JP2008283035A - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板ガラスと、上記基板ガラス上に形成された薄膜太陽電池デバイスと、
上記薄膜太陽電池デバイスの受光面側に取り付けられたカバーガラスと、上記基板ガラス及び上記カバーガラスを接着保持する充填材と、からなるサブモジュールを有するフレームレス太陽電池モジュールであって、上記サブモジュールの側端の積層面が金属製の封止材により封止されていることを特徴とするフレームレス太陽電池モジュール及びその製造方法を提供する。
【選択図】図1
Description
そして、このフレームには上記サブモジュールの4つの端面を嵌合させるための嵌合溝が設けられており、この嵌合溝に上記サブモジュールを嵌合させることで太陽電池モジュールが製造されるが、当該嵌合部分からは湿分が浸入しやすいため、通常、この嵌合溝にブチル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等の樹脂を充填した上で上記サブモジュールを嵌合し、端部からの湿分の浸入等を防いで耐候性能を維持している。
図1、図2、及び図3に第一の実施形態に係るフレームレス太陽電池モジュールを示す。
フレームレス太陽電池モジュール1は、図1、図2、及び図3に示すように、サブモジュール2、スリーブ3、端子箱4から構成され、サブモジュール2の側端の積層面は封止材としての金属11により封止されている。なお、スリーブ3は、端子箱4と一体になっていてもよい。
また、サブモジュール2は、基板ガラス21と、この基板ガラス21上に積層されたCIS系薄膜太陽電池デバイス22(なお、CIS系とは、CuInSe2系であって、CIS、CIGS、CIGSS等を含む総称を示す)と、EVA樹脂などの充填材23と、この充填材23を介して基板ガラス21に取り付けられたカバーガラス24と、プラスとマイナスの計2本のバスバーリボン25とから構成されている。
また、端子箱4からはリード線41が導出されている。
CIS系薄膜太陽電池デバイス22は、金属裏面電極層、p形光吸収層、高抵抗バッファ層、n形窓層(透明導電膜)などの薄膜を積層して形成されており、このCIS系薄膜太陽電池デバイス22が太陽光等の光を受けることにより発電する。
充填材23は、基板ガラス21と、カバーガラス24との間を埋めると共に、これらを一体に取り付ける。この充填材23としては、EVA樹脂などを用いることができ、基板ガラス21とカバーガラス24との間に挟まれた状態で、加熱され溶けて、脱泡、加圧されて、その隙間を埋めるとともに、基板ガラス21とカバーガラス24を接着することができる。
カバーガラス24は、フレームレス太陽電池モジュール1の受光面に設けられたガラスであって、透光性の高い強化ガラスなどにより構成することができる。このカバーガラス24の大きさは、基板ガラス21と同じ大きさに形成されている。
また、サブモジュール2の側端の積層面のうち、一の積層面の両端付近からはプラスとマイナスの計2本のバスバーリボン25がそれぞれ引き出されており、当該サブモジュール2の側端の積層面において、バスバーリボン25が引き出される箇所には、金属11により封止されない開口部が設けられている。そして、この開口部を介して絶縁性の高い材料で開口断面が円形のスリーブ3がサブモジュール2に取り付けられている。
バスバーリボン25の引き出し箇所において金属11により封止されない開口部が設けられていると共に、スリーブ3が取り付けられていることで、バスバーリボン25と金属11とが接触するのを防止することができる。
フレームレス太陽電池モジュール5は、図4及び図5に示すように、上述した第一の実施形態と同様の構成を有するサブモジュール2と、スリーブ一体型端子箱6とから構成されている。また、上述した第一の実施形態と同様、サブモジュール2の側端の積層面は封止材としての金属11により封止されており、当該側端の積層面からの湿分の浸入を防止する。
これにより、スリーブと端子箱とが一体に構成されると共に、バスバーリボンがサブモジュール2から直接、スリーブ一体型端子箱6内へ引き込まれるので、バスバーリボンと金属11とが接触するのをより確実に防止することができ、また、フレームレス太陽電池モジュール5の製造工程を簡略化することができる。さらに、バスバーリボンの屋外曝露による腐食を効果的に防ぐことができると共に、感電等の危険がなく安全性を向上させることができる。
サブモジュール2は、まず、所定の従来技術により基板ガラス21上にCIS系薄膜太陽電池デバイス22を製膜した後、カバーガラス24と同寸法またはそれ以上の寸法のシート状のEVAなどの充填材23を配置して、その上にカバーガラス14を置く。
そして、カバーガラス24、EVA樹脂などの充填材23、基板ガラス21の順に積層し、ラミネータで加熱しながら脱泡、加圧するとCIS系薄膜太陽電池デバイス12を、溶解したEVA樹脂などの充填材23がカバーガラス24と基板ガラス21を固着する。さらに加熱することでEVA樹脂などの充填材23は、架橋された状態となる。
なお、このCIS系薄膜太陽電池デバイス22の製膜は、金属裏面電極層、p形光吸収層、高抵抗バッファ層、n形窓層(透明導電膜)などの各層を積層して形成する。
また、溶着としては、超音波溶着、高周波溶着、電磁誘導溶着、レーザー溶着等、各溶着技術を用いることができる。例えば、超音波はんだ鏝による場合には、カバーガラス24側端部と基板ガラス21側端部か挟まれた積層面の間隙は僅かであるので金属11を両側端に同時にはんだ付けすることにより金属11の膜が形成できる。この際、超音波はんだの周波数は、40kHz〜70kHzのはんだ鏝を用いるようにすればよい。
この封止する金属11としては、錫、インジウムなどを用いることができる。
なお、本実施形態において、基板ガラス21上にはCIS系薄膜太陽電池デバイス22を積層させるものとしたが、これに限らず、他の非晶質系、化合物系の薄膜太陽電池デバイス等を積層させるものであってもよい。
11 金属
2 サブモジュール
21 基板ガラス
22 CIS系薄膜太陽電池デバイス
23 充填材
24 カバーガラス
25 バスバーリボン
3 スリーブ
4 端子箱
41 リード線
5 フレームレス太陽電池モジュール
6 スリーブ一体型端子箱
61 リード線
Claims (8)
- 基板ガラスと、上記基板ガラス上に形成された薄膜太陽電池デバイスと、
上記薄膜太陽電池デバイスの受光面側に取り付けられたカバーガラスと、
上記基板ガラス及び上記カバーガラスを接着保持する充填材と、からなるサブモジュールを有するフレームレス太陽電池モジュールであって、
上記サブモジュールの側端の積層面が金属製の封止材により封止されている、
ことを特徴とするフレームレス太陽電池モジュール。 - 上記サブモジュールの側端の積層面からはバスバーリボンが引き出されており、
上記サブモジュールの側端の積層面において、サブモジュールからバスバーリボンが引き出される箇所に、上記封止材により封止されない開口部が設けられ、
上記開口部から上記バスバーリボンが引き出される、
請求項1記載のフレームレス太陽電池モジュール。 - 上記サブモジュールには、バスバーリボンが引き出される箇所に、当該バスバーリボンを挿通させる絶縁性のスリーブが取り付けられている、
請求項2記載のフレームレス太陽電池モジュール。 - 上記基板ガラスの裏面上において、バスバーリボンが引き出される箇所に近接して端子箱が取り付けられ、
上記サブモジュールから引き出されたバスバーリボンは上記端子箱に導通されている、
請求項2又は3記載のフレームレス太陽電池モジュール。 - 上記スリーブと上記端子箱とは、一体に構成されている、
請求項4記載のフレームレス太陽電池。 - 基板ガラスと、上記基板ガラス上に形成された薄膜太陽電池デバイスと、上記薄膜太陽電池デバイスの受光面側に取り付けられたカバーガラスと、上記基板ガラス及び上記カバーガラスを接着保持する充填材と、を有するサブモジュールの側端の積層面を金属製の封止材により封止したフレームレス太陽電池モジュールを製造するための方法であって、
上記サブモジュールの側端の積層面に封止材となる金属を溶着させて当該側端の積層面を封止する、
ことを特徴とするフレームレス太陽電池モジュールの製造方法。 - 基板ガラスと、上記基板ガラス上に形成された薄膜太陽電池デバイスと、上記薄膜太陽電池デバイスの受光面側に取り付けられたカバーガラスと、上記基板ガラス及び上記カバーガラスを接着保持する充填材と、を有するサブモジュールの側端の積層面を金属製の封止材により封止したフレームレス太陽電池モジュールを製造するための方法であって、
上記サブモジュールの側端の積層面に封止材となる金属を溶射させて当該側端の積層面を封止する、
ことを特徴とするフレームレス太陽電池モジュールの製造方法。 - 上記サブモジュールの側端の積層面からはバスバーリボンが引き出されており、
上記サブモジュールの側端の積層面における金属の溶着、あるいは溶射において、上記サブモジュールからバスバーリボンが引き出される箇所を除いて、当該側端の積層面を封止する、
請求項6又は7記載のフレームレス太陽電池モジュールの製造方法。
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