【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性（フレキシビリティー）の薄膜の太陽電池のモジュール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の薄膜の太陽電池のモジュール構造は、図１７は従来の太陽電池モジュールの周辺端部を示す基体ありの表面フィルム構造の断面図、図１８は従来の太陽電池モジュールの周辺端部を示す基体なしの表裏フィルム構造の断面図、図１９は従来の太陽電池モジュールの周辺端部を示す基体なしの不活性部材封止構造の断面図である。図１７では、フロントカバー１０２は透明な表面フィルム１０３で、バックカバー１０４は基板１０５で構成されている。各カバー１０３、１０５と、太陽電池セル１０７との間に充填樹脂層１０６を設け、透明な表面フィルム１０３が、基板１０５の周辺部の全周にわたって基板１０５に隙間なく接触して、充填樹脂層１０６の周縁の封止を図っている。これにより、周辺端部において充填樹脂層１０６の露出が殆どなく、太陽電池セル１０７まで透過する水分量を激減させる構造となっている。また、従来必要であった端部封止のための別部材も不要となる。
【０００３】
また図１８は、フロントカバー１０２は透明な表面フィルム１０８で、バックカバー１０４は裏面フィルム１０９で構成されている。各カバー１０８、１０９と、太陽電池セル１０７との間に充填樹脂層１０６を設け、透明な表面フィルム１０８が、裏面フィルム１０９の周辺部の全周にわたって裏面フィルム１０９に隙間なく接触して、充填樹脂層１０６の周縁の封止を図っている。これにより、周辺端部において充填樹脂層１０６の露出が殆どなく、太陽電池セル１０７まで透過する水分量を激減させる構造となっている。また、従来必要であった端部封止のための別部材も不要となる。
【０００４】
また図１９は、フロントカバー１０２は透明な表面フィルム１１０で、バックカバー１０４は裏面フィルム１１１で構成されている。各カバー１１０、１１１と、太陽電池セル１０７との間に充填樹脂層１０６を設け、太陽電池モジュール１０１の周辺部で、フロントカバー１０２とバックカバー１０４との間に不活性部材１１２が設けられ、この不活性部材１１２により充填樹脂層１０６の周縁が封止されたものである。図１９は、透明な表面フィルム１１０が、裏面フィルム１１１の周辺部の全周にわたって裏面フィルム１１１に隙間なく接触して、充填樹脂層１０６の周縁の封止を図っている。不活性部材１１２とフロントカバー１０２とバックカバー１０４を設けて太陽電池モジュール１０１を製造することにより、太陽電池モジュール１０１周辺端部のフロントカバー１０２とバックカバー１０４の間の充填樹脂層１０６の露出を殆どなくすることができる。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１１８２７６号公報（第５頁〜第７頁、第１図、第３図、第図６（ｂ））
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜の太陽電池モジュールを発電現場に設置する際、太陽電池モジュールをフレームに取り付けることが要求される場合がある。このフレームの取付けを行なう場合に、太陽電池モジュールが図１７の構成では、フロントカバーとバックカバーを合わせて封止するため、充填樹脂層の周縁で封止代が必要となり、表面フィルムと裏面フィルムの接合部分が突起した形状となる。また、図１８の構成では、不活性部材を太陽電池セルの周辺部の外側に設けられるため、太陽電池モジュールの端部は、太陽電池セルに封止代を介して構成されることになる。ここで、フレームを取付ける場合には、太陽電池セル自身が持っている強度を活用するため、フレームは太陽電池セル上に掛かる。その際、これらの封止代の構成分だけフレームが太陽電池セルの端部から離れるため、フレームの掛かり部分が大きくなり、発電有効面積が少なくなるという課題がある。
【０００７】
また、従来の太陽電池モジュールにおいては、各カバーの間に配されている充填樹脂材の強度が強く、廃棄時にリサイクルや分別が出来ないという課題があった。
【０００８】
また、可撓性のある太陽電池モジュールの場合、雨、雪がモジュール表面に溜まるという課題があった。可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルでは、剛性がないという弊害がある。
【０００９】
そこで本発明はこのような従来の課題を解決するもので、可撓性のある太陽電池モジュールの発電有効面積を拡大することができる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は接着にＥＡＶを用いないことにより、リサイクル性の高い太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明はモジュール勾配機構を備えることにより、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の太陽電池モジュールは、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルの受光面側に可撓性のあるフロントカバーと、その反対側に可撓性のあるバックカバーが配され、各カバーと前記太陽電池セルとの間に充填樹脂層を設けた構成において、前記充填樹脂層の外周縁部で、前記フロントカバーの端部と前記太陽電池セルの端部に形成した絶縁層との間、および前記バックカバーの端部と前記太陽電池セルの前記薄膜金属基体との間を、耐湿絶縁性能を有する封止材で封止したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの周縁をモジュール枠で組み付け固定する際に、前記太陽電池モジュールと前記モジュール枠を、封止材の弾性を利用して共締めすることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項２記載の太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に曲げて、枠周辺部位の受光面積を広くすることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項３記載の太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に９０度の角度で曲げたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの光吸収層が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素とを含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項１記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの基体が、ステンレスまたはアルミニウム合金等の金属からなることを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の本発明の太陽電池モジュールは、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルの受光面側に可撓性のあるフロントカバーが配され、該フロントカバーと前記太陽電池セルとの間に充填樹脂層を設けた構成において、前記充填樹脂層の外周縁部で、前記フロントカバーの端部と前記太陽電池セルの端部に形成した絶縁層との間を、耐湿絶縁性能を有する封止材で封止したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【００１９】
請求項８記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項７記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの周縁をモジュール枠で組み付け固定する際に、前記太陽電池モジュールと、前記モジュール枠と、前記封止材の弾性を利用して共締めすることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項８記載の太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に曲げて、枠周辺部位の受光面積を広くすることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項９記載の太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に９０度の角度で曲げたことを特徴とする。
【００２２】
請求項１１記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項７記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの光吸収層が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素とを含むことを特徴とする。
【００２３】
請求項１２記載の本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルの基体が、ステンレスまたはアルミニウム合金等の金属からなる請求項７記載の太陽電池モジュール。
【００２４】
請求項１３記載の本発明の太陽電池モジュールは、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルの受光面側に可撓性のあるフロントカバーを配し、該フロントカバーと前記太陽電池セルを真空密着させる構成とし、前記フロントカバーの端部と前記太陽電池セルの端部に形成した絶縁層との間を、耐湿絶縁性能を有する封止材で封止したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【００２５】
請求項１４記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項１３記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュール本体の各端辺毎に封止材の外側で弾性封止材を介してモジュール枠を挿入し、該モジュール枠と、前記弾性封止材と、前記太陽電池モジュール本体を共締めしたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１５記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項１４記載の太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に曲げて、枠周辺部位（部分）の受光面積を広くすることを特徴とする。
【００２７】
請求項１６記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項１５記載の太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に９０度の角度で曲げたことを特徴とする。
【００２８】
請求項１７記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項１３記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの光吸収層が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素とを含むことを特徴とする。
【００２９】
請求項１８記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項１３記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの基体が、ステンレスまたはアルミニウム合金等の金属からなることを特徴とする。
【００３０】
請求項１９記載の本発明の太陽電池モジュールは、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルの受光面側に可撓性のあるフロントカバーと、その反対側に可撓性のあるバックカバーが配され、前記フロントカバーおよびバックカバーと、前記太陽電池セルを真空密着させる構成とし、前記フロントカバーの周縁部と前記太陽電池セルに形成した絶縁層の周縁部との間、および前記バックカバーの周縁部と前記太陽電池セルの前記薄膜金属基体の周縁部との間を、耐湿絶縁性能を有する封止材で封止したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【００３１】
請求項２０記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項１９記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの光吸収層が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素とを含むことを特徴とする。
【００３２】
請求項２１記載の本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの周縁をモジュール枠で組み付け固定する際に、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルで構成された太陽電池モジュールの周縁部から、中央部に向かって受光面側に膨らみを持たせ、排水勾配を配したことを特徴とする太陽電池モジュール枠。
【００３３】
請求項２２記載の本発明の太陽電池モジュールは、請求項２１記載の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの反受光面側から受光面側に向かって、膨らみを設定する補強手段を備えたことを特徴とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による太陽電池モジュールは、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルの受光面側に可撓性のあるフロントカバーと、その反対側に可撓性のあるバックカバーが配され、各カバーと前記太陽電池セルとの間に充填樹脂層を設けた構成において、前記充填樹脂層の外周縁部で、前記フロントカバーの端部と前記太陽電池セルの端部に形成した絶縁層との間、および前記バックカバーの端部と前記太陽電池セルの前記薄膜金属基体との間を、耐湿絶縁性能を有する封止材で封止したものである。このように、可撓性のある太陽電池モジュールにフレームを取り付けるに際し、封止材を太陽電池セルの外周縁端部上に設け、太陽電池モジュールの端面を開放端にして取り付けることにより発電有効面積を拡大することができる。従って、軽量で低コスト、且つモジュール効率の高い太陽電池モジュールが得られる。
【００３５】
本発明の第２の実施の形態は、請求項１の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの周縁をモジュール枠で組み付け固定する際に、前記太陽電池モジュールと前記モジュール枠を、封止材の弾性を利用して共締めしたものである。つまり、封止材の弾性を利用することにより、太陽電池モジュールとモジュール枠との密着性を図ることができる。
【００３６】
本発明の第３の実施の形態は、請求項２の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に曲げて、枠周辺部位（部分）の受光面積を広くするものである。これにより、受光面の外周縁部がモジュール枠で遮蔽されないため効率の高い太陽電池モジュールを提供できるものである。
【００３７】
本発明の第４の実施の形態は、請求項３の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に９０度の角度で曲げたものである。
【００３８】
本発明の第５の実施の形態は、請求項１の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの光吸収層が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素とを含むものである。
【００３９】
本発明の第６の実施の形態は、請求項１の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの基体が、ステンレスまたはアルミニウム合金等の金属からなるものである。このように、剛性の高いまた耐候性に優れた材料を使用することにより、信頼性を向上させることができる。
【００４０】
本発明の第７の実施の形態による太陽電池モジュールは、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルの受光面側に可撓性のあるフロントカバーが配され、該フロントカバーと前記太陽電池セルとの間に充填樹脂層を設けた構成において、前記充填樹脂層の外周縁部で、前記フロントカバーの端部と前記太陽電池セルの端部に形成した絶縁層との間を、耐湿絶縁性能を有する封止材で封止したものである。このように、薄膜金属基体の防水性を利用しバックカバーの機能を代替させ、モジュール構成をシンプルにすることが出来る。また、可撓性のある太陽電池モジュールにフレームを取り付けるに際し、封止材を太陽電池セルの外周縁端部上に設け、太陽電池モジュールの端面を開放端にして取り付けることにより発電有効面積を拡大することができる。従って、軽量で低コスト、且つモジュール効率の高い太陽電池モジュールが得られる。
【００４１】
本発明の第８の実施の形態は、請求項７の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュールの周縁をモジュール枠で組み付け固定する際に、前記太陽電池モジュールと、前記モジュール枠と、前記封止材の弾性を利用して共締めするものである。つまり、封止材の弾性を利用することにより、太陽電池モジュールとモジュール枠との密着性を図ることができる。
【００４２】
本発明の第９の実施の形態は、請求項８の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に曲げて、枠周辺部位（部分）の受光面積を広くしたものである。これにより、受光面の外周縁部がモジュール枠で遮蔽されないため効率の高い太陽電池モジュールを提供できるものである。
【００４３】
本発明の第１０の実施の形態は、請求項９の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に９０度の角度で曲げたものである。
【００４４】
本発明の第１１の実施の形態は、請求項７の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの光吸収層が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素とを含むものである。
【００４５】
本発明の第１２の実施の形態は、請求項７の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの基体が、ステンレスまたはアルミニウム合金等の金属からなるものである。これにより、剛性の高いまた耐候性に優れた材料を使用することにより、信頼性の高い太陽電池モジュールが得られる。
【００４６】
本発明の第１３の実施の形態による太陽電池モジュールは、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルの受光面側に可撓性のあるフロントカバーを配し、該フロントカバーと前記太陽電池セルを真空密着させた構成とし、前記フロントカバーの端部と前記太陽電池セルの端部に形成した絶縁層との間を、耐湿絶縁性能を有する封止材で封止したものである。このように、薄膜金属基体の防水性を利用しバックカバーの機能を代替させ、また前記太陽電池セルの表面平坦性を利用し真空密着させることにより、モジュール構成をシンプルにすることが出来る。また、可撓性のある太陽電池モジュールにフレームを取り付けるに際し、封止材を太陽電池セルの外周縁端部上に設け、太陽電池モジュールの端面を開放端にして取り付けることにより発電有効面積を拡大することができる。従って、軽量で低コスト、且つモジュール効率の高い太陽電池モジュールが得られる。
【００４７】
本発明の第１４の実施の形態は、請求項１３の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュール本体の各端辺毎に封止材の外側で弾性封止材を介してモジュール枠を挿入し、該モジュール枠と、前記弾性封止材と、前記太陽電池モジュール本体を共締めしたものである。つまり、封止材の弾性を利用することにより、太陽電池モジュールとモジュール枠との密着性を図ることができる。
【００４８】
本発明の第１５の実施の形態は、請求項１４の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に曲げて、枠周辺部位（部分）の受光面積を広くするものである。これにより、受光面の外周縁部がモジュール枠で遮蔽されないため効率の高い太陽電池モジュールを提供できるものである。
【００４９】
本発明の第１６の実施の形態は、請求項１３の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、モジュール枠を反受光面側に９０度の角度で曲げたものである。
【００５０】
本発明の第１７の実施の形態は、請求項１３の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの光吸収層が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素とを含むものである。
【００５１】
本発明の第１８の実施の形態は、請求項１３の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの基体が、ステンレスまたはアルミニウム合金等の金属からなるものである。これにより、剛性の高いまた耐候性に優れた材料を使用することにより、信頼性を向上できる。
【００５２】
本発明の第１９の実施の形態による太陽電池モジュールは、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルの受光面側に可撓性のあるフロントカバーと、その反対側に可撓性のあるバックカバーが配され、前記フロントカバーおよびバックカバーと、前記太陽電池セルを真空密着させる構成とし、前記フロントカバーの周縁部と前記太陽電池セルに形成した絶縁層の周縁部との間、および前記バックカバーの周縁部と前記太陽電池セルの前記薄膜金属基体の周縁部との間を、耐湿絶縁性能を有する封止材で封止したことを特徴とする太陽電池モジュール。
【００５３】
本発明の第２０の実施の形態は、請求項１９の実施の形態における太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルの光吸収層が、Ｃｕと、ＩｎおよびＧａから選ばれる少なくとも１つの元素と、ＳｅおよびＳから選ばれる少なくとも１つの元素とを含むものである。
【００５４】
本発明の第２１の実施の形態による太陽電池モジュール枠は、太陽電池モジュールの周縁をモジュール枠で組み付け固定する際に、可撓性（フレキシビリティー）のある薄膜金属基体を有した太陽電池セルで構成された太陽電池モジュールの周縁部から、中央部に向かって受光面側に膨らみを持たせ、排水勾配を配したことを特徴とする。このように、前記太陽電池モジュール中央部を受光面側に膨らみをもたせた凸形状にすることにより、雨や雪が溜まることを防ぐことができる。
【００５５】
本発明の第２２の実施の形態は、請求項２１の実施の形態における太陽電池モジュール枠において、太陽電池モジュールの反受光面側から受光面側に向かって、膨らみを設定する補強手段を備えたことを特徴とする。
【００５６】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施例では、基体としてステンレスシートを用いているが、デュラルミンなどのアルミニウム化合物からなる基体を用いてもよい。
【００５７】
【実施例】
（実施例１）
図１は本発明の一実施例による太陽電池モジュールの平面図、図２は同太陽電池モジュールの周辺端部を示すＡ−Ａ断面図、図３は同太陽電池モジュールの断面の詳細図Ａ１である。図１から図３に示すように、基体１は、可撓性を有する厚さ５０μｍのステンレスシートであり、その両面にディップ・コート法によって、ＳｉＯ２層の絶縁層２を形成し、次にＲＦスパッタリングによって、受光面側の前記絶縁層２上に、Ｍｏ層の裏面電極層３を成膜している。
【００５８】
次に、蒸着法によってＰ形半導体膜のＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２層の光吸収層４を成膜した後、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２層上に、化学浴析出法によってＣｄＳ層の第１の半導体層５を成膜し、これによってｐｎ接合を形成している。そして、ＺｎＯ層の第２の半導体層６と、ＩＴＯ層の透明導電層７とをスパッタリング法で順次形成した。そして、各成膜をする製造工程の間でパターニングを行ない、直列に接続した複数のユニットセル１５を形成した集積構造とし、その両端辺の裏面電極層３上に電極取出用の導電体８を形成したものが薄膜の太陽電池セル９である。この太陽電池セル９の受光面側に、可撓性のあるフッ素系樹脂のフロントカバー１０を、その反対側に可撓性のあるアルミ入りテドラーのバックカバー１１を配し、各カバーと前記太陽電池セル９との間にＥＶＡの充填樹脂層１２を挟む。そして、前記太陽電池セル９の外周端部の外側にフッ素系樹脂のフロントカバー１０とステンレスシートの基体１の間、また基体１とバックカバー１１の間にブチルゴムの封止材１３を塗布し、ラミネート加工を施したものが薄膜の太陽電池モジュール本体１４ａである。つまり、前記絶縁層２の外周縁部上に封止材１３を取り付けることにより、太陽電池モジュール１４ａの周辺端部からの水の侵入を封止することが可能となる。そのため、前記太陽電池セル９の端面を別途防水処理を施さなくてもよく、その端面を開放形状にできるため、モジュール枠に挿入する際、掛かり代部分が少なくて済むため、発電有効面積が広くとれる構成としたものである。
【００５９】
ここで、太陽電池モジュール１４ａの各端辺毎に封止材１３の部分をアルミ製のモジュール枠１６内に挿入し、カシメて取り付ける。そして、各辺の前記モジュール枠１６を反受光面側に直角に曲げて、各辺の前記モジュール枠１６をネジ止め固定したものが枠つき太陽電池モジュール枠１７ａである。このようにして可撓性のある前記太陽電池セル９においても剛性のあるモジュール枠１６を取り付ける際にも、更に発電有効面積を拡大する構成として前記枠つき太陽電池モジュール１７枠ａを、屋根材や壁材等の建材にネジ止め固定できる。
なお、モジュール枠１６の材質は、アルミ製に限定するものではなく樹脂等の非金属材料であってもよい。
【００６０】
（実施例２）
図４は同バックカバーなしの太陽電池モジュールの平面図、図５は同バックカバーなしの太陽電池モジュールの周辺端部を示すＢ−Ｂ断面図、図６は同バックカバーなしの太陽電池モジュールの断面の詳細図Ｂ１である。図４から図６に示すように、基体１の下部に太陽電池セル９の受光面側に可撓性のあるフッ素系樹脂のフロントカバー１０を配し、該フロントカバー１０と前記太陽電池セル９との間にＥＶＡの充填樹脂層１２を挟み、その充填樹脂層１２の外周縁部の外側にフッ素系樹脂のフロントカバー１０とステンレスシートの基体１の間にブチルゴムの封止材１３を塗布し、ラミネート加工を施したものが太陽電池モジュール１４ｂである。ここで、実施例１に記載の図３との相違点は、バックカバー１１がなく、そのバックカバー１１と基体１との間のＥＶＡの充填樹脂層１２と封止材１３も設けていないことである。これは、吸水および吸湿性のないステンレスという薄板金属皮膜の特性を利用したものである。このため、バックカバー１１をを除去することができる。
【００６１】
また、実施例１と同様に、発電有効面積が広くとれる構成としたものである。
【００６２】
また、実施例１と同様に、太陽電池モジュール１４ｂの各端辺毎に封止材１３の部分をアルミ製のモジュール枠１６内に挿入し、カシメて取り付ける。そして、各辺のモジュール枠１６を反受光面側に直角に曲げて、各辺のモジュール枠１６をネジ止め固定したものが枠つき太陽電池モジュール枠１７ｂである。このようにして可撓性のある太陽電池セル９においても剛性のあるモジュール枠１６を取り付ける際にも、更に発電有効面積を拡大する構成として枠つき太陽電池モジュール１７ｂを、屋根材や壁材等の建材にネジ止め固定できる。
【００６３】
（実施例３）
図７は同フロントカバーを真空密着、バックカバーなしの太陽電池モジュールの平面図、図８は同フロントカバーを真空密着、バックカバーなしの太陽電池モジュールの周辺端部を示すＣ−Ｃ断面図、図９は同フロントカバーを真空密着、バックカバーなしの太陽電池モジュールの断面の詳細図Ｃ１である。図７から図９に示すように、太陽電池セル９の受光面側に可撓性のあるフッ素系樹脂のフロントカバー１０を配し、太陽電池セル９の周辺部でフッ素系樹脂のフロントカバー１０とステンレスシートの基体１の間にブチルゴムの封止材１３を塗布する。そして、太陽電池セル９と、その周辺部に設けた封止材１３の上に配置したフロントカバー１０の空間を真空状態にしながら、ラミネート加工装置により、フロントカバー１０に圧力をかけると、フロントカバー１０は封止材１３と太陽電池セル９に完全密着するという方法による真空密着により、太陽電池セル９とフッ素系樹脂材のフロントカバー１０を接着させたものが太陽電池モジュール１４ｃである。ここで、実施例２に記載の図６との相違点は、真空密着によりフロントカバー１０と基体１との間のＥＶＡの充填樹脂層２を設けていないことである。
【００６４】
このように、吸水および吸湿性のないステンレスという薄板金属皮膜の特性を利用させ、且つ、従来のバルク型シリコン太陽電池モジュールの場合には、複数の太陽電池セルを接続して電圧を加算するため、セル間にギャップが生じる集積構造に比べ、太陽電池セル内部で電圧の集積構造になっている太陽電池モジュールでは、表面が平坦化されるので、太陽電池セル９表面の平坦性を利用してフロントカバー１０を直接真空密着することが可能となる。つまり、ラミネート加工装置により、太陽電池セル９と、その周辺部に設けた封止材１３の上に配置したフロントカバー１０との空間の空気を抜いて真空状態にし、ラミネート加工の樹脂薄膜でフロントカバーに徐々に圧力をかけると、フロントカバー１０は封止材１３を押圧して、封止材１３と太陽電池セル９に完全密着する。これより、充填樹脂のＥＶＡを用いることなく太陽電池モジュール１４ｃを構成することができる。
【００６５】
それにより、フロントカバー１０が耐候性等により性能劣化した場合、フロントカバー１０を容易に引き剥がしてフロントカバーを分離することができ、太陽電池モジュール１４ｃの構成部品を再利用することが可能になる。また、太陽電池モジュール１４ｃを廃棄する際においても、フロントカバー１０を太陽電池セル１４ｃから剥がし、太陽電池セル１４ｃ上の化合物を化学的に分離し、それぞれを材料としての再利用が可能となる。以上から、構成部品としての再利用および材料としての再利用という両方の面において、リサイクル性の高い太陽電池モジュール１４ｃを提供することができる。つまり、従来はリサイクル段階では充填樹脂のＥＶＡにより、フロントカバーと太陽電池セルとが分離でき無かったが、ＥＶＡの使用をなくすことにより、材料の分離が容易になりリサイクルに配慮した商品を提供することができる。
【００６６】
また、実施例１と同様に、発電有効面積が広くとれる構成としたものである。
【００６７】
また、実施例１と同様に、太陽電池モジュール１４ｃの各端辺毎に封止材の部分をアルミ製のモジュール枠１６内に挿入し、カシメて取り付ける。そして、各辺のモジュール枠１６を反受光面側に直角に曲げて、各辺のモジュール枠１６をネジ止め固定したものが枠つき太陽電池モジュール枠１７ｃである。このようにして可撓性のある太陽電池セル９においても剛性のあるモジュール枠１６を取り付ける際にも、発電有効面積を拡大する構成として枠つき太陽電池モジュール枠１７ｃを、屋根材や壁材等の建材にネジ止め固定できる。
【００６８】
（実施例４）
図１０は同フロントカバーとバックカバーを真空密着する太陽電池モジュールの断面の詳細図Ｄである。これは、太陽電池セル９の受光面側に、可撓性のあるフッ素系樹脂のフロントカバー１０を、その反対側に可撓性のある樹脂系材料のバックカバー１１を配したものである。これは、本実施例４も実施例３と同様に接着材ＥＶＡを使用しなく真空密着するものであり、図９に対して、太陽電池セル９の反受光面側に可撓性のある樹脂系材料のバックカバー１１を配し、太陽電池セル９の周辺部で樹脂系材料のバックカバー１１とステンレスシートの基体１の間にブチルゴムの封止材１３を塗布したものである。これにより、塩害地域においては、ステンレスの基体１を塩素等による腐蝕から保護することができる。
【００６９】
なお、バックカバーは、可撓性としているが、樹脂硬度（軟、中、硬）の中から適宜選択するものとする。一方、強度面からも適宜厚みを選定するものとする。また、実施例１と同様に、発電有効面積が広くとれる構成としたものである。
【００７０】
（実施例５）
図１１同実施例５の枠つき太陽電池モジュールを示す構成図、図１２同実施例５の枠つき太陽電池モジュールの周辺端部を示すＥ−Ｅ断面図である。図１１及び図１２に示すように、前記枠つき太陽電池モジュール１７の反受光面側に短辺モジュール枠と長辺モジュール枠の少なくともどちらか一方と平行に少なくとも一本以上の中央がフロントカバー１０より突出したアルミ製のモジュール枠３１を設ける。
【００７１】
上記構成において、前記枠つき太陽電池モジュール１７中央部を受光面側に凸形状に傾斜させる。このようにして、雨や雪が溜まることを防ぎ、信頼性を向上させることができる。
【００７２】
（実施例６）
図１３同実施例６の枠つき太陽電池モジュールを示す構成図、図１４同実施例６の枠つき太陽電池モジュールの周辺端部を示すＦ−Ｆ断面図である。図１３及び図１４に示すように、実施例１と同様に枠つき太陽電池モジュール１７を作製した。（以下、実施例１と同一箇所には同符号を付し詳細な説明は省略する）次に、枠つき太陽電池モジュール１７の反受光面側にＲ形状の２本のステンレス棒（φ１０）を×形状に溶接した補強部材Ａ３２を対角上にモジュール枠１６に嵌め込む。上記構成において、枠つき太陽電池モジュール１７中央部を受光面側に凸形状に傾斜させる。このようにして、雨や雪が溜まることを防ぎ、低コストで信頼性を向上させることができる。上記構成において、モジュール枠１６を適正な長さに切断し、精度良くラミネート後の太陽電池モジュール１４ｃに取り付けることにより、可撓性のある太陽電池モジュール１４ｃをピンと張り、凧状の枠つき太陽電池モジュール１７ｃとする。
【００７３】
（実施例７）
図１５及び図１６に示すように、実施例１と同様に枠つき太陽電池モジュール１７を作製した。（以下、実施例１と同一箇所には同符号を付し詳細な説明は省略する）次に、枠つき太陽電池モジュール１７の反受光面側に複数本のＲ形状のステンレス棒（φ１０）を格子状に溶接した補強部材Ｂ３３をモジュール枠１６に嵌め込む。上記構成において、枠つき太陽電池モジュール１７中央部を受光面側に凸形状に傾斜させる。このようにして、雨や雪が溜まることを防ぎ、低コストで信頼性を向上させることができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、可撓性のある薄膜の太陽電池モジュールにフレームを取り付けるに際し、封止材を太陽電池セルの外周縁端部上に設け、太陽電池モジュールの周辺端部からの水の侵入を封止することが可能となるため、前記太陽電池セル９の端面を別途防水処理を施さなくてもよく、その端面を開放形状にでき掛かり代部分が少なくて済み、発電有効面積を広くとれる太陽電池モジュールを提供することができる。
【００７５】
また、従来は充填樹脂のＥＶＡの使用により、フロントカバーと太陽電池セルとが分離でき無かったが、真空密着方法により、フロントカバーおよびバックカバーをＥＶＡの使用しなくて接着できることから、耐候性等により性能劣化したときに太陽電池モジュールの構成部品を再利用する場合、また、太陽電池モジュールを廃棄する際においても、構成部品としての再利用および材料としての再利用という両方の面において、リサイクル性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。
【００７６】
また、モジュール勾配機構である膨らみを設定する補強手段を備えることにより、雨や雪が溜まることを防ぐ枠つき太陽電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による太陽電池モジュールの平面図
【図２】同太陽電池モジュールの周辺端部を示すＡ−Ａ断面図
【図３】同太陽電池モジュールの断面の詳細図Ａ１を示す図
【図４】同バックカバーなしの太陽電池モジュールの平面図
【図５】同バックカバーなしの太陽電池モジュールの周辺端部を示すＢ−Ｂ断面図
【図６】同バックカバーなしの太陽電池モジュールの断面の詳細図Ｂ１を示す図
【図７】同フロントカバーを真空密着、バックカバーなしの太陽電池モジュールの平面図
【図８】同フロントカバーを真空密着、バックカバーなしの太陽電池モジュールの周辺端部を示すＣ−Ｃ断面図
【図９】同フロントカバーを真空密着、バックカバーなしの太陽電池モジュールの断面の詳細図Ｃ１を示す図
【図１０】同フロントカバーとバックカバーを真空密着する太陽電池モジュールの断面の詳細図Ｄを示す図
【図１１】本発明による実施例５の枠つき太陽電池モジュールを示す構成図
【図１２】本発明による実施例５の枠つき太陽電池モジュールの周辺端部を示すＥ−Ｅ断面図
【図１３】本発明による実施例６の枠つき太陽電池モジュールを示す構成図
【図１４】本発明による実施例６の枠つき太陽電池モジュールの周辺端部を示すＦ−Ｆ断面図
【図１５】本発明による実施例７の枠つき太陽電池モジュールを示す構成図
【図１６】本発明による実施例７の枠つき太陽電池モジュールの周辺端部を示すＧ−Ｇ断面図
【図１７】従来の太陽電池モジュールの周辺端部を示す基体ありの表面フィルム構造の断面図
【図１８】従来の太陽電池モジュールの周辺端部を示す基体なしの表裏フィルム構造の断面図
【図１９】従来の太陽電池モジュールの周辺端部を示す基体なしの不活性部材封止構造の断面図
【符号の説明】
１ 基体
２ 絶縁層
３ 裏面電極層
４ 光吸収層
５ 第１の半導体層
６ 第２の半導体層
７ 透明導電層
８ 導電体
９ 太陽電池セル
１０ フロントカバー
１１ バックカバー
１２ 充填樹脂層
１３ 封止材
１４ａ 太陽電池モジュールａ
１４ｂ 太陽電池モジュールｂ
１４ｃ 太陽電池モジュールｃ
１５ セルユニット
１６ モジュール枠
１７ 枠つき太陽電池モジュール
１７ａ 枠つき太陽電池モジュールａ
１７ｂ 枠つき太陽電池モジュールｂ
１７ｃ 枠つき太陽電池モジュールｃ
３１ フレーム
３２ 補強部材Ａ
３３ 補強部材Ｂ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a module structure of a flexible thin film solar cell.
[0002]
[Prior art]
FIG. 17 is a sectional view of a surface film structure with a substrate showing a peripheral end of a conventional solar cell module, and FIG. 18 is a peripheral end of a conventional solar cell module. And FIG. 19 is a cross-sectional view of an inert member sealing structure without a substrate, showing a peripheral end portion of a conventional solar cell module. In FIG. 17, the front cover 102 is formed of a transparent surface film 103, and the back cover 104 is formed of a substrate 105. A filling resin layer 106 is provided between each of the covers 103 and 105 and the solar cell 107, and the transparent surface film 103 is in contact with the substrate 105 over the entire periphery of the peripheral portion of the substrate 105 without any gap. The periphery of 106 is sealed. Thus, the filling resin layer 106 is hardly exposed at the peripheral end portion, and the amount of moisture permeating to the solar cell 107 is drastically reduced. Further, a separate member for sealing the end portion, which is conventionally required, is not required.
[0003]
In FIG. 18, the front cover 102 is composed of a transparent front film 108 and the back cover 104 is composed of a rear film 109. A filling resin layer 106 is provided between each of the covers 108 and 109 and the solar cell 107, and the transparent front film 108 is in contact with the back film 109 over the entire periphery of the periphery of the back film 109 without any gap. The periphery of the resin layer 106 is sealed. Thus, the filling resin layer 106 is hardly exposed at the peripheral end portion, and the amount of moisture permeating to the solar cell 107 is drastically reduced. Further, a separate member for sealing the end portion, which is conventionally required, is not required.
[0004]
In FIG. 19, the front cover 102 is composed of a transparent front film 110 and the back cover 104 is composed of a rear film 111. A filler resin layer 106 is provided between each of the covers 110 and 111 and the solar cell 107, and an inactive member 112 is provided between the front cover 102 and the back cover 104 around the solar cell module 101, The periphery of the filling resin layer 106 is sealed by the inert member 112. In FIG. 19, the transparent front film 110 is in contact with the back film 111 over the entire periphery of the back film 111 without any gap, thereby sealing the periphery of the filling resin layer 106. By manufacturing the solar cell module 101 by providing the inert member 112, the front cover 102, and the back cover 104, it is possible to expose the filling resin layer 106 between the front cover 102 and the back cover 104 at the peripheral end of the solar cell module 101. Can be almost eliminated. (For example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-118276 (pages 5 to 7, FIG. 1, FIG. 3, FIG. 6 (b))
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When such a conventional thin film solar cell module having flexibility is installed at a power generation site, it may be required to attach the solar cell module to a frame. When the frame is mounted, the solar cell module in the configuration of FIG. 17 seals the front cover and the back cover together, so that a margin for sealing is required at the periphery of the filling resin layer, and the front film and the back film Has a protruding shape. In addition, in the configuration of FIG. 18, since the inert member is provided outside the peripheral portion of the solar cell, the end of the solar cell module is configured to have a sealing margin for the solar cell. Here, when mounting the frame, the frame hangs on the solar cell in order to utilize the strength of the solar cell itself. At that time, since the frame is separated from the end of the solar cell by the amount of the sealing margin, there is a problem that the hooked portion of the frame becomes large and the effective power generation area decreases.
[0007]
Further, in the conventional solar cell module, there is a problem that the strength of the filling resin material disposed between the covers is so high that recycling and sorting cannot be performed at the time of disposal.
[0008]
In the case of a flexible solar cell module, there is a problem that rain and snow collect on the module surface. A solar cell having a flexible (flexible) thin-film metal substrate has the disadvantage of lacking rigidity.
[0009]
Then, this invention solves such a conventional problem, and an object of this invention is to provide the solar cell module which can expand the electric power generation effective area of a flexible solar cell module.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a solar cell module having high recyclability by not using EAV for adhesion.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a highly reliable solar cell module by providing a module gradient mechanism.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The solar cell module according to the first aspect of the present invention has a flexible front cover on the light-receiving surface side of a solar cell having a flexible (flexible) thin-film metal base, and a flexible front cover on the opposite side. In a configuration in which a flexible back cover is provided and a filling resin layer is provided between each cover and the solar battery cell, an end of the front cover and the sun at an outer peripheral edge of the filling resin layer. Sealing between the insulating layer formed at the end of the battery cell, and between the end of the back cover and the thin film metal base of the solar cell with a sealing material having moisture-proof insulation performance. Features.
[0013]
The solar cell module according to the second aspect of the present invention is the solar cell module according to the first aspect, wherein when the peripheral edge of the solar cell module is assembled and fixed with a module frame, the solar cell module and the module frame are sealed. It is characterized in that it is fastened together using the elasticity of the material.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the solar cell module according to the second aspect, the module frame is bent to the side opposite to the light receiving surface to increase the light receiving area around the frame.
[0015]
A solar cell module according to a fourth aspect of the present invention is the solar cell module according to the third aspect, wherein the module frame is bent at an angle of 90 degrees to the side opposite to the light receiving surface.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the solar cell module according to the first aspect, the light absorbing layer of the solar cell includes Cu, at least one element selected from In and Ga, Se and S. And at least one element selected from the group consisting of:
[0017]
The solar cell module according to a sixth aspect of the present invention is the solar cell module according to the first aspect, wherein the base of the solar cell is made of a metal such as stainless steel or an aluminum alloy.
[0018]
In the solar cell module according to the present invention, a flexible front cover is disposed on a light receiving surface side of a solar cell having a flexible thin film metal base, In the configuration in which the filling resin layer is provided between the cover and the solar cell, an outer peripheral edge of the filling resin layer includes an end portion of the front cover and an insulating layer formed at an end portion of the solar cell. A solar cell module, wherein the space is sealed with a sealing material having moisture-proof insulation performance.
[0019]
The solar cell module of the present invention according to claim 8 is the solar cell module according to claim 7, wherein when the periphery of the solar cell module is assembled and fixed with a module frame, the solar cell module, the module frame, The joint is fastened by utilizing the elasticity of the sealing material.
[0020]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the solar cell module according to the eighth aspect, wherein the module frame is bent toward the side opposite to the light receiving surface to increase the light receiving area around the frame.
[0021]
A solar cell module according to a tenth aspect of the present invention is the solar cell module according to the ninth aspect, wherein the module frame is bent at an angle of 90 degrees to the side opposite to the light receiving surface.
[0022]
In a solar cell module according to an eleventh aspect of the present invention, in the solar cell module according to the seventh aspect, the light absorption layer of the solar cell includes Cu, at least one element selected from In and Ga, and Se and S. And at least one element selected from the group consisting of:
[0023]
In the solar cell module according to the twelfth aspect, the base of the solar cell is made of a metal such as stainless steel or an aluminum alloy.
[0024]
According to the solar cell module of the present invention, a flexible front cover is arranged on a light receiving surface side of a solar cell having a flexible thin film metal base. The cover and the solar cell are configured to be in close contact with each other by vacuum, and the gap between the end of the front cover and the insulating layer formed at the end of the solar cell is sealed with a sealing material having moisture-proof insulation performance. A solar cell module characterized by the above-mentioned.
[0025]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the solar cell module according to the thirteenth aspect, the module frame is inserted via an elastic sealing material outside the sealing material at each end of the solar cell module body. The module frame, the elastic sealing material, and the solar cell module body are fastened together.
[0026]
A solar cell module according to a fifteenth aspect of the present invention is the solar cell module according to the fourteenth aspect, wherein the module frame is bent to the side opposite to the light receiving surface to increase the light receiving area of a frame peripheral portion (part). I do.
[0027]
A solar cell module according to a sixteenth aspect of the present invention is the solar cell module according to the fifteenth aspect, wherein the module frame is bent at an angle of 90 degrees to the side opposite to the light receiving surface.
[0028]
In a solar cell module according to a seventeenth aspect of the present invention, in the solar cell module according to the thirteenth aspect, the light absorption layer of the solar cell includes Cu, at least one element selected from In and Ga, and Se and S. And at least one element selected from the group consisting of:
[0029]
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the solar cell module according to the thirteenth aspect, the base of the solar cell is made of a metal such as stainless steel or an aluminum alloy.
[0030]
According to the solar cell module of the present invention, a flexible front cover is provided on a light receiving surface side of a solar cell having a flexible (flexible) thin-film metal base, and a flexible front cover is provided on the opposite side. A flexible back cover is provided, and the front cover and the back cover are configured to be in close contact with the solar battery cells in a vacuum, and a peripheral portion of the front cover and a peripheral portion of an insulating layer formed on the solar battery cell are provided. A solar cell module characterized in that a gap between the back cover and the periphery of the back cover and the periphery of the thin-film metal base of the solar cell is sealed with a sealing material having moisture-proof insulation performance.
[0031]
According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided the solar cell module according to the nineteenth aspect, wherein the light absorbing layer of the solar cell comprises Cu, at least one element selected from In and Ga, and Se and S. And at least one element selected from the group consisting of:
[0032]
The solar cell module of the present invention according to claim 21 is configured by a solar cell having a flexible (flexible) thin film metal base when the periphery of the solar cell module is assembled and fixed with a module frame. A solar cell module frame, characterized in that the solar cell module frame has a bulge on the light receiving surface side from a peripheral portion of the solar cell module toward a center portion, and a drainage gradient is arranged.
[0033]
A solar cell module according to a twenty-second aspect of the present invention is the solar cell module according to the twenty-first aspect, further comprising reinforcing means for setting a bulge from the side opposite to the light receiving surface of the solar cell module toward the light receiving surface. Features.
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The solar cell module according to the first embodiment of the present invention has a flexible front cover on the light receiving surface side of a solar cell having a flexible (flexible) thin film metal base, and the opposite. In a configuration in which a flexible back cover is disposed on the side and a filling resin layer is provided between each cover and the solar cell, at the outer peripheral edge of the filling resin layer, the end of the front cover and The gap between the insulating layer formed at the end of the solar cell and the gap between the end of the back cover and the thin-film metal base of the solar cell were sealed with a sealing material having moisture-proof insulation performance. Things. As described above, when the frame is attached to the flexible solar cell module, the sealing material is provided on the outer peripheral edge of the solar cell, and the end surface of the solar cell module is attached with the open end, whereby the effective power generation area is obtained. Can be expanded. Accordingly, a solar cell module that is lightweight, low-cost, and has high module efficiency can be obtained.
[0035]
According to a second embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the first embodiment, when the periphery of the solar cell module is assembled and fixed with a module frame, the solar cell module and the module frame are sealed. They are fastened together using the elasticity of the stopper. That is, by utilizing the elasticity of the sealing material, the adhesion between the solar cell module and the module frame can be improved.
[0036]
According to the third embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the second embodiment, the module frame is bent toward the side opposite to the light receiving surface to increase the light receiving area of the frame peripheral portion (part). . Thereby, since the outer peripheral portion of the light receiving surface is not shielded by the module frame, a highly efficient solar cell module can be provided.
[0037]
According to a fourth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the third embodiment, the module frame is bent at an angle of 90 degrees toward the light receiving surface side.
[0038]
According to a fifth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the first embodiment, the light absorbing layer of the solar cell includes Cu, at least one element selected from In and Ga, Se and And at least one element selected from S.
[0039]
According to a sixth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the first embodiment, the base of the solar cell is made of a metal such as stainless steel or an aluminum alloy. As described above, by using a material having high rigidity and excellent weather resistance, reliability can be improved.
[0040]
In the solar cell module according to the seventh embodiment of the present invention, a flexible front cover is arranged on a light receiving surface side of a solar cell having a flexible (flexible) thin film metal base, In a configuration in which a filling resin layer is provided between the front cover and the solar cell, an insulating layer formed at an end of the front cover and an end of the solar cell at an outer peripheral edge of the filling resin layer. Are sealed with a sealing material having moisture-proof insulation performance. As described above, the function of the back cover is substituted by utilizing the waterproof property of the thin film metal base, and the module configuration can be simplified. In addition, when attaching the frame to the flexible solar cell module, the sealing material is provided on the outer peripheral edge of the solar cell, and the solar cell module is attached with the open end face to increase the effective power generation area. can do. Accordingly, a solar cell module that is lightweight, low-cost, and has high module efficiency can be obtained.
[0041]
According to an eighth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the embodiment of claim 7, when the periphery of the solar cell module is assembled and fixed with a module frame, the solar cell module, the module frame, The joint is fastened by utilizing the elasticity of the sealing material. That is, by utilizing the elasticity of the sealing material, the adhesion between the solar cell module and the module frame can be improved.
[0042]
According to a ninth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the eighth embodiment, the module frame is bent to the side opposite to the light receiving surface to increase the light receiving area of the frame peripheral portion (part). . Thereby, since the outer peripheral portion of the light receiving surface is not shielded by the module frame, a highly efficient solar cell module can be provided.
[0043]
According to a tenth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the ninth embodiment, the module frame is bent at an angle of 90 degrees toward the light receiving surface side.
[0044]
An eleventh embodiment of the present invention is the solar cell module according to the seventh embodiment, wherein the light absorbing layer of the solar cell has Cu, at least one element selected from In and Ga, Se, And at least one element selected from S.
[0045]
The twelfth embodiment of the present invention is the solar cell module according to the seventh embodiment, wherein the base of the solar cell is made of a metal such as stainless steel or an aluminum alloy. Thus, a highly reliable solar cell module can be obtained by using a material having high rigidity and excellent weather resistance.
[0046]
In the solar cell module according to the thirteenth embodiment of the present invention, a flexible front cover is provided on the light receiving surface side of a solar cell having a flexible (flexible) thin film metal base, The front cover and the photovoltaic cells are configured to be in close contact with each other by vacuum, and an end portion of the front cover and an insulating layer formed at an end portion of the photovoltaic cells are sealed with a sealing material having moisture-proof insulation performance. It is stopped. As described above, the function of the back cover is substituted by using the waterproof property of the thin film metal base, and the vacuum contact is made by utilizing the flatness of the surface of the solar cell, whereby the module configuration can be simplified. In addition, when attaching the frame to the flexible solar cell module, the sealing material is provided on the outer peripheral edge of the solar cell, and the solar cell module is attached with the open end face to increase the effective power generation area. can do. Accordingly, a solar cell module that is lightweight, low-cost, and has high module efficiency can be obtained.
[0047]
According to a fourteenth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the thirteenth embodiment, the module frame is provided via an elastic sealing material outside the sealing material at each end of the solar cell module body. The module frame, the elastic sealing material, and the solar cell module body are fastened together. That is, by utilizing the elasticity of the sealing material, the adhesion between the solar cell module and the module frame can be improved.
[0048]
According to a fifteenth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the fourteenth embodiment, the module frame is bent to the side opposite to the light receiving surface to increase the light receiving area of the frame peripheral portion (part). . Thereby, since the outer peripheral portion of the light receiving surface is not shielded by the module frame, a highly efficient solar cell module can be provided.
[0049]
According to a sixteenth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the thirteenth embodiment, the module frame is bent at an angle of 90 degrees toward the light receiving surface side.
[0050]
According to a seventeenth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the thirteenth embodiment, the light absorption layer of the solar cell includes Cu, at least one element selected from In and Ga, Se and And at least one element selected from S.
[0051]
According to an eighteenth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the thirteenth embodiment, the base of the solar cell is made of a metal such as stainless steel or an aluminum alloy. Thereby, the reliability can be improved by using a material having high rigidity and excellent weather resistance.
[0052]
The solar cell module according to the nineteenth embodiment of the present invention has a flexible front cover on the light receiving surface side of a solar cell having a flexible (flexible) thin film metal base, and the opposite. A flexible back cover is arranged on the side, and the front cover and the back cover are configured to be in close contact with the solar cell in vacuum, and a peripheral portion of the front cover and a peripheral edge of an insulating layer formed on the solar cell are provided. A solar cell module in which a sealing member having moisture-proof insulation performance is sealed between the back cover portion and the peripheral portion of the back cover and the peripheral portion of the thin film metal base of the solar cell. .
[0053]
According to a twentieth embodiment of the present invention, in the solar cell module according to the nineteenth embodiment, the light absorption layer of the solar cell includes Cu, at least one element selected from In and Ga, Se and And at least one element selected from S.
[0054]
The solar cell module frame according to the twenty-first embodiment of the present invention includes a solar cell having a flexible (flexible) thin film metal base when the periphery of the solar cell module is assembled and fixed by the module frame. The solar cell module according to the present invention is characterized in that a bulge is provided on the light-receiving surface side from the peripheral portion toward the central portion, and a drainage gradient is provided. In this way, by forming the central portion of the solar cell module in a convex shape with a bulge toward the light receiving surface side, it is possible to prevent rain and snow from accumulating.
[0055]
According to a twenty-second embodiment of the present invention, the solar cell module frame according to the twenty-first embodiment is provided with reinforcing means for setting a bulge from the side opposite to the light receiving surface to the side of the light receiving surface of the solar cell module. It is characterized by the following.
[0056]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following examples, a stainless steel sheet is used as the base, but a base made of an aluminum compound such as duralumin may be used.
[0057]
【Example】
(Example 1)
FIG. 1 is a plan view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an AA cross-sectional view showing a peripheral end of the solar cell module, and FIG. 3 is a detailed view A1 of a cross section of the solar cell module. is there. As shown in FIGS. 1 to 3, the substrate 1 is a flexible stainless steel sheet having a thickness of 50 μm. An insulating layer 2 of a SiO 2 layer is formed on both surfaces of the substrate 1 by a dip coating method. The back electrode layer 3 of Mo layer is formed on the insulating layer 2 on the light receiving surface side by sputtering.
[0058]
Next, after forming the light absorption layer 4 of the Cu (In, Ga) Se2 layer of the P-type semiconductor film by the vapor deposition method, the CdS layer of the CdS layer is formed on the Cu (In, Ga) Se2 layer by the chemical bath deposition method. One semiconductor layer 5 is formed, thereby forming a pn junction. Then, a second semiconductor layer 6 of a ZnO layer and a transparent conductive layer 7 of an ITO layer were sequentially formed by a sputtering method. Then, patterning is performed during the manufacturing process of forming each film, and an integrated structure is formed in which a plurality of unit cells 15 connected in series are formed. What is formed is a thin-film solar cell 9. A flexible front cover 10 made of a fluorine-based resin is arranged on the light receiving surface side of the solar cell 9, and a back cover 11 made of a flexible aluminum-containing tedlar is arranged on the opposite side. The EVA-filled resin layer 12 is sandwiched between the battery cells 9. Then, a sealing material 13 of butyl rubber is applied to the outside of the outer peripheral end of the solar cell 9 between the front cover 10 made of a fluorocarbon resin and the base 1 made of a stainless sheet, and between the base 1 and the back cover 11. The laminated body is the thin film solar cell module body 14a. That is, by attaching the sealing material 13 on the outer peripheral edge of the insulating layer 2, it is possible to seal the intrusion of water from the peripheral end of the solar cell module 14a. For this reason, the end face of the solar cell 9 does not need to be separately waterproofed, and the end face can be formed in an open shape. This is a configuration that can be taken.
[0059]
Here, the sealing material 13 is inserted into the aluminum module frame 16 at each end of the solar cell module 14a, and crimped and attached. The module frame 16 on each side is bent at a right angle to the side opposite to the light receiving surface, and the module frame 16 on each side is fixed by screws to form a framed solar cell module frame 17a. When the rigid solar cell module 9 is mounted on the flexible solar cell 9 as described above, the solar cell module 17 with the frame can be used as a structure to further increase the effective power generation area. It can be screwed and fixed to building materials such as wall materials.
The material of the module frame 16 is not limited to aluminum and may be a non-metallic material such as resin.
[0060]
(Example 2)
4 is a plan view of the solar cell module without the back cover, FIG. 5 is a BB cross-sectional view showing the peripheral end of the solar cell module without the back cover, and FIG. 6 is a view of the solar cell module without the back cover. It is detailed drawing B1 of a cross section. As shown in FIGS. 4 to 6, a front cover 10 made of a flexible fluororesin is disposed below the base 1 on the light receiving surface side of the solar cell 9, and the front cover 10 and the solar cell 9 are provided. A sealing material 13 of butyl rubber is applied between the front cover 10 made of a fluorine-based resin and the base 1 made of a stainless sheet outside the outer peripheral edge of the EVA filling resin layer 12. The solar cell module 14b is laminated. Here, the difference from FIG. 3 described in Example 1 is that the back cover 11 is not provided, and the EVA filling resin layer 12 and the sealing material 13 between the back cover 11 and the base 1 are not provided. It is. This is based on the characteristics of a thin metal film of stainless steel having no water absorption or hygroscopicity. Therefore, the back cover 11 can be removed.
[0061]
Further, similarly to the first embodiment, the configuration is such that the effective power generation area can be widened.
[0062]
Further, similarly to the first embodiment, the sealing material 13 is inserted into the aluminum module frame 16 at each end of the solar cell module 14b, and is attached by caulking. The module frame 16 on each side is bent at a right angle to the side opposite to the light receiving surface, and the module frame 16 on each side is fixed by screws to form a solar cell module frame with frame 17b. Even when the rigid module frame 16 is attached to the flexible solar cell 9 as described above, the framed solar cell module 17b may be replaced with a roof material, a wall material, etc. Can be fixed to building materials with screws.
[0063]
(Example 3)
7 is a plan view of the solar cell module without the back cover, and FIG. 8 is a CC cross-sectional view showing the peripheral end of the solar cell module without the back cover. FIG. 9 is a detailed view C1 of a cross section of the solar cell module in which the front cover is vacuum adhered and the back cover is not provided. As shown in FIGS. 7 to 9, a flexible front cover 10 made of a fluororesin is disposed on the light receiving surface side of the solar cell 9, and a front cover 10 made of the fluororesin is provided around the solar cell 9. And a sealing material 13 of butyl rubber is applied between the base material 1 and the stainless steel sheet. When pressure is applied to the front cover 10 by the laminating apparatus while the space between the solar cell 9 and the front cover 10 disposed on the sealing material 13 provided in the periphery thereof is evacuated, the front cover Reference numeral 10 denotes a solar cell module 14c in which the solar cell 9 and the front cover 10 made of a fluorine-based resin material are adhered by vacuum adhesion by a method of completely adhering the sealing material 13 and the solar cell 9. Here, the difference from FIG. 6 described in the second embodiment is that the EVA-filled resin layer 2 between the front cover 10 and the base 1 is not provided by vacuum contact.
[0064]
As described above, the characteristics of the thin metal film of stainless steel having no water absorption and hygroscopicity are utilized, and in the case of a conventional bulk silicon solar cell module, a plurality of solar cells are connected to add a voltage. In contrast, compared to the integrated structure in which a gap is generated between cells, the surface of the solar cell module having a voltage integrated structure inside the solar cell is flattened, and the flatness of the surface of the solar cell 9 is utilized. The front cover 10 can be directly vacuum adhered. In other words, the laminating apparatus evacuates the space between the solar cell 9 and the front cover 10 disposed on the sealing material 13 provided around the solar cell 9 to create a vacuum state, and the laminating resin thin film is used for the front. When pressure is gradually applied to the cover, the front cover 10 presses the sealing material 13 and comes into close contact with the sealing material 13 and the solar cell 9. Thus, the solar cell module 14c can be configured without using the EVA of the filling resin.
[0065]
Accordingly, when the performance of the front cover 10 is deteriorated due to weather resistance or the like, the front cover 10 can be easily peeled off to separate the front cover, and the components of the solar cell module 14c can be reused. . Also, when the solar cell module 14c is discarded, the front cover 10 is peeled off from the solar cell 14c, the compounds on the solar cell 14c are chemically separated, and each can be reused as a material. As described above, it is possible to provide the solar cell module 14c with high recyclability in both aspects of reuse as a component and reuse as a material. In other words, the front cover and the solar cell could not be separated by the EVA of the filling resin at the recycling stage in the past, but by eliminating the use of EVA, the material can be easily separated and the product can be provided with consideration for recycling. be able to.
[0066]
Further, similarly to the first embodiment, the configuration is such that the effective power generation area can be widened.
[0067]
In the same manner as in the first embodiment, the sealing material is inserted into the aluminum module frame 16 at each end of the solar cell module 14c, and crimped. Then, the module frame 16 on each side is bent at a right angle to the side opposite to the light receiving surface, and the module frame 16 on each side is fixed by screws to form a solar cell module frame with frame 17c. Thus, even when the rigid module frame 16 is attached to the flexible solar cell 9, the solar cell module frame 17 c with a frame is used as a configuration for expanding the effective power generation area by using a roof material, a wall material, or the like. Can be fixed to building materials with screws.
[0068]
(Example 4)
FIG. 10 is a detailed view D of a cross section of the solar cell module in which the front cover and the back cover are adhered in vacuum. In this embodiment, a front cover 10 made of a flexible fluororesin is arranged on the light receiving surface side of the solar cell 9 and a back cover 11 made of a flexible resin material is arranged on the opposite side. The fourth embodiment is similar to the third embodiment in that the adhesive is applied in vacuum without using the adhesive EVA, as shown in FIG. A back cover 11 made of a base material is provided, and a sealing material 13 of butyl rubber is applied between the back cover 11 made of a resin material and the base 1 made of a stainless sheet around the solar cell 9. Thereby, in the salt damage area, the stainless steel base 1 can be protected from corrosion by chlorine or the like.
[0069]
Although the back cover is flexible, it is appropriately selected from resin hardness (soft, medium, and hard). On the other hand, the thickness is appropriately selected from the viewpoint of strength. Further, similarly to the first embodiment, the configuration is such that the effective power generation area can be widened.
[0070]
(Example 5)
11 is a configuration diagram showing a framed solar cell module according to the fifth embodiment, and FIG. 12 is an EE cross-sectional view showing a peripheral end portion of the framed solar cell module according to the fifth embodiment. As shown in FIGS. 11 and 12, the center of at least one or more parallel to at least one of the short side module frame and the long side module frame on the opposite side of the light receiving surface of the framed solar cell module 17. A more protruding aluminum module frame 31 is provided.
[0071]
In the above configuration, the center of the framed solar cell module 17 is inclined in a convex shape toward the light receiving surface side. In this way, it is possible to prevent rain or snow from accumulating and improve reliability.
[0072]
(Example 6)
13 is a configuration diagram showing a framed solar cell module of Embodiment 6 of the present invention, and FIG. 14 is an FF cross-sectional view showing a peripheral end portion of the framed solar cell module of Embodiment 6 of the present invention. As shown in FIGS. 13 and 14, a framed solar cell module 17 was produced in the same manner as in Example 1. (Hereinafter, the same portions as those in Example 1 are denoted by the same reference numerals and detailed description is omitted.) Next, two R-shaped stainless steel rods (φ10) are provided on the non-light receiving surface side of the framed solar cell module 17. The reinforcing member A32 welded into the X shape is fitted diagonally into the module frame 16. In the above configuration, the center of the framed solar cell module 17 is inclined in a convex shape toward the light receiving surface. In this way, it is possible to prevent rain or snow from accumulating and improve reliability at low cost. In the above configuration, the module frame 16 is cut into an appropriate length and attached to the solar cell module 14c after lamination with high accuracy, so that the flexible solar cell module 14c is tightened with pins, and a kite-shaped solar cell with a frame is provided. The module is referred to as module 17c.
[0073]
(Example 7)
As shown in FIGS. 15 and 16, a framed solar cell module 17 was produced in the same manner as in Example 1. (Hereinafter, the same parts as in Example 1 are denoted by the same reference numerals and detailed description is omitted.) Next, a plurality of R-shaped stainless steel rods (φ10) are provided on the non-light-receiving surface side of the framed solar cell module 17. The reinforcing member B33 welded in a lattice shape is fitted into the module frame 16. In the above configuration, the center of the framed solar cell module 17 is inclined in a convex shape toward the light receiving surface. In this way, it is possible to prevent rain or snow from accumulating and improve reliability at low cost.
[0074]
【The invention's effect】
As is apparent from the above embodiments, according to the present invention, when attaching a frame to a flexible thin-film solar cell module, a sealing material is provided on the outer peripheral edge of the solar cell, Since it is possible to seal the intrusion of water from the peripheral end of the solar cell 9, the end face of the solar cell 9 does not need to be separately subjected to a waterproof treatment, and the end face can be formed in an open shape, so that there is little margin. Thus, it is possible to provide a solar cell module having a large power generation effective area.
[0075]
Conventionally, the front cover and the solar cell could not be separated by the use of EVA as a filling resin, but the front cover and the back cover can be bonded without using EVA by a vacuum adhesion method, so that weather resistance and the like can be improved. When the components of a solar cell module are reused when the performance is deteriorated due to deterioration of the solar cell module, and when the solar cell module is discarded, the recyclability of both the components and the materials is reduced. The solar cell module having high performance can be provided.
[0076]
Further, by providing a reinforcing means for setting a bulge, which is a module gradient mechanism, it is possible to provide a framed solar cell module that prevents accumulation of rain and snow.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an AA cross-sectional view showing a peripheral end portion of the solar cell module.
FIG. 3 is a diagram showing a detailed view A1 of a cross section of the solar cell module.
FIG. 4 is a plan view of the solar cell module without the back cover.
FIG. 5 is a BB cross-sectional view showing a peripheral end portion of the solar cell module without the back cover.
FIG. 6 is a diagram showing a detailed view B1 of a cross section of the solar cell module without the back cover.
FIG. 7 is a plan view of the solar cell module without the back cover, with the front cover vacuum adhered.
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line CC showing a peripheral end of the solar cell module without the back cover and the front cover in vacuum contact.
FIG. 9 is a view showing a detailed view C1 of a cross section of the solar cell module without the back cover in vacuum contact with the front cover.
FIG. 10 is a diagram showing a detailed view D of a cross section of the solar cell module in which the front cover and the back cover are adhered in vacuum.
FIG. 11 is a configuration diagram showing a framed solar cell module according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 12 is an EE cross-sectional view showing a peripheral end of a framed solar cell module of Example 5 according to the present invention.
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating a framed solar cell module according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 14 is an FF cross-sectional view showing a peripheral end portion of the framed solar cell module according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 15 is a configuration diagram showing a framed solar cell module according to Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 16 is a GG cross-sectional view showing a peripheral end portion of the framed solar cell module according to Embodiment 7 of the present invention.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a surface film structure with a substrate showing a peripheral end of a conventional solar cell module.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a front and back film structure without a substrate showing a peripheral end of a conventional solar cell module.
FIG. 19 is a cross-sectional view of an inert member sealing structure without a base showing a peripheral end portion of a conventional solar cell module.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 Insulating layer
3 Back electrode layer
4 Light absorption layer
5 First semiconductor layer
6 Second semiconductor layer
7 Transparent conductive layer
8 conductor
9 solar cells
10 Front cover
11 Back cover
12 Filled resin layer
13 Sealant
14a Solar cell module a
14b solar cell module b
14c solar cell module c
15 cell unit
16 Module frame
17 Framed solar cell module
17a Framed solar cell module a
17b Solar cell module with frame b
17c Framed solar cell module c
31 frames
32 Reinforcement member A
33 Reinforcement member B
