的测定)
用日本分光制“V-570”测定在粘合于太阳能电池用互连器之前的光漫射部件的透过率以及反射率，使用该测定值，由以下的式(1)算出光漫射部件的吸收率。
吸收率＝100-(透过率+反射率)(％)···(1)
这里，透过率以及反射率分别为对波长400～800nm之间的透过率以及反射率取平均的值。在400～800nm之间取平均的理由是因为，如上所述，即使在有助于硅半导体基板的发电的光的吸收带(波长范围)400nm～1200nm中，也是400～800nm之间的可见光区域的能量密度高，对太阳能电池的发电效率的贡献大。
(光漫射部件的光漫射率的测定)
关于光漫射率，使用爱色丽社制MA68IINS多角度分光色度计，基于L*a*b*色彩体系的L*值(CIE1976明度)色差的测定值进行评价。光源为45度入射光，在波长范围400nm～700nm之间以10nm的间隔，测定各波长的L*值。通过将光漫射部件全部安装在铝箔的光面上，以不受测定台面的颜色偏差的影响的方式测定透过光漫射部件的测定光。
光漫射率能够根据从相对于光漫射部件的垂直方向为45度的方向照射平行光时的、漫反射光的配光分布来计算。具体而言，使用反射角度为15度、45度、和75度时的L*值，由以下的式(2)算出光漫射率。
光漫射率＝{(反射角45度的L*值+反射角75度的L*值)/2}
/反射角15度的L*值×100(％)···(2)
这里，光漫射率若为90％以上，则相对于太阳能电池用玻璃垂直入射的平行光在互连器上易于产生漫射以及反射，因此漫射、反射的光在玻璃(强化玻璃)/空气的界面上被全反射的概率高。另一方面，光漫射率若为70％以下，则光在互连器上漫射、反射的效果弱，在玻璃/空气的界面上被全反射的概率低。并且，光漫射率为30％以下时，该概率极低。
(表1)
在表1中，表示有各实施例以及比较例所获得的光漫射部件(比较例1为互连器)的400～800nm中的平均透过率、平均反射率及平均吸收率的值、以及光漫射率的值。
(试验例1)
对于使用由各实施例以及比较例2、3获得的光漫射部件(比较例1为互连器)时给太阳能电池组件的发电效率带来的效果进行评价。太阳能电池组件的发电效率是通过对组件化前后各自的短路电流(A)进行测定来评价的。
首先，准备好在太阳能电池元件上焊接有互连器的多结晶6英寸硅半导体电池(京瓷株式会社制)，用太阳模拟器(岩崎电气株式会社制“PXSS4K-1P”)对电池单体中的短路电流进行了测定。该测定值为组件化前的短路电流。
接着，对于上述多结晶6英寸硅半导体电池，将由上述实施例以及比较例2、3获得的光漫射部件，在焊接于元件上的互连器的上部热封或涂布，从而形成光漫射层。
然后，按强化玻璃/密封材料/太阳能电池元件/密封材料/背面保护片的顺序层叠，用真空层压机(laminater)制作太阳能电池组件。对该太阳能电池组件以与上述同样的方法测定短路电流。该测定值为组件化后的短路电流。此外，强化玻璃的大小为180mm见方。
这里，组件化前后的短路电流Isc的变化率由以下的式(3)算出。
Isc变化率＝(组件化后Isc-组件化前Isc)
/组件化前Isc×100(％)···(3)
(表2)
在表2中，表示有试验例1的结果。可知在使用由实施例获得的光漫射部件的情况下，Isc的变化率均较大，且均赋予了太阳能电池组件优异的发电效率。另一方面，在不具备光漫射部件的比较例1的互连器中，短路电流Isc的变化率比实施例低，未赋予如实施例一般高的发电效率。另外，在比较例2、3中由于发生了因铝箔导致的光吸收，以及光漫射率低，太阳能电池元件接收的光量比实施例少，发电效率比实施例差。
(试验例2)
为了进一步验证发电效率，在单晶5英寸硅半导体电池(Panasonic株式会社制)上将实施例以及比较例2、3的光漫射部件在互连器上热封或涂布，制作成将四个电池串联而成的四元件组件。强化玻璃的大小为300mm见方。并且，以与试验例1同样的方法，测定组件化前后的短路电流Isc的变化率，评价发电效率。
在上述表2中，同时表示有试验例2的结果。在试验例2的情况下也与试验例1同样地可知：在使用由实施例获得的光漫射部件的情况下，Isc的变化率均较大，且均赋予了太阳能电池组件优于比较例1～3的发电效率。
根据以上的试验例的结果可知，通过在互连器上形成光漫射部件，从而，在光漫射部件上漫射以及反射的光在强化玻璃/空气的界面上全反射之后再次入射至太阳能电池元件，其结果为，太阳能电池组件的发电效率提高。
附图标记说明
A 太阳能电池组件；
1 互连器；
3 互连器用光漫射部件；
3a 光漫射层；
3b 粘合层；
4 入射光；
5 光；
6 太阳能电池元件；
7 强化玻璃；
8 密封材料；
9 背面保护片。

Claims (6)

1.一种互连器用光漫射部件，其特征在于，其配置在连接相邻的太阳能电池元件的互连器的与所述太阳能电池元件相反的一侧的面上，且具备含有树脂和无机粒子而成的光漫射层。
2.根据权利要求1所述的互连器用光漫射部件，其特征在于，波长400nm以上800nm以下的可见光的平均吸收率为10％以下，而且光漫射率为90％以上，所述光漫射率是由45度入射时的反射角45度的L*值与45度入射时的反射角75度的L*值的平均值除以45度入射时的反射角15度的L*值而得到的值定义的。
3.根据权利要求1或2所述的互连器用光漫射部件，其特征在于，所述树脂含有从离聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸乙烯酯共聚物、粘合性聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅树脂以及不饱和聚酯树脂的组中选出的至少一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的互连器用光漫射部件，其特征在于，所述光漫射层进一步含有荧光体。
5.一种太阳能电池用互连器，其具备权利要求1至4中任一项所述的互连器用光漫射部件。
6.一种太阳能电池组件，其具备权利要求5所述的太阳能电池用互连器。
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