CN111108610A - 太阳能电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池模块，其即使在为了轻量化而使用了较薄的表面玻璃的情况下，仍降低运输时、设置时及设置后(与冰雹的接触等)的电池破裂。具体而言，本发明提供一种太阳能电池模块，其从受光面侧出发，依次具备厚度为0.8mm以上1.6mm以下的表面玻璃层、第一密封层、电池、第二密封层及背面保护层，该太阳能电池模块的特征在于：(1)所述背面保护层从靠近所述第二密封层的一侧出发，依次具有：弯曲模量为200MPa以上1000MPa以下且为发泡状的第一热塑性树脂层、弯曲模量为10000MPa以上25000MPa以下且含有玻璃纤维的第二热塑性树脂层；(2)所述表面玻璃层、所述第一密封层、所述第二密封层及所述背面保护层的各层的以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性的和为4000MPa以上。

Description

太阳能电池模块
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池模块。
背景技术
太阳能电池模块通常具有依次层叠厚度为3.2mm以上4.2mm以下左右的表面玻璃、密封材料、结晶类硅太阳能电池单元、密封材料、背面保护片而成的结构。由于该结晶类太阳能电池模块每片的重量为18kg左右，因此工作人员难以一个人在高处进行设置，设置于车库等简易结构物的屋顶时，有时会因耐负荷的限制而无法在屋顶的一面铺设太阳能电池模块等，有时会在设置方面产生限制。
鉴于这些问题，开发出了一种将占太阳能电池模块重量一大半的表面玻璃制成小于1.5mm的厚度的技术(例如专利文献1)，以及一种不使用表面玻璃而用树脂膜覆盖表面的技术(例如专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2012-519967公报
专利文献2：日本特表2015-502659号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，在专利文献1的技术中，若仅使表面玻璃变薄，则存在太阳能电池模块的刚性下降，运输或设置太阳能电池模块时电池发生破裂的问题。此外，在专利文献2的技术中，通过将表面玻璃变更为树脂膜，并同时在背面侧设置包含发泡层的支撑层叠层结构(stack)来谋求刚性的提高，但由于不存在表面玻璃，因此存在冰雹碰撞时电池发生破裂的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种太阳能电池模块，其即使在为了轻量化而使用了较薄的表面玻璃的情况下，仍降低运输时、设置时及设置后的电池破裂。
解决技术问题的技术手段
为了达成上述目的，本申请的发明人进行了认真研究，结果发现，即使在将太阳能电池模块的构成设为至少具备表面玻璃层、第一密封层、电池、第二密封层及背面保护层的构成，并为了轻量化而使用了较薄的表面玻璃层(厚度为0.8mm以上1.6mm以下)的情况下，在采用特定的背面保护层的同时，将表面玻璃层、第一密封层、第二密封层及背面保护层的各层的弯曲刚性的和设定为特定值以上时，仍能够达成上述目的，从而完成了本发明。
即，本发明涉及下述的太阳能电池模块。
1.一种太阳能电池模块，其从受光面侧出发，依次具备厚度为0.8mm以上1.6mm以下的表面玻璃层、第一密封层、电池、第二密封层及背面保护层，所述太阳能电池模块的特征在于，
(1)所述背面保护层从靠近所述第二密封层的一侧出发，依次具有：弯曲模量为200MPa以上1000MPa以下且为发泡状的第一热塑性树脂层、弯曲模量为10000MPa以上25000MPa以下且含有玻璃纤维的第二热塑性树脂层，
(2)所述表面玻璃层、所述第一密封层、所述第二密封层及所述背面保护层的各层的以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性的和为4000MPa以上。
2.根据上述项1所述的太阳能电池模块，其中，所述第一热塑性树脂层含有选自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯组成的组中的一种以上的树脂的发泡体。
3.根据上述项1或2所述的太阳能电池模块，其中，所述第二热塑性树脂层含有在树脂中混合了玻璃纤维的玻璃纤维增强树脂，所述树脂为选自由聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚缩醛、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮及氟树脂组成的组中的一种以上。
4.根据上述项1～3中任一项所述的太阳能电池模块，其中，所述第一热塑性树脂层的厚度为2mm以上6mm以下，密度为100kg/m3以上700kg/m3以下。
5.根据上述项1～4中任一项所述的太阳能电池模块，其中，所述第二热塑性树脂层的厚度为0.5mm以上2mm以下，所述玻璃纤维的含量为30重量％以上70重量％以下。
发明效果
通过使本发明的太阳能电池模块采用特定的构成，即使以轻量化为目的而使用了厚度为0.8mm以上1.6mm以下的较薄的表面玻璃层，运输时、设置时及设置后(与冰雹的接触等)的电池的破裂也得以降低。
附图说明
图1为表示本发明的太阳能电池模块的一种形态的剖面示意图。
具体实施方式
本发明的太阳能电池模块从受光面侧出发，依次具备厚度为0.8mm以上1.6mm以下的表面玻璃层、第一密封层、电池、第二密封层及背面保护层，所述太阳能电池模块的特征在于，
(1)所述背面保护层从靠近所述第二密封层的一侧出发，依次具有：弯曲模量为200MPa以上1000MPa以下且为发泡状的第一热塑性树脂层、弯曲模量为10000MPa以上25000MPa以下且含有玻璃纤维的第二热塑性树脂层，
(2)所述表面玻璃层、所述第一密封层、所述第二密封层及所述背面保护层的各层的以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性的和为4000MPa以上。
以下，边参照图1边对本发明的太阳能电池模块进行说明。图1为表示本发明的太阳能电池模块的一种形态的剖面示意图，其从受光面(太阳光入射面)侧出发，依次具备表面玻璃层10、第一密封层20、电池30、第二密封层40、背面保护层50。背面保护层50从靠近第二密封层40的一侧出发，依次具有第一热塑性树脂层52与第二热塑性树脂层54。
另外，在本说明书中，例如，将相对于电池30的表面玻璃层10所处的一侧(即受光面(太阳光入射面)侧)称为“上”、“正”，例如，将相对于电池30的背面保护层所处的一侧称为“下”、“背”。
以下，对本发明的太阳能电池模块的各构成要素进行详细说明。
表面玻璃层
本发明的表面玻璃层的厚度为0.8mm以上1.6mm以下(优选为0.8mm以上1.2mm以下)。以往，用于通常的太阳能电池模块的玻璃板的厚度为3.2mm以上4.2mm以下左右，通过使用厚度为其一半以下的表面玻璃层，相比于通常的太阳能电池，能够大幅地进行轻量化。
用于表面玻璃层的玻璃的种类没有特别限定，优选为物理强化玻璃或化学强化玻璃。若玻璃层的厚度薄于0.8mm，则在冰雹试验中玻璃可能会发生破裂。此外，若玻璃层的厚度超过1.6mm，则太阳能电池模块的重量超过例如通常认为一名女性也能够进行操作的重量(体重55kg×60％×40％≒13kg)，因此与通常的太阳能电池模块相同，可能会在设置上产生限制。
此外，表面玻璃层的以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性优选为3000MPa以上25000MPa以下，更优选为3000MPa以上23000MPa以下。
密封层
本发明的密封层为夹持电池的正面与背面的层。作为用于密封层的材料，可使用通常用于密封电池的密封材料，EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)或聚烯烃类密封材料特别适宜。用于密封层的其他材料(添加剂)没有特别限定，可适当地掺合公知的添加剂来提高透明性、柔软性、粘合性、拉伸强度、耐候性等。
另外，在本发明中，第一密封层为电池的受光面侧的层，第二密封层为电池的背面侧的层，通常两者的组成实质相同，对电池进行密封时，第一密封层与第二密封层在电池的周围呈融合的状态。因此，在本发明中，在对电池进行密封后，不需要明确区别第一密封层与第二密封层，可将其视作一个密封层。
此外，密封层的以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性优选为1MPa以上10MPa以下，更优选为5MPa以上10MPa以下。另外，本说明书中的密封层的弯曲刚性是指融合第一密封层与第二密封层后的一个密封层的弯曲刚性。此处，存在于该一个密封层中的电池不对该一个密封层的弯曲刚性产生影响。
电池
本发明的电池为通过光伏效应而将光能直接转换成电力的半导体。
电池的种类没有特别限定，可使用由以下述半导体为首的公知的半导体形成的电池：硅(Si)半导体、将铜(Cu)与铟(In)及硒(Se)作为原料的CIS化合物半导体、将铜(Cu)与铟(In)与硒(Se)及镓(Ga)作为原料的CIGS化合物半导体、将镉(Cd)与碲(Te)作为原料的化合物半导体、将镓(Ga)与砷(As)作为原料的GaAs化合物半导体。
此外，电池可在其表面或端面上具备用于提取电力的公知的布线或电极(连接板(interconnector)、母线等)。
背面保护层
由上述的电池来看，本发明的背面保护层为设置在与受光面为相反侧的一侧(即背面侧)的层，其从靠近上述第二密封层的一侧出发，依次具有：弯曲模量为200MPa以上1000MPa以下且为发泡状的第一热塑性树脂层、弯曲模量为10000MPa以上25000MPa以下且含有玻璃纤维的第二热塑性树脂层。
通常的太阳能电池在太阳能电池的背面设有被称为背面保护片(back sheet)的层，通常使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、低密度聚乙烯、偏氟乙烯等片的层叠体。
然而，若薄化表面玻璃层并将所述背面保护片用作太阳能电池模块的背面保护层，则太阳能电池模块的刚性下降，运输时、设置时或设置后电池会发生破裂。另一方面，通过在电池的背面设置本发明的构成的背面保护层，能够提高薄化了表面玻璃层的太阳能电池模块的刚性。
另外，背面保护层不仅具备上述的第一热塑性树脂层与第二热塑性树脂层，为了提高耐水性或发电效率、耐电压，也可在层间或表面层上适当地具备其他层。例如，可在密封层与第一热塑性树脂层之间、第一热塑性树脂层与第二热塑性树脂层之间、第二热塑性树脂层的背面之中的至少任意一处，进一步具备选自由后文所述的粘合层、耐候层及反射层组成的组中的一种以上的层。
以下，对背面保护层的各构成要素进行详细说明。
第一热塑性树脂层
在与第二热塑性树脂层的关系中，本发明的第一热塑性树脂层为背面保护层中的更靠近上述第二密封层的一侧的层。第一热塑性树脂层由弯曲模量为200MPa以上1000MPa以下且为发泡状的树脂层构成。
第一热塑性树脂层为弯曲模量在上述范围内的发泡体即可，树脂的种类没有特别限定，例如可使用选自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯组成的组中的一种以上的树脂的发泡体。在这些树脂中，从耐热变形性、耐候性的角度出发，特别优选聚丙烯。
此外，第一热塑性树脂层为这些树脂的发泡体，其厚度优选为2mm以上6mm以下，更优选为3mm以上5mm以下。若第一热塑性树脂层的厚度小于2mm，则有可能得不到刚性，导致电池发生破裂。此外，若第一热塑性树脂层的厚度超过6mm，则在制造太阳能电池模块时的真空层压工序中，有可能热难以逸散，产生残留热应力，导致太阳能电池模块发生翘曲。
此外，第一热塑性树脂层的密度优选为100kg/m3以上700kg/m3以下。若第一热塑性树脂层的密度超过700kg/m3则会变硬变重，因此在制造太阳能电池模块时的真空层压工序中，有可能热难以逸散，产生残留热应力，导致太阳能电池模块发生翘曲。
进一步，若第一热塑性树脂层的密度小于100kg/m3，则会过软，有可能会因负荷试验的弯曲负荷而破裂，并且在制造太阳能电池模块时的真空层压工序中，可能会因约150℃的热压而导致发泡破碎。
此外，第一热塑性树脂层的以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性优选为100MPa以上20000MPa以下，更优选为800MPa以上5000MPa以下。
另外，将第一热塑性树脂层制成发泡状的方法没有限定，例如可使用公知的物理发泡或化学发泡，从控制发泡颗粒的角度出发，优选化学发泡。此外，将第一热塑性树脂层制成发泡状时，发泡倍率优选为1.5倍以上8倍以下，特别优选为2倍以上且小于5倍。若发泡倍率小于1.5倍，则密度为700kg/m3以上，如上所述，在真空层压工序中，太阳能电池模块有可能会发生翘曲，若发泡倍率大于8倍，则密度为100kg/m3以下，如上所述，有可能会因负荷试验的弯曲负荷而发生破裂，并使发泡在真空层压工序中发生破碎。
第二热塑性树脂层
本发明中的第二热塑性树脂层为背面保护层中的不与上述密封层相接的一侧的层，即处在受光面的相反侧的层。并且，第二热塑性树脂层的弯曲模量为10000MPa以上25000MPa以下，且由含有玻璃纤维的树脂层构成。
第二热塑性树脂层只要为弯曲模量在上述范围内、且含有玻璃纤维的层即可，树脂的种类没有特别限定，例如从强度、耐热变形性、耐候性的角度出发，可使用在选自由聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚缩醛、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮及氟树脂组成的组中的一种以上的树脂中包含玻璃纤维的树脂层。
此外，包含玻璃纤维的状态的树脂也被称作玻璃纤维增强树脂(玻璃FRP，也简称为FRP)，其可通过使细微的玻璃纤维以具有方向性的状态直接渗透至树脂中而得到。
此外，第二热塑性树脂层所含有的玻璃的种类没有特别限定，例如可使用公知的玻璃纤维布或玻璃纤维毡等，但从强度或表面精度的角度出发，优选平织玻璃布。
这样的玻璃纤维与树脂的比例没有特别限定，例如优选在第二热塑性树脂层中，以30重量％以上70重量％以下的含量含有平均粗细为1μm以上10μm以下、平均长度为1mm以上20mm以下的玻璃纤维。
此外，第二热塑性树脂层的厚度优选为0.5mm以上2mm以下，更优选为0.5mm以上1mm以下。
若第二热塑性树脂层的厚度小于0.5mm，则有可能得不到刚性，导致电池发生破裂。此外，若第二热塑性树脂层的厚度超过2mm，则由于刚度过强，在与其他层粘合时，有可能会在粘合面出现浮起。
此外，第二热塑性树脂层的密度优选为1500kg/m3以上2500kg/m3以下。若第二热塑性树脂层的密度小于1500kg/m3，则强度有可能变得不足。另一方面，若该密度超过2500kg/m3，则重量有可能变得过大。
此外，第二热塑性树脂层的以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性优选为100MPa以上20000MPa以下，更优选为200MPa以上500MPa以下。
形成第二热塑性树脂层的方法没有特别限定，可使用公知的树脂挤出法或树脂液浸渍法。
粘合层
背面保护层可在密封层与第一热塑性树脂层之间、第一热塑性树脂层与第二热塑性树脂层之间、与第二热塑性树脂层的层叠有第一热塑性树脂层的面相反的面之中的至少任意一处具备粘合层。
用于粘合层的粘合剂及粘合方法没有特别限定，例如可采用使用了双液固化型氨基甲酸乙酯类粘合剂、聚醚氨基甲酸乙酯类粘合剂、聚酯类粘合剂、聚酯多元醇类粘合剂、聚酯聚氨酯多元醇类粘合剂等的干式层压法、共挤出法、挤出涂布法，使用了锚固剂的热层压法等公知的方法。
另外，粘合第一热塑性树脂层与第二热塑性树脂层时，粘合层的厚度优选为3μm以上100μm以下，特别优选为10μm以上50μm以下。
耐候层
从耐候性的角度出发，也可在第二热塑性树脂层的背面具有其他树脂层。树脂的种类没有特别限定，例如能够使用聚乙烯(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯)、聚丙烯、聚丁烯等的聚烯烃类树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氯乙烯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚偏氯乙烯类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、聚乙烯醇、聚碳酸酯类树脂、氟类树脂(聚偏氟乙烯、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(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚酰胺类树脂、聚苯醚树脂、其他各种树脂的膜或片。
可在单轴或双轴方向上拉伸这些树脂的膜或片。其中，由于能够确保电绝缘性、操作性等，因此优选聚酯树脂。此外，也可适当地对该树脂层进行白色化、黑色化等着色。作为着色手段，可列举出涂布或基于颜料的捏合的膜成型等。作为制膜方法，可使用T模成型或吹塑成型，也可以为利用多层挤出机的成型。
着色层
也可在第一热塑性树脂层的正面上具有包含有机或无机颜料的树脂层。树脂没有特别限定，例如能够使用1层以上的聚乙烯(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯)、聚丙烯、聚丁烯等的聚烯烃类树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氯乙烯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚偏氯乙烯类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物、聚乙烯醇、聚碳酸酯类树脂、氟类树脂(聚偏氟乙烯、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(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚酰胺类树脂、聚苯醚树脂、其他各种树脂的膜或片。可在单轴或双轴方向上拉伸这些树脂的膜或片。
其中，由于能够确保与作为太阳能电池模块的密封材料的EVA的良好粘合性，因此优选聚乙烯(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯)，更优选线型低密度聚乙烯。由于与低密度聚乙烯(LDPE)相比，线型低密度聚乙烯(LLDPE)为高密度，因此耐热性及耐候性等优异，故而优选。
作为制膜方法，可使用T模成型或吹塑成型，也可为利用多层挤出机的成型。此外，也可适当地对该树脂层进行白色化、黑色化等着色。作为着色手段，可列举出涂布或基于颜料的捏合的膜成型等。
弯曲刚性的和与整体的厚度
本发明的太阳能电池模块中，表面玻璃层、密封层(融合第一密封层及第二密封层后的1个密封层)及背面保护层(第一热塑性树脂层、第二热塑性树脂层各自)的各层的、以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性的和为4000MPa以上(优选为4000～30000MPa)。
若表面玻璃层、第一密封层、第二密封层及背面保护层的弯曲刚性的和小于4000MPa，则由以2400Pa进行负荷试验时的等分布负荷造成的模组的挠曲位移超过50mm，电池可能会发生破裂。
此外，本发明的太阳能电池模块的整体厚度(除电池以外的其他层的总厚度)优选为4mm以上且小于8mm。若小于4mm，则电池有可能容易因负荷试验的弯曲位移而发生破裂，若超过8mm，则会对重量造成影响，且同时可能会在安装于支架时或制造工序时产生不良影响。
实施例
以下示出实施例及比较例对本发明进行具体说明。但本发明不受实施例限定。
实施例1
首先，准备发泡倍率为3倍、密度为400kg/m3、弹性模量为400MPa、厚度为3mm的发泡聚丙烯(PP)膜作为第一热塑性树脂层，准备密度为1600kg/m3、弹性模量为20000MPa、厚度为0.5mm的玻璃布增强聚丙烯树脂类FRP(玻璃纤维密度为50重量％)作为第二热塑性树脂层。
然后，使用市售的氨基甲酸乙酯异氰酸酯类粘合剂贴合上述的第一热塑性树脂层与第二热塑性树脂层，进一步在第二热塑性树脂层的另一个面上贴合密度为1400kg/m3、弹性模量为2400MPa、厚度为0.2mm的透明聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜来提高绝缘性。在这些贴合中使用氨基甲酸乙酯异氰酸酯类粘合剂(厚度为20μm)。由此，得到背面保护层。
然后，准备密度为2500kg/m3、弹性模量为60000MPa、大小为1640mm×990mm×厚度0.85mm的强化玻璃作为表面玻璃层，准备2片与表面玻璃层为相同大小且密度为960kg/m3、弹性模量为100MPa、厚度为0.5mm的EVA作为密封材料，准备60片大小为156mm×156mm×厚度200μm的单晶3BB的电池作为电池，将市售的连接板(Hitachi Metals,Ltd.制造)与母线(Hitachi Metals,Ltd.制造)安装在电池上。
在真空层压机(NPC Incorporated制造)的加热板上依次设置上述的表面玻璃层、密封材料、电池、密封材料、背面保护层，实施140℃×20分钟的层压。另外，相对于表面玻璃层，在短边方向上排列配置6列电池，在长边方向上排列配置10列电池。由此，得到依次层叠表面玻璃层、密封材料、电池、密封材料、背面保护层(“发泡PP”、“FRP”、“PET”)而成的太阳能电池模块。
该太阳能电池模块的大小为1640mm×990mm，60个电池模块(60-cell module)的厚度为5.55mm，重量为9.7kg。
此外，合计弯曲刚性为(60000×0.853+100×13+400×33+20000×0.53+2400×0.23)×(1/12)＝4189MPa。
然后，根据该太阳能电池模块的IEC61215及JIS C 8990进行评价试验。作为评价试验，进行以下实验：负荷试验，其中，进行3个循环的每1小时对模组的正面侧与背面侧交替地施加2400Pa的等分布负荷的试验；冰雹试验，其中，使直径为25mm的冰球以23m/s的速度碰撞模块表面的11处(以下相同)。
将电池发生破裂或因太阳能电池模块发生翘曲而无法进行评价试验本身的情况评价为×，将电池未发生破裂的情况评价为○。将结果示于表1(以下相同)。所有的结果均为○。
实施例2
除了将第一热塑性树脂层的厚度由3mm变更为5mm，由此使太阳能电池模块的合计厚度为7.55mm、重量为11.0kg、合计弯曲刚性为7456MPa以外，以与实施例1相同的方式得到太阳能电池模块。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。
所有的结果均为○。
实施例3
除了将表面玻璃层的厚度由0.85mm变更为1.6mm，由此使太阳能电池模块的合计厚度为6.3mm、重量为12.7kg、合计弯曲刚性为21598MPa以外，以与实施例1相同的方式得到太阳能电池模块。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。
所有的结果均为○。
实施例4
除了在密封层与第一热塑性树脂层之间进一步层叠密度为1600kg/m3、弹性模量为20000MPa、厚度为0.5mm的玻璃布增强聚丙烯树脂类FRP，制成依次层叠表面玻璃层、密封材料、电池、密封材料、背面保护层(“FRP”、“发泡PP”、“FRP”、“PET”)而成的太阳能电池模块以外，以与实施例1相同的方式得到太阳能电池模块。
该太阳能电池模块的合计厚度为6.05mm、重量为11.0kg、合计弯曲刚性为4397MPa。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。
所有的结果均为○。
参考例1
不使用较薄的表面玻璃层而是使用以往的较厚的表面玻璃层，得到具备背面保护片(back sheet)的通常的太阳能电池模块。
作为表面玻璃层，使用密度为2500kg/m3、弹性模量为60000MPa、厚度为3.2mm的强化玻璃，作为背面保护层，使用仅包含密度为1400kg/m3、弹性模量为2400MPa、厚度为0.2mm的透明PET膜的背面保护层，制成依次层叠表面玻璃层、密封材料、电池、密封材料、背面保护片(PET膜)而成的太阳能电池模块，除此以外，以与实施例1相同的方式得到太阳能电池模块。
该太阳能电池模块的合计厚度为4.4mm、重量为16.0kg、合计弯曲刚性为163850MPa。重量超过了一名女性通常能够操作的重量(体重55kg×60％×40％＝13kg)。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。
所有的结果均为○。
参考例2
得到不使用较薄的表面玻璃层而是使用以往的较厚的表面玻璃层的通常的太阳能电池模块。
作为表面玻璃层，使用密度为2500kg/m3、弹性模量为60000MPa、厚度为3.2mm的强化玻璃，作为背面保护层，使用仅包含作为第一热塑性树脂的发泡倍率为3倍、密度为400kg/m3、弹性模量为400MPa、厚度为3mm的发泡聚丙烯(PP)的背面保护层，制成依次层叠表面玻璃层、密封材料、电池、密封材料、背面保护层(发泡PP)而成的太阳能电池模块，除此以外，以与实施例1相同的方式得到太阳能电池模块。
该太阳能电池模块的合计厚度为7.4mm、重量为17.9kg、合计弯曲刚性为164750MPa。重量超过了一名女性通常能够操作的重量(体重55kg×60％×40％＝13kg)。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。
所有的结果均为○。
比较例1
将0.85mm的表面玻璃层变更为厚度为0.2mm的PET膜制的树脂片。由此制成合计厚度为4.9mm、重量为7.1kg、合计弯曲刚性为1120MPa的、依次层叠表面树脂、密封材料、电池、密封材料、背面保护层(“发泡PP”、“FRP”、“PET”)而成的太阳能电池模块，除此以外，以与实施例1相同的方式得到太阳能电池模块。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。
所有的结果均为×。
比较例2
将第一热塑性树脂层的厚度由3mm变更为5mm。由此使合计厚度为6.9mm、重量为8.4kg、合计弯曲刚性为4387MPa，除此以外，以与比较例2相同的方式得到太阳能电池模块。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。负荷试验的结果虽为○，但冰雹试验的结果为×。
比较例3
除了将表面玻璃层厚度由3.2mm变更为1.6mm，由此使合计厚度为5.8mm、重量为11.4kg、合计弯曲刚性为21390MPa以外，以与参考例1相同的方式得到太阳能电池模块。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。由于太阳能电池模块的翘曲较大，因此无法实施任何试验，结果为×。
比较例4
除了将表面玻璃层厚度由1.6mm变更为0.85mm，由此使合计厚度为5.1mm、重量为8.6kg、合计弯曲刚性为4555MPa以外，以与参考例4相同的方式得到太阳能电池模块。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。由于太阳能电池模块的翘曲较大，因此无法实施任何试验，结果为×。
比较例5
作为表面玻璃层，使用密度为2500kg/m3、弹性模量为60000MPa、厚度为0.85mm的强化玻璃，作为背面保护层，使用仅包含密度为1600kg/m3、弹性模量为20000MPa、厚度为1.0mm的玻璃布增强聚丙烯树脂类FRP的背面保护层，制成依次层叠表面玻璃层、密封材料、电池、密封材料、背面保护层(FRP)而成的太阳能电池模块，除此以外，以与实施例1相同的方式得到太阳能电池模块。
该太阳能电池模块的合计厚度为3.1mm、重量为9.2kg、合计弯曲刚性为5322MPa。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。
所有的结果均为×。
比较例6
除了将表面玻璃层厚度由3.2mm变更为1.6mm，由此使合计厚度为2.8mm、重量为9.5kg、合计弯曲刚性为20490MPa以外，以与参考例2相同的方式得到太阳能电池模块。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。负荷试验的结果虽为○，但冰雹试验的结果为×。
比较例7
除了将表面玻璃层厚度由1.6mm变更为0.85mm，由此使合计厚度为2.05mm、重量为6.4kg、合计弯曲刚性为3081MPa以外，以与比较例7相同的方式得到太阳能电池模块。
然后，以与实施例1相同的方式进行太阳能电池模块的评价试验。
所有的结果均为×。
Figure BDA0002416439070000161
如以上的结果所示，可知下述太阳能电池模块为轻量，并具备能够抑制运输时、设置时及设置后的电池的破裂的足够的刚性，所述太阳能电池模块从受光面侧出发，依次具备厚度为0.8mm以上1.6mm以下的表面玻璃层、第一密封层、电池、第二密封层及背面保护层，所述太阳能电池模块的特征在于，
(1)所述背面保护层从靠近所述第二密封层的一侧出发，依次具有：弯曲模量为200MPa以上1000MPa以下且为发泡状的第一热塑性树脂层、弯曲模量为10000MPa以上25000MPa以下且含有玻璃纤维的第二热塑性树脂层，
(2)所述表面玻璃层、第一密封层、第二密封层及背面保护层的各层的以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性的和为4000MPa以上。
附图标记说明
1：太阳能电池模块；10：表面玻璃层；20：第一密封层；30：电池；40：第二密封层；50：背面保护层；52：第一热塑性树脂层；54：第二热塑性树脂层。

Claims (5)

1.一种太阳能电池模块，其从受光面侧出发，依次具备厚度为0.8mm以上1.6mm以下的表面玻璃层、第一密封层、电池、第二密封层及背面保护层，所述太阳能电池模块的特征在于，
(1)所述背面保护层从靠近所述第二密封层的一侧出发，依次具有：弯曲模量为200MPa以上1000MPa以下且为发泡状的第一热塑性树脂层、弯曲模量为10000MPa以上25000MPa以下且含有玻璃纤维的第二热塑性树脂层，
(2)所述表面玻璃层、所述第一密封层、所述第二密封层及所述背面保护层的各层的以{(弯曲模量(MPa)×厚度(mm)的3乘方)÷12}定义的弯曲刚性的和为4000MPa以上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其中，所述第一热塑性树脂层含有选自由聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯组成的组中的一种以上的树脂的发泡体。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中，所述第二热塑性树脂层含有在树脂中混合了玻璃纤维的玻璃纤维增强树脂，所述树脂为选自由聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚缩醛、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮及氟树脂组成的组中的一种以上。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中，所述第一热塑性树脂层的厚度为2mm以上6mm以下，密度为100kg/m3以上700kg/m3以下。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其中，所述第二热塑性树脂层的厚度为0.5mm以上2mm以下，所述玻璃纤维的含量为30重量％以上70重量％以下。
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