CN108701734A - 太阳能电池组件 - Google Patents

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Abstract

太阳能电池组件(1)具备：太阳能电池单片(10)；光反射部件(30)，呈细长状，被配置在太阳能电池单片(10)的正面或周边，具有光反射膜(31)和绝缘部件(32)；正面保护部件(40)，以覆盖太阳能电池单片(10)的正面的方式而被配置；以及正面填充部件(61)，被配置在太阳能电池单片(10)以及光反射部件(30)和正面保护部件(40)之间，在光反射膜(31)形成有凹凸(30a)，该凹凸(30a)为凹部(30v)与凸部(30t)在与光反射部件(30)的长度方向交叉的方向上反复交替，凸部(30t)的棱线的至少一部分上的切线方向与长度方向交叉。

Description

太阳能电池组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池组件。
背景技术
以往，作为将光能转换为电能的光电转换装置，太阳能电池组件的开发在不断地进展。由于太阳能电池组件能够将用之不竭的太阳光直接转换为电，并且与化石燃料发电相比，对环境的负担小且清洁，因此期待着用作新的能源。
太阳能电池组件的结构例如是，在正面保护部件与背面保护部件之间，多个太阳能电池单片由填充部件密封。在太阳能电池组件中，多个太阳能电池单片被配置成矩阵状。
以往，为了有效地利用照射到太阳能电池单片彼此间的间隙的太阳光，提出了一种太阳能电池组件，在该太阳能组件中，在太阳能电池单片间的间隙设置了从太阳能电池单片的受光面突出、且向受光面倾斜的光反射部件(例如专利文献1)。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1 日本 特开2013-98496号公报
然而，在专利文献1的太阳能电池组件中，配置在太阳能电池单片间的光反射部件为了将入射到太阳能电池单片间的光均等地再次配光到两侧的太阳能电池单片，而成为对称的棱镜形状。在这种情况下，由于向太阳能电池组件内的光封闭效果而能够期待输出的提高，但是因入射光的入射角度，会出现来自光反射部件的反射光大多射出到太阳能电池组件外部的情况。为此，因射出的反射光会导致组件正面的局部变亮，从而有损于太阳能电池组件的外观，而且还会给人的视觉带来不快感。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抑制了因反射光的射出而使组件正面的局部变亮的太阳能电池组件。
为了达成上述的目的，本发明所涉及的太阳能电池组件的一个形态为，该太阳能电池组件具备：太阳能电池单片；光反射部件，呈细长状，被配置在所述太阳能电池单片的正面或周边，且具有光反射膜和绝缘部件；保护部件，以覆盖所述太阳能电池单片的正面的方式而被配置；以及填充部件，被配置在所述太阳能电池单片以及所述光反射部件和所述保护部件之间，在所述光反射膜形成有凹凸结构，该凹凸结构为凹部与凸部在与所述光反射部件的长度方向交叉的方向上反复交替，在对所述太阳能电池单片进行平面视的情况下，所述凸部的棱线的至少一部分的切线方向与所述长度方向交叉。
通过本发明所涉及的太阳能电池组件，能够抑制因反射光的射出而造成的组件正面的局部变亮。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的太阳能电池组件的平面图。
图2是图1的II-II线处的太阳能电池组件的截面图。
图3是从正面侧来看实施方式1所涉及的太阳能电池组件时的放大平面图。
图4A是图3的IV-IV线处的太阳能电池组件的截面图(光反射部件周边的放大截面图)。
图4B是实施方式1的变形例1所涉及的太阳能电池组件的截面图(光反射部件周边的放大截面图)。
图4C是实施方式1的变形例2所涉及的太阳能电池组件的截面图(光反射部件周边的放大截面图)。
图5是实施方式1所涉及的太阳能电池组件的底面透视图(光反射部件周边的放大底面透视图)。
图6是示出设置了以往的太阳能电池组件的情况下的反射光的射出状态的截面图。
图7A是示出以往的太阳能电池组件中的单片间距离与反射光的水平到达距离的关系的平面透视图(光反射部件周边的放大平面透视图)。
图7B是示出实施方式1所涉及的太阳能电池组件中的单片间距离与反射光的水平到达距离的关系的平面透视图(光反射部件周边的放大平面透视图)。
图8是用于说明太阳能电池组件内的反射光的水平到达距离的概略截面图。
图9是示出用于解析光反射部件的棱线角度与入射效率的关系的太阳能电池组件的设置模型的斜视图。
图10A是示出光反射部件的棱线角度与入射光的单片到达概率的关系的图表。
图10B是示出光反射部件的棱线角度与反射率的关系的图表。
图11是实施方式2所涉及的太阳能电池组件的平面透视图(光反射部件周边的放大平面透视图)。
图12是实施方式3所涉及的太阳能电池组件的平面透视图(光反射部件周边的放大平面透视图)。
具体实施方式
以下利用附图对本发明的实施方式所涉及的太阳能电池组件进行详细说明。以下将要说明的实施方式均为示出本发明的一个优选的具体例子。因此，以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置、连接形态以及工序等为一个例子，主旨并非是对本发明进行限定。因此，对于以下的实施方式的构成要素之中没有记载在示出本发明的最上位概念的独立技术方案的构成要素，作为任意的构成要素来说明。
各个图为模式图，并非严谨的图示。并且，在各个图中，对于相同的构成部件赋予相同的符号。
在本说明书中，太阳能电池单片的“正面”是指，与其相反一侧的面的“背面”相比，光大多能够入射到内部(超过50％～100％的光从正面入射到内部)，也包括完全没有光从“背面”一侧入射的情况。并且，太阳能电池组件的“正面”是指，太阳能电池单片的“正面”侧的光能够入射的面，太阳能电池组件的“背面”是指，相反一侧的面。并且，关于“在第一部件上设置第二部件”等记载，在没有进行特殊限定的情况下，不仅限于第一部件以及第二部件直接接触设置的情况。即，该记载包括第一部件与第二部件之间存在其他的部件的情况。并且，关于“大致○○”的记载，若以“大致相同”为例进行说明，则既包括完全相同，也包括认为实质上相同。
(实施方式1)
[1.太阳能电池组件的构成]
首先，利用图1以及图2对实施方式1所涉及的太阳能电池组件1的概略构成进行说明。
图1是实施方式1所涉及的太阳能电池组件1的平面图。图2是图1的II-II线处的太阳能电池组件1的截面图。
另外，在图1以及图2中，Z轴是与太阳能电池组件1的主面垂直的轴，X轴以及Y轴是彼此正交且均与Z轴正交的轴。关于Z轴、X轴以及Y轴在以下的图中也是同样。
如图1以及图2所示，太阳能电池组件1具备：多个太阳能电池单片10、第一布线部件20、光反射部件30、正面保护部件40、背面保护部件50、填充部件60、以及框架70。太阳能电池组件1的结构为，在正面保护部件40与背面保护部件50之间，多个太阳能电池单片10由填充部件60密封。
如图1所示，太阳能电池组件1的平面视形状例如是大致矩形形状。作为一个例子，太阳能电池组件1为横向长度约1600mm、纵向长度约800mm的大致矩形形状。另外，太阳能电池组件1的形状并非受矩形形状所限。
以下参照图1以及图2并利用图3以及图4A，对太阳能电池组件1的各个构成部件进行详细说明。
图3是从正面侧来看实施方式1所涉及的太阳能电池组件时的放大平面图。即，图3示出了从主受光面侧(正面保护部件40侧)来透视时的状态。图4A是图3的IV-IV线处的实施方式1所涉及的太阳能电池组件1的截面图。并且，图4A是光反射部件30周边的放大截面图。
[1-1.太阳能电池单片(太阳能电池元件)]
太阳能电池单片10是将太阳光等的光转换为电力的光电转换元件(光电动势元件)。如图1所示，太阳能电池单片10在同一平面上，以行列状(矩阵状)排列多张。
被排列成直线状的多个太阳能电池单片10的构成为，相邻的两个太阳能电池单片10彼此由第一布线部件20连结成串(单片串)。一个串10S内的多个太阳能电池单片10通过第一布线部件20而被电连接，且为串联连接。
如图1所示，在本实施方式中，沿着行方向(X轴方向)以等间隔排列的12张太阳能电池单片10由第一布线部件20连接，从而构成一个串10S。串10S被形成多个。多个串10S(多个串)沿着列方向(Y轴方向)排列。在本实施方式中如图1所示，6个串10S沿着列方向以等间隔彼此平行地排列。
另外，各个串10S经由第一布线部件20与第二布线部件(未图示)连接。据此，多个串10S被串联连接或并联连接，而构成单片矩阵。在本实施方式中，相邻的两个串10S被串联连接，而构成一个串联连接体(由24张太阳能电池单片10串联连接而成)，该串联连接体被串联连接3个，从而72张太阳能电池单片被串联连接。
如图1以及图3所示，多个太阳能电池单片10以在行方向以及列方向上相邻的太阳能电池单片10之间留出间隙的方式来配置。如以后所述，在该间隙配置光反射部件30。
在本实施方式中，太阳能电池单片10的平面视形状为大致矩形形状。具体而言，太阳能电池单片10是边长为125mm的正方形的角被切掉后的形状。即，一个串10S被构成为，相邻的两个太阳能电池单片10的彼此的一个边相对。另外，太阳能电池单片10的形状并非受大致矩形形状所限。
太阳能电池单片10以半导体pn结为基本结构，作为一个例子，由n型的半导体基板的n型单晶硅衬底、在n型单晶硅衬底的一方的主面侧依次形成的n型非晶硅层以及n侧电极、在n型单晶硅衬底的另一方主面侧依次形成的p型非晶硅层以及p侧电极构成。另外，在n型单晶硅衬底与n型非晶硅层之间也可以设置i型非晶硅层、氧化硅层、氮化硅层等钝化层。并且，也可以在n型单晶硅衬底与p型非晶硅层之间设置钝化层。n侧电极以及p侧电极例如是ITO(Indium Tin Oxide)等透明电极。
另外，在本实施方式，太阳能电池单片10虽然被配置成n侧电极位于太阳能电池组件1的主受光面侧(正面保护部件40侧)，但是并非受此所限。并且，在太阳能电池组件1为片面受光方式的情况下，位于背面侧的电极(在本实施方式为p侧电极)没有必要是透明的，例如可以是具有反射性的金属电极。
在各个太阳能电池单片10，正面是正面保护部件40一侧的面，背面是背面保护部件50一侧的面。如图2以及图4A所示，在太阳能电池单片10形成正面集电极11和背面集电极12。正面集电极11与太阳能电池单片10的正面侧电极(例如n侧电极)电连接。背面集电极12与太阳能电池单片10的背面侧电极(例如p侧电极)电连接。
正面集电极11以及背面集电极12的每一个例如由多根指状电极以及多根母线电极构成，所述多根指状电极以与第一布线部件20的延伸方向正交的方式被形成为直线状，所述多根母线电极与这些指状电极连接，并且沿着与指状电极正交的方向(第一布线部件20的延伸方向)被形成为直线状。母线电极的数量例如与第一布线部件20相同，在本实施方式为3根。另外，虽然正面集电极11以及背面集电极12彼此为相同形状，但是并非受此所限。
正面集电极11以及背面集电极12由银(Ag)等低电阻导电材料构成。例如，正面集电极11以及背面集电极12能够通过将粘合剂树脂中分散了银等导电性填充物的导电性膏剂(银膏等)，以规定的图案进行网版印刷来形成。
被这样构成的太阳能电池单片10的正面以及背面均为受光面。当光入射到太阳能电池单片10时，在太阳能电池单片10的光电转换部发生载流子。发生的载流子由正面集电极11以及背面集电极12收集，流入到第一布线部件20。这样，通过设置正面集电极11以及背面集电极12，从而能够有效地将在太阳能电池单片10发生的载流子提取到外部电路。
[1-2.第一布线部件(内部连线)]
如图1以及图2所示，第一布线部件20(内部连线)对串10S中相邻的两个太阳能电池单片10进行电连接。如图1以及图3所示，在本实施方式中，相邻的两个太阳能电池单片10由大致被配置成彼此平行的3根第一布线部件20连接。各个第一布线部件20在连接的两个太阳能电池单片10的排列方向上延伸设置。如图2所示，在各个第一布线部件20，第一布线部件20的一个端部被配置在相邻的两个太阳能电池单片10中的一方的太阳能电池单片10的正面，第一布线部件20的另一个端部被配置在相邻的两个太阳能电池单片10中的另一方的太阳能电池单片10的背面。各个第一布线部件20对相邻的两个太阳能电池单片10之中的一方的太阳能电池单片10的正面集电极11、与另一方的太阳能电池单片10的背面集电极12进行电连接。例如，第一布线部件20、与太阳能电池单片10的正面集电极11以及背面集电极12的母线电极，通过焊料等具有导电性的粘着剂、或者树脂粘着材料而被连结。在通过树脂粘着材料对第一布线部件20与太阳能电池单片10的正面集电极11以及背面集电极12的母线电极进行连结的情况下，树脂粘着材料可以含有导电性粒子。
第一布线部件20是细长状的导电性布线，例如是带条状的金属箔。第一布线部件20例如可以是通过对铜箔或银箔等金属箔的正面的整个面覆盖焊锡或银等，并切断成具有规定的长度的长方形来制作。
[1-3.光反射部件的构成]
如图4A所示，在太阳能电池单片10的背面侧配置光反射部件30。光反射部件30具备光反射膜31、以及绝缘部件32。
光反射膜31以从太阳能电池单片10的端部向邻接的太阳能电池单片10伸出的方式而被设置。光反射膜31在留出间隙而被配置的相邻的两个太阳能电池单片10A以及太阳能电池单片10B的背面侧，以跨在太阳能电池单片10A以及10B上的方式而被设置。
在太阳能电池单片10的背面与光反射膜31之间设置绝缘部件32。绝缘部件32比光反射膜31更位于太阳能电池组件1的主受光面侧。因此，为了使从太阳能电池组件1的主受光面入射的光在光反射膜31的该主受光面侧的面反射，绝缘部件32的材料由透明材料等透光性材料构成。
作为绝缘部件32的具体的材料，例如是聚对苯二甲酸乙酯(PET)或丙烯酸等，在本实施方式中，绝缘部件32是透明的PET膜。
在绝缘部件32形成凹凸30a。凹凸30a的凹部(谷部)与凸部(顶部)之间的高度例如是5μm以上100μm以下，相邻的凸部的间隔(间距)为20μm以上400μm以下。在本实施方式中，凹部与凸部之间的高度为12μm、相邻的凸部的间隔(间距)为40μm。
并且，在本实施方式中，光反射部件30由被形成在绝缘部件32的太阳能电池单片10一侧的粘着部件33，而被粘着在太阳能电池单片10。粘着部件33被设置在绝缘部件32与太阳能电池单片10之间，对绝缘部件32与太阳能电池单片10进行粘着。另外，粘着部件33被设置在绝缘部件32的正面全体。粘着部件33例如是由EVA构成的热敏粘着剂或压敏粘着剂，是透光性材料。据此，通过加热压接，光反射部件30被粘着固定在太阳能电池单片10。另外，在本实施方式中，虽然将绝缘部件32以及光反射膜31用作光反射部件30，也可以将粘着部件33添加到绝缘部件32以及光反射膜31来用作光反射部件30。即，光反射部件30可以是光反射膜31、绝缘部件32以及粘着部件33这三层结构。
入射到太阳能电池单片10彼此间的间隙区域的光在光反射部件30的正面反射。该反射光在正面保护部件40与太阳能电池组件1的外部空间的界面被再次反射，从而被照射到太阳能电池单片10上。因此，能够提高太阳能电池组件1全体的光电转换效率。
另外，本发明所涉及的光反射部件的构成并非受本实施方式所涉及的光反射部件30被配置在太阳能电池单片10的背面所限。
图4B是实施方式1的变形例1所涉及的太阳能电池组件的截面图(光反射部件周边的放大截面图)。如图4B所示，在变形例1所涉及的太阳能电池单片10的正面侧配置了光反射部件35。光反射部件35具备光反射膜31、以及绝缘部件36。
光反射膜31在留出间隙而被配置的相邻的两个太阳能电池单片10A以及太阳能电池单片10B的正面侧，以跨在太阳能电池单片10A以及10B上的方式而被设置。
在太阳能电池单片10的正面与光反射膜31之间设置绝缘部件36。绝缘部件36比光反射膜31更位于太阳能电池单片10一侧。作为绝缘部件36的具体的材料与绝缘部件32相同，也可以是不透明。
在绝缘部件36形成与绝缘部件32的凹凸30a相同的凹凸结构。
粘着部件37被设置在绝缘部件36与太阳能电池单片10之间，对绝缘部件36与太阳能电池单片10进行粘着。另外，粘着部件37被设置在绝缘部件36的正面的整个面上。粘着部件37的材料与绝缘部件36同样。
通过本变形例所涉及的光反射部件35，入射到太阳能电池单片10彼此间的间隙区域的光在光反射部件35的正面进行反射。该反射光在正面保护部件40与太阳能电池组件1的外部空间的界面被再次反射，从而被照射到太阳能电池单片10上。因此，能够提高太阳能电池组件1全体的光电转换效率。
另外，在将光反射部件35配置到太阳能电池单片10的正面侧时，在光反射部件35与太阳能电池单片10的重叠部分，太阳能电池单片10的有效区域(发电区域)被光反射部件35遮光，则会出现因遮光造成的损失的情况。与此相比，将光反射部件30配置到太阳能电池单片10的背面侧的实施方式1的情况则能够减轻遮光造成的损失。
图4C是实施方式1的变形例2所涉及的太阳能电池组件的截面图(光反射部件周边的放大截面图)。如图4C所示，在变形例2所涉及的太阳能电池单片10的正面配置光反射部件35。本变形例所涉及的光反射部件的材料构成与变形例1所涉及的光反射部件的材料构成相同，只是光反射部件的配置位置不同。以下省略与变形例1所涉及的光反射部件相同之处的说明，以不同之处为中心进行说明。
本变形例所涉及的光反射部件35被配置在第一布线部件20上，该第一布线部件20被配置在太阳能电池单片10的正面。
通过本变形例所涉及的光反射部件35的构成，入射到太阳能电池单片10上的第一布线部件20的上方的光，在光反射部件35的正面进行反射。该反射光在正面保护部件40与太阳能电池组件1的外部空间的界面被再次反射，从而被再次配光到太阳能电池单片10上。这样，能够提高太阳能电池组件1全体的光电转换效率。
[1-4.光反射部件的正面结构]
如图4A所示，光反射膜31被形成在绝缘部件32的形成有凹凸30a的面上。光反射膜31例如是铝或银等金属构成的金属膜(金属反射膜)。由金属膜构成的光反射膜31，例如通过汽相沉积等而被形成在绝缘部件32的凹凸30a的正面。因此，光反射膜31的正面形状成为与凹凸30a的凹凸形状相应的凹凸形状，在光反射膜31形成的凹凸结构为，凹部与凸部在与光反射部件30的长度方向交叉的方向上反复交替。
在此，如图3所示，在光反射部件30所具有的光反射膜31的凹凸结构中，关于凸部(顶部)的棱线的形状，在对太阳能电池单片10进行平面视的情况下为没有不连续的点的波状。另外，如图3所示的光反射部件30，经过粘着部件33以及绝缘部件32而透视光反射膜31。关于光反射部件30的正面结构将利用图5进行详细说明。
图5是实施方式1所涉及的太阳能电池组件1的底面透视图(光反射部件30周边的放大底面透视图)。具体而言，图5是从背面保护部件50侧(Z轴负方向侧)来透视光反射部件30以及与其邻接的两个太阳能电池单片10时的底面图。并且，在图5的下方示出了以YZ平面切断光反射部件30的截面图。如图5所示，在光反射膜31，凸部(顶部)30t与凹部(谷部)30v在光反射部件的短方向(Y轴方向)上反复交替。并且，凸部(顶部)30t的棱线在平面视中为波状曲线。在此，在对太阳能电池单片10进行平面视的情况下，凸部(顶部)30t的棱线的一部分的切线方向与光反射部件30的长度方向交叉。即，凸部(顶部)30t的棱线的一部分的切线方向与光反射部件30的长度方向所成的角度之中的最大角度θX(deg)不是0deg。并且，换而言之，由于光反射部件30的长度方向、与夹着光反射部件30的彼此相对的太阳能电池单片10A以及10B的平行的一组边平行，因此，该一组边的延伸方向与凸部(顶部)30t的棱线的一部分的切线方向交叉。
图6是示出在设置了以往的太阳能电池组件500的情况下的反射光的射出状态的模式截面图。具体而言，在该图中示出了，以往的太阳能电池组件500以水平角度30(deg)的方式被设置在结构物(例如房屋的屋顶)的状态的截面图。另外，在以往的太阳能电池组件500，在相邻的太阳能电池单片10A以及10B的间隙区域配置了具有正面凹凸结构的光反射部件530。在此，光反射部件530的凹凸结构中的凸部的棱线为在长度方向上平行的直线。在这种情况下，由于向太阳能电池组件500内的光的封闭效果而能够期待使输出提高，但是，根据入射光的不同的入射角度，会有来自光反射部件530的反射光射向太阳能电池组件500的外部的情况。例如，在入射光量多的冬至的正午时刻，在与水平面为144(deg)和-23(deg)时，反射光射向太阳能电池组件500的外部。为此，因射出的反射光而带来的组件正面的亮度会比其他的时期以及其他的时间带强，这样，会有损于太阳能电池组件500的外观，而且还会给人的视觉带来不快感。
对此，在本实施方式所涉及的太阳能电池组件1中，通过图5所示的光反射部件30的具有特征的正面结构，能够抑制组件正面的局部性变亮。以下对本实施方式所涉及的光反射部件30的正面结构进行详细说明。
[1-5.光反射部件的棱线角度范围]
首先，对凸部(顶部)30t的棱线的切线方向与光反射部件30的长度方向所成的最大角度θX(deg)的上限值进行说明。
图7A是示出以往的太阳能电池组件500中的单片间距离与反射光的水平到达距离的关系的平面透视图(光反射部件周边的放大平面透视图)。并且，图7B是示出实施方式1所涉及的太阳能电池组件1中的单片间距离与反射光的水平到达距离的关系的平面透视图(光反射部件周边的放大平面透视图)。
在图7A，在太阳光垂直入射到光反射部件530上的第1位置P1的情况下，该入射光在正面保护部件40再次反射，到达包括太阳能电池单片10的正面的水平面的情况下，相距第1位置P1的水平到达距离被设为L。并且，光反射部件530之中的从入射光侧(Z轴正方向侧)能够看到的光反射部件530的宽度被设为W。在图7A所示的例子的情况下，由于光反射部件35被配置在太阳能电池单片10的背面侧，从入射光侧能够看到的光反射部件35的宽度W是相邻的太阳能电池单片10的端部之间的距离。在这种情况下，向光反射部件530的入射光，向太阳能电池单片10的正面的有效的再次配光的条件是L＞W。另外，在变形例1以及2所涉及的光反射部件35的配置构成中，从入射光侧(Z轴正方向侧)能够看到的光反射部件35的宽度W分别被定义为光反射部件35自身的宽度。对此，本实施方式所涉及的光反射部件30中的宽度W被定义为太阳能电池单片10A与10B的距离。
对此，在图7B中，在太阳光垂直入射到光反射部件30上的第1位置P1的情况下，该入射光在正面保护部件40再次反射，在到达包括太阳能电池单片10的正面的水平面的情况下，相距第1位置P1的水平到达距离被设为L。并且，光反射部件30之中的从入射光侧(Z轴正方向侧)能够看到的光反射部件30的宽度被设为W。在这种情况下，向光反射部件30的入射光被有效地再次配光向太阳能电池单片10的正面的条件为以下的式1。并且，通过对式1进行展开，从而最大角度θX(deg)的上限角度由式2来规定。
[数式1]
LcosθX＞W (式1)
[数式2]
图8是用于说明在太阳能电池组件1内的反射光的水平到达距离L的概略截面图。如该图所示，在将光反射膜31的凸部的顶角设为θZ(deg)、将从正面保护部件40与太阳能电池组件1的外部空间的界面到第1位置P1的距离设为d的情况下，水平到达距离L由以下的式3来表示。
[数式3]
L＝-2d·tanθZ (式3)
接着，对凸部(顶部)30t的棱线的切线方向与光反射部件30的长度方向所成的最大角度θX(deg)的下限值进行说明。
最大角度θX(deg)的下限值是通过对最大角度θX(deg)与向太阳能电池组件1的入射效率的关系进行模拟解析来求出的。该模拟解析的方法例如能够采用光线追踪法，并且，模拟软件例如能够采用照明设计解析软件(LightTools：Synopsys公司制)。
图9是示出用于对光反射部件30的棱线角度与入射效率的关系进行模拟解析的太阳能电池组件1的设置模型的斜视图。如该图所示，包括相邻的两个太阳能电池单片10A和10B以及被配置在间隙区域的光反射部件30的太阳能电池组件1，在结构物(房屋的屋顶)上，以水平角度30(deg)朝南设置。并且，太阳能电池单片10A被配置在太阳能电池单片10B的上方(Y轴正方向)，光反射部件30在太阳能电池单片10A以及10B之间，以水平方向(东西方向以及X轴方向)为长度方向的方式而被配置。并且，光反射部件30的凸部的棱线的形状不是波状，而是被假定为与光反射部件30的长度方向具有一定的角度θX的直线形状(在实施方式2后述的光反射部件30A的正面形状)，将凸部的顶角θZ视为120(deg)。另外，将解析范围设为图9所示的240mm×120mm的区域，关于太阳光源的位置，根据太阳能电池组件被设置的场所的经度(例如，东经136度)以及纬度(例如，北纬35度)来设定。在上述的太阳能电池组件1的设置模型中，针对使光反射部件30的角度θX在0(deg)～30(deg)之间变化的情况下的入射光的单片正面到达率以及向组件外的反射率，以春分、夏至、以及冬至中的正午时刻，利用上述的模拟软件来算出。
图10A是示出光反射部件的棱线角度与入射光的单片到达概率的关系的图表。并且，图10B是示出光反射部件的棱线角度与(入射光向组件外的)反射率的关系的图表。
从图10A以及图10B的图表中能够确认到，在春分以及夏至的正午时刻，即便使棱线角度θX发生变化，也没有反射向组件外部的光，所有的入射光均能够到达单片。
另外，在冬至的正午时刻，在棱线角度θX中，9(deg)为奇点，在棱线角度θX为9(deg)以下的情况下，入射光的大致80％射向组件外部。对此，在棱线角度θX比9(deg)大的情况下，能够确认到入射光向组件外射出的比例大幅度降低(大约20％以下)，几乎所有的入射光都能够达到单片正面。
如以上所述，尤其是在太阳光的入射強度最大的正午时刻，通过使光反射部件30的棱线角度θX大于9(deg)，从而能够抑制入射光射出到太阳能电池组件的外部。因此，在入射光射出到太阳能电池组件的外部的情况下，在射出到外部的情况下的组件正面的亮度最大的时间段，能够使太阳能电池组件的外观保持为良好的状态。
如以上所述，在本实施方式所涉及的光反射部件30，长度方向与凸部的棱线方向所成的最大角度θX(deg)的范围(下限值以及上限值)由以下的式4来规定。
[数式4]
另外，根据太阳能电池组件的设置位置、设置角度、时期、以及时间段等，能够抑制入射光向组件外射出的最佳角度，在上述的式4所规定的最大角度θX(deg)的范围内变化。对此，在本实施方式所涉及的太阳能电池组件1，由于将光反射部件30的棱线的形状设置为波状，因此，棱线的切线方向具有将最大角度θX(deg)视为最大的规定的范围。因此所发现的效果不是像上述的图10A以及图10B所示那样，只有在冬至的正午时刻这种特定的时刻才能够抑制局部性的变亮，而是在大范围的时间段具有这种效果。
再次返回到图1以及图2，对保护部件、填充部件以及框架的构成进行说明。
[1-6.正面保护部件、背面保护部件]
正面保护部件40是对太阳能电池组件1的正面侧的面进行保护的部件，从风雨或外部冲击等外部环境中对太阳能电池组件1的内部(太阳能电池单片10等)进行保护。如图2所示，正面保护部件40被设置在太阳能电池单片10的正面侧，对太阳能电池单片10的正面侧的受光面进行保护。
正面保护部件40由透光性部件构成，该透光性部件使在太阳能电池单片10中用于光电转换的波长范围的光透过。正面保护部件40例如是由透明玻璃材料构成的玻璃衬底(透明玻璃衬底)、或者是膜状或板状的具有透光性以及防水性的硬质的树脂材料构成的树脂衬底。
另外，背面保护部件50是用于保护太阳能电池组件1的背面侧的面的部件，从外部环境中对太阳能电池组件1的内部进行保护。如图2所示，背面保护部件50被设置在太阳能电池单片10的背面侧，对太阳能电池单片10的背面侧的受光面进行保护。
背面保护部件50是例如由聚对苯二甲酸乙酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等树脂材料构成的膜状或板状的树脂片。
在太阳能电池组件1为片面受光方式的情况下，背面保护部件50也可以是不透光的板体或薄膜。另外，背面保护部件50并非受限于不透光部件，也可以是由玻璃材料构成的玻璃膜或玻璃衬底等透光部件。
[1-7.填充部件]
填充部件60被填充在正面保护部件40以及背面保护部件50之间。正面保护部件40以及背面保护部件50与太阳能电池单片10由该填充部件60而被粘着固定。在本实施方式中，以填充部件60被埋入到正面保护部件40与背面保护部件50之间的方式来进行充填。
如图4A所示，填充部件60由正面填充部件61与背面填充部件62构成。正面填充部件61以及背面填充部件62分别覆盖被配置成矩阵状的多个太阳能电池单片10。
多个太阳能电池单片10例如以由膜状的正面填充部件61与背面填充部件62夹着的状态而被施加层压处理(层压加工)，从而整体由填充部件60覆盖。
具体而言，多个太阳能电池单片10由第一布线部件20连结而形成串10S，并配置光反射部件30之后，多根串10S被夹在正面填充部件61与背面填充部件62之间，进一步在其上下配置正面保护部件40与背面保护部件50，例如在100℃以上的温度的真空中进行热压接合。通过该热压接合，正面填充部件61以及背面填充部件62被加热融化，而成为对太阳能电池单片10进行密封的填充部件60。
层压处理前的正面填充部件61例如是由EVA或聚烯烃等树脂材料构成的树脂膜，被配置在多个太阳能电池单片10与正面保护部件40之间。正面填充部件61通过层压处理，主要以埋入太阳能电池单片10与正面保护部件40之间的间隙的方式而被充填。
正面填充部件61由透光性材料构成。在本实施方式中，作为层压处理前的正面填充部件61，采用由EVA构成的透明树脂膜。
层压处理前的背面填充部件62例如是由EVA或聚烯烃等树脂材料构成的树脂膜，被配置在多个太阳能电池单片10与背面保护部件50之间。背面填充部件62通过层压处理，主要以埋入太阳能电池单片10与背面保护部件50之间的间隙的方式而被充填。
在本实施方式中的太阳能电池组件1为片面受光方式的情况下，背面填充部件62并非受透光性材料所限，也可以由黒色材料或白色材料等着色材料构成。
[1-8.框架]
框架70是覆盖太阳能电池组件1的周缘端部的外框。本实施方式中的框架70是铝制的铝框架(铝框)。如图1所示，框架70采用4根，分别安装在太阳能电池组件1的4个边的每一个边上。框架70例如由粘着剂被固定在太阳能电池组件1的各个边。
另外，虽然没有图示，在太阳能电池组件1设置有端子盒，用于提取由太阳能电池单片10所发的电力。端子盒例如被固定在背面保护部件50。在端子盒中内置被安装到电路衬底上的多个电路部件。
(实施方式2)
本实施方式所涉及的太阳能电池组件与实施方式1所涉及的太阳能电池组件相比，构成上的不同只是光反射部件具有的光反射膜的凹凸结构。以下针对本实施方式所涉及的太阳能电池组件，省略与实施方式1所涉及的太阳能电池组件相同的构成的说明，以不同的构成为中心来说明。
[2-1.光反射部件的正面结构]
图11是实施方式2所涉及的太阳能电池组件的平面透视图(光反射部件30A周边的放大平面透视图)。具体而言，图11是从正面保护部件40侧(Z轴正方向侧)来透视光反射部件30A以及与其邻接的两个太阳能电池单片10的平面图。另外，光反射部件30A的截面结构与图4A所示的光反射部件30的截面结构相同。并且，在图11中为了明确示出光反射部件30A所具有的光反射膜的凹凸结构，而示出透视了绝缘部件以及粘着部件之后的反射部件30A。如图11所示的光反射膜，凸部(顶部)与凹部(谷部)在光反射部件30A的短方向(Y轴方向)上交替反复。并且，在对太阳能电池单片10进行平面视的情况下，凸部(顶部)的棱线成为直线形状，凸部(顶部)的棱线的切线方向与光反射部件30A的长度方向交叉。换而言之，凸部(顶部)的棱线的切线方向与光反射部件30A的长度方向所成的角度θX(deg)为不是0deg的规定的角度。
另外，光反射部件30A的角度θX(deg)的范围由实施方式1示出的式4来规定。
通过本实施方式所涉及的太阳能电池组件，由于图11所示的光反射部件30A的具有特征性的正面结构，因此能够抑制在组件正面上的局部变亮。
另外，在本实施方式中，由于将光反射部件30A的棱线的形状设为直线形状，因此，棱线的切线方向相对于光反射部件30A的长度方向具有一定的角度θX(deg)。因此发现的效果是，例如在像图10A以及图10B所示的冬至的正午时刻这种最想要抑制不良状况的特定的时间中，能够抑制组件正面的局部变亮。
(实施方式3)
本实施方式所涉及的太阳能电池组件与实施方式1所涉及的太阳能电池组件相比，不同的构成仅是光反射部件所具有的光反射膜的凹凸结构。以下针对本实施方式所涉及的太阳能电池组件，省略与实施方式1所涉及的太阳能电池组件相同的构成的说明，以不同的构成为中心来说明。
[3-1.光反射部件的正面结构]
图12是实施方式3所涉及的太阳能电池组件的平面透视图(光反射部件30B周边的放大平面透视图)。具体而言，图12是从正面保护部件40侧(Z轴正方向侧)透视了光反射部件30B以及与其邻接的两个太阳能电池单片10的平面图。另外，光反射部件30B的截面结构与图4A所示的光反射部件30的截面结构相同。并且，在图12中为了明确示出光反射部件30B所具有的光反射膜的凹凸结构，而示出透视了绝缘部件以及粘着部件之后的反射部件30B。如图12所示的光反射膜，凸部(顶部)与凹部(谷部)在光反射部件30B的短方向(Y轴方向)上反复交替。并且，在对太阳能电池单片10进行平面视的情况下，凸部(顶部)的棱线成为不连续的点周期性出现的曲折的形状，凸部(顶部)的棱线的一部分的切线方向与光反射部件30B的长度方向交叉。换而言之，凸部(顶部)的棱线的切线方向与光反射部件30B的长度方向所成的角度θX(deg)为不是0deg的规定的角度。
另外，光反射部件30B的角度θX(deg)的范围由实施方式1所示的式4来规定。
并且，如图12所示，构成具有曲折的形状的凸部的棱线的邻接的两条直线所成的角度θY优选为150(deg)以上且160(deg)以下。
通过本实施方式所涉及的太阳能电池组件，由于图12所示的光反射部件30B具有特征性的正面结构，因此能够抑制组件正面的局部变亮。
另外，在本实施方式中，由于光反射部件30B的棱线的形状为由两种直线构成的曲折的形状，因此光反射部件30B的长度方向与棱线的切线方向所成的角度θX(deg)存在两种。因此能够发现的效果是，例如不是像图10A以及图10B所示的冬至的正午时刻这一个种类的时刻，例如在上午的规定的时间段和下午的规定的时间段这种多种类的时间段中，能够抑制组件正面的局部变亮。
(效果等)
实施方式的一个形态所涉及的太阳能电池组件1具备：太阳能电池单片10；光反射部件30，呈细长状，被配置在太阳能电池单片10的正面或周边，且具有光反射膜31和绝缘部件32；正面保护部件40，以覆盖太阳能电池单片10的正面的方式而被配置；以及正面填充部件61，被配置在太阳能电池单片10以及光反射部件30和正面保护部件40之间，在光反射膜31形成有凹凸结构30a，该凹凸结构30a为凹部30v与凸部30t在与光反射部件30的长度方向交叉的方向上反复交替，在对太阳能电池单片10进行平面视的情况下，凸部30t的棱线的至少一部分上的切线方向与长度方向交叉。
在以往的太阳能电池组件500中，被配置在相邻的太阳能电池单片10A以及10B的间隙区域的光反射部件530的凹凸结构上的凸部的棱线，成为与长度方向平行的直线。在这种情况下，由于入射光的入射角度，会出现来自光反射部件530的反射光大量射出到太阳能电池组件500外的情况。为此，由于射出的反射光的影响，组件正面的亮度会出现局部性变大，这样不仅会影响到太阳能电池组件500的外观，而且还有可能给人的视觉带来不快感。
对此，通过本实施方式所涉及的太阳能电池组件1，由于凸部30t的棱线的至少一部分上的切线方向与长度方向交叉，因此能够抑制来自光反射部件30的反射光射出到太阳能电池组件1的外部。这样，由于能够抑制组件正面局部性的变亮，因此能够确保良好的组件正面的外观。
并且，在将凸部30t的棱线方向与上述的长度方向所成的最大角度设为θX、将凸部30t的顶角设为θZ(deg)、将从正面保护部件40与太阳能电池组件1的外部空间的界面到光反射膜31上的第1位置P1的距离设为d的情况下，则最大角度θX(deg)由上述的式3以及上述的式4规定。
据此，尤其是在太阳光的入射強度高的时间段，通过将光反射部件30的棱线角度θX设定为比9(deg)大，因此能够抑制入射光向太阳能电池组件外的射出。因此，即使在入射光射出到太阳能电池组件外而在组件正面的局部亮度最大的时间段，也能够确保良好的太阳能电池组件的外观。
并且，凸部30t的顶角θZ可以为115(deg)以上且125(deg)以下。
据此，入射到太阳能电池单片10彼此的间隙区域的光能够有效地再次配光到太阳能电池单片10上。因此，能够提高太阳能电池组件1全体的光电转换效率。
并且，在对太阳能电池单片10进行平面视的情况下，上述的凹凸结构中的凸部30t的棱线也可以为波状。
由于太阳能电池组件的设置场所、设置角度、时期、以及时间段等不同，因此能够抑制入射光向组件外部射出的最佳角度在上述的式4规定的最大角度θX(deg)的范围内变化。对此，在太阳能电池组件1，由于将光反射部件30的棱线的形状设为波状，因此棱线的切线方向具有将最大角度θX(deg)作为最大的规定的范围。因此发现的效果是，例如不仅在冬至的正午时刻这种特定的时间中能够抑制组件正面的局部变亮，而且能够在广泛的时间段中实现该效果。
并且，在对太阳能电池单片10进行平面视的情况下，上述的凹凸结构上的凸部30t的棱线也可以是直线形状。
据此，棱线的切线方向相对于光反射部件30A的长度方向，具有一定的角度θX(deg)。因此发现的效果是，例如在冬至的正午时刻这种最想要抑制不良状况的特定的时间中，能够抑制组件正面的局部变亮。
并且，在对太阳能电池单片10进行平面视的情况下，上述的凹凸结构上的凸部30t的棱线也可以是曲折的形状。
据此，光反射部件30B的长度方向与棱线的切线方向所成的角度θX(deg)存在两种。因此能够发现的效果是，例如不是像冬至的正午时刻这一个种类的时刻，例如在上午的规定的时间段和下午的规定的时间段这种多种类的时间段中，能够抑制组件正面的局部性变亮。
并且，构成具有曲折的形状的凸部的棱线的邻接的两条直线所成的角度θY可以为150(deg)以上且160(deg)以下。
据此，能够进一步抑制来自光反射部件30B的反射光向太阳能电池组件的外部的射出。这样，由于组件正面的局部变亮得到了抑制，因此能够确保良好的组件正面的外观。
并且也可以是，太阳能电池组件1具备在平面上留出间隙而被配置的多个太阳能电池单片10，光反射部件30在多个太阳能电池单片30的背面侧，以跨在相邻的两个太阳能电池单片10的方式而被设置。
据此，在光反射部件30与太阳能电池单片10重叠的部分，太阳能电池单片10的有效区域不会因光反射部件30而被遮光，从而能够减少因遮光而造成的损失。
(其他的变形例等)
以上虽然基于实施方式1～3对本发明所涉及的太阳能电池组件进行了说明，本发明并非受上述的实施方式1～3所限。
例如在实施方式1所涉及的光反射部件30，波状的棱线处的两条切线所成的角度可以像实施方式3所涉及的光反射部件30B那样，在150deg以上且160deg以下。据此，能够抑制来自光反射部件30的反射光射出到太阳能电池组件的外部。
并且，在上述的各个实施方式中，光反射部件30、30A以及30B在相邻的两个串10S之间的间隙，虽然是按每个相邻的太阳能电池单片10的间隙来设置的，但是并非受此所限。例如，光反射部件30、30A以及30B在相邻的两个串10S之间的间隙，可以是以沿着串10S的长度方向来跨在多个太阳能电池单片10上的方式来设置。作为一个例子，光反射部件30、30A以及30B可以是沿着串10S的整体的一张细长状的光反射膜。
并且，在上述的各个实施方式中，光反射部件30、30A以及30B虽然被设置在所有的串10S的间隙，也可以仅设置在一部分的间隙中。即，可以存在没有设置光反射部件30、30A以及30B的太阳能电池单片间隙。
并且，在上述的各个实施方式中，光反射膜31虽然被形成在绝缘部件32或36的整个面上，但是并非受此所限。例如、光反射膜31在相邻的两个太阳能电池单片10之间的一部分也可以被切断。据此，即使反射膜31与太阳能电池单片10接触，也能够抑制通过导电性的光反射膜31而在相邻的太阳能电池单片10之间发生漏电流。
而且，不仅是光反射膜31，绝缘部件以及粘着部件的一部分也可以被切断。并且，也可以不是利用一张光反射部件跨在两个太阳能电池单片10上的配置方式，而可以在两个太阳能电池单片10之间排列多个光反射部件。
并且，在上述的各个实施方式中，也可以在粘着部件的内部存在多个间隙。该间隙例如是气泡等空气层。
在将光反射部件加热压接到太阳能电池单片10时，由于PET层的绝缘部件的热收缩，会导致光反射部件翘起，从而会出现太阳能电池单片10破裂，或者不能通过光反射部件而得到预期的反射特性。即，因绝缘部件的热收缩而产生的应力会直接传递到太阳能电池单片10，从而会导致太阳能电池单片10破裂。
因此，可以使成为光反射部件与太阳能电池单片10的粘着层的粘着部件的内部存在多个间隙。据此，能够缓解因绝缘部件的热收缩而产生的应力。即，因绝缘部件的热收缩而产生的应力由这些间隙吸收，从而能够缓解传递到太阳能电池单片10的应力。这样，能够抑制光反射部件30的翘起。由于能够抑制太阳能电池单片10的破裂等，从而能够提高太阳能电池组件的生产率以及可靠性。
并且，在上述的各个实施方式中，虽然太阳能电池单片10的半导体基板为n型半导体基板，不过半导体基板也可以是p型半导体基板。
并且，在上述的各个实施方式中，太阳能电池组件也可以不是仅将正面保护部件40作为受光面的单面受光方式，并且也可以是将正面保护部件40以及背面保护部件50均作为受光面的双面受光方式。
并且，在上述的各个实施方式中，太阳能电池单片10的光电转换部的半导体材料虽然为硅，但是并非受此所限。作为太阳能电池单片10的光电转换部的半导体材料，可以使用砷化镓(GaAs)或磷化銦(InP)等。
另外，针对各个实施方式执行本领域技术人员所能够想到的各种变形而得到的形态、以及在不脱离本发明的主旨范围内对各个实施方式中的构成要素以及功能进行任意地组合而实现的形态均包含在本发明内。
符号说明
1 太阳能电池组件
10、10A、10B 太阳能电池单片
30、30A、30B、35 光反射部件
30a 凹凸
30t 凸部(顶部)
30v 凹部(谷部)
31 光反射膜
32、36 绝缘部件
40 正面保护部件
50 背面保护部件
60 填充部件
61 正面填充部件
62 背面填充部件

Claims (8)

1.一种太阳能电池组件，
该太阳能电池组件具备：
太阳能电池单片；
光反射部件，呈细长状，被配置在所述太阳能电池单片的正面或周边，且具有光反射膜和绝缘部件；
保护部件，以覆盖所述太阳能电池单片的正面的方式而被配置；以及
填充部件，被配置在所述太阳能电池单片以及所述光反射部件和所述保护部件之间，
在所述光反射膜形成有凹凸结构，该凹凸结构为凹部与凸部在与所述光反射部件的长度方向交叉的方向上反复交替，
在对所述太阳能电池单片进行平面视的情况下，所述凸部的棱线的至少一部分的切线方向与所述长度方向交叉。
2.如权利要求1所述的太阳能电池组件，
将所述光反射部件中的从入射光侧能够看到的区域的宽度设为W；在所述入射光入射到所述光反射膜上的第1位置时，该入射光在所述保护部件反射并到达包括所述太阳能电池单片的正面的水平面的情况下，将相距所述第1位置的水平到达距离设为L；将在对所述太阳能电池单片进行平面视时所述切线方向与所述长度方向所成的最大角度设为θX(deg)；将所述凸部的顶角设为θZ(deg)；将从所述保护部件与所述太阳能电池组件的外部空间的界面到所述第1位置的距离设为d，在进行这种设定的情况下，
所述最大角度θX(deg)满足
[数式1]
[数式2]
L＝-2d·tanθZ (式2)
的关系。
3.如权利要求2所述的太阳能电池组件，
所述凸部的顶角θZ为115(deg)以上且125(deg)以下。
4.如权利要求1至3的任一项所述的太阳能电池组件，
关于所述凹凸结构中的所述凸部的棱线的形状，在对所述太阳能电池单片进行平面视的情况下为波状。
5.如权利要求1至3的任一项所述的太阳能电池组件，
关于所述凹凸结构中的所述凸部的棱线的形状，在对所述太阳能电池单片进行平面视的情况下为直线形状。
6.如权利要求1至3的任一项所述的太阳能电池组件，
关于所述凹凸结构中的所述凸部的棱线的形状，在对所述太阳能电池单片进行平面视的情况下为曲折的形状。
7.如权利要求6所述的太阳能电池组件，
在构成具有所述曲折的形状的所述凸部的棱线的直线中，邻接的两条直线所成的角度θY为150(deg)以上且160(deg)以下。
8.如权利要求1至7的任一项所述的太阳能电池组件，
所述太阳能电池组件具备，在平面上留出间隙而被配置的多个所述太阳能电池单片，
所述光反射部件在所述多个太阳能电池单片的背面侧，以跨在相邻的两个太阳能电池单片上的方式而被设置。
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