DE112015003828T5 - Lichtstreuungselement für Verbinder, damit versehene Verbinder für Solarzellen, und Solarzellenmodul - Google Patents

Lichtstreuungselement für Verbinder, damit versehene Verbinder für Solarzellen, und Solarzellenmodul Download PDF

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Takaaki Fujino
Daisuke Maeda
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Abstract

Diese Erfindung sieht ein Lichtstreuungselement für einen Verbinder vor, welches es ermöglicht, die Menge des auf die Oberfläche einer Solarzelle einfallenden Lichts im Vergleich zum Stand der Technik zu erhöhen und das eine hervorragende Effizienz bei der Stromerzeugung erzielt, sowie einen Verbinder für Solarzellen, der das Lichtstreuungselement umfasst. Das Lichtstreuungselement für einen Verbinder 3 ist auf der Oberfläche eines Verbinders 1 zum Verbinden benachbarter Solarzellen 6 gegenüber den Solarzellen 6 angeordnet, und das Lichtstreuungselement umfasst eine Lichtstreuungsschicht 3a, die ein Kunstharz und anorganische Partikel enthält.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtstreuungselement für einen Verbinder, der beispielsweise für kristalline Siliziumsolarzellen eingesetzt werden kann, einen Verbinder für Solarzellen, der das Lichtstreuungselement umfasst, und ein Solarzellenmodul.
  • Stand der Technik
  • Verbinder für Solarzellen sind Verdrahtungselemente zum elektrischen Verbinden von benachbarten Solarzellen, um Strom beispielsweise in kristallinen Siliziumsolarzellen zu sammeln. Das Verdrahtungselement besteht aus einem Substrat, dessen gesamte Oberfläche mit Lot beschichtet ist und gebildet wird, indem ein rechtwinkliges Metallsubstrat aus Kupfer oder dergleichen einer Unterbeschichtung unterzogen wird, und indem die gesamte Oberfläche des rechtwinkligen Metallsubstrats mit einem Überzug aus geschmolzenem Lot beschichtet wird.
  • Ein bekanntes Beispiel des Substrats, dessen gesamte Fläche mit Lot beschichtet ist, ist ein Element, das durch Überziehen der Fläche eines rechtwinkligen Kupfersubstrats mit einem Sn-Bi-Ag-basierten Lot erhalten wird. Es wurde eine Technik vorgeschlagen, dieses Element in einem Verbinder für Solarzellen anzuwenden (siehe zum Beispiel PTL 1). Da ein solcher Verbinder für Solarzellen allerdings aus einem rechtwinkligen Metallsubstrat besteht, wird Licht durch den Schatten des Verbinderabschnitts blockiert, was zu einer reduzierten Effizienz der Solarzellen bei der Stromerzeugung führt. Außerdem absorbiert das lotbeschichtete Metall selbst sichtbares Licht und führt zu einer Verringerung des reflektierten Lichts. Es besteht somit ein Nachteil darin, dass das einfallende Licht nicht effektiv genutzt werden kann. Im Hinblick darauf wurden verschiedene Techniken vorgeschlagen, um die Effizienz von Solarzellen bei der Stromerzeugung zu verbessern. So wurde beispielsweise ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Licht auf die Oberfläche von Solarzellen (Absorbern) einfallen kann, indem ein Verbinder für Solarzellen mit Nuten mit einem Flächenwinkel von 60° strukturiert wird, so dass das von dem Verbinder reflektierte Licht an der Glas-Luft-Schnittstelle eine Totalreflexion erfährt (siehe beispielsweise PTL 2). In diesem Fall wird ein rechtwinkliges Zinn-Kupfer-Substrat mit Nuten unter Verwendung einer Walztechnik mit diamantgedrehtem Dorn strukturiert.
  • Liste der Anführungen
  • Patentliteratur
    • PTL 1: JP 2002-217434 A
    • PTL 2: JP 2009-518823 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • Mit dem oben erwähnten Verfahren kann von dem Verbinder für Solarzellen reflektiertes Licht effektiv genutzt werden; da allerdings das strukturierte lotbeschichtete Metall selbst sichtbares Licht absorbiert, wird das reflektierte Licht um etwa 80% reduziert. Somit besteht Raum für Verbesserung hinsichtlich der Effizienz von Solarzellen bei der Stromerzeugung. Außerdem benötigt die oben genannte Technik einen separaten Schritt zur Strukturierung und kompliziert dadurch den Herstellungsprozess.
  • Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben genannten Schwierigkeiten entstanden. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Lichtstreuungselement für einen Verbinder bereitzustellen, welches es ermöglicht, die Menge des auf die Oberfläche einer Solarzelle einfallenden Lichts im Vergleich zum Stand der Technik zu erhöhen, und das eine hervorragende Effizienz bei der Stromerzeugung erzielt, sowie einen Verbinder für Solarzellen, der das Lichtstreuungselement umfasst. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Solarzellenmodul bereitzustellen, welches den Verbinder für Solarzellen umfasst.
  • Technische Lösung
  • Die vorlegenden Erfinder haben umfangreiche Studien durchgeführt, um die obigen Ziele zu erreichen und herausgefunden, dass diese Ziele erreicht werden können, wenn ein Verbinder für Solarzellen mit einer Lichtstreuungsschicht versehen wird, die ein Kunstharz und anorganische Partikel enthält. Die vorliegende Erfindung wurde auf Basis dieser Entdeckung erreicht.
  • Genauer gesagt, betrifft die vorliegende Erfindung folgendes Lichtstreuungselement für einen Verbinder, einen Verbinder für Solarzellen und ein Solarzellenmodul.
    • 1. Lichtstreuungselement für einen Verbinder zum Verbinden benachbarter Solarzellen, wobei das Element auf einer Oberfläche des Verbinders gegenüber den Solarzellen angeordnet ist, und wobei das Element eine Lichtstreuungsschicht umfasst, die ein Kunstharz und anorganische Partikel enthält.
    • 2. Lichtstreuungselement für einen Verbinder nach Punkt 1, wobei das mittlere Absorptionsvermögen von sichtbarem Licht im Wellenlängenbereich von 400 nm oder mehr, aber 800 nm oder weniger 10% oder weniger beträgt, und das Lichtstreuungsvermögen 90% oder mehr beträgt, wobei das Lichtstreuungsvermögen von einem Wert definiert wird, der durch Teilen eines Mittelwerts von einem L*-Wert, der in einem Reflexionswinkel von 45 Grad gemessen wird, wenn der Einfallswinkel 45 Grad beträgt, und einem L*-Wert, der bei einem Reflexionswinkel von 75 Grad gemessen wird, wenn der Einfallswinkel 45 Grad beträgt, durch einen L*-Wert erhalten wird, der bei einem Reflexionswinkel von 15 Grad gemessen wird, wenn der Einfallswinkel 45 Grad beträgt.
    • 3. Lichtstreuungselement für einen Verbinder nach Punkt 1 oder 2, wobei das Kunstharz mindestens ein Element umfasst, das aus der Gruppe gewählt wird, die aus Ionomeren, Ethylenvinylacetat-Copolymeren, Ethylenvinyl(meth)acrylat-Copolymeren, haftenden Polyolefinharzen, Acrylharzen, Urethanharzen, Siliconharzen und ungesättigten Polyesterharzen besteht.
    • 4. Lichtstreuungselement für einen Verbinder nach einem der Punkte 1 bis 3, wobei die Lichtstreuungsschicht des Weiteren ein Phosphor enthält.
    • 5. Verbinder für Solarzellen, wobei der Verbinder das Lichtstreuungselement für einen Verbinder nach einem der Punkte 1 bis 4 umfasst.
    • 6. Solarzellenmodul, das den Verbinder für Solarzellen nach Punkt 5 umfasst.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Da das Lichtstreuungselement für einen Verbinder gemäß der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Lichtreflexions- und Streuungsleistung aufweist, kann die Effizienz eines Solarzellenmoduls bei der Stromerzeugung erhöht werden, indem das Lichtstreuungselement auf der Oberfläche eines Verbinders für Solarzellen auf der Seite gegenüber der Solarzellenseite angeordnet wird. Genauer gesagt wird Licht, das auf das Solarzellenmodul einfällt, von dem Lichtstreuungselement für einen Verbinder gestreut und reflektiert, und das gestreute und reflektierte Licht wird von dem Glas der Solarzellenmodul-Vorderseite reflektiert und fällt auf die Solarzellen ein. Daher wird die Menge des auf die Solarzellen einfallenden Lichts erhöht, was zu einer verbesserten Effizienz bei der Stromerzeugung führt.
  • Da der Verbinder für Solarzellen gemäß der vorliegenden Erfindung das oben erwähnte Lichtstreuungselement für ein Verbinder umfasst, ermöglicht der Einsatz des Verbinders in einem Solarzellenmodul die Verbesserung der Effizienz der Solarzellen bei der Stromerzeugung.
  • Darüber hinaus umfasst das Solarzellenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung den oben genannten Verbinder für Solarzellen und weist somit eine hervorragende Stromerzeugungseffizienz auf.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Querschnittdarstellung eines Beispiels eines Ausführungsbeispiels eines Solarzellenmoduls, welches die Lichtstreuungselemente für Verbinder der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • 2 ist eine Draufsicht auf ein Solarzellenmodul ohne das Lichtstreuungselement für einen Verbinder sowie eine schematische Darstellung eines Zustands, in dem Solarzellen über Verbinder miteinander verbunden sind.
  • 3 ist eine Querschnittdarstellung desselben Solarzellenmoduls wie in 2 und eine Querschnittdarstellung des Solarzellenmoduls entlang der Linie a-a aus 2.
  • 4 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel eines Ausführungsbeispiels eines Solarzellenmoduls, welches die Lichtstreuungselemente für Verbinder der vorliegenden Erfindung umfasst, und eine schematische Darstellung eines Zustands, in dem die Verbinder mit den Lichtstreuungselementen versehen sind.
  • 5 ist eine Querschnittdarstellung desselben Solarzellenmoduls wie in 4 und eine Querschnittdarstellung des Solarzellenmoduls entlang der Linie b-b aus 4.
  • 6 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Solarzellenmoduls, welches die Lichtstreuungselemente für Verbinder der vorliegenden Erfindung umfasst, und eine schematische Darstellung eines Zustands, in dem die Verbinder mit den Lichtstreuungselementen versehen sind.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
  • 1 ist eine schematische Querschnittdarstellung eines Beispiels eines Ausführungsbeispiels eines Solarzellenmoduls A, welches Lichtstreuungselemente für Verbinder 3 umfasst. Das Solarzellenmodul A dieses Ausführungsbeispiels umfasst Solarzellen 6, Verbinder 1, Lichtstreuungselemente für Verbinder 3, gehärtetes Glas, ein Dichtungselement 8, und eine Rückseitenschutzschicht 9.
  • Jede Solarzelle 6 ist ein Element mit der Funktion, Strom durch die fotoelektrische Umwandlung von empfangenem Licht zu erzeugen. Das Solarzellenmodul A umfasst im Allgemein eine Vielzahl von Solarzellen 6.
  • 2 und 3 zeigen jeweils eine Draufsicht bzw. Querschnittdarstellung eines Solarzellenmoduls ohne das Lichtstreuungselement für einen Verbinder 3. In 2 wurden das gehärtete Glas 7 und das Dichtungselement 8 weggelassen. 3 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie a-a in 2. In 3 ist die Querschnittdarstellung einschließlich des gehärteten Glases 7 und des Dichtungselements 8 dargestellt.
  • Wie in 2 und 3 dargestellt, ist in der vertikalen und horizontalen Richtung in vorgegebenen Abständen eine Vielzahl von Solarzellen 6 platziert, d. h. in einem Gittermuster über im Wesentlichen der gesamten Fläche des Solarzellenmoduls A angeordnet.
  • Jeder Verbinder 1 ist ein Element zum elektrischen Verbinden von benachbarten Solarzellen und ist beispielsweise wie ein langes Band ausgebildet, wie in 2 und 3 dargestellt, und ist elektrisch leitfähig. Ein Ende des Verbinders 1 ist mit der Vorderseite einer der benachbarten Solarzellen 6 verbunden und das andere Ende des Verbinders 1 ist mit der Rückseite der anderen Solarzelle 6 verbunden, so dass die Solarzellen 6 elektrisch miteinander verbunden werden. Bei den gegenwärtig weitverbreiteten einseitigen Siliziumsolarzellen von P-Typ ist die lichtaufnehmende Seite eine negative Elektrode und die nicht-lichtaufnehmende Seite eine positive Elektrode. Wie in 2 und 3 dargestellt, sind die Verbinder 1 im Allgemeinen über die lichtaufnehmenden Flächen und die nicht-lichtaufnehmenden Flächen der Solarzellen 6 in Reihe geschaltet.
  • 4 und 5 zeigen jeweils eine Draufsicht bzw. Querschnittdarstellung eines Solarzellenmoduls, das Lichtstreuungselemente für einen Verbinder 3 umfasst. In 4 wurden das gehärtete Glas 7 und das Dichtungselement 8 weggelassen. 5 ist eine Querschnittdarstellung entlang der Linie b-b in 4. In 5 ist die Querschnittdarstellung einschließlich des gehärteten Glases 7 und des Dichtungselements 8 dargestellt.
  • Die Lichtstreuungselemente für Verbinder 3 (die nachfolgend als „Lichtstreuungselemente 3” abgekürzt werden können) sind auf den Oberflächen der Verbinder 1 auf der Seite gegenüber der Seite der Solarzellen 6 angeordnet. Genauer gesagt sind die Lichtstreuungselemente 3 auf der das Sonnen aufnehmenden Seite der Verbinder 1 angeordnet. Jedes Lichtstreuungselement 3 ist ein Element mit der Funktion, einfallendes Licht zu streuen, sowie der Funktion, einfallendes Licht zu reflektieren. Die genaue Konfiguration der Lichtstreuungselemente 3 wird unten beschrieben.
  • Wie in 4 und 5 dargestellt, kann pro Verbinder ein Lichtstreuungselement 3 angeordnet sein. Dadurch kann im allgemeinen Herstellungsverfahren bei der automatischen Verbinderverdrahtung eine gute Produktivität erzielt werden.
  • Wie in 6 dargestellt, kann ein Lichtstreuungselement 3, das die Form einer langen Bahn aufweist, pro Zellenstrang, nicht pro Verbinder, angeordnet werden. In diesem Fall muss allerdings aufgrund der langen Bahn zu einem Zeitpunkt eine Ausrichtung der Verbinder erfolgen. Im Hinblick auf den Herstellungsprozess werden die Lichtstreuungselemente 3 daher vorzugsweise in einer vorgegebenen Länge für die Solarzellen 6 angeordnet, wie oben beschrieben.
  • Das Dichtungselement 8 ist dazu vorgesehen, eine Vielzahl von Solarzellen 6 und eine Vielzahl von Verbindern 1 durch Abdichten zu integrieren. Dadurch werden die Solarzellen 6 in dem Solarzellenmodul A fixiert. Das gehärtete Glas 7 wird an der Vorderseite des Dichtungselements 8, d. h. auf der das Sonnenlicht aufnehmenden Fläche, befestigt. Die Rückseitenschutzschicht 9 wird auf der Rückseite des Dichtungselements 8 befestigt.
  • Wenn in dem Solarzellenmodul A des Ausführungsbeispiels aus 1 Sonnenlicht auf der Seite des gehärteten Glases 7 einfällt, nehmen die Solarzellen 6 das Licht auf und erzeugen durch fotoelektrische Umwandlung Strom.
  • Genauer gesagt wird in dem Solarzellenmodul A dieses Ausführungsbeispiels „einfallendes Licht 4”, bei dem es sich um Licht handelt, das auf die Verbinderabschnitte 1 einfällt, von den Lichtstreuungselementen 3 gestreut und reflektiert. Das gestreute und reflektierte Licht 5 wird von dem gehärteten Glas 7 reflektiert und dann von den Solarzellen 6 aufgenommen. Solche Streuungs- und Reflexionseffekte des einfallenden Lichts durch die Lichtstreuungselemente 3 erhöhen die Menge des auf die Solarzellen 6 einfallenden Lichtes insgesamt, was zu einer verbesserten Stromerzeugungseffizienz des Solarzellenmoduls 8 führt.
  • Die Lichtstreuungselemente 3 werden unten ausführlich beschrieben.
  • Die Lichtstreuungselemente 3 sind jeweils so ausgebildet, dass das Lichtstreuungselement 3 eine Lichtstreuungsschicht 3a umfasst, die mindestens ein Kunstharz und anorganische Partikel enthält (siehe 1). Genauer gesagt ist das Lichtstreuungselement 3 so ausgebildet, dass das Lichtstreuungselement 3 eine Lichtstreuungsschicht 3a umfasst, die ein Kunstharz als eine Matrixkomponente und anorganische Partikel in der Matrixkomponente enthält. Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 dargestellt, kann das Streuungselement 3 zusätzlich zu der Lichtstreuungsschicht 3a eine Haftschicht 3b umfassen, um den Verbinder 1 anzukleben.
  • Die Lichtstreuungsschicht 3a kann aus einem Kunstharzfilm, einer Kunstharzschicht oder einer Kunstharzplatte bestehen (diese können zusammenfassend als „Kunstharzformteil” bezeichnet werden), welche anorganische Partikel enthalten.
  • Wenn die Lichtstreuungsschicht 3a ein Kunstharzformteil mit anorganischen Partikeln ist, unterliegt der Typ des Kunstharzes keiner besonderen Beschränkung, sondern es können bekannte Kunstharze verwendet werden. Zu speziellen Beispielen für Harze zählen Polyolefinharze, wie beispielsweise Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polypropylenharze und andere Polybutene; Acrylharze; Methacrylatharze, Polyvinylchloridharze, Polystyrolharze, Polyvinylidenchloridharze, Verseifungsprodukte eines Ethylenvinylacetat-Copolymers, Polyvinylalkoholharze, Polycarbonatharze, Fluorharze (z. B. Polyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid und Ethylen-Tetrafluorethylen), Polyvinylacetatharze, Acetalharze, Polyesterharze (z. B. Polyethylenterephtalat, Polybutylenterephthalat und Polyethylennaphtalat), Polyamidharze, Polyphenylenetherharze und dergleichen. Bevorzugt daraus werden Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte, Polypropylenharze und Acrylharze, da sie eine hervorragende Formbarkeit aufweisen und die erwünschte Streuungs- und Reflexionsleistung leicht erzielt werden kann. Die Lichtstreuungsschicht 3a kann einen oder mehrere Harztypen enthalten. Wenn zwei oder mehr Harztypen in der Lichtstreuungsschicht 3a enthalten sind, können sie in Form einer Polymermischung, einer Polymerlegierung oder eines Polymerverbundstoffes vorliegen. Bei den Harzen kann es sich um Copolymere oder Pfropfpolymere handeln.
  • Der Kunstharzfilm oder die Kunstharzschicht können beispielsweise uniaxial oder biaxial gedehnt werden. Wenn der Kunstharzfilm oder die Kunstharzschicht so gebildet wird, wird hinsichtlich des Harztyps vorzugsweise Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen niedriger Dichte, lineares Polyethylen niedriger Dichte oder Polypropylen als Hauptkomponente verwendet, da dem Solarzellenmodul A dadurch eine hervorragende Witterungsbeständigkeit und eine ausgezeichnete Feuchtwärmebeständigkeit verliehen werden können. Als Verfahren zur Herstellung des Kunstharzformteils können T-Düsen-Formen oder Blasformen eingesetzt werden. Das Kunstharzformteil kann auch mit einem Mehrschichtenextruder geformt werden. Das Molekulargewicht etc. der Kunstharzschicht unterliegt keiner speziellen Beschränkung, solange das Formen möglich ist.
  • Die anorganischen Partikel sind wichtige Stoffe, um der Lichtstreuungsschicht 3a eine Lichtstreuungsfunktion und eine Lichtreflexionsfunktion zu verleihen. Der Typ der anorganischen Partikel unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Zu Beispielen zählen Titanoxid, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Bariumsulfat, Germanium, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkcarbonat, Zirconiumoxid, Calciumcarbonat, Calciumfluorid, Lithiumfluorid, Antimon, Magnesiumoxid, Vanadiumoxid, Tantaloxid, Ceroxid und dergleichen. Außerdem können Glimmer, titanierter Glimmer, Talkum, Ton, Kaolin etc. verwendet werden. Diese Stoffe können einzeln oder in einer Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden. Die anorganischen Partikel können auch in Form eines Verbundoxids vorliegen, das aus Oxiden aus einer Vielzahl von Elementen besteht. Außerdem kann die Oberfläche der anorganischen Partikel ferner mit anorganischem Feinstaub oder organischem Feinstaub beschichtet sein.
  • Für die anorganischen Partikel wird besonders bevorzugt Titanoxid hinsichtlich des hohen Brechungsindex, der niedrigen Leitfähigkeit, der Feuchtwärmebeständigkeit, der Alterungsbeständigkeit, der Kosten etc. verwendet. Bezüglich des Typs des Titanoxids besteht keine besondere Beschränkung, und es kann Titanoxid vom Rutil-Typ, Titanoxid vom Anatas-Typ etc. verwendet werden. Titanoxid vom Rutil-Typ ist zu bevorzugen, da es hervorragende Lichtstreuungseigenschaften bietet und über eine lange Zeitspanne stabil bleibt.
  • Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der anorganischen Partikel unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann beispielsweise 200 nm oder mehr, aber 300 nm oder weniger betragen. Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser 200 nm oder mehr beträgt, kann das Reflexionsvermögen im Wellenlängenbereich des nahen Infrarotlichts von 800 bis 1200 nm, das zur Stromerzeugung des Solarzellenmoduls A beiträgt, erhöht werden, was zu einer verbesserten Stromerzeugungseffizienz führt. Außerdem kann, wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser 200 nm oder mehr beträgt, die katalytische Aktivierung durch die anorganischen Partikel unterdrückt werden, wodurch eine Degradation des Harzes mit geringerer Wahrscheinlichkeit auftritt. Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser dagegen 300 nm oder weniger beträgt, kann das Reflexionsvermögen im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts von 400 bis 800 nm, das stark zur Stromerzeugung des Solarzellenmoduls A beiträgt, erhöht werden, was zu einer verbesserten Stromerzeugungseffizienz führt. Plancks Gesetz zufolge hat Licht im sichtbaren Bereich von 400 bis 800 nm bekanntermaßen eine höhere Energiedichte als Licht im langwelligen Bereich von 800 bis 1200 nm und ist daher besonders vorteilhaft bei der Stromerzeugung mit Solarzellen, die aus kristallinem Silizium oder dergleichen bestehen. Somit wird ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser von 300 nm oder weniger besonders bevorzugt, da die Stromerzeugungseffizienz des Solarzellenmoduls A weiter erhöht werden kann. Um die Stromerzeugungseffizienz des Solarzellenmoduls A sogar noch weiter zu erhöhen, beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser der anorganischen Partikel vorzugsweise 210 nm oder mehr, aber 290 nm oder weniger. Der Ausdruck „durchschnittlicher Partikeldurchmesser” bezieht sich hier auf den primären Partikeldurchmesser der anorganischen Partikel, d. h. den durchschnittlichen Wert, der durch Messen der Partikeldurchmesser von insgesamt 10 Proben zufällig ausgewählter, primärer Partikel durch Beobachtung im Elektronenmikroskop erhalten wird.
  • Da die Lichtstreuungsfunktion der Lichtstreuungsschicht 3a bekanntermaßen stark vom Unterschied im Brechungsindex zwischen dem Kunstharz und den anorganischen Partikeln sowie dem Partikeldurchmesser der anorganischen Partikel abhängt, kann eine Kombination aus Kunstharz und anorganischen Partikeln entsprechend der erwünschten Lichtstreuungsfunktion gewählt werden.
  • Die anorganischen Partikel sind in dem Kunstharz vorhanden, das als eine Matrix dient. Das Verfahren, mithilfe dessen für die Anwesenheit der anorganischen Partikel in dem Kunstharz gesorgt wird, unterliegt keiner speziellen Beschränkung. So kann beispielsweise ein Kunstharzformteil mit anorganischen Partikeln durch Mischen des Kunstharzes und der anorganischen Partikel als Anfangsmaterialien vorab und durch anschließendes Formen des Kunstharzformteils hergestellt werden.
  • Um die Dispersion der anorganischen Partikel im Kunstharz zu erleichtern, können die anorganischen Partikel außerdem beispielsweise mit einer Fettsäure wie Stearinsäure oder einem Polyol, bei dem es sich um einen mehrwertigen Alkohol handelt, beschichtet sein. Da das Dispersionsvermögen der anorganischen Partikel in dem Kunstharz in diesem Fall verbessert ist, kann auch das Reflexionsvermögen in der Lichtstreuungsschicht 3a verbessert werden, was zu einer Verbesserung bei der Stromerzeugungseffizienz des Solarzellenmoduls A beiträgt. Das Beschichtungsverfahren unterliegt keiner speziellen Beschränkung und es kann ein bekanntes Verfahren eingesetzt werden.
  • Der Gehalt der anorganischen Partikel beträgt vorzugsweise 5,0 Ma% oder mehr, aber 60,0 Ma% oder weniger relativ zur Gesamtmasse der Lichtstreuungsschicht 3a. Wenn der Gehalt der anorganischen Partikel 5,0 Ma% oder mehr beträgt, kann der Effekt der hinzugefügten anorganischen Partikel in ausreichendem Umfang erzielt werden. Wenn der Gehalt der anorganischen Partikel 60,0 Ma% oder weniger beträgt, kann verhindert werden, dass die Zugfestigkeit und die Reißfestigkeit der Lichtstreuungsschicht 3a selbst herabgesetzt werden. Der Gehalt der anorganischen Partikel beträgt noch besser 10,0 Ma% oder mehr, aber 50,0 Ma% oder weniger relativ zur Gesamtmasse der Lichtstreuungsschicht 3a.
  • Die Lichtstreuungsschicht 3a, welche das Kunstharz und die anorganischen Partikel enthält, kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen, die durch Übereinanderschichten einer Vielzahl von Schichten gebildet wird. Wenn die Lichtstreuungsschicht 3a eine mehrschichtige Struktur aufweist, können alle Schichten aus demselben Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Insbesondere können, wenn die Lichtstreuungsschicht 3a eine mehrschichtige Struktur aufweist, der Typ, der Partikeldurchmesser, der Gehalt etc. der den einzelnen Schichten hinzugefügten anorganischen Partikel zwischen den Schichten variieren.
  • Die Dicke der Lichtstreuungsschicht 3a unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann beispielsweise 20 bis 200 μm betragen. Eine Dicke der Lichtstreuungsschicht 3a von 20 μm oder mehr reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass das einfallende Licht 4 den Verbinder 1 erreicht und davon absorbiert wird, so dass eine effektivere Nutzung des einfallenden Lichts 4 möglich ist. Eine Dicke der Lichtstreuungsschicht 3a von 200 μm oder weniger erleichtert die Verhinderung von Schäden der Solarzellen 6 während des Schrittes der Vakuumlaminierung bei der Herstellung des Solarzellenmoduls A. Die Dicke der Lichtstreuungsschicht 3a beträgt vorzugsweise 30 bis 180 μm, und noch besser 50 bis 150 μm. Dabei bezieht sich die Dicke der Lichtstreuungsschicht 3a auf die Gesamtdicke der Lichtstreuungsschicht 3a. Wenn die Lichtstreuungsschicht 3a eine mehrschichtige Struktur aufweist, bezieht sich die Dicke der Lichtstreuungsschicht 3a auf die Summe der Dicken der einzelnen Schichten.
  • Die Lichtstreuungsschicht 3a enthält das Kunstharz und die anorganischen Partikel und kann Additive wie beispielsweise Antioxidationsmittel und Ultraviolettabsorber aufweisen, solange die Lichtstreuungsfunktion der Lichtstreuungsschicht 3a nicht beeinträchtigt wird.
  • Insbesondere kann die Lichtstreuungsschicht 3a außerdem ein Phosphor enthalten. Zu Beispielen für den Phosphor zählen Wellenlängenkonvertierungspartikel, bei welchen es sich um Phosphorpartikel handelt, die ultraviolettes Licht im Wellenlängenbereich von 300 bis 400 nm absorbieren können und es in das sichtbare Lichtspektrum mit einer spezifischen Anregungsspitze im Wellenlängenbereich von 400 bis 800 nm konvertieren. Wenn die Lichtstreuungsschicht 3a den Phosphor enthält, wird ultraviolettes Licht, das an sich nicht für die Stromerzeugung verwendet wird, zu sichtbarem Licht konvertiert, wodurch die Stromerzeugungseffizienz der Zellen weiter verbessert wird.
  • Wenn die Lichtstreuungsschicht 3a den Phosphor enthält, sieht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Lichtstreuungselements 3 folgendermaßen aus: die Lichtstreuungsschicht 3a wird so ausgebildet, dass sie eine mehrschichtige Struktur mit zwei oder mehr Schichten aufweist, wie oben beschrieben, wobei eine Schicht, die hauptsächlich Phosphorpartikel enthält, auf der Seite gegenüber der Solarzelle als äußerste Schicht ausgebildet ist. Mit den Lichtstreuungselementen 3 dieses Ausführungsbeispiels können sichtbares Licht, das durch Wellenlängenkonvertierung des einfallenden ultravioletten Lichts erhalten wird, und einfallendes sichtbares Licht effektiv gestreut und reflektiert werden, so dass sie auf die Solarzellen 6 einfallen können.
  • Zu Beispielen für verwendbare Phosphorpartikel zählen anorganischer Phosphor, bei dem ein Seltenerdmetall, wie beispielsweise Yttrium, Europium oder Terbium einem Oxid, wie beispielsweise Aluminiumoxid hinzugefügt wird; organischer Phosphor, wie beispielsweise Cyaninfarbstoff; Seltenerdmetallkomplexe, in welchen eine organische Verbindung, wie beispielsweise eine Alkylgruppe zu einem Seltenerdmetall koordiniert ist; und dergleichen. Hinsichtlich der Wellenlängenkonvertierungseffizienz und der Langzeitstabilität sind dabei die Seltenerdmetallkomplexe zu bevorzugen. Der Gehalt der Phosphorpartikel beträgt vorzugsweise 0,1 Ma% oder mehr, aber 10,0 Ma% oder weniger relativ zur Gesamtmasse der Lichtstreuungsschicht 3a. Wenn der Gehalt der Phosphorpartikel 0,1 Ma% oder mehr beträgt, kann der Effekt der hinzugefügten Phosphorpartikel in ausreichendem Umfang erzielt werden. Wenn der Gehalt der Phosphorpartikel 10,0 Ma% oder weniger beträgt, kann verhindert werden, dass die Zugfestigkeit und die Reißfestigkeit der Lichtstreuungsschicht 3a selbst herabgesetzt werden.
  • Das Lichtstreuungselement 3 kann zusätzlich zu der Lichtstreuungsschicht 3a eine Haftschicht 3b umfassen. Wie in 1 dargestellt, wird die Haftschicht 3b auf die Rückseite der Lichtstreuungsschicht 3a geschichtet, d. h. auf die Oberfläche der Lichtstreuungsschicht 3a auf der Seite der Solarzelle 6. Wenn das Lichtstreuungselement 3 die Haftschicht 3b umfasst, kann das Lichtstreuungselement 3 mühelos an den Verbinder 1 geklebt werden, was zu einer guten Anhaftung zwischen dem Lichtstreuungselement 3 und dem Verbinder 1 führt.
  • In diesem Fall kann die Haftschicht 3b unter Verwendung eines Harzes gebildet werden, das eine gute Haftfähigkeit an den Verbinder 1 und die Lichtstreuungsschicht 3a aufweist. Zu Beispielen für Kunstharze, die zum Bilden der Haftschicht 3b verwendet werden können, zählen haftende Polyolefine, wie beispielsweise Polyethylen und Polypropylen mit Hafteigenschaften; Ethylcellulose, Nitrocellulose, Polyvinylbutyral, Phenolharze, Melaninharze, Harnstoffharze, Xylolharze, Alkydharze, ungesättigte Polyesterharze, (Meth-)acrylharze, Polyimidharze, Furanharze, Urethanharze, Epoxidharze, Isocyanatverbindungen, Cyanatverbindungen und ähnliche hitzehärtbare Kunststoffe, Polystyrole, ABS-Kunstharze, Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyacetale, Polycarbonate, Polyethylenterephtalat, Polybutylenterephthalat, Polyphenylenoxid, Polysulfone, Polyimide, Polyethersulfone, Polyarylate, Polyetheretherketone, Polytetrafluorethylen, Silikonharze, Ionomerharze, Ethylenvinylacetat-Copolymere und dergleichen. Diese Harze können einzeln oder in einer Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden. Von den oben beschriebenen Kunstharzen sind Ionomerharze, Ethylenvinylacetat-Copolymere, Ethylen(meth)acrylsäure-Copolymere, haftende Polyolefinharze, Acrylharze, Urethanharze, Silikonharze und ungesättigte Polyesterharze hinsichtlich guter Haftfähigkeit an dem Verbinder 1 zu bevorzugen. Die haftenden Polyolefinharze beziehen sich auf modifizierte Harze, bei denen eine reaktive Funktionsgruppe auf ein Polyolefinharz gepfropft wird. Zu Beispielen für reaktive Funktionsgruppen zählen ungesättigte Carbonsäuren. Zu Beispielen für haftende Polyolefinharze zählen pfropfmodifizierte Polyethylenharze, pfropfmodifizierte Ethylenethylacrylat-Copolymerharze; pfropfmodifizierte Ethylenvinylacetat-Copolymerharze; pfropfmodifizierte Polypropylenharze; Harze, die durch Pfropfmodifizieren eines α-Olefins, wie beispielsweise Polybuten-1 oder Poly-4-methylpenten-1, oder eines Ethylen-α-Olefin-Copolymerharzes mit beispielsweise einer ungesättigten Carbonsäure erhalten werden; und dergleichen. Zu speziellen Beispielen von im Handel erhältlichen Produkten aus haftenden Polyolefinharzen zählen Admer (eingetragenes Warenzeichen), bei dem es sich um ein haftendes Polyolefin handelt, das von Mitsui Chemicals, Inc hergestellt wird, genauer gesagt Admer LF128 (eingetragenes Warenzeichen) und dergleichen. Die oben beschriebenen Ionomerharze sind eine allgemeine Bezeichnung für ein Polymermetallsalz, das als Polymerseitenketten Säuregruppen wie beispielsweise Carbonsäure- und Schwefelsäuregruppen enthält, von welchen einige oder alle zu Metallsalz umgewandelt wurden. In der vorliegenden Beschreibung unterliegt der Typ des Ionomerharzes keiner speziellen Beschränkung, solange das Ionomerharz unter diese Definition fällt.
  • Die Haftschicht 3b kann durch Aufbringen eines Haftmittels oder eines druckempfindlichen Haftmittels auf die Lichtstreuungsschicht 3a gebildet werden. Die Haftschicht 3b kann auch durch Aufbringen eines druckempfindlichen Haftmittels gebildet werden, das vorab zur Form eines Films oder eines Bandes verarbeitet wird. Die Haftschicht und die druckempfindliche Haftschicht werden vorzugsweise aus den oben beschriebenen Kunstharzen gebildet. Die Haftschicht und die druckempfindliche Haftschicht bestehen hinsichtlich der Witterungsbeständigkeit jeweils vorzugsweise aus einem Acrylharz, einem Urethanharz, einem Silikonharz oder einem ungesättigten Polyesterharz.
  • Wenn das Lichtstreuungselement 3 die Lichtstreuungsschicht 3a und die Haftschicht 3b umfasst, weist das Lichtstreuungselement 3 sowohl die Lichtstreuungsfunktion als auch die Funktion zum Anhaften an dem Verbinder auf. Ein solches Lichtstreuungselement 3 kann beispielsweise durch zweischichtige Koextrusion hergestellt werden, d. h. durch Koextrudieren der Lichtstreuungsschicht 3a und der Haftschicht 3b. Für die zweischichtige Koextrusion kann ein bekanntes Verfahren eingesetzt werden. Die zweischichtige Koextrusion kann im Allgemeinen durch ein Verfahren ähnlich dem Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Schicht durchgeführt werden.
  • Das Lichtstreuungselement 3 umfasst nicht zwingend die Haftschicht 3b und kann aus der Lichtstreuungsschicht 3a bestehen. In diesem Fall wird dem Kunstharz, welches die Lichtstreuungsschicht 3a bildet, vorzugsweise zusätzlich ein Kunstharz mit Hafteigenschaften hinzugefügt, um der Lichtstreuungsschicht 3a Haftfähigkeit an den Verbinder 1 zu verleihen. Zu Beispielen für Kunstharz mit Hafteigenschaften zählen Materialien, bei welchen es sich um dieselben wie die Kunstharze handelt, die für die oben erwähnte Haftschicht 3b verwendet werden können. Spezielle Beispiele von Kunstharzen mit Hafteigenschaften beinhalten modifizierte Polyolefinharze und Ionomerharze mit Hafteigenschaften, wie beispielsweise Admer (eingetragenes Warenzeichen), bei dem es sich um ein haftfähiges Polyolefin handelt, das von Mitsui Chemicals, Inc. hergestellt wird.
  • Das Lichtstreuungselement 3 ist auf der Oberfläche des Verbinders 1 auf der Seite gegenüber der Solarzelle 6 angeordnet. Das Lichtstreuungselement 3 kann auf der gesamten Fläche oder einem Teil der Fläche des Verbinders 1 angeordnet sein. Um die Stromerzeugungseffizienz des Solarzellenmoduls A noch weiter zu verbessern, ist das Lichtstreuungselement 3 vorzugsweise auf der gesamten Oberfläche des Verbinders 1 ausgebildet.
  • Wie bei dem Ausführungsbeispiel in 1 wird in dem Solarzellenmodul A, welches die Verbinder 1 mit den Lichtstreuungselementen 3 umfasst, einfallendes Licht, das von dem gehärteten Glas 7 einfällt, von den Lichtstreuungselementen 3 gestreut und reflektiert. Das gestreute und reflektierte Licht 5 wird wiederum von dem gehärteten Glas 7 reflektiert und fällt auf die Solarzellen 6 ein. Dadurch wird die Menge des auf die Solarzellen 6 einfallenden Lichts erhöht. Da das Solarzellenmodul A, wie oben beschrieben, die Verbinder 1 mit den Lichtstreuungselementen 3 umfasst, die eine hervorragende Lichtreflexions- und Streuungsleistung zeigen, kann das einfallende Sonnenlicht noch effektiver genutzt werden und dadurch die Stromerzeugungseffizienz des Solarzellenmoduls A erhöht werden.
  • In dem Lichtstreuungselement 3 beträgt das durchschnittliche Absorptionsvermögen von sichtbarem Licht im Wellenlängenbereich von 400 nm oder mehr, aber 800 nm oder weniger, vorzugsweise 10% oder weniger, und das Lichtstreuungsvermögen beträgt vorzugsweise 90% oder mehr. Wenn das durchschnittliche Absorptionsvermögen für sichtbares Licht in dem Wellenlängenbereich von 400 nm oder mehr, aber 800 nm oder weniger, 10% oder weniger beträgt, wird die Reflexionsleistung für sichtbares Licht des Lichtstreuungselements 3 weiter erhöht, wodurch dem Solarzellenmodul A eine hohe Stromerzeugungseffizienz verliehen werden kann. Wenn das Lichtstreuungsvermögen 90% oder mehr beträgt, weist das Lichtstreuungselement 3 eine hervorragende Lichtstreuungsleistung auf, so dass dem Solarzellenmodul A eine hohe Stromerzeugungseffizienz verliehen werden kann. Das Lichtstreuungsvermögen ist in der vorliegenden Verwendung durch einen Wert definiert, der durch Teilen des Mittelwerts von dem L*-Wert, der in einem Reflexionswinkel von 45 Grad gemessen wird, wenn der Einfallswinkel 45 Grad beträgt, und dem L*-Wert, der bei einem Reflexionswinkel von 75 Grad gemessen wird, wenn der Einfallswinkel 45 Grad beträgt, durch den L*-Wert erhalten wird, der bei einem Reflexionswinkel von 15 Grad gemessen wird, wenn der Einfallswinkel 45 Grad beträgt. Das durchschnittliche Absorptionsvermögen für sichtbares Licht in dem Lichtstreuungselement 3 kann mit einem handelsüblichen Spektroskop gemessen werden, wie beispielsweise einem V-570, hergestellt von JASCO Corporation, und das Lichtstreuungsvermögen kann mit einem handelsüblichen Mehrwinkel-Spektralphotometer gemessen werden, wie beispielsweise einem MA68IINS Mehrwinkel-Spektralphotometer, hergestellt von X-Rite Inc. Es kann festgehalten werden, dass das Lichtstreuungsvermögen ein Index für den Grad der Lichtausbreitung ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel aus 1 besteht die Lichtstreuungsschicht 3a aus einem Kunstharzformteil wie beispielsweise einer Kunstharzschicht, wie oben beschrieben, ist jedoch nicht darauf beschränkt. So kann die Lichtstreuungsschicht 3a beispielsweise in Form einer Beschichtung vorliegen, die unter Verwendung einer Farbzusammensetzung hergestellt wird.
  • Die Farbzusammensetzung umfasst eine Flüssigkeit, welche ein Kunstharz und die oben beschriebenen anorganischen Partikel enthält.
  • Als das Kunstharz in der Farbzusammensetzung kann ein bekanntes Kunstharz verwendet werden. Zu Beispielen zählen Ethylcellulose, Nitrocellulose, Polyvinylbutyral, Phenolharze, Melaninharze, Harnstoffharze, Xylolharze, Alkydharze, ungesättigte Polyesterharze, (Meth)acrylharze, Polyimidharz, Furanharze, Urethanharze, Epoxidharze, Isocyanatverbindungen, Cyanatverbindungen und ähnliche hitzehärtbare Kunststoffe, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrole, ABS-Kunstharze, Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyacetale, Polycarbonate, Polyethylenterephtalat, Polybutylenterephthalat, Polyphenylenoxid, Polysulfone, Polyimide, Polyethersulfone, Polyarylate, Polyetheretherketone, Polytetrafluorethylen, Silikonharze und dergleichen. Diese Harze können einzeln oder in einer Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden.
  • Wenn die Hauptkomponente des Harzes ein aushärtbares Kunstharz ist, wie beispielsweise ein Gemisch aus einem Acrylsäureestermonomer und einem Epoxidharz, kann die Farbzusammensetzung des Weiteren einen Härter enthalten, der durch eine Aminverbindung typifiziert wird.
  • Das Harz in der Farbzusammensetzung kann aufgelöst oder in einem Lösungsmittel dispergiert werden. Zu Beispielen für Lösungsmittel zählen Diethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonobutyletheracetat, Dipropylenglykolmonomethylether und dergleichen. Außerdem können bekannte organische Lösungsmittel verwendet werden.
  • Die Farbzusammensetzung kann Additive enthalten. Zu Beispielen für Additive zählen Verlaufmittel, Antioxidationsmittel, Korrosionsinhibitoren, Schaumverhütungsmittel, Verdickungsmittel, Klebrigmacher, Haftvermittler, statische Elektrizität verleihende Mittel, Polymerisationsinhibitoren, Thixotropiermittel, Absetzverhinderungsmittel und dergleichen. Spezifische Beispiele beinhalten Polyethylenglycolester-Verbindungen, Polyoxyethylenglycolester-Verbindungen, Polyoxyethylensorbitanester-Verbindungen, Sorbitanalkylester-Verbindungen, aliphatische Polycarbonsäure-Verbindungen, Phosphorsäureester-Verbindungen, Amidoaminsalze aus Polyestersäuren, Polyethylenoxid-Verbindungen, Fettsäureamidwachs und dergleichen.
  • Der Gehalt der anorganischen Partikel beträgt vorzugsweise 5,0 Ma% oder mehr, aber 60,0 Ma% oder weniger relativ zur Gesamtmasse der Farbzusammensetzung. Wenn der Gehalt der anorganischen Partikel 5,0 Ma% oder mehr beträgt, kann der Effekt der hinzugefügten anorganischen Partikel in ausreichendem Umfang erzielt werden. Wenn der Gehalt der anorganischen Partikel 60,0 Ma% oder weniger beträgt, kann verhindert werden, dass die Zugfestigkeit und die Reißfestigkeit der Lichtstreuungsschicht 3a selbst herabgesetzt werden. Der Gehalt der anorganischen Partikel beträgt noch besser 10,0 Ma% oder mehr, aber 50,0 Ma% oder weniger relativ zur Gesamtmasse der Lichtstreuungsschicht 3a.
  • Der Gesamtgehalt von Harz, Lösungsmittel und Additiven in der Farbzusammensetzung kann 15 Ma% oder mehr, aber 60 Ma% oder weniger relativ zur Gesamtmenge der Farbzusammensetzung betragen. Da die Farbe in diesem Fall hervorragende Beschichtungseigenschaften aufweist, kann mühelos eine ausgezeichnete Lichtstreuungsschicht 3a gebildet werden, und eine Zunahme der Farbviskosität und Verschlechterung der Trocknungseigenschaften der Lichtstreuungsschicht 3a aufgrund der Anwesenheit von übermäßig viel Harz kann problemlos verhindert werden.
  • Das Verhältnis des Harzes zur Gesamtmenge aus Harz, Lösungsmittel und Additiv unterliegt keiner speziellen Beschränkung und beträgt vorzugsweise 50 Ma% oder weniger. Das Verhältnis des Additivs zur Gesamtmenge aus Harz, Lösungsmittel und Additiv unterliegt ebenfalls keiner besonderen Beschränkung und beträgt vorzugsweise 10 Ma% oder weniger.
  • Die Lichtstreuungsschicht 3a kann durch Aufbringen der Farbzusammensetzung direkt auf den Verbinder 1 und durch Trocknen des resultierenden Films gebildet werden. Wenn die Lichtstreuungsschicht 3a unter Verwendung der Farbzusammensetzung gebildet wird, hat die Lichtstreuungsschicht 3a selbst eine Haftfunktion und haftet dadurch an dem Verbinder 1 an, ohne dass die Haftschicht 3b bereitgestellt werden muss, wie in dem Ausführungsbeispiel aus 1 dargestellt. Auf solche Weise werden die Lichtstreuungselemente 3 in den Verbindern 1 angeordnet. Die Dicke der Lichtstreuungsschicht 3a ist dieselbe wie in dem Ausführungsbeispiel aus 1 Die Lichtstreuungselemente 3, die unter Verwendung der Farbzusammensetzung gebildet werden, weisen dieselbe Leistung wie die Lichtstreuungselemente 3 auf, die aus dem oben beschriebenen Kunstharzformteil bestehen, und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Lichtstreuungselemente 3, die unter Verwendung der Farbzusammensetzung gebildet werden, sind dieselben wie diejenigen der Lichtstreuungselemente 3, die unter Verwendung des oben beschriebenen Kunstharzformteils hergestellt werden.
  • Da die auf oben beschriebene Weise ausgebildeten Lichtstreuungselemente 3 dieselbe Lichtstreuungsfunktion wie die in dem Ausführungsbeispiel aus 1 aufweisen, verfügt ein Solarzellenmodul A, welches Verbinder 1 mit den oben stehenden Lichtstreuungselementen 3 umfasst, über eine hervorragende Stromerzeugungseffizienz aufgrund desselben Prinzips, das oben beschrieben wurde.
  • In dem Solarzellenmodul A gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegen die Typen der anderen Elemente als das Lichtstreuungselement 3 keiner besonderen Beschränkung, solange sie für Solarzellen verwendet werden können. So können beispielsweise als die Solarzellen 6 üblicherweise verwendete kristalline Siliziumsolarzellen verwendet werden.
  • Außerdem kann das Solarzellenmodul A unter Verwendung eines Verfahrens ähnlich einem konventionellen Verfahren hergestellt werden. Das Verfahren zum Anordnen der Lichtstreuungselemente 3 an den Verbindern 1 unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Wenn die Lichtstreuungsschicht 3a beispielsweise aus einem Kunstharzformteil besteht, können die Lichtstreuungselemente 3 durch Warmpressen, wie beispielsweise Heißsiegeln, an die Verbinder 1 geklebt werden. Wenn jedes Lichtstreuungselement 3 die Lichtstreuungsschicht 3a und die Haftschicht 3b umfasst, kann die Haftschicht 3b an den Verbinder 1 geklebt werden. Wenn die Lichtstreuungselemente 3 unter Verwendung einer Farbzusammensetzung angeordnet werden, wird die Farbzusammensetzung auf die Verbinder 1 aufgebracht, gefolgt von Trocknen, so dass eine dünne Schicht gebildet wird. Als Anwendungsbedingungen und Trocknungsbedingungen können diejenigen angewendet werden, die üblicherweise für die Bildung einer dünnen Schicht verwendet werden. Die Verbinder für Solarzellen 1, die die Lichtstreuungselemente 3 umfassen, können durch eines der oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
  • Wenn die Verbinder 1 mit den Solarzellen 6 verbunden werden, können die Lichtstreuungselemente 3 im Allgemeinen vorab auf den Oberflächen der Verbinder 1 auf der Seite gegenüber den Seiten angeordnet werden, die auf die lichtaufnehmenden Flächen der Zellen gelötet werden sollen, und anschließend können die Verbinder 1 mit den Solarzellen 6 verbunden werden. In diesem Fall wird jeweils die Fläche der Verbinder 1 gegenüber der Seite, auf der das Lichtstreuungselement 3 angeordnet ist, auf die lichtaufnehmende Fläche der Solarzelle 6 gelötet und der Verbinder 1 wird außerdem mit der nicht-lichtaufnehmenden Fläche der benachbarten Solarzelle 6 verbunden. Dadurch sind bei dem fertigen Solarzellenmodul A die Lichtstreuungselemente 3 auf der Seite angeordnet, die Licht, wie beispielsweise Sonnenlicht, aufnimmt (auf der Vorderseite des Solarzellenmoduls A).
  • Alternativ können in einem Strang, in dem die Verbinder 1 jeweils mit der lichtaufnehmenden Fläche der Solarzelle 6 und der nicht-lichtaufnehmenden Fläche der benachbarten Solarzelle 6 vorab verbunden werden und die Vielzahl der Zellen in Reihe geschaltet ist, die Lichtstreuungselemente 3 mit den Flächen der Verbinder 1 auf der Seite gegenüber den Flächen verbunden werden, die auf die lichtaufnehmenden Flächen der Solarzellen 6 gelötet werden.
  • Da in dem Solarzellenmodul A, das Verbinder für Solarzellen 1 umfasst, welche die Lichtstreuungselemente 3 umfassen, die Lichtstreuungselemente 3 eine Lichtstreuungsfunktion und eine Lichtreflexionsfunktion aufweisen, kann die Menge des von den Solarzellen 6 aufgenommenen Lichts gemäß dem oben beschriebenen Prinzip weiter erhöht werden. Folglich weist das Solarzellenmodul A eine hervorragende Stromerzeugungseffizienz auf.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend ausführlicher unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben, ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele in diesen Beispielen beschränkt.
  • Beispiel 1
  • Ein Lichtstreuungselement für einen Verbinder (nachfolgend als „Lichtstreuungselement” abgekürzt), das eine Lichtstreuungsschicht mit einer Dicke von 50 μm und eine Haftschicht mit einer Dicke von 30 μm umfasst, wurde hergestellt. Die Lichtstreuungsschicht wurde durch Schmelzkneten von 75 Masseanteilen eines Polyethylenharzes (LLDPE ULT-ZEX 40201, hergestellt von Prime Polymer Co., Ltd.) und 25 Masseanteilen eines Titanoxids vom Rutil-Typ mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 210 nm (CR-63, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.) hergestellt. Der Gehalt des Titanoxids in der Lichtstreuungsschicht betrug 25 Gew.-%. Die Haftschicht wurde durch Schmelzkneten eines haftfähigen Polyolefinharzes hergestellt (Admer LF128 (eingetragenes Warenzeichen), hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc). Diese Lichtstreuungsschicht und die Haftschicht wurden koextrudiert, um eine zweilagige koextrudierte dünne Schicht, bei der es sich um ein Laminat aus der Lichtstreuungsschicht und der Haftschicht handelt, als ein Lichtstreuungselement zu erhalten. Dieses Lichtstreuungselement wird in der unten aufgeführten Tabelle 1 und 2 als „Ti25%-LE50/ad30” bezeichnet.
  • Beispiel 2
  • Ein Lichtstreuungselement wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Dicke der Lichtstreuungsschicht 100 μm betrug. Dieses Lichtstreuungselement wird in der unten aufgeführten Tabelle 1 und 2 als „Ti25%-LE100/ad30” bezeichnet.
  • Beispiel 3
  • Ein Lichtstreuungselement wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Dicke der Lichtstreuungsschicht 150 μm betrug. Dieses Lichtstreuungselement wird in der unten aufgeführten Tabelle 1 und 2 als „Ti25%-LE150/ad30” bezeichnet.
  • Beispiel 4
  • Ein Lichtstreuungselement wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass 75 Gewichtsanteile eines Polypropylenharzes (Prime Polypro F-300SP, hergestellt von Prime Polymer Co., Ltd.) anstelle des Polyethylenharzes verwendet wurden, und dass die Dicke der Lichtstreuungsschicht auf 100 μm geändert wurde. Dieses Lichtstreuungselement wird in der unten aufgeführten Tabelle 1 und 2 als „Ti25%-PP100/ad30” bezeichnet.
  • Beispiel 5
  • Ein Lichtstreuungselement wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Menge des Polyethylenharzes von 75 Massenanteilen auf 70 Massenanteile geändert wurde, dass die Dicke der Lichtstreuungsschicht auf 100 μm geändert wurde, und weiterhin mit der Ausnahme, dass 30 Massenanteile eines Bariumsulfats mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 300 nm (B-30, hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) anstelle des Titanoxids verwendet wurde. Der Gehalt des Bariumsulfats in der Lichtstreuungsschicht betrug 30 Gew.-%. Dieses Lichtstreuungselement wird in der unten aufgeführten Tabelle 1 und 2 als „Ba30%-LE100/ad30” bezeichnet.
  • Beispiel 6
  • Ein Lichtstreuungselement, das eine erste Lichtstreuungsschicht mit einer Dicke von 50 μm, eine zweite Lichtstreuungsschicht mit einer Dicke von 50 μm und eine Haftschicht mit einer Dicke von 30 μm umfasst, wurde hergestellt. Die erste Lichtstreuungsschicht wurde durch Schmelzkneten von 70 Masseanteilen eines Polyethylenharzes (LLDPE ULT-ZEX 40201, hergestellt von Prime Polymer Co., Ltd.) und 30 Masseanteilen eines Bariumsulfats mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 300 nm (B-30, hergestellt von Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) hergestellt. Der Gehalt des Bariumsulfats in der ersten Lichtstreuungsschicht betrug 30 Gew.-%. Die zweite Lichtstreuungsschicht wurde durch Schmelzkneten von 75 Masseanteilen eines Polyethylenharzes (LLDPE ULT-ZEX 40201, hergestellt von Prime Polymer Co., Ltd.) und 25 Masseanteilen eines Titanoxids vom Rutil-Typ mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 210 nm (CR-63, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.) hergestellt. Der Gehalt des Titanoxids in der zweiten Lichtstreuungsschicht betrug 25 Gew.-%. Die Haftschicht wurde durch Schmelzkneten eines haftfähigen Polyolefinharzes hergestellt (Admer LF128 (eingetragenes Warenzeichen), hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc). Diese erste Lichtstreuungsschicht, die zweite Lichtstreuungsschicht und die Haftschicht wurden koextrudiert, um eine dreilagige koextrudierte dünne Schicht, umfassend die erste Lichtstreuungsschicht, die zweite Lichtstreuungsschicht und die Haftschicht, in dieser Reihenfolge geschichtet, als ein Lichtstreuungselement zu erhalten. Dieses Lichtstreuungselement wird in der unten aufgeführten Tabelle 1 und 2 als „Ba30%-LE50TTi25%-LE50/ad30” bezeichnet.
  • Beispiel 7
  • Ein Lichtstreuungselement, umfassend eine 50 μm dicke Lichtstreuungsschicht mit Hafteigenschaften, wurde hergestellt. Die Lichtstreuungsschicht wurde durch Schmelzkneten von 60 Masseanteilen eines Polyethylenharzes (LLDPE ULT-ZEX 40201, hergestellt von Prime Polymer Co., Ltd.), 15 Masseanteilen eines haftfähigen Polyolefinharzes (Admer LF128, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc) und 25 Masseanteilen eines Titanoxids vom Rutil-Typ mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 210 nm (CR-63, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.) hergestellt. Der Gehalt des Titanoxids in der Lichtstreuungsschicht betrug 25 Gew.-%. Dieses Lichtstreuungselement wird in der unten aufgeführten Tabelle 1 und 2 als „Ti25%-ad15%-LE50” bezeichnet.
  • Beispiel 8
  • Als Kunstharz wurden 27 Masseanteile einer Mischung aus einem Acrylsäureestermonomer und einem Epoxidharz vorbereitet; als anorganische Partikel wurden 40 Massenanteile eines Titanoxids vom Rutil-Typ und 5 Massenanteile Siliziumdioxid vorbereitet; als Härter wurde 1 Massenanteil einer Aminverbindung vorbereitet; als organisches Lösungsmittel wurden 25 Massenanteile Dipropylenglykolmonomethylether vorbereitet; und als Additiv wurden 2 Massenanteile eines Verlaufmittels vorbereitet. Diese Komponenten wurden gemischt und dispergiert, um eine Farbzusammensetzung zu erhalten. Nach einer Kurzschlussstrommessung für Solarzellen (vor der Modularisierung), die unten beschrieben wird, wurde die Farbzusammensetzung auf einen Verbinder für Solarzellen (SSA-SPS, hergestellt von Hitachi Cable, Ltd.) aufgebracht, der an die Solarzelle gelötet worden war, gefolgt von Trocknen, so dass ein Lichtstreuungselement mit einer Dicke nach der Trocknung von 50 μm auf dem Verbinder ausgebildet wurde. Der Gehalt des Titanoxids in dem Lichtstreuungselement betrug 50 Gew.-%. Dieses Lichtstreuungselement wird in der unten aufgeführten Tabelle 1 und 2 als „Acryltinte Ti50%50” bezeichnet.
  • Beispiel 9
  • Ein Lichtstreuungselement, das eine erste Lichtstreuungsschicht mit einer Dicke von 30 μm, eine zweite Lichtstreuungsschicht mit einer Dicke von 70 μm und eine Haftschicht mit einer Dicke von 30 μm umfasst, wurde hergestellt. Die erste Lichtstreuungsschicht wurde durch Schmelzkneten von 99 Massenanteilen eines Polyethylenharzes und 1 Massenanteil eines Europiumkomplexes (III) mit einem β-Diketon und einem Phosphinoxid als Liganden hergestellt (Eu(TTA)3Phen). Der Gehalt des Phosphors in der ersten Lichtstreuungsschicht betrug 1 Gew.-%. Die zweite Lichtstreuungsschicht wurde durch Schmelzkneten von 75 Masseanteilen eines Polyethylenharzes (LLDPE ULT-ZEX 40201, hergestellt von Prime Polymer Co., Ltd.) und 25 Masseanteilen eines Titanoxids vom Rutil-Typ mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 210 nm (CR-63, hergestellt von Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.) hergestellt. Der Gehalt des Titanoxids in der zweiten Lichtstreuungsschicht betrug 25 Gew.-%. Die Haftschicht wurde durch Schmelzkneten eines haftfähigen Ionomer-Polyolefinharzes hergestellt (Admer LF128 (eingetragenes Warenzeichen), hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc). Diese erste Lichtstreuungsschicht, die zweite Lichtstreuungsschicht und die Haftschicht wurden koextrudiert, um eine dreilagige koextrudierte dünne Schicht, umfassend die erste Lichtstreuungsschicht, die zweite Lichtstreuungsschicht und die Haftschicht, in dieser Reihenfolge geschichtet, als ein Lichtstreuungselement zu erhalten. Dieses Lichtstreuungselement wird in der unten aufgeführten Tabelle 1 und 2 als „Phosphor 1%-LE30/Ti25%-LE70/ad30” bezeichnet.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein Verbinder für Solarzellen ohne Lichtstreuungselement wurde hergestellt.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein druckempfindliches Acrylhaftmittel (hergestellt von Sumitomo 3M Limited) wurde auf die matte Oberfläche einer 20 μm dicken Aluminiumfolie mit Glanz auf einer Seite aufgebracht, so dass die Dicke der Haftschicht 30 μm betrug, gefolgt von Trocknen, so dass ein Lichtstreuungselement hergestellt wurde.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Die Glanzseite der 20 μm dicken Aluminiumfolie mit Glanz auf einer Seite wurde mit einem diagonalen Gittermuster geprägt (60 mesh, Rasterabstand: 1 mm, Rastertiefe: 0,2 mm), um eine mit einem diagonalen Gittermuster geprägte Aluminiumfolie zu erhalten. Ein druckempfindliches Acrylhaftmittel (hergestellt von Sumitomo 3M Limited) wurde auf die nicht-geprägte Oberfläche der Aluminiumfolie, d. h. die matte Oberfläche, bis zu einer Dicke von 30 μm aufgebracht, gefolgt von Trocknen, so dass ein Lichtstreuungselement hergestellt wurde.
  • Messung des Absorptionsvermögens in Lichtstreuungselementen
  • Die Durchlässigkeit und das Reflexionsvermögen der einzelnen Lichtstreuungselemente, bevor das Element auf einen Verbinder für Solarzellen aufgebracht wurde, wurden mit einem V-570 gemessen, hergestellt von JASCO Corporation. Das Absorptionsvermögen in dem Lichtstreuungselement wurde unter Verwendung dieser Messwerte entsprechend folgender Gleichung (1) berechnet. Absorptionsvermögen = 100 – (Durchlässigkeit + Reflexionsvermögen)[%] (1)
  • In der Gleichung sind die Durchlässigkeit und das Reflexionsvermögen der Durchschnittswert der Durchlässigkeit im Wellenlängenbereich von 400 bis 800 nm und der Durchschnittswert des Reflexionsvermögens im Wellenlängenbereich von 400 bis 800 nm. Der Grund dafür, dass der Durchschnittswert der Durchlässigkeit im Wellenlängenbereich von 400 bis 800 nm und der Durchschnittswert des Reflexionsvermögens im Wellenlängenbereich von 400 bis 800 nm verwendet werden, besteht darin, dass zwischen 400 nm bis 1200 nm, wobei es sich um ein Lichtabsorptionsband (Wellenlängenbereich) handelt, das zur Stromerzeugung bei Silizium-Halbleitersubstraten beiträgt, der Bereich des sichtbaren Lichts von 400 bis 800 nm eine hohe Energiedichte aufweist und größtenteils zur Stromerzeugung bei Solarzellen beiträgt, wie oben beschrieben.
  • Messung des Lichtstreuungsvermögens in Lichtstreuungselementen
  • Das Lichtstreuungsvermögen wurde basierend auf den Messwerten der Farbdifferenz im L*-Wert (CIE1976 Helligkeit) des L*a*b*-Farbsystems mit einem MA68IINS Mehrwinkel-Spektralphotometer evaluiert, hergestellt von X-Rite Inc. Die L*-Werte bei den Wellenlängen wurden in 10 nm Intervallen im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 700 nm gemessen, wobei ein bei 45 Grad einfallendes Licht als Lichtquelle verwendet wurde. Die Messung wurde durchgeführt, indem die einzelnen Lichtstreuungselemente auf die Glanzfläche der Aluminiumfolie platziert wurden, wodurch vermieden wurde, dass das durch das Lichtstreuungselement verlaufende Messlicht Farbabweichungen auf der Fläche des Prüfstands aufnimmt.
  • Das Lichtstreuungsvermögen in den einzelnen Lichtstreuungselementen kann anhand der Lichtstreuung von diffus reflektiertem Licht berechnet werden, wenn paralleles Licht von einer Richtung in einem Winkel von 45 Grad bezüglich der vertikalen Richtung des Lichtstreuungselements emittiert wird. Genauer gesagt, wurde das Lichtstreuungsvermögen anhand folgender Gleichung (2) unter Verwendung der L*-Werte bei Reflexionswinkeln von 15 Grad, 45 Grad und 75 Grad berechnet. Lichtstreuungsvermögen = {(L*-Wert bei einem Reflexionswinkel von 45 Grad + L*-Wert bei einem Reflexionswinkel von 75 Grad/2}/L*-Wert bei einem Reflexionswinkel von 15 Grad × 100[%] (2)
  • Wenn das Lichtstreuungsvermögen 90% oder mehr beträgt, wird paralleles Licht, das lotrecht auf Glas für Solarzellen einfällt, auf dem Verbinder wahrscheinlich gestreut und reflektiert, was ein Hinweis darauf ist, dass die Wahrscheinlichkeit für die Streuung und Reflexion an der Glas/Luft-Schnittstelle (gehärtetes Glas) eine Totalreflexion unterläuft, hoch ist. Wenn das Lichtstreuungsvermögen 70% oder weniger beträgt, ist die Streuung und Reflexion des Lichts an dem Verbinder nicht ausreichend, was ein Hinweis darauf ist, dass die Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Licht eine Totalreflexion an der Glas/Luft-Schnittstelle unterläuft, gering ist. Wenn das Lichtstreuungsvermögen 30% oder weniger beträgt, ist die Wahrscheinlichkeit ausgesprochen gering.
  • Tabelle 1
    Figure DE112015003828T5_0002
  • Figure DE112015003828T5_0003
  • Tabelle 1 zeigt die durchschnittliche Durchlässigkeit, das durchschnittliche Reflexionsvermögen, das durchschnittliche Absorptionsvermögen und das Lichtstreuungsvermögen im Bereich von 400 bis 800 nm in den einzelnen Lichtstreuungselementen, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erzielt wurden (im Fall von Vergleichsbeispiel 1, dem Verbinder).
  • Testbeispiel 1
  • Der Effekt der Verwendung der einzelnen Lichtstreuungselemente aus den Beispielen und Vergleichsbeispielen 2 und 3 (im Fall von Vergleichsbeispiel 1, dem Verbinder) auf die Stromerzeugungseffizienz von Solarzellenmodulen wurde evaluiert. Die Stromerzeugungseffizienz von Solarzellenmodulen wurde durch Messen des Kurzschlussstroms [A] der einzelnen Zellen vor und nach der Modularisierung evaluiert.
  • Zunächst wurden 6 Zoll große Halbleiterzellen aus polykristallinem Silizium (hergestellt von Kyocera Corporation) vorbereitet, bei welchen der Verbinder an eine Solarzelle gelötet war, und der Kurzschlussstrom der einzelnen Zellen alleine wurde mithilfe eines Solarsimulators (PXSS4K-1P, hergestellt von Iwasaki Electric Co., Ltd.) gemessen. Bei diesem Messwert handelt es sich um einen Kurzschlussstrom vor der Modularisierung.
  • Anschließend wurden die einzelnen Lichtstreuungselemente, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen 2 und 3 erhalten wurden, individuell heißversiegelt oder auf die Oberseite der auf die 6 Zoll großen Halbleiterzellen aus polykristallinem Silizium gelöteten Verbinder aufgebracht, so dass eine Lichtstreuungsschicht gebildet wurde.
  • Die Solarzellenmodule wurden mit einem Vakuumlaminator hergestellt, indem gehärtetes Glas, ein Dichtungselement, eine Solarzelle, ein Dichtungselement und eine Rückseitenschutzschicht in dieser Reihenfolge übereinander geschichtet wurden. Der Kurzschlussstrom in den einzelnen Solarzellenmodulen wurde auf dieselbe Weise wie oben gemessen. Bei dem erhaltenen Messwert handelt es sich um einen Kurzschlussstrom nach der Modularisierung. Die Größe des gehärteten Glases betrug 180 mm im Quadrat.
  • Die Änderungsgeschwindigkeit bei dem Kurzschlussstrom Isc vor und nach der Modularisierung wurde nach folgender Gleichung (3) berechnet. Isc-Änderungsgeschwindigkeit = (Isc nach der Modularisierung – Isc vor der Modularisierung)/Isc vor der Modularisierung × 100[%] (3)
  • Tabelle 2
    Figure DE112015003828T5_0004
  • Figure DE112015003828T5_0005
  • Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse von Testbeispiel 1. Wenn die in den Beispielen erhaltenen Lichtstreuungselemente verwendet wurden, war die Isc-Änderungsgeschwindigkeit hoch, was ein Hinweis darauf ist, dass den Solarzellenmodulen eine hervorragende Stromerzeugungseffizienz verliehen wurde. Wenn dagegen der Verbinder aus Vergleichsbeispiel 1, der kein Lichtstreuungselement umfasst, verwendet wurde, war die Änderungsgeschwindigkeit des Kurzschlussstroms Isc niedriger als in den Fällen der Beispiele, was ein Hinweis darauf ist, dass keine so hohe Stromerzeugungseffizienz wie in dem Fall erzielt werden konnte, wenn die Elemente aus den Beispielen verwendet wurden. Wenn die Lichtstreuungselemente aus den Vergleichsbeispielen 2 und 3 verwendet wurden, war die Menge des von den Solarzellen aufgenommenen Lichts geringer als diejenige, die erzielt wurde, wenn die Elemente aus den Beispielen verwendet wurden, aufgrund des Lichtabsorptionsvermögens der Aluminiumfolie und des geringen Lichtstreuungsvermögens, so dass die Stromerzeugungseffizienz im Vergleich zu den Beispielen schlecht war.
  • Testbeispiel 2
  • Um die Stromerzeugungseffizienz noch weiter zu verifizieren, wurden 4-Zellen-Module, bei welchen jeweils vier Zellen in Reihe geschaltet waren, hergestellt, indem die einzelnen Lichtstreuungselemente aus den Beispielen und den Vergleichsbeispielen 2 und 3 individuell heißversiegelt oder auf Verbinder aufgebracht wurden, die auf 5 Zoll große Halbleiterzellen aus einkristallinem Silizium gelötet waren (hergestellt von Panasonic Corporation). Die Größe des gehärteten Glases betrug 300 mm im Quadrat. Die Änderungsgeschwindigkeit des Kurzschlussstroms Isc vor und nach der Modularisierung wurde auf dieselbe Weise wie in Testbeispiel 1 gemessen und die Stromerzeugungseffizienz evaluiert.
  • Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse von Testbeispiel 2. Wie bei den Ergebnissen aus Testbeispiel 1 zeigte sich auch bei den Ergebnissen aus Testbeispiel 2, dass bei Verwendung der Lichtstreuungselemente aus den Beispielen die Isc-Änderungsrate hoch war, was ein Hinweis darauf war, dass den Solarzellenmodulen im Gegensatz zu den Fällen aus Vergleichsbeispiel 1 bis 3 eine hervorragende Stromerzeugungseffizienz verliehen worden war.
  • Wie aus den Ergebnissen der Testbeispiele hervorgeht, unterlief, wenn jeweils die Lichtstreuungselemente der vorliegenden Erfindung auf dem Verbinder ausgebildet waren, das von dem Lichtstreuungselement gestreute und reflektierte Licht eine Totalreflexion auf der Schnittstelle aus gehärtetem Glas/Luft und fiel dann auf die Solarzelle ein, was zu einer verbesserten Stromerzeugungseffizienz des Solarzellenmoduls führte.
  • Bezugszeichenliste
    • A
    Solarzellenmodul
    1
    Verbinder
    3
    Lichtstreuungselement für einen Verbinder
    3a
    Lichtstreuungsschicht
    3b
    Haftschicht
    4
    Einfallendes Licht
    5
    Licht
    6
    Solarzelle
    7
    Gehärtetes Glas
    8
    Dichtungselement
    9
    Rückseitenschutzschicht

Claims (6)

  1. Lichtstreuungselement für einen Verbinder zum Verbinden benachbarter Solarzellen, wobei das Element auf einer Oberfläche des Verbinders gegenüber den Solarzellen angeordnet ist, und wobei das Element eine Lichtstreuungsschicht umfasst, die ein Kunstharz und anorganische Partikel enthält.
  2. Lichtstreuungselement für einen Verbinder nach Anspruch 1, wobei das mittlere Absorptionsvermögen von sichtbarem Licht in dem Wellenlängenbereich von 400 nm oder mehr, aber 800 nm oder weniger 10% oder weniger beträgt, und das Lichtstreuungsvermögen 90% oder mehr beträgt, wobei das Lichtstreuungsvermögen von einem Wert definiert wird, der durch Teilen eines Mittelwerts von einem L*-Wert, der in einem Reflexionswinkel von 45 Grad gemessen wird, wenn der Einfallswinkel 45 Grad beträgt, und einem L*-Wert, der bei einem Reflexionswinkel von 75 Grad gemessen wird, wenn der Einfallswinkel 45 Grad beträgt, durch einen L*-Wert erhalten wird, der bei einem Reflexionswinkel von 15 Grad gemessen wird, wenn der Einfallswinkel 45 Grad beträgt.
  3. Lichtstreuungselement für einen Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kunstharz mindestens ein Element umfasst, das aus der Gruppe gewählt wird, die aus Ionomeren, Ethylenvinylacetat-Copolymeren, Ethylenvinyl(meth)acrylat-Copolymeren, haftenden Polyolefinharzen, Acrylharzen, Urethanharzen, Siliconharzen und ungesättigten Polyesterharzen besteht.
  4. Lichtstreuungselement für einen Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lichtstreuungsschicht des Weiteren ein Phosphor enthält.
  5. Verbinder für Solarzellen, wobei der Verbinder das Lichtstreuungselement für einen Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfasst.
  6. Solarzellenmodul, das den Verbinder für Solarzellen nach Anspruch 5 umfasst.
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