JP2003152202A - 太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール

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JP2003152202A
JP2003152202A JP2001353475A JP2001353475A JP2003152202A JP 2003152202 A JP2003152202 A JP 2003152202A JP 2001353475 A JP2001353475 A JP 2001353475A JP 2001353475 A JP2001353475 A JP 2001353475A JP 2003152202 A JP2003152202 A JP 2003152202A
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solar cell
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reflection
reducing coating
thickness
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Yoshihito Eguchi
芳仁 江口
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不要な反射防止層の形成を避け、受光効率を
高めるための材料費を低く抑えることにより、太陽電池
モジュールの効率を低下させることなく全体コストの低
減を図る。 【解決手段】 太陽電池セルユニット13の受光面側を
ガラス11で保護するとともに、このガラス11の表面
に反射低減コーティング層15を被着する。この反射低
減コーティング層15は、各太陽電池セル131の直上
部11aにおいてのみ所要厚さで形成し、直上部以外の
部分11bにおいては、その厚さをゼロにまで削減して
形成する。

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、太陽電池モジュ
ールに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、太陽電池モジュールは、太陽光
等の入射光にその受光面を向けて配置されるとともに、
その受光面に強化ガラス等のガラスを配して受光面が保
護されている。また、受光面の設置角度は、入射光の角
度に対して垂直となることが望ましいとされている。と
ころが、太陽電池モジュール表面への光の入射角度によ
っては、太陽電池モジュール表面での表面反射や、全反
射等が起こる場合があり受光損失を招いていた。
【0003】そこで、太陽電池モジュールの受光効率を
高めるための技術として、例えば、特開平9−2983
07号公報においては、次のような技術が開示されてい
る。この太陽電池モジュール9は、図6に示されるよう
に、太陽電池セル91と、この太陽電池セル91上に配
置されてその表面を保護するガラス92とを有し、ガラ
ス92の外表面及び内表面には、反射防止層93が被着
されている。この反射防止層93により、受光面となる
ガラス92での太陽光の反射を防ぐ。すなわち、ガラス
92表面の太陽光の反射によるエネルギーロスを低減
し、効率のよい太陽光の電気への変換を行うよう構成さ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、太陽電
池モジュールは、多数個の太陽電池セルが相互に所定間
隔を隔ててマトリックス状に配されるものである。この
ため、太陽電池モジュール9には、太陽電池セル91に
よって入射光の電気への変換を行う箇所と、各太陽電池
セル91間の、電気への変換を行わない箇所とがある。
このように光を電気的に変換する箇所としない箇所とを
有する太陽電池モジュール9に対して、反射防止層93
は、受光面となるガラス92の外表面及び内表面におい
て一様に形成されている。
【0005】問題となるのは、この反射防止層の材料費
が非常に高いということである。すなわち、上記従来の
技術では、光を電気的に変換する箇所のみならず、変換
しない箇所にも材料費が非常に高い反射防止層の形成が
なされており、その分、太陽電池モジュールのコストが
嵩むといった問題を有していた。
【0006】本発明は以上のような点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、不要な反射防止
層の形成を避け、受光効率を高めるための材料費を低く
抑えることにより、太陽電池モジュールの変換効率を低
下させることなく全体コストの低減を図ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、多数個の太陽電池セルをマトリクス状に
配置し相互に電気的に接続してなる太陽電池セルユニッ
トの受光面側がガラスで保護されるとともに、このガラ
スの表面に反射低減コーティング層が被着された太陽電
池モジュールであって、前記反射低減コーティング層
は、その厚さが、各太陽電池セルの直上部においてのみ
所要厚さとされ、該直上部以外の部分では、直上部にお
ける厚さより削減されたことを特徴とする。
【0008】このような発明によれば、各太陽電池セル
の直上部以外の部分において反射低減コーティング層の
被着量が減少するため、太陽電池モジュールの変換効率
は低下させることなく反射低減コーティング層の材料費
を低減することができる。
【0009】また、前記各太陽電池セルの直上部以外の
部分では前記反射低減コーティング層の厚さがゼロにま
で削減されてもよい。
【0010】この場合、各太陽電池セルの直上部におい
てのみ反射低減コーティング層が被着されることとなる
ため、反射低減コーティング層形成のための材料費を低
減させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る太陽電池モジ
ュールの実施の形態について、図面を参照しつつ説明す
る。
【0012】図1乃至図3は、本発明の実施の形態を示
し、図1は太陽電池モジュールの受光面側を示した上面
図、図2は図1におけるA−A線断面図、図3は太陽電
池モジュールの分解斜視図である。なお、図3において
は、図中上方が受光面側とされる。
【0013】太陽電池モジュール1は、図1及び図3に
示されるように、多数個の太陽電池セル131をマトリ
クス状に配置し相互に電気的に接続してなる太陽電池セ
ルユニット13を有する。図3において、太陽電池モジ
ュール1は、受光面側から順に、ガラス11、透明充填
樹脂フィルム12、太陽電池セルユニット13、透明充
填樹脂フィルム12、耐候性フィルム14が積層され、
外周縁部に外枠16を四方から固定することで形成され
ている。
【0014】本実施の形態においては、ガラス11とし
て、光透過率や耐衝撃強度に優れ、熱処理された強化ガ
ラスを用いる。また、太陽電池セルユニット13は、多
数個の太陽電池セル131がインターコネクタ132を
介して直列又は並列に接続されてなる。ここでは、太陽
電池セル131として、125mm×125mm角の太
陽電池セル131を用い、これを54枚直列に接続して
マトリクス状に配列させる。このとき、各太陽電池セル
131の相互間隔は2mmとする。太陽電池セルユニッ
ト13は、透明充填樹脂からなる透明充填樹脂フィルム
12によって、耐候性フィルム14及びガラス11の間
に固定される。
【0015】外枠16は例えばアルミニウムを用いて形
成され、図2に示されるように、中空の直方体状に形成
された外枠本体161を有し、外枠本体161の上部に
は溝状に一体形成された嵌合部162が備えられる。ガ
ラス11及び耐候性フィルム14の外周縁は、この嵌合
部162に嵌入される。
【0016】また、太陽電池セルユニット13の受光面
側は、ガラス11で保護されるとともに、このガラス1
1の表面には反射低減コーティング層15が被着され
る。反射低減コーティング層15は、ガラス11の受光
面側における入射光の反射を防ぎ、太陽電池セル131
への入射光の透過率を高める。
【0017】このような反射低減コーティング層15
は、その厚さが、各太陽電池セル131の直上部におい
てのみ所要厚さとされ、各太陽電池セルの直上部以外の
部分では、直上部における厚さより削減されて構成され
る。
【0018】図4は、その実施の形態の一つであり、図
1におけるB−B線断面図として示している。図4にお
いて、太陽電池モジュール1の反射低減コーティング層
15は、ガラス11表面上の各太陽電池セル131の直
上部11aにおいて所要厚さを有する。これに対し、各
太陽電池セル131の直上部位外の部分11bにおいて
は、反射低減コーティング層15の厚さがゼロにまで削
減されて構成される。このとき、反射低減コーティング
層15は全体として、ガラス11の表面上において、太
陽電池セル131の配置に沿った規則的なセルパターン
を形成することになる。
【0019】本実施の形態において反射低減コーティン
グ層15は、例えばディップ法により形成される。この
場合、太陽電池セルユニット13を保護するガラス11
の受光面側に、反射低減コーティング剤がディップコー
ティングされる。このとき、各太陽電池セル131の直
上部位外の部分11bには、反射低減コーティング層1
5を被着させないよう、樹脂フィルム等を用いてマスキ
ングを行う。このマスキングしたガラス11表面に反射
低減コーティング剤を均一に被着させた後、マスキング
していた樹脂フィルム等を取り除くことによって反射低
減コーティング層15を形成する。本実施の形態におい
ては、この反射低減コーティング層15の厚さは約10
00Åとして形成される。
【0020】このように太陽電池モジュール1では、光
の電気的変換を行う各太陽電池セル131の直上部11
aにのみ反射低減コーティング層15が被着形成され、
電気的変換を行わない、各太陽電池セル131の直上部
位外の部分11bには反射低減コーティング層15が形
成されないため、その分の反射低減コーティング剤が不
要となる。この結果、反射低減コーティング層15の形
成に要する材料コストを、従来の技術に比べ10%削減
することができた。
【0021】また、図5は本発明の別の実施形態である
太陽電池モジュール2を示す断面図であり、図1におけ
るB−B線断面により示されている。太陽電池モジュー
ル2は、前記太陽電池モジュール1とは、被着される反
射低減コーティング層の厚さにおいて相違するものであ
るため、ここではその相違点のみ説明し、それ以外の部
分については前記実施の形態における符号を用いるとと
もに説明を省略することとする。
【0022】図4に示された太陽電池モジュール1にお
いては、ガラス11の表面上、反射低減コーティング層
15が各太陽電池セル131の直上部11aのみに形成
されたのに対し、本実施の形態である太陽電池モジュー
ル2においては、各太陽電池セル131の直上部11a
に加えて、各太陽電池セル131の直上部位外の部分に
も、直上部11aにおける厚さより削減された厚さで反
射低減コーティング層25が形成される。すなわち、太
陽電池モジュール1で被着された反射低減コーティング
層15に加えて、各太陽電池セル131間の直上部及び
最外縁に配された各太陽電池セル131の外側周囲5m
mの範囲の直上部(以下、セル周囲直上部11cとい
う。)にも反射低減コーティング層25が形成される。
【0023】本実施の形態においては、各太陽電池セル
131の直上部11aでは反射低減コーティング層15
が厚さ1000Å、セル周囲直上部11cでは反射低減
コーティング層25が厚さ500Åで形成される。
【0024】これら反射低減コーティング層15、25
は、例えばスクリーン印刷法により形成される。この場
合、まずガラス11の表面上、各太陽電池セル131の
直上部11a及びセル周囲直上部11cに対し、反射低
減コーティング剤をともに500Åの厚さで均一に被着
させる。次に、この反射低減コーティング剤を被着させ
たガラス11上に、各太陽電池セル131の直上部11
aのみ残し、各太陽電池セル131の直上部以外の部分
に樹脂フィルム等を用いてマスキングを行う。この状態
で、さらに反射低減コーティング剤を500Åの厚さ
で、ガラス11表面に均一に被着させる。この後、マス
キングしていた樹脂フィルム等を取り除くことで反射低
減コーティング層15、25の形成が完了する。2度に
分けた反射低減コーティング剤の被着により、各太陽電
池セル131の直上部11aには1000Åの反射低減
コーティング層15が、セル周囲直上部11cには50
0Åの反射低減コーティング層25が形成されることと
なる。
【0025】このように太陽電池モジュール2では、反
射低減コーティング層15、25は、入射光の電気的変
換を行う各太陽電池セル131の直上部11aにおいて
のみ所要厚さとされ、セル周囲直上部11cでは、直上
部11aにおける厚さの2分の1の厚さに削減されて形
成される。よって、その分の反射低減コーティング剤が
不要となる。これにより、反射低減コーティング層1
5、25の形成に要する材料コストを、従来の技術に比
べ低減することができる。さらに、セル周囲直上部11
cに反射低減コーティング層25を500Åの厚さで形
成したことで、各太陽電池セル131の直上部11aの
周辺部分からの入射光も効率よく変換できるようにな
る。この結果、従来のように、太陽電池モジュールの受
光面全面に反射低減コーティング層を均一に被着した場
合と比較して、発電量を約2%増加させることができ
た。
【0026】なお、上記太陽電池モジュールにおいて、
ディップ法及びスクリーン印刷法を用いた反射低減コー
ティング層の形成方法を例示して説明したが、本発明は
これに限るものではない。これらにかえて、例えば、選
択エッチングによるポーラスシリカ層を形成する方法、
低屈折率のフッ素樹脂(FEP)等をコーティングする
方法、又は金属酸化物の薄膜スパッタリングによる蒸着
方法等を用いて反射低減コーティング層を形成してもよ
い。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る太陽
電池モジュールは、反射低減コーティング層の厚さが、
各太陽電池セルの直上部においてのみ所要厚さとされ、
各太陽電池セルの直上部以外の部分では前記反射低減コ
ーティング層の厚さがゼロにまで削減されたことによ
り、発電効率を低下させることなく、コストが嵩んでい
た反射低減コーティング層形成のための材料費を、従来
に比べ低減させることができる。また、各太陽電池セル
の直上部以外の部分では、直上部における厚さより削減
された反射低減コーティング層を形成することにより、
反射低減コーティング層の材料費の低減が可能となるだ
けでなく、入射光を有効に利用でき、受光効率を高める
とともに発電量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る太陽電池モジュールの受光面側を
示した上面図である。
【図2】図1におけるA−A線断面図である。
【図3】本発明に係る太陽電池モジュールの分解斜視図
である。
【図4】本発明に係る太陽電池モジュールの実施の形態
を示す断面図である。
【図5】本発明に係る太陽電池モジュールの他の実施の
形態を示す断面図である。
【図6】従来の太陽電池モジュールを示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1、2 太陽電池モジュール 11 ガラス 11a 直上部 11b 直上部以外の部分 11c セル周囲直上部 12 透明充填樹脂フィルム 13 太陽電池セルユニット 131 太陽電池セル 132 インターコネクタ 14 耐候性フィルム 15、25 反射低減コーティング層 16 外枠 161 外枠本体 162 嵌合部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数個の太陽電池セルをマトリクス状に
    配置し相互に電気的に接続してなる太陽電池セルユニッ
    トの受光面側がガラスで保護されるとともに、このガラ
    スの表面に反射低減コーティング層が被着された太陽電
    池モジュールであって、 前記反射低減コーティング層は、その厚さが、各太陽電
    池セルの直上部においてのみ所要厚さとされ、該直上部
    以外の部分では、直上部における厚さより削減されたこ
    とを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 【請求項2】 前記各太陽電池セルの直上部以外の部分
    では前記反射低減コーティング層の厚さがゼロにまで削
    減された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。
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