JP2009094116A - Solar-battery module - Google Patents

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Yasushi Sakakibara
康史 榊原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive solar-battery module that maintains reliability for a long term by enhancing adhesion and corrosion resistance of the filler and the backside stiffener of a solar-battery module. <P>SOLUTION: The solar-battery module includes a solar-battery element 2 buried in fillers 3a and 3b, a backside stiffener 5 stuck to the solar-battery element 2, and a resin layer 5a coated with polyester resin on the outer surface of the backside stiffener 5, wherein polyethylene glycol or glycerin is employed as a monomer composing the polyester resin. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、充填材の中に埋設された太陽電池素子に裏面補強材を貼り合わせた構成である太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell module having a configuration in which a back surface reinforcing material is bonded to a solar cell element embedded in a filler.

一般的な太陽電池モジュールは、充填材の中に埋設された太陽電池素子を耐候性の高い表面被覆材と裏面補強材との間に挟んでモジュール化することによって、耐候性を確保している。この充填材には高い接着強度が要求され、エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、「ＥＶＡ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｖｉｎｙｌ Ａｃｅｔａｔｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ」という）などが用いられている。   A general solar cell module secures weather resistance by forming a module by sandwiching a solar cell element embedded in a filler between a surface coating material having high weather resistance and a back surface reinforcing material. . This filler is required to have high adhesive strength, and an ethylene-vinyl acetate copolymer (hereinafter referred to as “EVA: Ethylene-Vinyl Acetate copolymer”) or the like is used.

表面被覆材には、フッ素系フィルムなどの耐候性フィルムが用いられており、裏面補強材には、ステンレス板、メッキ鋼板および樹脂塗装を施したカラー鋼板などが用いられている。また、カラー鋼板の塗装にはフッ素樹脂およびアクリル樹脂などが用いられている。しかしながら、フッ素樹脂およびアクリル樹脂はＥＶＡとの接着強度が十分でないため、カラー鋼板と太陽電池素子の充填材との接着強度が十分でなくなるという問題がある。   A weather-resistant film such as a fluorine-based film is used as the surface covering material, and a stainless steel plate, a plated steel plate, a color steel plate with resin coating, or the like is used as the back surface reinforcing material. In addition, a fluororesin and an acrylic resin are used for painting the color steel plate. However, since the fluororesin and the acrylic resin do not have sufficient adhesive strength with EVA, there is a problem that the adhesive strength between the color steel plate and the solar cell element filler is not sufficient.

そこで、カラー鋼板の表面の樹脂塗装には特許文献１に開示されるようにエポキシ樹脂が用いられている。このエポキシ樹脂はＥＶＡに対する良好な接着性を有しており、カラー鋼板と太陽電池素子の充填材との接着強度が高められることとなる。
特許第３２４４２４３号公報 Therefore, as disclosed in Patent Document 1, an epoxy resin is used for resin coating on the surface of the color steel plate. This epoxy resin has good adhesiveness to EVA, and the adhesive strength between the color steel plate and the solar cell element filler is increased.
Japanese Patent No. 3244243

しかしながら、エポキシ樹脂は耐候性という点で劣るため屋根建材用の太陽電池モジュールでは塗装樹脂として採用されていない。一般的に屋根建材用途の塗装樹脂材料には、耐候性の観点から、ポリエステル樹脂が用いられている。ポリエステル樹脂は、ＥＶＡの接着性は良好であるが、以下に記す別の問題を持っている。一般的にポリエステル樹脂には有機酸であるギ酸が不純物として含まれており、太陽電池モジュールを長期間使用する間に、このギ酸により生じるギ酸イオンがカラー鋼板に塗装した箇所から充填材中に溶出して拡散するおそれがある。そのため、太陽電池素子が腐食し、その特性が低下することとなる。さらに、ギ酸イオンが充填材中に溶出し拡散することすることはモジュールの電気絶縁性を低下させる要因となるため好ましくない。   However, since epoxy resin is inferior in terms of weather resistance, it is not adopted as a coating resin in solar cell modules for roof building materials. In general, a polyester resin is used as a coating resin material for roof building materials from the viewpoint of weather resistance. The polyester resin has good EVA adhesiveness, but has another problem described below. Polyester resins generally contain formic acid, an organic acid, as impurities, and the formate ions generated by this formic acid elute into the filler from the point where the color steel plate is coated while the solar cell module is used for a long period of time. May spread. Therefore, a solar cell element will corrode and the characteristic will fall. Furthermore, it is not preferable that the formate ions are eluted and diffused in the filler because it causes a decrease in the electrical insulation of the module.

そこで本発明は、太陽電池モジュールの充填材と裏面補強材との接着性および耐腐食性を高めることにより、長期間高い信頼性を維持でき、かつ安価な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an inexpensive solar cell module that can maintain high reliability for a long period of time by increasing the adhesion and corrosion resistance between the filler and the back surface reinforcing material of the solar cell module. To do.

課題を解決するために本発明の太陽電池モジュールは、充填材の中に埋設された太陽電池素子と、該太陽電池素子に貼り合わせられた裏面補強材と、該裏面補強材の外表面にポリエステル樹脂により被覆された樹脂層とを備えている太陽電池モジュールにおいて、前記ポリエステル樹脂の構成モノマーをエチレングリコールまたはグリセリンとしていることを特徴としている。   In order to solve the problem, a solar cell module of the present invention includes a solar cell element embedded in a filler, a back surface reinforcing material bonded to the solar cell element, and a polyester on the outer surface of the back surface reinforcing material. A solar cell module including a resin layer coated with a resin is characterized in that the constituent monomer of the polyester resin is ethylene glycol or glycerin.

本発明の太陽電池モジュールでは前記太陽電池素子が可撓性となっている。   In the solar cell module of the present invention, the solar cell element is flexible.

本発明の太陽電池モジュールでは前記裏面補強材を構成する基材が金属板となっている。   In the solar cell module of the present invention, the base material constituting the back reinforcing material is a metal plate.

本発明の太陽電池モジュールによれば、以下の効果を得ることができる。本発明の太陽電池モジュールは、充填材の中に埋設された太陽電池素子と、該太陽電池素子に貼り合わせられた裏面補強材と、該裏面補強材の外表面にポリエステル樹脂により被覆された樹脂層とを備えている太陽電池モジュールにおいて、前記ポリエステル樹脂の構成モノマーをエチレングリコールまたはグリセリンとしていることを特徴としている。前記ポリエステル樹脂と前記充填材との接着性の高さにより、前記充填材と前記裏面補強材との接着強度が高くなることとなる。さらに不純物であるギ酸を含まない封止構造により、前記充填材および前記太陽電池素子の腐食性に影響するギ酸イオンの溶出がほとんどなくなることとなる。従って、前記太陽電池素子は長期間腐食せずに初期の出力を維持することができる。さらに、電気絶縁性に悪影響を及ぼすギ酸イオンの溶出がほとんどなくなることにより、前記太陽電池モジュールの電気絶縁性を維持することができる。   According to the solar cell module of the present invention, the following effects can be obtained. The solar cell module of the present invention includes a solar cell element embedded in a filler, a back surface reinforcing material bonded to the solar cell element, and a resin in which an outer surface of the back surface reinforcing material is coated with a polyester resin A solar cell module comprising a layer is characterized in that the constituent monomer of the polyester resin is ethylene glycol or glycerin. Due to the high adhesiveness between the polyester resin and the filler, the adhesive strength between the filler and the back surface reinforcing material is increased. Furthermore, due to the sealing structure that does not contain formic acid, which is an impurity, formic acid ions that affect the corrosiveness of the filler and the solar cell element are almost eliminated. Therefore, the solar cell element can maintain the initial output without corroding for a long time. Furthermore, since the elution of formate ions that adversely affect the electrical insulation is almost eliminated, the electrical insulation of the solar cell module can be maintained.

また、本発明の太陽電池モジュールでは前記太陽電池素子が可撓性となっており、前記太陽電池モジュールが可撓性により大きく変形する形態であっても、前記充填材と前記裏面補強材との高い接着強度が維持され、さらに前記太陽電池素子の耐腐食性が向上することとなる。   Further, in the solar cell module of the present invention, the solar cell element is flexible, and even if the solar cell module is greatly deformed by flexibility, the filler and the back surface reinforcing material High adhesive strength is maintained, and further, the corrosion resistance of the solar cell element is improved.

さらに、本発明の太陽電池モジュールでは前記裏面補強材を構成する基材が金属板となっており、薄膜に形成しても一定の剛性を有し、かつ塑性変形し易い金属板の特性によって切断など加工のし易い前記裏面補強材を提供することが可能であり、前記太陽電池モジュールの作製時の作業効率が向上することとなる。   Furthermore, in the solar cell module of the present invention, the base material constituting the back reinforcing material is a metal plate, which has a certain rigidity even when formed on a thin film, and is cut according to the characteristics of the metal plate that is easily plastically deformed. It is possible to provide the back surface reinforcing material that is easy to process, and the work efficiency at the time of manufacturing the solar cell module is improved.

本発明の実施形態について以下に説明する。図１は、本発明の実施形態における太陽電池モジュールの層構造を模式的に示した断面図である、太陽電池モジュール１の受光面１ａ側を上側として以下に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the layer structure of a solar cell module in an embodiment of the present invention, and will be described below with the light receiving surface 1a side of the solar cell module 1 as the upper side.

図１より太陽電池モジュール１は、主な構成要素として太陽電池素子２、充填材３ａ，３ｂ、表面被覆材４および裏面補強材５を備えており、充填材３ａ，３ｂは接着性を有している。太陽電池素子２の上側には充填材３ａが配置され、太陽電池素子２の下側には充填材３ｂが配置されており、太陽電池素子２は充填材３ａ，３ｂの中に埋設された状態となっている。充填材３ａの上側には表面被覆材４が配置されており、表面被覆材４は充填材３ａの接着性により接着されて太陽電池素子１と一体に形成されている。そのため、表面被覆材４の上側が太陽電池モジュール１の受光面１ａを構成している。   As shown in FIG. 1, the solar cell module 1 includes a solar cell element 2, fillers 3a and 3b, a surface covering material 4 and a back reinforcing material 5 as main components, and the fillers 3a and 3b have adhesiveness. ing. A filler 3a is disposed on the upper side of the solar cell element 2, a filler 3b is disposed on the lower side of the solar cell element 2, and the solar cell element 2 is embedded in the fillers 3a and 3b. It has become. A surface covering material 4 is disposed on the upper side of the filler 3a, and the surface covering material 4 is bonded to the solar cell element 1 by the adhesiveness of the filler 3a. Therefore, the upper side of the surface covering material 4 constitutes the light receiving surface 1 a of the solar cell module 1.

充填材３ｂの下側には裏面補強材５が配置されている。裏面補強材５は、基材５ａおよび樹脂層５ｂを備えており、基材５ａの表面はポリエステル樹脂により塗装されており、塗装により被覆された基材５ａの表面のうち上側面に樹脂層５ｂが配置されている。この樹脂層５ｂが充填材３ｂの接着性により接着されて、裏面補強材５が太陽電池素子２と一体に形成されている。   A back surface reinforcing material 5 is disposed below the filler 3b. The back surface reinforcing material 5 includes a base material 5a and a resin layer 5b. The surface of the base material 5a is coated with a polyester resin, and the resin layer 5b is formed on the upper surface of the surface of the base material 5a covered by coating. Is arranged. The resin layer 5b is bonded by the adhesiveness of the filler 3b, and the back reinforcing material 5 is formed integrally with the solar cell element 2.

太陽電池モジュール１の各構成要素について以下に説明する。本発明の一実施形態では、太陽電池素子２に可撓性のあるものが用いられている。一般的に可撓性の太陽電池素子２は主に、絶縁性を有する可撓性基板、第１電極、光電変換層および第２電極を備えており、可撓性基板上に、第１電極、光電変換層、第２電極の順に積層となるように作製されている。従って、太陽電池モジュール１がこの可撓性により大きく変形する場合であっても、充填材３ｂと裏面補強材５との高い接着強度が維持され、さらに太陽電池素子２の耐腐食性が向上することとなる。   Each component of the solar cell module 1 will be described below. In one embodiment of the present invention, a flexible solar cell element 2 is used. In general, the flexible solar cell element 2 mainly includes a flexible substrate having insulating properties, a first electrode, a photoelectric conversion layer, and a second electrode, and the first electrode is provided on the flexible substrate. The photoelectric conversion layer and the second electrode are stacked in this order. Therefore, even when the solar cell module 1 is greatly deformed by this flexibility, the high adhesive strength between the filler 3b and the back surface reinforcing material 5 is maintained, and the corrosion resistance of the solar cell element 2 is further improved. It will be.

第１電極には、Ａｇ膜、Ａｌ膜、ＺｎＯ膜などが用いられていることが好ましく、光電変換層には、アモルファスシリコン膜、ＣｕＩｎＳｅ2膜、ＣｕＩｎＳｅ2膜、ＧａＡｓ膜、ＣｄＳ／Ｃｕ2Ｓ膜、ＣｄＳ／ＣｄＴｅ膜、ＣｄＳ／ＩｎＰ膜、ＣｄＴｅ／Ｃｕ2Ｔｅ膜に代表される化合物半導体などが用いられていることが好ましく、第２電極には、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウム（ＩｎＯ2）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ2）などが用いられていることが好ましい。第１電極および第２電極がスパッタリング法、真空蒸着法、スプレーイング、ＣＶＤ法などにより成膜され、光電変換層がプラズマＣＶＤ法などにより成膜されていることが好ましい。 An Ag film, an Al film, a ZnO film, or the like is preferably used for the first electrode, and an amorphous silicon film, a CuInSe 2 film, a CuInSe 2 film, a GaAs film, or a CdS / Cu 2 S film is used for the photoelectric conversion layer. It is preferable to use a compound semiconductor typified by a film, a CdS / CdTe film, a CdS / InP film, a CdTe / Cu 2 Te film, and the second electrode is made of indium tin oxide (ITO), oxidized Indium (InO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), or the like is preferably used. The first electrode and the second electrode are preferably formed by sputtering, vacuum deposition, spraying, CVD, or the like, and the photoelectric conversion layer is preferably formed by plasma CVD or the like.

充填材３ａ，３ｂにはＥＶＡが用いられていることが好ましい。   It is preferable that EVA is used for the fillers 3a and 3b.

表面被覆材４には、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅ ＴｅｔｒａＦｌｕｏｒｏＥｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリ三フッ化エチレン（ＴｒＦＥ：ＴｒｉＦｌｕｏｒｏＥｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ：Ｐｏｌｙ−Ｖｉｎｙｌ Ｆｒｏｕｒｉｄｅ）などのフッ素樹脂フィルムが用いられていることが好ましい。   The surface coating material 4 is made of a fluororesin film such as ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE: Ethylene TetraFluorEthylene), polytrifluoroethylene (TrFE), polyvinyl fluoride (PVF). Is preferably used.

裏面補強材５を構成する基材５ａには、ステンレス鋼板、メッキ鋼板などの金属板が用いられることが好ましく、とりわけメッキ鋼板には、ガルバニウム鋼板、亜鉛鋼板などが用いられることが好ましい。薄膜に形成しても一定の剛性を有し、かつ塑性変形し易い金属板の特性によって切断など加工のし易い裏面補強材を提供することが可能であり、太陽電池モジュール１の作製時の作業効率が向上することとなる。   A metal plate such as a stainless steel plate or a plated steel plate is preferably used for the base material 5a constituting the back reinforcing material 5, and a galvanium steel plate, a galvanized steel plate or the like is preferably used for the plated steel plate. It is possible to provide a back reinforcing material that can be easily processed by cutting or the like due to the characteristics of a metal plate that has a certain rigidity and is easily plastically deformed even when formed into a thin film. Efficiency will be improved.

また、裏面補強材５の樹脂層５ｂを被覆するポリエステル樹脂では、構成モノマーがギ酸イオンを含まないエチレングリコールまたはグリセリンとなっている。そのため、ポリエステル樹脂と充填材３ｂのＥＶＡとの接着性の高さにより、充填材３ｂと裏面補強材５との接着強度が高くなることとなる。さらに不純物であるギ酸を含まない封止構造により、充填材３ｂおよび太陽電池素子２の腐食性に影響するギ酸イオンの溶出がほとんどなくなることとなる。従って、太陽電池素子２は長期間腐食せずに初期の出力を維持することができる。さらに、電気絶縁性に悪影響を及ぼすギ酸イオンの溶出がほとんどなくなることにより、太陽電池モジュール２の電気絶縁性を維持することができる。   Moreover, in the polyester resin which coat | covers the resin layer 5b of the back surface reinforcing material 5, the structural monomer is ethylene glycol or glycerin which does not contain a formate ion. Therefore, the adhesive strength between the filler 3b and the back reinforcing material 5 is increased due to the high adhesiveness between the polyester resin and EVA of the filler 3b. Furthermore, due to the sealing structure which does not contain formic acid which is an impurity, the elution of formate ions which affect the corrosiveness of the filler 3b and the solar cell element 2 is almost eliminated. Therefore, the solar cell element 2 can maintain the initial output without corroding for a long time. Furthermore, since the elution of formate ions that adversely affect the electrical insulation is almost eliminated, the electrical insulation of the solar cell module 2 can be maintained.

（実施例１）
本発明の実施例１の太陽電池モジュールでは、太陽電池素子が、厚さ５０μｍのポリイミドフィルムから成る可撓性基板と、Ａｇ膜から成る第１電極と、アモルファスシリコン膜から成る光電変換層と、ＩＴＯから成る第２電極とを備えている。また、充填材にはＥＶＡが用いられ、表面被覆材にはＥＴＦＥフィルムが用いられている。裏面補強材は、ガルバリウム鋼板（登録商標）から成る基材と、ポリエステル樹脂から成る樹脂層とを備えている。また、ポリエステル樹脂の構成モノマーはエチレングリコールとなっている。 Example 1
In the solar cell module of Example 1 of the present invention, the solar cell element has a flexible substrate made of a polyimide film having a thickness of 50 μm, a first electrode made of an Ag film, a photoelectric conversion layer made of an amorphous silicon film, And a second electrode made of ITO. Further, EVA is used as the filler, and ETFE film is used as the surface covering material. The back reinforcing material includes a base material made of Galvalume steel plate (registered trademark) and a resin layer made of polyester resin. The constituent monomer of the polyester resin is ethylene glycol.

このような太陽電池モジュールの作製方法に関して説明する。まず、太陽電池素子を作製する。太陽電池素子は、可撓性基板上にスパッタリングにより第１電極を成膜し、第１電極上にプラズマＣＶＤにより光電変換層を成膜し、光電変換層上にスパッタリングによりＩＴＯを成膜することにより作製される。また、裏面補強材をシャーリング加工により所望のサイズに裁断する。   A method for manufacturing such a solar cell module will be described. First, a solar cell element is produced. In the solar cell element, a first electrode is formed on a flexible substrate by sputtering, a photoelectric conversion layer is formed on the first electrode by plasma CVD, and ITO is formed on the photoelectric conversion layer by sputtering. It is produced by. Further, the back reinforcing material is cut into a desired size by a shearing process.

次に、太陽電池素子の封止工程として太陽電池素子の両面にフィルム状の充填材を貼り合せ、その太陽電池素子の可撓性基板側の面に裏面補強材に貼り合せ、太陽電池素子の第２電極側の面に表面被覆材を貼り合せる。その後、このようにして作製された太陽電池モジュールを、真空引きして温度を１５０℃に上げた状態で大気圧によりプレスされ、さらに２０分の加熱後、加圧処理を行うことにより封止する。このような作成方法により、実施例１の太陽電池モジュールは作製されることとなる。   Next, as a sealing step of the solar cell element, a film-like filler is bonded to both sides of the solar cell element, and the back surface reinforcing material is bonded to the surface of the solar cell element on the flexible substrate side. A surface covering material is bonded to the surface on the second electrode side. Thereafter, the solar cell module thus produced is evacuated and pressed at atmospheric pressure in a state where the temperature is raised to 150 ° C., and further heated for 20 minutes and then sealed by performing pressure treatment. . With such a production method, the solar cell module of Example 1 is produced.

（比較例１）
本発明の比較例１の太陽電池モジュールでは、裏面補強材の樹脂層をフッ素樹脂としており、それ以外は実施例１と同様の構成になっている。 (Comparative Example 1)
In the solar cell module of Comparative Example 1 of the present invention, the resin layer of the back reinforcing material is made of a fluororesin, and the other configuration is the same as that of Example 1.

（比較例２）
本発明の比較例２の太陽電池モジュールでは、裏面補強材の樹脂層をアクリル樹脂としており、それ以外は実施例１と同様の構成になっている。 (Comparative Example 2)
In the solar cell module of Comparative Example 2 of the present invention, the resin layer of the back reinforcing material is an acrylic resin, and the other configuration is the same as that of Example 1.

（比較例３）
本発明の比較例３の太陽電池モジュールでは、裏面補強材の樹脂層を構成するポリエステル樹脂の構成モノマーをネオペンチルグリコールとしており、それ以外は実施例１と同様の構成になっている。 (Comparative Example 3)
In the solar cell module of Comparative Example 3 of the present invention, the constituent monomer of the polyester resin that constitutes the resin layer of the back reinforcing material is neopentyl glycol, and the other configuration is the same as that of Example 1.

（比較例４）
本発明の比較例４の太陽電池モジュールでは、裏面補強材の樹脂層を構成するポリエステル樹脂の構成モノマーをトリメチロールプロパンとしており、それ以外は実施例１と同様の構成になっている。 (Comparative Example 4)
In the solar cell module of Comparative Example 4 of the present invention, the constituent monomer of the polyester resin that constitutes the resin layer of the back reinforcing material is trimethylolpropane, and the other configuration is the same as that of Example 1.

（ピール強度の評価）
裏面補強材の樹脂層の種類が異なる場合における裏面補強材と充填材との接着性を評価する。ここでは、ポリエステル樹脂の樹脂層を有する実施例１、フッ素樹脂の樹脂層を有する比較例１およびアクリル樹脂の樹脂層を有する比較例２の各太陽電池モジュールを対象としている。各太陽電池モジュールの充填材と裏面補強材との接着部分についてピール強度を測定した。これらのピール強度を測定した結果を表１に示す。ピール強度が高いほど接着性が高いことを示している。 (Evaluation of peel strength)
The adhesion between the back surface reinforcing material and the filler when the types of the resin layers of the back surface reinforcing material are different is evaluated. Here, the solar cell modules of Example 1 having a resin layer of polyester resin, Comparative Example 1 having a resin layer of fluororesin, and Comparative Example 2 having a resin layer of acrylic resin are targeted. The peel strength was measured for the bonded portion between the filler and back reinforcing material of each solar cell module. The results of measuring these peel strengths are shown in Table 1. The higher the peel strength, the higher the adhesion.

Figure 2009094116
Figure 2009094116

表１に示すように、ポリエステル樹脂の樹脂層を有する実施例１がフッ素樹脂の樹脂層を有する比較例１およびアクリル樹脂の樹脂層を有する比較例２と比較して高いピール強度を示すこととなった。   As shown in Table 1, Example 1 having a polyester resin resin layer exhibits higher peel strength than Comparative Example 1 having a fluororesin resin layer and Comparative Example 2 having an acrylic resin resin layer. became.

（裏面補強材の樹脂層からの不純物溶出試験）
裏面補強材の樹脂層の構成モノマーが異なる場合におけるギ酸イオンの溶出量を評価する。ここでは、樹脂層の構成モノマーをエチレングリコールとする実施例１、樹脂層の構成モノマーをネオペンチルグリコールとする比較例３および樹脂層の構成モノマーをトリメチロールプロパンとする比較例４の各太陽電池モジュールを対象としている。具体的には、各太陽電池モジュールをそれぞれ純水に浸漬し、純水中に溶出したイオン成分を分析した。これらのイオン成分のうちギ酸イオンのイオン量を測定した結果を表２に示す。 (Elution test of impurities from the resin layer of the back reinforcement)
The amount of formate ion elution when the constituent monomers of the resin layer of the back reinforcing material are different is evaluated. Here, each solar cell of Example 1 in which the constituent monomer of the resin layer is ethylene glycol, Comparative Example 3 in which the constituent monomer of the resin layer is neopentyl glycol, and Comparative Example 4 in which the constituent monomer of the resin layer is trimethylolpropane Intended for modules. Specifically, each solar cell module was immersed in pure water, and ion components eluted in pure water were analyzed. Table 2 shows the results of measuring the amount of formate ions among these ion components.

Figure 2009094116
Figure 2009094116

表２に示すように、樹脂層の構成モノマーをエチレングリコールとする実施例１では、検出されたギ酸イオンの成分は検出限界以下を示している。これに対して、樹脂層の構成モノマーをネオペンチルグリコールとする比較例３および樹脂層の構成モノマーをトリメチロールプロパンとする比較例４では、多くのギ酸イオンが検出されている。   As shown in Table 2, in Example 1 where the constituent monomer of the resin layer is ethylene glycol, the detected formate ion component is below the detection limit. In contrast, in Comparative Example 3 in which the constituent monomer of the resin layer is neopentyl glycol and Comparative Example 4 in which the constituent monomer of the resin layer is trimethylolpropane, many formate ions are detected.

これはエチレングリコールにはギ酸が含まれない一方で、ネオペンチルグリコールおよびトリメチロールプロパンには、合成過程で使用される原料に由来する有機酸のギ酸が不純物として含まれているためと考えられる。   This is presumably because ethylene glycol does not contain formic acid, while neopentyl glycol and trimethylolpropane contain formic acid, an organic acid derived from the raw material used in the synthesis process, as impurities.

（高温高湿雰囲気暴露試験）
裏面補強材の樹脂層の構成モノマーが異なる場合における太陽電池モジュールの長期信頼性を評価する。ここでは、樹脂層の構成モノマーをエチレングリコールとする実施例１および樹脂層の構成モノマーをネオペンチルグリコールとする比較例３の各太陽電池モジュールを対象としている。具体的には、各太陽電池モジュールに高温高湿雰囲気（温度８５℃、湿度９５％）暴露試験を行った。これらの測定結果を試験時間と太陽電池モジュール出力の変化との関係で表したものを図２に示す。図２では初期の太陽電池モジュールの出力を１００％として、その後の太陽電池モジュール出力の変化率を表している。 (High temperature and high humidity atmosphere exposure test)
The long-term reliability of the solar cell module when the constituent monomers of the resin layer of the back reinforcing material are different is evaluated. Here, the solar cell modules of Example 1 in which the constituent monomer of the resin layer is ethylene glycol and Comparative Example 3 in which the constituent monomer of the resin layer is neopentyl glycol are targeted. Specifically, each solar cell module was subjected to a high temperature and high humidity atmosphere (temperature 85 ° C., humidity 95%) exposure test. FIG. 2 shows these measurement results expressed in relation to the test time and the change in the output of the solar cell module. FIG. 2 shows the rate of change of the subsequent solar cell module output, assuming that the output of the initial solar cell module is 100%.

図２に示すように、樹脂層の構成モノマーをネオペンチルグリコールとする比較例３の太陽電池モジュールでは、試験時間１０００ｈで太陽電池素子の電極層に剥離が発生し、出力が急激に低下している。一方で、樹脂層の構成モノマーをエチレングリコールとする実施例１では、試験時間３０００ｈ経過後も初期の出力に対して９０％の出力を維持している。従って、樹脂層の構成モノマーをギ酸を含まないものとすることにより、太陽電池モジュールの長期信頼性を確保できることとなる。   As shown in FIG. 2, in the solar cell module of Comparative Example 3 in which the constituent monomer of the resin layer is neopentyl glycol, peeling occurs in the electrode layer of the solar cell element at a test time of 1000 h, and the output decreases rapidly. Yes. On the other hand, in Example 1 in which the constituent monomer of the resin layer is ethylene glycol, 90% output is maintained with respect to the initial output even after the test time of 3000 h has elapsed. Therefore, long-term reliability of the solar cell module can be secured by making the constituent monomer of the resin layer free of formic acid.

以上のように本発明の一実施形態を示したが、本発明の別の実施形態として、可撓性のない太陽電池素子２を備える太陽電池モジュール１に適用してもよく、様々な形態の太陽電池モジュールに適用することが可能である。   As described above, one embodiment of the present invention has been described. However, as another embodiment of the present invention, the present invention may be applied to a solar cell module 1 including a solar cell element 2 that is not flexible, and has various forms. It is possible to apply to a solar cell module.

本発明の別の実施形態として、裏面補強材５の基材５ａにカーボンファイバー、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、セラミック、ガラスなどの金属以外の材料を用いてもよく、太陽電池モジュール１の必要とされる性能に合わせて材料を選択することが可能である。   As another embodiment of the present invention, a material other than a metal such as carbon fiber, glass fiber reinforced plastic (FRP), ceramic, glass, or the like may be used for the base material 5a of the back surface reinforcing material 5, and a solar cell. It is possible to select materials according to the required performance of the module 1.

なお、本発明の太陽電池モジュールは、上述した実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の効果が発揮できる層構成および構成要素などを適宜採用することが可能である。   In addition, the solar cell module of the present invention is not limited to the above-described embodiment and examples, and can appropriately adopt a layer configuration and components that can exhibit the effects of the present invention.

本発明に係る太陽電池モジュールの層構造の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the layer structure of the solar cell module which concerns on this invention. 太陽電池モジュールの高温高湿暴露試験における試験時間に対する太陽電池出力の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the solar cell output with respect to the test time in the high temperature, high humidity exposure test of a solar cell module.

符号の説明Explanation of symbols

１ 太陽電池モジュール
１ａ 受光面
２ 太陽電池素子
３ａ，３ｂ 充填材
４ 表面被覆材
５ 裏面補強材
５ａ 基材
５ｂ 樹脂層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 1a Light-receiving surface 2 Solar cell element 3a, 3b Filler 4 Surface coating material 5 Back surface reinforcing material 5a Base material 5b Resin layer

Claims (3)

充填材の中に埋設された太陽電池素子と、該太陽電池素子に貼り合わせられた裏面補強材と、該裏面補強材の外表面にポリエステル樹脂により被覆された樹脂層とを備えている太陽電池モジュールにおいて、
前記ポリエステル樹脂の構成モノマーをエチレングリコールまたはグリセリンとしていることを特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell comprising a solar cell element embedded in a filler, a back surface reinforcing material bonded to the solar cell element, and a resin layer coated with a polyester resin on the outer surface of the back surface reinforcing material In the module
A solar cell module, wherein the constituent monomer of the polyester resin is ethylene glycol or glycerin. 前記太陽電池素子が可撓性となっていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell element is flexible. 前記裏面補強材を構成する基材が金属板となっていることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1 or 2, wherein the base material constituting the back reinforcing material is a metal plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011023600A (en) * 2009-07-16 2011-02-03 Ohbayashi Corp Solar battery unit, and construction method

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