JP2000208793A - 太陽電池モジュ―ルおよびその製造方法 - Google Patents

太陽電池モジュ―ルおよびその製造方法

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JP2000208793A
JP2000208793A JP11008654A JP865499A JP2000208793A JP 2000208793 A JP2000208793 A JP 2000208793A JP 11008654 A JP11008654 A JP 11008654A JP 865499 A JP865499 A JP 865499A JP 2000208793 A JP2000208793 A JP 2000208793A
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film
solar cell
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cell module
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JP11008654A
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Akihiro Takano
章弘 高野
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】反射ロスおよび干渉ロスの少なく、光電変換効
率の高いモジュールおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】基板1aと、その上に基板側より順に積層さ
れた少なくとも電極層1b、発電層1cおよび透明電極層1d
からなる太陽電池本体が、少なくとも光入射側を光透過
性樹脂からなる被覆フィルム2aにより被覆封止された太
陽電池モジュールにおいて、前記被覆フィルム上に前記
被覆フィルム表面の反射率より低い反射率の材料からな
る反射ロス低減部材3aを、または/および太陽電池モジ
ュールの光入射側に光透過性の光散乱体を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体薄膜を発電
層とする薄膜太陽電池の、光入射側を光透過性樹脂で被
覆封止した太陽電池モジュールおよびその製造方法に関
し、特に長尺のフレキシブル基板を用い太陽電池モジュ
ールに関する。
【0002】
【従来の技術】図15は従来の被覆フィルムで被覆封止
された太陽電池モジュールの断面図である。耐熱性プラ
スチックからなるフィルム基板1aの1面には金属薄膜
である電極層1b、アモルファスシリコン(以降a-Siと
記す)からなる発電層1cおよびインジウムスズ酸化物
(ITO )などからなる透明電極層1dが積層されてお
り、また太陽電池の直列接続のため裏面(受光面の反対
側面)のに金属薄膜である電極層1eが形成されてお
り、さらにその両面は光透過性樹脂であるEVA などから
なる被覆フィルム2a(光入射側)および2b(光入射
の反対側、裏面とする)によって被覆封止されている。
裏面の電極層1eおよび被覆フィルム2bはない場合も
ある。
【0003】このような太陽電池モジュールはフィルム
基板が長尺の(例えば長さ数百 m)の場合、ロールに巻
かれたフィルム基板に各種の成膜プロセスを適用して、
長尺のまま製造された太陽電池モジュールをロールに巻
き取る製造方法は生産性が高い。プロセス(成膜や被覆
フィルムの被覆等)実行中は基板の搬送を停止し、プロ
セス終了後次のプロセス位置に搬送するステッピングロ
ール方式、および全てのプロセス実行中も基板の搬送を
連続して行うロールツーロル方式がある。
【0004】図16はステッピングロール方式の成膜装
置の模式断面図である。基板1aは供給ロールR1より
送りだされ、共通室Mc内の成膜室Mf(スパッタリン
グや蒸着など成膜プロセスを行う)をいくつか経過し、
完成した太陽電池本体は巻き取りロールRsに巻き取ら
れる。
【0005】図17はステッピングロール方式のラミネ
ート装置の模式断面図である。太陽電池本体F1は第1
の供給ロールR1より送りだされ、例えば第2、第3の
供給ロールR2からそれぞれ被覆フィルムF2、F3が
供給され、被覆フィルムの被覆装置Mをいくつか経過
し、完成した太陽電池モジュールは巻き取りロールRs
に巻き取られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような光透過性フ
ィルムによって被覆された太陽電池モジュール(以降モ
ジュールと記す)では、モジュールの外部の空気(屈折
率1.0 )と被覆フィルム(例えば、光透過性樹脂である
EVA の屈折率は1.48〜1.49)の光学的な関係に従って、
5.3%程度の表面反射ロスが生じている。そのため、発電
層であるアモルファスシリコン層への入射光量が減少し
ていた。また、太陽光のように垂直およびそれに近い角
度で太陽電池内に取り込まれた光の場合は、発電層の裏
面からの反射光と入射光との間の干渉により、干渉ロス
が発生していた。これら両者のロスが、太陽電池モジュ
ールの入射光エネルギーに対する発電電力の比すなわち
光電変換効率を下げていた。本発明の目的は、反射ロス
および干渉ロスの少なく、光電変換効率の高いモジュー
ルおよびその製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、基板と、その上に基板側より順に積層された少
なくとも電極層、発電層および透明電極層からなる太陽
電池本体が、少なくとも光入射側を光透過性樹脂からな
る被覆フィルムにより被覆封止された太陽電池モジュー
ルにおいて、前記被覆フィルム上に、前記被覆フィルム
表面の反射率より低い反射率の材料からなる反射ロス低
減部材が設けられていることとする。
【0008】基板と、その上に基板側より順に積層され
た少なくとも電極層、発電層および透明電極層からなる
太陽電池本体が、少なくとも光入射側を光透過性樹脂か
らなる被覆フィルムにより被覆封止された太陽電池モジ
ュールにおいて、前記太陽電池モジュールの光入射側に
は光透過性の光散乱体が設けられていることとする。
【0009】前記干渉ロス低減部材の表面にはその光透
過性フィルム表面の反射率より低い反射率の材料からな
る反射ロス低減部材が設けられていることとする。前記
被覆フィルムはエチレンビニルアセテート(以下EVA と
記す)であると良い。前記反射ロス低減部材は透明樹脂
フィルムであると良い。
【0010】前記透明樹脂フィルムはテトラフルオロエ
チレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体、またはテトラフルオロエチレン−エチレン
共重合体であると良い。前記透明樹脂フィルムの厚さは
500 μm 以下であると良い。
【0011】前記反射ロス低減部材は前記被覆フィルム
に成膜された光透過性薄膜であると良い。前記光透過性
薄膜の膜厚は300nm 以下であると良い。前記光透過性薄
膜はCaF2またはMgF2からなると良い。前記光透過性薄膜
はスパッタリングにより成膜されると良い。前記光透過
性散乱体は光透過性の粒であると良い。前記光透過性散
乱体は光透過性の粒の径は0.5 μm 〜500 μm であると
良い。
【0012】前記光透過性の粒はガラス、樹脂または金
属酸化物セラミクスからなることと良い。前記光透過性
散乱体は2次元的に光透過性フィルム表面、または光透
過性フィルムと前記光透過性フィルムの間に固着されて
いると良い。
【0013】前記光透過性散乱体は光透過性フィルムに
固着されており、この光透過性フィルムは前記被覆フィ
ルム上に固着されていると良い。上記の太陽電池モジュ
ールの製造方法において、前記光透過性散乱体を含むバ
インダーを光透過性フィルムまたは前記被覆フィルム上
に塗布すると良い。前記光透過性散乱体は光透過性フィ
ルムまたは前記被覆フィルム内に分散されていると良
い。
【0014】上記の太陽電池モジュールの製造方法にお
いて、前記光透過性散乱体は光透過性フィルム材料また
は前記被覆フィルム材料に分散されてから、フィルム状
に成形されると良い。
【0015】前記光透過性フィルムおよび前記被覆フィ
ルムはEVA であり、前記光透過性散乱体はTiO2であると
良い。前記TiO2の径は0.5 μm 〜500 μm であると良
い。前記光透過性散乱体は太陽電池モジュールの最表面
に凹凸であると良い。前記凹凸が形成された光透過性フ
ィルムが前記被覆フィルム上に貼り付けられていると良
い。
【0016】前記凹凸のピッチは0.5 μm 〜500 μm で
あると良い。上記の太陽電池モジュールの製造方法にお
いて、前記凹凸はプレスまたはスクラッチなどの機械加
工により形成されると良い。前記凹凸は光透過性フィル
ム上に成膜された紫外硬化樹脂膜あるいは熱硬化樹脂膜
に形成されていると良い。
【0017】上記の太陽電池モジュールの製造方法にお
いて、前記凹凸は紫外硬化樹脂あるいは熱硬化樹脂を光
透過性フィルムに塗布し、プレスして硬化性樹脂に凹凸
構造を形成し、その後にこの樹脂を、紫外光あるいは熱
により硬化させることにより、光透過性フィルムに凹凸
構造を形成すると良い。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明に係る反射ロス低減部材に
は次の2種がある。図1は本発明に係る反射ロス低減部
材を有する太陽電池モジュールの断面図であり、(a)
は反射ロス低減部材が樹脂フィルムの場合であり、
(b)反射ロス低減部材が無機材料薄膜の場合である。
【0019】反射ロス低減部材3が従来の被覆フィルム
で被覆封止された太陽電池モジュール(図15に同じで
あり符号の説明は省略する)の光入射側の被覆フィルム
2aに付加されている。
【0020】反射ロス低減部材として透明であり、屈折
率が被覆フィルム2aより低い樹脂フィルム3aを用い
る方法である。透明とは、光散乱させる要素を含まな
い、すなわちフィルムの向こう側の物体の形状が明確で
あることを指す。光透過性とは光が透過するが、必ずし
もフィルムの向こう側の物体の形状が明確である必要は
ない、従って透明は光透過性の一部である。低屈折率フ
ィルムを透過して被覆フィルム2aに到達した太陽光
は、屈折率の違いにより、空気(屈折率1.00)を透過し
てきた場合より被覆フィルム2a内に多く入り込む。こ
の様に発電層1cに入射する光量を増加させることによ
って、モジュールの光電変換効率を増加させる。
【0021】反射ロス低減部材を厚さが300nm 以下と極
めて薄い、無機物の薄膜とすることもできる。薄膜の材
料としてはCaF2あるいはMgF2などの低屈折率の材料を用
いることができる。低屈折率フィルムの場合と同じ作用
であるが、モジュールの曲げによって薄膜に損傷をきた
さないためには上記の厚さ制限が必要である。干渉ロス
低減部材は光透過性の光散乱体およびこれを保持する媒
体とからなり、幾つかの光散乱体の配置形態がある。
【0022】図2は本発明に係る粒状の光散乱体の2次
元配置の干渉ロス低減部材を有する太陽電池モジュール
の断面図であり、(a)2次元配置が被覆フィルム上に
設けられた場合、(b)2次元配置が被覆フィルム内に
設けられた場合である。光散乱体4aは光透過性フィル
ム4bの表面上に2次元的に固着されている(図2
(a))。また光散乱体4aは2枚の被覆フィルム4b
の間に挟まれて2次元配置されている(図2(b))。
【0023】図3は本発明に係る粒状の光散乱体の3次
元配置の干渉ロス低減部材を有する太陽電池モジュール
の断面図であり、(a)は3次元配置が光透過性フィル
ム内に場合、(b)被覆フィルム内の場合である。光散
乱体4aは光透過性フィルム4bまたは被覆フィルム2
a中に均一に分散されている。
【0024】いずれの配置の場合も、媒体とは屈折率が
異なる光透過性の散乱体は太陽光を乱反射または屈折し
て、発電層に入射する光の角度を垂直およびその近傍を
外れた幅広い角度に分散させる。このような光の発電層
の裏面からの反射光と入射光との光路は重ならないので
干渉は生じない、また発電層中の光路は長くなることと
あいまって、モジュールの光電変換効率を増加させる。
【0025】図4は本発明に係る他の散乱体を有する干
渉ロス低減部材を有する太陽電池モジュールの断面図で
ある。散乱体は、光透過性フィルム4bまたは被覆フィ
ルム2aの表面に形成された凹凸4cである。この凹凸
は円柱面または球面(楕円面でもよい)などの丸みを帯
びた面、あるいは角錐または角柱などの稜をもつ面、ま
たはこれらの組み合わせからなっている。このような凹
凸面は散乱体として作用するので、粒上の散乱体と同様
にモジュールの光電変換効率を増加させる。
【0026】また、上記のいずれかの干渉ロス低減部材
(図2、図3または図4)上に、干渉ロス低減部材の部
材全体の形を形成している材料より反射率の小さい材料
からなる上記の形態の反射ロス低減部材を設けることに
よって、干渉ロス低減部材の反射ロスを低減させること
ができる。この場合は、反射ロスと干渉ロスの両者が低
減されることは明らかである。
【0027】いずれの場合も、耐熱性のプラスチックフ
ィルムを基板に用いると、ロールツーロール方式法ある
いはステッピングロール方式法が適用可能なため、この
構造を製造する場合でも、高い生産性が維持できる。以
下実施例により本発明を詳細に説明する。 実施例1 低屈折率フィルムを用いた場合である(図1(a))。
【0028】低屈折率フィルム材料として、例えば、光
透過性があり、屈折率1.34のテトラフルオロエチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(以下PF
A と記す)を用いた場合、屈折率より計算される表面反
射ロスは、EVA のみの5.3%程度から3.9%程度にまで低減
される。PFA フィルムの適用により、反射ロスが1.4%低
減されることにより、太陽電池の短絡電流が増加し、結
果として変換効率が改善される。
【0029】EVA 上に貼り付ける低屈折率透明フィルム
として、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体
(以下ETFEと記す)、PFA およびテトラフルオロエチレ
ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(以下FEP と記
す)の3 種類の透明フィルムを適用した際に、反射率ロ
スがどの程度低減されているかをEVA/ETFE、EVA/PFA 、
およびEVA//FEPの2層フィルムの光透過率を調べた。図
5は本発明に係る低屈折率フィルムと被覆フィルム(EV
A )との積層フィルムの分光透過率の測定値を示すグラ
フである。比較のために、EVA のみのデータも記載して
いる。グラフから低屈折率透明フィルムの積層により、
表面反射ロスが低減され、光透過率が増加していること
が確認できる。
【0030】次に、この3種類の低屈折率透明フィルム
を、実際のフレキシブル太陽電池モジュールに適用し
た。ソーラーシミュレーターによる疑似太陽光を照射中
の開放電圧(Voc) 、短絡電流(Isc) 、フィルファクター
(FF)、変換効率(Eff.)が、EVAのみの場合と比較して、
どの程度改善されるかを調べた。図6は本発明に係る低
屈折率透明フィルム積層の太陽電池モジュールの特性グ
ラフであり、(a)は開放電圧(Voc) 、(b)は短絡電
流(Isc) 、(c)はフィルファクター(FF)であり、
(d)は変換効率(Eff) である。
【0031】低屈折率透明フィルムの適用により、表面
反射ロスが低減し、入射光量が増加するため、太陽電池
特性としては、発電層への入射光量に影響を受ける短絡
電流が増加し、結果として変換効率が改善されている。
実際の測定により求められた短絡電流の増加分(ETFE:
1.1%、FEP:1.6 %、PFA:1.5 %)は、屈折率差より計
算される表面反射ロス低減分(ETFE:1.0%、FEP:1.5
%、PFA:1.4 %)とほぼ同程度の大きさであり、反射ロ
ス低減による入射光量の増加で、短絡電流が伸び、効率
が向上していることが確認できる。
【0032】このような低屈折率透明フィルムを被覆す
る太陽電池モジュールは、低屈折率透明フィルムをロー
ルから送りだし、太陽電池モジュールと共にラミネター
を通過させて、図17に示すような通常のロールツーロ
ール方式あるいはステッピングロール方式の製造装置に
より、生産性良く製造することができる。 実施例2 実施例1におけるロス低減効果は、光入射側のフレキシ
ブルモジュールの最表面に、低い屈折率の層を設けるこ
とにより、引き起こされている。従って、透明フィルム
を貼り付ける以外にも、CaF2(屈折率1.43)およびMgF2
(屈折率1.38)の厚さ200nmnの低屈折率薄膜を、光透過
性フィルムの上にそれぞれスパッタリングした。あるい
は蒸着などにより成膜することもできる。いずれの場合
も、反射ロスの低減は達成でき、光電変換効率の増加が
確認できた。
【0033】この場合は、図15の様な、ロールツーロ
ール方式あるいはステッピングロール方式の成膜装置に
より、生産性良く、低屈折率薄膜の成膜に連続プロセス
を適用することが可能である。 実施例3 図7は本発明に係る干渉ロス低減部材の拡大断面図であ
る。干渉ロス低減部材は、光透過性散乱体4aをバイン
ダー4gを塗布した光透過性フィルム4bに振りかけ、
固着させたものである。この光透過性散乱体付き光透過
性フィルムを光透過性フィルム(EVA) に貼り付けモジュ
ールとした。光透過性散乱体7cはガラスや金属酸化物
セラミクスからなる球であり、太陽電池発電に用いられ
る波長の光を効果的に散乱させるため、その直径を0.5
〜500 μm とした。この実施例では直径30μm のガラス
球を、100 μm 厚のポリエチレンテレフタレートフィル
ムの全面にバインダーにより固着させた。
【0034】太陽電池に入射された光は、この光散乱構
造により散乱され、取り込まれる。このため、干渉を含
む反射ロスが低減され、太陽電池の変換効率が向上す
る。散乱が生じると、この反射ロス低減と同時に、光入
射方向を垂直方向からずらせるため、実効的なアモルフ
ァスシリコン発電層内の光路長が増加し、Isc を増加さ
せ、結果として変換効率を向上させる。図8は本発明に
係る透光性散乱体付きロス低減部材の分光透過率および
散乱成分の分光透過率のグラフである。分光透過率は垂
直より5 度以上傾いた透過散乱光の前透過率に対する比
(%) である。透過光の約45% が、効率良く散乱されてい
ることが確認できる。
【0035】次に、この光透過性性散乱体を付着した光
透過性フィルムを用いたモジュールの太陽電池特性を調
べた。図9は本発明に係る光透過性性散乱体を付き光透
過性フィルムを積層した太陽電池モジュールの特性のEV
A のみの場合(図6)との比較を示すグラフであり、
(a)は開放電圧(Voc) 、(b)は短絡電流(Isc) 、
(c)はフィルファクター(FF)であり、(d)は変換効
率(Eff) である。太陽電池特性としては、発電層への入
射光量に影響を受ける短絡電流が増加し、結果として光
電変換効率が平均で3.5%改善されている。
【0036】図10は本発明に係る光透過性性散乱体を
付き光透過性フィルムを積層した太陽電池モジュールの
分光反射率のグラフである。図11は本発明に係る光透
過性性散乱体を付き光透過性フィルムを積層した太陽電
池モジュールの分光感度特性グラフである。いずれに
も、比較のためEVA のみの場合を付記してある。反射ロ
スが低減することにより、分光感度特性が向上し、その
結果変換効率が改善されたことが確認できる。
【0037】また、このような、光透過性フィルムの積
層は、長尺の太陽電池本体を切断せずに行うことができ
るため、図16に示すようなロールツーロール方式ある
いはステッピングロール方式ラミネート装置により、生
産性良く製造することが可能である。 実施例4 この実施例は光透過性散乱体の他の配置方法である。
【0038】図12は本発明に係る干渉ロス低減部材の
製造方法を示す断面図であり、(a)は塗布工程であ
り、(b)はバインダーの硬化後である。光透過性性散
乱体4aを分散させた透明なバインダー4gを光透過性
フィルム表面に塗布し(図12(a))した後、バイン
ダーを硬化させてこの散乱体を表面に固定した(図12
(b))。 実施例5 この実施例は光透過性散乱体の2次元配置(図2
(b))の実施例である。
【0039】2枚のEVA からならる光透過性樹脂フィル
ム4bの内表面にEVA とは屈折率の差の大きいTiO2(屈
折率2.62)の粗い粉末からなる透光性散乱体4aを挟み
込み、互いに熱融着させた。この光透過性樹脂フィルム
で太陽電池本体のモジュールの受光面を被覆封止した。
光透過性樹脂と透光性散乱体の屈折率差が大きいため、
入射光の散乱を生じさせ、太陽電池モジュールの光電変
換効率は増加した。
【0040】また、このような、透光性散乱体の挟み込
みや光透過性フィルムのモジュールへの積層は、長尺の
フィルムを取り扱うので、図16に示すようなロールツ
ーロール方式あるいはステッピングロール方式のラミネ
ート装置により、生産性良く製造することが可能であ
る。 実施例6 この実施例は光透過性散乱体の3次元配置(図3)の実
施例である。EVA ペレットと散乱体との混合物を熱軟化
させ、攪拌し、金型から押し出しフィルム状に成形し
た。このフィルムをモジュールの受光面に貼付した。
【0041】実施例4と同様に、太陽電池モジュールの
光電変換効率は増加した。 実施例7 実施例3における効果は、光入射側に散乱体を配置する
ことにより生じる、光散乱により引き起こされている。
従って、他の形状の光散乱体も有効である。この実施例
は表面の凹凸を光透過性散乱体とする場合の(図4)の
実施例である。
【0042】光透過性フィルム4bの表面に円筒面の一
部、楕円体面の一部または球面の一部からなる凹凸4c
を密に配列した。そしてこの光透過性フィルム4bをモ
ジュールの被覆フィルム2aに熱接着した。
【0043】図13は本発明に係る凹凸の形成工程を示
す断面図であり、(a)は光透過性フィルムへの散乱体
用樹脂の塗布工程、(b)型押し工程であり、(c)は
硬化工程後である。光透過性フィルム4bの全面にアク
リル系の紫外硬化樹脂または熱硬化樹脂を塗布し、薄層
4dを形成する、そして、凹凸の逆型の表面のプレスロ
ール4rを押しつけ凹凸を形成した後、紫外照射または
加熱して凹凸形状に硬化させた(図13(c))。
【0044】プレスあるいはスクラッチといった機械的
加工によっても、凹凸の形成を行うことができる。ある
いは、モジュールの被覆フィルム自体に凹凸を形成する
こともできる。この場合は、凹凸の断面形状の金型を用
いて、EVA のフィルム成形と同時に凹凸を形成する。
【0045】いずれの場合も、凹凸による入射光は散乱
され、凹凸のないモジュールより、光電変換効率は増加
した。 実施例8 図14は本発明に係る干渉ロス低減部材および反射ロス
低減部を有する太陽電池モジュールの1例の断面図であ
り、(a)は反射ロス低減部材が樹脂フィルムの場合で
あり、(b)反射ロス低減部材が無機材料薄膜の場合で
ある。
【0046】実施例6における光散乱体が分散された干
渉ロス低減部材(図3(b))上に、実施例1および2
の反射ロス低減部材を設けたものであり、符号は同じな
ので説明を省略する。いずれの場合も、実施例6より光
電変換効率は増加した。
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、基板と、その上に基板
側より順に積層された少なくとも電極層、発電層および
透明電極層からなる太陽電池本体が、少なくとも光入射
側を光透過性樹脂からなる被覆フィルムにより被覆封止
された太陽電池モジュールにおいて、前記被覆フィルム
上に前記被覆フィルム表面の反射率より低い反射率の材
料からなる反射ロス低減部材を、または/および太陽電
池モジュールの光入射側に光透過性の光散乱体を設けた
ため、前者では太陽電池モジュールの反射率を低減する
ことにより、後者では光散乱体により入射光の方向が垂
直ではなくなり干渉ロスが低減するとともに発電層内の
光路が長くなり、太陽電池モジュールの光電変換効率は
向上する。
【0048】また、反射ロス低減部材や光散乱体付着フ
ィルムのラミネート、あるいは光散乱体の付着や凹凸の
形成においては、長尺の太陽電池本体を切断せずに、ロ
ールツーロル方式やステッピングロール方式の製造装置
により製造できるので、モジュールの生産性は高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る反射ロス低減部材を有する太陽電
池モジュールの断面図であり、(a)は反射ロス低減部
材が樹脂フィルムの場合であり、(b)反射ロス低減部
材が無機材料薄膜の場合である。
【図2】本発明に係る粒状の光散乱体の2次元配置の干
渉ロス低減部材を有する太陽電池モジュールの断面図で
あり、(a)2次元配置が被覆フィルム上に設けられた
場合、(b)2次元配置が被覆フィルム内に設けられた
場合である。
【図3】本発明に係る粒状の光散乱体の3次元配置の干
渉ロス低減部材を有する太陽電池モジュールの断面図で
あり、(a)は3次元配置が光透過性フィルム内に場
合、(b)被覆フィルム内の場合である。
【図4】本発明に係る他の散乱体を有する干渉ロス低減
部材を有する太陽電池モジュールの断面図である。
【図5】本発明に係る低屈折率フィルムと被覆フィルム
(EVA )との積層フィルムの分光透過率の測定値を示す
グラフである。
【図6】本発明に係る低屈折率透明フィルム積層の太陽
電池モジュールの特性グラフであり、(a)は開放電圧
(Voc) 、(b)は短絡電流(Isc) 、(c)はフィルファ
クター(FF)であり、(d)は変換効率(Eff) である。
【図7】本発明に係る干渉ロス低減部材の拡大断面図で
ある。
【図8】本発明に係る透光性散乱体付きロス低減部材の
分光透過率および散乱成分の分光透過率のグラフであ
る。
【図9】本発明に係る光透過性性散乱体を付き光透過性
フィルムを積層した太陽電池モジュールの特性のEVA の
みの場合(図6)との比較を示すグラフであり、(a)
は開放電圧(Voc) 、(b)は短絡電流(Isc) 、(c)は
フィルファクター(FF)であり、(d)は変換効率(Eff)
である。
【図10】本発明に係る光透過性性散乱体を付き光透過
性フィルムを積層した太陽電池モジュールの分光反射率
のグラフである。
【図11】本発明に係る光透過性性散乱体を付き光透過
性フィルムを積層した太陽電池モジュールの分光感度特
性グラフである。
【図12】本発明に係る干渉ロス低減部材の製造方法を
示す断面図であり、(a)は塗布工程であり、(b)は
バインダーの硬化後である。
【図13】本発明に係る凹凸の形成工程を示す断面図で
あり、(a)は光透過性フィルムへの散乱体用樹脂の塗
布工程、(b)型押し工程であり、(c)は硬化工程後
である。
【図14】本発明に係る干渉ロス低減部材および反射ロ
ス低減部を有する太陽電池モジュールの1例の断面図で
あり、(a)は反射ロス低減部材が樹脂フィルムの場合
であり、(b)反射ロス低減部材が無機材料薄膜の場合
である。
【図15】従来の被覆フィルムで被覆封止された太陽電
池モジュールの断面図である。
【図16】ステッピングロール方式の成膜装置の模式断
面図である。
【図17】ステッピングロール方式のラミネート装置の
模式断面図である。
【符号の説明】
1 太陽電池本体 1a フィルム基板 1b 電極層 1c 発電層 1d 透明電極層 1e 裏面電極層 2a 被覆フィルム 2b 被覆フィルム Sm 太陽電池モジュール 3 反射ロス低減部材 3a 光透過性フィルム 4a 光透過性散乱体 4b 光透過性フィルム 4c 凹凸 4d 紫外線または熱硬化前樹脂 4e 凹凸加工後硬化樹脂 4r 凹凸加工用ロール 4g バインダー L 入射光 M1 塗布装置 R1 第1の供給ロール R2 第2の供給ロール R3 第3の供給ロール F1 第1のフィルム F2 第2のフィルム F3 第3のフィルム Rt 搬送ロール Rs 巻き取りロール Mr ロールラミネート装置 Mv ラミネート装置 Mf 成膜装置

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板と、その上に基板側より順に積層され
    た少なくとも電極層、発電層および透明電極層からなる
    太陽電池本体が、少なくとも光入射側を光透過性樹脂か
    らなる被覆フィルムにより被覆封止された太陽電池モジ
    ュールにおいて、前記被覆フィルム上に、前記被覆フィ
    ルム表面の反射率より低い反射率の材料からなる反射ロ
    ス低減部材が設けられていることを特徴とする太陽電池
    モジュール。
  2. 【請求項2】基板と、その上に基板側より順に積層され
    た少なくとも電極層、発電層および透明電極層からなる
    太陽電池本体が、少なくとも光入射側を光透過性樹脂か
    らなる被覆フィルムにより被覆封止された太陽電池モジ
    ュールにおいて、前記太陽電池モジュールの光入射側に
    は光透過性の光散乱体および光散乱体を保持する光透過
    性フィルムからなる干渉ロス低減部材が設けられている
    ことを特徴とする太陽電池モジュール。
  3. 【請求項3】前記干渉ロス低減部材の表面にはその光透
    過性フィルム表面の反射率より低い反射率の材料からな
    る反射ロス低減部材が設けられていることを特徴とする
    請求項2に記載の太陽電池モジュール。
  4. 【請求項4】前記被覆フィルムはエチレンビニルアセテ
    ート(以下EVA と記す)であることを特徴とする請求項
    1ないし3に記載の太陽電池モジュール。
  5. 【請求項5】前記反射ロス低減部材は透明樹脂フィルム
    であることを特徴とする請求項1、3または4に記載の
    太陽電池モジュール。
  6. 【請求項6】前記透明樹脂フィルムはテトラフルオロエ
    チレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
    体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
    ン共重合体、またはテトラフルオロエチレン−エチレン
    共重合体であることを特徴とする請求項5に記載の太陽
    電池モジュール。
  7. 【請求項7】前記透明樹脂フィルムの厚さは500 μm 以
    下であることを特徴とする請求項6に記載の太陽電池モ
    ジュール。
  8. 【請求項8】前記反射ロス低減部材は前記被覆フィルム
    に成膜された光透過性薄膜であることを特徴とする請求
    項1、3または4に記載の太陽電池モジュール。
  9. 【請求項9】前記光透過性薄膜の膜厚は300nm 以下であ
    ることを特徴とする請求項8に記載の太陽電池モジュー
    ル。
  10. 【請求項10】前記光透過性薄膜はCaF2またはMgF2から
    なることを特徴とする請求項8または9に記載の太陽電
    池モジュール。
  11. 【請求項11】前記光透過性薄膜はスパッタリングによ
    り成膜されることを特徴とする請求項10に記載の太陽
    電池モジュールの製造方法。
  12. 【請求項12】前記光透過性散乱体は光透過性の粒であ
    ることを特徴とする請求項2、3または4記載の太陽電
    池モジュール。
  13. 【請求項13】前記光透過性散乱体は光透過性の粒の径
    は0.5 μm 〜500 μm であることを特徴とする請求項1
    2に記載の太陽電池モジュール。
  14. 【請求項14】前記光透過性の粒はガラス、樹脂または
    金属酸化物セラミクスからなることを特徴とする請求項
    12または13に記載の太陽電池モジュール。
  15. 【請求項15】前記光透過性散乱体は2次元的に光透過
    性フィルム表面、または光透過性フィルムと前記光透過
    性フィルムの間に固着されていることを特徴とする請求
    項12ないし14記載の太陽電池モジュール。
  16. 【請求項16】前記光透過性散乱体は光透過性フィルム
    に固着されており、この光透過性フィルムは前記被覆フ
    ィルム上に固着されていることを特徴とする請求項12
    ないし14記載の太陽電池モジュール。
  17. 【請求項17】前記光透過性散乱体を含むバインダーを
    光透過性フィルムまたは前記被覆フィルム上に塗布する
    ことを特徴とする請求項16に記載の太陽電池モジュー
    ルの製造方法。
  18. 【請求項18】前記光透過性散乱体は光透過性フィルム
    または前記被覆フィルム内に分散されていることを特徴
    とする請求項12ないし14に記載の太陽電池モジュー
    ル。
  19. 【請求項19】前記光透過性散乱体は光透過性フィルム
    材料または前記被覆フィルム材料に分散されてから、フ
    ィルム状に成形されることを特徴とする請求項18に記
    載の太陽電池モジュールの製造方法。
  20. 【請求項20】前記光透過性フィルムおよび前記被覆フ
    ィルムはEVA であり、前記光透過性散乱体はTiO2である
    ことを特徴とする請求項15に記載の太陽電池モジュー
    ル。
  21. 【請求項21】前記TiO2の径は0.5 μm 〜500 μm であ
    ることを特徴とする請求項20に記載の太陽電池モジュ
    ール。
  22. 【請求項22】前記光透過性散乱体は太陽電池モジュー
    ルの最表面に凹凸であることを特徴とする請求項2、3
    または4に記載の太陽電池モジュール。
  23. 【請求項23】前記凹凸が形成された光透過性フィルム
    が前記被覆フィルム上に貼り付けられていることを特徴
    とする請求項22に記載の太陽電池モジュール。
  24. 【請求項24】前記凹凸のピッチは0.5 μm 〜500 μm
    であることを特徴とする請求項22ないし23に記載の
    太陽電池モジュール。
  25. 【請求項25】前記凹凸はプレスまたはスクラッチなど
    の機械加工により形成されることを特徴とする請求項2
    2ないし24に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  26. 【請求項26】前記凹凸は光透過性フィルム上に成膜さ
    れた紫外硬化樹脂膜あるいは熱硬化樹脂膜に形成されて
    いることを特徴とする請求項23または24に記載の太
    陽電池モジュール。
  27. 【請求項27】前記凹凸は紫外硬化樹脂あるいは熱硬化
    樹脂を光透過性フィルムに塗布し、プレスして硬化性樹
    脂に凹凸構造を形成し、その後にこの樹脂を、紫外光あ
    るいは熱により硬化させることにより、光透過性フィル
    ムに凹凸構造を形成することを特徴とする請求項26に
    記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009005083A1 (ja) * 2007-07-04 2009-01-08 Hitachi Chemical Co., Ltd. 型フィルム一体型集光フィルム、太陽電池セル及び太陽電池モジュール
KR100988317B1 (ko) 2006-03-30 2010-10-18 우베 고산 가부시키가이샤 광투과 산란체 및 그 용도
EP2302688A1 (de) 2009-09-23 2011-03-30 Robert Bosch GmbH Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einer farbigen Interferenzfilterschicht, dieses Substrat, enthaltend eine farbige Interferenzfilterschicht, die Verwendung dieses Substrats als farbige Solarzelle oder als farbiges Solarmodul oder als Bestandteil hiervon sowie ein Array, umfassend mindestens zwei dieser Substrate
JP2011253938A (ja) * 2010-06-02 2011-12-15 Jx Nippon Oil & Energy Corp 太陽電池
JP2012002865A (ja) * 2010-06-14 2012-01-05 Univ Of Tokyo 反射防止膜
JP2012164775A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Mitsubishi Electric Corp 光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュール
JP2013219392A (ja) * 2013-07-10 2013-10-24 Asahi Rubber Inc 光学レンズ付きシート部材および太陽電池

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100988317B1 (ko) 2006-03-30 2010-10-18 우베 고산 가부시키가이샤 광투과 산란체 및 그 용도
WO2009005083A1 (ja) * 2007-07-04 2009-01-08 Hitachi Chemical Co., Ltd. 型フィルム一体型集光フィルム、太陽電池セル及び太陽電池モジュール
EP2302688A1 (de) 2009-09-23 2011-03-30 Robert Bosch GmbH Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einer farbigen Interferenzfilterschicht, dieses Substrat, enthaltend eine farbige Interferenzfilterschicht, die Verwendung dieses Substrats als farbige Solarzelle oder als farbiges Solarmodul oder als Bestandteil hiervon sowie ein Array, umfassend mindestens zwei dieser Substrate
WO2011036209A1 (de) 2009-09-23 2011-03-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur herstellung eines substrats mit einer farbigen interferenzfilterschicht, dieses substrat, enthaltend eine farbige interferenzfilterschicht, die verwendung dieses substrats als farbige solarzelle oder als farbiges solarmodul oder als bestandteil hiervon sowie ein array, umfassend mindestens zwei dieser substrate
US9312413B2 (en) 2009-09-23 2016-04-12 Robert Bosch Gmbh Method for producing a substrate having a colored interference filter layer, this substrate containing a colored interference filter layer, the use of this substrate as a colored solar cell or as a colored solar module or as a component thereof, as well as an array including at least two of these substrates
JP2011253938A (ja) * 2010-06-02 2011-12-15 Jx Nippon Oil & Energy Corp 太陽電池
JP2012002865A (ja) * 2010-06-14 2012-01-05 Univ Of Tokyo 反射防止膜
JP2012164775A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Mitsubishi Electric Corp 光起電力装置およびその製造方法、光起電力モジュール
JP2013219392A (ja) * 2013-07-10 2013-10-24 Asahi Rubber Inc 光学レンズ付きシート部材および太陽電池

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