JP2000243989A - Transparent film solar-cell module - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、透明フィルム型太
陽電池モジュールに関し、更に詳しくは、両面から入射
する光を有効に発電に利用できるようにして発電効率を
高め、且つ、悪天候の際などには、容易にコンパクトに
収納でき、余計な劣化を防止できるようにした透明フィ
ルム型太陽電池モジュールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent film type solar cell module, and more particularly, to a method of effectively utilizing light incident from both sides for power generation to enhance power generation efficiency and to reduce power generation in bad weather. The present invention relates to a transparent film type solar cell module which can be easily stored compactly and can prevent unnecessary deterioration.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、太陽電池およびそのシステム技術
の開発が積極的に進められ、太陽電池は、クリーンなエ
ネルギー源として、住宅発電用途にも、その需要が見込
まれるようになっている。また、太陽電池は、その実際
の使用にあたって、そのままでは屋外などの環境下で腐
食などの影響を受けやすいため、外側をパッケージ保護
すること、即ち、モジュール化することが行われてい
る。そして、太陽電池モジュールは、建物で使用する場
合、例えば、屋根に屋根一体型、または屋根上設置型な
どの形式で、保護ガラス、アルミフレーム、およびモジ
ュール用架台などを用いて固定する方法が採られてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, the development of solar cells and system technology thereof has been actively promoted, and demand for solar cells is expected to be a clean energy source for residential power generation. Also, in actual use, solar cells are susceptible to corrosion and the like in an environment such as outdoors, and therefore, the outside is protected by a package, that is, a module is formed. When the solar cell module is used in a building, for example, a method of fixing it with a protective glass, an aluminum frame, a module mount, or the like in a form such as a roof integral type or a roof installation type is adopted. Have been.
【０００３】しかし、このような方法で設置される太陽
電池モジュールは、その前面側から入射する光を有効に
発電に利用するため、背面側には光反射層が設けられ、
背面が完全に遮光されているため、背面側から入る反射
もしくは輻射光を利用できないという問題があった。ま
た、一旦設置された太陽電池モジュールは、簡単には取
り外しができないため、発電に適さない悪天候の時でも
設置されたままであり、風雨、雪、霰などに曝されて、
太陽電池モジュールが劣化或いは破損することを避けら
れない問題があった。However, a solar cell module installed in such a manner is provided with a light reflection layer on the back side in order to effectively use light incident from the front side for power generation.
Since the back surface is completely shielded from light, there is a problem that reflected or radiated light entering from the back side cannot be used. Also, once installed, the solar cell module cannot be easily removed, so it remains installed even in bad weather that is not suitable for power generation, and is exposed to wind, rain, snow, hail, etc.
There is a problem inevitable that the solar cell module is deteriorated or damaged.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
とするところは、太陽電池モジュールを、その両面から
入射する光を有効に発電に利用できるようにして、発電
効率を向上させ、また、発電に適さない悪天候の時に
は、容易にケース内などに収納できるようにして、余分
な劣化や損傷を受けることを防止し、長期に渡って安全
に使用することができるという、性能、長期安定性と共
に、加工性、使用適性に優れた太陽電池モジュールを提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a solar cell module capable of effectively reducing light incident from both sides thereof. It can be used for power generation to improve power generation efficiency, and in bad weather unsuitable for power generation, can be easily stored in a case, etc., to prevent extra deterioration and damage, It is an object of the present invention to provide a solar cell module that can be used safely over a long period of time, and has excellent processability and suitability for use, in addition to performance and long-term stability.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記の課題は、以下の本
発明により解決することができる。即ち、請求項１に記
載した発明は、光起電力素子の一方の面に基板が積層さ
れ、更に、該光起電力素子の基板と反対側の面、または
両方の面に、少なくとも封止用のカバーフィルムが積層
されてなる太陽電池モジュールにおいて、該光起電力素
子の両側の電極に透明電極が用いられると共に、該基板
およびカバーフィルムが透明フィルムで形成され、両面
から光の入射が可能とされていることを特徴とする透明
フィルム型太陽電池モジュールからなる。The above object can be attained by the present invention described below. That is, in the invention described in claim 1, a substrate is laminated on one surface of a photovoltaic element, and further, at least a sealing material is provided on the surface of the photovoltaic element opposite to the substrate, or on both surfaces. In a solar cell module in which cover films are laminated, transparent electrodes are used for electrodes on both sides of the photovoltaic element, and the substrate and the cover film are formed of transparent films, and light can be incident from both sides. And a transparent film type solar cell module characterized in that:
【０００６】このような構成を採ることにより、太陽電
池モジュールの前面および背面の両面から入射する光を
発電に利用できるため、発電効率を一層向上させること
ができる。また、太陽電池モジュールの基板およびカバ
ーフィルムに、透明フィルムが用いられているので、屈
曲性があり、ロール状などに巻き上げ可能な太陽電池モ
ジュールとすることができる。By employing such a configuration, light incident from both the front and back surfaces of the solar cell module can be used for power generation, so that power generation efficiency can be further improved. In addition, since the transparent film is used for the substrate and the cover film of the solar cell module, the solar cell module has flexibility and can be wound up into a roll or the like.
【０００７】請求項２に記載した発明は、前記カバーフ
ィルムに用いられる透明フィルムの表面もしくはその内
面側に、光反射防止のための微細な凹凸加工、または、
金属化合物或いは金属の薄膜形成加工が施されているこ
とを特徴とする請求項１記載の透明フィルム型太陽電池
モジュールからなる。According to a second aspect of the present invention, the surface of the transparent film used as the cover film or the inner surface thereof has fine irregularities for preventing light reflection, or
2. The transparent film type solar cell module according to claim 1, wherein a metal compound or a metal thin film is formed.
【０００８】上記微細な凹凸加工は、例えば、熱エンボ
ス法、または紫外線硬化性樹脂コートなどの手段により
加工することができ、また、金属化合物の薄膜形成加工
は、Ｍg Ｆ2 、Ｚn Ｓ、Ｓn Ｏ2 、Ｃr2Ｏ3 などの微粒
子を用いた薄膜コートにより加工することができ、ま
た、金属を用いる場合は、Ａl などを透明性を損なわな
い程度に薄く蒸着することにより加工することができ
る。The above-mentioned fine unevenness processing can be performed by, for example, a hot embossing method or an ultraviolet-curing resin coating. The metal compound thin film forming processing is performed by using MgF 2 , ZnS, Sn. It can be processed by a thin film coating using fine particles such as O 2 and Cr 2 O 3, and when a metal is used, it can be processed by depositing Al or the like as thin as not to impair the transparency. .
【０００９】このような構成を採ることにより、前記請
求項１に記載した発明の作用効果に加えて、カバーフィ
ルムで反射される光を少なくすることができるので、外
部から入射する光を有効に利用することができ、太陽電
池モジュールの発電効率を一層向上させることができ
る。By adopting such a configuration, in addition to the function and effect of the invention described in claim 1, light reflected by the cover film can be reduced, so that light incident from the outside can be effectively reduced. The power generation efficiency of the solar cell module can be further improved.
【００１０】請求項３に記載した発明は、前記カバーフ
ィルムに用いられる透明フィルムが、耐候性を兼ね備え
た耐候性透明フィルムであって、且つ、その積層面に予
め熱接着性樹脂層が積層されていることを特徴とする請
求項１または２に記載の透明フィルム型太陽電池モジュ
ールからなる。According to a third aspect of the present invention, the transparent film used for the cover film is a weather-resistant transparent film having weather resistance, and a heat-adhesive resin layer is previously laminated on the laminated surface. The transparent film type solar cell module according to claim 1 or 2, wherein
【００１１】このような構成を採ることにより、前記請
求項１または２に記載した発明の作用効果に加えて、先
ず、カバーフィルムが透明であると同時に耐候性を備え
ているため、屋外の環境下においても劣化を生じにく
く、太陽電池モジュールの耐久性を向上させることがで
きる。また、カバーフィルムの積層面に予め熱接着性樹
脂層が積層されているため、光起電力素子に積層する
際、別々にフィルムを用意して積層する必要がなく、工
程が簡略化されると同時に、真空加熱圧着時の部材セッ
ティングなどに要する時間も短縮でき、太陽電池モジュ
ールの生産性を向上させることができる。By adopting such a configuration, in addition to the effects of the invention described in claim 1 or 2, first, since the cover film is transparent and has weather resistance, it can be used in outdoor environments. Deterioration does not easily occur even below, and the durability of the solar cell module can be improved. In addition, since the thermoadhesive resin layer is preliminarily laminated on the lamination surface of the cover film, when laminating the photovoltaic element, there is no need to separately prepare and laminate films, and the process is simplified. At the same time, the time required for member setting during vacuum heating and pressure bonding can be reduced, and the productivity of the solar cell module can be improved.
【００１２】請求項４に記載した発明は、前記光起電力
素子が、少なくともアモルファスシリコン、ポリシリコ
ン、微結晶シリコン、アモルファスシリコンゲルマニウ
ム、II−VI族化合物のうちのいずれか、或いは、それら
を組み合わせて用いてなる薄膜型太陽電池であることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の透明フィ
ルム型太陽電池モジュールからなる。According to a fourth aspect of the present invention, the photovoltaic element is at least one of amorphous silicon, polysilicon, microcrystalline silicon, amorphous silicon germanium, and a II-VI compound, or a combination thereof. A transparent film type solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the thin film type solar cell is used.
【００１３】上記II−VI族化合物としては、例えば、Cd
Ｓ／CdTe、CuInSe2 などを使用することができる。ま
た、上記光起電力素子は、一つのｐ−ｉ−ｎ接合をもつ
シングル接合セルでもよく、また、複数のｐ−ｉ−ｎ接
合を重ねたタンデム構造セルでもよい。このような薄膜
型太陽電池は、例えば、基板用の透明フィルムの上に、
蒸着手段などにより、金属のメッシュ状電極、透明電
極、発電層、透明電極、金属のメッシュ状電極を順次形
成することにより作製することができる。The above-mentioned II-VI group compounds include, for example, Cd
S / CdTe, CuInSe 2 or the like can be used. The photovoltaic element may be a single junction cell having one pin junction or a tandem cell in which a plurality of pin junctions are stacked. Such a thin-film solar cell, for example, on a transparent film for the substrate,
It can be manufactured by sequentially forming a metal mesh electrode, a transparent electrode, a power generation layer, a transparent electrode, and a metal mesh electrode by vapor deposition means or the like.
【００１４】このような構成を採ることにより、前記請
求項１乃至３のいずれかに記載した発明の作用効果に加
えて、光起電力素子が柔軟性を有するため、そのモジュ
ール化に際して、ロール形式で連続的に加工することも
可能であり、生産性を著しく向上させることができる。
また、作製された透明フィルム型太陽電池モジュールも
屈曲などに対する安定性に優れているため、巻き取り形
式の透明フィルム型太陽電池モジュールとしても問題な
く使用することができる。By adopting such a configuration, in addition to the function and effect of the invention according to any one of claims 1 to 3, since the photovoltaic element has flexibility, a roll type , It is possible to process continuously, and productivity can be remarkably improved.
Further, the produced transparent film type solar cell module is also excellent in stability against bending and the like, so that it can be used without any problem as a winding type transparent film type solar cell module.
【００１５】また、請求項５に記載した発明は、前記光
起電力素子が、少なくともＴi Ｏ2微粒子の表面に色素
増感剤を担持させてなるＴi Ｏ2 コロイド発電層を備え
た有機太陽電池であることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の透明フィルム型太陽電池モジュール
である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an organic solar cell in which the photovoltaic element includes a TiO 2 colloid power generation layer in which a dye sensitizer is supported on at least the surface of TiO 2 fine particles. 4. The method according to claim 1, wherein
The transparent film type solar cell module according to any one of the above.
【００１６】上記有機太陽電池は、例えば、透明フィル
ムまたは耐候性透明フィルムを基板として、その上に透
明導電層（透明電極）、前記Ｔi Ｏ2 コロイド発電層、
透明導電層（透明電極）を順に積層して形成することが
できる。尚、前記Ｔi Ｏ2 コロイド発電層には、電気伝
導性の高い電解質液を保持させるが、これを導電性樹脂
に代えることもできる。The above-mentioned organic solar cell comprises, for example, a transparent film or a weather-resistant transparent film as a substrate, on which a transparent conductive layer (transparent electrode), the TiO 2 colloid power generation layer,
It can be formed by sequentially stacking transparent conductive layers (transparent electrodes). Incidentally, the TiO 2 colloid power generation layer holds an electrolyte solution having high electric conductivity, but this can be replaced with a conductive resin.
【００１７】このような構成を採った場合も、上記有機
太陽電池を薄型で柔軟性を有するように形成することが
できるので、前記請求項１乃至３のいずれかに記載した
発明の作用効果に加えて、そのモジュール化に際して、
ロール形式で連続的に加工することが可能であり、生産
性を向上させることができ、また、作製された透明フィ
ルム型太陽電池モジュールも屈曲などに対する安定性に
優れているため、巻き取り形式の透明フィルム型太陽電
池モジュールとしても問題なく使用することができる。Even when such a configuration is adopted, the organic solar cell can be formed to be thin and flexible, so that the function and effect of the invention according to any one of claims 1 to 3 can be obtained. In addition, at the time of modularization,
It is possible to process continuously in a roll form, and it is possible to improve the productivity.In addition, the produced transparent film type solar cell module is also excellent in stability against bending etc. It can be used as a transparent film type solar cell module without any problem.
【００１８】そして、請求項６に記載した発明は、前記
透明フィルム型太陽電池モジュールが、収納および引き
出し自在なように、ロール形状、または連結された短冊
形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５
のいずれかに記載の透明フィルム型太陽電池モジュール
である。[0018] The invention described in claim 6 is characterized in that the transparent film type solar cell module is formed in a roll shape or a connected strip shape so that it can be stored and pulled out. Claims 1 to 5
The transparent film type solar cell module according to any one of the above.
【００１９】このような構成を採ることにより、前記請
求項１乃至５のいずれかに記載した発明の作用効果に加
えて、透明フィルム型太陽電池モジュールを、ロールカ
ーテン式、アコーデオンカーテン式、ブラインド式など
のように、その収納と引き出しを自由に行える形状に作
製することができる。従って、このような透明フィルム
型太陽電池モジュールを、ビルの屋上や外壁、一般家屋
の屋根、アーケードの屋根、乗り物の屋根などに設置す
ることにより、その両面から入射する光を有効に発電に
利用できると共に、発電に適さない悪天候の時には、容
易に収納することができるので、余分な劣化や損傷を防
止することができ、長期に渡って安全に使用することが
できるようになる。By adopting such a configuration, in addition to the functions and effects of the invention described in any one of the above-mentioned claims, the transparent film type solar cell module can be provided with a roll curtain type, an accordion curtain type, a blind type. For example, it can be manufactured in a shape that can be freely stored and drawn. Therefore, by installing such a transparent film type solar cell module on the roof of a building, the outer wall, the roof of a general house, the roof of an arcade, the roof of a vehicle, etc., the light incident from both sides can be used effectively for power generation. In addition, it can be easily stored in bad weather that is not suitable for power generation, so that it is possible to prevent extra deterioration and damage, and to use it safely for a long period of time.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の透明フィルム型
太陽電池モジュールの材料およびその製造方法など実施
の形態について説明する。先ず、光起電力素子を作製す
る際、基板に用いる透明フィルムとしては、透明性のほ
か、基板としての強度を有すると共に、その上に電極な
どを蒸着し、また、熱処理などを行うことから、耐熱性
を有し、更に耐候性などにも優れることが好ましく、例
えば、ポリアミドイミドフィルム、ポリアリレートフィ
ルム、ポリエステルイミド・フッ素樹脂フィルム、フッ
素樹脂系フィルム、ポリアミドフィルム、ポリエチレン
ナフタレートフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム
などを使用することができる。これらは単独のフィルム
を用いてもよく、二種以上を積層した積層フィルムを用
いてもよい。尚、これらのフィルムの蒸着面には、必要
に応じて蒸着用プライマーを塗布することができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the transparent film type solar cell module of the present invention, such as a material and a method for manufacturing the same, will be described. First, when fabricating a photovoltaic element, as a transparent film used for the substrate, in addition to transparency, having the strength of the substrate, on which electrodes and the like are deposited, and since heat treatment is performed, It is preferable to have heat resistance and also to be excellent in weather resistance, for example, polyamide imide film, polyarylate film, polyester imide / fluororesin film, fluororesin film, polyamide film, polyethylene naphthalate film, polyether sal A phone film or the like can be used. These may use a single film, or may use a laminated film in which two or more kinds are laminated. In addition, a deposition primer can be applied to the deposition surfaces of these films as needed.
【００２１】次に、カバーフィルムに用いる透明フィル
ムは、太陽電池モジュールの最外層に使用することか
ら、透明性と共に、特に耐候性が重要であり、また、水
蒸気その他のガスバリヤー性、耐擦傷性、突き刺し強度
などにも優れることが好ましい。このような耐候性透明
フィルムとしては、フッ素樹脂系フィルム、ポリカーボ
ネートフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエーテ
ルスルホンフィルム、ポリサルホンフィルム、ポリアク
リロニトリルフィルム、セルロースアセテートフィル
ム、アクリル樹脂フィルム、耐候性ポリエチレンテレフ
タレートフィルム、耐候性ポリプロピレンフィルム、ガ
ラス繊維強化ポリエステルフィルム、ガラス繊維強化ア
クリル樹脂フィルム、ガラス繊維強化ポリカーボネート
フィルムなどを使用することができる。この場合も、上
記いずれか単独のフィルムを用いてもよく、また、二種
以上を積層した積層フィルムを用いてもよい。Next, since the transparent film used for the cover film is used for the outermost layer of the solar cell module, it is particularly important not only for transparency but also for weather resistance, and also for water vapor and other gas barrier properties and scratch resistance. It is also preferable that the puncture strength is excellent. Examples of such a weather-resistant transparent film include a fluororesin film, a polycarbonate film, a polyarylate film, a polyether sulfone film, a polysulfone film, a polyacrylonitrile film, a cellulose acetate film, an acrylic resin film, a weather-resistant polyethylene terephthalate film, and a weather-resistant film. Polypropylene film, glass fiber reinforced polyester film, glass fiber reinforced acrylic resin film, glass fiber reinforced polycarbonate film and the like can be used. Also in this case, any one of the above films may be used, or a laminated film in which two or more kinds are laminated may be used.
【００２２】また、上記フィルムの耐候性を更に向上さ
せるために、光酸化安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤を
添加することができる。例えば、紫外線吸収剤では、無
機微粒子がよく、Ｃe Ｏ2 などの微粒子を好適に使用す
ることができる。更に、水蒸気その他のガスバリヤー性
をレベルアップさせたい場合は、これらのフィルムに酸
化珪素、酸化アルミニウムなどの無機酸化物の蒸着層を
設けることもできる。In order to further improve the weather resistance of the film, a photo-oxidation stabilizer, an ultraviolet absorber and a light stabilizer can be added. For example, as the ultraviolet absorber, inorganic fine particles are preferable, and fine particles such as CeO 2 can be suitably used. Further, when it is desired to improve the gas barrier properties of water vapor and other gases, these films may be provided with a vapor deposited layer of an inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide.
【００２３】上記カバーフィルム（耐候性透明フィル
ム）を光起電力素子の外側に積層するためには、接着剤
が必要であるが、その積層面は光起電力素子面または基
板面であり、特に、光起電力素子面側は、凹凸形状であ
るため、その凹凸部を接着剤で埋めるようにして積層す
る必要がある。従って、接着性、透明性、耐候性などの
ほか、充填材としての機能も備えた接着剤を用いること
が必要であり、例えば、熱流動性に優れた熱接着性樹脂
を必要な厚さで用いることが、性能、および生産性、経
済性の点で好ましい。In order to laminate the cover film (weather-resistant transparent film) on the outside of the photovoltaic element, an adhesive is required. The laminated surface is the photovoltaic element surface or the substrate surface. Since the surface of the photovoltaic element has an uneven shape, it is necessary to stack the uneven portion with an adhesive. Therefore, in addition to adhesiveness, transparency, weather resistance, and the like, it is necessary to use an adhesive having a function as a filler, for example, a heat-adhesive resin having excellent heat fluidity at a required thickness. Use is preferred in terms of performance, productivity and economy.
【００２４】このような熱接着性樹脂としては、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、シングルサイト触媒を用いて
重合したエチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン
−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エ
チル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレ
ン−メタアクリル酸共重合体、線状低密度ポリエチレ
ン、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂のほか、ポリス
チレン系、ポリオレフィン系、ポリジエン系、ポリエス
テル系、ポリウレタン系、フッ素樹脂系、ポリアミド系
のエラストマーなどを使用することができ、これらの中
から、積層面の材質に応じて適するものを選択して使用
することができる。また、これらの熱接着性樹脂は、そ
の耐候性を向上させるために、架橋剤、紫外線吸収剤、
カップリング剤などを適宜混合して使用することができ
る。Examples of such a heat-adhesive resin include an ethylene-vinyl acetate copolymer, an ethylene / α-olefin copolymer polymerized using a single-site catalyst, an ethylene-methyl acrylate copolymer, and an ethylene-acrylic copolymer. Ethyl acid copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, linear low-density polyethylene, acrylic resin, silicone resin, polystyrene, polyolefin, polydiene, polyester And a polyurethane-based, fluororesin-based, polyamide-based elastomer, and the like, and from these, a suitable one can be selected and used according to the material of the lamination surface. In addition, these heat-adhesive resins, in order to improve the weather resistance, a crosslinking agent, an ultraviolet absorber,
A coupling agent and the like can be appropriately mixed and used.
【００２５】上記のような熱接着性樹脂を用いて、カバ
ーフィルムを光起電力素子に積層する方法としては、真
空ラミネート法を用いることができる。その場合、熱接
着性樹脂を所要の厚さのフィルム状に製膜し、これを積
層面の間に挿入して用いることもできるが、予めカバー
フィルムに熱接着性樹脂を所要の厚さに積層して用いる
ことが、生産性、経済性を向上できる点で好ましい。カ
バーフィルムに熱接着性樹脂層を積層する方法は、予め
製膜した熱接着性樹脂フィルムを真空加熱圧着して積層
してもよく、ドライラミネーション法で貼り合わせても
よい。また、熱接着性樹脂を押し出しコート法、または
カレンダー法により製膜しながら積層することもでき
る。As a method of laminating the cover film on the photovoltaic element using the above-mentioned heat-adhesive resin, a vacuum lamination method can be used. In this case, the heat-adhesive resin may be formed into a film having a required thickness, and this may be used by inserting it between the laminated surfaces. It is preferable to use a laminated structure because productivity and economy can be improved. As a method of laminating the heat-adhesive resin layer on the cover film, the heat-adhesive resin film formed in advance may be laminated by vacuum heating and pressure bonding, or may be laminated by a dry lamination method. In addition, lamination can be performed while forming a film by using a heat-adhesive resin by an extrusion coating method or a calendar method.
【００２６】[0026]
【実施例】以下に、図面を用いて本発明を更に具体的に
説明する。但し、本発明はこれらの図面に限定されるも
のではない。図１、図２は、それぞれ本発明の透明フィ
ルム型太陽電池モジュールの一実施例の概略の構成を示
す模式部分断面図である。また、図３は、本発明の透明
フィルム型太陽電池モジュールに用いられる光起電力素
子の一例の構成を示す模式断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below more specifically with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these drawings. 1 and 2 are schematic partial cross-sectional views each showing a schematic configuration of an embodiment of the transparent film type solar cell module of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an example of a photovoltaic element used in the transparent film type solar cell module of the present invention.
【００２７】図１において、透明フィルム型太陽電池モ
ジュール１００は、前面側（図において上側）から、前
面用カバーフィルム３、熱接着性樹脂層２a 、光起電力
素子１０、基板用透明フィルム１、熱接着性樹脂層２b
、背面用カバーフィルム４が順に積層された構成であ
る。上記構成において、基板用透明フィルム１には、先
に説明した透明フィルムを用いることができる。また、
前面用カバーフィルム３、および背面用カバーフィルム
４も透明フィルムであり、先に挙げたような耐候性透明
フィルムを用いることが好ましい。In FIG. 1, a transparent film type solar cell module 100 includes a front cover film 3, a heat-adhesive resin layer 2a, a photovoltaic element 10, a substrate transparent film 1, Thermal adhesive resin layer 2b
And the back cover film 4 are sequentially laminated. In the above configuration, the transparent film described above can be used for the transparent film 1 for a substrate. Also,
The front cover film 3 and the back cover film 4 are also transparent films, and it is preferable to use the above-mentioned weather-resistant transparent films.
【００２８】熱接着性樹脂層２a 、２b には、先に挙げ
た熱接着性樹脂を使用することができ、特に、光起電力
素子１０の前面側に用いる熱接着性樹脂層２a は、光起
電力素子１０の表面の凹凸を埋める充填材を兼ねるた
め、必要な場合、背面側の熱接着性樹脂層２b よりも厚
さを若干厚くすることができる。また、光起電力素子１
０には、先に説明した薄膜型太陽電池、または有機太陽
電池を用いることができる。The above-mentioned heat-adhesive resin can be used for the heat-adhesive resin layers 2a and 2b. In particular, the heat-adhesive resin layer 2a used on the front side of the Since it also serves as a filler for filling the irregularities on the surface of the electromotive element 10, the thickness can be made slightly thicker than the backside thermoadhesive resin layer 2b, if necessary. Also, the photovoltaic element 1
For 0, the thin-film solar cell or the organic solar cell described above can be used.
【００２９】上記透明フィルム型太陽電池モジュール１
００では、基板用透明フィルム１が光起電力素子１０の
背面側に位置するように構成したが、基板用透明フィル
ム１が光起電力素子１０の前面側に位置するように構成
することもできる。その場合には、光起電力素子１０の
背面側（図において下側）が凹凸面となるため、背面側
の熱接着性樹脂層２b を必要に応じて若干厚くして、凹
部を埋められるようにする。また、基板用透明フィルム
１の外側に積層されるカバーフィルム、即ち、図１の場
合、背面用カバーフィルム４は、基板用透明フィルム１
に耐候性その他カバーフィルムとしての性能を兼備させ
ることにより、これを省くこともできる。The above transparent film type solar cell module 1
In the case of 00, the transparent film for substrate 1 is located on the back side of the photovoltaic element 10, but the transparent film for substrate 1 may be located on the front side of the photovoltaic element 10. . In this case, since the rear side (the lower side in the figure) of the photovoltaic element 10 has an uneven surface, the heat-adhesive resin layer 2b on the rear side is slightly thickened as necessary to fill the recess. To In addition, the cover film laminated on the outside of the substrate transparent film 1, that is, in the case of FIG.
This can also be omitted by combining weather resistance and other performance as a cover film.
【００３０】このような透明フィルム型太陽電池モジュ
ール１００の製造は、例えば、熱接着性樹脂層２a を予
め積層した前面用カバーフィルム３と、熱接着性樹脂層
２bを予め積層した背面用カバーフィルム４とを用意
し、また、基板用透明フィルム１の上に光起電力素子１
０を形成して、基板用透明フィルム１と一体化された光
起電力素子１０を用意し、その光起電力素子１０の基板
用透明フィルム１面に、前記背面用カバーフィルム４の
熱接着性樹脂層２b 面を対向させ、また、光起電力素子
１０面には、前記前面用カバーフィルム３の熱接着性樹
脂層２a 面を対向させて重ね合わせ、真空ラミネート方
式で、脱気（真空）、加熱、加圧して一体化させること
により、容易に製造することができる。The production of such a transparent film type solar cell module 100 includes, for example, a front cover film 3 on which a thermo-adhesive resin layer 2a is laminated in advance, and a back cover film on which a thermo-adhesive resin layer 2b is laminated in advance. And a photovoltaic element 1 on a transparent film 1 for a substrate.
To form a photovoltaic element 10 integrated with the transparent film 1 for a substrate, and the thermal adhesion of the cover film 4 for the back surface to the transparent film 1 for the substrate of the photovoltaic element 10. The surface of the resin layer 2b is opposed to the surface of the photovoltaic element 10, and the surface of the thermoadhesive resin layer 2a of the front cover film 3 is overlapped with the surface of the photovoltaic element 10 to be opposed to each other. It can be easily manufactured by integrating by heating, pressing.
【００３１】このようにして製造された透明フィルム型
太陽電池モジュール１００は、柔軟性があり、ロール状
に巻くことができる。また、前面および背面の両面から
光の透過が可能なように構成されているので、両面から
入射する光を発電に利用することができ、発電効率を高
めることができる。The transparent film type solar cell module 100 thus manufactured has flexibility and can be wound in a roll. In addition, since light is transmitted from both the front and back surfaces, light incident from both surfaces can be used for power generation, and power generation efficiency can be increased.
【００３２】図２に示した透明フィルム型太陽電池モジ
ュール２００は、前記図１に示した透明フィルム型太陽
電池モジュール１００の構成において、前面用カバーフ
ィルム３の表面に、光反射防止加工を施して、光反射防
止加工部５を設けると共に、透明フィルム型太陽電池モ
ジュール２００の性能を一層向上させるために、背面用
カバーフィルム４の内面側に、性能付与層６を追加して
設けて構成したものである。The transparent film type solar cell module 200 shown in FIG. 2 has the same structure as the transparent film type solar cell module 100 shown in FIG. 1 except that the surface of the front cover film 3 is subjected to light reflection preventing processing. A light-reflection-treated portion 5 and a performance-imparting layer 6 additionally provided on the inner surface side of the back cover film 4 in order to further improve the performance of the transparent film type solar cell module 200. It is.
【００３３】この性能付与層６は、例えば、透明フィル
ム型太陽電池モジュール２００の突き刺し強度を向上さ
せる場合は、防湿性ナイロンフィルムなどの突き刺し強
度に優れた透明フィルムをドライラミネーション法など
で背面用カバーフィルム４の内面に積層すればよく、ま
た、水蒸気その他のガスバリヤー性を向上させる場合
は、酸化アルミニウムや酸化珪素の透明蒸着膜を背面用
カバーフィルム４の内面に蒸着してもよく、或いはポリ
塩化ビニリデンなどのハイバリヤー性樹脂の塗膜層やフ
ィルムを積層してもよい。更に、これらの透明蒸着膜と
ハイバリヤー性樹脂層とを組み合わせて積層することも
できる。このような性能付与層６は、光起電力素子１０
の片側だけでなく、両側、即ち、前面用カバーフィルム
３側にも設けることができ、また、異なる種類の性能付
与層６を複数重ねて設けることもできる。When the performance-imparting layer 6 is to improve the piercing strength of the transparent film type solar cell module 200, for example, a transparent film having excellent piercing strength, such as a moisture-proof nylon film, is formed on the back cover by a dry lamination method or the like. It may be laminated on the inner surface of the film 4, and when improving the gas barrier property of water vapor or the like, a transparent vapor-deposited film of aluminum oxide or silicon oxide may be vapor-deposited on the inner surface of the back cover film 4, or A coating layer or film of a high barrier resin such as vinylidene chloride may be laminated. Further, these transparent vapor-deposited films and high barrier resin layers may be combined and laminated. Such a performance-imparting layer 6 is provided in the photovoltaic element 10
Can be provided not only on one side but also on both sides, that is, on the front cover film 3 side, and a plurality of different types of performance-imparting layers 6 can be provided in an overlapping manner.
【００３４】このような構成を採ることにより、前記図
１に示した透明フィルム型太陽電池モジュール１００の
性能に加えて、発電効率を一層高められると同時に、性
能付与層６の追加により、突き刺し強度や、水蒸気その
他のガスバリヤー性などの性能を一層向上させることが
できる。By adopting such a configuration, in addition to the performance of the transparent film type solar cell module 100 shown in FIG. 1, the power generation efficiency can be further enhanced, and the piercing strength can be improved by adding the performance imparting layer 6. In addition, performance such as gas barrier properties of water vapor or the like can be further improved.
【００３５】図３は、本発明の透明フィルム型太陽電池
モジュールに用いる光起電力素子の一例の構成を示す模
式部分断面図であり、前記図１、図２に示した透明フィ
ルム型太陽電池モジュール１００、２００の光起電力素
子１０の一例の構成を示す図でもある。図３に示した光
起電力素子１０は、発電層に水素化アモルファスシリコ
ンを用いた薄膜型太陽電池であり、主たる光入射側（図
において上側）から、メッシュ状電極、透明電極、そし
て、ｐ層、ｉ層、ｎ層の順に形成されたアモルファスシ
リコン層（ａ−Ｓi 層）、透明電極、メッシュ状電極が
順に積層された構成である。FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing an example of the structure of a photovoltaic element used in the transparent film type solar cell module of the present invention. The transparent film type solar cell module shown in FIGS. It is also a figure showing composition of an example of 100 and 200 photovoltaic elements 10. The photovoltaic element 10 shown in FIG. 3 is a thin-film solar cell using hydrogenated amorphous silicon for the power generation layer, and has a mesh electrode, a transparent electrode, and a p-type electrode from the main light incident side (upper side in the figure). This is a configuration in which an amorphous silicon layer (a-Si layer), a transparent electrode, and a mesh electrode are formed in this order in the order of layer, i layer, and n layer.
【００３６】上記メッシュ状電極にはＡl などの金属を
用いることができ、透明電極にはＩＴＯ、Ｓn Ｏ2 、Ｚ
n Ｏなどの薄膜層を用いることができる。このような光
起電力素子１０は、基板用透明フィルムの上に、各層を
それぞれに適した蒸着手段などを用いて順次積層して作
製することができる。このような構成を採ることによ
り、光起電力素子１０は、両面の電極が光の透過性を有
しているので、両面から入射する光を発電に利用できる
ようになる。Metal such as Al can be used for the mesh electrode, and ITO, SnO 2 , Z
A thin film layer such as nO can be used. Such a photovoltaic element 10 can be manufactured by sequentially laminating each layer on a transparent film for a substrate by using a vapor deposition means or the like suitable for each layer. By adopting such a configuration, the photovoltaic element 10 can use light incident from both sides for power generation because the electrodes on both sides have light transmittance.
【００３７】以下に、試験例を挙げて本発明を更に具体
的に説明する。 （実施例の透明フィルム型太陽電池モジュールの作製）
基板用透明フィルムとして、厚さ１００μｍのポリアミ
ドイミドフィルム〔ＴＩ−５０００ 東レ（株）製〕を
用い、その上にＰＶＤ法により、マスクをかけてＡl を
蒸着して、Ａl のメッシュ状電極を形成し、加熱処理
後、その上にＩＴＯをスパッタリングにより厚さ１００
０Åに蒸着して透明電極を形成し、背面側電極とした。Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to test examples. (Production of Transparent Film Type Solar Cell Module of Example)
A 100 μm thick polyamide-imide film (TI-5000, manufactured by Toray Industries, Inc.) was used as the transparent film for the substrate, and Al was vapor-deposited thereon by a PVD method using a mask to form an Al mesh electrode. After the heat treatment, ITO was sputtered thereon to a thickness of 100
A transparent electrode was formed by vapor deposition at 0 °, which was used as a back electrode.
【００３８】次いで、その上にＲＦ（Radio Frequency
）電源を用いたＰＥ（Plasma enhanced ）−ＣＶＤ法
により、アモルファスシリコン（ａ−Ｓi ）のｎ層を厚
さ５００Å、ｉ層を厚さ４０００Å、ｐ層を厚さ２００
Åに積層して発電層を形成し、更にその上に、前面側電
極として、先ずＩＴＯをスパッタリングにより厚さ１０
００Åに蒸着して透明電極を形成し、次いでその上にＰ
ＶＤ法により、マスクをかけてＡl を蒸着して、Ａl の
メッシュ状電極を形成して、背面側に基板用透明フィル
ムの付いた光起電力素子、即ち、薄膜型太陽電池を作製
した。Next, an RF (Radio Frequency)
) An amorphous silicon (a-Si) n-layer having a thickness of 500Å, an i-layer having a thickness of 4000Å, and a p-layer having a thickness of 200 by PE (Plasma enhanced) -CVD using a power supply.
発 電 to form a power generation layer, and on top of that, as a front electrode, ITO was first sputtered to a thickness of 10
00 ° to form a transparent electrode, and then P
Al was vapor-deposited with a mask by the VD method to form a mesh electrode of Al, and a photovoltaic device having a transparent film for a substrate on the back side, that is, a thin-film solar cell was produced.
【００３９】次に、上記薄膜型太陽電池をモジュール化
するため、前面用カバーフィルムと背面用カバーフィル
ムとに厚さ５０μｍのエチレン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体（以下、ＥＴＦＥ樹脂）フィルム（耐候性透
明フィルム）を用い、前記薄膜型太陽電池の両面に、熱
接着性樹脂層として厚さ１００μｍのエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体フィルムを挟んで重ね合わせて、真空ラミ
ネート法で真空脱気後、１５０℃で２０分間加熱して一
体化し、実施例の透明フィルム型太陽電池モジュールを
作製した。Next, in order to modularize the thin-film solar cell, an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (hereinafter referred to as ETFE resin) film (hereinafter referred to as ETFE resin) having a thickness of 50 μm was formed on the front cover film and the back cover film. Using a transparent film), a 100-μm-thick ethylene-vinyl acetate copolymer film was sandwiched between both surfaces of the thin-film solar cell as a heat-adhesive resin layer, and vacuum degassing was performed by a vacuum laminating method. The resultant was integrated by heating at 20 ° C. for 20 minutes to produce a transparent film type solar cell module of the example.
【００４０】（比較用太陽電池モジュールの作製）一
方、比較用の太陽電池モジュールを作製するため、前記
実施例の透明フィルム型太陽電池モジュールの構成にお
いて、基板用透明フィルムの上に形成したＡl のメッシ
ュ状電極に代えて、Ａｇ電極を、ＰＶＤ法により全面に
蒸着して形成し、更にその上にテクスチャ構造のＺｎＯ
層をスパッタリングにより形成すると共に、背面用カバ
ーフィルムを、厚さ５０μｍの白色顔料を練り込んだ白
着色ＥＴＦＥ樹脂フィルムに変更したほかは、総て前記
実施例の透明フィルム型太陽電池モジュールと同様に加
工して、比較用の背面反射型（従来型）の太陽電池モジ
ュールを作製した。(Preparation of Comparative Solar Cell Module) On the other hand, in order to prepare a comparative solar cell module, in the structure of the transparent film type solar cell module of the above-described embodiment, Al formed on the transparent film for the substrate was used. In place of the mesh electrode, an Ag electrode is formed by vapor deposition over the entire surface by PVD, and a ZnO having a textured structure is further formed thereon.
Except that the layer was formed by sputtering and the back cover film was changed to a white-colored ETFE resin film kneaded with a 50 μm-thick white pigment, all were the same as the transparent film type solar cell module of the above example. By processing, a back reflection type (conventional type) solar cell module for comparison was produced.
【００４１】以上のように作製した実施例の透明フィル
ム型太陽電池モジュールと、比較用の従来型の太陽電池
モジュールとを、フレームに取り付けて、ビルの屋上に
水平面に対して３０°の角度で並べて設置し、コンクリ
ート面からの輻射光が背面より入射する条件下で性能評
価したところ、発電効率において１５％もの向上が確認
できた。The transparent film type solar cell module of the embodiment manufactured as described above and a conventional solar cell module for comparison were mounted on a frame and placed on the roof of a building at an angle of 30 ° with respect to a horizontal plane. When they were installed side by side and their performance was evaluated under the condition that radiated light from the concrete surface was incident from the back surface, it was confirmed that the power generation efficiency was improved by as much as 15%.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上、詳しく説明したように、本発明に
よれば、透明フィルム型太陽電池モジュールであって、
前面および背面の両面から入射する光を有効に発電に利
用できて、発電効率を高められ、且つ、薄型で柔軟性が
あり、ロール状に巻き上げることも可能で、発電に適さ
ない悪天候の時には、容易にケース内などに収納するこ
とができ、余分な劣化や損傷を受けることがなく、長期
に渡って安全に使用できるという、性能、長期安定性と
共に、生産性、使用適性に優れた透明フィルム型太陽電
池モジュールを提供できる効果を奏する。As described in detail above, according to the present invention, there is provided a transparent film type solar cell module,
Light incident from both the front and back surfaces can be effectively used for power generation, power generation efficiency is enhanced, and it is thin and flexible, it can be rolled up, and in bad weather unsuitable for power generation, A transparent film that can be easily stored in a case, etc., does not suffer excessive deterioration or damage, and can be used safely over a long period of time, and has excellent performance, long-term stability, and excellent productivity and usability. It has the effect of being able to provide a solar cell module.
【図１】本発明の透明フィルム型太陽電池モジュールの
一実施例の構成を示す模式部分断面図である。FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration of one embodiment of a transparent film type solar cell module of the present invention.
【図２】本発明の透明フィルム型太陽電池モジュールの
別の一実施例の構成を示す模式部分断面図である。FIG. 2 is a schematic partial sectional view showing the configuration of another embodiment of the transparent film type solar cell module of the present invention.
【図３】本発明の透明フィルム型太陽電池モジュールに
用いる光起電力素子の一例の構成を示す模式部分断面図
である。FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing a configuration of an example of a photovoltaic element used for a transparent film type solar cell module of the present invention.
１ 基板用透明フィルム ２a 、２b 熱接着性樹脂層 ３ 前面用カバーフィルム ４ 背面用カバーフィルム ５ 光反射防止加工部 ６ 性能付与層 １０ 光起電力素子 １００、２００ 透明フィルム型太陽電池モジュール REFERENCE SIGNS LIST 1 transparent film for substrate 2 a, 2 b heat-adhesive resin layer 3 front cover film 4 rear cover film 5 anti-reflection processing part 6 performance imparting layer 10 photovoltaic element 100, 200 transparent film solar cell module
Claims (6)
れ、更に、該光起電力素子の基板と反対側の面、または
両方の面に、少なくとも封止用のカバーフィルムが積層
されてなる太陽電池モジュールにおいて、該光起電力素
子の両側の電極に透明電極が用いられると共に、該基板
およびカバーフィルムが透明フィルムで形成され、両面
から光の入射が可能とされていることを特徴とする透明
フィルム型太陽電池モジュール。1. A substrate is laminated on one surface of a photovoltaic device, and at least a cover film for sealing is laminated on a surface of the photovoltaic device opposite to the substrate or on both surfaces. In the solar cell module, transparent electrodes are used for electrodes on both sides of the photovoltaic element, and the substrate and the cover film are formed of transparent films, and light can be incident from both sides. Transparent film type solar cell module.
ルムの表面もしくはその内面側に、光反射防止のための
微細な凹凸加工、または、金属化合物或いは金属の薄膜
形成加工が施されていることを特徴とする請求項１記載
の透明フィルム型太陽電池モジュール。2. The method according to claim 1, wherein the surface of the transparent film used as the cover film or the inner surface thereof is subjected to fine unevenness processing for preventing light reflection, or thin film formation processing of a metal compound or metal. The transparent film type solar cell module according to claim 1, wherein
ルムが、耐候性を兼ね備えた耐候性透明フィルムであっ
て、且つ、その積層面に予め熱接着性樹脂層が積層され
ていることを特徴とする請求項１または２に記載の透明
フィルム型太陽電池モジュール。3. The transparent film used for the cover film is a weather-resistant transparent film having weather resistance, and a heat-adhesive resin layer is previously laminated on a lamination surface thereof. The transparent film solar cell module according to claim 1.
ァスシリコン、ポリシリコン、微結晶シリコン、アモル
ファスシリコンゲルマニウム、II−VI族化合物のうちの
いずれか、或いは、それらを組み合わせて用いてなる薄
膜型太陽電池であることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の透明フィルム型太陽電池モジュール。4. The thin-film solar cell according to claim 1, wherein said photovoltaic element comprises at least one of amorphous silicon, polysilicon, microcrystalline silicon, amorphous silicon germanium, and II-VI compounds, or a combination thereof. The transparent film type solar cell module according to any one of claims 1 to 3, which is a battery.
微粒子の表面に色素増感剤を担持させてなるＴi Ｏ2 コ
ロイド発電層を備えた有機太陽電池であることを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の透明フィルム型
太陽電池モジュール。5. The photovoltaic element according to claim 1, wherein at least TiO 2
The transparent film type solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic solar cell is provided with a TiO 2 colloid power generation layer in which a dye sensitizer is supported on the surface of fine particles.
が、収納および引き出し自在なように、ロール形状、ま
たは連結された短冊形状に形成されていることを特徴と
する請求項１乃至５のいずれかに記載の透明フィルム型
太陽電池モジュール。6. The transparent film type solar cell module according to claim 1, wherein the transparent film type solar cell module is formed in a roll shape or a connected strip shape so that it can be stored and pulled out. The transparent film type solar cell module according to the above.
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