JP2009099883A - Thin film solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄膜太陽電池モジュールの信頼性を改善した構造に関し、特に水分の浸食による電気化学的腐食を抑制する技術に関する。 The present invention relates to a structure with improved reliability of a thin-film solar cell module, and more particularly to a technique for suppressing electrochemical corrosion due to moisture erosion.
太陽光発電は、CO2の発生が少なく、環境にやさしいエネルギー源として利用されており、特に薄膜太陽電池モジュールは製造のためのエネルギーや原料資源の消費が少ないことから注目を集めている。 Photovoltaic power generation is used as an environment-friendly energy source with little generation of CO 2 , and in particular, thin film solar cell modules are attracting attention because they consume less energy for production and raw material resources.
太陽電池モジュールは屋外での使用を前提としており、設置後は例えば20年以上の長期にわたって連続的に使用される。 しかも、設置場所として極寒地から熱帯、砂漠といった多種の環境が想定されている。このことから、太陽電池モジュールには極めて厳しい耐候性仕様が要求される。 The solar cell module is assumed to be used outdoors, and is used continuously for a long period of, for example, 20 years after installation. In addition, various environments such as extremely cold regions, tropical regions, and deserts are assumed as installation locations. For this reason, the solar cell module is required to have extremely strict weather resistance specifications.
既に結晶系の太陽電池モジュールにおいては、20年以上の使用実績があり実用上問題無い程度の信頼性があることが確認されているが、薄膜太陽電池モジュールにおいては、15年程度の実績であり、同モジュールを設置された発電試験プラントで、実用上問題無い程度であるが、いくつかの信頼性の問題が残されている。 Crystalline solar cell modules have been used for more than 20 years and have been confirmed to be reliable enough for practical use, but thin-film solar cell modules have a track record of about 15 years. In the power generation test plant where the module is installed, there are practically no problems, but some reliability problems remain.
典型的な問題として非特許文献1には、太陽電池モジュールで、実用上問題無い程度であるが、電気化学的腐食が観察されていることを開示している。 薄膜太陽電池モジュールは、太陽電池モジュールの大きさのガラス基板に下地処理をした上で酸化錫(SnO2)などの透明電極層を形成し、光半導体層、裏面電極層を積層したデバイス構造を有しており、これらの膜はレーザスクライブ等でパターニングすることで小さな太陽電池セルを直列接続あるいは直並列接続した形に集積し、これらの太陽電池セルをEVAなどの充填材さらに裏側の表層に別のガラス板や単層あるいは複層のフィルムで封止したものに、端子箱やフレームを取り付けた構造を有している。また、ガラス基板の端面から特定の幅の領域においてセルを形成する全ての膜を研磨ホイールやサンドブラストにて除去した周縁露出部を設けている。
As a typical problem,
この文献によれば、腐食は通常、傾斜させて設置した薄膜太陽電池モジュールの下側辺のフレーム下端から起こり、モジュールへの湿気の侵入に関連したものである。この腐食はまたモジュールに掛かる電圧にも依存し、ガラス表面からのセル構造の消滅あるいは剥離現象となることが示されている。 According to this document, the corrosion usually occurs from the lower end of the frame on the lower side of the thin-film solar cell module installed at an inclination, and is related to the ingress of moisture into the module. This corrosion also depends on the voltage applied to the module and has been shown to result in the disappearance or delamination of the cell structure from the glass surface.
特許文献1には、透光性基板上に形成された、透明電極層、光半導体層および金属層の少なくとも一部を光ビームによる加工によって複数のセルに分離し、相互に電気的に集積化してなる薄膜太陽電池モジュールであって、前記透光性基板の周縁部における、前記光半導体層および前記金属層は、機械的、または光ビームで除去されていることを特徴とする薄膜太陽電池モジュールが、開示されている。特許文献1では、絶縁耐圧特性に優れた薄膜太陽電池モジュールを、極めて簡易なプロセスで、高い歩留まりで得ることが可能であることが開示されている。しかしながら、特許文献1であっても、さらなる課題が残されていると認識している。
In
特許文献2及び3には、ガラス基板の光入射側に強化ガラスを重ね合わせて接着する技術が開示されている。
発明者らが、特許文献1のような薄膜太陽電池モジュールにおいて、使用条件がある特定の場合などに観察した現象も原理的には、非特許文献1で推定されている現象と、ある程度類似した現象であると思われる。すなわち、フレーム等に残留した水分などが、太陽電池セルが形成されたガラス基板と裏側表層のガラスやフィルムとの間にある充填材そのもの、あるいはガラス基板と充填材の隙間の何れかに、湿気が侵入したものと推定している。その湿気が上記周縁露出部を経由してセル領域にまで到達して、電気化学的反応がその部分で起こったのかもしれないと推定している。
In the thin film solar cell module as disclosed in
また、ここで記載した太陽電池モジュールの改良構造としては特許文献1に周縁露出部を研磨とレーザスクライブを併用した技術が開示されているが、ここで述べた電気化学的腐食を遅延させることが可能であるが、その効果は僅かであり数倍の期間の抑制については、まだ、課題が残っている。
Further, as an improved structure of the solar cell module described here,
一方において、薄膜系太陽電池モジュールでは素子を形成するガラス基板の材料として強化ガラスを使用することが難しい。その理由は透明電極をガラス上に製膜するときに600℃前後の高温が必要であり、強化ガラスをこの温度に曝すと通常のガラスに焼きなまされるからである。 On the other hand, in a thin film solar cell module, it is difficult to use tempered glass as a material for a glass substrate on which elements are formed. The reason is that when a transparent electrode is formed on glass, a high temperature of about 600 ° C. is required, and when tempered glass is exposed to this temperature, it is annealed to normal glass.
この対策の一つの案として、特許文献2及び3の様に、ガラス基板の光入射側に強化ガラスを重ね合わせて接着する技術が開発された。
As one proposal for this measure, as in
ここで図5に示した結晶系の太陽電池モジュールと図4に示す従来の薄膜太陽電池モジュールを比較すると、薄膜太陽電池モジュールでは太陽電池素子が形成される基板の一面のみが樹脂で覆われているのに対して、結晶系の太陽電池モジュール場合、太陽電池素子が形成された基板の側面を含む全ての面に充填材(接着剤)が密着して覆っており、樹脂封入されていることがわかる。ガラスが水分を含むと導電性を示すのに対して、充填材は水分を含んでも絶縁性を維持していることから両者の信頼性の差異はこのことに起因すると思われ、同様のガラス基板を使用するモジュールにおいてこの原理を生かすことができれば、信頼性は大幅に向上することが期待される。 Here, when the crystalline solar cell module shown in FIG. 5 is compared with the conventional thin film solar cell module shown in FIG. 4, in the thin film solar cell module, only one surface of the substrate on which the solar cell elements are formed is covered with resin. On the other hand, in the case of a crystalline solar cell module, the filler (adhesive) is in close contact with all surfaces including the side surface of the substrate on which the solar cell element is formed, and is encapsulated in resin. I understand. The glass exhibits conductivity when it contains moisture, but the filler maintains insulation even when it contains moisture. If this principle can be utilized in a module that uses, the reliability is expected to be greatly improved.
ところが、特許文献2及び3では、この原理を使っていないようである。特許文献2では強度と表面側のガラスの反射を抑制することには成功しているものの、ガラス基板の端の部分は大気に触れている。特許文献3は基板のガラスの全ての面が接着剤(EVA)で覆っている実施例を含んでいるが、それらをEVAに隙間が無い様にする工夫がなされておらず、周囲に設けたシリコーンなどのシーリング剤で周囲を保護しており、結晶系太陽電池の様に太陽電池素子基板を密着して連続的に封入することができていない。
However,
以上の通り、従来の薄膜太陽電池モジュールは、結晶系太陽電池モジュールと比較して電気化学的腐食耐性において劣る場合が有る。本発明では、この課題を解決する。 As described above, the conventional thin-film solar cell module may be inferior in electrochemical corrosion resistance as compared with the crystalline solar cell module. The present invention solves this problem.
本発明の第1は、
光入射側から、透明表板、第一の接着剤、透光性ガラス基板、透明電極層、光半導体、裏面電極層、第二の接着剤、裏板となるように配置されてなる構成を含む薄膜太陽電池モジュールであって、
透光性ガラス基板の光入射側から遠い方の面上に光入射側から透明電極層、光半導体層、裏面電極層を順次積層されてなる太陽電池セルが形成されてなり、
透光性ガラス基板の光入射側の面上には第一の接着剤を介して透明表板が接着されてなり、
前記透光性ガラス基板の光入射側から遠い方の面上に太陽電池セルが形成されてなる透光性ガラス基板の光入射側から遠い方の面上に第二の接着剤を介して裏板が接着されてなる構造を含む薄膜太陽電池モジュールであって、
前記透光性ガラス基板の側面が、全周において第三の接着剤に覆われてなり、
透光性ガラス基板の側面を含めた全ての面が接着剤層に覆われてなり、
前記の第一の接着剤、第二の接着剤、第三の接着剤が同じ接着剤であり、少なくとも透光性ガラス基板の側面において接着剤が連続していることを特徴とする、薄膜太陽電池モジュール、である。
The first of the present invention is
From the light incident side, a configuration in which the transparent front plate, the first adhesive, the translucent glass substrate, the transparent electrode layer, the optical semiconductor, the back electrode layer, the second adhesive, and the back plate are arranged. A thin film solar cell module comprising:
A solar cell is formed by sequentially laminating a transparent electrode layer, an optical semiconductor layer, and a back electrode layer from the light incident side on the surface far from the light incident side of the translucent glass substrate,
A transparent surface plate is bonded via a first adhesive on the light incident side of the translucent glass substrate,
A photovoltaic cell is formed on a surface far from the light incident side of the light transmissive glass substrate, and a back surface of the light transmissive glass substrate far from the light incident side is interposed through a second adhesive. A thin-film solar cell module including a structure in which plates are bonded,
The side surface of the translucent glass substrate is covered with a third adhesive all around,
All the surfaces including the side surface of the translucent glass substrate are covered with the adhesive layer,
The first adhesive, the second adhesive, and the third adhesive are the same adhesive, and the adhesive is continuous at least on the side surface of the translucent glass substrate. Battery module.
本発明は、また、前記の透明表板の大きさと裏板の大きさが、
前記透光性ガラス基板とその側面に設けられた第三の接着剤の厚みを加えた大きさと、
同一か、または、それより大きいことを特徴とする、薄膜太陽電池モジュール、である。
In the present invention, the size of the transparent front plate and the size of the back plate are
The size of the translucent glass substrate and the thickness of the third adhesive provided on the side surface,
A thin film solar cell module characterized by being the same or larger.
この構成によって、連続した接着剤層が保護される。 本発明は、また、前記に記載の透明表板が強化ガラスであることを特徴とする、薄膜太陽電池モジュール、である。 This configuration protects the continuous adhesive layer. The present invention is also a thin-film solar cell module, wherein the transparent surface plate described above is tempered glass.
この透明表板は樹脂フィルムを用いることも可能であるが、強化ガラスを用いることにより更に薄膜太陽電池モジュールに強度を付与することができる。 A resin film can be used for the transparent surface plate, but the use of tempered glass can further impart strength to the thin-film solar cell module.
本発明によると、透光性ガラス基板を用いる太陽電池の信頼性、特に電気化学的腐食現象に代表される基板の端部からの水分の浸入に関連する信頼性を大幅に改善した薄膜太陽電池モジュールを低コストかつ工業的に効率的な方法で提供することが可能になった。 According to the present invention, the reliability of a solar cell using a translucent glass substrate, in particular, the reliability related to the penetration of moisture from the edge of the substrate represented by the electrochemical corrosion phenomenon is greatly improved. It has become possible to provide modules in an inexpensive and industrially efficient way.
なお、本発明の構成を従来技術である、強化ガラスを光入射側に設けた薄膜太陽電池モジュールの構成や、表面に意匠性を持たせたフィルムを張付ける構成の技術と組み合わせた場合、それらの特徴である強度の向上や防眩効果をそのまま生かしながら殆ど部材や工程の追加をすることなく、実使用上の耐候性を飛躍的に向上することが可能である。 In addition, when the configuration of the present invention is combined with a conventional technology, a configuration of a thin-film solar cell module in which tempered glass is provided on the light incident side, or a technology in which a film having a design property is attached to the surface, It is possible to drastically improve the weather resistance in actual use without adding any member or process while taking advantage of the strength improvement and anti-glare effect that are characteristic of the above.
本発明の具体的な構成について説明する。 A specific configuration of the present invention will be described.
本発明の薄膜太陽電池モジュールにおいて透光性ガラス基板には青板ガラス、白板ガラス、硼ケイ酸ガラスなどの薄膜太陽電池モジュールに一般に用いられているものが用いられる。青板ガラスや白板ガラス等のナトリウム等の半導体に影響がある不純物が含まれるガラスを使用するときはこの片面にはこれらの不純物の拡散を防止するために酸化ケイ素(SiO2)等のアルカリバリア層を形成したり、透明電極層の光散乱を助長するためにシリカビーズなどの下地層を設ける場合があるが、これらについても好適に使用することが可能である。 In the thin film solar cell module of the present invention, as the translucent glass substrate, those generally used for thin film solar cell modules such as blue plate glass, white plate glass and borosilicate glass are used. When using glass that contains impurities such as sodium and blue that contain semiconductors that affect semiconductors, an alkali barrier layer such as silicon oxide (SiO 2 ) is used on one side to prevent diffusion of these impurities. In some cases, an underlayer such as silica beads may be provided to facilitate light scattering of the transparent electrode layer, and these can also be suitably used.
前記、透光性ガラス基板の片面に透明電極層を製膜する
透明電極層としては、酸化錫(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)、ITO等を用いることが出来る。
A transparent electrode layer is formed on one side of the translucent glass substrate. As the transparent electrode layer, tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), ITO, or the like can be used.
光半導体層としては、シリコンを主成分とする層、例えばp型a−SiC:H層、i型a−Si:H層、およびn型微結晶Si:H層の積層構造を用いることが出来る。また、近年においては、i型微結晶Si層を発電層とした太陽電池、あるいはa−Siと微結晶Siの太陽電池を積層したタンデム太陽電池、更には、CIS,CdTe、CIGS等の化合物半導体などが開発されており、これらを用いた薄膜太陽電池についても本発明を利用することができる。 As the optical semiconductor layer, a layer containing silicon as a main component, for example, a stacked structure of a p-type a-SiC: H layer, an i-type a-Si: H layer, and an n-type microcrystalline Si: H layer can be used. . In recent years, solar cells using an i-type microcrystalline Si layer as a power generation layer, tandem solar cells in which a-Si and microcrystalline Si solar cells are stacked, and compound semiconductors such as CIS, CdTe, CIGS, etc. Have been developed, and the present invention can also be used for thin-film solar cells using these.
金属層としては、Ag、Al、Cr、Tiおよびこれらと金属酸化物との積層体等を用いることが出来る。金属酸化物としては酸化亜鉛(ZnO)などが有力であるがこれらに限定されるものではない。 As the metal layer, Ag, Al, Cr, Ti, a laminate of these and a metal oxide, or the like can be used. As a metal oxide, zinc oxide (ZnO) or the like is effective, but not limited thereto.
これらの層は、レーザスクライブ等の方法により加工され、周知の構造で、集積化される。上記、透明電極層、光半導体層、裏面電極層、集積化された太陽電池セル群の両端には電極取り出し用の配線を形成するための領域があり半田メッキ銅箔が特殊半田にて接続される。 These layers are processed by a method such as laser scribing and integrated with a well-known structure. The transparent electrode layer, the optical semiconductor layer, the back electrode layer, and the integrated solar cell group have areas for forming wiring for taking out electrodes at both ends, and the solder-plated copper foil is connected by special solder. The
周縁部の機械的なエッチングは、表面研磨法やサンドプラストにて行われる。表面研磨法は金属の回転盤に研磨剤が固着された、あるいは、硬質の金属の表面加工した研磨ホイールを用いて行われる。研磨ホイールの端部を周縁部に沿って移動することにより帯状の周縁露出部を形成することが出来る。サンドブラストは微粒子をノズルから吹き付けて行われる。微粒子の材料は、ガラスビーズやアルミナセラミック等なあり、粒径も各種存在し、所定の加工度合に合せて適宜選択できる。この場合の加工面は磨りガラス状となり、表面に微細な凹凸が形成される。 The peripheral edge mechanical etching is performed by a surface polishing method or sand plast. The surface polishing method is performed using a polishing wheel in which an abrasive is fixed to a metal rotating disk or a hard metal surface processed. By moving the end of the grinding wheel along the peripheral edge, a belt-like peripheral exposed portion can be formed. Sand blasting is performed by spraying fine particles from a nozzle. The material of the fine particles is glass beads, alumina ceramic, and the like, and there are various particle sizes, and can be appropriately selected according to a predetermined processing degree. In this case, the processed surface is polished glass, and fine irregularities are formed on the surface.
また、周縁露出部の幅は、適宜設計でなされるものであるが、太陽電池の安全規格であるIEC61730に適合させる場合では600V仕様の太陽電池モジュールで6.4mm幅以上が必要である。これらの幅は工業規格の他、透光性ガラス基板に対する太陽電池セルの出力に必要な面積の割合、電気化学的腐食を防止するために必要な距離等を各種考慮して適宜選択することが可能である。 Further, the width of the exposed peripheral portion is appropriately designed, but in the case of conforming to IEC 61730, which is a safety standard for solar cells, a 600V-specific solar cell module needs to have a width of 6.4 mm or more. These widths may be appropriately selected in consideration of various standards such as the ratio of the area necessary for the output of the solar battery cell to the translucent glass substrate, the distance necessary for preventing electrochemical corrosion, in addition to the industrial standards. Is possible.
以上の工程にて、透光性ガラス基板に太陽電池素子が形成されて、太陽電池素子基板となる。 Through the above steps, the solar cell element is formed on the light-transmitting glass substrate to become a solar cell element substrate.
透光性ガラス基板の光入射側の面(もう一方の面)と透明表板とは第一の接着剤で接着される。 The light incident side surface (the other surface) of the translucent glass substrate and the transparent surface plate are bonded with a first adhesive.
透明表板は、第一の接着剤及び第三の接着剤を紫外線やスクラッチなどの機械的な衝撃から保護する、あるいは更に付加機能として薄膜太陽電池モジュール全体の機械的強度を向上させる役割を果たす。 The transparent surface plate serves to protect the first adhesive and the third adhesive from mechanical impacts such as ultraviolet rays and scratches, or to improve the mechanical strength of the entire thin-film solar cell module as an additional function. .
前者の機能に着目した場合の材料としては、従来技術において光入射側の保護に用いられてきた太陽電池用カバーフィルムあるいはそのフィルムとガラス不織布などの強度改善材を組み合わせたものが使用される。具体的な材料の例としては、ETFE(テトラフロロエチレン/エチレン共重合体)、FEP(テトラフロロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、PCTFE(ポリクロロフルオロエチレン)、PTFE(ポリテトラフロロエチレン)、対紫外線剤を配合したPET(ポリエチレンテレフタレート)が好適に用いられる。 As a material in the case of paying attention to the former function, a cover film for solar cells that has been used for protecting the light incident side in the prior art or a combination of the film and a strength improving material such as a glass nonwoven fabric is used. Examples of specific materials include ETFE (tetrafluoroethylene / ethylene copolymer), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), PCTFE (polychlorofluoroethylene), PTFE (polytetrafluoroethylene). PET (polyethylene terephthalate) blended with an ultraviolet light agent is preferably used.
後者の機能に着目した場合の材料としては、従来の多結晶シリコンや単結晶シリコンの太陽電池モジュールで使用されていた強化ガラスや、ポリカーボネートなどが使用される。 As a material in the case of paying attention to the latter function, tempered glass, polycarbonate, or the like used in a conventional solar cell module of polycrystalline silicon or single crystal silicon is used.
太陽電池素子が形成された透光性ガラス基板の片方の面には第二の接着剤により裏板が接着される。実際には、形成された太陽電池素子が発生する電力を取り出すために、銅箔リボン(リード)を、他の接着剤や絶縁用フィルムなどを用いて絶縁し裏板に設けられた開口から銅箔リードを取り出すように配置しながら裏板を接着している。配線の配置方法については従来からの封止技術を利用することが可能であり、以後の封止工程として例えば特開2000−077383に記載の方法が適宜用いられる。 A back plate is bonded to one surface of the translucent glass substrate on which the solar cell element is formed by a second adhesive. Actually, in order to take out the electric power generated by the formed solar cell element, the copper foil ribbon (lead) is insulated from the opening provided in the back plate by insulating with another adhesive or insulating film. The back plate is bonded while being arranged to take out the foil lead. As a wiring arrangement method, a conventional sealing technique can be used, and a method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-077383 is appropriately used as a subsequent sealing process.
裏板は第二の接着剤や太陽電池素子を機械的な衝撃や湿気などから保護する役割を果たす。この部分の材料としては、従来技術でバックカバーフィルムとして用いられたものが好適に使用される。例としては、PET/Al箔/PVE(ポリフッ化ビニル)三層フィルムや、透明表板に用いられてきたフィルムおよびAl箔等と張り合わせたもの、あるいはガラス板があり、適宜選択して用いられる。 The back plate plays a role of protecting the second adhesive and the solar cell element from mechanical shocks and moisture. As the material for this portion, those used as the back cover film in the prior art are preferably used. Examples include a PET / Al foil / PVE (polyvinyl fluoride) three-layer film, a film laminated with a transparent surface plate, an Al foil, or a glass plate, which is appropriately selected and used. .
第一、第二、第三の接着剤としては、従来の太陽電池で用いられてきた充填材と呼ばれるものから適宜選択できる。液状タイプの充填材としてはシリコーン、シート状で供給されて加熱溶融硬化させるタイプの充填材としてはEVA(エチレン、酢酸ビニル共重合体)、あるいは熱可塑性のアイオノマー(市販製品例:DuPont社 Surlyn)があり、これらを接着剤として使用することができる。それぞれを異なる材料で構成することも可能であるが、第一、第二、第三の接着剤を同じ材料にして一回のプロセスで溶融固化すると3つの部分が完全に一体化したものになり、全く継ぎ目のない接着剤の層で透光性ガラス基板とその片面に形成された太陽電池素子を封入することが可能となる。このようにしてラミネート部を構成する。 As 1st, 2nd, and 3rd adhesive agents, it can select suitably from what is called the filler used by the conventional solar cell. Silicone as a liquid type filler, EVA (ethylene, vinyl acetate copolymer) as a filler that is supplied in the form of a sheet and heated and cured, or thermoplastic ionomer (commercial product example: DuPont Surlyn) These can be used as adhesives. Each can be composed of different materials, but when the first, second, and third adhesives are made of the same material and melted and solidified in a single process, the three parts are completely integrated. It becomes possible to encapsulate the translucent glass substrate and the solar cell element formed on one side thereof with a completely seamless adhesive layer. In this way, the laminate part is configured.
実際には、第一、第二、第三の接着剤、透明表板、太陽電池素子基板、裏板、さらに配線のためのインターコネクト材料やそれらの素子との接触を防ぐための絶縁スペーサを一度に組み込むことが困難である場合がある。その場合には、例えば表板、第一の接着剤、第三の接着剤、透光性ガラス基板(太陽電池素子基板)を組み込み、樹脂を溶融させることのみが可能な温度に設定した真空ラミネーターでラミネートしてそれらを仮固定してから、他の部材を追加して組み立て、再び真空ラミネーターで樹脂を溶融させて、全体を架橋させる温度で処理してラミネート部を構成することも可能である。 In practice, the first, second and third adhesives, transparent surface plate, solar cell element substrate, back plate, interconnect material for wiring and insulating spacers to prevent contact with those elements are once May be difficult to incorporate into In that case, for example, a vacuum plate laminator set to a temperature at which the front plate, first adhesive, third adhesive, and translucent glass substrate (solar cell element substrate) are incorporated and the resin can only be melted. It is also possible to laminate the material and temporarily fix them, then add and assemble other members, melt the resin again with a vacuum laminator, and process at the temperature to crosslink the whole to configure the laminated part .
以上の工程で組み立てたラミネート部に端子箱を取付け、ラミネートの端部はブチルゴムを塗布し、EPDMなどのガスケットを嵌め込んで、アルミフレームを取り付けて薄膜太陽電池モジュールが完成する。 A thin film solar cell module is completed by attaching a terminal box to the laminate part assembled in the above process, applying butyl rubber to the end part of the laminate, fitting a gasket such as EPDM, and attaching an aluminum frame.
以上の説明では、透光性ガラス基板に太陽電池素子が形成された太陽電池素子基板を透光性表板に一枚のみ取り付けた場合について説明したが、一枚の大きな透光性表板に複数の太陽電池素子基板を載置することも可能である。この場合、透光性表板は強化ガラスが好ましい。強化ガラスには多種のものが存在するが、結晶系の太陽電池用に、両面に凹凸のある低鉄分型板強化ガラスが汎用品の太陽電池用カバーガラスとして販売されているので適宜用いられる。 なお、本願の発明の構造を含む薄膜太陽電池モジュールを実現するためには、製造時に、下記の条件で製造することが望ましい。例えばEVAを接着剤として用いる場合には、全構造を組み立ててから樹脂を溶融させて、熱架橋させるか、樹脂が架橋しない温度で溶融させて部分的に組み立てた後、最終的に全体を溶融させて架橋させることが製造上では望ましい。一度、硬化した樹脂に、同じ種類の別の樹脂を重ねて溶融してもその部分には界面ができることが知られている。この界面は例えばプラスチックの射出成型で起こるウェルドラインのごとく、連続した微小な隙間を形成する原因ともなるので、製造上は第一の接着剤、第二の接着剤、第三の接着剤の接着剤層間の界面で両者が溶融する状況を作る必要がありこれが製造上のポイントとなる。そのようにすると特に問題の発生しやすい太陽電池素子基板の側面において硬化した接着剤の袋に密着された状態で封入された状態となり信頼性が確保できる。 In the above description, a case where only one solar cell element substrate in which a solar cell element is formed on a translucent glass substrate is attached to a translucent front plate is described. It is also possible to place a plurality of solar cell element substrates. In this case, the transmissive glass is preferably tempered glass. There are various types of tempered glass, but low-iron plate tempered glass having unevenness on both sides is sold as a general-purpose solar cell cover glass for crystalline solar cells, so that it is appropriately used. In addition, in order to implement | achieve the thin film solar cell module containing the structure of invention of this application, it is desirable to manufacture on the following conditions at the time of manufacture. For example, when EVA is used as an adhesive, the entire structure is assembled and then the resin is melted and thermally crosslinked, or melted at a temperature at which the resin does not crosslink and partially assembled, and finally the whole is melted. It is desirable from the viewpoint of production to cause crosslinking. It is known that even if another resin of the same type is overlapped and melted once on a cured resin, an interface is formed at that portion. Since this interface also causes a continuous minute gap, such as a weld line that occurs in plastic injection molding, the first adhesive, the second adhesive, and the third adhesive are bonded in manufacturing. It is necessary to create a situation where both melt at the interface between the agent layers, which is a manufacturing point. If it does so, it will be in the state enclosed in the bag of the adhesive agent hardened | cured in the side surface of the solar cell element board | substrate which is especially easy to generate | occur | produce, and reliability can be ensured.
なお、本願が、従来技術から発想困難であることについての議論を、下記に述べる。 In addition, the argument that the present application is difficult to conceive from the prior art will be described below.
たしかに、薄膜太陽電池モジュールの信頼性を向上するために、結晶系太陽電池モジュールと同様に充填材の樹脂層で太陽電池素子基板を封入すると、結晶系太陽電池モジュールと同等の電気化学的腐食耐性が得られることが予想される。しかしながら、当業者は、下記の背景により、これまで、薄膜太陽電池モジュールでは、その必要が少なかったと思われる。 Certainly, in order to improve the reliability of the thin film solar cell module, when the solar cell element substrate is encapsulated with the resin layer of the filler as in the crystalline solar cell module, the electrochemical corrosion resistance equivalent to that of the crystalline solar cell module is achieved. Is expected to be obtained. However, a person skilled in the art, according to the background described below, seems to have required less for a thin film solar cell module.
従来技術として、結晶太陽電池は結晶シリコンのセルが充填材(接着剤)の中に埋没した構造となっている。その理由は、言うまでも無く、結晶シリコンセルそのものが半導体であり、周囲の汚れ等に対して極めて脆弱なものであるからです。また、金属板の上に形成された太陽電池の場合も同様で、樹脂の中に封じ込める必要があります。 As a conventional technique, a crystalline solar battery has a structure in which crystalline silicon cells are buried in a filler (adhesive). The reason for this is, of course, that the crystalline silicon cell itself is a semiconductor and is extremely vulnerable to contamination around it. The same applies to solar cells formed on metal plates, which must be enclosed in resin.
一方において、ガラスを用いるタイプの太陽電池では、少なくとも素子が形成されている面が封止されていれば、周囲の汚れに対して防御されると言われています。現在の多くの太陽電池はその発想であり、基板の端の部分をブチルゴムなどで端面封止することで信頼性の改善も見られています。特許文献2、3の太陽電池ではその範囲で考えられています。
On the other hand, solar cells using glass are said to be protected against surrounding dirt if at least the surface on which the elements are formed is sealed. Many current solar cells are the idea, and reliability has been improved by sealing the edge of the substrate with butyl rubber. In the solar cells of
しかしながら、ガラスを用いるタイプの太陽電池の基板として用いられている青板ガラスや低鉄分フロートガラスなどは、内部にイオンを含んでおり、特に高温である程度の導電体となることが知られています。このことは出荷検査で太陽電池モジュールを水没させて絶縁性を調べる絶縁試験で、季節変動があることなどから推察することができるようになりました。従来技術ではこの事実に気がつかなかった・あるいは検出しづらかった可能性が有ります。 However, blue plate glass and low iron float glass, which are used as substrates for solar cells that use glass, contain ions inside, and are known to become conductors to some extent, especially at high temperatures. This can be inferred from seasonal variations in an insulation test in which the solar cell module is submerged in the shipping inspection to check the insulation. There is a possibility that this fact was not noticed by conventional technology, or it was difficult to detect.
さらなる信頼性を向上するという観点で、当業者では想到できなかった「ガラスのある程度の導電性」をも考慮した太陽電池モジュールの構造が必要となるということを、発明者らは、気が付きました。 From the viewpoint of further improving the reliability, the inventors have realized that a structure of a solar cell module that takes into consideration “a certain degree of conductivity of glass” that could not be conceived by those skilled in the art is required. .
EVAは使用温度、湿度の範囲では高抵抗を維持しており絶縁体であり続ける。また、既に数十年の封止材料としての実績がある。この様な高抵抗体で太陽電池の基板全体を覆うことが素子部分の絶縁をより確実なものとし、かつ、水分の進入経路を絶つことが可能であると考え、しかも、従来から実用とされてきた構造を少し改良することで実現することが可能なものとして本発明に至った。 EVA maintains high resistance in the range of operating temperature and humidity, and continues to be an insulator. Moreover, it has a track record as a sealing material for several decades. It is thought that covering the entire solar cell substrate with such a high resistance material will ensure the insulation of the element part and cut off the moisture ingress path. The present invention has been achieved as something that can be realized by slightly improving the structure.
本願は、この課題解決を実現する手段を提供して結果として薄膜太陽電池モジュールの信頼性を向上した。 The present application provides a means for realizing the solution to this problem, and as a result, improves the reliability of the thin film solar cell module.
なお、従来の薄膜太陽電池モジュールで、3枚の透光性の板を使わなかった理由として、正極・負極の端子取り出しが煩雑となり、構造上難しいなどの阻害要因が有ったためであるとも、推定している。 従来技術である「結晶系」太陽電池は結晶シリコンの複数のセルが充填材(接着剤)の中に埋没した構造である。従い、複数のセルが横方向に存在している観点から、正極・負極の端子取り出しも、横方向となる傾向が有るようである。そこで、3枚ガラスを使うような形状は、容易であった。 In addition, in the conventional thin-film solar cell module, the reason why the three light-transmitting plates were not used was that the terminal extraction of the positive electrode and the negative electrode became complicated, and there were obstructive factors such as structural difficulties. Estimated. A “crystalline” solar cell, which is a prior art, has a structure in which a plurality of cells of crystalline silicon are buried in a filler (adhesive). Therefore, from the viewpoint that a plurality of cells exist in the horizontal direction, it seems that the terminal extraction of the positive electrode and the negative electrode also tends to be in the horizontal direction. Therefore, a shape using three glass plates was easy.
一方、従来の「薄膜」太陽電池モジュールで、3枚の透光性の板を使わなかった理由として、正極・負極の端子取り出しが煩雑となり、構造上難しいなどの阻害要因が有ったためであるとも、推定している。 On the other hand, in the conventional “thin film” solar cell module, the reason why the three light-transmitting plates were not used was that it was difficult to take out the terminals of the positive electrode and the negative electrode, and there were obstacles such as structural difficulties. Both are estimated.
すなわち、薄膜太陽電池モジュールでは、正極・負極の端子取り出しは、基板の垂直方向等に取り出すことが容易であり、一般的である。従い、3枚ガラスを使う本発明のような構成では、正極・負極の端子取り出しが煩雑となり、構造上難しいような阻害要因が有るため、わざわざ、本願のような3枚ガラスの構成にすることは、当業者は容易に想到できない、と考える。
That is, in the thin film solar cell module, the positive and negative terminals can be easily taken out in the vertical direction of the substrate and the like. Therefore, in the configuration of the present invention using the three-sheet glass, it is complicated to take out the terminals of the positive electrode and the negative electrode, and there are obstructive factors that are difficult in structure. Are not easily conceived by those skilled in the art.
以下、本発明の実施の形態に係る種々の実施例について説明する。 Hereinafter, various examples according to the embodiment of the present invention will be described.
(実施例1)
図1は、本発明の一実施例に係る薄膜太陽電池モジュールを示す断面図である。
Example 1
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a thin film solar cell module according to an embodiment of the present invention.
なお、本願の各図において、図面の明瞭化と簡略化のために寸法関係は適宜に変更されていて実際の寸法関係を反映しておらず、他方、同一の参照符号は、特に断らない限り同一部分を表している。 In each drawing of the present application, the dimensional relationship is appropriately changed for clarity and simplification of the drawings and does not reflect the actual dimensional relationship. On the other hand, the same reference numerals are used unless otherwise specified. It represents the same part.
図1に示す太陽電池モジュールは、次のように製造される。まず、面積91.5cm×45.5cm、厚さ4mm(透光性ガラス基板の厚み4mm)の低鉄分ソーダライムガラスからなる透光性ガラス基板1上に、熱CVD法により酸化ケイ素(SiO2)のバリア層(厚さ1000Å)、酸化錫層(厚さ8000Å)を形成した。複数のセルを集積化するため、この酸化錫層をレーザスクライブでパターニングし、透明電極2とした。なお、参照符号3は、透明電極スクライブ線を示す。
The solar cell module shown in FIG. 1 is manufactured as follows. First, silicon oxide (SiO 2) is formed on a light-transmitting
なお、基板の周囲から5mmの位置に、全周にわたり周辺部(周縁部)と太陽電池活性部を電気的に分離するために、図2に示すように、ストリング分離用の加工部12の他に、レーザスクライブによるパターニングを施した。参照符号13は、それによって形成されたレーザ絶縁分離線を示す。
In addition, in order to electrically isolate the peripheral part (peripheral part) and the solar cell active part over the entire circumference at a position of 5 mm from the periphery of the substrate, as shown in FIG. Then, patterning was performed by laser scribing.
パターニング方法としては、基板1をXYテーブル上にセットし、QスイッチYAGレーザを用いて、分離加工を行った。レーザの運転条件は、第2高調波532nmを用い、パルス幅3kHz、平均出力500mw、パルス幅10nsecであった。分離幅は50μm、ストリング(個別太陽電池)の幅は約10mmである。
As a patterning method, the
また、半田メッキ銅箔を用いて電極取り出し用の配線を形成するための領域8を、両端にあるストリング11a,11bの外側に、3.5mmの幅で残した。
このようにしてパターニングされた酸化錫膜2の上に、分離形成型装置のプラズマCVD室内において、a−Si層4をプラズマCVD法により形成した。即ち、200℃で、p型a−SiC:H半導体層、i型a−Si:H半導体層、およびn型微結晶Si:H半導体層を順次堆積して、PIN接合を構成する積層a−Si層4を形成した。各層を形成するためには、流量がそれぞれ100sccm、500sccm、100sccmのシラン(SiH4)を用い、p型半導体層とn型半導体層を形成する場合にはそれぞれ1000ppmに水素希釈したB2H6とPH3を2000sccm混入させた。
Moreover, the area |
On the
また、p型半導体層の形成には、30sccmのCH4も混入させることにより、炭素合金化を行った。各層を形成するための投入パワーは、それぞれ200W、500W、3kWであり、反応圧力はそれぞれ1torr、0.5torr、1torrであった。形成した層の膜厚は、製膜時間からそれぞれ150Å、3200Å、300Åと推定される。
このようにして光半導体各層の製膜を行った後、基板1をX−Yテーブル上にセットして、QスイッチYAGレーザーを用いて、a−Si層4を、SnO2層2のパターニング位置から100μmづつ左にずらしてパターニングを行った。レーザの運転条件は、第2高調波532nmを用い、パルス幅3kHz、平均出力500m
w、パルス幅10nsecであった。なお、焦点位置をずらすこととで、分離幅を100μmにした。参照符号5は、半導体スクライブ線を示す。
In addition, the p-type semiconductor layer was formed by carbon alloying by mixing 30 sccm of CH 4 . The input power for forming each layer was 200 W, 500 W, and 3 kW, respectively, and the reaction pressure was 1 torr, 0.5 torr, and 1 torr, respectively. The film thicknesses of the formed layers are estimated to be 150 mm, 3200 mm, and 300 mm, respectively, from the film forming time.
After forming each layer of the optical semiconductor in this way, the
w,
その後、マグネトロンスパッタ法により、RF放電で酸化亜鉛(ZnO)ターゲットを用いて、パターニングされたa−Si層4上に、1000Åの膜厚のZnO層(図示せず)を形成した。スパッタ条件は、アルゴンガス圧力2mtorr、放電パワー200W、製膜温度200℃であった。
Thereafter, a ZnO layer (not shown) having a thickness of 1000 mm was formed on the patterned
次に、ZnO層上に、同じマグネトロンスパッタ装置のAgターゲットを用いることにより、直流放電および室温で、2000Åの膜厚の裏面電極層6を形成した。スパッタ条件は、アルゴンガス圧力2mtorr、放電パワー200Wであった。
Next, a
最後に、マグネトロンスパッタ装置から基板1を取り出して、X−Yテ−ブル上にセットして、QスイッチYAGレーザを用いてAg層およびa−Si層4をパターニングして、半導体スクライブ線5から100μm離れた位置に裏面電極スクライブ線7を形成した。レーザの運転条件は、a−Si層4の加工条件と全く同じであった。分離幅は70μm、ストリング幅は約10mmである。
Finally, the
また、酸化錫膜2のときと同様に、基板の周囲から5mmの位置に全周にわたり周辺部(周縁部)と太陽電池活性部を電気的に分離するために、ストリング分離用の加工部の他にレーザによるパターニングを施した。分割幅は150μmで酸化錫膜2の分離部13を包括するように加工した。
Further, as in the case of the
次に、このパターニングラインの外側0.5mmのさらに外側の部分を全周にわたって、サンドブラスト装置を用いて研磨幅7mm、約2μmの深さで研磨を行った。即ち、金属電極層6、酸化亜鉛(ZnO)層、a−Si層4および酸化錫膜2の膜厚全体を除去するとともに、ガラス基板1の表面部分を除去して周縁露出部9を形成し太陽電池素子基板を形成した。
Next, a further outer portion of 0.5 mm outside this patterning line was polished over the entire circumference with a polishing width of 7 mm and a depth of about 2 μm using a sand blasting apparatus. That is, the entire thickness of the
その後、バスバー配線用の位置8に特殊半田14にて半田メッキ銅箔からなるバスバー電極10を半田付けして、電極取り出しのための配線を行った。この電極10はストリングに平行となっている。
Thereafter, the
透光性ガラス基板の素子を形成しなかった面(光入射側の面)に、透明表板22として接着性改善加工したPTFE(ポリテトラフロロエチレン)のフィルム(商品名:DuPont社 Teflon FEP Film)を第一の接着剤21としてEVAを用いて取りつけた。この場合PTFEの厚みは300μm(透明表板の厚み300μm)、大きさは92cm×46cmである。また、EVAの大きさはPTFEの大きさと同じ92cm×46cmで厚みは600μm(第1の接着剤の厚み600μm)である。 このとき10mm幅の短冊状のEVAシートを上記第一の接着剤のEVAの辺に沿って内側に配置して透明表板の端部周辺に配置されるEVAの量が多くなる様にしている。透光性ガラス基板の周囲に2mm以上の幅が確保されるように均等配置して真空ラミネーターにて120℃の10分の設定にて張り合わせた。こうすることにより透光性ガラス基板の側面に配置する第三の接着剤25の一部を充填している。正確に基板の配置する目的と接着剤の厚みを保持するために、PTFEフィルムの大きさを内のりとした離型性加工済みのPTFE枠(商品名:DuPont社 Teflon)を設置した状態で真空ラミネート処理をしている。枠の厚みは透明表板、第一の接着剤、透光性ガラス基板の設計上の厚みの合計である4.9mmとした(4mm+600μm+300μm)。
PTFE (polytetrafluoroethylene) film (trade name: DuPont Teflon FEP Film) whose adhesiveness was improved as the
次は透光性ガラス基板1の、素子面側について第二の接着剤としてEVAシート23と裏板24としてPVF/Al/PETを真空ラミネータを用いて被覆して封止し、端子箱を取り付ける工程である。PET面はEVAと接着するようにしている。透光性ガラス基板の周囲の部分には同じく10mmの幅の短冊状のEVAシートを乗せた。設計上は基板1の側面に設ける第三の接着剤25の後半を形成するものである。極めて幅の狭い領域に接着剤を配置するのは困難であるために、短冊状のEVAをガラス基板の周囲に取り付けてラミネート工程で溶融することで図示25の領域を充填して同等の効果を得ることを狙っている。
Next, on the element surface side of the
この上にEVAシート23を載せて、裏板24をこの順で重ねた。裏板24の大きさは透明表板と同じ92cm×46cmであり、同じ位置となる様に辺が重なるように位置合わせを行い。再び、真空ラミネーターにて今度は150℃30分の条件で溶融、真空脱泡、押圧、架橋のステップを行い、封止工程を完了した。ここで、EVAの厚みは600μm(第二の接着剤の厚み600μm)である。ここで再びPTFEフィルムの大きさを内のりとした離型性加工済みのPTFE枠(商品名:DuPont社 Teflon)(裏板の厚み300μm)を設置した状態で真空ラミネート処理をしている。枠の厚みは、透明表板(厚み300μm)、第一の接着剤(厚み600μm)、透光性ガラス基板(厚み4mm)、第二の接着剤(厚み600μm)、裏板(厚み300μm)の設計上の厚みの合計である5.8mmとした。
The
このようにして2回の真空ラミネート工程を経て図1、図2の構造を完成させた。もちろん1回のラミネート工程で完成させることも可能であるが、位置合わせを容易にするためにこのようなプロセスを経て実施している。 Thus, the structure shown in FIGS. 1 and 2 was completed through two vacuum laminating steps. Of course, it can be completed by a single laminating process. However, in order to facilitate alignment, this process is performed.
裏板24に設けた穴より、リード線を立ち上げて、端子箱を経由してケーブルを取り付けた。また、アルミフレームをガスケットを介して取り付けた。ここでモジュールの信頼性を得るためには、更にブチルゴムをガラスの側面に対応する重ね合せ体の周囲に隙間無く塗布してからガスケットに組み込むことが好ましいが、ここでは比較例との差異を明確にするためにわざと塗布しなかった。
Lead wires were raised from holes provided in the
(実施例2)
透明表板22として、厚さ3.2mm、大きさ92cm×46cmの低鉄分強化ガラス板を用いた他は実施例1と同様である。ガラスによる熱容量の増加を考慮して真空ラミネーターの処理時間は実施例1よりも長めの時間に調整した。具体的には45分である。アルミフレーム、ガスケットは厚みの増加を考慮した若干の設計変更を行った。
(Example 2)
The
(実施例3)
透明表板22として、厚さ3.2mm、大きさ92cm×92cmの低鉄分強化ガラス板に、面積91.5cm×45.5cm、厚さ4mmの低鉄分ソーダライムガラスからなる透光性ガラス基板1に太陽電池素子を形成した太陽電池素子基板を2枚、図3の様に配置した。他の条件は実施例2と同様であるが、この場合は2枚の太陽電池素子基板を並列に電気接続している。また、2枚の透光性ガラス基板の間に5mmの隙間が存在するが、この隙間を充填するために、この隙間に沿って10mm幅のEVAシートを第一の接着剤のEVAと第二の接着剤のEVAに重ねて負真空ラミネート工程を実施している。図3にその概略を示す。素子の上にEVAで挟んだ絶縁シート27を載せ、その上にバスバー電極と接続した銅箔リボン26を配置する。その上にEVAと裏板を重ねる。EVAには線を通すための切込みが、裏板には穴が設けられている。裏板(PVF/Al/PET)24には穴が設けられている。穴には絶縁体シートを重ねて裏板に含まれるAlと銅箔リボンとの接触を防止している。
(Example 3)
Translucent glass substrate made of low iron content soda-lime glass having an area of 91.5 cm × 45.5 cm and a thickness of 4 mm on a low iron content tempered glass plate having a thickness of 3.2 mm and a size of 92 cm × 92 cm as the
なお、実施例1,2及び比較例についても同様に配線を行っているが、それらの方法については特開2000−077383に記載されているので本願にては説明を省略する。 In addition, although wiring is similarly performed about Example 1, 2 and a comparative example, since those methods are described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-077383, description is abbreviate | omitted in this application.
(比較例1)
図4の様に透光性ガラス基板1の素子を形成しなかった面に、透明表板22を設ける構成を省略し、第二の接着剤23と裏板24を透光性ガラス基板1の大きさと同じにした以外は、実施例1と同じ構造のものを得た。
(Comparative Example 1)
The structure which provides the
実施例1、実施例2、比較例1の太陽電池モジュールについて、電気化学的腐食測定試験を実施した。なお、実施例3は太陽電池モジュールのサイズは大きいために試験を実施できないが、実質的には実施例2の構造と同じであるため同様の結果が期待される。 About the solar cell module of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1, the electrochemical corrosion measurement test was implemented. In addition, although Example 3 cannot carry out a test because the size of the solar cell module is large, the same result is expected since it is substantially the same as the structure of Example 2.
接続端子のプラスマイナス両極を電気的に短絡させ、その端子とフレーム間に直流電圧100Vを、セル部の電位が負になる様に印加し、50℃の温湯に太陽電池モジュール浸漬させて電気化学的腐食の経過を観察した。 The positive and negative electrodes of the connection terminal are electrically short-circuited, a DC voltage of 100 V is applied between the terminal and the frame so that the potential of the cell part becomes negative, and the solar cell module is immersed in hot water at 50 ° C. The course of mechanical corrosion was observed.
比較例の場合は、およそ30日で太陽電池素子の端の部分で透明電極の剥離の開始が見られたのに対して、実施例1、実施例2ともに60日を経過しても剥離は見られなかった。また、場合により局所的に基板端部の半導体層が透明化して金属色が観察されるケースがあるが、比較例では40日でその傾向が見られたのに対して実施例の場合80日でも変色はない。 In the case of the comparative example, the start of the peeling of the transparent electrode was observed at the end portion of the solar cell element in about 30 days, whereas the peeling did not occur even after 60 days had passed in both Example 1 and Example 2. I couldn't see it. In some cases, the semiconductor layer at the edge of the substrate is locally transparent and a metal color is observed. In the comparative example, the tendency was seen in 40 days, whereas in the example, 80 days. But there is no discoloration.
実施例の場合、電気化学的腐食による変化を短期間に調べるために、ブチルゴムをガラスの側面に対応する重ね合せ体の周囲に隙間無く塗布する工程を省略したが、ブチルゴムを塗布した場合では寿命は3倍から6倍延びるので、常時、水没した場合でも1年以上太陽電池が保護される。実際の使用にて常に水没する状況はないので、太陽電池の寿命といわれている25年程度の信頼性保証は可能と思われる。 In the case of the examples, in order to investigate changes due to electrochemical corrosion in a short period of time, the step of applying butyl rubber without any gaps around the laminated body corresponding to the side surface of the glass was omitted. Extends 3 to 6 times, so that solar cells are always protected for more than a year even when submerged. Since there is no situation where it is always submerged in actual use, it is possible to guarantee the reliability of about 25 years, which is said to be the life of the solar cell.
1 透光性ガラス基板
2 透明電極層(酸化錫層)
3 透明電極層スクライブ線
4 光半導体層(a−Si層)
5 光半導体層スクライブ線
6 裏面電極層
7 裏面電極層スクライブ線
8 バスバー配線
9 周縁露出部
10 バスバー電極
11a,11b 両端にあるストリング
12 ストリング分離用の加工部
13 レーザ絶縁分離線
14 特殊半田
21 第一の接着剤
22 透明表板
23 第二の接着剤
24 裏板
25 第三の接着剤
26 銅箔リボン
27 EVAで挟んだ絶縁シート
1
3 Transparent electrode
DESCRIPTION OF
21 First adhesive 22
Claims (3)
透光性ガラス基板の光入射側から遠い方の面上に光入射側から透明電極層、光半導体層、裏面電極層を順次積層されてなる太陽電池セルが形成されてなり、
透光性ガラス基板の光入射側の面上には第一の接着剤を介して透明表板が接着されてなり、
前記透光性ガラス基板の光入射側から遠い方の面上に太陽電池セルが形成されてなる透光性ガラス基板の光入射側から遠い方の面上に第二の接着剤を介して裏板が接着されてなる構造を含む薄膜太陽電池モジュールであって、
前記透光性ガラス基板の側面が、全周において第三の接着剤に覆われてなり、
透光性ガラス基板の側面を含めた全ての面が接着剤層に覆われてなり、
前記の第一の接着剤、第二の接着剤、第三の接着剤が同じ接着剤であり、少なくとも透光性ガラス基板の側面において接着剤が連続していることを特徴とする、薄膜太陽電池モジュール。 From the light incident side, a configuration in which the transparent front plate, the first adhesive, the translucent glass substrate, the transparent electrode layer, the optical semiconductor, the back electrode layer, the second adhesive, and the back plate are arranged. A thin film solar cell module comprising:
A solar cell is formed by sequentially laminating a transparent electrode layer, an optical semiconductor layer, and a back electrode layer from the light incident side on the surface far from the light incident side of the translucent glass substrate,
A transparent surface plate is bonded via a first adhesive on the light incident side of the translucent glass substrate,
A photovoltaic cell is formed on a surface far from the light incident side of the light transmissive glass substrate, and a back surface of the light transmissive glass substrate far from the light incident side is interposed through a second adhesive. A thin-film solar cell module including a structure in which plates are bonded,
The side surface of the translucent glass substrate is covered with a third adhesive all around,
All the surfaces including the side surface of the translucent glass substrate are covered with the adhesive layer,
The first adhesive, the second adhesive, and the third adhesive are the same adhesive, and the adhesive is continuous at least on the side surface of the translucent glass substrate. Battery module.
前記透光性ガラス基板とその側面に設けられた第三の接着剤の厚みを加えた大きさと、
同一か、または、それより大きいことを特徴とする請求項1に記載の薄膜太陽電池モジュール。 The size of the transparent front plate according to claim 1 and the size of the back plate are:
The size of the light-transmissive glass substrate and the thickness of the third adhesive provided on the side surface,
The thin film solar cell module according to claim 1, wherein the thin film solar cell module is the same or larger.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012002422A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | シャープ株式会社 | Method for manufacturing solar cell module, and solar cell module manufactured by the method |
KR20120009680A (en) * | 2010-07-20 | 2012-02-02 | 엘지전자 주식회사 | Solar cell panel |
JP2012532442A (en) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | Solar cell and manufacturing method thereof |
WO2014168246A1 (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | 旭硝子株式会社 | Outdoor chemically strengthened glass plate |
JP2022526784A (en) * | 2020-02-17 | 2022-05-26 | 横店集団東磁股▲ふん▼有限公司 | Solar energy tile structure |
CN115503330A (en) * | 2022-06-27 | 2022-12-23 | 合复新材料科技(无锡)有限公司 | Interface separation and recovery method of EVA-Si laminating layer of solar backboard |
-
2007
- 2007-10-19 JP JP2007272006A patent/JP2009099883A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012532442A (en) * | 2009-06-30 | 2012-12-13 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | Solar cell and manufacturing method thereof |
WO2012002422A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | シャープ株式会社 | Method for manufacturing solar cell module, and solar cell module manufactured by the method |
CN102959729A (en) * | 2010-06-30 | 2013-03-06 | 夏普株式会社 | Method for manufacturing solar cell module, and solar cell module manufactured by the method |
JPWO2012002422A1 (en) * | 2010-06-30 | 2013-08-29 | シャープ株式会社 | Manufacturing method of solar cell module and solar cell module manufactured by the manufacturing method |
KR20120009680A (en) * | 2010-07-20 | 2012-02-02 | 엘지전자 주식회사 | Solar cell panel |
KR101661766B1 (en) * | 2010-07-20 | 2016-09-30 | 엘지전자 주식회사 | Solar cell panel |
WO2014168246A1 (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-16 | 旭硝子株式会社 | Outdoor chemically strengthened glass plate |
JP2022526784A (en) * | 2020-02-17 | 2022-05-26 | 横店集団東磁股▲ふん▼有限公司 | Solar energy tile structure |
JP7292407B2 (en) | 2020-02-17 | 2023-06-16 | 横店集団東磁股▲ふん▼有限公司 | solar energy tile construction |
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