JP2008311486A - Solar cell module, and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、太陽電池素子を形成した第1の支持体及び/又は第1の支持体に対向した第2の支持体と繊維強化プラスチック(fiberglass reinforced plastics:以下、FRPと称す)板とを接合した太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。 In the present invention, a first support body on which a solar cell element is formed and / or a second support body facing the first support body and a fiberglass reinforced plastics (hereinafter referred to as FRP) plate are joined. The present invention relates to a solar cell module and a manufacturing method thereof.
従来の太陽電池モジュールは、非受光面側にFRP基板を備え、FRP基板を予め予備加熱して接着時の発泡を防止したうえで、EVAフィルムを重ね合わせて加熱する接着工程を経て製造される(例えば、特許文献1参照)。
従来の太陽電池モジュールは、太陽電池用セルの封止時のFRP基板とEVAフィルムとの加熱接着に先立ち、FRP基板を、加熱温度が50〜200℃、加熱時間が1分〜10時間(特に10分〜5時間とりわけ30分〜4時間の範囲が好ましい)である、予備加熱する必要があり、製造作業が煩雑化するだけでなく、製造工程に要する時間が長時間化するという問題点があった。 Prior to the heat bonding between the FRP substrate and the EVA film at the time of sealing of the solar cell, the conventional solar cell module has a heating temperature of 50 to 200 ° C., a heating time of 1 minute to 10 hours (particularly, 10 minutes to 5 hours, especially 30 minutes to 4 hours is preferable), it is necessary to perform preheating, which not only complicates the manufacturing work but also increases the time required for the manufacturing process. there were.
この発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、太陽電池用セル及びFRP基板を加熱接着する必要がないうえに、FRP板を予備加熱することなく、太陽電池素子を形成した第1の支持体及び/又は第1の支持体に対向した第2の支持体とFRP板とを強固に接合した太陽電池モジュール及びその製造方法を提供するものである。 The present invention was made to solve the above-described problems, and it is not necessary to heat-bond the solar cell and the FRP substrate, and in addition, the solar cell element can be formed without preheating the FRP plate. A solar cell module in which the first support and / or the second support facing the first support and the FRP plate are firmly bonded and a method for manufacturing the solar cell module are provided.
この発明に係る太陽電池モジュールにおいては、太陽電池素子が形成された第1の支持体と、当該第1の支持体に対向し前記太陽電池素子を挟持する第2の支持体と、を備えた太陽電池モジュールにおいて、前記第1の支持体及び/又は第2の支持体とFRP板とを接着層を介して接合させ、当該接着層が、少なくともウレタン樹脂、シランカップリング剤及びエチルアルコールを含有する。 The solar cell module according to the present invention includes a first support on which a solar cell element is formed, and a second support that faces the first support and sandwiches the solar cell element. In the solar cell module, the first support and / or the second support and the FRP plate are joined via an adhesive layer, and the adhesive layer contains at least a urethane resin, a silane coupling agent, and ethyl alcohol. To do.
また、この発明に係る太陽電池モジュールにおいては、必要に応じて、前記第1の支持体は、一方の面に前記太陽電池素子が形成され、他方の面にアルミニウムが蒸着されている。
また、この発明に係る太陽電池モジュールにおいては、太陽電池素子が形成された第1の支持体と、当該第1の支持体に対向し前記太陽電池素子を挟持する第2の支持体と、を備えた太陽電池モジュールにおいて、前記第1の支持体、第2の支持体及び太陽電池素子は、対向する二枚のFRP板で挟持されており、前記FRP板の対向する面の大きさが、前記第1の支持体及び第2の支持体の面の大きさに対して広く、前記第1の支持体及び第2の支持体と重畳しない領域において、前記対向する二枚のFRP板が接合されている。
Moreover, in the solar cell module according to the present invention, as necessary, the first support body has the solar cell element formed on one surface and aluminum deposited on the other surface.
Moreover, in the solar cell module according to the present invention, a first support body on which solar cell elements are formed, and a second support body that faces the first support body and sandwiches the solar cell elements, In the solar cell module provided, the first support, the second support and the solar cell element are sandwiched between two opposing FRP plates, and the size of the opposing surfaces of the FRP plates is The two FRP plates facing each other are bonded to each other in a region that is wide with respect to the surface of the first support and the second support and does not overlap with the first support and the second support. Has been.
この発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、太陽電池素子が形成された第1の支持体と、当該第1の支持体に対向し前記太陽電池素子を挟持する第2の支持体と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法において、少なくともウレタン樹脂、シランカップリング剤、エチルアルコール及び水分を含有する接着剤を塗布し乾燥させた接着層を有する前記第1の支持体及び/又は第2の支持体と、水分を含有するFRPを用いて成型するFRP板とを、当該FRPの樹脂が固化する前に前記接着層を介して当接させる。 In the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention, a first support body on which solar cell elements are formed, a second support body that faces the first support body and sandwiches the solar cell elements, The first support and / or the second support having an adhesive layer obtained by applying and drying an adhesive containing at least a urethane resin, a silane coupling agent, ethyl alcohol and moisture. The FRP plate molded using the FRP containing moisture is brought into contact with the FRP resin through the adhesive layer before the resin of the FRP is solidified.
また、この発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、太陽電池素子が形成された第1の支持体と、当該第1の支持体に対向し前記太陽電池素子を挟持する第2の支持体と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法において、少なくともウレタン樹脂、シランカップリング剤、エチルアルコール及び水分を含有する接着剤を塗布し乾燥させた接着層を有する前記第1の支持体及び/又は第2の支持体と、水分を含有する樹脂を塗布した樹脂層を有する固化したFRP板とを、当該樹脂層が固化する前に前記接着層及び樹脂層を介して当接させる。 Moreover, in the manufacturing method of the solar cell module according to the present invention, the first support on which the solar cell element is formed, and the second support that faces the first support and sandwiches the solar cell element. In the method of manufacturing a solar cell module comprising: the first support having an adhesive layer applied with an adhesive containing at least a urethane resin, a silane coupling agent, ethyl alcohol and moisture and dried; and / or The second support and a solidified FRP plate having a resin layer coated with a resin containing moisture are brought into contact with each other through the adhesive layer and the resin layer before the resin layer is solidified.
この発明に係る太陽電池モジュールにおいては、太陽電池素子が形成された第1の支持体と、当該第1の支持体に対向し前記太陽電池素子を挟持する第2の支持体と、を備えた太陽電池モジュールにおいて、前記第1の支持体及び/又は第2の支持体とFRP板とを接着層を介して接合させ、当該接着層が、少なくともウレタン樹脂、シランカップリング剤及びエチルアルコールを含有することにより、接着層に含有される接着剤成分は、FRP板に使用される樹脂に反応して、第1の支持体及び/又は第2の支持体とFRP板とを強固に接合することができる。また、保護板がFRP板であるために、太陽電池モジュールを軽量化できると共に、太陽電池モジュール内に水分の浸入を防止することができる。 The solar cell module according to the present invention includes a first support on which a solar cell element is formed, and a second support that faces the first support and sandwiches the solar cell element. In the solar cell module, the first support and / or the second support and the FRP plate are joined via an adhesive layer, and the adhesive layer contains at least a urethane resin, a silane coupling agent, and ethyl alcohol. By doing so, the adhesive component contained in the adhesive layer reacts with the resin used for the FRP plate, and firmly bonds the first support and / or the second support to the FRP plate. Can do. Moreover, since the protective plate is an FRP plate, the solar cell module can be reduced in weight, and moisture can be prevented from entering the solar cell module.
また、この発明に係る太陽電池モジュールにおいては、必要に応じて、前記第1の支持体は、一方の面に前記太陽電池素子が形成され、他方の面にアルミニウムが蒸着されていることにより、太陽電池モジュールの受光面側から入射し太陽電池素子又は隣り合う太陽電池素子間を透過した光を、非受光面に蒸着されたアルミニウムによって受光面側に乱反射させ、再度、太陽電池素子に入射させることで、光エネルギーから電気エネルギーへの変換効率を高めることができる。 Moreover, in the solar cell module according to the present invention, if necessary, the first support is formed by forming the solar cell element on one surface and depositing aluminum on the other surface. Light incident from the light-receiving surface side of the solar cell module and transmitted between the solar cell elements or adjacent solar cell elements is diffusely reflected to the light-receiving surface side by aluminum deposited on the non-light-receiving surface and is incident again on the solar cell element. Thus, the conversion efficiency from light energy to electrical energy can be increased.
また、この発明に係る太陽電池モジュールにおいては、太陽電池素子が形成された第1の支持体と、当該第1の支持体に対向し前記太陽電池素子を挟持する第2の支持体と、を備えた太陽電池モジュールにおいて、前記第1の支持体、第2の支持体及び太陽電池素子は、対向する二枚のFRP板で挟持されており、前記FRP板の対向する面の大きさが、前記第1の支持体及び第2の支持体の面の大きさに対して広く、前記第1の支持体及び第2の支持体と重畳しない領域において、前記対向する二枚のFRP板が接合されていることにより、第1の支持体又は第2の支持体及びFRP板のいずれとの親和性が良い接着剤を使用しなければならないという制約を受けることなく、対向する二枚のFRP板を強固に接合することができる。 Moreover, in the solar cell module according to the present invention, a first support body on which solar cell elements are formed, and a second support body that faces the first support body and sandwiches the solar cell elements, In the solar cell module provided, the first support, the second support and the solar cell element are sandwiched between two opposing FRP plates, and the size of the opposing surfaces of the FRP plates is The two FRP plates facing each other are bonded to each other in a region that is wide with respect to the surface of the first support and the second support and does not overlap with the first support and the second support. The two FRP plates facing each other without being restricted by the need to use an adhesive having good affinity with either the first support or the second support and the FRP plate Can be firmly joined.
この発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、太陽電池素子が形成された第1の支持体と、当該第1の支持体に対向し前記太陽電池素子を挟持する第2の支持体と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法において、少なくともウレタン樹脂、シランカップリング剤、エチルアルコール及び水分を含有する接着剤を塗布し乾燥させた接着層を有する前記第1の支持体及び/又は第2の支持体と、水分を含有するFRPを用いて成型するFRP板とを、当該FRPの樹脂が固化する前に前記接着層を介して当接させることにより、FRPの樹脂に含有された水分により、第1の支持体及び/又は第2の支持体上の接着層の接着機能を発現させ、第1の支持体及び/又は第2の支持体とFRP板とを強固に接合することができる。また、容易に第1の支持体及び/又は第2の支持体をFRP板に接合させることができる。 In the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention, a first support body on which solar cell elements are formed, a second support body that faces the first support body and sandwiches the solar cell elements, The first support and / or the second support having an adhesive layer obtained by applying and drying an adhesive containing at least a urethane resin, a silane coupling agent, ethyl alcohol and moisture. The FRP plate that is molded using the FRP containing moisture and the FRP plate containing moisture is brought into contact with the FRP resin through the adhesive layer before the FRP resin is solidified, whereby the moisture contained in the FRP resin. The adhesive function of the adhesive layer on the first support and / or the second support can be expressed, and the first support and / or the second support and the FRP plate can be firmly bonded. . Further, the first support and / or the second support can be easily joined to the FRP plate.
また、この発明に係る太陽電池モジュールの製造方法においては、太陽電池素子が形成された第1の支持体と、当該第1の支持体に対向し前記太陽電池素子を挟持する第2の支持体と、を備えた太陽電池モジュールの製造方法において、少なくともウレタン樹脂、シランカップリング剤、エチルアルコール及び水分を含有する接着剤を塗布し乾燥させた接着層を有する前記第1の支持体及び/又は第2の支持体と、水分を含有する樹脂を塗布した樹脂層を有する固化したFRP板とを、当該樹脂層が固化する前に前記接着層及び樹脂層を介して当接させることにより、樹脂層がFRP板との結合を実現すると共に、樹脂層に含有された水分により、第1の支持体及び/又は第2の支持体上の接着層の接着機能を発現させ、第1の支持体及び/又は第2の支持体上の接着層が樹脂層と結合し、結果として、第1の支持体及び/又は第2の支持体とFRP板とを強固に接合することができる。また、容易に第1の支持体及び/又は第2の支持体をFRP板に接合させることができる。 Moreover, in the manufacturing method of the solar cell module according to the present invention, the first support on which the solar cell element is formed, and the second support that faces the first support and sandwiches the solar cell element. In the method of manufacturing a solar cell module comprising: the first support having an adhesive layer applied with an adhesive containing at least a urethane resin, a silane coupling agent, ethyl alcohol and moisture and dried; and / or By bringing the second support and a solidified FRP plate having a resin layer coated with a resin containing moisture into contact with each other through the adhesive layer and the resin layer before the resin layer is solidified, the resin The layer realizes the bonding with the FRP plate, and the adhesive function of the adhesive layer on the first support and / or the second support is expressed by the moisture contained in the resin layer. as well as/ May adhesive layer on the second support member is bonded to the resin layer, as a result, strongly bonded to the first support and / or the second support and the FRP plate. Further, the first support and / or the second support can be easily joined to the FRP plate.
(本発明の第1の実施形態)
図1はこの発明を実施するための第1の実施形態における太陽電池モジュールの製造方法を示す断面図、図2はこの発明を実施するための第1の実施形態における太陽電池モジュールの他の製造方法を示す断面図、図3(a)はこの発明を実施するための第1の実施形態における他の太陽電池モジュールを示す断面図、図3(b)はこの発明を実施するための第1の実施形態におけるさらに他の太陽電池モジュールを示す断面図である。
(First embodiment of the present invention)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing a solar cell module according to the first embodiment for carrying out the present invention, and FIG. 2 shows another method for manufacturing the solar cell module according to the first embodiment for carrying out the present invention. FIG. 3A is a sectional view showing a method, FIG. 3A is a sectional view showing another solar cell module in the first embodiment for carrying out the present invention, and FIG. 3B is a first section for carrying out the present invention. It is sectional drawing which shows the further another solar cell module in embodiment of this.
図1乃至図3において、太陽電池素子1は、水分や埃の影響を避け、また雹や小石などの衝突、あるいは風圧に耐えるように、何らかの容器や樹脂中に封じ込まれて使用される。この場合に、使用目的に応じた必要電圧が得られるように、多数の素子が直列又は並列に結線されることになる。
1 to 3, the
このような使用上の一つの単位をモジュールと称し、このモジュールの構造には、2枚板構造、基板1枚構造、表板1枚構造、又は樹脂埋め込み構造が挙げられる。なお、この第1の実施形態における太陽電池モジュール100は、受光面側及び/又は非受光面側に保護板を配設する構造であり、少なくとも一方の面にFRP板2を配設している。また、太陽電池モジュール100が2枚板構造であり、受光面側又は非受光面側のうち一方の面にのみFRP板2が配設される場合には、FRP板2を配設しない他方の面については、ガラス板、金属(アルミニウム、ステンレスなど)板又は樹脂板を配設する。
One unit in use is referred to as a module. Examples of the module structure include a two-plate structure, a single-substrate structure, a single front-plate structure, and a resin-embedded structure. The
以下、受光面側にFRP板2を配設させる場合における太陽電池モジュール100の製造方法を、図1及び図2を用いて説明する。
太陽電池素子1は第1の支持体3上に形成され、第1の支持体3に対向して透明性を有する第2の支持体4を配置し、第1の接着層5を介して太陽電池素子1を第1の支持体3と第2の支持体4とで挟持している。
Hereinafter, a method for manufacturing the
The
なお、この第1の実施形態における太陽電池は、シリコン系太陽電池のうち、可視光の吸収度が高く、薄膜にできるアモルファスを半導体材料として使用したアモルファス太陽電池、又は、金属酸化物半導体を半導体材料として使用した色素増感型太陽電池であり、太陽電池素子1は、既存の製造方法によって第1の支持体3上に形成される。
In addition, the solar cell in the first embodiment is an amorphous solar cell using amorphous silicon that has a high absorption of visible light and can be formed into a thin film among silicon-based solar cells, or a metal oxide semiconductor as a semiconductor. It is a dye-sensitized solar cell used as a material, and the
第1の支持体3としては、ガラス板、金属(アルミニウム、ステンレスなど)板又は樹脂板などの板状のものや、金属箔又は樹脂フィルムなどのフィルム状のものである。例えば、ポリアミドイミドフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエステルイミド・フッ素樹脂フィルム、フッ素樹脂系フィルム、ポリアミドフィルム、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate:以下、PETと称す)フィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルサルホンフィルムなどを使用することができる。これらは単独のフィルムを用いてもよいが、二種以上を積層した積層フィルムとして用いてもよい。なお、この第1の実施形態においては、第1の支持体3として、耐腐食性に優れるフッ素樹脂系フィルムのうち、テトラフルオロエチレンとエチレン共重合体によって得られる四フッ化エチレン-エチレン共重合樹脂(ETFE)を用いている。
The
第2の支持体4としては、透明性を有するガラス板又は樹脂板などの板状のものや、樹脂フィルムなどのフィルム状のものである。例えば、フッ素樹脂系フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリサルホンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、セルロースアセテートフィルム、アクリル樹脂フィルム、耐候性PETフィルム、耐候性ポリプロピレンフィルム、ガラス繊維強化ポリエステルフィルム、ガラス繊維強化アクリル樹脂フィルム、ガラス繊維強化ポリカーボネートフィルムなどを使用することができる。これらは単独のフィルムを用いてもよいが、二種以上を積層した積層フィルムとして用いてもよい。なお、この第1の実施形態においては、第2の支持体4として、耐腐食性に優れるフッ素樹脂系フィルムのうち、テトラフルオロエチレンとエチレン共重合体によって得られる四フッ化エチレン-エチレン共重合樹脂(ETFE)を用いている。
The
第1の接着層5は、太陽電池素子1及び第1の支持体3に当接する積層面が凹凸形状であるため、その凹凸部を接着剤で埋めるようにして積層する必要がある。このため、接着性、透明性、耐候性などのほか、充填材としての機能も備えた接着剤を用いることが必要であり、例えば、熱流動性に優れた熱接着性樹脂を必要な厚さで用いることが、性能、生産性及び経済性の点で好ましい。このような熱接着性樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体(Ethylence-Vinyl Acetate:以下、EVAと称す)、シングルサイト触媒を用いて重合したエチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体、線状低密度ポリエチレン、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂のほか、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリジエン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、フッ素樹脂系、ポリアミド系のエラストマーなどを使用することができ、これらの中から、積層面の材質に応じて適宜選択して使用することが好ましい。また、これらの熱接着性樹脂は、その耐候性を向上させるために、架橋剤、紫外線吸収剤及びカップリング剤などを適宜混合して使用することができる。なお、この第1の実施形態においては、第1の接着層5として、EVAを用いている。
The first
第2の支持体4の受光面側の表面には接着剤が塗布され、塗布した接着剤を乾燥させることで、第2の接着層6を構成している(図1(a),図2(a))。通常、第2の支持体4をFRP板2に加熱処理することなく強固に接合させることは困難であるが、本願発明者は、以下の成分を有する接着剤を用いることにより、第2の支持体4とFRP板2とを良好に接合させることが可能であることを見出した。
An adhesive is applied to the surface of the
(接着剤成分)
・ウレタン樹脂:1〜5重量%
・シランカップリング剤:1〜5重量%
・エチルアルコール:1〜5重量%
・水
特に、ウレタン樹脂が1重量%未満の場合には、接着剤の接着機能が低下し、ウレタン樹脂が5重量%より多い場合には、接着剤の粘性が高く、第2の支持体4上に薄く均一に塗付することが難しくなる。
シランカップリング剤が1重量%未満の場合には、接着性が低下し、またシランカップリング剤が5重量%より多い場合には、粘着性が増加し取扱性が低下することとなる。
(Adhesive component)
-Urethane resin: 1-5% by weight
Silane coupling agent: 1 to 5% by weight
・ Ethyl alcohol: 1 to 5% by weight
Water In particular, when the urethane resin is less than 1% by weight, the adhesive function of the adhesive is lowered, and when the urethane resin is more than 5% by weight, the adhesive has a high viscosity, and the
When the silane coupling agent is less than 1% by weight, the adhesiveness is lowered. When the silane coupling agent is more than 5% by weight, the tackiness is increased and the handling property is lowered.
さらに、エチルアルコールが1重量%未満の場合には、接着剤の液安定性が低下し、またエチルアルコールが5重量%より多い場合には、接着性の低下の原因となる。
水は、接着剤の大半を占める成分であり、必要に応じて、接着剤中のウレタン樹脂の分散性、第2の支持体4への濡れ性などを改善するため各種の添加剤を添加することも可能である。
Further, when the amount of ethyl alcohol is less than 1% by weight, the liquid stability of the adhesive is lowered, and when the amount of ethyl alcohol is more than 5% by weight, the adhesiveness is lowered.
Water is a component that occupies most of the adhesive, and various additives are added as necessary to improve the dispersibility of the urethane resin in the adhesive and the wettability to the
なお、第2の支持体4の表面への接着剤の塗布は、図1(a)又は図2(a)に示すように、第2の支持体4の全面に塗布する場合に限らず、必要に応じて第2の支持体4の表面の一部であっても良い。
第2の支持体4の表面に付着された第2の接着層6は、水分を含む樹脂材料と接触した際に、接着性を発現させることが可能となる。
In addition, application | coating of the adhesive agent to the surface of the
The second
このため、FRP板2と第2の支持体4との接着に際しては、図1(b)に示すように、水分を含有するFRP2aを用いて金型200によってFRP板2を成形する場合に、FRP2aの樹脂が固化する前に接着剤付き第2の支持体4をFRP2aに貼付けることにより行なう。FRP板2に使用するFRP2aには、ポリエステル樹脂及び水分を含むものを使用し、このFRP2aに含有された水分により、第2の支持体4上の第2の接着層6の接着機能が発現され、FRP2aのポリエステル樹脂と第2の支持体4とを強固に接合する(図1(c))。
For this reason, when the
また、既に固化したFRP板2の表面などに接着剤付き第2の支持体4を接合させるには、図2(b)に示すように、FRP板2の表面に、ポリエステル樹脂及び水分を含む樹脂材料を塗布し樹脂層7を構成し(図2(b))、樹脂層7が固化する前に接着剤付き第2の支持体4をFRP板2上の樹脂層7が塗布された部分に貼付けることにより行なう。この際、樹脂層7がFRP板2に含まれる樹脂と結合すると共に、樹脂層7に含有された水分により、第2の支持体4上の第2の接着層6が樹脂層7中のポリエステル樹脂とも結合するため、結果として、FRP板2の樹脂と第2の支持体4とを強固に接合することが可能となる(図2(c))。
Moreover, in order to join the
なお、この第1の実施形態においては、受光面側にFRP板2を配設させる場合における太陽電池モジュール100を説明したが、図3(a)に示すように、非受光面側にFRP板2を配設させる場合や、図3(b)に示すように、受光面側及び非受光面側にFRP板2をそれぞれ配設させる場合においても、図1又は図2に示す前述した太陽電池モジュール100の製造方法によって、第1の支持体3及び/又は第2の支持体4にFRP板2を接合させることができる。
In the first embodiment, the
また、FRPは、耐久性はあるが、耐光性が低く、太陽光により黄変してしまう。このため、FRPの黄変部分における太陽光の光透過率が減少し、太陽電池モジュール100による光エネルギーから電気エネルギーへの変換効率を低下させる恐れがある。
FRP has durability, but has low light resistance, and yellows due to sunlight. For this reason, the light transmittance of the sunlight in the yellowing part of FRP decreases, and there exists a possibility of reducing the conversion efficiency from the light energy by the
そこで、FRP板2の表面を、例えば、フッ素樹脂をベースに紫外線吸収剤や光酸化反応防止剤などを配合した塗料により被覆することで、FRP板2の黄変を抑制して、所望の変換効率を長期間に亘って維持することができる。
また、FRP板2の表面に被覆したコーティング剤の上に、酸化チタンなどの不揮発性である無機物の層を介して、光エネルギーを吸収し、光を吸収しない別の物質に化学反応を起こさせる光触媒シートを配設することが好ましい。
Therefore, the surface of the
Further, on the coating agent coated on the surface of the
(本発明の第2の実施形態)
図4(a)は一方の面に太陽電池素子が形成され他方の面にアルミニウムが蒸着されている第1の支持体を示す断面図、図4(b)はこの発明を実施するための第2の実施形態における太陽電池モジュールを示す断面図、図5(a)は接着剤付きアルミシートを示す断面図、図5(b)はこの発明を実施するための第2の実施形態における他の太陽電池モジュールを示す断面図である。図4及び図5において、図1乃至図3と同じ符号は、同一または相当部分を示し、その説明を省略する。
(Second embodiment of the present invention)
FIG. 4 (a) is a cross-sectional view showing a first support in which a solar cell element is formed on one surface and aluminum is deposited on the other surface, and FIG. 4 (b) is a first view for carrying out the present invention. Sectional drawing which shows the solar cell module in 2 embodiment, FIG.5 (a) is sectional drawing which shows the aluminum sheet with an adhesive agent, FIG.5 (b) is another in 2nd Embodiment for implementing this invention It is sectional drawing which shows a solar cell module. 4 and 5, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3 denote the same or corresponding parts, and the description thereof is omitted.
この第2の実施形態においては、太陽電池モジュール100が非受光面側にアルミニウムが蒸着された層を有しているところのみが第1の実施形態と異なるところであり、後述するアルミニウム層8による作用効果以外は、第1の実施形態と同様の作用効果を奏する。
In the second embodiment, the
図4(a)に示すように、第1の支持体3は、一方の面に太陽電池素子1が形成され、他方の面のほぼ全面にアルミニウムを蒸着したアルミニウム層8が形成されている。
このアルミニウム層8を有する第1の支持体4を用いて、図1に示す前述した太陽電池モジュール100の製造方法と同様に、受光面側である第2の支持体4に第2の接着層6を介してFRP板2を接合させることで、FRP板2の樹脂と第2の支持体4とを強固に接合することが可能となり、図4(b)に示すように、太陽電池素子1に対して非受光面側にアルミニウム層8を有する太陽電池モジュール100が完成する。
As shown to Fig.4 (a), the
Using the
なお、図2に示す前述した太陽電池モジュール100の製造方法と同様に、受光面側である第2の支持体4に第2の接着層6及び樹脂層7を介してFRP板2を接合させることによっても、FRP板2の樹脂と第2の支持体4とを強固に接合することが可能となる。また、非受光面側にFRP板2を配設させる場合や、受光面側及び非受光面側にFRP板2をそれぞれ配設させる場合においても、図1又は図2に示す前述した太陽電池モジュール100の製造方法によって、第1の支持体3及び/又は第2の支持体4にFRP板2を接合させることができる。
In addition, the
この第2の実施形態に係る太陽電池モジュール100においては、太陽電池素子1に対して非受光面側にアルミニウム層8を配設させることで、受光面側から入射し太陽電池素子1又は隣り合う太陽電池素子1間を透過した光を、アルミニウム層8によって受光面側に乱反射させ、再度、太陽電池素子1に入射させることで、光エネルギーから電気エネルギーへの変換効率を高めることができる。
In the
また、通常、アルミニウムなどの金属をFRPに強固に接合させることは困難であるが、本願発明者は、前述した接着剤を使用することにより、アルミニウムとFRPとを良好に接合させることが可能であることを見出した。 In addition, it is usually difficult to firmly bond a metal such as aluminum to FRP, but the present inventor can bond aluminum and FRP satisfactorily by using the above-described adhesive. I found out.
なお、この第2の実施形態においては、第1の支持体3にアルミニウムを蒸着させることで、太陽電池素子1に対して非受光面側にアルミニウム層8を配設させているが、図5(a)に示す後述する接着剤付きアルミシート20を用いて、太陽電池素子1に対して非受光面側にアルミニウム層8を配設させてもよい。
ここで、アルミシート20は、第3の支持体21の両面にアルミニウムを蒸着したアルミニウム層8を有している。
In the second embodiment, the
Here, the
第3の支持体21には、PETフィルムを用いることが好ましい。PETフィルムは薄くても耐久性や耐折れ曲げ性などに優れており、アルミニウムを蒸着した際に均質な鏡面状態を形成できると共に、軽量かつ取扱性の良好なアルミシート20を得ることが可能となる。
The third support 21 is preferably a PET film. Even if the PET film is thin, it has excellent durability and bending resistance, and can form a uniform mirror surface state when aluminum is deposited, and it is possible to obtain an
図5(a)のアルミシート20の表面には、図2に示すように接着剤が塗付され、塗布した接着剤を乾燥させることで、第2の接着層6を構成している(図5(a))。なお、通常、アルミシート20をFRP板2に強固に接合させることは困難であるが、前述した成分を有する接着剤を使用することにより、アルミシート20とFRP板2とを良好に接合させることが可能である。
As shown in FIG. 2, an adhesive is applied to the surface of the
この接着剤付きアルミシート20の非受光面側となる一方の面に、図1又は図2に示す前述した接着剤付き第2の支持体4とFRP板2との接合方法と同様に、FRP板2を接合させ、接着剤付きアルミシート20の受光面側となる他方の面に、図1又は図2に示す前述した接着剤付き第2の支持体4とFRP板2との接合方法と同様に、図3(b)に示す太陽電池モジュール100の非受光面側のFRP板2を接合させることで、図5(b)に示すように、太陽電池素子1に対して非受光面側にアルミニウム層8を備えた太陽電池モジュール100を得ることができる。
このように、接着剤付きアルミシート20を用いることで、太陽電池素子1に対して非受光面側にアルミニウム層8を備えていない太陽電池モジュール100に対して、容易にアルミニウム層8を配設させることができる。
Similar to the method of joining the
As described above, by using the
(本発明の第3の実施形態)
図6(a)はこの発明を実施するための第3の実施形態における太陽電池モジュールを示す平面図、図6(b)は図6(a)に示す太陽電池モジュールの矢視A−A線の断面図、図7はこの発明を実施するための第3の実施形態における太陽電池モジュールの他の製造方法を示す断面図である。図6及び図7において、図1乃至図5と同じ符号は、同一または相当部分を示し、その説明を省略する。
(Third embodiment of the present invention)
FIG. 6A is a plan view showing a solar cell module according to a third embodiment for carrying out the present invention, and FIG. 6B is an arrow AA line of the solar cell module shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing another method for manufacturing the solar cell module in the third embodiment for carrying out the present invention. 6 and 7, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 5 denote the same or corresponding parts, and the description thereof is omitted.
この第3の実施形態においては、対向する二枚のFRP板同士を接合しているところのみが第1の実施形態及び第2の実施形態と異なるところであり、後述するFRP板同士の接合による作用効果以外は、第1の実施形態及び第2の実施形態と同様の作用効果を奏する。 In the third embodiment, only the two FRP plates facing each other are joined together, which is different from the first embodiment and the second embodiment. Except for the effects, the same operational effects as the first embodiment and the second embodiment are exhibited.
図6に示すように、二枚のFRP板2の対向する面の大きさが、第1の支持体3及び第2の支持体4の面の大きさに対して広く、第1の支持体3及び第2の支持体4と重畳しない領域(以下、非重畳領域と称す)において、対向する二枚のFRP板2が第3の接着層9を介して接合されている。
As shown in FIG. 6, the size of the opposing surfaces of the two
第3の接着層9は、例えば、対向する二枚のFRP板2のうち一方のFRP板2の表面に、ポリエステル樹脂を含む樹脂材料を塗布し樹脂層7を構成し、樹脂層7が固化する前に、他方のFRP板2を一方のFRP板2上の樹脂層7が塗布された部分に貼付けることにより行なう。この際、樹脂層7が対向する二枚のFRP板2に含まれる樹脂と結合するため、FRP板2同士を強固に接合することが可能となる。
The third adhesive layer 9 is formed, for example, by applying a resin material containing a polyester resin to the surface of one of the two
なお、第3の接着層9は、第1の支持体3及び第2の支持体4と重畳する領域(以下、重畳領域と称す)にも、配設させてよいのであるが、この第3の実施形態においては、第1の支持体3及び第2の支持体4の表面に第2の接着層6を配設させていないので、重畳領域において第1の支持体3又は第2の支持体4とFRP板2とを強固に接合させることができない。したがって、少なくとも非重畳領域において、第1の支持体3及び第2の支持体4を包囲するように第3の接着層9を配設させることが好ましい。
Note that the third adhesive layer 9 may be disposed also in a region overlapping with the
また、接着剤を使用することなく対向する二枚のFRP板2同士を接合させるには、図7に示すように、FRP2aを用いて金型200によって一方のFRP板2を成形する場合に、FRP2aの樹脂が固化する前に、太陽電池素子1などを備えた第1の支持体3及び第2の支持体4を挟んだ状態で他方のFRP板2をFRP2aに密着させ、FRP2aの樹脂が固化することで、FRP2aのポリエステル樹脂によって対向するFRP板2同士を強固に接合することができる。
Further, in order to join two
以上のように、第3の実施形態に係る太陽電池モジュールにおいては、非重畳領域において、対向する二枚のFRP板2が接合されていることで、第1の支持体3又は第2の支持体4及びFRP板2のいずれとの親和性が良い接着剤を使用しなければならないという制約を受けることなく、対向する二枚のFRP板2を強固に接合することができ、耐候性に優れた太陽電池モジュールを得ることができる。
As described above, in the solar cell module according to the third embodiment, the two
PETフィルムの両面にアルミニウムを蒸着し、両面が鏡面状態となるアルミシート20を作成した。
次に、アルミシート20の両面にウレタン樹脂、シランカップリング剤、エチルアルコール、残りが水で構成された接着剤を塗布し、乾燥させ、接着剤付きアルミシート20を作成した。
次に、ガラス繊維に、水分を含有するポリエステル樹脂を含浸させFRP層を形成した。
Aluminum was vapor-deposited on both sides of the PET film, and an
Next, an adhesive composed of a urethane resin, a silane coupling agent, ethyl alcohol, and the remaining water was applied to both surfaces of the
Next, the glass fiber was impregnated with a polyester resin containing moisture to form an FRP layer.
(実施例1)
FRP層の含浸させた樹脂が固化する前に、接着剤付きアルミシート20を貼り付け、成形品を得た。
Example 1
Before the resin impregnated with the FRP layer was solidified, an
(実施例2)
FRP層が完全に固化した後、再度、同じ水分を含有するポリエステル樹脂をFRP層の表面に塗布し、接着剤付きアルミシート20を貼り付け、成形品を得た。
(Example 2)
After the FRP layer was completely solidified, a polyester resin containing the same moisture was again applied to the surface of the FRP layer, and an
(実施例3)
実施例1のものに、接着剤付きアルミシート20の表面にガラス繊維を配置し、同じ水分を含有するポリエステル樹脂を配置した繊維に含浸させ、他のFRP層を形成した。結果として、FRP層間に接着剤付きアルミシート20を配置する成形品を得た。
実施例1乃至実施例3に係る成形品を調べたところ、アルミシート20がFRP層に良好に接合されていることを確認した。
(Example 3)
In Example 1, a glass fiber was placed on the surface of the
When the molded products according to Example 1 to Example 3 were examined, it was confirmed that the
次に、第1の支持体3及び第2の支持体4の表面に、アルミシート20及びFRP板2を配設させていない状態である、太陽電池素子1、第1の支持体3、第2の支持体4及び第1の接着層5からなる構成(以下、太陽電池素子シートと称す)による特性と、太陽電池素子シートの受光面側にFRP板2を配設させ、太陽電池素子シートの非受光面側にFRP板2及び/又はアルミシート20を配設させた太陽電池モジュール100による特性とを検証した。図8は太陽電池素子シートの特性を示した表、図9は太陽電池モジュール100の特性を示した表である。
Next, the
図9において、実施例4は、不飽和ポリエステル樹脂を樹脂材料としたFRP2板を、太陽電池素子シートの受光面側及び非受光面側に配設した太陽電池モジュール100である。また、実施例5は、実施例4の太陽電池モジュール100において、受光面側のFRP板2上に光触媒シートを配設した太陽電池モジュール100である。また、実施例6は、実施例5の太陽電池モジュール100において、非受光面側のFRP板2と第1の支持体3との間にアルミシート20を配設した太陽電池モジュールである。
In FIG. 9, Example 4 is the
同様に、実施例7は、他の不飽和ポリエステル樹脂を樹脂材料としたFRP2板を、太陽電池素子シートの受光面側及び非受光面側に配設した太陽電池モジュール100である。また、実施例8は、実施例7の太陽電池モジュール100において、受光面側のFRP板2上に光触媒シートを配設した太陽電池モジュール100である。また、実施例9は、実施例8の太陽電池モジュール100において、非受光面側のFRP板2と第1の支持体3との間にアルミシート20を配設した太陽電池モジュールである。
Similarly, Example 7 is a
図8及び図9に示すように、太陽電池モジュール100の最大出力は、太陽電池素子シートの最大出力の94%程度となっている。
このように、太陽電池素子シートは、二枚のFRP板2で挟持して加工した場合であっても、発電効率にあまり影響がないことを確認できた。
As shown in FIGS. 8 and 9, the maximum output of the
Thus, even when the solar cell element sheet was processed by being sandwiched between the two
1 太陽電池素子
2 FRP板
2a FRP
3 第1の支持体
4 第2の支持体
5 第1の接着層
6 第2の接着層
7 樹脂層
8 アルミニウム層
9 第3の接着層
20 アルミシート
100 太陽電池モジュール
200 金型
1 Solar cell element
2 FRP board
2a FRP
3 First support
4 Second support
5 First adhesive layer
6 Second adhesive layer
7 Resin layer
8 Aluminum layer
9 Third
Claims (5)
前記第1の支持体及び/又は第2の支持体とFRP板とを接着層を介して接合させ、当該接着層が、少なくともウレタン樹脂、シランカップリング剤及びエチルアルコールを含有することを特徴とする太陽電池モジュール。 In a solar cell module comprising: a first support body on which a solar cell element is formed; and a second support body that faces the first support body and sandwiches the solar cell element.
The first support and / or the second support and the FRP plate are bonded via an adhesive layer, and the adhesive layer contains at least a urethane resin, a silane coupling agent, and ethyl alcohol. Solar cell module.
前記第1の支持体は、一方の面に前記太陽電池素子が形成され、他方の面にアルミニウムが蒸着されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 In the solar cell module according to claim 1,
The solar cell module, wherein the solar cell element is formed on one surface of the first support and aluminum is deposited on the other surface.
前記第1の支持体、第2の支持体及び太陽電池素子は、対向する二枚のFRP板で挟持されており、
前記FRP板の対向する面の大きさが、前記第1の支持体及び第2の支持体の面の大きさに対して広く、前記第1の支持体及び第2の支持体と重畳しない領域において、前記対向する二枚のFRP板が接合されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 In a solar cell module comprising: a first support body on which a solar cell element is formed; and a second support body that faces the first support body and sandwiches the solar cell element.
The first support, the second support and the solar cell element are sandwiched between two opposing FRP plates,
A region where the size of the opposing surfaces of the FRP plate is larger than the size of the surfaces of the first support and the second support and does not overlap with the first support and the second support The solar cell module according to claim 1, wherein the two FRP plates facing each other are joined.
少なくともウレタン樹脂、シランカップリング剤、エチルアルコール及び水分を含有する接着剤を塗布し乾燥させた接着層を有する前記第1の支持体及び/又は第2の支持体と、水分を含有するFRPを用いて成型するFRP板とを、当該FRPの樹脂が固化する前に前記接着層を介して当接させることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 In a method for manufacturing a solar cell module, comprising: a first support body on which a solar cell element is formed; and a second support body that faces the first support body and sandwiches the solar cell element.
The first support and / or the second support having an adhesive layer obtained by applying and drying an adhesive containing at least a urethane resin, a silane coupling agent, ethyl alcohol and moisture, and an FRP containing moisture. A method of manufacturing a solar cell module, comprising: bringing an FRP plate to be molded into contact with the FRP plate through the adhesive layer before the resin of the FRP is solidified.
少なくともウレタン樹脂、シランカップリング剤、エチルアルコール及び水分を含有する接着剤を塗布し乾燥させた接着層を有する前記第1の支持体及び/又は第2の支持体と、水分を含有する樹脂を塗布した樹脂層を有する固化したFRP板とを、当該樹脂層が固化する前に前記接着層及び樹脂層を介して当接させることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 In a method for manufacturing a solar cell module, comprising: a first support body on which a solar cell element is formed; and a second support body that faces the first support body and sandwiches the solar cell element.
The first support and / or the second support having an adhesive layer obtained by applying and drying an adhesive containing at least a urethane resin, a silane coupling agent, ethyl alcohol and moisture, and a resin containing moisture A method for producing a solar cell module, comprising: bringing a solidified FRP plate having an applied resin layer into contact with the adhesive layer and the resin layer before the resin layer is solidified.
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