JP2010219205A - 太陽電池ユニット及び太陽電池ユニットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】太陽電池ユニット10は、太陽電池セルの平坦性に追随できるような平滑性に優れる微細気泡を有する樹脂シート(樹脂発泡シート)11と、太陽電池セル12と、熱硬化性樹脂であるEVAシート14と、EVAシート14の表面に設けられた強化ガラス15とから少なくとも構成され、樹脂発泡シート11とEVAシート14とによって太陽電池セル12が挟み込まれた構造である。
【選択図】図1
Description
なお、本明細書においては、特に断らない限り、太陽電池等の必要な機能が形成されている加工済みの半導体ウエハを「太陽電池セル」と称することとする。
また、本発明では、太陽電池ユニット10、樹脂発泡シート11、太陽電池セル12、EVAシート14及びガラス層15において、光の入射側の面、即ち、図1における上側の面を表面と呼び、図1における下側の面を裏面と呼ぶ。
図2は、本発明を適用可能な太陽電池ユニット10の製造手順の一例を説明するための図である。図2(a)は、樹脂発泡シート11に太陽電池セル12を配置した積層体21を示す断面図である(太陽電池セルの電極、及びセルを接続する配線は図示していない)。図2(b)は、図2(a)で製造した積層体21とEVAシート14とを重ね合わせて積層体22を形成した状態(押圧して接合する前の状態)を示す断面図である。図2(c)は、図2(b)の積層体22を押圧してEVAシート14と樹脂発泡シート11とを接合した後、さらに強化ガラスからなるガラス層15を積層して、太陽電池ユニットとして完成した状態を示す断面図である(いずれも電極および接続配線は図示せず)。
図3は、本発明の他の実施形態である太陽電池ユニットの一例を示す図であり、図3(a)は、その一部を示す太陽電池ユニット30の部分断面図、図3(b)は、収納窪み部の一例を説明するための樹脂発泡シート31の一部を示す斜視図である。図3に示すように、太陽電池ユニット30は、表面に太陽電池セル32が嵌合される収納窪み部36が形成された太陽電池セル32の平坦性に追随できるような平滑性に優れる微細気泡を有する樹脂シート(以降、樹脂発泡シートと称する)31と、太陽電池セル32と、熱硬化性樹脂であるEVAシート34と、EVAシート34の表面に設けられた強化ガラス35とから少なくとも構成され、収納窪み部36に嵌合した太陽電池セル32が、樹脂発泡シート31とEVAシート34とによって挟み込まれた構造である。
図4は、本発明を適用可能な太陽電池ユニット30の製造手順の一例を説明するための図である。図4(a)は、樹脂発泡シート31に収納窪み部36を形成した状態を示す断面図であり、図4(b)は、樹脂発泡シート31に太陽電池セル32を嵌合して配置した積層体41を示す断面図であり、図4(c)は、図4(b)で製造した積層体41とEVAシート34とを重ね合わせて積層体42を形成した状態(押圧して接合する前の状態)を示す断面図である。図4(d)は、図4(c)の積層体42を押圧してEVAシート34と樹脂発泡シート31とを接合した後、さらに強化ガラスからなるガラス層35を積層して、太陽電池ユニットとして完成した状態を示す断面図である(いずれも電極および接続配線は図示せず)。
図5(a)は、本発明を適用可能な太陽電池ユニット50の一例を模式的に示す斜視図、図5(b)は、太陽電池ユニット50の一部(太陽電池セルが2個隣接している状態)を示す断面図であり、図5(c)は、図5(a)のD−D’線に沿って切断した状態を示す断面斜視図である。図5(a)に示すように、太陽電池ユニット50は通常、複数の太陽電池セル52を備えており、該複数の太陽電池セル52はマトリクス状に配置された状態でシリーズ(直列)に電気接続されており(電気接続部材は図示せず)、モールド樹脂シート54及び樹脂シート51等により挟み込まれて封入されている。
図6は、本発明を適用可能な太陽電池ユニット50の製造手順の一例を説明するための図である。図6(a)は、樹脂発泡シート51に太陽電池セル52を配置した積層体61を示す断面図であり(太陽電池セルの電極、及びセルを接続する配線は図示していない)、図6(b)は、EVAシート54の裏面に粘着層53を配置した積層体62を示す断面図である。図6(c)は、図6(a)、(b)で製造した積層体61と積層体62を、太陽電池セル52と粘着層53とが重なるように配置して重ね合わせて積層体63を形成した状態(押圧して接合する前の状態)を示す断面図である。図6(d)は、図6(c)の積層体63を押圧してEVAシート54と樹脂発泡シート51とを接合した後、さらに強化ガラスからなるガラス層55を積層して、太陽電池ユニットとして完成した状態を示す断面図である(いずれも電極および接続配線は図示せず)。
図7は、本発明の他の実施形態である太陽電池ユニットの一例を示す図であり、図7(a)は、その一部を示す太陽電池ユニット70の部分断面図、図7(b)は、収納窪み部の一例を説明するための樹脂発泡シート71の一部を示す斜視図である。図7に示すように、太陽電池ユニット70は、表面に太陽電池セル72が嵌合される収納窪み部76が形成された太陽電池セル72の平坦性に追随できるような平滑性に優れる微細気泡を有する樹脂シート(以降、樹脂発泡シートと称する)71と、太陽電池セル72と、裏面の所定の位置に粘着層73を設けた熱硬化性樹脂であるEVAシート74と、EVAシート74の表面に設けられた強化ガラス75とから少なくとも構成され、収納窪み部76に嵌合した太陽電池セル72の表面全体が粘着層73の裏面によって覆われるように、樹脂発泡シート71とEVAシート74とによって太陽電池セル72が挟み込まれた構造である。
図8は、本発明を適用可能な太陽電池ユニット70の製造手順の一例を説明するための図である。図8(a)は、樹脂発泡シート71に収納窪み部76を形成した状態を示す断面図であり、図8(b)は、樹脂発泡シート71に太陽電池セル72を嵌合して配置した積層体81を示す断面図であり、図8(c)は、EVAシート74の裏面に粘着層73を配置した積層体82を示す断面図である。図8(d)は、図8(b)、(c)で製造した積層体81と積層体82を、太陽電池セル72と粘着層73とが重なるように配置して重ね合わせて積層体83を形成した状態(押圧して接合する前の状態)を示す断面図である。図8(e)は、図8(d)の積層体83を押圧してEVAシート74と樹脂発泡シート71とを接合した後、さらに強化ガラスからなるガラス層75を積層して、太陽電池ユニットとして完成した状態を示す断面図である(いずれも電極および接続配線は図示せず)。
ポリエチレンテレフタレート(グレード:C−0312、ユニチカ製)からなる0.6mm厚×300mm幅の樹脂シートを圧力容器に入れ、炭酸ガスで6MPaに加圧し、樹脂シートに炭酸ガスを浸透させた。次に、圧力容器から炭酸ガスを浸透させた樹脂シートを取り出し、220℃に設定した熱風循環式発泡炉に発泡時間が1分となるように連続的に供給し、発泡させた。
(比較例1)
白色PETシート(東レ製 ルミラー)を125mm角に切り出し、白色PETシートと同じ大きさの熱硬化性樹脂である厚さ1mmからなるEVAシートを積層し、さらに、実施例1と同じになるように、その中央部に100mm角、厚さ0.2mmの太陽電池セルを置き、その上からモールド樹脂シートとして熱硬化性樹脂である厚さ1mmからなるEVAシートで再度、白色PETシート全体に渡って覆った。これにより、太陽電池セルが上下2枚のEVAシートにより挟み込まれた状態で、2枚のEVAシートが接合した状態を得た。さらに白色PETシートとは反対側のEVAシートの上面に強化ガラス等からなるガラス層を設けた。この積層品を150℃、30分の環境下に置いてEVA樹脂を架橋させて固定化し、太陽電池ユニットを得た。
11、31、51、71 樹脂発泡シート
12、32、52、72 太陽電池セル
53、73 分離層(粘着層)
14、34、54、74 EVAシート
15、35、55、75 ガラス層
36、76 収納窪み部
Claims (13)
- 樹脂シート上に配置された太陽電池セルと、
前記樹脂シートの上から前記太陽電池セルを挟み込むように積層したモールド樹脂シートと、を備えており、
前記モールド樹脂シートと前記樹脂シートが接合され、前記樹脂シートは、内部に平均気泡径50μm以下の複数の微細気泡を有することを特徴とする太陽電池ユニット。 - 前記太陽電池セルは、前記樹脂シートの収納窪み部に嵌合して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池ユニット。
- (a)樹脂シートの所定の位置に太陽電池セルを配置する工程と、
(b)前記太陽電池セルの上面を覆うように、モールド樹脂シートを前記樹脂シートに重ね合わせる工程と、
を備えることを特徴とする太陽電池ユニットの製造方法。 - 前記工程(a)は、前記樹脂シート上に収納窪み部を設けて、該収納窪み部に前記太陽電池セルを嵌合して配置することを特徴とする請求項3に記載の太陽電池ユニットの製造方法。
- 前記工程(a)において、前記樹脂シートとして微細気泡を有する樹脂シートを用い、該樹脂シート上に前記太陽電池セルの配置位置の外枠に沿って切り込みを入れて、該切り込みにより囲まれた部位を前記太陽電池セルの厚み分だけ圧縮して前記収納窪み部を形成し、該収納窪み部に前記太陽電池セルを嵌合して配置することを特徴とする請求項4に記載の太陽電池ユニットの製造方法。
- 樹脂シートと、
前記樹脂シート上に配置された太陽電池セルと、
前記樹脂シートの上から前記太陽電池セルを挟み込むように積層したモールド樹脂シートと、
前記モールド樹脂シートと前記太陽電池セルとの間に設けられた、少なくとも前記太陽電池セルの表面を覆い、前記モールド樹脂シートと前記太陽電池セルとが直接接触するのを防ぐ分離層と、を備えており、
前記モールド樹脂シートと前記樹脂シートが前記分離層を介して接合されていることを特徴とする太陽電池ユニット。 - 前記分離層は、粘着層であることを特徴とする請求項6に記載の太陽電池ユニット。
- 前記粘着層は、シリコン系樹脂、UV硬化性樹脂、または熱硬化性樹脂のいずれかからなることを特徴とする請求項7に記載の太陽電池ユニット。
- 前記分離層は、フィルム状の薄膜層と粘着層との積層体からなることを特徴とする請求項6に記載の太陽電池ユニット。
- (a)樹脂シートの所定の位置に太陽電池セルを配置する工程と、
(b)前記太陽電池セルの上面を覆い前記モールド樹脂シートと前記太陽電池セルとが直接接触するのを防ぐための分離層を、モールド樹脂シート上の前記太陽電池セルと対応する所定の位置に配置する工程と、
(c)前記工程(a)及び前記工程(b)により形成された前記モールド樹脂シートと前記樹脂シートとを前記太陽電池セルを前記分離層が覆う様に対向して重ね合わせて接合する工程と、を備えることを特徴とする太陽電池ユニットの製造方法。 - 前記工程(a)は、前記樹脂シート上に収納窪み部を設けて、該収納窪み部に前記太陽電池セルを嵌合して配置することを特徴とする請求項10に記載の太陽電池ユニットの製造方法。
- 前記工程(a)において、前記樹脂シートとして微細気泡を有する樹脂シートを用い、該樹脂シート上に前記太陽電池セルの配置位置の外枠に沿って切り込みを入れて、該切り込みにより囲まれた部位を前記太陽電池セルの厚み分だけ圧縮して前記収納窪み部を形成し、該収納窪み部に、前記太陽電池セルを嵌合して配置することを特徴とする請求項第11に記載の太陽電池ユニットの製造方法。
- 前記工程(b)において、前記モールド樹脂シートの表面に、前記分離層を印刷または転写して形成することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の太陽電池ユニットの製造方法。
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