DE112016006018T5 - Solarbatteriemodul - Google Patents

Abstract

Es ist ein Solarbatteriemodul bereitgestellt, mit: einer Solarbatteriezelle; einer Oberflächenschicht, die aus einem Kunststoff ausgebildet ist; einer Abdichtungsschicht mit einem oberen Abdichtungsschichtabschnitt, der einen oberen Abschnitt der Solarbatteriezelle abdichtet, und einem unteren Abdichtungsschichtabschnitt, der einen unteren Abschnitt der Solarbatteriezelle abdichtet; und einer Rückseitenschicht mit einer ersten Metallschicht, die aus einem Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffes ist, der die Oberflächenschicht ausbildet, einer aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildeten aufgeschäumten Schicht und einer zweiten Metallschicht, die aus einem Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffes ausgebildet ist, der die Oberflächenschicht ausbildet, wobei ein Elastizitätsmodul des Abdichtungsmaterials des oberen Abschnitts, das den oberen Abdichtungsschichtabschnitt ausbildet, von 5 MPa bis 20 MPa beträgt, und ein Elastizitätsmodul des Abdichtungsmaterials des unteren Abschnitts, das den unteren Abdichtungsschichtabschnitt ausbildet, 100 MPa oder mehr beträgt, und eine Dicke t₁ (Einheit: mm, t₁ ≥ 0,15) der ersten Metallschicht und eine Dicke t₂ (Einheit: mm, t₂ ≥ 0,5) des oberen Abdichtungsschichtabschnitts die Beziehungen der Formeln (1) bis (5) erfüllen.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarbatteriemodul.
• Stand der Technik
• Als Rückseitenmaterialien zum Schutz von Abdichtungsschichten in Solarbatteriemodulen wird die Verwendung von Verbundplatten untersucht, bei denen aufgeschäumte Kunststoffe zwischen Metallen eingebettet sind.
• Beispielsweise ist ein Fahrzeugoberflächenbauelement bekannt, das eine mit einer Unterstützungsschicht verbundene Solarbatterievorrichtung aufweist, die durch ein Verfahren zur Herstellung einer leichtgewichtigen Verbundstruktur hergestellt und mit einer Außenschicht in Richtung der Außenseite des Fahrzeugs bereitgestellt ist, und es ist ebenso bekannt, dass die leichtgewichtige Verbundstruktur für die Unterstützungsschicht als eine Sandwichstruktur ausgebildet ist, bei der eine besonders leichtgewichtige Schicht wie etwa ein Schaum zwischen einer unteren Außenschicht und einer oberen Außenschicht aus Plastik oder einem leichten Metall ausgebildet ist (siehe beispielsweise die Druckschrift JP 2011-530444 A ).
• Ein Solarbatteriemodul ist bekannt, bei dem eine durch Sonnenlicht elektrische Leistung erzeugende Solarbatteriezelle auf der Vorderseite einer Metall-Kunststoffverbundplatte angeordnet ist, und es ist ebenso bekannt, dass das Gewicht eines Solarbatteriemoduls durch Ausbilden von Blasen in einer eine Metall-Kunststoffverbundplatte ausbildenden Kunststoffplatte verringert wird (siehe beispielsweise die Druckschrift JP 2004-14556 A ).
• ERFINDUNGSZUSAMMENFASSUNG
• AUFGABENSTELLUNG DER ERFINDUNG
• Falls eine Sandwichverbundplatte unter Verwendung eines aufgeschäumten Kunststoffes wie etwa einer leichtgewichtigen Verbundstruktur oder einer Metall-Kunststoffverbundplatte gemäß der Druckschrift JP 2011-530444 A oder der Druckschrift JP 2004-14556 A verwendet wird, ist der aufgeschäumte Kunststoff weich und weist eine niedrige Festigkeit auf, und daher ist die Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte nicht ausreichend, und die Solarbatteriezelle neigt dazu, gebrochen zu werden, was problematisch ist.
• Unter Berücksichtigung der vorstehenden Probleme des Standes der Technik, ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Solarbatteriemodul bereitzustellen, das eine exzellente Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte aufweist, und bei dem ein Schaden an einer Solarbatteriezelle unterdrückt ist.
• LÖSUNG DES TECHNISCHEN PROBLEMS
• Ein Solarbatteriemodul in einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Solarbatteriemodul mit: einer Solarbatteriezelle; einer Oberflächenschicht, die auf einer Sonnenlichteinfallsseite des Solarbatteriemoduls angeordnet und aus einem Kunststoff ausgebildet ist; einer Abdichtungsschicht, die auf einer Seite angeordnet ist, die der Sonnenlichteinfallsseite gegenüberliegt, und die die Solarbatteriezelle abdichtet, wobei die Abdichtungsschicht in einer Dickenrichtung einen oberen Abdichtungsschichtabschnitt, der einen auf der Sonnenlichteinfallsseite gelegenen oberen Abschnitt der Solarbatteriezelle abdichtet, und einen unteren Abdichtungsschichtabschnitt aufweist, der einen unteren Abschnitt der Solarbatteriezelle abdichtet; und einer Rückseitenschicht, die auf einer Seite angeordnet ist, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Oberflächenschicht und die Abdichtungsschicht angeordnet sind, und die eine erste Metallschicht, die aus einem Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffs ausgebildet ist, der die Oberflächenschicht ausbildet, eine aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildete aufgeschäumte Schicht sowie eine zweite Metallschicht aufweist, die auf einer Seite angeordnet ist, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Abdichtungsschicht und die erste Metallschicht derart angeordnet sind, dass sie zusammen mit der ersten Metallschicht die aufgeschäumte Schicht einbetten, wobei die zweite Metallschicht aus einem Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffs ausgebildet ist, der die Oberflächenschicht ausbildet, wobei: ein Elastizitätsmodul eines Abdichtungsmaterials des oberen Abschnittes, das den oberen Abdichtungsschichtabschnitt ausbildet, von 5 MPa bis 20 MPa beträgt, und ein Elastizitätsmodul eines Abdichtungsmaterials des unteren Abschnittes, das den unteren Abdichtungsschichtabschnitt ausbildet, 100 MPa oder mehr beträgt, und eine Dicke t₁ (Einheit: mm, t₁ ≥ 0,15) der ersten Metallschicht und eine Dicke t₂ (Einheit: mm, t₂ ≥ 0,5) des oberen Abdichtungsschichtabschnitts die Beziehungen der folgenden Formeln (1) bis (5) erfüllen: $${\text{t}}_2\ge \mathrm{2,3}\left({\text{t}}_1=\mathrm{0,}\text{15}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2\ge \mathrm{22,}{\text{333t}}_1{}^2-\text{15}{\text{,817t}}_1+\text{4}\text{,17}\left(\text{0}\text{,15}<{\text{t}}_1<\text{0}\text{,3}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2\ge -\mathrm{2,}{\text{1165t}}_1+\mathrm{2,}\text{0699}\left(\text{0}\text{,3}\le {\text{t}}_1\le \text{0}\text{,7}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2\ge -\text{0}{\text{,5t}}_1+\text{0}\text{,95}\left(\text{0}\text{,7}<{\text{t}}_1<\text{0}\text{,9}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2=\text{0}\text{,5}\left({\text{t}}_1\ge \text{0}\text{,9}\right)$$

  
• Auch falls ein aufgeschäumter Kunststoff, der weich ist und eine geringe Festigkeit aufweist, als eine aufgeschäumte Schicht angeordnet ist, erfüllen die Dicke t₁ der ersten Metallschicht und die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts gemäß der vorstehenden Konfiguration die Beziehungen der vorstehenden Formeln (1) bis (5), und daher ist es möglich, ein Solarbatteriemodul bereitzustellen, das eine herausragende Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte aufweist, und bei dem eine Beschädigung der Solarbatteriezelle unterdrückt ist.
• Bei einem Solarbatteriemodul in einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist der die aufgeschäumte Schicht ausbildende aufgeschäumte Kunststoff zumindest ein Kunststoff, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polypropylen-Kunststoff, einem Acryl-Kunststoff, einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer-Kunststoff und einem Polyacetat-Kunststoff besteht.
• Gemäß der vorstehenden Konfiguration wird der aufgeschäumte Kunststoff zum Zeitpunkt einer Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung wiederaufgeschmolzen, und die aufgeschäumte Schicht, die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht können geeignet fixiert werden. Da der aufgeschäumte Kunststoff eine relativ hohe Erweichungstemperatur (beispielsweise höher als die von Polyethylen) aufweist, ist es möglich, eine Beeinträchtigung einer aufgeschäumten Struktur durch ein Aufschmelzen der aufgeschäumten Schicht bei einer Modulverarbeitung zu unterdrücken.
• Bei einem Solarbatteriemodul in einer dritten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Ausdehnungsverhältnis des aufgeschäumten Kunststoffes, der die aufgeschäumte Schicht ausbildet, 5-mal oder kleiner.
• Gemäß der vorstehenden Konfiguration ist es möglich, das Gewicht des Moduls zu verringern, während die Schlagfestigkeit des Moduls sichergestellt ist.
• Bei einem Solarbatteriemodul in einer vierten Ausgestaltung der Erfindung ist der die Oberflächenschicht ausbildende Kunststoff ein Polycarbonat-Kunststoff, und das die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht ausbildende Metall ist Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen oder eine Eisenlegierung.
• Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann durch eine Verwendung von Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Eisen oder einer Eisenlegierung als der ersten Metallschicht und der zweiten Metallschicht eine notwendige Festigkeit des Moduls geeignet sichergestellt werden.
• Bei einem Solarbatteriemodul in einer fünften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Säulenstruktur angeordnet, die zumindest einen Teil eines Außenumfangsendabschnittes der aufgeschäumten Schicht bedeckt.
• Gemäß der vorstehenden Konfiguration ist eine Säulenstruktur angeordnet, die zumindest einen Teil des Außenumfangsendabschnittes der aufgeschäumten Schicht bedeckt, die weich ist und eine niedrige Festigkeit aufweist. Daher kann ein Zerdrücken der aufgeschäumten Schicht an dem Außenumfangsendabschnitt unterdrückt werden.
• TECHNISCHE WIRKUNGEN
• Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Solarbatteriemodul bereitgestellt werden, das eine hervorragende Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte aufweist, und bei dem eine Beschädigung einer Solarbatteriezelle unterdrückt ist.
• Figurenliste
• 1 zeigt eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration eines Solarbatteriemoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
• 2A zeigt eine schematische Konfigurationsdarstellung, die ein Herstellungsverfahren eines Solarbatteriemoduls gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt, und zeigt eine schematische Konfigurationsdarstellung, die ein Modul vor einer Laminierung zeigt.
• 2B zeigt eine schematische Konfigurationsdarstellung, die ein Herstellungsverfahren eines Solarbatteriemoduls gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt, und zeigt eine schematische Konfigurationsdarstellung, die ein Solarbatteriemodul nach einer Laminierung zeigt.
• 3A zeigt eine schematische Darstellung, die ein Modul vor einer Laminierung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.
• 3B zeigt eine schematische Darstellung, die ein Solarbatteriemodul nach einer Laminierung gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.
• 4A zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Rückseitenschicht zeigt.
• 4B zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 4A.
• 5A zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Rückseitenschicht zeigt.
• 5B zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B in 5A.
• 6 zeigt eine Darstellung, die eine Bedingung zeigt, die die Dicke t₁ einer ersten Metallschicht und die Dicke t₂ eines oberen Abdichtungsschichtabschnitts erfüllt.
• 7 zeigt eine Darstellung, die eine vorzugsweise durch die Dicke t₁ einer ersten Metallschicht und die Dicke t₂ eines oberen Abdichtungsschichtabschnitts erfüllte Bedingung zeigt.
• 8 zeigt eine vergrößerte Darstellung von 6, die die Ergebnisse einer FEM-Berechnung zeigt.
• 9 zeigt eine Schnittansicht, die eine schematische Konfiguration eines Solarbatteriemoduls gemäß einem Vergleichsbeispiel der Erfindung zeigt.
• 10A zeigt eine schematische Ansicht, die ein Modul vor einer Laminierung gemäß dem Vergleichsbeispiel der Erfindung zeigt.
• 10B zeigt eine schematische Darstellung, die ein Solarbatteriemodul nach einer Laminierung gemäß dem Vergleichsbeispiel der Erfindung zeigt.
• BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
• Nachstehend sind Ausführungsbeispiele des Solarbatteriemoduls der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Die Größen von Bauelementen in jeder Zeichnung sind konzeptionell, und relative Beziehungen von Größen zwischen den Bauteilen sind nicht hierauf beschränkt. In der Zeichnung sind dieselben Bezugszeichen Bauteilen mit im Wesentlichen denselben Wirkungen zugeordnet, und eine redundante Erklärung kann weggelassen sein.
• [Solarbatteriemodul]
• 1 zeigt eine Schnittansicht, die eine schematische Konfiguration eines Solarbatteriemoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Ein Solarbatteriemodul 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst: eine Solarbatteriezelle 2; eine Oberflächenschicht 1, die auf einer Sonnenlichteinfallsseite angeordnet ist und aus einem Kunststoff ausgebildet ist; eine die Solarbatteriezelle 2 abdichtende Abdichtungsschicht 5 mit einem oberen Abdichtungsschichtabschnitt 3 und einem unteren Abdichtungsschichtabschnitt 4; und eine Rückseitenschicht 20 mit einer ersten Metallschicht 6, die auf einer Seite angeordnet ist, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Oberflächenschicht 1 und die Abdichtungsschicht 5 angeordnet sind, und die aus einem Metall mit einem geringeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffs ausgebildet ist, der die Oberflächenschicht 1 ausbildet,
• einer aufgeschäumten Schicht 7 aus einem aufgeschäumten Kunststoff sowie
• einer zweiten Metallschicht 8, die derart angeordnet ist, dass sie die aufgeschäumte Schicht 7 zusammen mit der ersten Metallschicht 6 einbettet, und die aus einem Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffs ausgebildet ist, der die Oberflächenschicht 1 ausbildet. Ferner beträgt bei dem Solarbatteriemodul 100 ein Elastizitätsmodul eines Abdichtungsmaterials des oberen Abschnitts, das den oberen Abdichtungsschichtabschnitt 3 ausbildet, von 5 MPa bis 20 MPa, und ein Elastizitätsmodul eines Abdichtungsmaterials des unteren Abschnitts, das den unteren Abdichtungsschichtabschnitt 4 ausbildet, beträgt 100 MPa oder mehr, und eine Dicke t₁ (Einheit: mm, t₁ ≥ 0,15) der ersten Metallschicht 6 und eine Dicke t₂ (Einheit: mm, t₂ ≥ 0,5) des oberen Abdichtungsschichtabschnitts 3 erfüllen die Beziehungen der nachstehenden Formeln (1) bis (5):
$${\text{t}}_2\ge \mathrm{2,3}\left({\text{t}}_1=\mathrm{0,}\text{15}\right)$$

$${\text{t}}_2\ge \mathrm{22,}{\text{333t}}_1{}^2-\text{15}{\text{,817t}}_1+\text{4}\text{,17}\left(\text{0}\text{,15}<{\text{t}}_1<\text{0}\text{,3}\right)$$

$${\text{t}}_2\ge -\mathrm{2,}{\text{1165t}}_1+\mathrm{2,}\text{0699}\left(\text{0}\text{,3}\le {\text{t}}_1\le \text{0}\text{,7}\right)$$

$${\text{t}}_2\ge -\text{0}{\text{,5t}}_1+\text{0}\text{,95}\left(\text{0}\text{,7}<{\text{t}}_1<\text{0}\text{,9}\right)$$

$${\text{t}}_2=\text{0}\text{,5}\left({\text{t}}_1\ge \text{0}\text{,9}\right)$$

• Bei dem Solarbatteriemodul 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel erfüllen die Dicke t₁ der ersten Metallschicht und die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts die Beziehungen der vorstehenden Formeln (1) bis (5), auch falls ein aufgeschäumter Kunststoff, der weich ist und eine niedrige Festigkeit aufweist, als eine aufgeschäumte Schicht angeordnet ist, und daher ist eine Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte hervorragend und eine Beschädigung der Solarbatteriezelle ist unterdrückt. Das Gebiet von t₁ und t₂, das die vorstehenden Formeln (1) bis (5) erfüllt, ist durch das in der Darstellung von 6 gezeigte Gebiet A repräsentiert.
• Bei dem Solarbatteriemodul 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die oberen Grenzwerte von t₁ und t₂ nicht besonders begrenzt, solange wie sie die Formeln (1) bis (5) erfüllen, und es ist bevorzugt, dass die folgenden Formeln (1)', (2) bis (4), die folgende Formel (5)' und die folgende Formel (6) unter dem Gesichtspunkt einer Gewichtsverringerung des Solarbatteriemoduls 100 erfüllt sind. Ein Gebiet von t₁ und t₂, das die vorstehenden Formeln (1)', (2) bis (4), die folgenden Formeln (5)' und (6) erfüllt, ist durch das Gebiet B repräsentiert, das in der Darstellung von 7 gezeigt ist: $$2.3\le {\text{t}}_2\le \text{4}\text{.609}\left({\text{t}}_1=\text{0}\text{.15}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2=0.5\left(\text{0}\text{.9}\le {\text{t}}_1\le \text{1}\text{.611}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2\le -\text{2}{\text{.8125t}}_1+\text{5}\text{.0311}\left({\text{t}}_1>\text{0}{\text{.15 und t}}_2>\text{0}\text{.5}\right)$$

  
• Nachstehend ist jede das Solarbatteriemodul 100 ausbildende Schicht beschrieben.
• Das Solarbatteriemodul 100 umfasst eine Oberflächenschicht 1. Die Oberflächenschicht 1 ist auf einer Sonnenlichteinfallsseite angeordnet (oder einer Seite einer Lichtempfangsoberfläche der Solarbatteriezelle 2) und ist aus einem Kunststoff ausgebildet.
• Die Oberflächenschicht 1 ist aus einem Kunststoff mit einer optischen Durchlässigkeit ausgebildet, und ist eine Schicht zum Schutz der Solarbatteriezelle 2 vor Verwitterung aufgrund eines physischen Schocks, Regen, Gas oder dergleichen. Der die Oberflächenschicht 1 ausbildende Kunststoff ist insbesondere nicht hierauf begrenzt, solange der Kunststoff Sonnenlicht transmittieren kann, und ein herkömmlicher Kunststoff kann verwendet werden. Beispiele des die Oberflächenschicht 1 ausbildenden Kunststoffs umfassen einen Polycarbonat-Kunststoff (PC), einen Polymethylmethacrylat-Kunststoff (PMMA), einen Polyethylen-Kunststoff (PE), einen Polypropylen-Kunststoff (PP), einen Polystyrol-Kunststoff (PS), einen Acrylnitril-Styrol-Copolymer-Kunststoff (AS), einen Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer-Kunststoff (ABS), einen Polyethylenterephthalat-Kunststoff (PET), einen Polyethylennaphthalat-Kunststoff (PEN), einen Polyvinylchlorid-Kunststoff (PVC), einen Polyvinylidenchlorid-Kunststoff (PVDC) und einen Polyamid-Kunststoff (PA).
• Von diesen sind ein Polycarbonat-Kunststoff und ein Polymethylmethacrylat-Kunststoff bevorzugt, und ein Polycarbonat-Kunststoff ist noch mehr bevorzugt.
• Verschiedene Additive können zu dem die Oberflächenschicht 1 ausbildenden Kunststoff hinzugefügt sein. Beispiele der Additive umfassen eine anorganische Faser wie etwa Glas oder Aluminiumoxid, eine organische Faser wie etwa Aramid, Polyetheretherketon oder Zellulose, einen anorganischen Füller wie etwa Siliziumdioxid, Ton, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid, einen Ultraviolettabsorber, einen Infrarotabsorber und ein Antistatikmittel.
• Die Dicke der Oberflächenschicht 1 ist in Hinblick auf die mechanische Festigkeit (insbesondere eine Steifigkeit), eine Gewichtsverringerung und dergleichen des Solarbatteriemoduls 100 geeignet festgelegt. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der Oberflächenschicht 1 vorzugsweise von 0,1 mm bis 2,0 mm, bevorzugter von 0,3 mm bis 1,5 mm und noch mehr bevorzugt von 0,5 mm bis 1,0 mm.
• Das die erste Metallschicht 6 ausbildende Metall und das die zweite Metallschicht 8 ausbildende Metall weisen einen niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als den des Kunststoffs auf, der die Oberflächenschicht 1 ausbildet. Mit anderen Worten, die Oberflächenschicht 1 ist aus einem Material mit einem höheren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Metalls, das die erste Metallschicht 6 ausbildet, und dem des Metalls ausgebildet, das die zweite Metallschicht 8 ausbildet. Hierbei ist ein linearer Ausdehnungskoeffizient ein in Übereinstimmung mit JIS R 1618: 2002 gemessener Wert.
• Der lineare Ausdehnungskoeffizient des die Oberflächenschicht 1 ausbildenden Kunststoffs beträgt beispielsweise vorzugsweise von 2,5 × 10^-5K^-1 bis 2,0 × 10^-4K^-1, bevorzugter von 4,0 × 10^-5K^-1 bis 1,5 × 10^-4K^-1 und noch bevorzugter von 5,0 × 10^-5K^-1 bis 1,0 × 10^-4K^-1.
• Das Solarbatteriemodul 100 ist auf der Seite angeordnet, die der Sonnenlichteinfallsseite der Oberflächenschicht 1 gegenüberliegend ist, und ist mit einer Abdichtungsschicht 5 bereitgestellt, die die Solarbatteriezelle 2 abdichtet.
• Die Solarbatteriezelle 2 ist nicht besonders begrenzt, und es kann eine herkömmliche Solarbatteriezelle verwendet werden. Als ein besonderes Beispiel der Solarbatteriezelle 2 kann jede Solarbatteriezelle wie etwa eine Siliziumart (eine einkristalline Siliziumart, eine polykristalline Siliziumart, eine mikrokristalline Siliziumart, eine amorphe Siliziumart oder dergleichen), eine Verbindungshalbleiterart (eine InGaAs-Art, eine GaAs-Art, eine CIGS-Art, eine CZTS-Art oder dergleichen), eine farbstoffsensibilisierte Art oder eine organische Dünnschichtart verwendet werden. Von diesen ist eine Solarbatteriezelle der Siliziumart bevorzugt und eine Solarbatteriezelle einer einkristallinen Siliziumart oder einer polykristallinen Siliziumart ist bevorzugter.
• In der Solarbatteriezelle 2 ist der obere Teil und der untere Teil jeweils mit einem Abdichtungsmaterial des oberen Abschnitts und einem Abdichtungsmaterial des unteren Abschnitts abgedichtet. Der obere Abdichtungsschichtabschnitt 3 zum Abdichten der oberen Seite der Solarbatteriezelle 2, auf die Sonnenlicht einfällt, und der untere Abdichtungsschichtabschnitt 4 zum Abdichten des unteren Abschnitts der Solarbatteriezelle 2 sind in der Dickenrichtung jeweils durch das Abdichtungsmaterial des oberen Abschnittes und das Abdichtungsmaterial des unteren Abschnittes ausgebildet. Die Abdichtungsschicht 5 zum Abdichten der Solarbatteriezelle 2 ist durch den oberen Abdichtungsschichtabschnitt 3 und den unteren Abdichtungsschichtabschnitt 4 ausgebildet.
• Ein Abdichtungsmaterial des oberen Abschnitts, das den oberen Abdichtungsschichtabschnitt 3 ausbildet und das den oberen Abschnitt der Solarbatteriezelle 2 abdichtet, ist nicht besonders begrenzt, solange das Material ein zur Transmission von Sonnenlicht geeignetes Abdichtungsmaterial ist und ein Elastizitätsmodul von 5 MPa bis 20 MPa aufweist, und ein herkömmliches Abdichtungsmaterial kann als das Abdichtungsmaterial des oberen Abschnitts verwendet werden.
• Hierbei ist das Elastizitätsmodul ein Wert, der durch eine Dehnungsprüfung bei 25°C durch Anwenden einer Zuglast an ein plattenförmiges Testbauteil und Auswerten einer Verschiebung beschafft ist.
• Bestimmte Beispiele der Materialen des Abdichtungsmaterials des oberen Abschnitts umfassen einen thermoplastischen Kunststoff und einen vernetzten Kunststoff, und Beispiele dessen umfassen einen Ethylenvinylacetat-Kunststoff (EVA).
• Eine Vielzahl von Additiven kann zu dem Abdichtungsmaterial des oberen Abschnitts zur Verbesserung einer Adhäsion, einer Witterungsbeständigkeit und dergleichen hinzugefügt sein. Als das Additiv kann beispielsweise ein Adhäsionsverbesserer wie etwa ein Silan-Haftvermittler, ein Ultraviolettabsorber, ein Antioxidationsmittel, ein Entfärbungshemmer oder dergleichen beigemengt sein.
• Die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts 3 ist in Hinblick auf die Dicke der Solarbatteriezelle 2, der Art des Abdichtungsmaterials des oberen Abschnitts und dergleichen innerhalb des die Beziehung der Formel (1) erfüllenden Bereichs geeignet festgelegt. Die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts 3 beträgt vorzugsweise 0,5 mm bis 5,0 mm, bevorzugter von 0,5 mm bis 2,0 mm und noch bevorzugter von 0,5 mm bis 1,5 mm.
• Das Abdichtungsmaterial des unteren Abschnitts, das den unteren Abdichtungsschichtabschnitt 4 ausbildet, der den unteren Abschnitt der Solarbatteriezelle 2 abdichtet, ist nicht besonders begrenzt, solange das Material ein Abdichtungsmaterial mit einem Elastizitätsmodul von 100 MPa oder mehr ist, und ein herkömmliches Abdichtungsmaterial kann verwendet werden.
• Das Elastizitätsmodul des Abdichtungsmaterials des unteren Abschnitts, das den unteren Abdichtungsschichtabschnitt 4 ausbildet, beträgt 100 MPa oder mehr und vorzugsweise 250 MPa oder mehr. Das Elastizitätsmodul des Abdichtungsmaterials des unteren Abschnitts beträgt vorzugsweise 3.000 MPa oder weniger und noch bevorzugter 2.000 MPa oder weniger.
• Das Abdichtungsmaterial des unteren Abschnitts ist vorzugsweise ein Kunststoff mit einer Erweichungstemperatur oder einer Wärmehärtungstemperatur von 110 °C oder höher.
• Bestimmte Beispiele des Materials des Abdichtungsmaterials des unteren Abschnitts umfassen einen thermoplastischen Kunststoff und einen vernetzten Kunststoff, und Beispiele dessen umfassen einen Polyolefin-Kunststoff.
• Eine Vielzahl von Additiven kann dem Abdichtungsmaterial des unteren Abschnitts zur Verbesserung einer Haftfähigkeit, einer Witterungsbeständigkeit oder dergleichen beigemengt sein. Als das Additiv kann beispielsweise ein Adhäsionsverbesserer wie etwa ein Silan-Haftvermittler, ein Ultraviolettabsorber, ein Antioxidationsmittel, ein Entfärbungshemmer oder dergleichen beigemengt sein.
• Die Dicke des unteren Abdichtungsschichtabschnitts 4 ist unter Berücksichtigung der Dicke der Solarbatteriezelle 2, der Art des Abdichtungsmaterials des unteren Abschnitts und dergleichen geeignet festgelegt. Die Dicke des unteren Abdichtungsschichtabschnitts 4 beträgt vorzugsweise von 0,2 mm bis 1,2 mm, bevorzugter von 0,2 mm bis 1,0 mm und noch bevorzugter von 0,2 mm bis 0,8 mm.
• Das Solarbatteriemodul 100 umfasst eine Rückseitenschicht 20 mit einer ersten Metallschicht 6, einer aufgeschäumten Schicht 7 und einer zweiten Metallschicht 8. Jede die Rückseitenschicht 20 ausbildende Schicht ist nachstehend beschrieben.
• Das Solarbatteriemodul 100 umfasst die erste Metallschicht 6. Die erste Metallschicht 6 ist auf der Seite der Abdichtungsschicht 5 angeordnet, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Oberflächenschicht 1 angeordnet ist, und ist aus einem Metall mit einem geringeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffs ausgebildet, der die Oberflächenschicht 1 ausbildet.
• Der lineare Ausdehnungskoeffizient des die erste Metallschicht 6 ausbildenden Metalls kann irgendein Wert sein, solange der Wert niedriger als der lineare Ausdehnungskoeffizient des Kunststoffs ist, der die Oberflächenschicht 1 ausbildet, und beispielsweise beträgt der Wert vorzugsweise von 5,0 × 10^-6K^-1 bis 5,0 × 10^-5K^-1, bevorzugter von 1,0 × 10^-5K^-1 bis 4,0 × 10^-5K^-1 und noch bevorzugter von 1,5 × 10^-5K^-1 bis 3,0 × 10^-5K^-1.
• Das die erste Metallschicht 6 ausbildende Metall ist nicht besonders begrenzt, solange das Metall ein Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffs ist, der die Oberflächenschicht 1 ausbildet, und Beispiele dessen umfassen unter dem Gesichtspunkt einer geeigneten Sicherstellung einer notwendigen Festigkeit des Moduls Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen und eine Eisenlegierung, und von diesen ist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung bevorzugt.
• Die Dicke t₁ der ersten Metallschicht 6 ist in Hinblick auf die mechanische Festigkeit (insbesondere Steifigkeit), eine Gewichtsverringerung und dergleichen des Solarbatteriemoduls 100 innerhalb eines Bereichs geeignet festgelegt, der die Beziehung von Formel (1) erfüllt. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der ersten Metallschicht 6 vorzugsweise von 0,1 mm bis 1,6 mm, bevorzugter von 0,1 mm bis 1,0 mm und noch bevorzugter von 0,15 mm bis 0,75 mm.
• Das Solarbatteriemodul 100 umfasst eine aufgeschäumte Schicht 7. Die aufgeschäumte Schicht 7 ist aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildet, und ist eine zwischen der ersten Metallschicht 6 und der zweiten Metallschicht 8 eingebettete Schicht.
• Durch die Ausbildung der zwischen der ersten Metallschicht 6 und der zweiten Metallschicht 8 eingebetteten Schicht als einer aufgeschäumten Schicht 7 aus einem aufgeschäumten Kunststoff ist es möglich, das Gewicht eines Solarbatteriemoduls zu verringern. Bei einer Bereitstellung einer aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildeten aufgeschäumten Schicht in einem Solarbatteriemodul, ist die Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte nicht ausreichend, da die Festigkeit eines aufgeschäumten Kunststoffs üblicherweise gering ist, und die Solarbatteriezelle neigt dazu, beschädigt zu werden, was problematisch ist. Da jedoch das Solarbatteriemodul 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel die Beziehungen der Formeln (1) bis (5) erfüllt, ist es möglich, die Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte ausreichend sicherzustellen, und dadurch einen Schaden an der Solarbatteriezelle 2 zu unterdrücken.
• Durch die Ausbildung der zwischen der ersten Metallschicht 6 und der zweiten Metallschicht 8 eingebetteten Schicht als der aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildeten aufgeschäumten Schicht 7 wirkt ferner die aufgeschäumte Schicht 7 als eine Wärmeisolationsschicht. Daher kann eine Temperaturdifferenz zwischen der ersten Metallschicht 6 und der zweiten Metallschicht 8 während einer Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung des Solarbatteriemoduls 100 gemäß nachstehender Beschreibung erzeugt werden. Zusätzlich kann durch Verwendung der Temperaturdifferenz, die zwischen der ersten Metallschicht 6 und der zweiten Metallschicht 8 während einer Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung erzeugt ist, das gesamte Solarbatteriemodul 100 nach dem Abkühlen des Solarbatteriemoduls 100 in einer Aufwärtsrichtung deformiert werden.
• Das Ausdehnungsverhältnis des die aufgeschäumte Schicht 7 ausbildenden aufgeschäumten Kunststoffs ist vom Standpunkt einer Sicherstellung der Schlagfestigkeit des Moduls und einer Gewichtsverringerung des Moduls vorzugsweise fünf Mal oder weniger, bevorzugter zwei Mal bis fünf Mal und noch bevorzugter von zwei Mal bis drei Mal. Das Ausdehnungsverhältnis ist ein Wert, der durch Dividieren der Dichte eines Kunststoffs vor dem Aufschäumen durch die Dichte des aufgeschäumten Kunststoffs beschafft ist.
• Der die aufgeschäumte Schicht 7 ausbildende aufgeschäumte Kunststoff ist vorzugsweise zumindest ein Kunststoff, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polypropylen-Kunststoff, einem Acryl-Kunststoff, einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer-Kunststoff und einem Polyacetat-Kunststoff besteht, und von diesen ist ein Polypropylen-Kunststoff bevorzugter.
• Falls ein Polyurethan-Kunststoff als der die aufgeschäumte Schicht 7 ausbildende aufgeschäumte Kunststoff verwendet wird, gibt es eine Möglichkeit, dass der Polyurethan-Kunststoff zu der Zeit einer Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung des Solarbatteriemoduls 100 gemäß nachstehender Beschreibung nicht wieder aufgeschmolzen wird. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, die aufgeschäumte Schicht 7, die erste Metallschicht 6 und die zweite Metallschicht 8 in einem Zustand zu fixieren, in dem eine Temperaturdifferenz zwischen der ersten Metallschicht 6 und der zweiten Metallschicht 8 bei einer höheren Temperatur erzeugt ist, und es gibt eine Möglichkeit, dass das in einer konvexen Richtung deformierte Solarbatteriemodul 100 nicht durch eine Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung hergestellt werden kann.
• Falls ein Polyethylen-Kunststoff als der die aufgeschäumte Schicht 7 ausbildende aufgeschäumte Kunststoff verwendet wird, schmilzt der Polyethylen-Kunststoff bei einer Modulverarbeitung des Solarbatteriemoduls 100 (bei einer Temperatur von 120°C bis 140°C), da der Polyethylen-Kunststoff eine niedrige Erweichungstemperatur aufweist, wodurch die aufgeschäumte Struktur beeinträchtigen werden kann.
• Die Dicke der aufgeschäumten Schicht 7 ist in Hinblick auf die mechanische Festigkeit, eine Gewichtsverringerung und dergleichen des Solarbatteriemoduls 100 geeignet festgelegt. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der aufgeschäumten Schicht 7 vorzugsweise 1,0 mm bis 5,0 mm, bevorzugter von 1,2 mm bis 3,0 mm und noch bevorzugter von 1,5 mm bis 2,0 mm.
• Das Solarbatteriemodul 100 umfasst eine zweite Metallschicht 8. Die zweite Metallschicht 8 ist derart angeordnet, dass sie die aufgeschäumte Schicht 7 zusammen mit der ersten Metallschicht 6 einbettet, und ist aus einem Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffs ausgebildet, der die Oberflächenschicht 1 ausbildet.
• Der lineare Ausdehnungskoeffizient des die zweite Metallschicht 8 ausbildenden Metalls kann irgendein Wert sein, solange der Wert geringer als der lineare Ausdehnungskoeffizient des die Oberflächenschicht 1 ausbildenden Kunststoffs ist, und beispielsweise beträgt der Wert vorzugsweise von 5,0 × 10^-6K^-1 bis 5,0 × 10^-5K^-1, bevorzugter von 1,0 × 10^-5K^-1 bis 4,0 × 10^-5K^-1 und noch bevorzugter von 1,5 × 10^-5K^-1 bis 3,0 × 10^-5K^-1.
• Das die zweite Metallschicht 8 ausbildende Metall ist nicht besonders begrenzt, solange das Metall ein Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffs ist, der die Oberflächenschicht 1 ausbildet, und Beispiele dessen umfassen Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen und eine Eisenlegierung, und von diesen ist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung bevorzugt.
• Das die zweite Metallschicht 8 ausbildende Metall ist vorzugsweise dasselbe wie das die erste Metallschicht 6 ausbildende Metall. In diesem Fall umfassen Beispiele des die erste Metallschicht 6 und die zweite Metallschicht 8 ausbildenden Metalls Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen und eine Eisenlegierung, und von diesen ist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung bevorzugt.
• Die Dicke der zweiten Metallschicht 8 ist in Hinblick auf die mechanische Festigkeit (insbesondere Steifigkeit), eine Gewichtsverringerung dergleichen des Solarbatteriemoduls 100 geeignet festgelegt. Bei dem Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der zweiten Metallschicht 8 vorzugsweise von 0,1 mm bis 1,0 mm, bevorzugter von 0,2 mm bis 0,8 mm und noch bevorzugter von 0,3 mm bis 0,6 mm.
• [Herstellungsverfahren eines Solarbatteriemoduls]
• Nachstehend ist ein Herstellungsverfahren des Solarbatteriemoduls 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 2A und 2B beschrieben. 2A und 2B sind schematische Konfigurationsdarstellungen, die ein Herstellungsverfahren des Solarbatteriemoduls 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigen, 2A ist eine schematische Darstellung, die das Modul 10 vor einer Laminierung zeigt, und 2B ist eine schematische Konfigurationsdarstellung, die das Solarbatteriemodul 100 nach einer Laminierung zeigt.
• Gemäß 2A wird zunächst das Modul 10 vor einer Laminierung durch Schichtung einer Rückseitenschicht 20 mit der zweiten Metallschicht 8, der aufgeschäumten Schicht 7 und der ersten Metallschicht 6 in dieser Reihenfolge aus Sicht von der Heizplatte 21 aus ausgebildet, und der untere Abdichtungsschichtabschnitt 4, die Solarbatteriezelle 2, der obere Abdichtungsschichtabschnitt 3 und die Oberflächenschicht 1 werden in dieser Reihenfolge auf einer Heizplatte 21 platziert, die in einer (nicht gezeigten) Vakuumlaminierungsvorrichtung bereitgestellt ist.
• Nach dem Durchführen einer Vakuumlaminierung entsprechend der Art des Abdichtungsmaterials des oberen Abschnitts (beispielsweise EVA), das den oberen Abdichtungsschichtabschnitt 3 ausbildet, wird eine zweite Aushärtung (eine Aushärtungsbeschleunigung) in einem Hochtemperaturofen (beispielsweise 120°C) zur Herstellung eines Solarbatteriemoduls 100 gemäß 2B durchgeführt.
• Bei dem Herstellungsverfahren des Solarbatteriemoduls 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel wirkt durch die Ausbildung der zwischen der ersten Metallschicht 6 und der zweiten Metallschicht 8 eingebetteten Schicht als der aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildeten aufgeschäumten Schicht 7 die aufgeschäumte Schicht 7 als eine Wärmeisolationsschicht. Aus diesem Grund kann eine Temperaturdifferenz zwischen der ersten Metallschicht 6 und der zweiten Metallschicht 8 während einer Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung des Solarbatteriemoduls 100 erzeugt werden.
• Falls beispielsweise die Temperatur der Heizplatte 21 auf ungefähr 140°C eingestellt ist, wird die Temperatur der mit der Heizplatte 21 in Kontakt stehenden zweiten Metallschicht 8 ungefähr dieselbe Temperatur (ungefähr 140°C) wie die der Heizplatte 21 sein. Da die aufgeschäumte Schicht 7 als eine Wärmeisolationsschicht dient, wird die Temperatur der ersten Metallschicht 6 niedriger als die Temperatur der zweiten Metallschicht 8 (beispielsweise ungefähr 120 °C). Falls die erste Metallschicht 6 und die zweite Metallschicht 8 aus demselben Metall ausgebildet sind, kann dadurch durch eine Abkühlung nach Abschluss der Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung die zweite Metallschicht 8 stärker als die erste Metallschicht 6 schrumpfen, das gesamte Solarbatteriemodul wird in einer Aufwärtsrichtung deformiert, ein Oberflächenspannungseindruck (Krümmung) wird aufrechterhalten und die Erscheinung kann verbessert werden.
• Falls das Modul 10 vor einer Laminierung eine in einer Aufwärtsrichtung gekrümmte Oberflächenform aufweist, wird daher gemäß 3A eine Deformation in einer Aufwärtsrichtung erzeugt, und der Krümmungsradius wird gemäß 3B durch die Durchführung der Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung vergrößert. Dadurch kann der Oberflächenspannungseindruck des Solarbatteriemoduls 100 aufrechterhalten und die Erscheinung kann verbessert werden.
• Ein Solarbatteriemodul gemäß einem Vergleichsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 9, 10A und 10B beschrieben. 9 zeigt eine Querschnittsansicht, die eine schematische Konfiguration eines Solarbatteriemoduls ist eines Vergleichsbeispiels der Erfindung zeigt, 10A ist eine schematische Darstellung, die ein Modul vor einer Laminierung bei einem Vergleichsbeispiel der Erfindung zeigt, und 10B ist eine schematische Darstellung, die ein Solarbatteriemodul nach einer Laminierung bei einem Vergleichsbeispiel der Erfindung zeigt.
• Bei dem Solarbatteriemodul 200, das die Oberflächenschicht 11, die aus einem Kunststoff gemäß 9 ausgebildet ist, die Abdichtungsschicht 15, die die Solarbatteriezelle 12 abdichtet, und die Metallschicht 16 umfasst, weisen die Oberflächenschicht 11, die Solarbatteriezelle 12 und die Metallschicht 16 verschiedene lineare Ausdehnungskoeffizienten auf, und insbesondere weist die Oberflächenschicht 11 einen höheren linearen Ausdehnungskoeffizienten als die Metallschicht 16 auf.
• Falls daher das Solarbatteriemodul 200 durch eine Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung des Moduls 120 vor einer Laminierung hergestellt wird, bei der die Metallschicht 16, die Abdichtungsschicht 15 und die Oberflächenschicht 11 in dieser Reihenfolge geschichtet werden, ist eine Deformation des Solarbatteriemoduls als ein Ganzes in einer Aufwärtsrichtung durch den Unterschied der linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Oberflächenschicht 11 der Metallschicht 16 gehemmt, und der Oberflächenspannungseindruck fehlt und die Erscheinung verschlechtert sich, was problematisch ist.
• Falls das Modul 120 vor einer Laminierung eine gekrümmte Form in einer Aufwärtsrichtung aufweist, ist daher gemäß 10A eine Deformation in einer Aufwärtsrichtung gehemmt, und der Krümmungsradius wird gemäß 10B durch die Durchführung einer Hochtemperaturverarbeitung gering. Im Ergebnis fehlt ein Oberflächenspannungseindruck des Solarbatteriemoduls 200, und die Erscheinung verschlechtert sich.
• Andererseits ist es durch eine Herstellung des Solarbatteriemoduls 100 durch das Herstellungsverfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel möglich, den Oberflächenspannungseindruck aufrechtzuerhalten und die Erscheinung gemäß vorstehender Beschreibung zu verbessern.
• <Modifikationsbeispiel der Rückseitenschicht>
• Nachstehend ist ein Modifikationsbeispiel der Rückseitenschicht mit der ersten Metallschicht 6, der aufgeschäumten Schicht 7 und der zweiten Metallschicht 8 unter Bezugnahme auf die 4A, 4B, 5A und 5B beschrieben. 4A zeigt eine perspektivische Ansicht, die die Rückseitenschicht 30 zeigt, und 4B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 4A. 5A zeigt eine perspektivische Darstellung, die die Rückseitenschicht 40 zeigt, und 5B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B in 5A. Zum Zwecke einer einfacheren Erklärung sind in den 4A, 4B, 5A und 5B andere Strukturen als die Rückseitenschicht mit der ersten Metallschicht 6, der aufgeschäumten Schicht 7 und der zweiten Metallschicht 8 in dem Solarbatteriemodul 100, oder die Oberflächenschicht 1 und die Abdichtungsschicht 5 weggelassen.
• Gemäß den 4A, 4B, 5A und 5B kann bei dem Solarbatteriemodul 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Honigwabenstruktur 9 (Säulenstruktur) bereitgestellt sein, die den Außenumfangsendabschnitt der aufgeschäumten Schicht 7 bedeckt. Die Honigwabenstruktur 9 kann eine Struktur sein, die den Außenumfangsendabschnitt der aufgeschäumten Schicht 7 in einer zu der Dickenrichtung des Solarbatteriemoduls 100 senkrechten Richtung bedeckt, oder kann eine Struktur sein, die zumindest einen Teil des Außenumfangsendabschnittes der aufgeschäumten Schicht 7 bedeckt.
• Obwohl die aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildete aufgeschäumte Schicht 7 hinsichtlich der Fähigkeit, die Solarbatteriezelle 2 zu schützen, hervorragend ist, während sie eine Gewichtsersparnis erzielt, neigt der Außenumfangsendabschnitt dazu, zerdrückt zu werden, da die aufgeschäumte Schicht 7 weich und eine niedrige Festigkeit aufweist, und der Außenumfangsendabschnitt der aufgeschäumten Schicht 7 kann bei einer Herstellung des Moduls beispielsweise beim Anbringen des Moduls an einem Fahrzeug zerdrückt werden.
• Daher kann durch eine Bedeckung des Außenumfangsendabschnittes der aufgeschäumten Schicht 7 mit der Honigwabenstruktur 9, die eine äußerst feste Struktur ist, ein Zerdrücken der aufgeschäumten Schicht 7 an dem Außenumfangsendabschnitt unterdrückt werden.
• Bei einer Anordnung der Honigwabenstruktur 9 an dem Außenumfangsendabschnitt der aufgeschäumten Schicht 7 kann gemäß den 4A und 4B die Rückseitenschicht 30 verwendet werden, bei der die Außenumfangsendabschnitte der ersten Metallschicht 6, der aufgeschäumten Schicht 7 und der zweiten Metallschicht 8 mit der Honigwabenstruktur 9 bedeckt sind, und gemäß den 5A und 5B kann die Rückseitenschicht 40 verwendet werden, bei der die Honigwabenstruktur 9 den Außenumfangsendabschnitt der aufgeschäumten Schicht 7 bedeckt, und die aufgeschäumte Schicht 7 und die Honigwabenstruktur 9 zwischen der ersten Metallschicht 6 und der zweiten Metallschicht 8 in der Dickenrichtung eingebettet sind.
• Es ist bevorzugt, dass die Honigwabenstruktur aus zumindest einem Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Metall, Papier und Kunststoff besteht.
• BEISPIELE
• Nachstehend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele näher beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele begrenzt.
• <Berechnung einer Zellenbeanspruchung in einem Solarbatteriemodul>
• Hinsichtlich eines Solarbatteriemoduls mit einer Solarbatteriezelle 2 und Schichtstrukturen (einer Oberflächenschicht 1, einem oberen Abdichtungsschichtabschnitt 3, einem unteren Abdichtungsschichtabschnitt 4, einer ersten Metallschicht 6, einer aufgeschäumten Schicht 7 und einer zweiten Metallschicht 8) gemäß 1 wurde die Zellenbeanspruchung (maximale an die Zelle angelegte Beanspruchung) durch eine FEM-Berechnung (Finite-Elemente-Methode-Berechnung) berechnet. Bei der FEM-Berechnung wurde die Software Abaqus 6.11 verwendet.
• Die Dicke der Oberflächenschicht, die Dicke und physikalische Eigenschaften (Steifigkeit) des oberen Abdichtungsschichtabschnitts, die Dicke und physikalische Eigenschaften des unteren Abschnittes der Abdichtungsschicht, die Dicke der ersten Metallschicht, die Dicke und physikalische Eigenschaften der aufgeschäumten Schicht und die Dicke der zweiten Metallschicht wurden als Parameter für die FEM-Berechnung verwendet. Nachfolgend wurde die Zellenbeanspruchung unter Variation jedes Parameters durch die FEM-Berechnung bestimmt.
• <Extraktion von hochempfindlichen Parametern>
• Aus den erhaltenen Zellenbeanspruchungswerten wurden Parameter mit einer hohen Empfindlichkeit aus den für die FEM-Berechnung verwendeten Parametern extrahiert. Insbesondere wurden mit anderen konstant gehaltenen Parametern hochempfindliche Parameter aus der Änderungsrate der Zellenbeanspruchung bei einer Variation bestimmter Parameter extrahiert.
• Im Ergebnis wurde festgestellt, dass die Dicke t₁ der ersten Metallschicht ist, die der obere Abschnitt der Metallschicht ist, und die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts hochempfindliche Parameter oder Parameter mit einem großen Einfluss auf die Zellenbeanspruchung sind.
• <Beziehung zwischen einer Zellenbeanspruchung und hochempfindlichen Parametern>
• Die Beziehung zwischen der Zellenbeanspruchung und der Dicke t₁ der ersten Metallschicht und der Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts, die ein hochempfindlicher Parameter ist, wurde untersucht. Insbesondere wurde aus einer Änderung der Zellenbeanspruchung bei einer Variation der Dicke t₁ der ersten Metallschicht und einer Änderung der Zellenbeanspruchung bei einer Variation der Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts die Beziehung zwischen der Dicke t₁ der ersten Metallschicht und der Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts bei einer Zellenbeanspruchung (zulässige Beanspruchung) von 367,6 MPa als ein Kriterium erzielt. Im Ergebnis wurde festgestellt, falls t₁ und t₂ um t₁ = 0,6 und t₂ = 0,8 waren, dass bei t₂ = -2.1165 t₁ + 2.0699 die Zellenbeanspruchung 367,6 MPa war. Falls daher t₁ und t₂ um t₁ = 0,6 und t₂ = 0,8 waren, wurde abgeleitet, dass bei t₂ ≥ -2.1165 t₁ + 2.0699 die Zellenbeanspruchung 367,6 MPa oder weniger war.
• Bei der Bestimmung der Beziehung zwischen der Zellenbeanspruchung und dem hochempfindlichen Parameter wurde jede Schicht, die die Solarbatteriezelle und das Solarbatteriemodul ausbildet, wie folgt festgelegt.
• Oberflächenschicht ··· Polycarbonat-Kunststoff (Dicke: 0.8 mm, linearer Ausdehnungskoeffizient: 7.0 × 10^-5K^-1)
• Solarbatteriezelle ··· Einkristallines Silizium (Dicke: 0.2 mm)
• Oberer Abdichtungsschichtabschnitt ··· EVA-Kunststoff (Dicke: t₂ mm)
• Unterer Abdichtungsschichtabschnitt ··· Polyolefin-Kunststoff (Dicke: 0.4 mm)
• Erste Metallschicht ··· Aluminiumlegierung (Dicke: t₁ mm, linearer Ausdehnungskoeffizient: 2.4 × 10^-5K^-1)
• Aufgeschäumte Schicht ··· Polypropylen-Kunststoff (Dicke: 1.5 mm)
• Zweite Metallschicht ··· Aluminiumlegierung (Dicke: 0.3 mm, linearer Ausdehnungskoeffizienten 2.4 × 10^-5K^-1)
• Nachstehend wurden t₁ und t₂ unter der Bedingung t₂ = -2.1165 t₁ + 2.0699 innerhalb des Bereiches t₂ = -2.1165 t₁ + 2.0699 variiert, um jeweils die unteren Grenzwerte von t₁ und t₂ zu berechnen, die die Zellenbeanspruchung von 367,6 MPa erfüllen, und die FEM-Berechnung wurde ausgeführt. Als ein Ergebnis betrug die untere Grenze von t₁ 0,3 mm, und die untere Grenze von t₂ betrug 0,6 mm.
• Um bei t₁ gleich 0,3 mm oder weniger die Bedingungen für t₁ und t₂ zu erhalten, bei denen die Zellenbeanspruchung 367,6 MPa oder weniger betrug, und um bei t₂ gleich 0,6 mm oder weniger die Bedingungen für t₁ und t₂ zu erhalten, bei denen die Zellenbeanspruchung dem Kriterium von 367,6 MPa oder weniger entspricht, wurde ferner die Zellenbeanspruchung durch die FEM-Berechnung bei einer Variation von t₁ und t₂ um den unteren Grenzwert von t₁ und um den unteren Grenzwert von t₂ herum berechnet. Diese Ergebnisse sind in den 6 und 8 gezeigt. In den 6 und 8 sind Berechnungsergebnisse mit Kreisen gekennzeichnet, bei denen die Zellenbeanspruchung 367,6 MPa oder weniger betrug, und die Berechnungsergebnisse, bei denen die Zellenbeanspruchung 367,6 MPa überschreitet, sind mit einem X gekennzeichnet. 8 zeigt eine vergrößerte Darstellung von 6, und durch die FEM-Berechnung berechnete Zahlenbeispiele der Zellenbeanspruchung sind in der Darstellung gezeigt.
• Aus den Ergebnissen in den 6 und 8 wurde festgestellt, dass die Bedingungen von t₁ und t₂, bei denen die Zellenbeanspruchung das Kriterium von 367.6 MPa oder weniger erfüllt, die folgenden Formeln (1) bis (5) erfüllen: $${\text{t}}_2\ge \mathrm{2,3}\left({\text{t}}_1=\mathrm{0,}\text{15}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2\ge \mathrm{22,}{\text{333t}}_1{}^2-\text{15}{\text{,817t}}_1+\text{4}\text{,17}\left(\text{0}\text{,15}<{\text{t}}_1<\text{0}\text{,3}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2\ge -\mathrm{2,}{\text{1165t}}_1+\mathrm{2,}\text{0699}\left(\text{0}\text{,3}\le {\text{t}}_1\le \text{0}\text{,7}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2\ge -\text{0}{\text{,5t}}_1+\text{0}\text{,95}\left(\text{0}\text{,7}<{\text{t}}_1<\text{0}\text{,9}\right)$$

  

  $${\text{t}}_2=\text{0}\text{,5}\left({\text{t}}_1\ge \text{0}\text{,9}\right)$$

  
• [Beispiel 1]
• <Fertigung des Solarbatteriemoduls>
• Nachfolgend wurde auf der Grundlage des Ergebnisses der SEM-Berechnung ein Solarbatteriemodul gefertigt und auf die Schlagfestigkeit überprüft.
• Das Solarbatteriemodul gemäß Beispiel 1 umfasst eine Solarbatteriezelle 2 und Schichtstrukturen (eine Oberflächenschicht 1, einen oberen Abdichtungsschichtabschnitt 3, einen unteren Abdichtungsschichtabschnitt 4, eine erste Metallschicht 6, eine aufgeschäumte Schicht 7 und eine zweite Metallschicht 8) gemäß 1. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Solarbatteriezelle und jede Schicht in dem Solarbatteriemodul aus den nachstehenden Materialien zusammengesetzt, und die Dicken der Solarbatteriezelle und jeder Schicht sind wie folgt.
• Oberflächenschicht ··· Polycarbonat-Kunststoff (Dicke: 0,8 mm, linearer Ausdehnungskoeffizient 7,0 × 10^-5 K^-1)
• Solarbatteriezelle ··· einkristallines Silizium (Dicke: 0,2 mm)
• Oberer Abdichtungsschichtabschnitt ··· EVA-Kunststoff (Dicke: 0,8 mm)
• Unterer Abdichtungsschichtabschnitt ··· Polyolefin-Kunststoff (Dicke: 0,4 mm)
• Erste Metallschicht ··· Aluminiumlegierung (Dicke: 0,6 mm, linearer Ausdehnungskoeffizient: 2,4 × 10^-5K^-1)
• Aufgeschäumte Schicht ··· Polypropylen-Kunststoff (Dicke: 1,5 mm)
• Zweite Metallschicht ··· Aluminiumlegierung (Dicke: 0,3 mm, linearer Ausdehnungskoeffizient: 2,4 × 10^-5K^-1)
• Das Solarbatteriemodul gemäß dem Beispiel wurde wie folgt gefertigt.
• Zunächst wurde ein Modul vor einer Laminierung durch Schichtung einer Rückseitenschicht, die die zweite Metallschicht, die aufgeschäumte Schicht und die erste Metallschicht in dieser Reihenfolge aus Sicht der Heizplatte umfasst, dem unteren Abdichtungsschichtabschnitt, der Solarbatteriezelle, dem oberen Abdichtungsschichtabschnitt und der Oberflächenschicht in dieser Reihenfolge auf einer Heizplatte platziert, die in einer Vakuumlaminierungsvorrichtung bereitgestellt war. Die Heizplatte wurde auf 140°C erhitzt, und das Modul wurde vor einer Laminierung einer Hochtemperaturlaminierungsverarbeitung (15 Minuten Heizzeit im Vakuum, 30 Minuten Presszeit bei 100 kPa) unterzogen, und nachfolgend wurde eine zweite Ausheilung (Ausheilungsbeschleunigung) in einem Hochtemperaturofen bei 120°C durchgeführt. In dieser Weise wurde ein Solarbatteriemodul gefertigt.
• Bei dem Solarbatteriemodul gemäß dem Beispiel 1 beträgt die Zellenbeanspruchung 367.6 MPa (Zellenbeanspruchungskriterium), und die Dicke t₁ der ersten Metallschicht ist 0,6 mm und die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts ist 0,8 mm. Bei dem Solarbatteriemodul gemäß dem Beispiel 1 sind die Werte der linken Seite und der rechten Seite in der nachstehenden Formel (3) beide 0,8, und daher ist die Beziehung der nachstehenden Formel (3) erfüllt. $${\text{t}}_2\ge -2.{\text{1165t}}_1+2.\text{0699}\left(\text{0}\text{.3}\le {\text{t}}_1\le \text{0}\text{.7}\right)$$

  
• [Beispiel 2]
• Das Solarbatteriemodul gemäß dem Beispiel 2 umfasst eine Solarbatteriezelle 2 und Schichtstrukturen (eine Oberflächenschicht 1, einen oberen Abschnitt einer Abdichtungsschicht 3, einen unteren Abschnitt einer Abdichtungsschicht 4, eine erste Metallschicht 6, eine aufgeschäumte Schicht 7 und eine zweite Metallschicht 8) gemäß 1. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Solarbatteriezelle und jede Schicht in dem Solarbatteriemodul aus den nachstehenden Materialien zusammengesetzt, und die Dicken der Solarbatteriezelle und jeder Schicht sind wie folgt.
• Oberflächenschicht ··· Polycarbonat-Kunststoff (Dicke: 0,8 mm, linearer Ausdehnungskoeffizient 7,0 × 10^-5 K^-1)
• Solarbatteriezelle ··· einkristallines Silizium (Dicke: 0,2 mm)
• Oberer Abdichtungsschichtabschnitt ··· EVA-Kunststoff (Dicke: 1,6 mm)
• Unterer Abdichtungsschichtabschnitt ··· Polyolefin-Kunststoff (Dicke: 0,4 mm)
• Erste Metallschicht ··· Aluminiumlegierung (Dicke: 0,3 mm, linearer Ausdehnungskoeffizient: 2,4 × 10^-5K^-1)
• Aufgeschäumte Schicht ··· Polypropylen-Kunststoff (Dicke: 1,5 mm)
• Zweite Metallschicht ··· Aluminiumlegierung (Dicke: 0,6 mm, linearer Ausdehnungskoeffizient: 2,4 × 10^-5K^-1)
• Das Solarbatteriemodul gemäß Beispiel 2 wurde auf die gleiche Weise wie Beispiel 1 gefertigt. Bei dem Solarbatteriemodul gemäß dem Beispiel 2 beträgt die Beanspruchung 363,7 MPa (Zellenbeanspruchung gemäß dem Kriterium oder weniger), und die Dicke t₁ der ersten Metallschicht ist 0,3 mm und die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts ist 1,6 mm. Bei dem Solarbatteriemodul gemäß dem Beispiel 2 sind bei der vorstehend beschriebenen Formel (3) der Wert der linken Seite 1,6 und der der rechten Seite 1,43495, und daher ist die Beziehung der vorstehend beschriebenen Formel (3) erfüllt.
• [Vergleichsbeispiel 1]
• Ein Solarbatteriemodul wurde auf die gleiche Weise wie Beispiel 1 mit Ausnahme der Änderung der Dicke der ersten Metallschicht von 0,6 mm auf 0,3 mm hergestellt. Bei dem Solarbatteriemodul gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 ist die Zellenbeanspruchung über 367,6 MPa (Zellenbeanspruchung nach dem Kriterium oder weniger), und die Dicke t₁ der ersten Metallschicht ist 0,3 mm und die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts ist 0,8 mm. Bei dem Solarbatteriemodul gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 ist bei der vorstehend beschriebenen Formel (3) der Wert der linken Seite 0,8 und der Wert der rechten Seite ist 1,43495, und daher ist die Beziehung der vorstehend beschriebenen Formel (3) nicht erfüllt.
• [Auswertung]
• - Schlagfestigkeit (Stahlkugelfalltest) -
• Für die hergestellten Solarbatteriemodule gemäß den Beispielen 1 und 2 und dem Vergleichsbeispiel 1 wurde ein Stahlkugelfalltest durchgeführt. Bei dem Stahlkugelfalltest wurde das gefertigte Solarbatteriemodul fixiert, und ein Riss des Solarbatteriemoduls wurde nach dem Fall eines Gewichts von 227 g aus einer Höhe von 1 m ausgewertet. Die Auswertungskriterien waren wie folgt.
• Geeignet: in dem Solarbatteriemodul wurde kein Riss gefunden.
• Nicht geeignet: in dem Solarbatteriemodul wurde ein Riss gefunden.
• Dementsprechend war bei den Solarbatteriemodulen gemäß den Beispielen 1 und 2, bei denen die Zellenbeanspruchungen 367,6 MPa und 363,7 MPa waren, die Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte hervorragend, und ein Schaden an der Solarbatteriezelle war unterdrückt. Andererseits wies das Solarbatteriemodul gemäß dem Vergleichsbeispiel 1, bei dem die Zellenbeanspruchung über 367,6 MPa war, eine unzureichende Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte auf.
• Auch für ein Solarbatteriemodul mit einer Zellenbeanspruchung von 367,6 MPa oder weniger wird hierbei angenommen, dass eine Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte wie bei den Solarbatteriemodulen gemäß den Beispielen 1 und 2 hierbei überlegen und ein Schaden der Solarbatteriezelle unterdrückt ist. Daher wird angenommen, dass, falls t₁ und t₂ innerhalb des Gebietes gemäß 6 sind, oder wenn t₁ und t₂ die vorstehenden Formeln (1) bis (5) erfüllen, ein Solarbatteriemodul eine hervorragende Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte aufweist, und eine Unterdrückung eines Schadens einer Solarbatteriezelle erlangt werden kann.
• [Beispiele 3 bis 6]
• Auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurden Solarbatteriemodule mit der Ausnahme gefertigt, dass die Dicke t₁ der ersten Metallschicht und die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts auf die in der nachstehenden Tab. 1 gezeigten Werte bei dem Solarbatteriemodul gemäß Beispiel 1 abgeändert wurden, und die Schlagfestigkeit wurde überprüft.
• Gemäß Tab. 1 ist bei den Solarbatteriemodulen gemäß den Beispielen 3 bis 6 das Verhältnis der vorstehend beschriebenen Formel (3) erfüllt.
• [Vergleichsbeispiele 2 und 3]
• Auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurden Solarbatteriemodule mit der Ausnahme gefertigt, dass bei dem Solarbatteriemodul gemäß dem Beispiel 1 die Dicke t₁ der ersten Metallschicht und die Dicke t₂ des oberen Abdichtungsschichtabschnitts auf die in der nachstehenden Tab. 1 gezeigten Werte abgeändert wurde, und die Schlagfestigkeit wurde überprüft.
• Gemäß Tab. 1 ist bei den Solarbatteriemodulen gemäß den Vergleichsbeispielen 2 und 3 die Beziehung der vorstehend beschriebenen Formel (3) nicht erfüllt.
• [Auswertung]
• - Schlagfestigkeit (Stahlkugelfalltest) -
• Die Solarbatteriemodule gemäß den Beispielen 3 bis 6 und den Vergleichsbeispielen 2 und 3 wurden einem Stahlkugelfalltest auf die gleiche Weise wie die Solarbatteriemodule gemäß den Beispielen 1 und 2 und dem vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel 1 unterzogen. Die Bedingungen und Auswertekriterien des Stahlkugelfalltests sind den vorstehend beschriebenen gleich.
• Die Ergebnisse sind in Tab. 1 gezeigt. [Tab. 1]

  	Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5	Beispiel 6	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3
  Dicke der ersten Metallschicht t1 (mm)	0,6	0,6	0,3	0,3	0,6	0,3
  Dicke des oberen Abdichtungsschichtabschnitts t2 (mm)	1,2	0,8	2,0	1,6	0,4	0,3
  Rechte Seite von Formel (3)	0,8	0,8	1,4349 5	1,4349 5	0,8	1,43495
  Beziehung von Formel (3) erfüllt oder nicht	Erfüllt	Erfüllt	Erfüllt	Erfüllt	Nicht erfüllt	Nicht erfüllt
  Schlagfestigkeit	Geeignet	Geeignet	Geeignet	Geeignet	Nicht geeignet	Nicht geeignet

• Gemäß Tab. 1 war bei den Solarbatteriemodulen gemäß den Beispielen 3 bis 6, die den Vergleichsausdruck von Formel (3) erfüllen, die Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte hervorragend, und eine Beschädigung der Solarbatteriezelle war unterdrückt. Andererseits war bei den Solarbatteriemodulen gemäß den Vergleichsbeispielen 2 und 3, die den Vergleichsausdruck von Formel (3) nicht erfüllen, die Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte unzureichend.
• Daher wurde als ein Ergebnis der FEM-Berechnung gezeigt, dass ein Solarbatteriemodul, für das eine hervorragende Schlagfestigkeit gegen herabfallende Objekte vorhergesagt ist, tatsächlich diese Wirkung zeigt.
• Die Offenbarung der am 24. Dezember 2015 eingereichten Druckschrift JP 2015-252430 A wird hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einbezogen.
• Alle Dokumente, Patentanmeldungen und technische Standards, die in dieser Spezifikation beschrieben sind, werden hiermit durch Bezugnahme in dem selben Ausmaß einbezogen, als ob jedes individuelle Dokument, Patentanmeldung und technische Spezifikation durch Bezugnahme individuell einbezogen werden.
• Bezugszeichenliste

1,11

Oberflächenschicht

2,12

Solarbatteriezelle

3

Oberer Abdichtungsschichtabschnitt

4

Unterer Abdichtungsschichtabschnitt

5,15

Abdichtungsschicht

6

Erste Metallschicht

7

Aufgeschäumte Schicht

8

Zweite Metallschicht

9

Honigwabenstruktur (Säulenstruktur)

10, 120

Modul vor einer Laminierung

16

Metallschicht

21

Heizplatte

20, 30, 40

Rückseitenschicht

100, 200

Solarbatteriemodul

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2011530444 A [0003, 0005]
• JP 2004014556 A [0004, 0005]
• JP 2015252430 A [0110]

Claims (5)

1. Solarbatteriemodul, mit: einer Solarbatteriezelle; einer Oberflächenschicht, die auf einer Sonnenlichteinfallsseite des Solarbatteriemoduls angeordnet und aus einem Kunststoff ausgebildet ist; einer Abdichtungsschicht, die auf einer Seite angeordnet ist, die der Sonnenlichteinfallsseite gegenüberliegt, und die die Solarbatteriezelle abdichtet, wobei die Abdichtungsschicht in einer Dickenrichtung einen oberen Abdichtungsschichtabschnitt, der einen auf der Sonnenlichteinfallsseite angeordneten oberen Abschnitt der Solarbatteriezelle abdichtet, und einen unteren Abdichtungsschichtabschnitt aufweist, der einen unteren Abschnitt der Solarbatteriezelle abdichtet; und einer Rückseitenschicht, die auf einer Seite angeordnet ist, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Oberflächenschicht und die Abdichtungsschicht angeordnet sind, und die eine erste Metallschicht, die aus einem Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffs ausgebildet ist, der die Oberflächenschicht ausbildet, eine aus einem aufgeschäumten Kunststoff ausgebildete aufgeschäumte Schicht sowie eine zweite Metallschicht aufweist, die auf einer Seite angeordnet ist, die der Seite gegenüberliegt, auf der die Abdichtungsschicht und die erste Metallschicht derart angeordnet sind, dass sie zusammen mit der ersten Metallschicht die aufgeschäumte Schicht einbetten, wobei die zweite Metallschicht aus einem Metall mit einem niedrigeren linearen Ausdehnungskoeffizienten als dem des Kunststoffes ausgebildet ist, der die Oberflächenschicht ausbildet, wobei: ein Elastizitätsmodul eines Abdichtungsmaterials des oberen Abschnittes, das den oberen Abdichtungsschichtabschnitt ausbildet, von 5 MPa bis 20 MPa beträgt, und ein Elastizitätsmodul eines Abdichtungsmaterials des unteren Abschnittes, das den unteren Abdichtungsschichtabschnitt ausbildet, 100 MPa oder mehr beträgt, und eine Dicke t₁ (Einheit: mm, t₁ ≥ 0,15) der ersten Metallschicht und eine Dicke t₂ (Einheit: mm, t₂ ≥ 0,5) des oberen Abdichtungsschichtabschnitts die Beziehungen der nachstehenden Formen (1) bis (5) erfüllen: $${\text{t}}_2\ge 2.3\left({\text{t}}_1=0.\text{15}\right)$$

   

   $${\text{t}}_2\ge 22.{\text{333t}}_1{}^2-\text{15}{\text{.817t}}_1+\text{4}\text{.17}\left(\text{0}\text{.15}<{\text{t}}_1<\text{0}\text{.3}\right)$$

   

   $${\text{t}}_2\ge -2.{\text{1165t}}_1+2.\text{0699}\left(\text{0}\text{.3}\le {\text{t}}_1\le \text{0}\text{.7}\right)$$

   

   $${\text{t}}_2\ge -\text{0}{\text{.5t}}_1+\text{0}\text{.95}\left(\text{0}\text{.7}<{\text{t}}_1<\text{0}\text{.9}\right)$$

   

   $${\text{t}}_2=\text{0}\text{.5}\left({\text{t}}_1\ge \text{0}\text{.9}\right)$$

   
2. Solarbatteriemodul nach Anspruch 1, wobei der aufgeschäumte Kunststoff, der die aufgeschäumte Schicht ausbildet, zumindest ein Kunststoff ist, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polypropylen-Kunststoff, einem Acryl-Kunststoff, einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer-Kunststoff und einem Polyacetat-Kunststoff besteht.
3. Solarbatteriemodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Ausdehnungsverhältnis des die aufgeschäumte Schicht ausbildenden aufgeschäumten Kunststoffes fünf Mal oder weniger ist.
4. Solarbatteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: der Kunststoff, der die Oberflächenschicht ausbildet, ein Polycarbonat-Kunststoff ist, und das Metall, das die erste Metallschicht und die zweite Metallschicht ausbildet, Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen oder eine Eisenlegierung ist.
5. Solarbatteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Säulenstruktur angeordnet ist, die zumindest einen Teil eines Außenrandendabschnittes der aufgeschäumten Schicht bedeckt.

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