JP2010272897A - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】太陽電池モジュール10は、複数の太陽電池装置1を備える。各太陽電池装置1の表面および裏面にタブ電極2がそれぞれ接続される。複数の太陽電池装置1の受光面側に透光性部材3が配置される。透光性部材3と太陽電池装置1との間に透光性樹脂5が充填される。タブ電極2の上面全体に複数の四角錘形状の凸部41からなる凹凸が形成される。複数の凸部41は、タブ電極2の長さ方向および幅方向に並ぶように設けられている。
【選択図】図6
Description
この場合、タブ電極に入射し、複数の凸部または凹部で反射する光を透光性部材と空気との界面で全反射させることができる。これにより、太陽電池装置に入射する光の量を増加させることができ、太陽電池モジュールの出力を向上させることができる。
できる。
すなわち、上式(1)によりタブ電極2での反射光を透光性部材3と空気との界面で全反射させるために必要な凸部41の縦断面の底角φの最低値が決定される。なお、本実施の形態においては、透光性部材3として屈折率1.5の透明ガラスを用いた場合、空気の屈折率を1.0とすると、式(1)より、凸部41の縦断面の底角φの最低値は21°となる。
することができる。
実施例1では、図1〜図4に示した構造を有する太陽電池モジュールを以下の条件で作製した。
まず、100mm角および厚さ200μmのn型単結晶シリコンウエハの表面にNaOHを含むアルカリ水溶液を用いた異方性エッチング加工により微細凹凸を形成した。その後、n型単結晶シリコンウエハを洗浄し、表面の不純物を除去した。
幅1mm、厚さ150μmおよび長さ200mmの銅箔の一面にプレス加工により底辺100μmおよび高さ20μmの四角錘を隙間なく形成することにより、図4に示す構造を有する複数のタブ電極を作製した。
上記の複数の太陽電池装置およびタブ電極を用いて、図1に示す構造を有する太陽電池モジュールを作製した。裏面部材、透光性樹脂、タブ電極によって接続された2個の太陽電池装置、透光性樹脂および透光性部材を順に積層し、減圧下において100℃〜150℃で加熱することにより圧着した。透光性部材としては、透明ガラスを用いた。裏面部材としては、アルミニウムをフッ化ビニルフィルムで挟んだ構造を有するシートを用いた。透光性樹脂としては、EVAを用いた。
比較例1では、タブ電極の構造を除いて実施例1と同じ構造を有する太陽電池モジュールを作製した。
比較例2では、タブ電極の構造を除いて実施例1と同じ構造を有する太陽電池モジュールを作製した。
実施例1および比較例1において作製したタブ電極のプレス加工後の最大厚さを表1に示す。
実施例1および比較例1において、タブ電極を太陽電池装置の受光面に接着したときの剥がれおよび太陽電池装置の割れの発生率の比較を行った。測定結果を表2に示す。
実施例1および比較例1の太陽電池モジュールについて、温度サイクル試験を行い、出力変化を比較した。この温度サイクル試験では、太陽電池モジュールを−40℃と90℃とに冷却および加熱するサイクルを200回繰り返した。上記の温度サイクルの前後において、太陽電池モジュールの出力をソーラーシミュレータで測定した。照射条件としては、AM1.5の照射光を垂直入射させた。測定温度は25℃とした。測定結果を表3に示す。
実施例1、比較例1および比較例2において、太陽電池装置の裏面とタブ電極の加工面とを接着し、接着強度の比較を行った。接着強度の測定においては、タブ電極の加工面を太陽電池装置の裏面に接着し、タブ電極を直角に折り曲げた後、タブ電極を太陽電池装置に対して垂直に引っ張った。測定結果を表4に示す。表4においては、比較例2における
接着強度を1として実施例1および比較例1の接着強度を規格化している。
実施例1および比較例2の太陽電池モジュールにおいて、短絡電流Iscおよび最大出力Pmaxの比較を行った。測定結果を表5に示す。
実施例2では、タブ電極の構造を除いて実施例1と同じ構造を有する太陽電池モジュールを作製した。
実施例1および実施例2の太陽電池モジュールにおいて、短絡電流Iscおよび最大出力Pmaxの比較を行った。測定結果を表6に示す。
2 タブ電極
3 透光性部材
4 裏面部材
5 透光性樹脂
11 n型単結晶シリコンウエハ
12 受光面電極
13 バスバー電極部
14 フィンガー電極部
15 集電極
21 i型非晶質シリコンウエハ
22 p型非晶質シリコンウエハ
23 i型非晶質シリコンウエハ
24 n型非晶質シリコンウエハ
41,71 凸部
L1,L2 光
Claims (6)
- 少なくとも一面側に集電極を有する複数の太陽電池装置と、
隣接する前記太陽電池装置を電気的に接続するタブ電極と、
前記複数の太陽電池装置の受光面側に配置される透光性部材とを備え、
前記タブ電極は、少なくとも前記透光性部材に対向する面に、当該タブ電極の幅方向の断面において山形形状を有し且つ長さ方向に平行に延びる複数の凸部からなる凹凸を有することを特徴とする太陽電池モジュール。 - 前記凹凸は、前記透光性部材を透過して入射した光を斜め上方に反射するように形成されていることを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール。
- 前記タブ電極の、少なくとも前記透光性部材に対向する面は、高反射金属で被覆されていることを特徴とする請求項1または2記載の太陽電池モジュール。
- 前記タブ電極は、前記透光性部材側の面全体に前記凹凸を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
- 前記凹凸は、前記タブ電極の両面に形成されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
- 前記複数の山形形状の凸部の各々は三角形状を有し、前記透光性部材の屈折率N1、空気の屈折率N2および前記三角形状の凸部の底角φが、
2φ≧sin-1 (N2/N1)
の関係を満足する請求項1〜5のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
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