JP2001053306A - 太陽電池モジュール、およびこの太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

太陽電池モジュール、およびこの太陽電池モジュールの製造方法

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JP2001053306A
JP2001053306A JP11229829A JP22982999A JP2001053306A JP 2001053306 A JP2001053306 A JP 2001053306A JP 11229829 A JP11229829 A JP 11229829A JP 22982999 A JP22982999 A JP 22982999A JP 2001053306 A JP2001053306 A JP 2001053306A
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filler
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Hideo Yamagishi
英雄 山岸
Masataka Kondo
正隆 近藤
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、金属層を挟んだ比較的高価なフィ
ルムを裏面封止材として用いることなく、裏面封止材の
加熱圧着時における収縮によるしわの発生を防止でき、
裏面封止材と充填材との接着性が良く、信頼性の高い太
陽電池モジュール、およびこの太陽電池モジュールの製
造方法を提供することを課題とする。 【解決手段】太陽電池モジュール1は、太陽光を透過さ
せる透明なガラス基板2、このガラス基板2の裏面2a
側に複数の太陽電池素子を並設した太陽電池層30、こ
の太陽電池層30をガラス基板2に封止するEVAなど
の充填材9、および充填材9の裏面側に加熱圧着される
裏面封止フィルム20を有している。裏面封止フィルム
20は、裏面封止材22と、この裏面封止材22の熱に
よる収縮を防止するため裏面封止材22の充填材9に対
向する側に接着された収縮防止剤としての不織布24
と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光エネルギ
ーを電気エネルギーに変換する太陽電池モジュール、お
よびこの太陽電池モジュールの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】太陽電池モジュールは、建物の屋根上な
どの屋外の厳しい環境下で使用されるため、モジュール
内部に設けられた太陽電池素子の耐環境性能の向上が強
く要求されている。従来より、太陽電池素子の耐環境性
能を保持するために、太陽電池モジュールの構成部材お
よび各部材の組み合わせ構造が種々研究されている。
【0003】従来の薄膜系の太陽電池モジュールは、透
明なガラス基板の裏面に複数の太陽電池素子を並設し、
これらの太陽電池素子を直列および/または並列に接続
し、これらの太陽電池素子をエチレンビニルアセテート
(以下、単にEVAと称する)などの充填材によってガ
ラス基板に封止し、EVAの裏面側にフッ素樹脂フィル
ムなどの裏面封止材、例えばテドラー(商品名)を加熱
圧着して形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の太陽電池モジュールの製造に係り、モジュールの最も
裏面側に耐候性に優れたテドラーを加熱圧着する際、特
にテドラーを単体で用いると、テドラーの延伸応力によ
ってテドラーが熱収縮してしわが発生するという問題が
あった。このため、アルミ箔をテドラーで挟んだ3層構
造の比較的高価な裏面封止フィルムを用いていた。
【0005】この3層構造のテドラーフィルムを用いた
場合、加熱圧着時等で内側のテドラーが出力取出し線等
の凸部で破損すると金属層に通電して絶縁性が損なわれ
る問題があった。そのため、耐候性も良くしわの発生が
少ないこしのあるフィルムとして、テドラーとこしのあ
るポリエステルフィルムとを張り合わせたフィルムを用
いる検討がなされたが、充填材(EVA)とポリエステ
ルとの接着性が弱いために、ポリエステルと充填材の界
面で剥がれ、モジュールとして信頼性のあるものを得る
ことは困難であった。
【0006】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、金属層を挟んだ比較的高価なフィルム
を裏面封止材として用いることなく、裏面封止材の加熱
圧着時における収縮によるしわの発生を防止でき、裏面
封止材と充填材との接着性が良く、信頼性の高い太陽電
池モジュール、およびこの太陽電池モジュールの製造方
法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の太陽電池モジュールは、太陽光を透過させ
る透明基板と、この透明基板の裏面側に設けられた太陽
電池素子と、この太陽電池素子を上記透明基板に封止す
るための充填材と、この充填材の裏面側に加熱圧着によ
り設けられる裏面封止フィルムと、を有し、上記裏面封
止フィルムは、フィルム状の裏面封止材と、この裏面封
止材の熱による収縮を防止するため該裏面封止材の上記
充填材に対向する側に接着されたフィルム状の収縮防止
材と、を有する。
【0008】また、上述した発明によると、上記収縮防
止材は、不織布であることを特徴とする。
【0009】また、上述した発明によると、上記収縮防
止材は、硬化型接着剤を介して、上記裏面封止材に接着
されていることを特徴とする。
【0010】また、上述した発明によると、上記太陽電
池素子は、上記透明基板の裏面に塗布される透明電極
層、この透明電極層に堆積される、P型半導体およびN
型半導体を含む半導体層、この半導体層に積層される裏
面電極層、および上記透明電極層および裏面電極層に設
けられたバスバー線を有することを特徴とする。
【0011】更に、本発明の太陽電池モジュールの製造
方法によると、太陽光が透過される透明基板の裏面側に
太陽電池素子を配置し、充填材によってこの太陽電池素
子の裏面側を封止し、この充填材の裏面側に裏面封止フ
ィルムを配置して加熱圧着する方法であって、上記裏面
封止フィルムは、フィルム状の裏面封止材と、この裏面
封止材の熱による収縮を防止するため該裏面封止材の上
記充填材に対向する側に接着されたフィルム状の収縮防
止材と、を有する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について詳細に説明する。
【0013】図1にはこの発明の太陽電池モジュール1
をその裏面側から見た斜視図を示してあり、図2には図
1の太陽電池モジュール1から後述する裏面封止フィル
ムおよび充填材を除去した状態の斜視図を示してあり、
図3には太陽電池モジュール1を図1の線分III−IIIに
沿って切断した断面図を示してあり、図4には図2の太
陽電池モジュールを線分IV−IVに沿って切断した断面図
を示してある。図1の後述する端子ボックス40から
は、図示しない出力取出しケーブルが導出されている。
この出力取出しケーブルの他端には、他のケーブルと接
続するための接続端子が取付けられている。
【0014】太陽電池モジュール1は、図4に示すよう
に、太陽光を透過させるための略矩形板状の透明なガラ
ス基板2を有し、ガラス基板2の裏面2a側に、略長方
形状の複数の太陽電池素子3をその長手方向と略直交す
る方向に沿って並設している。ガラス基板2上に並設さ
れた全ての太陽電池素子3は、太陽電池モジュール1の
発電効率を上げるため、出力電圧を大きく、出力電流を
小さくするように、直列に電気的に接続される。
【0015】各太陽電池素子3は、例えば、ガラス基板
2の裏面2aに設けられた透明電極層4、この透明電極
層4の上に堆積されたアモルファス半導体層5、および
このアモルファス半導体層5の上に設けられた裏面電極
層6を有している。ガラス基板2上で互いに隣接した太
陽電池素子3同士は、一方の素子の裏面電極層6を他方
の素子の透明電極層4に接続することにより、電気的に
接続されており、全ての太陽電池素子が直列に接続され
ている。そして、図中左端の太陽電池素子3の透明電極
層4の端部にはバスバー線7が設けられ、図中右端の太
陽電池素子3の裏面電極層6の端部にはバスバー線8が
設けられている。以下の説明では、このようにガラス基
板2の裏面側に並設された複数の太陽電池素子3による
層を太陽電池層30とする。
【0016】図2に示すように、太陽電池層30の裏面
側に設けられたバスバー線7、8には、太陽電池モジュ
ール1の略中央に向けて延びた出力取出し線11、12
がそれぞれ接続されている。各出力取出し線11、12
の図示していない先端は、後述する充填材9や裏面封止
フィルム20を貫通して、裏面封止フィルム20の裏面
側へ導出され、図1に示す端子ボックス40に接続され
る。
【0017】図2および図3に示すように、出力取出し
線11、12と太陽電池層30との間には、出力取出し
線11、12の目隠しのため、不透明な絶縁性フィルム
14が設けられている。絶縁性フィルム14は、太陽電
池層30の裏面にEVA13を介して設けられ、出力取
出し線11、12を覆うのに十分且つ必要最小限の大き
さに形成されている。
【0018】このように、太陽電池層30の裏面側に出
力取出し線11、12を覆う絶縁性フィルム14を設け
ることにより、ガラス基板2の表側、すなわち図3に矢
印で示す太陽光が入射する方向から、出力取出し線1
1、12が見えることがなく、美観上好ましい。
【0019】上記のようにガラス基板2上に設けられた
太陽電池層30、バスバー線7、8、出力取出し線1
1、12などは、図3に示すように、EVA(エチレン
・ビニルアセテート共重合体)、PVB(ポリビニルブ
チラール)、シリコーン樹脂などの充填材9によって、
ガラス基板2の裏面2aに封止される。この充填材9
は、ホットメルトなどの方法により簡便に形成できる。
【0020】さらに、充填材9の裏面側には、裏面封止
フィルム20が設けられる。この裏面封止フィルム20
には、フッ素系フィルムやPETフィルムなどの耐湿性
・耐水性に優れた絶縁性フィルムが用いられる。中でも
耐侯性が良好なことからフッ素系フィルムのテドラー
(商品名)等を用いることが好ましい。本実施の形態の
裏面封止フィルム20は、例えばテドラー単体からなる
裏面封止材22と、この裏面封止材22の熱による収縮
を防止するため、裏面封止材22の充填材9に対向する
側に硬化型接着剤を介して接着されたフィルム状の不織
布24(収縮防止材)と、を有する。収縮防止材として
の不織布24には、絶縁性を有する繊維が用いられ中で
もガラス繊維やポリエステル繊維などが用いられる。硬
化型接着剤には、裏面封止フィルム20を加熱圧着する
際に、熱によって柔らかくなって裏面封止材22と不織
布24とがズレることのないよう、少なくとも裏面封止
フィルム20の圧着温度まで加熱しても柔らかくならな
い材料が選択される。
【0021】裏面封止フィルム20は、裏面封止材22
と不織布24を硬化性接着剤によって接着し、ロール状
に巻かれている。そして、このロール状に巻かれた裏面
封止フィルム20が適当な大きさに切断されて充填材9
の裏面側に設けられる。
【0022】以上のように、太陽電池モジュール1の裏
面を封止する裏面封止フィルムとして、テドラーなどの
裏面封止材22に収縮防止材としての不織布24を貼り
合わせた2層のフィルムを用いることにより、裏面封止
フィルム20をモジュールの裏面側に加熱圧着する際
に、裏面封止材22が熱によって収縮することを防止で
きる。
【0023】尚、この発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。例えば、上述した実施の形態では、裏面封止
材22に接着された不織布24を、裏面封止材22と同
じ大きさとしたが、これに限らず、不織布24の大きさ
は適宜変更可能であり、不織布24の端部が太陽電池モ
ジュール1の端部に露出しない大きさが好ましい。
【0024】また、上述した実施の形態では、裏面封止
材22の熱による収縮を防止する収縮防止材として、不
織布24を貼り合わせた場合について説明したが、これ
に限らず、裏面封止材22を加熱した際に収縮を防止で
きる材料であればいかなる材料を貼り合わせても良い。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の太陽電
池モジュールは、上記のような構成および作用を有して
いるので、金属層を挟んだ比較的高価なフィルムを裏面
封止材として用いることなく、裏面封止材の加熱圧着時
における収縮によるしわの発生を防止でき、裏面封止材
と充填材との接着性を良好にし、信頼性を高めることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る太陽電池モジュー
ルを裏面側から見た斜視図。
【図2】図1の太陽電池モジュールから裏面封止材およ
び充填材を除去した状態を示す斜視図。
【図3】図1の太陽電池モジュールを線分III−IIIで切
断した断面図。
【図4】図2の裏面封止材および充填材を除去した状態
の太陽電池モジュールを線分IV−IVで切断した断面図。
【符号の説明】
1…太陽電池モジュール、 2…ガラス基板、 2a…裏面、 3…太陽電池素子、 4…透明電極層、 5…アモルファス半導体層、 6…裏面電極層、 7、8…バスバー線、 9…充填材、 11、12…出力取出し線、 13…EVA、 14…テドラー、 20…裏面封止フィルム、 22…裏面封止材、 24…不織布、 30…太陽電池層、 40…端子ボックス。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽光を透過させる透明基板と、 この透明基板の裏面側に設けられた太陽電池素子と、 この太陽電池素子を上記透明基板に封止するための充填
    材と、 この充填材の裏面側に加熱圧着により設けられる裏面封
    止フィルムと、を有し、 上記裏面封止フィルムは、フィルム状の裏面封止材と、
    この裏面封止材の熱による収縮を防止するため該裏面封
    止材の上記充填材に対向する側に接着されたフィルム状
    の収縮防止材と、を有することを特徴とする太陽電池モ
    ジュール。
  2. 【請求項2】 上記収縮防止材は、不織布であることを
    特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  3. 【請求項3】 上記収縮防止材は、硬化型接着剤を介し
    て、上記裏面封止材に接着されていることを特徴とする
    請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  4. 【請求項4】 上記太陽電池素子は、上記透明基板の裏
    面に塗布される透明電極層、この透明電極層に堆積され
    る、P型半導体およびN型半導体を含む半導体層、この
    半導体層に積層される裏面電極層、および上記透明電極
    層および裏面電極層に設けられたバスバー線を有するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。
  5. 【請求項5】 太陽光が透過される透明基板の裏面側に
    太陽電池素子を配置し、充填材によってこの太陽電池素
    子の裏面側を封止し、この充填材の裏面側に裏面封止フ
    ィルムを配置して加熱圧着する太陽電池モジュールの製
    造方法であって、 上記裏面封止フィルムは、フィルム状の裏面封止材と、
    この裏面封止材の熱による収縮を防止するため該裏面封
    止材の上記充填材に対向する側に接着されたフィルム状
    の収縮防止材と、を有することを特徴とする太陽電池モ
    ジュールの製造方法。
JP11229829A 1999-06-08 1999-08-16 太陽電池モジュール、およびこの太陽電池モジュールの製造方法 Pending JP2001053306A (ja)

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