JP2008091620A - Solar cell module, solar cell panel, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュール、太陽電池パネル、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a solar cell module, a solar cell panel, and a manufacturing method thereof.
太陽光を利用して発電を行い、その電力を利用する太陽光発電システムが知られている。その太陽光発電システムは、通常、屋外に設置される。その太陽光発電システムは、複数枚の太陽電池パネルが電気的に接続されて構成されている。図1(a)は、従来の太陽電池パネルの平面図であり、図1(b)は、(a)のAA線に沿った断面図である。図1に示されるように、各太陽電池パネルは、太陽電池モジュールと、その太陽電池モジュールの端部に取り付けられた断面がコの字型の枠を有している。その枠の部分を支柱など(図示されていない)によって支えることで、太陽電池パネルが大地や屋根に対して固定される。 A solar power generation system that generates power using sunlight and uses the power is known. The solar power generation system is usually installed outdoors. The solar power generation system is configured by electrically connecting a plurality of solar battery panels. Fig.1 (a) is a top view of the conventional solar cell panel, FIG.1 (b) is sectional drawing along the AA line of (a). As shown in FIG. 1, each solar cell panel has a solar cell module and a frame having a U-shaped cross section attached to an end of the solar cell module. The solar cell panel is fixed to the ground or the roof by supporting the frame portion with a column or the like (not shown).
ところで、その枠の材質としては、強度などの面からアルミなどの金属製の材質がおもに使用される。太陽電池パネルは、屋外にて長期間使用される。長期間の使用により、太陽電池パネルは雪や雨などの環境に曝されることが想定される。雪や雨などにより、太陽電池モジュールと金属製枠との間に水分が蓄積すると、その水分を伝って太陽電池モジュールが大地と短絡(地絡)してしまうことがある。このような地絡を防ぐために、枠の構造は水が溜まらない構造であることが求められる。即ち、その枠構造は、水抜きのために特別に工夫した構造が必要であった。また、水の影響を排除する為に、太陽電池モジュール端部をシールするなどの工夫も必要であった。また、雪が積もった時などは、雪の重さにより枠から太陽電池モジュールが外れてしまうこともあった。 By the way, as a material of the frame, a metal material such as aluminum is mainly used in terms of strength and the like. Solar cell panels are used outdoors for a long time. It is assumed that the solar cell panel is exposed to an environment such as snow and rain after long-term use. If moisture accumulates between the solar cell module and the metal frame due to snow or rain, the solar cell module may be short-circuited (ground fault) to the ground through the moisture. In order to prevent such a ground fault, the structure of the frame is required to be a structure in which water does not accumulate. That is, the frame structure requires a specially designed structure for draining water. In addition, in order to eliminate the influence of water, it has been necessary to devise measures such as sealing the end of the solar cell module. In addition, when the snow is piled up, the solar cell module may be detached from the frame due to the weight of the snow.
一方、太陽電池モジュール自体の構造も複雑である。図2(a)は、その太陽電池モジュールの裏面構造を示す平面図である。図2(b)は(a)のBB線に沿った断面図である。尚、図2(a)において、内部構造は、実際には保護材などにより覆われていて見えないが、説明の便宜上、一部を透視させて示している。太陽電池モジュールは、基板上に太陽電池膜が形成された構造を有している。その太陽電池膜は、通常、複数の発電セルに分割されている。その複数の発電セルは電気的に直列に接続されている。太陽光発電による電力は、電気的に両端の発電セルから取り出される。両端の発電セルには、集電時の抵抗を押さえる為に、バスバーが接続される。バスバーとしては、通常、銅箔が用いられる。また、バスバーから電力を外部に取り出す為に、取出し用配線が設けられる。これらの部材の上には、外部との短絡、湿分の浸入を防止するために、保護材が配置される。保護材には、取出し用配線を外部へ引き出すための開口が設けられている。通常、その開口は、一つである。よって、各取出し用配線は、バスバーからその開口部分まで、太陽電池膜上を跨ぐように延ばされる。取出し用配線としては、銅箔が用いられる。また、短絡を防ぐために、その取出し用配線と太陽電池膜との間には、絶縁シート(図示されていない)が配置される。 On the other hand, the structure of the solar cell module itself is also complicated. Fig.2 (a) is a top view which shows the back surface structure of the solar cell module. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. In FIG. 2A, the internal structure is actually covered with a protective material or the like and cannot be seen, but for the sake of convenience of explanation, a part thereof is shown through. The solar cell module has a structure in which a solar cell film is formed on a substrate. The solar cell film is usually divided into a plurality of power generation cells. The plurality of power generation cells are electrically connected in series. The electric power generated by solar power is electrically extracted from the power generation cells at both ends. Bus bars are connected to the power generation cells at both ends in order to suppress resistance during current collection. As the bus bar, copper foil is usually used. Further, in order to extract electric power from the bus bar to the outside, an extraction wiring is provided. A protective material is disposed on these members in order to prevent a short circuit with the outside and infiltration of moisture. The protective material is provided with an opening for drawing out the extraction wiring to the outside. Usually, there is one opening. Therefore, each extraction wiring is extended from the bus bar to its opening so as to straddle the solar cell film. Copper foil is used as the extraction wiring. In order to prevent a short circuit, an insulating sheet (not shown) is arranged between the extraction wiring and the solar cell film.
保護材に設けられたその開口部分では、湿分が浸入することを防止するために、例えば、取出し用配線と太陽電池膜との間に多数枚のシート材を配置するなど、特別な防水構造が必要である。 In order to prevent moisture from entering in the opening provided in the protective material, for example, a special waterproof structure such as arranging a large number of sheet materials between the extraction wiring and the solar cell film is required.
また、太陽電池膜を覆う保護材としては、確実に湿分の浸入を防止することが要求されるので、一層ではなくて金属シートを含む複数層のシート材が用いられる。このようなシート材が、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)などの接着剤を介して、太陽電池膜上に貼り付けられる。これに関連して、特許文献1には、保護材シートとして、金属シートをPETシートで挟みこんだものを用いることが記載されている。
Further, as the protective material covering the solar cell film, since it is required to reliably prevent moisture from entering, a sheet material of a plurality of layers including a metal sheet is used instead of a single layer. Such a sheet material is affixed on a solar cell film | membrane through adhesives, such as EVA (ethylene vinyl acetate copolymer). In relation to this,
しかしながら、金属シートを用いた場合、太陽電池パネルの静電容量が増加してしまうことがあった。太陽電池パネルには、地絡電流を検出する為の装置を組み込む場合がある。太陽電池パネルの静電容量が増加することにより、この地絡電流検出用の装置が誤検知してしまうことがあった。 However, when a metal sheet is used, the electrostatic capacity of the solar cell panel may increase. A solar cell panel may incorporate a device for detecting a ground fault current. Due to the increase in the capacitance of the solar cell panel, this ground fault current detection device may be erroneously detected.
また、銅箔をバスバーや取り出し用配線として配置する場合に、所定の場所から銅箔がずれてしまうことがあった。このような場合は、銅箔を配置し直さなければならないので、工程数の増加になっていた。 Moreover, when arrange | positioning copper foil as a bus-bar or extraction wiring, copper foil may shift | deviated from the predetermined place. In such a case, since the copper foil has to be rearranged, the number of processes has been increased.
上記と関連して、特許文献2には、バスバーについての記載がある。特許文献1には、半導体層と裏面電極層とを部分的に除去した後に、銅箔を用いた集電用のバスバーを透明導電層とハンダ付けすることが記載されている。
In relation to the above,
また、特許文献3には、保護材についての記載がある。特許文献2には、表面支持体と裏面保護シートにより太陽電池素子を内部に収納、封止された太陽電池モジュールにおいて、その裏面保護シートはポリクロロトリフルオロエチレンシート単層からなること、が記載されている。
また、特許文献4には、銅箔と絶縁フィルムを用いて太陽電池パネル内部の配線を行いながらレイアップすることが記載されている。 Patent Document 4 describes that a copper foil and an insulating film are used to lay up while performing wiring inside the solar cell panel.
しかしながら、上述のような複雑な構成とすると、製造工程の増加や、製造面における難易度が上昇し、製造コスト増加の一因となっていた。
即ち、本発明の目的は、構造が簡便化された太陽電池モジュール、太陽電池パネル、及びその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、水分の浸入が防止された太陽電池モジュール、太陽電池パネル、及びその製造方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、地絡電流の誤検知が防止された太陽電池モジュール、太陽電池パネル、及びその製造方法を提供することにある。
That is, an object of the present invention is to provide a solar cell module, a solar cell panel, and a method for manufacturing the same, with a simplified structure.
Another object of the present invention is to provide a solar cell module, a solar cell panel, and a method for manufacturing the same, in which moisture is prevented from entering.
Still another object of the present invention is to provide a solar cell module, a solar cell panel, and a manufacturing method thereof in which erroneous detection of a ground fault current is prevented.
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも1つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。 Means for solving the problem is expressed as follows. Technical matters appearing in the expression are appended with numbers, symbols, etc. in parentheses. The numbers, symbols, and the like are technical matters constituting at least one embodiment or a plurality of embodiments of the present invention or a plurality of embodiments, in particular, the embodiments or examples. This corresponds to the reference numbers, reference symbols, and the like attached to the technical matters expressed in the drawings corresponding to. Such reference numbers and reference symbols clarify the correspondence and bridging between the technical matters described in the claims and the technical matters of the embodiments or examples. Such correspondence or bridging does not mean that the technical matters described in the claims are interpreted as being limited to the technical matters of the embodiments or examples.
本発明にかかる太陽電池モジュール(20)は、基板(1)と、基板(1)上に設けられた太陽電池膜(40)と、バスバー(3)と、バスバー(3)に接続される取出し用配線を収納する端子箱(12)と、を具備する。太陽電池膜(40)は、短冊状の複数の発電セル(9)に分割されている。複数の発電セル(9)は電気的に直列に接続されている。バスバー(3)は、電気的に両端の発電セル(9)の夫々に接続されている。バスバー(3)は、導電性物質を含むペースト状の原料を焼成して得られる焼成電極である。 The solar cell module (20) according to the present invention includes a substrate (1), a solar cell film (40) provided on the substrate (1), a bus bar (3), and a take-out connected to the bus bar (3). And a terminal box (12) for storing the wiring for use. The solar cell film (40) is divided into a plurality of strip-shaped power generation cells (9). The plurality of power generation cells (9) are electrically connected in series. The bus bar (3) is electrically connected to each of the power generation cells (9) at both ends. The bus bar (3) is a fired electrode obtained by firing a paste-like raw material containing a conductive material.
このように、焼成電極をバスバーとして用いるので、バスバーとしての銅箔は必要ではない。従って、より簡便な構造となり、バスバーとして銅箔を配置する際における位置ずれの懸念が解消される。 Thus, since the fired electrode is used as a bus bar, a copper foil as a bus bar is not necessary. Therefore, it becomes a simpler structure and the fear of the position shift at the time of arrange | positioning copper foil as a bus-bar is eliminated.
上記の太陽電池モジュール(20)は、更に、バスバー(3)の夫々に対応して設けられた取出し部(10)、を具備する事が好ましい。取出し部(10)は、バスバー(3)上に設けられ、バスバー(3)から、取出し部(10)を介して外部へ電力が取り出されるように配線されている。 The solar cell module (20) preferably further includes an extraction portion (10) provided corresponding to each of the bus bars (3). The take-out part (10) is provided on the bus bar (3) and wired so that electric power is taken out from the bus bar (3) through the take-out part (10).
このような構成では、バスバーから外部へ電力を取り出す為に、絶縁シートを介して取出し用配線(銅箔)を太陽電池膜上に配置する必要がない。よって、太陽電池膜上に取出し用配線や絶縁シートを配置する際の位置ずれの懸念も解消される。また、バスバーは、太陽電池モジュールの端部近傍に設けられているので、外部接続用のケーブルを、太陽電池パネル側部から取り出し易くなる。太陽電池パネル側部からケーブルを取り出すことで、太陽電池パネル同士を接続する際の作業性が向上する。 In such a configuration, in order to extract electric power from the bus bar to the outside, it is not necessary to arrange the extraction wiring (copper foil) on the solar cell film via the insulating sheet. Therefore, the fear of the position shift at the time of disposing the extraction wiring and the insulating sheet on the solar cell film is also eliminated. Moreover, since the bus bar is provided in the vicinity of the end of the solar cell module, it is easy to take out the cable for external connection from the side of the solar cell panel. The workability at the time of connecting solar cell panels improves by taking out a cable from a solar cell panel side part.
上記の太陽電池モジュール(20)において、その焼成電極は、AgとSiO2とを含み、その焼成電極の主成分は、Agであることが好ましい。
SiO2を含むことにより、下地の表面積を増加させ、接着力が向上する。また、Agを主成分とすることにより、バスバーに配線を接続する際に、ハンダ付けを行いやすくなる。
In the solar cell module (20), the firing electrode comprises a Ag and SiO 2, the main component of the sintered electrode is preferably Ag.
By including SiO 2 , the surface area of the base is increased and the adhesive force is improved. Further, by using Ag as a main component, it is easy to perform soldering when connecting the wiring to the bus bar.
上記の太陽電池モジュール(20)において、太陽電池膜(40)は、透明導電層(2)と、光電変換層(5)と、裏面電極層(6)と、を含み、バスバー(3)は、透明導電層(2)上に設けられていることが好ましい。 In the solar cell module (20), the solar cell film (40) includes a transparent conductive layer (2), a photoelectric conversion layer (5), and a back electrode layer (6), and the bus bar (3) It is preferably provided on the transparent conductive layer (2).
透明導電層と基板の間には、アルカリバリア膜として絶縁性の膜が設けられることがある。この場合、バスバーを、透明導電層と基板との間に設けると、バスバーから太陽電池モジュール外へ配線することができなくなる。
一方、光電変換層や裏面電極層上にバスバーを設けた場合には、焼成時の高温状態下に光電変換層や裏面電極層がさらされることになる。光電変換層や裏面電極層が、焼成時に変質してしまう原因となる。
バスバーが、透明導電層上に設けられた構成とすることで、バスバーから太陽電池モジュール外へ配線することが可能な上、焼成時に光電変換層や裏面電極層が変質してしまうこともない。
An insulating film may be provided as an alkali barrier film between the transparent conductive layer and the substrate. In this case, if the bus bar is provided between the transparent conductive layer and the substrate, wiring from the bus bar to the outside of the solar cell module cannot be performed.
On the other hand, when a bus bar is provided on the photoelectric conversion layer or the back electrode layer, the photoelectric conversion layer or the back electrode layer is exposed to a high temperature state during firing. The photoelectric conversion layer and the back electrode layer cause deterioration during firing.
When the bus bar is provided on the transparent conductive layer, wiring from the bus bar to the outside of the solar cell module can be performed, and the photoelectric conversion layer and the back electrode layer are not deteriorated during firing.
上記の太陽電池モジュール(20)において、バスバー(3)の厚みは、15μm以上〜50μm以下であることが好ましい。 In said solar cell module (20), it is preferable that the thickness of a bus-bar (3) is 15 micrometers or more-50 micrometers or less.
バスバーの厚みが15μmより薄いと、バスバーの抵抗が大きくなり、太陽電池膜で発電した電力が効率よく取り出せないことがある。一方、50μmより厚くしようとした場合には、バスバーの原料を塗布する際に、塗布された液が広がりすぎてしまい所定の位置にバスバーを設けることが難しくなる。 When the thickness of the bus bar is less than 15 μm, the resistance of the bus bar increases, and the electric power generated by the solar cell film may not be taken out efficiently. On the other hand, when trying to make it thicker than 50 μm, when applying the raw material of the bus bar, the applied liquid spreads too much and it becomes difficult to provide the bus bar at a predetermined position.
上記の太陽電池モジュールは、更に、太陽電池膜(20)を被覆する裏面保護材(11)、を具備し、裏面保護材(11)は、単一のシート材であることが好ましい。また、裏面保護材(11)は、非金属製のシート材であることが更に好ましく、エチレン・プロピレンゴムを主成分とするシート材であることが特に好ましい。 The solar cell module further includes a back surface protective material (11) that covers the solar cell film (20), and the back surface protective material (11) is preferably a single sheet material. The back surface protective material (11) is more preferably a non-metallic sheet material, and particularly preferably a sheet material mainly composed of ethylene / propylene rubber.
焼成電極の表面は凹凸が大きい。従って、同じ厚さの裏面保護材を用いる場合、積層体よりも単一のシート材のほうが、凸凹へのなじみがよく、界面で生じる応力を緩和しやすい。
単一のシート材を裏面保護材として用いることにより、構成が簡便化される。また、複数枚のシートを重ねて使用するのに比べて工数を低減することができる。
また、裏面保護材が非金属製のシート材であることにより、金属製シートをPETシートで挟んだ時のように、太陽電池パネルの静電容量が増加して地絡電流の誤検知を招くこともない。
The surface of the fired electrode has large irregularities. Therefore, when the back surface protective material having the same thickness is used, the single sheet material has better conformity to the unevenness than the laminated body, and the stress generated at the interface is easily relieved.
By using a single sheet material as the back surface protective material, the configuration is simplified. In addition, the number of man-hours can be reduced compared to using a plurality of stacked sheets.
In addition, since the back surface protective material is a non-metallic sheet material, the capacitance of the solar cell panel increases as in the case where the metal sheet is sandwiched between PET sheets, leading to false detection of ground fault current. There is nothing.
本発明にかかる太陽電池パネル(30)は、上記の太陽電池モジュール(20)と、太陽電池モジュール(20)を載置するベース(14)と、太陽電池モジュール(20)をベース(14)に対して固定する複数の固定部材(17)と、を具備する。太陽電池モジュール(20)は、複数の固定点で、複数の固定部材(17)により固定される。その複数の固定点の数は、太陽電池モジュール(20)に強度上要求される耐力に応じて強度検討によって決定される数である。 A solar cell panel (30) according to the present invention includes the above-described solar cell module (20), a base (14) on which the solar cell module (20) is placed, and the solar cell module (20) as a base (14). And a plurality of fixing members (17) fixed to each other. The solar cell module (20) is fixed by a plurality of fixing members (17) at a plurality of fixing points. The number of the plurality of fixed points is a number determined by the strength examination according to the strength required for the strength of the solar cell module (20).
このように、適正な数の複数の固定点で太陽電池モジュールを固定する構造とすれば、枠を用いていないので、太陽電池モジュールの周囲に水分が蓄積することを防止することができる。これにより、蓄積した水分を介して、太陽電池モジュールが大地と地絡してしまうことが防止される。また、枠を用いていないので、雪や雨などによって、太陽電池モジュールが枠から脱落してしまうこともない。また、太陽電池パネルを設置する際には、ベースに太陽電池モジュールを載置して、固定するだけであるので、作業性も良好である。更に、非金属製のベースを用いることにより、高価な金属製の枠を用いる場合と比べて、材料コストを低減させることができる。更に、ベースが非金属製であり、導電性が低いことから、万一水分により太陽電池モジュール−水分−ベース−大地とが連続した場合にも、地絡電流の発生を抑制することができる。 Thus, if it is set as the structure which fixes a solar cell module by an appropriate number of several fixing points, since the frame is not used, it can prevent that a water | moisture content accumulates around a solar cell module. This prevents the solar cell module from being grounded with the ground through the accumulated moisture. Further, since the frame is not used, the solar cell module is not dropped from the frame due to snow or rain. Moreover, when installing a solar cell panel, since a solar cell module is only mounted and fixed to a base, workability | operativity is also favorable. Furthermore, by using a non-metallic base, material costs can be reduced as compared with the case of using an expensive metallic frame. Furthermore, since the base is made of a non-metal and has low conductivity, the occurrence of a ground fault current can be suppressed even when the solar cell module, the moisture, the base, and the ground are continuously formed by moisture.
上記の太陽電池パネル(30)において、ベース(14)は、一観点から、プラスチック製であることが好ましい。また、ベース(14)は、高密度ポリエチレンを含んでいることがより好ましい。 In the solar cell panel (30), the base (14) is preferably made of plastic from one viewpoint. The base (14) more preferably contains high-density polyethylene.
また、ベース(14)は、他の一観点から、金属製であることが好ましく、アルミを含んでいることがより好ましい。 Moreover, it is preferable that the base (14) is metal from another viewpoint, and it is more preferable that aluminum is included.
本発明にかかる太陽電池モジュールの製造方法は、基板(1)上に、短冊状の複数の発電セル(9)に分割された太陽電池膜(40)を形成する太陽電池膜形成工程と、太陽電池膜(40)の一部に、バスバー(3)を接続するバスバー形成工程(ステップS20)と、バスバー(3)から外部へ電力を取り出す為の配線を収納する端子箱(12)を形成する端子箱取りつけ工程(ステップS110)と、を具備する。複数の発電セル(9)は電気的に直列に接続されている。バスバー形成工程(S20)において、バスバー(3)は、電気的に両端の発電セル(9)の夫々に接続されるように形成される。バスバー形成工程(S20)は、導電性物質を含むペースト状の原料を塗布する塗布する工程と、塗布された原料を焼成して焼成電極にする焼成工程と、を有している。端子箱取りつけ工程(S110)において、端子箱(12)は、基板(1)上において、発電セル(9)の直列接続方向の両端側に夫々取りつけられる。 The solar cell module manufacturing method according to the present invention includes a solar cell film forming step of forming a solar cell film (40) divided into a plurality of strip-shaped power generation cells (9) on a substrate (1), and a solar cell module. A bus bar forming step (step S20) for connecting the bus bar (3) and a terminal box (12) for storing wiring for extracting power from the bus bar (3) to the outside are formed on a part of the battery membrane (40). And a terminal box mounting step (step S110). The plurality of power generation cells (9) are electrically connected in series. In the bus bar forming step (S20), the bus bar (3) is formed so as to be electrically connected to the power generation cells (9) at both ends. The bus bar forming step (S20) includes a step of applying a paste-like raw material containing a conductive substance, and a baking step of baking the applied raw material to form a fired electrode. In the terminal box mounting step (S110), the terminal box (12) is mounted on both ends of the power generation cell (9) in the series connection direction on the substrate (1).
上述の太陽電池モジュールの製造方法において、その焼成電極は、AgとSiO2とを含み、焼成電極の主成分は、Agであることが好ましい。 In the manufacturing method of the solar cell module described above, the fired electrode preferably contains Ag and SiO 2, and the main component of the fired electrode is preferably Ag.
上記の太陽電池モジュールの製造方法において、その太陽電池膜形成工程は、基板(1)上に透明導電層(2)を形成する透明導電層形成工程(ステップS10)と、透明導電層(2)の形成された基板上に光電変換層(5)を形成する光電変換層形成工程(ステップS40)と、光電変換層(5)の形成された基板上に裏面電極層(6)を形成する裏面電極層形成工程(ステップS60)と、を含む。バスバー形成工程(S20)は、透明導電層形成工程(S10)と光電変換層形成工程(S40)との間に実施されることが好ましい。 In the above solar cell module manufacturing method, the solar cell film forming step includes a transparent conductive layer forming step (step S10) for forming a transparent conductive layer (2) on the substrate (1), and a transparent conductive layer (2). A photoelectric conversion layer forming step (step S40) for forming the photoelectric conversion layer (5) on the substrate on which the photoelectric conversion layer is formed, and a back surface for forming the back electrode layer (6) on the substrate on which the photoelectric conversion layer (5) is formed. Electrode layer forming step (step S60). The bus bar forming step (S20) is preferably performed between the transparent conductive layer forming step (S10) and the photoelectric conversion layer forming step (S40).
上記の太陽電池モジュールの製造方法では、その焼成工程において、300℃以上500℃以下の温度で焼成することが好ましい。500℃より高い温度で焼成を行うと、下地である透明導電層2が腐食し、剥離してしまう事がある。300℃より低い温度で焼成を行うと、ペースト中の溶媒が揮発し難くなり、焼成に時間がかかってしまうことがある。
In the manufacturing method of the solar cell module, it is preferable that the baking process is performed at a temperature of 300 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. When baking is performed at a temperature higher than 500 ° C., the transparent
上記の太陽電池モジュールの製造方法は、更に、裏面電極層形成工程(S60)より後に実施され、裏面電極層(6)と光電変換層(5)とを除去してバスバー(3)の少なくとも一部を露出させるバスバー露出工程(ステップS90)、を具備することが好ましい。 The method for manufacturing the solar cell module is further performed after the back electrode layer forming step (S60), and the back electrode layer (6) and the photoelectric conversion layer (5) are removed to remove at least one of the bus bars (3). It is preferable to include a bus bar exposing step (step S90) for exposing the portion.
上記の太陽電池モジュールの製造方法において、バスバー(3)の厚みは、15μm以上〜50μm以下であることが好ましい。 In the above solar cell module manufacturing method, the thickness of the bus bar (3) is preferably 15 μm to 50 μm.
上記の太陽電池モジュールの製造方法は、更に、太陽電池膜(40)を裏面保護材(11)により被覆する裏面保護材形成工程(ステップS100)を具備し、裏面保護材(11)は、単一のシート材であることが好ましい。 The method for manufacturing the solar cell module further includes a back surface protective material forming step (step S100) for covering the solar cell film (40) with the back surface protective material (11). One sheet material is preferable.
上記の太陽電池モジュールの製造方法において、裏面保護材(11)は、エチレン・プロピレンゴムを主成分とするシート材であることが好ましい。 In the above solar cell module manufacturing method, the back surface protective material (11) is preferably a sheet material mainly composed of ethylene / propylene rubber.
本発明にかかる太陽電池パネルの製造方法は、上記の太陽電池モジュールの製造方法によって製造された太陽電池モジュール(20)を、ベース(14)に載置する工程(ステップS140)と、載置された前記太陽電池モジュール(20)を、複数の固定部材(17)によりベース(14)に対して固定する固定工程(ステップS150)と、を具備する。固定工程(ステップS150)において、太陽電池モジュール(20)は、複数の固定点で、複数の固定部材(17)により固定される。その複数の固定点の数は、太陽電池モジュール(20)に強度上要求される耐力に応じて強度検討によって決定される数である。 The solar cell panel manufacturing method according to the present invention includes a step (step S140) of mounting the solar cell module (20) manufactured by the above-described solar cell module manufacturing method on the base (14). And a fixing step (step S150) for fixing the solar cell module (20) to the base (14) by a plurality of fixing members (17). In the fixing step (step S150), the solar cell module (20) is fixed by a plurality of fixing members (17) at a plurality of fixing points. The number of the plurality of fixed points is a number determined by the strength examination according to the strength required for the strength of the solar cell module (20).
上記の太陽電池パネルの製造方法において、ベース(14)は、一観点から、プラスチック製であることが好ましく、高密度ポリエチレンを含んでいることがより好ましい。 In the above solar cell panel manufacturing method, the base (14) is preferably made of plastic and more preferably contains high-density polyethylene from one viewpoint.
上記の太陽電池パネルの製造方法において、ベース(14)は、他の一観点から、金属製であることが好ましく、アルミを含んでいることがより好ましい。 In the above solar cell panel manufacturing method, the base (14) is preferably made of metal and more preferably contains aluminum from another viewpoint.
本発明に依れば、構造が簡便化された太陽電池モジュール、太陽電池パネル、及びその製造方法が提供される。
本発明に依れば、更に、水分の浸入が防止された太陽電池モジュール、太陽電池パネル、及びその製造方法が提供される。
本発明に依れば、更に、地絡電流の誤検知が防止された太陽電池モジュール、太陽電池パネル、及びその製造方法が提供される。
According to the present invention, there are provided a solar cell module, a solar cell panel, and a method for manufacturing the same, with a simplified structure.
According to the present invention, there are further provided a solar cell module, a solar cell panel, and a method for manufacturing the same, in which moisture is prevented from entering.
According to the present invention, there are further provided a solar cell module, a solar cell panel, and a manufacturing method thereof, in which erroneous detection of a ground fault current is prevented.
(第1の実施形態)
図面を参照して、本発明の第1の実施形態に係る太陽電池パネルの構造を説明する。
(First embodiment)
With reference to the drawings, the structure of the solar cell panel according to the first embodiment of the present invention will be described.
図3は、太陽電池パネル30の構造を示す斜視図である。太陽電池パネル30は、太陽電池モジュール20と、ベース14と、を有している。太陽電池モジュール20は、ベース14の上に載せられている。太陽電池モジュール20は、ベース14に対して、固定金具17とビス18とによって複数箇所で固定されている。
FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the
固定金具17とビス18が設けられた箇所(固定点)の位置と数は、太陽電池モジュール(20)に強度上要求される耐力に応じて強度を検討する事によって決められる。固定点の数と位置により、基板の耐力が変化する。このような固定点の数と位置は、シミュレーションによって予め算出しておくことができる。例えば、基板として1.4m×1.1m×4mm厚のガラスフロート基板を用いた場合、固定点は長辺に4箇所づつ、短辺に3箇所づつ、の合計14点以上で設定することができる。
The position and number of locations (fixed points) where the fixing
固定金具17としては、例えば断面がL字型のものを用いる事ができる。固定金具17には、ビス18用の開口が設けられている。固定金具17及びビス18の材質としては、耐食性の有るものが好ましい。このような材質としては、例えば、ステンレス、が例示される。
As the fixing
図4Aは、ベース14の構造を示す斜視図である。ベース14には、2箇所の切り欠き16と、リブ構造13と、ヘリサート15とが設けられている。
FIG. 4A is a perspective view showing the structure of the
2箇所の切り欠き16は、太陽電池モジュール20を載せたときに端子箱12に対応する位置に設けられている。尚、端子箱12についての詳細は後述する。太陽電池モジュール20をベース14上に載せた際に、端子箱12部分が切り欠き16に入り込むようになっている。このように切り欠き16を設けておくことにより、太陽電池モジュール20をベース14に固定した際に、接続用ケーブル21を、ベース14の側部から取り出すことが可能である。側部から接続用ケーブル21を取り出すことで、太陽電池パネル同士を接続する際の作業性が向上する。
The two
リブ構造13は、ベース14の中央部に設けられている。リブ構造13は、ベース14の剛性を向上させる為に設けられている。また、リブ構造13部分は上下方向に貫通した構造になっている事が好ましい。上下方向に貫通している事により、水が太陽電池モジュール20とベースとの間に蓄積することを防止することができる。但し、図4Bに示されるように、リブ構造13は、複数の領域に分割されて設けられていてもよい。
The
再び図4Aを参照して説明する。ヘリサート15は、ビス18に対応した形状の雌ネジである。太陽電池モジュール20を固定金具17とビス18とによって固定するに際し、ビス18がヘリサート15に嵌合するようになっている。
A description will be given with reference to FIG. 4A again. The
ベース14の材質としては、プラスチック製のものや、金属製のものが挙げられる。プラスチック製のものとしては、高密度ポリエチレンを含んだ樹脂材料が挙げられる。高密度ポリエチレンを含んだ樹脂材料は、加工性に優れており、所望の構造に加工することができる。また、プラスチック製のものは非導電性であるので、万一水分が太陽電池モジュール周囲に蓄積したとしても、太陽電池モジュールが水とベースを介して地絡する可能性を低減させることができる。即ち、地絡電流の発生が抑制される。 Examples of the material of the base 14 include a plastic material and a metal material. Examples of plastic materials include resin materials containing high-density polyethylene. A resin material containing high-density polyethylene is excellent in processability and can be processed into a desired structure. Moreover, since the thing made from a plastic is nonelectroconductive, even if a water | moisture content accumulate | stores around a solar cell module, possibility that a solar cell module will ground through water and a base can be reduced. That is, the occurrence of ground fault current is suppressed.
尚、図4Bに示されるように、太陽電池モジュールの大きさが1100mm×1400mmである場合、プラスチック製のベース14の厚みとしては、例えば30mmである。また、リブ構造13の貫通穴の大きさ(ピッチ)は、例えば50mmである。
As shown in FIG. 4B, when the size of the solar cell module is 1100 mm × 1400 mm, the thickness of the
一方、金属製のものは、耐久性(耐候性)、コストの観点から優れている。このような金属製のものとしては、アルミ製のものを挙げることができる。 On the other hand, the metal one is excellent from the viewpoint of durability (weather resistance) and cost. As such a metal thing, the thing made from aluminum can be mentioned.
アルミは、例えば図1で示した断面がコの字型のフレームの材質としても用いられており、耐久性の観点から好ましい事が知られている。また、本発明者らが検討を行ったところ、図1に示されるようにフレーム(枠)形状で太陽電池モジュールの側部を支える場合よりも、ベース14を用いて太陽電池モジュールの載置させる場合の方が、少量の材料で支持材(フレーム又はベース)を形成できることが判った。すなわち、アルミ製のベース14を用いれば、図1で示される従来例のアルミ製フレームと比較して、ベース14の材料費を低減させることができる。
Aluminum, for example, is used as a material for a frame having a U-shaped cross section shown in FIG. 1, and is known to be preferable from the viewpoint of durability. Moreover, when the present inventors examined, as shown in FIG. 1, rather than the case where the side part of a solar cell module is supported by a frame (frame) shape, the solar cell module is mounted using the
また、ベース14を金属製とした場合には、市販の材料を組み合わせるだけで形成することもできる。具体的には、アルミの角材により枠形状を作っておき、その枠形状の内側部分にリブ構造部分を嵌めこめばよい。そのリブ構造部分としては、例えば図4Cに示されるように、切り欠きを有する平板状の部材を、格子状に組み合わせる事で形成することができる。このようなリブ構造部分としては、例えば、アルミルーバーLGA(商品名、宝生社製)等の部材を用いることができる。市販品を用いて容易にベース14を形成させる事ができる。一方、図1に示されるような断面がコの字型の部材を枠形状に加工する場合には、角部の接続構造などに特別な工夫を要する場合がある。リブ構造13を有するベース14を用いる事で、市販品を用いて容易にベース14を形成させる事ができるので、加工費の観点からも有利となる。
Further, when the
図5(a)、(b)を参照して、太陽電池モジュール20の構造について説明する。図5(a)は、太陽電池モジュール20の裏面(光入射面の反対側面)を示す平面図である。図5(a)に示されるように、太陽電池モジュール20の裏面側は、裏面保護材11で覆われている。また、太陽電池モジュール20の4辺のうち、対向する2辺の夫々に沿って、端子箱12が設けられている。端子箱12は、後述するバスバー3が設けられた側に対応した辺に設けられている。各端子箱12からは、接続用ケーブル21が2本づつ引き出されている。
The structure of the
図5(b)は、端子箱12を取り除いた状態の裏面を示す平面図である。即ち、裏面保護材11の平面図である。裏面保護材11には、端子箱12に対応する位置に開口22が設けられている。この開口22は、太陽電池モジュール内部から外部へ電力を取り出す為の配線を通すためのものである。
FIG. 5B is a plan view showing the back surface with the
裏面保護材11としては、単層のシート材が用いられる。裏面保護材11の材質としては、ラミネートが可能であること、透水性が無いこと、非金属製であること、及び絶縁性であることを満たす材料が用いられる。このような材料としては、EPDM(エチレン・プロピレンゴム)を主成分とする樹脂シート材が挙げられる。このようなEPDMを主成分とする樹脂シート材としては、BRPC(商品名、BRP社製)が挙げられる。
A single-layer sheet material is used as the back
続いて、図5(c)及び図6を参照して、裏面保護材11によって被覆された部分の構成について説明する。図5(c)は図5(b)の状態から更に裏面保護材11を取り除いた状態を示す平面図である。また、図6は、図5(c)のAA線に沿った断面図である。
Then, with reference to FIG.5 (c) and FIG. 6, the structure of the part coat | covered with the back
図5(c)に示されるように、太陽電池モジュール20は、基板1に太陽電池膜40が形成された構造を有している。太陽電池膜40は、基板1側から、透明導電層2、光電変換層5、及び裏面電極層6の積層された構造を有している。各層の説明は後述する。太陽電池膜40は、基板1の中央部側に設けられており、外周側は基板1が露出の露出した周縁部8となっている。太陽電池膜40は、セル分割溝4によって、複数の短冊状の発電セル9に分割されている。複数の発電セル9は、長辺同士を隣合せて互いに平行に配列されている。図5(c)では示されていないが、セル分割溝4は、透明導電層を分割する溝4−1、光電変換層を分割する溝4−2、裏面電極層及び光電変換層を分割する溝4−3によって形成されている。溝4−2が、裏面電極層に埋めこまれることによって、複数の発電セル9は、電気的に直列に接続されるようになっている。また、太陽電池膜40には、2本の絶縁溝7が設けられている。各絶縁溝7は、発電セル9の短辺の近傍を、その短辺と平行に設けられている。絶縁溝7は、周縁部8と同様に、太陽電池膜40が除去されて基板1が露出した部分である。この絶縁溝7は、発電セル9と外部との短絡を防止するために設けられている。
As shown in FIG. 5C, the
複数の発電セル9のうち、両端の発電セル9(以下、集電セルと記載することがある)には、夫々、バスバー3が設けられている。バスバー3は、各集電セルの概ね全体に重なるように設けられている。バスバー3は、各集電セルの電極に電気的に接続されている。バスバー3は、集電セルに集められた電力が、外部に取り出す位置までロスなく集電されるようにするために設けられている。バスバー3は、大部分が太陽電池膜9で覆われるように設けられている。但し、取出し部10においては、バスバー3上の太陽電池膜9が除去され、バスバー3が露出している。この取出し部10は、端子箱12が配置される位置に対応している。取出し部10において、ハンダ付けなどによって端子箱12内の配線と電気的な接続が為される。これにより、太陽電池膜9の発電により発生した電力が、外部へ取り出されるようになっている。
Of the plurality of
バスバー3の構成について、図6を参照して説明する。図6は、図5(c)のAA線に沿った断面図であり、取り出し部10における断面図を示している。図6に示されるように、太陽電池モジュール20は、基板1、太陽電池膜40、及びバスバー3を有している。太陽電池膜40は、透明導電層2、光電変換層5、及び裏面電極層6を有している。透明導電層2は、基板1上に形成されている。取り出し部10においては、透明導電層2上の一部にはバスバー3が設けられており、透明導電層2上の他の部分には光電変換層5が設けられている。光電変換層5上には、更に裏面電極層6が形成されている。一方、バスバー3上には、光電変換層5及び裏面電極層6は設けられておらず、バスバー3が露出している。バスバー3の露出した部分が取り出し部10である。尚、図5(c)に示されるように、取出し部10以外の部分では、バスバー3の上部は太陽電池膜40によって被覆されている。即ち、光電変換層5及び裏面電極層6によって被覆されている。
The configuration of the
続いて、本実施形態に係る太陽電池パネルの製造方法について説明する。図7は、その太陽電池パネルの製造方法のフローチャートである。太陽電池パネル30は、図7に示されるステップS10〜ステップS150の工程によって製造される。各工程の動作について、以下に詳述する。尚、ここでは、基板1としてのガラス基板上に太陽電池発電セル5として単層アモルファスシリコン薄膜太陽電池を用いた例について説明する。
Then, the manufacturing method of the solar cell panel which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 7 is a flowchart of the method for manufacturing the solar cell panel. The
ステップS10;透明導電層の製膜
図8A(a)に示されるように、基板1としてソーダフロートガラス基板(1.4m×1.1m×板厚:4mm)を用意する。基板端面は破損防止にコーナー面取りやR面取り加工されていることが望ましい。続いて、図8A(b)に示されるように、透明導電層2として酸化錫膜(SnO2)を主成分とする透明電極膜を約500〜800nm、熱CVD装置にて約500℃で製膜処理する。この際、透明電極膜の表面は適当な凹凸のあるテクスチャーが形成される。透明導電層2として、透明電極膜に加えて、基板1と透明電極膜との間にアルカリバリア膜(図示されず)を形成しても良い。アルカリバリア膜は、酸化シリコン膜(SiO2)を50〜150nm、熱CVD装置にて約500℃で製膜処理する。
Step S10: Formation of Transparent Conductive Layer As shown in FIG. 8A (a), a soda float glass substrate (1.4 m × 1.1 m × plate thickness: 4 mm) is prepared as the
ステップS20;焼成電極の形成
図8A(c)に示されるように、バスバー3の形成を行う。焼成電極形成用の電極ペーストを、集電セルとなる位置に沿って塗布する。その電極ペーストは、Ag及びSiO2を溶剤に混合したものである。電極ペーストの塗布された被処理基板を焼成する。これにより、透明導電層2上にバスバー3としての焼成電極が形成される。
Step S20: Formation of Firing Electrode As shown in FIG. 8A (c), the
ここで、被処理基板を焼成する際の温度は、300℃以上500℃以下であることが好ましい。500℃より高い温度で焼成を行うと、下地である透明導電層2の酸化錫膜が腐食し、剥離してしまう事がある。300℃より低い温度で焼成した場合には、ペーストの溶媒が揮発し難くなり、焼成に時間がかかってしまったり、電極中に溶媒が残存してしまったりすることがある。
Here, it is preferable that the temperature at the time of baking a to-be-processed substrate is 300 to 500 degreeC. When baking is performed at a temperature higher than 500 ° C., the tin oxide film of the transparent
ステップS30;レーザーエッチング
図8A(d)に示されるように、レーザーエッチングにより透明導電層2を発電セル9に対応させて分割する。具体的には、基板1をX−Yテーブルに設置して、レーザーダイオード励起YAGレーザーの第1高調波(1064nm)を、透明電極膜の膜面側から入射する。パルス発振:5〜20kHzとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明電極膜を発電セル9の直列接続方向に対して垂直な方向へ、溝4−1を形成するように幅約6〜10mmの短冊状にレーザーエッチングする。
Step S30: Laser Etching As shown in FIG. 8A (d), the transparent
ステップS40;光電変換層の製膜
図8A(e)に示されるように、透明導電層2及びバスバー3上に、光電変換層5を製膜する。具体的には、プラズマCVD装置により、減圧雰囲気:30〜150Pa、約200℃にて光電変換層5としてのアモルファスシリコン薄膜からなるp層膜/i層膜/n層膜を順次製膜する。光電変換層5は、SiH4ガスとH2ガスとを主原料に、透明導電層2の上に製膜される。太陽光の入射する側からp層、i層、n層がこの順で積層される。光電変換層5は本実施形態では、p層:BドープしたアモルファスSiCを主とし膜厚10〜30nm、i層:アモルファスSiを主とし膜厚250〜350nm、n層:pドープした微結晶Siを主とし膜厚30〜50nmである。またp層膜とi層膜の間には界面特性の向上のためにバッファー層を設けても良い。
Step S40; Film Formation of Photoelectric Conversion Layer As shown in FIG. 8A (e), the
ステップS50;レーザーエッチング
図8A(f)に示されるように、レーザーエッチングにより光電変換層5を発電セル9に対応させて分割する。具体的には、基板1をX−Yテーブルに設置して、レーザーダイオード励起YAGレーザーの第2高調波(532nm)を、光電変換層5の膜面側から入射する。パルス発振:10〜20kHzとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明導電層2のレーザーエッチングライン(溝4−1)の約100〜150μmの横側を、溝4−2を形成するようにレーザーエッチングする。
Step S50; Laser Etching As shown in FIG. 8A (f), the
ステップS60;裏面電極層の製膜
図8B(g)に示されるように、裏面電極層6としてAg膜/Ti膜をスパッタリング装置により減圧雰囲気、約150℃にて順次製膜する。裏面電極層6は本実施形態では、Ag膜:200〜500nm、これを保護するものとして防食効果の高いTi膜:10〜20nmをこの順に積層する。n層と裏面電極層6との接触抵抗低減と光反射向上を目的に、光電変換層5と裏面電極層6との間にGZO(GaドープZnO膜)を膜厚:50〜100nm、スパッタリング装置により製膜して設けても良い。
Step S60: Formation of Back Electrode Layer As shown in FIG. 8B (g), an Ag film / Ti film is sequentially formed as a
ステップS70;レーザーエッチング
更に、光電変換層5及び裏面電極層6を、レーザーエッチングにより、発電セル9に対応させて分割する。具体的には、被処理基板1をX−Yテーブルに設置して、レーザーダイオード励起YAGレーザーの第2高調波(532nm)を、基板1側から入射することで、レーザー光が光電変換層5で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧により裏面電極層6が爆裂して除去される。パルス発振:1〜10kHzとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、透明導電層2のレーザーエッチングライン(溝4−1)の約250μm〜400μmの横側を、溝4−3を形成するようにレーザーエッチングする。
Step S70; Laser Etching Further, the
ステップS80;絶縁溝の形成
図8B(h)に示されるように、絶縁溝7を形成する。具体的には、発電領域を区分して、基板端周辺の膜端部においてレーザーエッチングによる直列接続部分が短絡し易い影響を除去する。被処理基板をX−Yテーブルに設置して、レーザーダイオード励起YAGレーザーの第2高調波(532nm)を、基板1側から入射することで、レーザー光が透明導電層2と光電変換層3で吸収され、このとき発生する高いガス蒸気圧を利用して裏面電極層6が爆裂して除去される。パルス発振:1〜10kHzとして加工速度に適切となるようにレーザーパワーを調整して、被処理基板の端部から5〜15mmの位置を、発電セル9の短辺方向に平行に、絶縁溝7を形成するようにレーザーエッチングする。このとき、長辺方向へは絶縁溝を設けない。
Step S80: Formation of Insulating Groove As shown in FIG. 8B (h), the insulating groove 7 is formed. Specifically, the power generation region is divided to remove the influence that the serial connection portion due to laser etching is likely to be short-circuited at the film edge around the substrate edge. The substrate to be processed is placed on an XY table, and the second harmonic (532 nm) of the laser diode-pumped YAG laser is incident from the
絶縁溝7は被処理基板の端より5〜10mmの位置にてエッチングを終了させる。エッチングの終了はレーザー光の停止でも良いが、簡易的には非レーザーエッチング領域に金属性のマスキング板を設置することで対応が可能である。この基板1の端より5〜10mmの位置にてエッチングを終了させることにより、太陽電池パネル端部からの太陽電池モジュール内部への外部湿分浸入の抑制に、有効な効果を呈する。
The insulating groove 7 finishes the etching at a position of 5 to 10 mm from the end of the substrate to be processed. The etching may be terminated by stopping the laser beam, but can be dealt with simply by installing a metallic masking plate in the non-laser etching region. By terminating the etching at a position of 5 to 10 mm from the edge of the
ステップS90;焼成電極を露出/周辺膜の除去
図8B(i)に示されるように、研磨処理によって、周縁部8と取出し部10における太陽電池膜を除去する。周縁部8の除去は、後工程の裏面保護材11との健在な接着面を確保するために行われる。周縁部8においては、被処理基板の端から5〜15mmで、絶縁溝7よりも基板端側における太陽電池膜(裏面電極層6/光電変換層5/透明導電層2)を研磨除去する。一方、取り出し部10では、裏面電極層6と光電変換層5のみを除去して、バスバー3を露出される。このように、太陽電池膜40の一部分を選択的に除去する為には、例えば太陽電池膜40の除去されない部分にマスキング材を配置して、ブラスト研磨を行うことで可能である。尚、研磨屑や砥粒は基板1を洗浄処理して除去した。
Step S90: Expose the sintered electrode / removal of the peripheral film As shown in FIG. 8B (i), the solar cell film in the
周縁部8の除去及び取出し部10の除去は、同一工程で行っても、別工程で行ってもよい。また、取出し部10にて、裏面電極層6及び光電変換層5を除去するにあたっては、レーザーエッチングを用いてもよい。
The removal of the
ステップS100;裏面保護シート取りつけ
図8B(j)に示されるように、裏面保護材11を配置してラミネートする。尚、裏面保護材11には、取出し部10に対応する位置に開口22が設けられている。即ち、開口22では、バスバー3が未だ露出した状態となっている。
Step S100: Attaching the back surface protection sheet As shown in FIG. 8B (j), the back
ステップS110;端子箱の取りつけ
図8B(k)に示されるように、開口22に対応した位置に、接着剤を用いて端子箱12が取りつけられる。即ち、端子箱12は、2箇所に取りつけられる。
Step S110: Attachment of Terminal Box As shown in FIG. 8B (k), the
ステップS120;端子箱内を配線
更に、端子箱12内を配線する。具体的には、端子箱12内でバスバー3と接続用ケーブル21とが電気的に接続されるように、配線する。バスバー3との接続は、ハンダ等で行われる。
Step S120: Wiring in the terminal box Further, the
ステップS130;ポッティング材の注入
更に端子箱12内部に封止材(ポッティング材)を注入して密閉する。これにより、太陽電池モジュール20が完成する。
Step S130: Injection of potting material Further, a sealing material (potting material) is injected into the
ステップS140;太陽電池モジュールをベース上に載置
続いて、図9に示されるように、完成した太陽電池モジュール20を、ベース14上に載置する。
Step S140: Place Solar Cell Module on Base Subsequently, the completed
ステップS150;固定
更に、固定金具17及びビス18を用いて、太陽電池モジュール20をベース14に対して固定する。これにより、図3に示した太陽電池パネル30が完成する。
Step S150: Fixing Further, the
以上説明した本実施形態にかかる太陽電池パネルの作用効果について説明する。図2(a)に示される従来例のように、バスバーとして銅箔を用いていた場合には、銅箔を太陽電池膜上に配置する際に位置ずれなどが発生する懸念がある。これに対して、本実施形態では、バスバーとして焼成電極を用いているので、このような位置ずれの懸念はない。 The effect of the solar cell panel concerning this embodiment demonstrated above is demonstrated. When a copper foil is used as a bus bar as in the conventional example shown in FIG. 2 (a), there is a concern that misalignment or the like may occur when the copper foil is disposed on the solar cell film. On the other hand, in the present embodiment, since the fired electrode is used as the bus bar, there is no concern about such misalignment.
また、本実施形態では、2つの端子箱を両端のバスバー上にそれぞれ設けることにより、バスバーから端子箱までの配線を簡略化することができる。即ち、図2(a)に示される従来例のように、バスバーと端子箱内部の配線とを電気的に接続するために、太陽電池膜を跨ぐようにして取出し用配線を配置する必要がない。よって、構成がより簡便化されている。 Moreover, in this embodiment, the wiring from a bus bar to a terminal box can be simplified by providing two terminal boxes on the bus bars at both ends. That is, as in the conventional example shown in FIG. 2A, in order to electrically connect the bus bar and the wiring inside the terminal box, it is not necessary to arrange the extraction wiring so as to straddle the solar cell film. . Therefore, the configuration is further simplified.
また、本実施形態では、裏面保護材として、単層のシート材を用いているので、従来例のように複数層を積層したバックシートや、接着剤が必要なく、構成が更に簡便化されている。 Further, in this embodiment, since a single-layer sheet material is used as the back surface protective material, there is no need for a back sheet in which a plurality of layers are laminated as in the conventional example, or an adhesive, and the configuration is further simplified. Yes.
更に、この裏面保護材が、非金属製のシート材であることにより、太陽電池パネルの静電容量増加を押さえることができる。このように静電容量増加を抑えることで、地絡電流検出装置の誤検知を防止することができる。 Furthermore, since this back surface protective material is a non-metallic sheet material, the increase in the electrostatic capacity of the solar cell panel can be suppressed. By suppressing the increase in capacitance in this way, erroneous detection of the ground fault current detection device can be prevented.
また、本実施形態では、太陽電池モジュールを、複数箇所の固定点において固定部材により固定するので、枠は必要ない。図1に示される従来例のように、太陽電池モジュールを金属製の枠(フレーム)により固定した場合には、太陽電池モジュールと枠との隙間に、水分が入り込むことがある。このような場合には、水分と金属製の枠とを介して、太陽電池モジュールから地絡電流が流れることがある。これに対して、本実施形態では、枠を用いいないので、水が蓄積する可能性が低く、水を介した地絡電流の発生が抑制される。 Moreover, in this embodiment, since a solar cell module is fixed by a fixing member at a plurality of fixing points, a frame is not necessary. When the solar cell module is fixed by a metal frame (frame) as in the conventional example shown in FIG. 1, moisture may enter the gap between the solar cell module and the frame. In such a case, a ground fault current may flow from the solar cell module through moisture and a metal frame. On the other hand, in this embodiment, since no frame is used, the possibility of water accumulation is low, and the occurrence of a ground fault current via water is suppressed.
尚、本実施形態では、光電変換層として、単層アモルファスシリコン層を用いた場合について説明したが、光電変換層としてアモルファスシリコン層と微結晶シリコン層とを積層させたタンデム型のものなどに置き換えても本発明の作用効果が奏される事は、当業者にとって自明的である。 In this embodiment, the case where a single amorphous silicon layer is used as the photoelectric conversion layer has been described. However, the photoelectric conversion layer is replaced with a tandem type in which an amorphous silicon layer and a microcrystalline silicon layer are stacked. However, it is obvious to those skilled in the art that the effects of the present invention can be achieved.
1 基板
2 透明導電層
3 バスバー
4 セル分離溝
5 光電変換層
6 裏面電極層
7 絶縁溝
8 周縁部
9 発電セル
10 取出し部
11 裏面保護材
12 端子箱
13 リブ構造
14 ベース
15 ヘリサート
16 切り欠き
17 固定金具
18 ビス
20 太陽電池モジュール
21 接続用ケーブル
22 開口
30 太陽電池パネル
40 太陽電池膜
DESCRIPTION OF
Claims (33)
前記基板上に設けられた太陽電池膜と、
バスバーと、
を具備し、
前記太陽電池膜は、短冊状の複数の発電セルに分割されており、
前記複数の発電セルは電気的に直列に接続されており、
前記バスバーは、電気的に両端の前記発電セルの夫々に対して設けられ、
前記バスバーは、導電性物質を含むペースト状の原料を焼成して得られる焼成電極である
太陽電池モジュール。 A substrate,
A solar cell film provided on the substrate;
A bus bar,
Comprising
The solar cell membrane is divided into a plurality of strip-shaped power generation cells,
The plurality of power generation cells are electrically connected in series,
The bus bar is electrically provided for each of the power generation cells at both ends,
The bus bar is a solar cell module that is a fired electrode obtained by firing a paste-like raw material containing a conductive material.
更に、
前記バスバーの夫々に対応して設けられた取出し部
を具備し、
前記取出し部は、前記バスバー上に設けられ、
前記バスバーから、前記取出し部を介して外部へ電力が取り出されるように配線されている
太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1, wherein
Furthermore,
It has a take-out portion provided corresponding to each of the bus bars,
The take-out part is provided on the bus bar,
The solar cell module wired so that electric power may be taken out from the bus bar through the take-out portion.
前記焼成電極は、AgとSiO2とを含み、
前記焼成電極の主成分は、Agである
太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 1 or 2, wherein
The fired electrode includes Ag and SiO 2 ,
A solar cell module in which a main component of the fired electrode is Ag.
前記太陽電池膜は、
透明導電層と、
光電変換層と、
裏面電極層と、
を含み、
前記バスバーは、前記透明導電層上に設けられている
太陽電池モジュール。 The solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein
The solar cell film is
A transparent conductive layer;
A photoelectric conversion layer;
A back electrode layer;
Including
The bus bar is a solar cell module provided on the transparent conductive layer.
前記バスバーの厚みは、15μm以上〜50μm以下である
太陽電池モジュール。 The solar cell module according to any one of claims 1 to 4, wherein
The thickness of the said bus bar is a solar cell module which is 15 micrometers-50 micrometers.
更に、
前記太陽電池膜を被覆する裏面保護材
を具備し、
前記裏面保護材は、単一のシート材である
太陽電池モジュール。 A solar cell module according to any one of claims 1 to 5,
Furthermore,
Comprising a back surface protective material covering the solar cell film;
The back surface protection material is a solar cell module that is a single sheet material.
前記裏面保護材は、非金属製のシート材である
太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 6, wherein
The back surface protection material is a solar cell module that is a non-metallic sheet material.
前記裏面保護材は、エチレン・プロピレンゴムを主成分とするシート材である
太陽電池モジュール。 The solar cell module according to claim 7, wherein
The said back surface protection material is a solar cell module which is a sheet | seat material which has ethylene propylene rubber as a main component.
前記太陽電池モジュールを載置するベースと、
前記太陽電池モジュールを前記ベースに対して固定する複数の固定部材と、
を具備し、
前記太陽電池モジュールは、複数の固定点で、前記複数の固定部材により固定される
太陽電池パネル。 A solar cell module according to any one of claims 1 to 8,
A base on which the solar cell module is placed;
A plurality of fixing members for fixing the solar cell module to the base;
Comprising
The solar cell module is a solar cell panel fixed by the plurality of fixing members at a plurality of fixing points.
前記ベースは、リブ構造を有している
太陽電池パネル。 A solar cell panel according to claim 9, wherein
The base is a solar cell panel having a rib structure.
前記ベースは、貫通構造を有している
太陽電池パネル。 It is a solar cell panel according to claim 9 or 10,
The base is a solar cell panel having a through structure.
前記ベースは、プラスチック製である
太陽電池パネル。 A solar cell panel according to any one of claims 9 to 11,
The base is a solar panel made of plastic.
前記ベースは、高密度ポリエチレンを含んでいる
太陽電池パネル。 A solar cell panel according to claim 12, comprising:
The base is a solar cell panel including high density polyethylene.
前記ベースは、金属製である
太陽電池パネル。 A solar cell panel according to any one of claims 9 to 11,
The base is a solar cell panel made of metal.
前記ベースは、アルミを含んでいる
太陽電池パネル。 The solar cell panel according to claim 14, wherein
The base is a solar panel including aluminum.
前記太陽電池膜の一部に、バスバーを接続するバスバー形成工程と、
前記バスバーから外部へ電力を取り出す為の配線を収納する端子箱とを形成する端子箱取りつけ工程と、
を具備し、
前記複数の発電セルは電気的に直列に接続されており、
前記バスバー形成工程において、前記バスバーは、電気的に両端の前記発電セルの夫々に接続されるように形成され、
前記バスバー形成工程は、
導電性物質を含むペースト状の原料を塗布する塗布する工程と、
塗布された原料を焼成して焼成電極にする焼成工程と、
を有しており、
前記端子箱取りつけ工程において、前記端子箱は、基板上において、前記発電セルの直列接続方向の両端側に夫々取りつけられる
太陽電池モジュールの製造方法。 A solar cell film forming step for forming a solar cell film divided into a plurality of strip-shaped power generation cells on the substrate,
A bus bar forming step of connecting a bus bar to a part of the solar cell film;
A terminal box mounting step for forming a terminal box for storing wiring for extracting electric power from the bus bar to the outside;
Comprising
The plurality of power generation cells are electrically connected in series,
In the bus bar forming step, the bus bar is formed so as to be electrically connected to each of the power generation cells at both ends,
The bus bar forming step includes
A process of applying a paste-like raw material containing a conductive substance;
A firing step of firing the applied raw material into a fired electrode;
Have
In the terminal box mounting step, the terminal box is attached to each end of the power generation cell in the series connection direction on the substrate, respectively.
前記焼成電極は、AgとSiO2とを含み、
前記焼成電極の主成分は、Agである
太陽電池モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the solar cell module according to claim 16,
The fired electrode includes Ag and SiO 2 ,
The manufacturing method of the solar cell module whose main component of the said baking electrode is Ag.
前記太陽電池膜形成工程は、
前記基板上に透明導電層を形成する透明導電層形成工程と、
前記透明導電層の形成された基板上に光電変換層を形成する光電変換層形成工程と、
前記光電変換層の形成された基板上に裏面電極層を形成する裏面電極層形成工程と、
を含み、
前記バスバー形成工程は、前記透明導電層形成工程と前記光電変換層形成工程との間に実施される
太陽電池モジュールの製造方法。 A method for manufacturing a solar cell module according to claim 16 or 17,
The solar cell film forming step,
A transparent conductive layer forming step of forming a transparent conductive layer on the substrate;
A photoelectric conversion layer forming step of forming a photoelectric conversion layer on the substrate on which the transparent conductive layer is formed;
A back electrode layer forming step of forming a back electrode layer on the substrate on which the photoelectric conversion layer is formed;
Including
The said bus-bar formation process is a manufacturing method of the solar cell module implemented between the said transparent conductive layer formation process and the said photoelectric converting layer formation process.
前記焼成工程において、300℃以上500℃以下の温度で焼成する
太陽電池モジュールの製造方法。 A method for manufacturing a solar cell module according to claim 18,
The manufacturing method of the solar cell module baked at the temperature of 300 to 500 degreeC in the said baking process.
更に、
前記裏面電極層形成工程より後に実施され、前記裏面電極層と前記光電変換層とを除去して前記バスバーの少なくとも一部を露出させるバスバー露出工程
を具備する
太陽電池モジュールの製造方法 A method for manufacturing a solar cell module according to claim 18 or 19,
Furthermore,
A method for manufacturing a solar cell module, comprising a bus bar exposing step, which is performed after the back electrode layer forming step and which exposes at least a part of the bus bar by removing the back electrode layer and the photoelectric conversion layer.
前記バスバーの厚みは、15μm以上〜50μm以下である
太陽電池モジュールの製造方法。 A method for manufacturing a solar cell module according to any one of claims 16 to 20, comprising:
The thickness of the said bus bar is a manufacturing method of the solar cell module which is 15 micrometers-50 micrometers.
更に、
前記太陽電池膜を裏面保護材により被覆する裏面保護材形成工程
を具備し、
前記裏面保護材は、単一のシート材である
太陽電池モジュールの製造方法。 A method of manufacturing a solar cell module according to any one of claims 16 to 21,
Furthermore,
Comprising a back surface protective material forming step of covering the solar cell film with a back surface protective material;
The said back surface protection material is a manufacturing method of the solar cell module which is a single sheet material.
前記裏面保護材は、エチレン・プロピレンゴムを主成分とするシート材である
太陽電池モジュールの製造方法。 It is a manufacturing method of the solar cell module according to claim 22,
The said back surface protection material is a manufacturing method of the solar cell module which is a sheet material which has ethylene propylene rubber as a main component.
載置された前記太陽電池モジュールを、複数の固定部材により前記ベースに対して固定する固定工程と、
を具備し、
前記固定工程において、前記太陽電池モジュールは、複数の固定点で、前記複数の固定部材により固定される
太陽電池パネルの製造方法。 A step of placing a solar cell module manufactured by the method for manufacturing a solar cell module according to any one of claims 16 to 23 on a base;
A fixing step of fixing the mounted solar cell module to the base by a plurality of fixing members;
Comprising
The said fixing process WHEREIN: The said solar cell module is a manufacturing method of the solar cell panel fixed by the said some fixing member at several fixing points.
前記ベースは、プラスチック製である
太陽電池パネルの製造方法。 A method of manufacturing a solar cell panel according to claim 24,
The method for manufacturing a solar cell panel, wherein the base is made of plastic.
前記ベースは、高密度ポリエチレンを含んでいる
太陽電池パネルの製造方法。 A method of manufacturing a solar cell panel according to claim 25,
The said base is a manufacturing method of the solar cell panel containing the high density polyethylene.
前記ベースは、金属製である
太陽電池パネルの製造方法。 A method of manufacturing a solar cell panel according to claim 24,
The said base is a manufacturing method of the solar cell panel which is metal.
前記ベースは、アルミを含んでいる
太陽電池パネルの製造方法。 It is a manufacturing method of the solar cell panel according to claim 27,
The base is a method for manufacturing a solar cell panel including aluminum.
前記太陽電池モジュールを載置するベースと、
前記太陽電池モジュールを前記ベースに対して固定する複数の固定部材と、
を具備し、
前記太陽電池モジュールは、複数の固定点で、前記複数の固定部材により固定される
太陽電池パネル。 A solar cell module;
A base on which the solar cell module is placed;
A plurality of fixing members for fixing the solar cell module to the base;
Comprising
The solar cell module is a solar cell panel fixed by the plurality of fixing members at a plurality of fixing points.
前記ベースは、プラスチック製である
太陽電池パネル。 A solar cell panel according to claim 29, wherein
The base is a solar panel made of plastic.
前記ベースは、高密度ポリエチレンを含んでいる
太陽電池パネル。 A solar cell panel according to claim 30, wherein
The base is a solar cell panel including high density polyethylene.
前記ベースは、金属製である
太陽電池パネル。 A solar cell panel according to claim 29, wherein
The base is a solar cell panel made of metal.
前記ベースは、アルミを含んでいる
太陽電池パネル。 A solar cell panel according to claim 32, wherein
The base is a solar panel including aluminum.
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