JP2010267717A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールに係り、特に、背面板を備えた集光型の太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module, and more particularly to a concentrating solar cell module provided with a back plate.
太陽電池モジュールとして、二枚の透光部材の間に太陽電池セルを含む封止材層を配置した構造のものが知られている。このような太陽電池モジュールとして、従来、一方の主面を入射面とし、他方の主面を反射面とし、太陽電池セルを含む層を備える太陽電池モジュールが開示されている(たとえば特許文献1参照)。この太陽電池モジュールでは、太陽電池セルを含む層における裏面材に設けられた透光部材が凹凸形状とされている。 A solar cell module having a structure in which a sealing material layer including solar cells is disposed between two light-transmitting members is known. As such a solar cell module, conventionally, a solar cell module including a layer including a solar battery cell, in which one main surface is an incident surface and the other main surface is a reflection surface has been disclosed (see, for example, Patent Document 1). ). In this solar cell module, the translucent member provided in the back surface material in the layer containing a photovoltaic cell is made uneven.
この太陽電池モジュールにおいて、太陽電池セルを含む層の一方の主面側から入射した光の一部は、太陽電池セルに入射する。また、太陽電池セルに入射しなかった光は、反射面によって反射される。このとき、他方の面における反射面は凹凸形状とされている。この凹凸形状は、太陽電池セルを含む層側に向かって窪んでいる部分と、太陽電池セルを含む層とは反対側に向かって突出する部分とが、複数交互に配置されることにより形成されている。このような形状の反射面によって反射された光は太陽電池セルに効率よく集められ太陽電池モジュールの集光効率が高いものとなる。 In this solar cell module, a part of the light incident from one main surface side of the layer including the solar cell enters the solar cell. Moreover, the light that has not entered the solar battery cell is reflected by the reflecting surface. At this time, the reflection surface on the other surface has an uneven shape. This uneven shape is formed by alternately arranging a plurality of portions recessed toward the layer including the solar cells and portions protruding toward the opposite side of the layer including the solar cells. ing. The light reflected by the reflecting surface having such a shape is efficiently collected in the solar battery cell, and the light collection efficiency of the solar battery module becomes high.
ところで、上記特許文献1に記載された太陽電池モジュールを製造する際に、裏面材(背面板)として、樹脂プラスチックまたはガラスを用いることが考えられる。ここで、ガラスを用いる場合には、製作が困難となる問題や質量の増大、脆性材であるなどの問題から、樹脂プラスチックを用いるのが好適である。
By the way, when manufacturing the solar cell module described in the said
ところが、樹脂プラスチックは、熱膨張性が大きい素材である。このため、反射面に対して凹凸形状を付与するために、樹脂プラスチックに肉厚の厚い部分と薄い部分とを設けると、太陽電池モジュールを製造する際のラミネート工程において高温高圧下に晒した後、常温に戻った際に熱変形に起因するモジュール変形が生じる問題があった。 However, resin plastic is a material having high thermal expansibility. For this reason, in order to give unevenness to the reflective surface, if the resin plastic is provided with a thick part and a thin part, after being exposed to high temperature and high pressure in the lamination process when manufacturing a solar cell module There was a problem that module deformation caused by thermal deformation occurred when the temperature returned to room temperature.
そこで、本発明の課題は、背面板に樹脂プラスチックを用いた場合に、ラミネート工程におけるモジュール変形を防止することができる太陽電池モジュールを提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the solar cell module which can prevent the module deformation | transformation in a lamination process, when resin plastic is used for a backplate.
上記課題を解決した本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池セルが封止された封止材層を備え、封止材層に設けられた光入射面の反対側に、光入射面から入射した光を反射する反射面が形成された背面板が配設され、背面板における反射面に凹凸形状が付与されている太陽電池モジュールであって、背面板が樹脂プラスチックによって構成されており、封止材層と背面板における反射面との間に光透過部材が介在されていることを特徴とする。 The solar cell module according to the present invention that has solved the above problems includes a sealing material layer in which solar cells are sealed, and is incident from the light incident surface on the opposite side of the light incident surface provided in the sealing material layer. The solar cell module is provided with a back plate on which a reflective surface for reflecting the reflected light is formed, and the reflective surface of the back plate is provided with an uneven shape, and the back plate is made of resin plastic and sealed. A light transmitting member is interposed between the stopper layer and the reflecting surface of the back plate.
本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、封止材層と背面板における反射面との間に光透過部材が介在されており、背面板の肉厚が略均一とされている。ラミネート工程における熱変形に起因するモジュール変形は、背面板の肉厚の相違に基づく剛性の大小に起因する部分が大きい。このため、封止材層と背面板における反射面との間に光透過部材が介在され、背面板の肉厚が略均一とされていることにより、ラミネート工程におけるモジュール変形を好適に防止することができる。 In the solar cell module according to the present invention, the light transmitting member is interposed between the sealing material layer and the reflective surface of the back plate, and the thickness of the back plate is substantially uniform. Module deformation due to thermal deformation in the laminating process is largely due to rigidity based on the difference in thickness of the back plate. For this reason, a light transmitting member is interposed between the sealing material layer and the reflective surface of the back plate, and the thickness of the back plate is made substantially uniform, thereby suitably preventing module deformation in the laminating process. Can do.
なお、本発明における「略均一」とは、完全に均一であることを意味するものではなく、背面板と封止部材との距離が最長となる部位と最短となる部位との幅の差が短くされているという意味である。 Note that “substantially uniform” in the present invention does not mean that it is completely uniform, and there is a difference in width between the portion where the distance between the back plate and the sealing member is the longest and the portion where the shortest is the shortest. It means that it has been shortened.
ここで、背面板における肉厚部の厚さが略均一に調整されている態様とすることができる。 Here, it can be set as the aspect by which the thickness of the thick part in a backplate is adjusted substantially uniformly.
このように、背面板における肉厚部の厚さが略均一に調整されていることにより、背面板に熱膨張が生じた場合でも、常温に戻った際に、背面板は均一に収縮する。このため、ラミネート工程におけるモジュール変形を好適に防止することができる。 As described above, the thickness of the thick portion of the back plate is adjusted to be substantially uniform, so that the back plate contracts uniformly when the back plate returns to room temperature even when thermal expansion occurs. For this reason, the module deformation | transformation in a lamination process can be prevented suitably.
また、上記課題を解決した本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の太陽電池セルが封止された封止材層を備え、封止材層に設けられた光入射面の反対側に、光入射面から入射した光を反射する反射面が形成された背面板が配設され、背面板における反射面に凹凸形状が付与されている太陽電池モジュールであって、複数の太陽電池セルは、ストリングスを介して電気的に接続されており、背面板とストリングスとが嵌合構造を構成して、ストリングスが設けられていることを特徴とする。 In addition, a solar cell module according to the present invention that has solved the above problems includes a sealing material layer in which a plurality of solar cells are sealed, and a light is provided on the opposite side of the light incident surface provided in the sealing material layer. A solar cell module in which a back plate on which a reflection surface for reflecting light incident from an incident surface is formed is provided, and an uneven shape is provided on the reflection surface of the back plate, wherein the plurality of solar cells are strings. The back plate and the strings form a fitting structure, and the strings are provided.
本発明に係る太陽電池モジュールにおいては、背面板とストリングスとが嵌合構造を構成して、ストリングスが設けられている。このため、背面板に対する太陽電池セルおよびストリングスの位置ずれを防止することができる。したがって、太陽電池モジュールの形状を所望の形状に精度よく製造することができる。 In the solar cell module according to the present invention, the back plate and the strings form a fitting structure, and the strings are provided. For this reason, the position shift of the photovoltaic cell and the strings with respect to the back plate can be prevented. Therefore, the shape of the solar cell module can be accurately manufactured into a desired shape.
このとき、嵌合構造は、背面板に形成され、封止部材側に向けて突出する突起部と、ストリングスに形成され、突起部に嵌め込まれる嵌合孔とによって構成されている態様とすることができる。 At this time, the fitting structure is formed on the back plate and has a projection portion protruding toward the sealing member side and a fitting hole formed in the string and fitted into the projection portion. Can do.
このように、背面板に突起部が形成され、突起部に嵌め込まれる嵌合孔がストリングスに形成されていることにより、嵌合構造を容易に形成することができる。 As described above, the protrusions are formed on the back plate, and the fitting holes that are fitted into the protrusions are formed in the strings, whereby the fitting structure can be easily formed.
また、ストリングスは、ストリングスの延在方向に沿って伸縮する弾性部材を備えており、弾性部材に支持された状態で嵌合孔が形成されている態様とすることができる。 The strings may include an elastic member that expands and contracts along the extending direction of the strings, and the fitting hole is formed in a state of being supported by the elastic member.
このように、ストリングスの延在方向に沿って伸縮する弾性部材に支持された状態で嵌合孔が形成されていることにより、背面板に対するストリングスの微妙な位置ズレを弾性部材によって吸収することができる。 In this way, by forming the fitting hole in a state where it is supported by the elastic member that expands and contracts along the extending direction of the strings, it is possible to absorb the subtle displacement of the strings with respect to the back plate by the elastic member. it can.
本発明に係る太陽電池モジュールによれば、背面板に樹脂プラスチックを用いた場合に、ラミネート工程におけるモジュール変形を防止することができる。 According to the solar cell module of the present invention, module deformation in the laminating process can be prevented when resin plastic is used for the back plate.
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る太陽電池モジュールの好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は、実際のものと異なることがある。 Hereinafter, preferred embodiments of a solar cell module according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Also, the dimensional ratios in the drawings may differ from the actual ones.
図1(a)は、本発明の第1の実施形態に係る太陽電池モジュールを上側から見た斜視図、(b)は、本発明の実施形態に係る太陽電池モジュールを下側から見た斜視図、図2は、太陽電池モジュールの側断面図、図3は、太陽電池モジュールの要部拡大側断面図、図4は、太陽電池モジュールの分解斜視図である。 FIG. 1A is a perspective view of the solar cell module according to the first embodiment of the present invention as viewed from above, and FIG. 1B is a perspective view of the solar cell module according to the embodiment of the present invention as viewed from below. 2 is a side sectional view of the solar cell module, FIG. 3 is an enlarged side sectional view of a main part of the solar cell module, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the solar cell module.
図1に示すように、第1の実施形態に係る太陽電池モジュールMの周囲には、フレームFが取り付けられている。この太陽電池モジュールMは、図2および図3に示すように、封止部材1を備えており、封止部材1の下面側に背面板アッセンブリ2が配設されている。さらに、封止部材1の上面側に前面板3が配設されている。また、図1に示すように、背面板アッセンブリ2の裏面側には、端子ボックス4が取り付けられている。端子ボックス4は、ブチルゴムなどの接着剤を用いて背面板アッセンブリ2の裏面側に取り付けられている。なお、図1において、前面板3の図示は省略されている。
As shown in FIG. 1, a frame F is attached around the solar cell module M according to the first embodiment. As shown in FIGS. 2 and 3, the solar cell module M includes a sealing
封止部材1は、複数の太陽電池セル11を備えている。太陽電池セル11は、その受光面が封止部材1の表面に平行となるように配置される。これらの複数の太陽電池セル11は、ストリングス12によって電気的に直列に接続されている。また、ストリングス12は、太陽電池セル11に対して、一定の位置関係を持って取り付けられている。さらに、複数の太陽電池セル11は、封止部材1の表面に沿う方向に互いに離間して配置される。また、太陽電池セル11およびストリングス12は、封止材層13に封入されている。
The sealing
封止材層13は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)によって構成されている。封止材層13を形成する際には、図4に示すように、2枚のEVA樹脂シート13A,13Aによって太陽電池セル11を挟み込み、高温高圧下に晒すことで、EVA樹脂シート13A,13Aを溶融し、その後冷却してEVA樹脂シートを固化させる。こうして、太陽電池セル11を封入した封止材層13を形成する。
The sealing
太陽電池セル11は、太陽光を両面で捕らえる両面受光型と片面で捕らえる片面受光型とがあり、本実施形態では、両面受光型の太陽電池セル11が利用されている。太陽電池セル11の種類は、単結晶Siセル、多結晶Siセル、薄膜Siセル、III−V族セル、化合物系セル、有機セルなどが挙げられる。また、太陽電池セル11として単結晶Siセル、多結晶Siセルを用いることによって、エネルギー変換効率の向上を図ることができる。
The
背面板アッセンブリ2は、図2および図3に示すように、背面板21を備えている。背面板は、樹脂プラスチックからなり、背面板の上層側には緩衝部材22が設けられており、緩衝部材22の上層側に光透過部材23が設けられている。背面板21の裏面は、前面板3側から入射した光を反射する反射面24とされている。この反射面24は、封止部材1側に向かって窪んでいる部分と、封止部材1とは反対側に向かって突出する部分とが、複数交互に配置された凹凸形状に形成されている。この反射面24を生成するにあたり、背面板21における裏面をそのまま反射面24とすることもできるし、背面板21の裏面側にアルミニウムや銀などから構成される金属薄膜を蒸着等によって構成して反射面24とすることもできる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、図5に示すように、背面板21の表面には、筋状の凹部21Aが複数形成されている。筋状の凹部21Aには、緩衝部材22を介して光透過部材23が配設されている。背面板21に凹部21Aが形成され、凹部21Aに光透過部材23が配設されていることにより、背面板21の肉厚が略均一となるようにされている。背面板21における樹脂プラスチックとしては、ポリカーボネートが好適に用いられる。緩衝部材22としては、ヤング率が低く、架橋によって接着する部材が好適であり、たとえばEVA樹脂を好適に用いることができる。
Further, as shown in FIG. 5, a plurality of streak-shaped
光透過部材23は、光透過性を備えており、たとえばポリカーボネートなどの透明樹脂やガラスによって構成されている。光透過部材23は、断面が円形の端部を直線状に裁断した裁断円形をなす柱状体をなしている。この光透過部材23が、背面板21に形成された凹部21Aにそれぞれ収容されて配設されている。背面板21の表面に凹部21Aが形成され、光透過部材23が配設されていることにより、背面板21の肉厚が均等となるようにされている。
The
さらに、背面板21における凹部21A同士の間には、凹部21Aの延在方向に略等間隔に離間して配置された突起部25が設けられている。また、緩衝部材22には、突起部25が設けられた位置に対応する位置に貫通孔22Aが形成されている。このため、背面板21の表面側に緩衝部材22および光透過部材23が設けられた状態で、突起部25は貫通孔22Aを貫通する。こうして、背面板アッセンブリ2の表面側に、突起部25が突出した状態となっている。
Furthermore, between the
また、図6に示すように、封止部材1におけるストリングス12には、複数の貫通孔12Aが形成されている。これらの貫通孔12Aは、背面板21に設けられた突起部25に対応する位置に形成されている。また、貫通孔12Aは、背面板21に設けられた突起部25の径と略同径をなしており、突起部25に対して嵌め込むことができるようになっている。このように、ストリングス12に形成された貫通孔12Aに対して背面板に設けられた突起部25が嵌め込まれることにより、嵌合構造が構成されている。また、貫通孔12Aが嵌合孔となる。
Further, as shown in FIG. 6, a plurality of through
さらに、封止部材1の表面には、太陽光の入射を可能とした前面板3が設けられている。前面板3としては、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂、白板強化ガラスなど用いることができる。特に、白板強化ガラスを用いることにより、強度、耐熱性、長期信頼性に優れたものすることができる。
Furthermore, a
以上の構成を有する本実施形態に係る太陽電池モジュールMにおいては、図7に模式的に示すように、前面板3から太陽光Lが入射する。前面板3から入射した太陽光Lの一部は太陽電池セル11に吸収され、他の一部は太陽電池セル11の側方を通り抜けて、背面板21に到達する。背面板21に到達した太陽光Lは、背面板21における反射面24に反射されて再び太陽電池セル11の方向へ向かう。
In the solar cell module M according to the present embodiment having the above configuration, sunlight L enters from the
このとき、背面板21における反射面24は、凹凸形状に形成されている。このため、図7に示すように、前面板3側から入射して太陽電池セル11の側方を通り抜けてきた光は、反射面24に反射された太陽電池セル11の方向に向かうようになる。このため、太陽電池セル11における集光効率が向上する。
At this time, the
さらに、本実施形態に係る太陽電池モジュールMでは、背面板アッセンブリ2において、背面板21と光透過部材23との間に緩衝部材22が設けられている。このため、背面板21の熱収縮を緩衝部材22で吸収できるので、熱収縮の影響を封止部材1や前面板3に与えないようにすることができる。したがって、太陽電池モジュールMの全体としての変形を防止することができる。
Furthermore, in the solar cell module M according to the present embodiment, the
また、太陽電池モジュールMとしてたとえば屋外で使用される場合には、夏季の温度上昇や冬季の温度低下に伴い、背面板21に伸縮が生じる。これに対して、緩衝部材22が設けられていることにより、背面板21の伸縮を吸収することができるので、太陽電池モジュールMにおける反りの発生を防止することができる。
Further, when the solar cell module M is used outdoors, for example, the
さらに、前面板3としてポリカーボネートなどを用いた場合、水分を透過させるとともに吸湿性があるため、ストリングス12に腐食が発生しやすい等の問題がある。また、ポリカーボネートの表面にコーティングを施してバリア層を形成することも考えられるが、雹(ひょう)などの外的要因によってバリア層が破損されることも懸念される。これに対して、本実施形態では、前面板3としてガラスを用いている。このため、耐久性、信頼性に優れた前面板3とすることができる。
Further, when polycarbonate or the like is used as the
ところで、この太陽電池モジュールを製造する際には、図8に示すラミネータ50が用いられる。このラミネータ50は、上チャンバ51と下チャンバ52とを備えている。上チャンバ51と下チャンバ52との間には、ヒータ53が設けられており、ヒータ53における上チャンバ51側に離間した位置には、ダイヤフラム54が設けられている。また、上下チャンバ51,52とには、いずれも真空ポンプ55,56が接続されており、上下チャンバ51,52は、それぞれ真空状態とされることができるようになっている。
By the way, when manufacturing this solar cell module, the
太陽電池モジュールを製造する際、図4に示す前面板3、EVA樹脂シート13A、太陽電池セル11およびストリングス12、EVA樹脂シート13A、および背面板アッセンブリ2をこの順で下から積層した積層体からなる太陽電池モジュール母材をヒータ53上に載置する。その後、下チャンバ52の圧力を下げて真空状態とすることにより、ダイヤフラム54によって太陽電池モジュール母材を押し付けるとともにヒータ53で太陽電池モジュール母材を加熱する。こうして、太陽電池モジュール母材がラミネートされて太陽電池モジュールMが製造される。
When manufacturing the solar cell module, from the laminate in which the
ここで、凹凸形状が付与された背面板21としては、ロール法による押出しで凹凸形状を設けて製造されるガラスやインジェクション成形によって製造される樹脂プラスチックを用いることが考えられる。このうち、ガラスの場合は、脆弱性があることから、ラミネート加工を行う際に破損し易いという欠点があるため、背面板21としては樹脂プラスチックを好適に用いることができる。
Here, as the
しかしながら、背面板21として樹脂プラスチックを用いたとしても、背面板21に凹凸形状を形成し、背面板21に厚さの異なる部分を設けたとすると、ラミネート時における背面板21の変形が不均一に生じることとなる。ラミネート時における背面板21の変形が不均一になると、加熱されて膨張した背面板21が冷却されて収縮する際の背面板21の収縮が不均一に生じ、前面板3を反らせる作用力が大きくなる。その結果、図9に仮想線で示すように、前面板3を反らせてしまうという結果を招くことが考えられる。
However, even if resin plastic is used as the
この点、本実施形態に係る太陽電池モジュールMでは、背面板アッセンブリ2において、背面板21に凹部21Aを形成するとともにこの凹部21Aに光透過部材23を配設し、背面板21の厚さを略均一としている。このため、ラミネート時における背面板21が収縮する際に、背面板21の全体で収縮させることができる。その結果、前面板3との相対的な剛性も低下するため、前面板3を反らせる作用力を低下させることができる。こうしてラミネート工程におけるモジュール変形を好適に防止することができる。
In this respect, in the solar cell module M according to the present embodiment, in the
特に、前面板3がガラスである場合にこの傾向が顕著となる。前面板3に用いられるガラスと、背面板21に用いられるポリカーボネートとでは、線膨張率係数が大きく異なる。また、太陽電池モジュールMを製造する際のラミネート工程では、約150℃の温度でEVA樹脂を架橋させて接着する。このため、EVA樹脂を架橋させた後に常温に戻す過程でガラスからなる前面板3と、ポリカーボネートからなる背面板21との間で線膨張が異なる。このため、前面板3の反りによるモジュール変形が大きく生じてしまう。この点、本実施形態では、背面板21の厚さを均一としているので、前面板3を反らせる作用力を低下させることができ、ラミネート工程におけるモジュール変形を好適に防止することができる。
In particular, this tendency becomes remarkable when the
また、本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池セル11を電気的に接続するストリングス12に貫通孔12Aが形成され、背面板21に設けられた突起部25がこの貫通孔12Aに貫通しており、背面板21の突起部25がストリングス12に嵌合されている。また、ストリングス12は、太陽電池セル11に対して一定の位置関係を持って取り付けられている。このため、背面板21の突起部25がストリングス12に嵌合されることにより、背面板21と太陽電池セル11とを一定の位置関係に容易に配置することができる。したがって、背面板21における反射面24から反射した太陽光を太陽電池セル11に対して精度よく集めることができるので、太陽電池セルの個々の出力にバラツキを生じさせることなく、高い効率で発電することができる。
In the solar cell module according to this embodiment, the through holes 12A are formed in the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態に係る太陽電池モジュールは、上記第1の実施形態に係る太陽電池モジュールと比較して、ストリングスの構成が主に異なっている。以下、この第1の実施形態との相違点を中心として、本実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The solar cell module according to the present embodiment is mainly different from the solar cell module according to the first embodiment in the configuration of strings. Hereinafter, the present embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.
図10は、本実施形態に係る太陽電池モジュールにおける封止部材の内側の一部平面図である。図10に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池セル11およびストリングス15,16が設けられており、太陽電池セル11は、ストリングス15,16によって電気的に接続されている。また、図示はしないが、本実施形態に係る太陽電池モジュールにおいても、これらの太陽電池セル11およびストリングス15,16が多数設けられている。
FIG. 10 is a partial plan view of the inside of the sealing member in the solar cell module according to the present embodiment. As shown in FIG. 10, in the solar cell module according to this embodiment, the
このうち、第1ストリングス15および第2ストリングス16には、それぞれ第1貫通孔15Aおよび第2貫通孔16Aがそれぞれ形成されている。このうちの第1貫通孔15Aは、円形状をなしており、第2貫通孔16Aは、楕円形状をなしている。また、背面板21に形成された突起部25(図5参照)は、円柱形状をなしており、その断面形状は、第1貫通孔15Aの断面形状と略同一径とされている。さらに、第2貫通孔16Aにおける短辺が、第2ストリングス16が延在する方向を向いて、第2貫通孔16Aが配置されている。この第2貫通孔16Aの短辺は、突起部25の断面形状の直径と略同一径とされている。
Among these, the first through
さらに、図10に破線で囲んで示す第1ストリングス15における第1貫通孔15Aを挟む位置、および第2ストリングス16における第2貫通孔16Aを挟む位置には、それぞれストリングス15,16の延在方向に沿って伸縮する弾性部材、たとえばスプリングによって構成された弾性部とされている。このため、第1貫通孔15Aおよび第2貫通孔16Aは、いずれも弾性部によって支持された状態となり、第1ストリングス15または第2ストリングス16の延在方向に沿った方向に振動可能とされている。
Furthermore, the extending direction of the
弾性部としては、たとえば図11(a)に示すように、弾性部15Cを上下方向に波打つ形状として弾性力を付与することもできるし、図11(b)に示すように、弾性部15Dを平面方向に波打つ形状として弾性力を付与することもできる。もちろん、その他の態様で弾性力を付与することもできるし、別途弾性部材を介在させる態様とすることもできる。
As the elastic portion, for example, as shown in FIG. 11 (a), the
また、第1貫通孔15Aを挟む弾性部の付勢力は、第1貫通孔15Aを挟んで略同じ大きさとされている。同様に、第2貫通孔16Aを挟む弾性部の付勢力は、第2貫通孔16Aを挟んで略同じ大きさとされている。本実施形態に係る太陽電池モジュールにおいて、その他の点については、上記第1の実施形態と同様の構成を有している。
Further, the urging force of the elastic portion sandwiching the first through
以上の構成を有する本実施形態に係る太陽電池モジュールは、上記第1の実施形態と同様、背面板における反射面が凹凸形状をなしている。このため、太陽電池セルに対する集光効率の向上を図ることができる。また、背面板には緩衝部材が設けられているので、対応電池モジュール全体としての変形を防止することができる。しかも、背面板の厚さが略均一とされているので、ラミネート工程におけるモジュール変形を好適に防止することができる。 In the solar cell module according to the present embodiment having the above-described configuration, the reflection surface of the back plate has an uneven shape as in the first embodiment. For this reason, the condensing efficiency with respect to a photovoltaic cell can be improved. Moreover, since the buffer member is provided on the back plate, it is possible to prevent deformation of the corresponding battery module as a whole. And since the thickness of a backplate is made substantially uniform, the module deformation | transformation in a lamination process can be prevented suitably.
ところで、上記第1の実施形態では、ストリングス12に形成された貫通孔12Aに、背面板21の突起部25が嵌合して背面板21が太陽電池セル11に取り付けられていることにより、背面板21と太陽電池セル11とを一定の位置関係に容易に配置することができる。しかしながら、太陽電池セル11間のピッチ等の寸法の精度には限界がある。このため、たとえば太陽電池セル11間の寸法が1ピッチで0.2mm程度のずれをもって太陽電池セル11を40枚並べた場合、8mmもの大きな誤差となりうる。
By the way, in the said 1st Embodiment, since the
これに対して、本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、ストリングス15,16における貫通孔15A,16Aを挟む位置は、それぞれ弾性部によって形成されている。ストリングス15,16における貫通孔15A,16Aを挟む位置が、それぞれ弾性部によって形成されていることにより、ストリングス15,16が伸縮する。このため、寸法精度の誤差をストリングス15,16の伸縮によって吸収することができる。
On the other hand, in the solar cell module according to the present embodiment, the positions of the
太陽電池セル11にストリングス15,16を取り付けるにあたり、はしご状に太陽電池セル11とストリングス15,16とを半田等によって接合する。このとき、製造設備の能力によっては、寸法精度がたとえばセルピッチ間で±0.2mm程度となると仮定される。この過程の下における寸法精度の場合には、ストリングス15,16の伸縮によってその誤差を十分に吸収することができる。したがって、背面板の個々の凹凸形状を太陽電池セル11に精度よく一致させることができるので、太陽電池セル11に対する集光効率をさらに高くすることができる。
In attaching the
しかも、第2ストリングス16に形成された第2貫通孔16Aは、太陽電池セル11の長手方向(第2ストリングス16の延在方向に直交する方向)に長い長孔からなる楕円形状をなしている。このため、太陽電池セル11の長手方向への寸法誤差を第2ストリングス16における第2貫通孔16Aの長孔によって吸収することができる。したがって、太陽電池セル11の長手方向への太陽電池セル11に対する背面板の位置も精度よく配置することができる。さらには、弾性部や長孔を形成することにより、前面板と背面板との間で発生する熱膨張差によるゆがみも吸収することができる。したがって、高い耐久性を発揮することができる。
In addition, the second through-
続いて、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、図12に示すように、背面板アッセンブリ2における中央領域Yに設けられた突起部が、背面板アッセンブリ2における他の領域に設けられた突起部よりもその突出量が小さくされている。その他の点については、上記第1の実施形態と同様の構成を有している。
Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described. In the solar cell module according to the present embodiment, as shown in FIG. 12, the protrusion provided in the central region Y in the
このような構成を有する本実施形態に係る太陽電池モジュールにおいては、上記第1の実施形態と同様、上記第1の実施形態と同様、背面板における反射面が凹凸形状をなしている。このため、太陽電池セルに対する集光効率の向上を図ることができる。また、背面板には緩衝部材が設けられているので、対応電池モジュール全体としての変形を防止することができる。しかも、背面板の厚さが略均一とされているので、ラミネート工程におけるモジュール変形を好適に防止することができる。 In the solar cell module according to the present embodiment having such a configuration, the reflection surface of the back plate has an uneven shape as in the first embodiment, as in the first embodiment. For this reason, the condensing efficiency with respect to a photovoltaic cell can be improved. Moreover, since the buffer member is provided on the back plate, it is possible to prevent deformation of the corresponding battery module as a whole. And since the thickness of a backplate is made substantially uniform, the module deformation | transformation in a lamination process can be prevented suitably.
また、本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、ラミネート工程における封止部材1に含まれるEVAの架橋率であるEVA架橋率のばらつきの低減に寄与することができる。図8に示すラミネータ50におけるラミネート工程では、図13に示すように、太陽電池モジュールMの上下面の温度差によって太陽電池モジュールMにバイメタル変形が発生する。このようなバイメタル変形は、ガラス材であってもポリカーボネートであっても発生するが、ポリカーボネートで顕著に発生する。このため、ポリカーボネートからなる背面板におけるバイメタル変形を抑制することが望まれる。
Moreover, in the solar cell module which concerns on this embodiment, it can contribute to reduction of the dispersion | variation in the EVA crosslinking rate which is the crosslinking rate of EVA contained in the sealing
この点、本実施形態に係る太陽電池モジュールでは、ラミネートの予熱工程において、封止材層13(図4)を形成するためのEVA架橋のための本プレスを第2プレス圧で行い、本プレスを行う前段階として、バイメタル変形を抑制するための第1プレス圧による加圧を行う。第1プレス圧による加圧を行う際、背面板アッセンブリ2における中央領域Yに形成された突起部25が微小なものとされていることにより、好適にバイメタル変形を抑制することができる。
In this respect, in the solar cell module according to the present embodiment, in the preheating process of the laminate, the main press for EVA crosslinking for forming the sealing material layer 13 (FIG. 4) is performed at the second press pressure. As a pre-stage, the first press pressure is applied to suppress bimetal deformation. When pressurization by the first press pressure is performed, the
たとえば、第1プレス圧を50kPaに設定し、中央領域Yにおける突起部25を102箇所に設け、突起形状φ2mmとしたとすると、突起面積は320mm2となる。なお、第1プレス圧は、上チャンバと下チャンバ52との圧力に差を設けることによって設定することができる。一方、第1プレス圧で受ける全荷重はモジュール面積から計算することができる。
For example, if the first press pressure is set to 50 kPa, the
また、たとえば、モジュール面積が700mm×500mmの場合、50kPaでは圧力差が0.05N/mm2となり、この圧力差に面積を乗じると、第1プレス圧でかかる全荷重は17500Nとなる。この第1プレス圧でかかる全荷重を突起面積で割ると、背面板21(図3)にかかる圧縮応力が算出され、この圧縮応力は55MPaとなる。
For example, when the module area is 700 mm × 500 mm, the pressure difference is 0.05 N /
たとえばポリカーボネートが弾性変形する際の降伏応力を70MPaとすると、55MPa圧縮応力による変形は弾性変形となる。したがって、突起部25によってEVAは加圧されないこととなり、17500Nの荷重で背面板21を均等に変形させることができ、バイメタル変形を抑制することができる。
For example, if the yield stress when the polycarbonate is elastically deformed is 70 MPa, the deformation due to the 55 MPa compressive stress is elastic deformation. Therefore, EVA is not pressurized by the
次に、第2プレス圧による加圧を行うにあたり、100kPaの圧力で加圧することにより、突起部の応力は約110MPaとなり、背面板21の降伏応力の70MPaを超えることとなる。このため、突起部は塑性変形で押しつぶされることとなるため、EVA樹脂に確実な加圧力が加わってEVA架橋のばらつきを低減し、EVA架橋を確実に行うことができる。
Next, in performing pressurization with the second press pressure, by applying a pressure of 100 kPa, the stress of the protrusion becomes about 110 MPa, which exceeds the yield stress of 70 MPa of the
このように、背面板アッセンブリ2における突起部の突起面積、第1プレス圧、および第2プレス圧を調整することにより、EVA架橋のばらつきを低減することができる。さらには、突起部25の突起高さや配置個数を変更することにより、たとえば太陽電池モジュールMの中心部と外周部とでの隙間を変化させることもできる。この場合、図12および図14に示すように、エアRは流れる。この場合、太陽電池モジュールMの中心部はエアRの排除が困難になるため、外周部に近づくほど前面板3と背面板21との隙間を設けるようにすることにより、エアを抜け易くすることができる。こうして、ラミネート工程におけるボイドの発生を抑制することができる。
As described above, by adjusting the protrusion area of the protrusions, the first press pressure, and the second press pressure in the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、背面板21の凹部21Aおよび光透過部材23の形状が裁断円形をなす柱状体とされているが、他の形態とすることができる。たとえば、図15(a)に示すように、断面山型の柱状体の凹部が形成された背面板61における凹部に緩衝部材62を配置し、この上に断面山型の柱状体からなる光透過部材63を載置する態様とすることができる。あるいは、図15(b)に示すように、断面波型の柱状体の凹部が形成された背面板71における凹部に緩衝部材72を配置し、この上に断面波型の柱状体からなる光透過部材73を載置する態様とすることができる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、背面板21と光透過部材23との間に緩衝部材22を介在させているが、図16に示すように、背面板21と光透過部材23との間緩衝部材を設けない態様とすることもできる。この場合、背面板21の凹部21Aと光透過部材23とが直接接触することとなる。さらに、上記実施形態では、背面板が樹脂プラスチックであるポリカーボネートである態様とされているが、ストリングスに貫通孔が形成されている態様において、背面板は樹脂プラスチック以外の素材、たとえばガラスからなる態様とすることもできる。
Moreover, in the said embodiment, although the
1…封止部材、2…背面板アッセンブリ、3…前面板、4…端子ボックス、11…太陽電池セル、12…ストリングス、12A…貫通孔、13…封止材層、13A…樹脂シート、15…第1ストリングス、15A…第1貫通孔、15C…弾性部、15D…弾性部、16…第2ストリングス、16A…第2貫通孔、21…背面板、21A…凹部、22…緩衝部材、22A…貫通孔、23…光透過部材、24…反射面、25…突起部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記背面板が樹脂プラスチックによって構成されており、
前記封止材層と前記背面板における前記反射面との間に光透過部材が介在されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell is provided with a sealing material layer that is sealed, and a reflection surface that reflects light incident from the light incident surface is formed on the opposite side of the light incident surface provided on the sealing material layer. A solar cell module in which a face plate is disposed and an uneven shape is imparted to the reflective surface of the back plate,
The back plate is made of resin plastic;
A solar cell module, wherein a light transmitting member is interposed between the sealing material layer and the reflective surface of the back plate.
前記背面板と前記ストリングスとが嵌合構造を構成して、前記ストリングスが設けられていることを請求項1または請求項2に記載の太陽電池モジュール。 The plurality of solar cells are electrically connected via strings,
The solar cell module according to claim 1 or 2, wherein the back plate and the strings form a fitting structure and the strings are provided.
前記複数の太陽電池セルは、ストリングスを介して電気的に接続されており、
前記背面板と前記ストリングスとが嵌合構造を構成して、前記ストリングスが設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。 A plurality of solar cells are provided with a sealing material layer, and a reflective surface that reflects light incident from the light incident surface is formed on the opposite side of the light incident surface provided in the sealing material layer. A solar cell module in which a back plate is disposed and an uneven shape is imparted to the reflective surface of the back plate,
The plurality of solar cells are electrically connected via strings,
The solar cell module, wherein the back plate and the strings form a fitting structure and the strings are provided.
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