DE69731799T2

DE69731799T2 - Solarzellenmodul

Info

Publication number: DE69731799T2
Application number: DE69731799T
Authority: DE
Inventors: Ayako Ohta-ku Komori; Takahiro Ohta-ku Mori; Ichiro Ohta-ku Kataoka; Satoru Ohta-ku Yamada; Hidenori Ohta-ku Shiotsuka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2017-09-12
Also published as: EP0829909A2; EP0829909A3; US20010054437A1; KR19980024614A; DE69731799D1; JP3825843B2; CN1178394A; EP0829909B1; CN1095597C; US6323416B1; JPH1093124A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Solarzellmodul, das eine photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung (d. h. eine Solarzelle oder ein Block von Solarzellen) einschließt, die mit einem Harz auf einem Substrat fixiert ist und mit einem Oberflächenfilm bedeckt ist. Im Einzelnen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Solarzellmodul mit einer herausragenden Nichtentflammbarkeit und einen herausragenden Feuchtigkeitswiderstand und auch auf eine gebogene Struktur, die zum Zusammenbau geeignet ist.
Bisher ist ein Typ von Solarzellmodul, das eine photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung einschließt, die auf einem Substrat mit einem Harz fixiert ist und mit einem Oberflächenfilm bedeckt ist, bekannt gewesen. Als das Harz ist EVA (Ethylen-Vinylacetatcopolymer) weithin verwendet worden. Als der Oberflächenfilm ist es bekannt gewesen, einen Film aus einen fluorhaltigen Harz zu verwenden, wie etwa Tetrafluorethylen-Ethylencopolymer oder Polyvinylfluorid, oder einen transparenten fluorhaltigen Polymerfilm, der gebildet wurde, indem eine fluorenthaltende Harzfarbe beschichtet wurde.
Ein derartiges Solarzellmodul mit einem fluorhaltigen Polymer als ein oberflächennächstes Beschichtungsmaterial auf der Lichteinfallsseite besitzt einen schwächeren Kratzwiderstand als ein Solarzellmodul, das ein Glassubstrat als ein Oberflächenmaterial auf der Lichteinfallsseite umfasst. Demgemäß ist es bekannt gewesen, ein anorganisches faserhaltiges Blatt, wie etwa ein nichtgewebtes Glasfasergewebe, innerhalb eines organischen Polymerharzes als Füllstoff einzubauen, um ein Oberflächenbeschichtungsmaterial auszubilden.
Wenn das anorganische faserhaltige Blatt, wie etwa Glasfaser einer Kante des Solarzellmoduls ausgesetzt wird, ist es jedoch wahrscheinlich, dass externe Feuchtigkeit eindringt, um die elektrische Isolierung herabzusetzen oder ein Abschälen des laminierten Moduls zu verursachen und eine schwächere Erscheinung bereitzustellen. Dies beruht vermutlich darauf, dass das anorganische faserhaltige Blatt, das zum Beispiel Glasfaser umfasst, und das Füllstoffharz, das die Glasfaser imprägniert, eine niedrige Adhäsion miteinander besitzen, sodass die Feuchtigkeit entlang der Glasfaser eindringt.
Als eine Gegenmaßnahme ist vorgeschlagen worden, die Aussetzung des Glasfasermaterials einer Kante des Solarzellmoduls verhindern oder ein Glasfasermaterial mit weniger Endteilen zu verwenden. Zum Beispiel hat die Japanische Patentveröffentlichung (JP-B) 62-33756 ein Solarzellmodul offenbart, wobei ein Glasfaserblattmaterial mit weniger Endteil auf beiden Seiten eines Solarzellmoduls angeordnet ist und dessen Endteil mit einem Füllstoffharz versiegelt wird.
So hat JP-B 62-33756 vorgeschlagen, ein Langfaserglasfasermaterial mit wenig Endteil zu verwenden, das aus begrenzten Materialien, wie etwa kontinuierlich Drahtnetz, Glasgewebe und Walzengewebe, ausgewählt ist. Die Isolierung zwischen der Solarzelle und dem Substrat, auf welchem die Solarzelle angeordnet ist, hat keine Aufmerksamkeit gefunden.
Die Japanische Veröffentlichte Patentanmeldung (JP-A) 7-288333 hat ein Solarzellmodul offenbart, wobei ein lichtdurchlässiges nichtgewebtes Gewebe (Glasfasergewebe) in Kontakt mit einer Solarzelle innerhalb der Kanten des Solarzellmoduls angeordnet ist, und ein isolierender Film zwischen der Solarzelle und dem Modulsubstrat angeordnet ist. Jedoch ist der isolierende Film angeordnet, um aus dem Modulsubstrat vorzuragen, und dem Biegen des Modulsubstrats ist keine Aufmerksamkeit geschenkt worden.
Wenn ein Substrat eines Solarzellmoduls, das eine mit einem Füllstoffharz auf einem substratversiegelte Solarzelle und einen Oberflächenfilm, der das Füllstoffharz beschichtet, einschließt, gebogen wird, wird eine Spannung auf das Füllstoffmaterial und den Oberflächenfilm an den gebogenen Teil angelegt, um Abschälen zu verursachen. In einem herkömmlichen Solarzellmodul mit einer derartigen Struktur wird eine Herabsetzung der elektrischen Isolierung unvermeidlicherweise verursacht, wenn außerhalb für eine lange Zeitdauer verwendet, sogar wenn der Endteil der Glasfaser davon abgehalten wird, an der Kante des Moduls ausgesetzt zu werden und ein Silankupplungsmittel wird auf die Glasfaser und den Oberflächenfilm aufgetragen.
JP-A-7 211 932 offenbart ein Solarzellmodul, das eine photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung, ein rückwärtiges isolierendes Material und ein Substrat einschließt. Das Modul wird vertikal an Teilen gebogen, die außerhalb des rückwärtigen isolierenden Materials sind.
EP-A-0 625 802 offenbart ein Solarzellmodul, das eine photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung, ein füllstoffhaltendes Element, das darauf bereitgestellt ist und unterhalb der photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung, und ein die rückwärtige Fläche verstärkendes Element einschließt. Das Modul wird vertikal an Teilen außerhalb des rückwärtigen isolierenden Materials gebogen.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Solarzellmodul bereitzustellen, das effektiv das Feuchtigkeitseindringen in das Innere des Solarzellmoduls sogar bei einer langen Dauer der auswärtigen Verwendung unterdrücken kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Solarzellmodul gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Dies und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A veranschaulicht Elemente, die ein Solarzellmodul gemäß der Erfindung zusammensetzen, mit deren relativen Größen, und 1B ist eine Schnittansicht des Solarzellmoduls, das die Elemente in einer laminierten Form zeigt.
2 ist eine Schnittveranschaulichung einer photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung (Solarzelle), die in das Solarzellmodul eingebaut ist, das in 1A und 1B gezeigt wird.
3 ist eine Schnittveranschaulichung von Solarzellmodulen gemäß der Erfindung, die in Serien zusammengebaut sind.
4A und 4B sind Ansichten, die den 1A und 1B jeweils entsprechen, zum Veranschaulichen einer anderen Ausführungsform des Solarzellmoduls gemäß der Erfindung.
5A bis 5C veranschaulichen eine Ausführungsform des Dachelementes gemäß der Erfindung.
6 veranschaulicht eine Ausführungsform des Ventilationsgerätes gemäß der Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1A und 1B veranschaulichen eine Ausführungsform des Solarzellmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung. Bezug nehmend auf diese Figuren beinhaltet das Solarzellmodul eine photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung (d. h. eine Solarzelle oder einen Block von Solarzellen) 101, ein anorganisches faserhaltiges (Blatt) Material 102, ein Füllstoffharz 103, ein Oberflächenfilm 104, einen Klebstoff 105, einen isolierenden Film 106 und ein Substrat 107. Diese Elemente sind in der in 1A veranschaulichten Reihenfolge aufeinander gestapelt und in ein Solarzellmodul mit einer Laminatabschnittstruktur, wie in 1B gezeigt, ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform können die relativen Flächen (oder planaren) Größen der jeweiligen Elemente wie folgt aufgestellt werden. Das anorganische faserhaltige Blatt 102 wird wie folgt aufgestellt. Das anorganische faserhaltige Blatt 102 ist größer als die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101, umso die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101 zu bedecken. Der isolierende Film 106 besitzt eine fast identische Größe wie der Klebstoff 105 und ist größer als das anorganische faserhaltige Blatt 102. Das Substrat 107, das Füllstoffharz 103 und der Oberflächenfilm 104 besitzen fast identische Größen und sind größer als der isolierende Film 106. Das Füllstoffharz 103 und der Oberflächenfilm 104 können einigermaßen größer als das Substrat 107 sein, umso Kanten des Substrats 107 abzudecken.
Da das anorganische faserhaltige Blatt 102 innerhalb der Kante(n) des isolierenden Films 106 zusammen mit einer gebogenen Substratstruktur, wie nachstehend beschrieben, angeordnet ist, wird es möglich, ein Solarzellmodul bereitzustellen, das frei von Feuchtigkeitseindringen sogar nach einem Temperaturfeuchtigkeitszyklustest und einer langen Zeitdauer der Verwendung im Freien ist, wobei so ein zuverlässiges Solarzellmodul bereitgestellt wird, das frei von einem Herabsenken der elektrischen Isolierungsleistung ist.
Nachstehend werden Details der jeweiligen Elemente beschrieben.
Anorganisches faserhaltiges Blatt 102
Das anorganische faserhaltige Blatt 102 kann vorzugsweise eine größere planare Größe besitzen als die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101. Das anorganische faserhaltige Blatt 102 besitzt eine Funktion des Förderns der Entgasung aus dem Modullaminat zurzeit von dessen Herstellung durch Laminierung. Wenn dieses kleiner als die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung ist, kann ein externer Stoß von der Zelle nicht ausreichend abgehalten werden, und das Entgasen aus dem Modul zurzeit der Laminierung ist wahrscheinlich unzureichend, um Bläschen innerhalb des Moduls zurückzulassen.
Es ist auch bevorzugt, dass das anorganische faserhaltige Blatt 102 eine kleinere planare Größe besitzt als das Substrat 107 und nicht zur Kante des Moduls erstreckt ist. Wenn das anorganische faserhaltige Blatt 102 eine identische oder größere Größe als das Substrat 107 besitzt, umso der Modulkante ausgesetzt zu werden, dringt externe Feuchtigkeit in das Modul entlang der Faser ein, wodurch die Verschlechterung oder das Abschälen des Beschichtungsmaterials gefördert wird. Ferner als Folge des Feuchtigkeitseindringens: die elektrische Isolierung zwischen dem inneren Teil und dem äußeren. Dies beruht darauf, dass das anorganische faserhaltige Blatt 102 und das Füllstoffharz 103 eine ziemlich schwache Adhäsion dazwischen zeigen, sodass die Grenze dazwischen wahrscheinlich einen Strompfad bereitstellt und die Feuchtigkeit entlang des anorganischen Blattes 102 eindringt. Ferner kann, sogar wenn das anorganische faserhaltige Blatt 102 nicht die Modulkante erreicht, wenn sich das anorganische faserhaltige Blatt 102 kontinuierlich von oberhalb der photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 101 zu dem Substrat 107 erstreckt, Feuchtigkeit entlang dem anorganischen faserhaltigen Blatt 102 wandern, um eine elektrische Kontinuität zwischen dem Substrat 107 und der photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 101 bereitzustellen, wobei so die elektrische Isolierung in einigen Fällen nicht sichergestellt werden kann.
Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung das anorganische faserhaltige Blatt 102 kleiner als der isolierende Film 106. Bisher war es möglich, dass der Oberflächenfilm 104 und das Füllstoffharz 103 einen bemerkungswerten Grad an Verziehen bzw. Verkrümmen nach dem Biegen verursachten, um zu einen Abschälen oder einen Riss an der Biegung zu führen, wodurch ein Feuchtigkeitseindringen hierdurch verursacht wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das anorganische faserhaltige Blatt 102, das die Tendenz besitzt, einen Feuchtigkeitswanderungsweg bereitzustellen, in einer kleineren Größe als der isolierende Film 106 ausgebildet, sodass, sogar wenn das Substrat 107 an einer Position gebogen wird, die näher zu der photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 107 und außerhalb des isolierenden Films 106 ist, es möglich wird, die Möglichkeit bemerkenswert zu verringern, dass die Feuchtigkeit, die möglicherweise durch den Teil eindringt, die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101 erreicht, wobei so eine verbesserte Langzeitzuverlässigkeit bereitgestellt wird. Wenn es möglich ist, das Substrat 107 an einer Position zu biegen, die näher zu der photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 101 ist, kann das Solarzellmodul gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn als ein Dachblattelement verwendet, die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung vollständig bis zur Arbeitsbreite des Dachelementes einschließen, sodass eine kleinere Zahl an Dachblättern eine ausreichende Menge an elektrischer Leistung erzeugen kann.
Die Adhäsion zwischen dem anorganischen faserhaltigen Blatt 102 und dem Füllstoffharz 103 kann bemerkenswert erhöht werden, wenn eines oder beide von diesen mit einem Silankupplungsmittel behandelt werden. Jedoch besitzt der Effekt der Behandlung eine bestimmte Grenze, und der oberflächenbehandelnde Effekt kann verschlechtert werden, um zu einer geringeren Adhäsion nach einer Langzeitaussetzung im Freien oder einem Temperatur-Feuchtigkeitszyklustest, der dieser entspricht, zu führen.
Eine Lösung für dieses Problem, das durch die vorliegende Erfindung angegeben wird, ist, das anorganische faserhaltige Blatt 102 in einer kleineren Größe als der isolierende Film 106 anzuordnen. Folglich kann ein Teil der Klebeschicht 105, die die Solarzelle 101 und den isolierenden Film 106 bindet, direkt das Füllstoffharz 103 kontaktieren, ohne, dass das anorganische faserhaltige Blatt 102 dazwischen ist. Dies gewährleistet einen verbesserten Packungseffekt für die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101 und verhindert die Bildung eines Feuchtigkeitswanderungswegs, der die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101 und das Substrat 107 verbindet, wobei so eine elektrische Isolierung sogar nach einer Langzeitverwendung im Freien oder einen dieser entsprechenden Temperatur-Feuchtigkeitszyklustest sichergestellt wird. Ferner ist es auch möglich, zu verhindern, dass die erzeugte Elektrizität nach außen entweicht und ein Solarzellmodul mit einer verbesserten Sicherheit bei der tatsächlichen Verbindung bereitzustellen.
Da das anorganische faserhaltige Blatt 102 und der isolierende Film 106 davon abgehalten werden, an den biegenden Teil vorhanden zu sein, wird das Biegen ferner leichter und das Auftreten der schwächeren Erscheinung, wie etwa Trübung an der Biegung kann unterdrückt werden.
Das anorganische faserhaltige Blatt 102, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird muss, um die Menge des Füllstoffharzes zu verringern, einen verbesserten Kratzwiderstand bereitstellen und eine verbesserte Nichtentflammbarkeit bereitstellen. Ferner ist im Fall eines Solarzellmoduls vom Dachtyp oder Wandinstallationstyp mit großer Größe das anorganische faserhaltige Blatt 102 sehr effektiv zur Entlüftung innerhalb des Moduls zurzeit der Laminierung.
Das anorganische faserhaltige Blatt 102 kann in geeigneter Weise verschiedene nicht gewebte Glasfasergewebe ohne besondere Begrenzung umfassen. Es ist bevorzugt, ein Acrylharz als ein Bindemittel zum Binden von individuellen Glasfasern zu verwenden. Es ist ferner bevorzugt, das anorganische faserhaltige Blatt mit einem Silankupplungsmittel Oberflächen zu behandeln.
Das anorganische faserhaltige Blatt 102 kann vorzugsweise eine Dicke von 150.450 μm besitzen und Glasfaser mit einen Faserdurchmesser in einem Bereich von 5–15 μm umfassen.
Füllstoffharz 103
Das Füllstoffharz 103 wird verwendet, um die Unebenheit der photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 101 zu beschichten und die Zelle von schwierigen Umweltbedingungen zu schützen, wie etwa Temperaturänderung, einer Feuchtigkeit und einem Stoß, während die Adhäsion zwischen der Zelle 101 und dem Oberflächenfilm 104 sichergestellt wird. Demgemäß muss das Füllstoffharz Wetterfestigkeit, Klebevermögen, Füllstoffeigenschaft, Hitzewiderstand, Kältewiderstand und Stoßwiderstand zeigen. Beispiele für Harze, die derartige Anforderungen erfüllen, können beinhalten: Harze vom Polyolefintyp, wie etwa Ethylen-Vinylacetatcopolymer (EVA), Ethylen-Methylacrylatcopolymer (EMA), Ethylen-Etylacrylatcopolymer, und Polyvinylbutyralharz, Urethanharz, Silconharz und fluorenthaltendes Harz. Unter diesen besitzt EVA wohl ausbalancierte Eigenschaften zur Verwendung in Solarzellen und kann vorzugsweise verwendet werden.
Das Füllstoffharz 103 kann einen dünnen Füllstoffharzteil bereitstellen, wo das anorganische faserhaltige Blatt 102 nicht an einen elastizitätserzeugenden Bereich vorhanden ist, wenn die Solarzelle 101 nicht vorhanden ist. Die Dicke des dünnen Füllstoffharzteils, der das Füllstoffharz 103 aber kein anorganisches faserhaltiges Blatt 102 umfasst, kann vorzugsweise kleiner sein als dasjenige einer Schicht, die das Füllstoffharz 103 und das anorganische faserhaltige Blatt 102 an einen elektrizitätserzeugenden Bereich anschließt. Das Modulsubstrat 107 kann gewünschterweise an dem dünnen Füllstoffharzteil gebogen werden.
Das Füllstoffharz 103 in dessen normaler Form besitzt eine ziemlich niedrige Wärmeverformungstemperatur und kann leicht Verformung oder kriechen bei einer erhöhten Temperatur verursachen, sodass es bevorzugt ist, das Füllstoffharz zu vernetzen, umso einen erhöhten Wärmewiderstand bereitzustellen. EVA kann im Allgemeinen in der Gegenwart eines organischen Peroxids vernetzt werden. Vernetzen mit einem organischen Peroxid kann durch Extraktion eines Wasserstoff oder Chloratoms aus einem Harz durch ein freies Radial initiiert werden, das aus dem organischen Peroxid erzeugt wird, um eine C-C Bindung auszubilden. Das organische Peroxid kann durch thermische Zersetzung, Redoxzersetzung oder ionische Zersetzung aktiviert werden. Die thermische Zersetzung ist im Allgemeinen bevorzugt. Beispiele für die organischen Peroxidstrukturen können beinhalten: Hydroperoxid, Dialkyl(Allyl)Peroxid, Diacylperoxid, Peroxyketal, Peroxyester, Peroxycarbonat und Ketonperoxid. Das organische Peroxid kann in 0,5 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Füllstoffes oder Versiegelungsharzes 103 verwendet werden.
Diese organischen Peroxide können in Mischung mit dem Füllstoffharz verwendet werden, um Vernetzen und Wärmedruckbinden unter Hitze und Druck im Vakuum zu bewirken. Die Erhitzungstemperatur und Zeit kann abhängig von der thermischen Zersetzungstemperaturcharakteristik des verwendeten organischen Peroxids ermittelt werden, aber die Hitze- und Druckanwendung kann im Allgemeinen bei einer Temperatur und für eine Dauer vervollständigt werden, die ausreichend ist, um wenigstens 90%, weiter bevorzugt wenigstens 95% der Zersetzung zu verursachen.
Das Vernetzen des Füllstoffharzes kann im Allgemeinen ermittelt werden, in dem ein Gelgehalt, der durch die folgende Gleichung angegeben wird, gemessen wird Gelgehalt (Gewichtsprozent) = [unlösliches Harzgewicht/ursprüngliches Harzgewicht] × 100.
Im Einzelnen kann, wenn ein Füllstoff für zum Beispiel sechs Stunden mit einem Wirkungsmittel, wie etwa Xylol in einer Menge von zum Beispiel 100 ml pro g (Gramm) des Füllstoffes bei einer Siedetemperatur von zum Beispiel 135–145°C extrahiert wird, nur der nicht vernetzende Solteil aufgelöst werden, um einen unlöslichen Gelgehalt zurückzulassen. Demgemäß bedeutet ein Gelgehalt von 100% die Vervollständigung des Vernetzens. Die Probe, die nach der Extraktion zurückbleibt, kann wiedergewonnen werden, um das Xylol davon zu verdampfen, zum Beispiel bei 85°C für sechs Stunden, um eine unlösliche Gelmaterie selektiv wiederzugewinnen. Ein Gelgehalt kann berechnet werden, in dem das Gewicht der unlöslichen Materie und das ursprüngliche Probengewicht in die vorstehende Gleichung eingesetzt werden.
Um einen Verzug des Füllstoffharzes bei einer erhöhten Temperatur effektiv zu verhindern, kann das Füllstoffharz vorzugsweise einen Gel/Gehalt, gemessen auf die vorstehend beschriebene Weise, von wenigstens 70 Gewichtsprozent aufweisen.
Um die Vernetzungsreaktion effektiv zu verursachen, ist es möglich, ein Vernetzungsmittel, wie etwa Triallylisocyanurat (TAIC) in einer Menge von im Allgemeinen 1–5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Füllstoffes oder Versiegelungsharzes zu verwenden.
Das Füllstoffharz, wie im Einzelnen vorstehend erwähnt, besitzt im Allgemeinen eine herausragende Wetterfestigkeit, aber kann ferner ein Ultraviolettabsorptionsmittel zur weiterverbesserten Wetterfestigkeit oder zum Schutz von unteren Schichten besitzen. Das Ultraviolettabsorptionsmittel kann eine bekannte Verbindung umfassen, aber kann vorzugsweise ein wenig flüchtiges Ultraviolettabsorptionsmittel angesichts der Dienstumgebung des Solarzellmoduls sein. Spezifische Beispiele hierfür können Ultraviolettabsorptionsmittel vom Benzophenontyp, Benzotriazoltyp und Cyanoacrylattyp beinhalten.
Die Zugabe eines Lichtstabilisierungsmittels zusammen mit einem Ultraviolettabsorptionsmittel kann ein weiterlichtstabiles Füllstoffharz bereitstellen. Repräsentative Lichtstabilisierungsmittel können beinhalten: Lichtstabilisierungsmittel vom gehinderten Amintyp. Ein Lichtstabilisierungsmittel vom gehinderten Amintyp absorbiert keine Ultraviolettstrahlen aber zeigt einen stabilisierenden synergistischen Effekt, wenn in Kombination mit einem Ultraviolettabsorptionsmittel verwendet. Anderer Lichtstabilisierungsmittel können zudem verwendet werden, aber sind nicht so bevorzugt, wie das Lichtstabilisierungsmittel vom gehinderten Amintyp, da viele von diesen gefärbt sind.
Das vorstehend erwähnte Ultraviolettabsorptionsmittel und Lichtstabilisierungsmittel kann vorzugsweise in Verhältnissen von 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent und 0,05 bis 1,0 Gewichtsprozent jeweils des Füllstoffharzes verwendet werden.
Das Füllstoffharz kann ferner ein Antioxidationsmittel enthalten, um den Wärmewiderstand und die thermische Verarbeitbarkeit zu verbessern. Das Antioxidationsmittel kann vom Mono-Phenoltyp, bis Phenoltyp, polymeren Phenoltyp, Schwefeltyp und Phosphorsäuretyp sein. Ein derartiges Antioxidationsmittel kann vorzugsweise in 0,05 bis 1,0 Gewichtsprozent des Füllstoffharzes zugegeben werden.
Wenn das Solarzellmodul in einer schwierigen Umgebung verwendet wird, ist es bevorzugt, die Adhäsion des Füllstoffharzes 103 mit dem Oberflächenfilm 104 und/oder den unteren Schichten, die das anorganische faserhaltige Blatt 102 beinhalten, zu verstärken. Für diesen Zweck ist es effektiv, ein Silankupplungsmittel zu verwenden. Spezifische Beispiele für das Silankupplungsmittel können beinhalten: Vinyltrichlorsilan, Vinyltris(β-methoxyethoxy)-silan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxy-propylmethyldiethoxysilan, N-β(Aminoethyl)-γ-aminopropyltriemethoxysilan, N-β(Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-Aminopropyl-triethoxysilan, N-Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, und γ-Chlorpropyltrimethoxysilan.
Ein derartiges Silankupplungsmittel kann vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 3 Gewichtsteilen, weiter bevorzugt 0,25 bis 1 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen des Füllstoffharzes zugegeben werden.
Um andererseits die Abschwächung der Lichtmenge, die die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101 erreicht, zu minimieren, muss das Füllstoffharz 103 im Wesentlichen transparent sein. Im Einzelnen kann das Füllstoffharz 103 in gewünschter Weise ein Transmissionsvermögen von wenigstens 80%, vorzugsweise wenigstens 90% für einen sichtbaren Wellenlängenbereich von 400 bis 800 nm besitzen. Ferner kann zur Erleichterung des leichten Einfallens des Lichts durch die Atmosphäre das Füllstoffharz 103 vorzugsweise einen Brechungsindex bei 25°C von 1,1 bis 2,0, weiter bevorzugt 1,1 bis 1,6 besitzen.
Das Füllstoffharz 103 kann vorzugsweise in einer Blattform mit einer Dicke bereitgestellt werden, die ausreichend ist, um eine Menge bereitzustellen, welche zum Beispiel das 7–23fache dasjenigen des anorganischen faserhaltigen Blattes 102 für eine identische planare Größe ist.
Einige EVA Blätter für Solarzellen, die durch Ausbilden von EVA, das vorstehend beschriebene Zusatzstoffe enthält, in Blätter hergestellt wurden, sind bereits kommerziell verfügbar. Beispiele für die kommerziell verfügbaren EVA Blätter für Solarzellen können beinhalten „SOLAR EVA", erhältlich von Hi-Sheet Kogyo K. K., „EVASAFE WG SERIES", erhältlich von Bridgestone K. K. und „PHOTOCAP", erhältlich von Springborn Laboratories, Inc. Ein kommerziell verfügbares EVA Blatt für diese Zulieferer kann zwischen einen Oberflächenfilm und ein anorganisches faserhaltiges Blatt, das eine photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung bedeckt, eingeschoben werden und unter Erhitzen gepresst werden, um ein Solarzellmodul leicht bereitzustellen.
Oberflächenfilm 104
Der Oberflächenfilm 104 setzt eine oberflächennächste Schicht des Solarzellmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen und muss demgemäß Leistungen zeigen, die eine Langzeitzuverlässigkeit für die Aussetzung des Solarzellmoduls im Freien, einschließlich Transparenz, Wetterfestigkeit, Fleckenwiderstand und mechanische Festigkeit, sicherstellt. Das Material, das in geeigneter Weise in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann weißes blattverstärktes Glas, einen fluorenthaltenen Harzfilm oder Acrylharzfilm umfassen. Das weiße blattverstärkte Glas besitzt eine hohe Transparenz, ist Stoß-enthaltender Harzfilm oder Acrylfeinfilm. Das weißblattverstärkte Glas besitzt eine hohe Transparenz, ist stoßwiderstandsfähig und wird nicht leicht gebrochen, sodass dieses weithin als ein oberflächenabdeckendes Material für ein Solarzellmodul verwendet worden ist.
Jedoch muss in letzter Zeit ein Modul leicht und flexibel in einigen Fällen sein. In derartigen Fällen wird ein Oberflächenfilmelement verwendet. Unter anderem kann ein fluorenthaltender Harzfilm vorzugsweise wegen der herausragenden Wetterfestigkeit und dem Fleckenwiderstand verwendet werden. Spezifische Beispiele für das fluorenthaltende Harz können beinhalten: Polyvinylidenfluoridharz, Polyvinylfluoridharz und Tetrafluorethylenethylencopolymer. Polyvinylidenfluorid besitzt eine herausragende Wetterfestigkeit, und Tetrafluorethylenethylencopolymer besitzt eine herausragende Harmonisierung der Wetterfestigkeit und mechanischen Festigkeit und Transparenz. Der Oberflächenfilm sollte eine bestimmte Dicke besitzen, um eine mechanische Festigkeit sicherzustellen und sollte angesichts der Herstellungskosten nicht zu dick sein. Die Dicke kann vorzugsweise 20 bis 200 μm, weiter bevorzugt 30 bis 100 μm betragen.
Um die Adhäsion mit dem Füllstoffharz 103 zu verbessern, kann eine Oberfläche (nichtausgesetzte Oberfläche) des Oberflächenfilms vorzugsweise einer Coronabehandlung, Plasmabehandlung, Ozonbehandlung, Bestrahlung mit UV-Strahlen, Bestrahlung mit Elektronstrahlen, oder Flammenbehandlung unterzogen werden. Unter diesen wird die Plasmaentladungsbehandlung in insbesondere geeignete Weise wegen einer großen Verarbeitungsgeschwindigkeit und einer bemerkenswerten Verbesserung der Adhäsion unter Verwendung eines relativ einfachen Geräts verwendet.
Klebemittel 105
Das Klebemittel (Klebeschicht) 105, die auf einer das Licht nicht empfangenen Seite des Moduls verwendet wird, kann ein Material umfassen, das ähnlich zu demjenigen des Füllstoffharzes 103 ist, das auf der Lichtempfangsseite angeordnet ist. Wie in 1A und 1B gezeigt, ist die Klebeschicht 105 in einer kleineren Fläche als das Füllstoffharz 103 angeordnet, sodass der biegende Teil des Moduls eine kleinere Dicke besitzt, um das Biegen zu erleichtern und eine verbesserte Nichtentflammbarkeit zu gewährleisten.
Die Klebeschicht 105, die auf der das Licht nicht empfangenen Seite angeordnet ist, darf vielmehr nicht zu einer Herabsetzung der Adhäsion der photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 101 mit dem isolierenden Film 106 und dem Substrat 107 führen, wenn Licht und Wärme, einer Verwendung im Freien oder einen Temperatur-Feuchtigkeitszyklustest als die Nichtfärbungseigenschaft, wenn Licht, Wärme etc. ausgesetzt, die auf der Lichtempfangsseite benötigt werden.
Wenn ein beschichteter galvanisierter Blattstahl, der mit einem organischen Polymer beschichtet wurde und eine herausragende Wetterfestigkeit und Rostwiderstand besitzt, als ein Substrat 107 verwendet wird, zeigt dieses eine schwache Adhäsion und führt zu einem Problem betreffend der Langzeitdauerzuverlässigkeit. Die organische Polymerbeschichtung kann zum Beispiel umfassen: auf polyolefinbasierende Harze, wie etwa Ethylen-Vinylacetatcopolymer (EVA), Ethylen-Methylacrylatcopolymer (EMA), Ethylen-Ethylacrylatcopolymer (EEA), Polyethylen und Butyralharz, Urethanharz, Silikonharz, und flexibles Epoxyidharzklebemittel. In einem derartigen Fall ist es bevorzugt, auf die Polymerbeschichtung ein Klebemittel wie folgt aufzutragen.
So können bevorzugte Bespiele des Klebemittels, das für diesen Zweck verwendet wird, beinhalten: auf polyolefinbasierende Harze, wie etwa Ethylen-Vinylacetatcopolymer (EVA), Ethylen-Methylacrylatcopolymer (EMA), Ethylen-Ethylacrylatcopolymer (EEA) und Butyralharz, Urethanharz, und Silikonharz, die mit einem Klebrigmacher-Harz vermengt sind, von welchem Beispiele beinhalten können: Coumaron-Indenharz, Phenol-Formaldehydharz, Polypentenharz, Xylolformaldehydharz, Polybuten, Terpentinharz, Terpentinharz-Pentaerythritolester, Terpentinharz-Glycerinester, hydriertes Terpentinharz, hydriertes Terpentinharzmethylester, hydriertes Terpentinharzpentaerythritolester, hydriertes Terpentinharztriethylenglykolester, polymerisierter Terpentinharzester, aliphatisches Petroleumharz, alicyclisches Petroleumharz, synthetisches Polyterpen, Pentadienharz, α-Pinen, β-Pinen, Dipentenharze, und Terpen-Phenolharz.
Die Klebeschicht 105 kann eine Dicke von zum Beispiel 200 μm oder mehr besitzen.
Isolierender Film 106
Der isolierende Film 106 muss eine elektrische Isolierung zwischen dem elektrisch leitenden Substrat der photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 101 und dem Äußeren sicherstellen. Der isolierende Film 106 ist derart angeordnet, dass er an dem biegenden Teil des Substrats angeordnet ist, wodurch eine Spannung, die an dem biegenden Teil auftritt und das Auftreten einer hässlichen weißen Trübung an dem biegenden Teil verhindert, unterdrückt wird. Dies ist auch effektiv, um das resultierende Modul mit einer verbesserten Wetterfestigkeit auszustatten. Der isolierende Film 106 kann vorzugsweise ein Material umfassen, welches eine ausreichende elektrische Isolierung des elektrisch leitenden Substrats sicherstellt, eine Langzeithaltbarkeit besitzt, die gegen thermische Expansion und thermisches Schrumpfen haltbar ist, und flexibel ist. Geeignete Beispiele für das Füllmaterial können beinhalten: Nylon, Polycarbonat und Polyethylenterphthalat. Der isolierende Film 106 kann vorzugsweise eine Dicke besitzen, die ausreichend ist, um eine dielektrische Haltespannung von wenigstens 10 kV zum Beispiel ca. 50 μm oder mehr für einen Polyethylenterphthalatfilm bereitzustellen. Um das Laminierungsverfahren zu vereinfachen ist es möglich, ein Laminatblatt zu verwenden, das im Vorhinein hergestellt wurde und einen isolierenden Film 106 und Klebeschichten 105, die vorstehend beschrieben wurden, die auf beiden Seiten des isolierenden Films 106 laminiert sind, einschließt.
Substrat 107
Das Substrat 107 muss eine mechanische Festigkeit des Solarzellmoduls sicherstellen und das Auftreten von Spannung oder Wölbung des Moduls, die durch eine Temperaturänderung verursacht werden, sicherstellen. Im Einzelnen kann das Substrat 107 ein Stahlblatt, ein Plastikblatt oder ein FRP (faserverstärktes Kunststoff) Blatt umfassen. Insbesondere besitzt ein Modul mit einem Stahlblattsubstrat 107 eine herausragende Verarbeitbarkeit, wie etwa Biegbarkeit, und kann in ein Produkt formuliert werden, ohne einen weiteren Schritt der Rahmenanbringung einzuschließen, wie dies bisher geschehen ist. Das Modul kann ein Solarzellmodul zusammensetzen, das mit einem Dachelement oder einem Wandelement integriert ist. Dies ist sehr vorteilhaft, um Herstellungskosten zu verringern und den Herstellungsschritt zu vereinfachen. Ferner ist es, in dem ein Stahlblatt, das mit einem organischen Polymerharz als das Substrat beschichtet wurde, verwendet wird, möglich, ein hochzuverlässiges Solarzellmodul bereitzustellen, das eine herausragende Wetterfestigkeit und Rostwiderstand besitzt.
Indem das Substrat 107 in einer größeren Größe als irgendwelche anderen Schichten ausgebildet wurde, die das Modul zusammensetzen, bis auf die Füllstoffharzschicht 103 und dem der oberflächennächstentransparenten Film 104, der auf der Lichtempfangsseite angeordnet ist, ist es möglich, ein Solarzellmodul mit einem leicht biegbaren peripheren Teil bereitzustellen. Folglich wird das resultierende Solarzellmodul nicht nur mit einer herausragenden anfänglichen Erscheinung, sondern auch mit einer herausragenden Erscheinung bereitgestellt, die frei von Abschälen oder Weißwerden an der Biegung ist, sogar nach einer Langzeitverwendung im Freien, wobei so ein hochzuverlässiges Solarzellmodul verwirklicht wird. Wenn ein flexibles Solarzellmodul benötigt wird, kann das Substrat 107 einen Kunststofffilm umfassen.
Photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101
Die photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101 kann zum Beispiel eine kristalline Siliziumsolarzelle, eine polykristalline Siliziumsolarzelle, eine amorphore Siliziumsolarzelle, oder eine Halbleiterverbindungssolarzelle, die zum Beispiel Kupfer-Indium-Selenid umfasst, umfassen und muss nicht besonders beschränkt sein. 2 ist eine Schnittveranschaulichung einer derartigen Solarzelle, die eine halbleitende photoaktive Schicht (Lichtumwandlungselement) und eine transparente Leiterschicht einschließt. Bezugnehmend auf 2 beinhaltet eine Solarzelle ein elektrisch leitendes Substrat 201, eine rückseitige Reflektionsschicht 202, eine halbleitende photoaktive Schicht 203, eine transparente Leiterschicht 204, eine Sammelelektrode 205, und Ausstoßanschlüsse 206a und 206b.
Das elektrische leitende Substrat 201 setzt ein Substrat der Solarzelle zusammen und funktioniert zudem als eine untere Elektrode. Das Substrat 201 kann zum Beispiel umfassen: Silizium, Tantal, Molybden, Wolfram, rostfreier Stahl, Aluminium, Kupfer, Titan, Kohlenstoffblatt, bleiplattiertes Stahlblatt, oder ein Film oder Keramik, die mit einer elektrisch leitenden Schicht ausgestattet sind. Das elektrisch leitende Substrat 201 kann mit einer rückseitigen Reflektionsschicht 202 ausgestattet werden, welche eine Metallschicht, eine Metalloxidschicht, oder ein Laminat aus einer Metallschicht und einer Metalloxidschicht umfassen kann. Die Metallschicht kann zum Beispiel umfassen: Ti, Cr, Mo, W, Al, Ag oder Ni. Die Metalloxidschicht kann zum Beispiel umfassen ZnO, TiO₂ oder SnO₂. Die Metallschicht und Metalloxidschicht kann zum Beispiel ausgebildet werden durch Widerstandserhitzungsverdampfung, Elektronenstrahlverdampfung, oder Sputtern.
Die halbleitende lichtleitende Schicht 203 ist eine Schicht zum Ausführen von photoelektrischer Umwandlung. Die Schicht 203 kann zum Beispiel umfassen: polykristallines Silizium mit pn-Übergang, amorphes Silizium mit pin-Übergang, oder ein Verbindungshalbleiter, wie etwa CuInSe₂, CuInS, GaAs, CdS/Cu₂S, CdS/CdTe, CdS/InP, oder CdTe/Cu₂/Te. Die halbleitende Schutzschicht 203 kann zum Beispiel ausgebildet werden durch Bildung in einem Blatt aus geschmolzenen Silizium oder Wärmebehandlung von amorphen Silizium im Fall von polykristallinen Silizium; durch Plasma CVD Verfahren für amorphes Silizium; oder durch Ionenplattierung, Ionenstrahlabscheidung, Vakuumverdampfung, Sputtern oder Elektroabscheidung.
Die transparente Leiterschicht 204 funktioniert als eine obere Elektrode für die Solarzelle und kann zum Beispiel umfassen: In₂O₃, SnO₂, In₂O₃-SnO₂ (ITO), ZnO, TiO₂, Cd₂SnO₄ oder kristalliner Halbleiter, der mit einer hohen Konzentration von Verunreinigungen dotiert ist. Die transparente Halbleiterschicht kann ausgebildet werden durch Widerstandserhitzungsverdampfung, Sputtern, Sprühen, CVD-Verfahren, und Diffusion von Verunreinigungen.
Zur effektiven Stromsammlung kann die transparente leitende Schicht 204 mit einer gitterförmigen Sammelelektrode 205 (Gitter) ausgestattet werden, welche zum Beispiel umfassen kann: Ti, Cr, Mo, W, Al, Ag, Ni, Cu, Sn, oder eine elektrisch leitende Paste, wie etwa Silberpaste. Die Sammelelektrode 205 kann zum Beispiel ausgebildet werden durch Sputtern, Widerstandserhitzungsverdampfung oder CVD durch ein Maskenmuster, Bildung eines gleichförmigen Metallfilms durch Dampfabscheidung, gefolgt von Ätzen von nichtnotwendigen Teilen zum Mustergeben, direkte Bildung des Gitterelektrodenmusters durch Photo-CVD, Plattieren durch eine negative Mustermaske für das Gitterelektrodenmuster, oder Drucken mit einer elektrisch leitenden Paste. Die elektrisch leitende Paste kann gewöhnlich umfassen: feines Pulver aus Silber, Gold, Kupfer, Nickel oder Kohlenstoff, die in ein Bindemittelpolymer dispergiert sind. Das Bindmittelpolymer kann zum Beispiel Polyester, Epoxydharz, Acrylharz, Alkydharz, Polyvinylacetat, Kautschuk, Urethanharz oder Phenolharz umfassen.
Schließlich kann eine Ausstoßanschlusszone 206 zum Abnehmen der elektromotorischen Kraft an das elektrisch leitende Substrat 201 und die Sammelelektrode 205 fixiert werden, indem ein Metallelement 207, wie etwa ein Kupferstab, durch Punktschweißen, Löten oder Auftragen einer elektrisch leitenden Paste gebunden wird.
Obwohl ein ziemlich einfacher Solarzellenaufbau anhand von 2 beschrieben wurden ist, kann eine Solarzelle 101 eine kompliziertere Struktur besitzen, zum Beispiel eine, die eine Mehrzahl (zwei oder drei oder mehr) halbleiterphotoaktive Schichten in Laminierung zur effektiven photoelektrischen Umwandlung einschließt.
Eine Mehrzahl von Solarzellen, die in der zuvor beschriebenen Weise hergestellt wurden, kann in Serie oder parallel gebunden werden, um einen Block von Solarzellen auszubilden, umso eine gewünschte Spannung oder Strom bereitzustellen. Alternativ ist es auch möglich, Solarzellen auf einen isolierten Substrat zu integrieren, um eine gewünschte Spannung oder Strom bereitzustellen.
Verfahren zur Herstellung eines Solarzellmoduls Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen eines Solarzellmoduls unter Verwendung einer photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 101, eines anorganischen faserhaltigen Blattes 102, eines Füllstoffharzes (Schicht oder Blatt) 103, eines transparenten Oberflächenfilms 104, Klebeschichten 105, eines isolierenden Films 106 und eines Substrats 107, die vorstehend beschrieben wurden, beschrieben.
In einem herkömmlichen Solarzellmodulherstellungsverfahren wird im Allgemeinen eine Abfolge angewendet, sodass ein blattförmiges Füllstoffharz 103 auf beiden Seiten einer photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 101 angeordnet ist, und das resultierende Laminat einer Wärme-Druckbindung unterzogen wird.
Im Gegensatz hierzu besitzt das Solarzellmodul gemäß der vorliegenden Erfindung typischerweise eine Laminatstruktur, die in 1A und 1B gezeigt wird.
So kann eine gestapelte Struktur, die eine photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101, ein anorganisches faserhaltiges Blatt 102, ein Füllstoffharzblatt 103, einen Oberflächenfilm 104, Klebeschichten 105, einen isolierenden Film 106 und ein Substrat 107 einschließt, die in 1A oder in einer umgekehrten Reihenfolge aufeinandergestapelt sind einer Bindung unter Anwendung von Wärme und Druck unterzogen werden. Die Reihenfolge mit dem Oberflächenfilm 104 auf der Oberseite, wie in 1A angegeben, ist bevorzugt, da diese eine ausreichende Bedeckung der Solarzelle 101 mit einer kleineren Menge des Füllstoffharzes 103 ermöglicht.
Die Erhitzungstemperatur und Zeit für das Druckbinden kann so ermittelt werden, dass dieses einen ausreichenden Grad an Vernetzen in dem Füllstoffharz 103 verursacht.
Das Wärme-Druckbinden kann durch zweckmäßige Auswahl eines Doppelvakuumausstoßsystems, eines Einzelvakuumausstoßsystems oder eines Walzenlaminierungssystems durchgeführt werden, welche per se bisher bekannt sind. Das Wärme-Druckbinden durch das Einzelvakuumevakuierungssystem ist insbesondere bevorzugt, da dies eine leichte Herstellung eines Solarzellmoduls unter Verwendung eines kostengünstigen Geräts ermöglicht.
Wenn das Substrat 107 ein Metallblatt umfasst, kann das Modulblatt nach dem vorstehend erwähnten Laminierungsschritt einem Biegen eines peripheren Randteils davon durch eine Biegemaschine oder eine Walzenausbildungsmaschine unterzogen werden, um eine gebogene Kantenstruktur, zum Beispiel wie in 1B gezeigt, die für ein Dachelement oder ein Wandelement geeignet ist, bereitzustellen. 5A bis 5C zeigen einige Ausführungsformen des Dachelementes gemäß der Erfindung. Im Einzelnen zeigt 5A ein Dachelement 500 mit einem firstseitigen Befestigungsteil 501 und einem dachrinnenseitigen Befestigungsteil 502, welche miteinander in einem benachbarten Paar von Elementen verbunden sind. 5B zeigt ein Dachelement mit Verbindungsteilen 505, die gleitbar entlang von Fixierführungsschienen 504 eingeschoben sind, die auf einer Dachverkleidung 503 fixiert sind. 5C zeigt Dachelemente, die jeweils gebogene Verbindungsteile 506 auf beiden Seiten besitzen (d. h. mit einer ähnlichen Struktur wie in 1B), sodass Verbindungsteile 506 eines benachbarten Paars von Dachelementen einander festhalten, indem diese mit einer Kappe 507 verbunden werden. Jedes Dachelement ist mit einer photoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung 500 auf dessen Lichtempfangsseite ausgestattet.
Indem das Füllstoffharz 103 an dem Biegeteil ausgedünnt wird, wird es möglich, eine ziemlich komplexe Form des Biegens auszuführen und zudem möglich, Erscheinungsabnormalitäten, wie etwa Abschälen und Weißwerden, zu vermeiden. Ferner bildet das Solarzellmodul, das in 1B gezeigt wird, einen vorstehenden Bereich, wo eine photoelektrizitätserzeugende Vorrichtung 101 so angeordnet ist, dass die Vorrichtung nicht leicht in dem Schatten des Biegeteils des Moduls positioniert wird, und die verfügbare Sonnenlichtzeit für das Modul bei der tatsächlichen Verwendung erhöht werden kann, um eine erhöhte Elektrizitätserzeugung bereitzustellen.
Anwendung auf ein ventilierendes Gerät
6 veranschaulicht eine Anwendung eines solarzellenintegrierten Dachelementes auf ein ventilierendes Gerät für ein Haus. In 6 stellt jeder Pfeil einen Luftstrom dar, und externe Luft, die durch Öffnungen 601 aufgenommen wird, strömt durch einen Raum 604 zwischen einem Dach 602 und einer unteren Abdeckung 603 und wird in das Haus aus einem Teil 605 nahe zu dem First aufgenommen. Entlang dem Luftweg ist ein Ventilator F angeordnet, um die Luft zu strömen. Die Luft, die in dem Raum 604 aufgewärmt wird, wird in das Haus in einer kalten Jahreszeit aufgenommen, und durch eine Abgasöffnung 606 in einer heißen Jahreszeit ausgestoßen, um die Isolierungsleistung des Daches zu verbessern. Eine Wärmeakkumulierungseinrichtung kann unter dem Boden angeordnet werden.
Elektrizität, die in den solarzellenintegrierten Dachelementen 602 erzeugt wird, wird in das Haus durch den First eingeführt, durch einen Inverter I umgewandelt und durch eine Last L verbraucht. Der Inverter I kann mit einem herkömmlichen Spannungszuführungssystem E verbunden sein.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen beschrieben.
Beispiel 1
Amorphes Silizium (a-Si) Solarzellen, die jeweils eine Laminatstruktur, wie in 2 gezeigt, besitzen, wurden hergestellt und in einen Solarzellenblock, wie in 3 veranschaulicht, ausgebildet. Der resultierende Solarzellenblock 401 wurde mit anderen Elementen, die in 4A gezeigt werden, laminiert, um ein Solarzellmodul mit einer Schnittstruktur, wie in 4B gezeigt, auszubilden.
Zunächst wurde ein Solarzelle auf die folgende Weise hergestellt.

(1) Auf einen gereinigten aus reinem Stahlsubstrat 201 wurden aufeinanderfolgend eine 500 nm dicke Al-Schicht und eine 500 n, dicke ZnO-Schicht durch Sputtern ausgebildet, um eine rückseitige Reflektionsschicht 202 bereitzustellen.
(2) Gemäß dem Plasma CVD-Verfahren wurde eine Tandemform a-Si-photoelektrische Umwandlungshalbleiterschicht 203 mit einer Laminatstruktur aus 15 nm-dicker n-Schicht/400 nm-dicker i-Schicht/10 nm-dicker p-Schicht/10 nm-dicker n-Schicht/80 nm-dicker i-Schicht/10 nm-dicker p-Schicht ausgebildet, indem die a-Si-Schicht(en) vom n-Typ aus einer SiH₄-H₄-PH₃-H₂-Mischungsgas gebildet wurden, die a-Si-Schicht vom i-Typ aus einem SiH₄-H₂-Mischungsgas und die Mikrokristalline (μC)-Si-Schicht vom p-Typ aus einem SiH₄-BF₃-H₂ Mischungsgas gebildet wurden.
(3) Eine transparente Leitungsschicht 204 aus einem 70 nm-dicken In₂O₃ Film wurde ausgebildet, indem In durch das Widerstandserhitzungsverfahren in einer O₂ Atmosphäre verdampft wurde.
(4) Eine Gittersammelelektrode 205 wurde durch Siebdrucken einer Silberpaste ausgebildet.
(5) Ein negativseitiger Anschluss 206b aus Kupferstab wurde auf dem rostfreiem Stahlsubstrat mit einem Lötmittel 207 befestigt, und ein positivseitiger Anschluss 206a in Laminierung mit einem isolierenden Band 208 wurde auf der Sammelelektrode 205 mit einem Lösmittel 207 fixiert, um die Herstellung der Solarzelle zu vervollständigen. Dann wurden eine Mehrzahl von Solarzellen, die durch die vorstehend erwähnten Schritte (1)–(5) hergestellt wurden, in Serie verbunden, um einen Zellblock mit einer externen Größe von 300 nm × 1200 nm und einer Dicke von 150 μm für den aktiven Bereich und 450 μm für den Sammelelektrodenteil auf eine Weise auszubilden, wie er anhand von 3 beschrieben wird.
(6) Die Mehrzahl von Solarzellen wurden Seite zu Seite angeordnet und für ein Paar von wechselseitig benachbarten Solarzellen wurden ein positivseitiger Anschluss 305a einer Zelle und ein negativseitiger Anschluss 305b der anderen Zelle miteinander mit einem Kupferstab 306 und einem Lötmittel 308 verbunden. Auf diese Weise wurde ein Solarzellenblock, der fünf Solarzellen einschließt, die in Serie verbunden wurden, hergestellt. In diesem Fall wurde ein Kupferstab, der mit dem Ausstoßanschluss der an der Kante angeordneten Solarzelle auf eine Rückseite erstreckt, um aus einem Loch, der in einer rückseitigen Beschichtungsschicht ausgebildet war, die nachstehend beschrieben wird, erstreckt. Der vorstehend hergestellte Zellenblock wurde in einem Laminatsolarzellmodul auf eine Weise formuliert, wie nachstehend anhand von 3 beschrieben wird.
(7) Ein Zellblock 401 wurde zwischen einem anorganischen Faserblatt 402, einem Füllstoffharzblatt 403 und einem transparenten Film, der auf eine Lichtempfangsseite angeordnet war, und einem rückseitigen integrierten Laminatfilm 405 und einem Substrat 406, die auf der Lichtempfangsseite angeordnet waren, eingefügt, um eine aufeinandergestapelte Struktur einschließlich der Elemente, wie in 4A gezeigt, auszubilden.
(8) Dann wurde die aufeinandergestapelte Struktur auf einen zentralen Teil einer Basisplatte in einen Laminierungsgerät vom Einzelvakuumkammertyp platziert. Die Basisplatte war rechteckig in der Gestalt und mit einem rahmenförmigen perforierten Rohr ausgestattet, das auf einem Teil auf einer oberen Oberfläche entlang einer Peripherie der Basisplatte fixiert war, umso einen inneren Raum zum Unterbringen der gestapelten Struktur zu umgeben. Das perforierte Rohr wurde mit Perforationen, die in dem inneren Raum geöffnet waren, und einer Abgasöffnung, die mit einer Vakuumpumpe verbunden war, ausgestattet. Die aufeinandergestapelte Struktur wurde in dem inneren Raum auf der Basisplatte platziert, die durch das rahmenförmige perforierte Rohr umgeben war, sodass der transparente Film 404 auf der spitze angeordnet war, und dann mit einem rechteckigen Silikonkautschukblatt mit einer Flächengröße bedeckt war, die fast gleich zu derjenigen der Basisplatte war, umso den inneren Raum, der die gestapelte Struktur vakuumdicht unterbringt, herzustellen.
(9) Dann wurde die Vakuumpumpe in Betrieb gesetzt, um den inneren Raum zu evakuieren, der die gestapelte Struktur unterbringt und den Kautschuk gegen die Basisplatte zerdrücken, umso die gestapelte Struktur auf die Basisplatte zu pressen. Gleichzeitig wurde der innere Raum im Druck mit einer Rate von 76 Torr/s reduziert und dann 30 Minuten bei 5 Torr evakuiert.
(10) Die Basisplatte, die die aufeinandergestapelte Struktur trägt, die mit dem Kautschukblatt bedeckt war, wurde in einem Heißgasofen mit einer Atmosphäre von 150°C, die im Vornhinein stabilisiert wurde, platziert und für 30 Minuten bei 150°C gehalten, nachdem die Plattentemperatur 150°C erreichte, wodurch das EVA des Füllstoffharzblattes 403 schmelzte und sich vernetzte.
(11) Danach wurde die Basisplatte aus dem Ofen genommen und auf ca. 40°C abgekühlt, indem Luft zur Platte durch einen Ventilator zugeführt wurde, wenn die Bewertung beendet wurde. Dann wurde die laminierte Struktur, die ein Solarzellmodul zusammensetzte herausgenommen.
(12) Ein Überschuss des Beschichtungsmaterials, das sich aus dem Substrat erstreckte, wurde entlang der Kante der Substanz abgeschnitten, und Kanten entlang den Längsseiten wurden gebogen.
(13) Ein Ausstoßanschluss wurde vorläufig zur Rückseite des Zellblockes erstreckt und nach der Laminierung aus einem Anschlussausgabeloch, das vorläufig in dem Substrat gebildet wurde (galvanisiertes Stahlblatt) herausgenommen.

Ein Solarzellmodul in diesem Beispiel wurde so durch die vorstehend erwähnten Schritte (1)–(13) hergestellt.
Nun wird die Erläuterung der jeweiligen Elemente 402–408, die zum Beschichten des Zellblocks 401 verwendet werden, um das Solarzellmodul dieses Beispiels auszubilden, ergänzt.
Das anorganische Faserblatt 402, das auf der Lichtempfangsseite angeordnet ist, umfasste ein 400 μm-dickes nichtgewebtes Glasfaserblatt mit einem Basisgewicht von 80 g/m², das Glasfaser von 10 μm Durchmesser umfasst und 4,0 Gewichtsprozent Bindemittelacrylharz enthält. Das anorganische Faserblatt 402 besaß Größen, die größer als der Zellblock um 5 mm für jede Seite war.
Das Füllstoffharzblatt 403 umfasste 100 Gewichtsteile Ethylenvinylacetatcopolymer (Vinylacetatgehalt 33 Gewichtsprozent, Schmelzstromrate = 30) (Füllstoffharz), 1,5 Gewichtsteile 2,5-Dimethyl-2,5-bis(t-Butylperoxy)Hexan Vernutzungsmittel), 0,3 Gewichtsteile 2-Hydroxy-4-n-Octyloxybenzophenon (UV-Absorptionsmittel), 0,2 Gewichtsteile Tris(Monononylphenyl)Phosphit(Antioxidationsmittel), und 0,1 Gewichtsteile (2,2,6,6-Tetramethyl-4-Piperidyl)Sebacatharz und war in der Form eines 460 μm-dicken Blattes. Das Füllstoffharzblatt wurde in Größen verwendet, welche größer als der Zellblock 401 um 90 mm für jede Seite waren.
Der transparente Oberflächenfilm 404 umfasste einen 50 μm-dicken nichtgestreckten Ethylen-Tetrafluorethylenfilm, und dessen Oberfläche zur Adhäsion mit dem Füllstoffharzblatt 403 wurde vorläufig einer Plasmabehandlung unterzogen. Der transparente Oberflächenfilm 404 besaß Größen, die größer als der Zellblock um 90 mm für jede Seite waren.
Der rückseitig integrierte Laminatfilm 405 war Laminat aus einem isolierendem Film und Klebeschichten. Die Klebeschichten beinhalteten eine 200 μm-dicke Ethylen- Ethylacrylatschicht (angegeben als „EEA") und eine 25 μm-dicke Polyethylenschicht („PE"), und der isolierende Film war ein 50 μm-dicker biaxialgestreckter Polyethylenterphthalatfilm („PET"). Diese Schichten wurden in der Reihenfolge von EEA/PE/PET/PE/EEA gestapelt, um einen insgesamt 500 μm-dicken integrierten Laminatfilm 405 bereitzustellen, welcher größer als der Zellblock 401 um 15 mm für jede Seite war.
Das Substrat 408 umfasste ein 400 μm-dickes galvanisiertes Blattstahl (Blattstahl, plattiert mit Al (55%)/Zn (43,4%)/Si (1,6%) Legierung), beschichtet mit einer Polyesterfarbe auf einer Seite und einer Glasfaser zugegebenen Polyesterfarbe auf der anderen Seite. Das Substratblatt 408 wurde in Größen bereitgestellt, welche größer als diejenigen des Zellblocks 401 um 80 nm für jede Seite waren.
Beispiel 2 (Referenzbeispiel außerhalb des Umfangs der Erfindung)
Ein Solarzellmodul wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass der rückseitige integrierte Laminatfilm durch ein Laminat aus EVA/PET/EVA (von 230 μm/100 μm/230 μm) ersetzt wurde, wobei EVA ein Füllstoffharzblatt war, das das gleiche wie in dem Füllstoffharzblatt 403, das auf der Lichtempfangsseite in dem Modul von Beispiel 1 angeordnet war und PET das gleiche wie in Beispiel 1 war, bis auf deren Dicken.
Beispiel 3
Das Solarzellmodul wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis auf die folgenden Modifikationen.
Die Größen des jeweiligen Elementes wurden wie folgt geändert. Das anorganische faserhaltige Blatt 402 war um 15 mm für jede Seite größer, der rückseitige integrierte Laminatfilm 405 war um 45 mm für jedes Seite größer, das Substrat 406 war um 80 mm für jede Seite größer, und das Füllstoffharzblatt 403 und der transparente Film 404 waren beide um 90 mm für jede Seite größer, jeweils verglichen mit dem Zellblock 401.
Beispiel 4
Das Solarzellmodul wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis auf die folgenden Modifikationen.
Ein Zellblock mit größeren Außengrößen von 300 mm × 2400 mm wurde hergestellt, indem die Zahl von Solarzellen, die in Serie verbunden waren, vergrößert wurde. Da die Zunahme der Zellblockgröße das Evakuieren aus der Innenseite des Moduls erschwerte, wurde ein 100 μm-dickes anorganisches Faserblatt (Basisgewicht = 20 g/m², Bindemittelacrylharzgehalt = 4,0%, Glasfaserdurchmesser = 10 μm) in einer Größe, die den Zellblock um 5 mm für jede Seite überragte, zwischen dem Zellblock und dem rückseitigen integrierten Laminatfilm eingeschoben.
Vergleichsbeispiel 1
Das Solarzellmodul wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass die Größen des jeweiligen Elementes wie folgt geändert wurden.
Das Substrat 406 war um 80 mm für jede Seite größer, und die anderen Elemente waren jeweils um 90 mm für jede Seite größer, jeweils verglichen mit dem Zellblock 401.
Vergleichsbeispiel 2
Das Solarzellmodul wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass die Größen für das jeweilige Element wie folgt geändert wurden.
Das anorganische faserhaltige Blatt 402 war um 90 mm für jede Seite größer, der rückseitige integrierte Laminatfilm 405 war um 15 mm für jede Seite größer, das Substrat 406 war um 80 mm für jede Seite größer, und das Füllstoffharzblatt 403 und der transparente Film 404 waren beide um 90 mm für jede Seite größer, jeweils verglichen mit dem Zellblock 401.
Vergleichsbeispiel 3
Das Solarzellmodul wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass die Größen des jeweiligen Elementes wie folgt geändert wurden.
Das anorganische faserhaltige Blatt 402 war um 30 mm für jede Seite größer, der rückseitige integrierte Laminatfilm 405 war um 15 mm für jede Seite größer, das Substrat 406 war um 80 mm für jede Seite größer, und das Füllstoffharzblatt 403 und der transparente Film 404 waren beide um 90 mm für jede Seite größer, jeweils verglichen mit Zellblock 401.
Vergleichsbeispiel 4
Das Solarzellmodul wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis darauf, dass die Größen des jeweiligen Elementes wie folgt geändert wurden.
Das anorganische faserhaltige Blatt 402 war um 5 mm für jede Seite größer, der rückseitige integrierte Laminatfilm 405 war um 90 mm für jede Seite größer, das Substrat 406 war um 80 mm für jede Seite größer, und das Füllstoffharzblatt 403 und der transparente Film 404 waren beide um 90 mm für jede Seite größer, jeweils verglichen mit dem Zellblock 401.
Vergleichsbeispiel 5
Das Solarzellmodul wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, bis au die Verwendung eines Substrats von FRP (faserverstärkten Kunststoff) anstelle des Substrats 406 des beschichteten galvanisierten Blattstahls, das in Beispiel 1 verwendet wurde.
Die Solarzellmodule, die in den vorstehend erwähnten Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellt wurden, wurden im Hinblick auf die folgenden Punkte bewertet und die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse werden nachstehend gezeigt.
(1) Anfängliche Erscheinung
Die Erscheinung von jedem Solarzellmodul sofort nach der Herstellung in Blattform und vor dem Biegen wurde mit Augen gemäß dem folgenden Standard bewertet.

A: Überhaupt kein Fehler in der Erscheinung.
B: Leichter Fehler der Erscheinung, aber ein praktisch akzeptables Niveau.
C: Evakuierungsversagen. Bemerkenswerter Defekt der Erscheinung, wie etwa Gründung des Moduls.

(2) Erscheinung nach Biegen
Die Erscheinung von jedem Modul nach dem Biegen entlang von dessen Längsseiten wurde mit Augen bewertet. Das Biegen wurde auf zwei Wegen durchgeführt, d. h. Biegen nach oben (Biegen bei 90 Grad auf die Lichtempfangsseite (wie in 1B gezeigt)) und nach unten Biegen (Biegen bei 90 Grad zur nicht das Licht empfangenen Seite). Die Bewertung wurde gemäß dem folgenden Standard durchgeführt.

A: Überhaupt kein Fehler der Erscheinung.
B: Ein geringfügiger Fehler der Erscheinung, aber bei einem praktisch akzeptablen Niveau.
C: Bemerkenswerter Fehler der Erscheinung, wie etwa Weißwerden und Abschälen.

(3) Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeitstest
Jedes Solarzellmodul wurde für 1000 Stunden in einer Umgebung von 85°C/85% relative Feuchtigkeit gelagert und danach herausgenommen, dessen Erscheinung wurde mit dem Augen gemäß dem folgenden Standard bewertet.

A: Überhaupt kein Fehler der Erscheinung.
B: Ein geringer Fehler der Erscheinung, aber bei einem praktisch akzeptablen Niveau.
C: Ein bemerkenswerter Fehler, wie etwa Abschälen, Entfärbung oder Krümmung des Moduls.

Jedes Modul wurde zwei Stunden nach dem Speichern in dem Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeitstest der Messung von Leckstrom unter einer trockenen Hochpotentialbedingung (Leckstrom zwischen der Zelle und dem Substrat unter Anlegung von 2200 V in einer trockenen Umgebung) und einer nassen Hochpotentialbedingung (Leckstrom für ein Modul, das in einer Elektrolytlösung mit einem spezifischen Widerstand von 3000 Ohm × cm unter Anlegung von 2200 V zwischen der Solarzelle und der Lösung eingetaucht war). Die Leckstrombewertungsergebnisse werden in Tabelle 1 gemäß dem folgenden Standard gezeigt.

A: < 1 μA,
B: ≥ 1 μA und < 50 μA,
C: ≥ 50 μA.

(4) Temperatur-Feuchtigkeitszyklustest
Jedes Solarzellmodul wurde einem Temperatur-Feuchtigkeitszyklustest von 100 Zyklen unterzogen, die jeweils Lagerung bei –40°C für eine Stunde und Lagerung bei 85°C/85% relative Feuchtigkeit für 20 Stunden einschließen.
Nach dem Zyklustest wurde jedes Solarzellmodul im Hinblick auf die Erscheinung und die Messung von Leckstrom strömen unter der trockenen Hochpotentialbedingung und der nassen Hochpotentialbedingung auf die gleichen Weisen und gemäß dem gleichen Standard wie nach dem Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeitstest, der vorstehend beschrieben wurde, unterzogen.
Die Ergebnisse des jeweiligen Tests werden in der folgenden Tabelle 1 dargestellt.
Die Ergebnisse des vorstehend erwähnten Tests, der in Tabelle 1 gezeigt wird, werden wie folgt ergänzt.

(1) Alle Solarzellmodule gemäß den Beispielen zeigten Leckströme von unterhalb 1 μA jeweils nach dem Hochtemperatur/Hochfeuchtigkeitstest und den Temperatur-Feuchtigkeitszyklustest, wobei so eine ausreichende elektrische Isolierungsleistung sichergestellt wurde. Jedes Modul zeigte eine gute Erscheinung, frei von Defekten, wie etwa Evakuierungsversagen oder Abschälen, sofort nach der Herstellung und dem jeweiligen Test. Jedes Modul zeigte eine herausragende Biegbarkeit, wobei so herausragende Massenherstellbarkeit bewiesen wurde. Jedes Modul zeigte eine herausragende Nichtentflammbarkeit und erwies sich als ausreichend als ein Solarzellmodul zum Einbau auf dem Dach oder der Wand anwendbar.
(2) Das Modul vom Vergleichsbeispiel 1, wobei alle Abkühlelemente sich an die Kanten des Substrats erstreckten, führten zu Abschälung und Weißwerden nach dem Biegen. Ferner zeigte, da das Glasfaserblatt bis zur Kante des Moduls vorhanden war, das Modul eine bemerkenswert schwächere elektrische Isolierung bei der Messung des Leckstroms in der nassen Umgebung (der nassen Hochpotentialbedingung) nach dem Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeitstest und dem Temperatur-Feuchtigkeitszyklustest. Ferner bestand, da die rückseitigen Klebeschichten sich auch bis zur Kante erstreckten, die Tendenz, dass das Modul zu brennen begann und bestand keinen Verbrennungstest.
(3) Das Modul von Vergleichsbeispiel 2, wobei das nichtgewebte Glasfasergewebe sich bis zur Substratkante erstreckte, führte zu Weißwerden an der Biegung nach dem Herunterbiegen. Ferner zeigte das Modul eine bemerkenswert schwächere elektrische Isolierung nach dem Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeitstest und dem Temperatur-Feuchtigkeitszyklustest.
(4) Das Modul von Vergleichsbeispiel 3, wobei das nichtgewebte Glasfasergewebe in einer großen Größe angeordnet war, führte dann der rückseitige integrierte Isolierungsfilm zu einer guten Erscheinung, frei von Defekten, aber zeigte eine bemerkenswert schwächere elektrische Isolierung nach dem Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeitstest, ähnlich wie in Vergleichsbeispiel 1.
(5) Das Modul von Vergleichsbeispiel 4, wobei der rückseitige integrierte Laminatfilm sich bis zur Substratkante erstreckte, führte zu Evakuierungsversagen nach der Laminierung, vermutlich, da das oberflächenseitige Füllstoffharzblatt aus EVA und die rückseitige Klebeschicht aus dem integrierten Laminatfilm in einer wesentlichen Fläche ohne über das glasfasernichtgewebte Gewebe dazwischen gebunden waren. Ferner verursachte das Modul ein Abschälen zwischen dem Substrat und der Klebeschicht an der Biegung nach dem Hochtemperatur-Hochfeuchtigkeitstest und dem Temperatur-Feuchtigkeitszyklustest, vermutlich wegen der Spannung, die durch den Isolierungsfilm (PET) an der Biegung gegeben war.
(6) Das Modul von Vergleichsbeispiel 5, wobei ein FRP als das Substrat verwendet wurde, ermöglichte kein Biegen.

So zeigen die vorstehenden Ergebnisse, dass die Solarzellmodule von Beispielen gemäß der vorliegenden Erfindung eine hohe Zuverlässigkeit bei einer Langzeitverwendung aufweisen.
Das Solarzellelement, das so bereitgestellt wird, kann eine Langzeitzuverlässigkeit zur Verwendung im Freien wegen der effektiven Unterdrückung von Einschluss von Feuchtigkeit darin zeigen.

Claims

Solarzellenmodul, das umfasst: ein Substrat (107), eine fotoelektrizitätserzeugende Vorrichtung (101), ein Füllstoffharz (103), das die fotoelektrizitätserzeugende Vorrichtung (101) auf dem Substrat (107) versiegelt, einen Oberflächenfilm (104) der das Füllstoffharz (103) bedeckt, und ein elektrisch isolierender Film (106), welcher zwischen der fotoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung (101) und dem Substrat (107) untergebracht ist, um so innerhalb allen Kanten des Substrats (107) zu sein, wobei das Modul einen gebogenen Kantenteil umfasst, der frei von dem elektrisch isolierenden Film (106) ist, ein anorganisches faseriges Blatt (102) zwischen der fotoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung (101) und dem Oberflächenfilm (104) untergebracht ist, um so innerhalb aller Kanten des elektrisch isolierenden Films (106) angeordnet zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische faserige Blatt (102) eine kleinere Größe als der isolierende Film (106) besitzt, und ferner eine Klebeschicht (105) zwischen der fotoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung und dem elektrisch isolierenden Film (106), und/oder zwischen dem elektrisch isolierenden Film (106) und dem Substrat (107) eingefügt ist, und die Klebeschicht (105) in einer Fläche angeordnet ist, die kleiner als diejenige des Füllstoffharzes ist.
Solarzellenmodul gemäß Anspruch 1, wobei das anorganische faserige Blatt (102) angeordnet ist, um eine gesamte Fläche der fotoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung (101) zu bedecken.
Solarzellenmodul gemäß Anspruch 1, wobei das Füllstoffharz (103) und/oder der Oberflächenfilm (104) in einer größeren Fläche als das Substrat (107) angeordnet sind.
Solarzellenmodul gemäß Anspruch 1, wobei das anorganische faserige Blatt (102) nicht gewebtes Glasfasergewebe umfasst.
Solarzellenmodul gemäß Anspruch 1, wobei der elektrisch isolierende Film (106) ein Element umfasst, das der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polycarbonat, Polyethylenterepthalat und Nylon besteht.
Solarzellenmodul gemäß Anspruch 1, wobei der elektrisch isolierende Film (106) mit Klebeschichten auf beiden Oberflächen davon ausgestattet ist, um einen integrierten Laminatfilm auszubilden, bevor dieser zwischen die fotoelektrizitätserzeugende Vorrichtung (101) und das Substrat (107) eingefügt ist.
Solarzellenmodul gemäß Anspruch 1, wobei ein anderes anorganisches faseriges Blatt zwischen die fotoelektrizitätserzeugende Vorrichtung (101) und den elektrischen isolierenden Film (106) eingefügt ist, um so innerhalb aller Kanten des elektrisch isolierenden Films (106) zu sein.
Dachelement, das das Solarzellenmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenmoduls, das wie in Anspruch 1 definiert ist, das umfasst: Aufeinanderstapeln eines Substrats (107), eines elektrisch isolierenden Films (106), einer Solarzelle (101), eines anorganischen faserigen Blattes (102), einer Füllstoffharzschicht (103) und eines Oberflächenfilms (104) in dieser Reihenfolge, um einen gestapelten Körper auszubilden, wobei der elektrisch isolierende Film (106) innerhalb aller Kanten des Substrats (107) angeordnet ist, das anorganische faserige Blatt (102) innerhalb aller Kanten des elektrisch isolierenden Films (106) angeordnet ist, und eine Klebeschicht (105) in dem gestapelten Körper eingeschlossen ist, um so zwischen der fotoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung (101) und dem elektrisch isolierenden Film (106) und/oder zwischen dem elektrisch isolierenden Film (106) und dem Substrat (107) eingeschlossen zu sein, und die Klebeschicht in einer Fläche angeordnet ist, die kleiner als diejenige der Füllstoffharzschicht (103) ist, Erhitzen und Pressen des gestapelten Körpers, um ein Modul in der Form eines einstückigen Laminatblattes mit einer Kante auszubilden, und Biegen des Moduls an einem Teil, der frei von dem elektrisch isolierenden Film (106) ist und daher auch frei von dem anorganischen faserigen Blatt (102) ist, um so einen gebogenen Kantenteil bereitzustellen, der frei von dem anorganischen faserigen Blatt (102) ist.
Verfahren zum Herstellen eines Dachelementes, wie in Anspruch 8 definiert, das umfasst: Aufeinanderstapeln eines Substrats (107), eines elektrisch isolierenden Films (106), einer Solarzelle (101), eines anorganischen faserigen Blattes (102), einer Füllstoffharzschicht (103) und eines Oberflächenfilms (104) in dieser Reihenfolge, um einen gestapelten Körper auszubilden, wobei der elektrisch isolierende Film (106) innerhalb aller Kanten des Substrats (107) angeordnet ist, und das anorganische faserige Blatt (102) innerhalb aller Kanten des elektrisch isolierenden Films (106) angeordnet ist, und eine Klebeschicht (105) in de gestapelten Körper eingeschoben ist, um so zwischen der fotoelektrizitätserzeugenden Vorrichtung (101) und dem elektrisch isolierenden Film (106), und/oder zwischen dem elektrisch isolierenden Film (106) und dem Substrat (107) eingeschlossen zu sein, und die Klebeschicht in einer Fläche angeordnet ist, die kleiner als diejenige der Füllstoffharzschicht (103) ist, Erhitzen und Pressen des gestapelten Körpers, um ein Modul in der Form eines einstückigen Laminatblattes mit einer Kante auszubilden, und Biegen des Moduls an einem Teil, der frei von dem elektrisch isolierenden Film (106) ist und daher auch frei von dem anorganischen faserigen Blatt (102) ist, um einen gebogenen Kantenteil bereitzustellen, der frei von dem anorganischen faserigen Blatt (102) ist.
Elektrizitätserzeugendes Gerät, das ein Solarzellenmodul umfasst, wie in Anspruch 1 definiert, und einen Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter zum Umwandeln eines Ausstoßes des Solarzellenmoduls.
Dachdeckverfahren, das umfasst: Fixieren einer Mehrzahl von Dachelementen auf eine Dachverkleidung durch Fixiermittel, und Verbinden eines Paars von wechselseitig benachbarten Dachelementen; wobei jedes Dachelement wie in Anspruch 8 definiert zusammengesetzt ist.
Ventilierendes Gerät, das einschließt: eine Dachverkleidung, und eine Mehrzahl von Dachelementen, die auf der Dachverkleidung fixiert sind, um einen Raum zwischen der Verkleidung und den Dachelementen auszubilden, um externe Luft darin einzuführen, und eine Weg zum Einführen der Luft in den Raum in eine Innenseite eines Gebäudes und/oder einen Weg zum Ausstoßen der Luft in dem Raum zu einer Außenseite des Gebäudes; wobei jedes Dachelement wie in Anspruch 8 definiert, zusammengesetzt ist.