JP2012204459A - Solar battery module and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光電変換層にCIGSを用いた薄膜太陽電池モジュール及びその製造方法に関し、特に、表面保護層を薄いガラスとし、裏面保護層を支持板を有するものとして軽量で機械的強度が高く、かつ低コストな薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a thin film solar cell module using CIGS as a photoelectric conversion layer and a method for manufacturing the same, and in particular, the surface protective layer is thin glass and the back protective layer has a support plate and is lightweight and has high mechanical strength. The present invention also relates to a low-cost thin-film solar cell module and a method for manufacturing the same.
太陽電池は、光吸収により電流を発生する半導体の光吸収層を下部電極(裏面電極)と上部電極(透明電極)とで挟んだ積層構造の太陽電池セルを多数直列に接続して半導体回路を構成し、これを基板の上に形成したものである。このような構成を有する太陽電池は、クリーンなエネルギーとして注目されている。そのため、太陽電池の研究が盛んに行われるようになり、種々の観点から改良が試みられている。 A solar cell is formed by connecting a number of solar cells in a stacked structure in which a light absorption layer of a semiconductor that generates current by light absorption is sandwiched between a lower electrode (back electrode) and an upper electrode (transparent electrode). It is configured and formed on a substrate. A solar cell having such a configuration is attracting attention as clean energy. Therefore, research on solar cells has been actively conducted, and improvements have been attempted from various viewpoints.
一例として、太陽電池セルは、水分に弱く、水分が進入すると、変換効率等の特性が劣化してしまう。特に、Ib族、IIIb族、VIb元素からなるカルコパイライト構造を有するCIS(CuInSe2)や、CISに、さらにGaを固溶させたCIGS(Cu(In,Ga)Se2)等を、光吸収層として用いるカルコパイライト型の太陽電池セルは、透明電極としてZnO膜等が用いられるため、水分の進入によって透明電極が変質してしまう。これにより、透明電極の抵抗値が上昇し、変換効率が大幅に低下してしまう。
しかしながら、周知のように、太陽電池は、屋外に設置された架台、屋根または屋上など、屋外に設置される場合が多い。そのため、太陽電池モジュールの防水性を向上するための種々の提案がなされている(特許文献1〜5等)。
As an example, solar cells are weak in moisture, and when moisture enters, characteristics such as conversion efficiency deteriorate. In particular, CIS (CuInSe 2 ) having a chalcopyrite structure composed of Ib group, IIIb group, and VIb element, CIGS (Cu (In, Ga) Se 2 ) obtained by further dissolving Ga in CIS, and the like, absorb light. A chalcopyrite solar cell used as a layer uses a ZnO film or the like as a transparent electrode, so that the transparent electrode is altered by the ingress of moisture. As a result, the resistance value of the transparent electrode is increased, and the conversion efficiency is greatly decreased.
However, as is well known, solar cells are often installed outdoors, such as mounts, roofs or rooftops installed outdoors. Therefore, various proposals for improving the waterproofness of the solar cell module have been made (Patent Documents 1 to 5, etc.).
特許文献1には、ガラス基板上に、アルカリバリア層、金属裏面電極層、光吸収層、バッファ層、窓層の順に積層された複数のCIS系薄膜太陽電池デバイス部が導電パターンにより電気的に接続されたCIS系薄膜太陽電池サーキット(又はサブモジュール)に、加熱して重合反応を起こさせて架橋したエチレンビニルアセテート(以下、EVAという)樹脂フィルム(又はシート)を接着剤として、白板半強化ガラス等からなるカバーガラスを貼着した構造からなるCIS系薄膜太陽電池モジュールが記載されている。 In Patent Document 1, a plurality of CIS-based thin-film solar cell device portions laminated in the order of an alkali barrier layer, a metal back electrode layer, a light absorption layer, a buffer layer, and a window layer on a glass substrate are electrically connected by a conductive pattern. Semi-strengthened white plate by using an ethylene vinyl acetate (hereinafter referred to as EVA) resin film (or sheet) cross-linked by heating and causing a polymerization reaction to the connected CIS thin film solar cell circuit (or submodule) A CIS thin film solar cell module having a structure in which a cover glass made of glass or the like is attached is described.
特許文献2には、太陽電池素子と上部透明保護材及び下部基板保護材とを封止して太陽電池モジュールを形成させる封止材料が記載されている。
この封止材料として用いられるエチレン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオノマーは、不飽和カルボン酸含量が4重量%以上、好ましくは5〜20重量%で、DSCによる融点が85℃以上、好ましくは90〜110℃のものである。
また、特許文献2には、太陽電池素子として、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルルなどのIII−V族やII−VI族化合物半導体系等の各種太陽電池素子を用いることができることが記載されている。
Patent Document 2 describes a sealing material that forms a solar cell module by sealing a solar cell element, an upper transparent protective material, and a lower substrate protective material.
The ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer or ionomer thereof used as the sealing material has an unsaturated carboxylic acid content of 4% by weight or more, preferably 5 to 20% by weight, and a melting point by DSC of 85 ° C. or more, preferably Is 90-110 ° C.
Patent Document 2 discloses, as solar cell elements, silicon-based materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, III-V groups such as gallium-arsenic, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, and II- It describes that various types of solar cell elements such as Group VI compound semiconductors can be used.
特許文献3〜5は、透明性、耐熱性、接着性等に優れた太陽電池封止材料を提供することを目的とするものである。
特許文献3には、太陽電池封止材料として、不飽和カルボン酸含量が4重量%以上であって、融点が80℃以上のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体もしくはそのアイオノマーの下記(A)、(B)及び(C)から選ばれる変性物が記載されている。
なお、(A)上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体もしくはそのアイオノマーとナイロン塩もしくはアミノカルボン酸とを溶融混練して得られるオリゴアミド変性物、(B)上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体もしくはそのアイオノマーと片末端又は両末端に1級アミノ基を有するポリアミドオリゴマーを溶融混練して得られるポリアミドオリゴマー変性物であり、(C)上記エチレン・不飽和カルボン酸共重合体もしくはそのアイオノマー、数平均分子量50000以下のポリプロピレンワックス、数平均分子量100000以上のエチレン・αーオレフィン共重合体、ラジカル発生剤及び架橋助剤を溶融混練して得られるポリプロピレンワックス変性物である。
Patent documents 3-5 aim at providing the solar cell sealing material excellent in transparency, heat resistance, adhesiveness, etc.
Patent Document 3 discloses an ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer having an unsaturated carboxylic acid content of 4% by weight or more and a melting point of 80 ° C. or higher, or an ionomer thereof, as a solar cell encapsulating material. , (B) and (C) are described.
(A) Oligoamide-modified product obtained by melt-kneading the ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer or its ionomer with nylon salt or aminocarboxylic acid, and (B) the ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer. Or a modified polyamide oligomer obtained by melting and kneading the ionomer and a polyamide oligomer having a primary amino group at one or both ends, and (C) the ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer or the ionomer thereof, This is a modified polypropylene wax obtained by melt-kneading a polypropylene wax having an average molecular weight of 50,000 or less, an ethylene / α-olefin copolymer having a number average molecular weight of 100,000 or more, a radical generator and a crosslinking aid.
特許文献4には、不飽和カルボン酸含量が4重量%以上であって、融点が85℃以上のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体又はそのアイオノマー100重量部に対し、該共重合体又はそのアイオノマーとの屈折率の差異が0.15以下の範囲にある無機フィラーを1〜30重量部配合してなる重合体組成物からなる太陽電池素子封止材料が記載されている。また、特許文献4では、無機フィラーが珪素化合物である。 In Patent Document 4, an unsaturated carboxylic acid content is 4% by weight or more and an ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer having a melting point of 85 ° C. or higher or its ionomer is 100 parts by weight. A solar cell element sealing material comprising a polymer composition formed by blending 1 to 30 parts by weight of an inorganic filler having a refractive index difference of 0.15 or less with an ionomer is described. Moreover, in patent document 4, an inorganic filler is a silicon compound.
特許文献5には、不飽和カルボン酸含量が4重量%以上であって、融点が85℃以上のエチレン・不飽和カルボン酸共重合体もしくはそのアイオノマーと、厚みが0.05〜1.0mmガラス繊維マットとを、ガラス繊維マットが表層に現れないように積層した積層体からなる太陽電池モジュールにおける太陽電池素子封止材料が記載されている。
なお、特許文献3〜5には、太陽電池素子として、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルルなどのIII−V族やII−VI族化合物半導体系等の各種太陽電池素子を用いることができ、本発明の封止材料はこれらいずれの太陽電池素子の封止にも適用することができることが記載されている。
Patent Document 5 discloses an ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer having an unsaturated carboxylic acid content of 4% by weight or more and a melting point of 85 ° C. or more, or an ionomer thereof, and a glass fiber mat having a thickness of 0.05 to 1.0 mm. Is described as a solar cell element sealing material in a solar cell module comprising a laminate in which glass fiber mats are laminated so as not to appear on the surface layer.
In Patent Documents 3 to 5, as solar cell elements, silicon-based materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, III-V groups such as gallium-arsenic, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, etc. Various solar cell elements such as II-VI group compound semiconductor systems can be used, and it is described that the sealing material of the present invention can be applied to sealing any of these solar cell elements.
また、特許文献6は、アイオノマー組成物、それから誘導されるポリマーフィルムまたはシート、および安全ラミネートならびに太陽電池モジュールにおけるそれらの利用に関するものである。
特許文献6には、α−オレフィンと、アイオノマーコポリマーの総重量に基づいて約1〜約30重量%の、3〜8個の炭素を有するα,β−エチレン性不飽和カルボン酸とのアイオノマーコポリマーを含むアイオノマー組成物を含むポリマーフィルムまたはシートであって、前記カルボン酸が、前記アイオノマーコポリマー中のカルボキシレート基のモル総数に基づいて、1種類以上の金属イオンにより、1〜100モル%のレベルまで中和されており、前記アイオノマーコポリマーのメルトインデックスが、約20〜約300g/10分である、ポリマーフィルムまたはシートが記載されている。
Patent Document 6 also relates to ionomer compositions, polymer films or sheets derived therefrom, and safety laminates and their use in solar cell modules.
Patent Document 6 discloses an ionomer copolymer of an α-olefin and an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid having 3 to 8 carbons, based on the total weight of the ionomer copolymer, of about 1 to about 30% by weight. A polymer film or sheet comprising an ionomer composition comprising: the carboxylic acid at a level of 1 to 100 mole percent, based on the total number of moles of carboxylate groups in the ionomer copolymer, with one or more metal ions A polymer film or sheet is described wherein the ionomer copolymer has a melt index of from about 20 to about 300 g / 10 min.
上述のように、特許文献1は、表面保護層として、最も一般的な白板強化ガラスを設けることにより、衝撃強度、防水性を保持している。しかしながら、一般的に使われている厚さが3.2mmの強化ガラスでは、その重量は7.5kg/m2となる。このため、特許文献1において、軽量化することが難しい。
特許文献2および特許文献6においては、アイオノマー樹脂封止材料を用いるものの、軽量化及び高強度の両方を同時に実現できるものではない。
As described above, Patent Document 1 retains impact strength and waterproofness by providing the most common white plate tempered glass as the surface protective layer. However, in the case of a tempered glass having a thickness of 3.2 mm that is generally used, its weight is 7.5 kg / m 2 . For this reason, in Patent Document 1, it is difficult to reduce the weight.
In patent document 2 and patent document 6, although ionomer resin sealing material is used, both weight reduction and high intensity | strength cannot be implement | achieved simultaneously.
また、特許文献3〜5に開示されている太陽電池素子封止材料を用いた太陽電池モジュールであっても、軽量化及び高強度の両方を同時に実現できるものではない。 Moreover, even if it is a solar cell module using the solar cell element sealing material currently disclosed by patent documents 3-5, both weight reduction and high intensity | strength cannot be implement | achieved simultaneously.
ここで、20〜30年の長期信頼性を有する太陽電池モジュールに必要とされる特性としては、太陽電池自体の変換効率が高いことは勿論であるが、耐候性、耐熱性、難燃性、耐水性、耐湿性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れていることである。また、太陽電池モジュール、パネル自体の低価格化とともに設置するための工事費の低減も必要である。従来の強化ガラスを表面保護層に使った重量の重い太陽電池パネル、太陽電池モジュールでは、一般住宅やスレート屋根等に固定するためには補強工事等のコストもかかり、全体コストを低減するためには軽量化され、性能の優れた太陽電池モジュールの実現が望まれている。 Here, as a characteristic required for the solar cell module having a long-term reliability of 20 to 30 years, it is a matter of course that the conversion efficiency of the solar cell itself is high, but weather resistance, heat resistance, flame retardancy, It is excellent in water resistance, moisture resistance, wind pressure resistance, yield resistance, and other characteristics. In addition, it is necessary to reduce the construction cost for installing the solar cell module and the panel itself together with lowering the price. In order to reduce the overall cost of conventional heavy-duty solar cell panels and solar cell modules that use tempered glass as the surface protective layer, it also takes costs such as reinforcement work to fix to ordinary houses or slate roofs, etc. It is desired to realize a solar cell module that is light in weight and excellent in performance.
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、長期間にわたって、所定の性能を発揮し、安定して用いることができ、軽量で機械的強度が高く、かつコストを低くできる太陽電池モジュールおよびその製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to eliminate the problems based on the above prior art, to exhibit a predetermined performance over a long period of time, to be used stably, a lightweight, high mechanical strength, and low cost solar A battery module and a manufacturing method thereof are provided.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様は、太陽電池サブモジュールの表面側に第1の接着充填層を介して表面保護層が設けられ、前記太陽電池サブモジュールの裏面側に第2の接着充填層を介して裏面保護層が設けられ、前記第1の接着充填層および前記第2の接着充填層により前記太陽電池サブモジュールが封止された太陽電池モジュールであって、前記裏面保護層は、バックシートおよび前記太陽電池モジュールを補強する支持板のうち、少なくとも前記支持板を備え、前記支持板は厚さが0.1〜1.0mmのアルミニウム板、アルミニウム合金板またはガルバリウム鋼板で構成されるものであり、前記第1の接着充填層は、アイオノマー樹脂を含むものであり、前記表面保護層は、厚さが0.6〜1.5mmのガラスで構成されており、前記太陽電池サブモジュールは、金属シートの表面にアルミニウムの陽極酸化皮膜が形成された基板に、CIGS膜で構成された光吸収層が形成されたものであり、前記太陽電池モジュールの曲げ応力が100MPa以上であることを特徴とする太陽電池モジュールを提供するものである。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a surface protection layer is provided on the front surface side of the solar cell submodule via a first adhesive filling layer, and on the back surface side of the solar cell submodule. A solar cell module in which a back surface protective layer is provided via a second adhesive filling layer, and the solar cell submodule is sealed by the first adhesive filling layer and the second adhesive filling layer, The back surface protective layer includes at least the support plate among the support plates that reinforce the back sheet and the solar cell module, and the support plate is an aluminum plate, aluminum alloy plate, or galbarium having a thickness of 0.1 to 1.0 mm. The first adhesive filling layer includes an ionomer resin, and the surface protective layer is made of glass having a thickness of 0.6 to 1.5 mm. In the solar cell submodule, a light absorption layer composed of a CIGS film is formed on a substrate in which an anodized aluminum film is formed on the surface of a metal sheet. The present invention provides a solar cell module having a bending stress of 100 MPa or more.
この場合、前記表面保護層を構成するガラスは、青板ガラスまたは白板ガラスであることが好ましい。
また、周縁部に設けられた枠部材を有し、前記枠部材は、内側に設けられるシール材と外側に設けられる外枠材とを備え、前記シール材は、ブチルゴムまたはシリコーン樹脂からなるものであり、外枠材はアルミフレームまたは金属箔テープで構成されることが好ましい。
In this case, the glass constituting the surface protective layer is preferably blue plate glass or white plate glass.
In addition, the frame member has a frame member provided at a peripheral portion, the frame member includes a sealing material provided on the inside and an outer frame material provided on the outside, and the sealing material is made of butyl rubber or silicone resin. The outer frame material is preferably made of an aluminum frame or a metal foil tape.
また、前記太陽電池サブモジュールに用いられる基板は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼およびアルミニウムのクラッド材、またはアルミニウムとステンレス鋼のクラッド材である。
さらに、例えば、前記第2の接着充填層は、前記アイオノマー樹脂を含まないものであり、前記裏面保護層は、前記バックシートおよび前記ガルバリウム鋼板からなる前記支持板を備える。
また、前記裏面保護層の周縁部より5〜30mm内側に、水蒸気浸入防止のための中間シール材が設けられていることが好ましい。
また、前記中間シール材は、ブチルゴム、ポリオレフィン、ポリイソプレンまたはイソプレンにより構成されることが好ましい。
Moreover, the board | substrate used for the said solar cell submodule is the clad material of aluminum, stainless steel, and aluminum, or the clad material of aluminum and stainless steel, for example.
Further, for example, the second adhesive filling layer does not contain the ionomer resin, and the back surface protective layer includes the support plate made of the back sheet and the galvalume steel plate.
Moreover, it is preferable that the intermediate sealing material for water vapor | steam invasion prevention is provided 5-30 mm inside from the peripheral part of the said back surface protective layer.
The intermediate sealing material is preferably composed of butyl rubber, polyolefin, polyisoprene or isoprene.
本発明の第2の態様は、太陽電池サブモジュールの表面側に第1の接着充填層を介して表面保護層が設けられ、前記太陽電池サブモジュールの裏面側に第2の接着充填層を介して裏面保護層が設けられ、前記第1の接着充填層および前記第2の接着充填層により前記太陽電池サブモジュールが封止された太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記裏面保護層は、バックシートおよび前記太陽電池モジュールを補強する支持板のうち、少なくとも前記支持板を備え、前記支持板は厚さが0.1〜1.0mmのアルミニウム板、アルミニウム合金板またはガルバリウム鋼板で構成されるものであり、前記第1の接着充填層は、アイオノマー樹脂を含むものであり、前記表面保護層は、厚さが0.6〜1.5mmのガラスで構成されており、前記太陽電池サブモジュールは、金属シートの表面にアルミニウムの陽極酸化皮膜が形成された基板に、CIGS膜で構成された光吸収層が形成されたものであり、前記太陽電池サブモジュールの表面側に、前記第1の接着充填層および前記表面保護層を積層して配置するとともに、前記太陽電池サブモジュールの裏面側に第2の接着充填層および前記裏面保護層を積層して配置する工程と、前記複数層、積層して配置された状態で真空ラミネートする工程とを有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法を提供するものである。
According to a second aspect of the present invention, a surface protective layer is provided on the front surface side of the solar cell submodule via a first adhesive filling layer, and a second adhesive filling layer is provided on the back surface side of the solar cell submodule. A back surface protective layer is provided, and the solar cell submodule is sealed by the first adhesive filling layer and the second adhesive filling layer,
The back surface protective layer includes at least the support plate among support plates that reinforce the back sheet and the solar cell module, and the support plate has an aluminum plate, aluminum alloy plate having a thickness of 0.1 to 1.0 mm, or It is composed of a galvalume steel plate, the first adhesive filling layer includes an ionomer resin, and the surface protective layer is composed of glass having a thickness of 0.6 to 1.5 mm. The solar cell submodule is obtained by forming a light absorption layer composed of a CIGS film on a substrate in which an anodized aluminum film is formed on the surface of a metal sheet, and the surface side of the solar cell submodule. And laminating and arranging the first adhesive filling layer and the surface protective layer, and the second adhesive filling layer and the back side of the solar cell submodule Placing by laminating a serial back surface protective layer, the plurality of layers, there is provided a method of manufacturing a solar cell module, characterized by a step of vacuum lamination in a state of being arranged by laminating.
さらに、前記積層して配置する工程において、前記裏面保護層の周縁部より5〜30mm内側に、水蒸気浸入防止のための中間シール材を配置することが好ましい。
また、前記真空ラミネート工程の後、外枠材の内側にシール材が設けられた枠部材を前記真空ラミネートしたものの周縁部に設ける工程を有することが好ましい。
Furthermore, in the step of arranging in a stacked manner, it is preferable to arrange an intermediate sealing material for preventing water vapor intrusion inside 5 to 30 mm from the peripheral edge of the back surface protective layer.
Moreover, it is preferable after the said vacuum laminating process to have the process of providing the frame member in which the sealing material was provided inside the outer frame material in the peripheral part of what was vacuum-laminated.
本発明によれば、耐風圧性、耐降雹性等の機械的強度、衝撃強度を白板強化ガラス並みかそれ以上にできる。また、表面保護層の重量を白板強化ガラス(3.2mm厚)の25〜47%まで軽量化することが可能となり、さらに、アルミニウム板、アルミニウム合金板またはガルバリウム鋼板で構成される支持板を裏面保護層に設けることにより、太陽電池モジュールの重量を強化ガラスを用いたものに対して、60〜80%の重量とすることができ、太陽電池モジュールの軽量化が実現できる。
また、太陽電池サブモジュールにガラス基板を用いることなく、陽極酸化膜が形成された金属シートを基板に用い、ロールツーロール製造方式で、この基板上に光吸収層としてCIGS膜を形成するため、軽量、かつ低コストな太陽電池モジュールを実現できる。
According to the present invention, mechanical strength such as wind pressure resistance and drooping resistance, and impact strength can be made equal to or higher than that of white sheet tempered glass. Further, the weight of the surface protective layer can be reduced to 25 to 47% of the white plate tempered glass (3.2 mm thick), and the support plate made of an aluminum plate, an aluminum alloy plate, or a galvalume steel plate is attached to the back surface. By providing it in the protective layer, the weight of the solar cell module can be 60 to 80% of that using tempered glass, and the solar cell module can be reduced in weight.
In addition, in order to form a CIGS film as a light absorption layer on this substrate in a roll-to-roll manufacturing method using a metal sheet on which an anodized film is formed without using a glass substrate for a solar cell submodule, A lightweight and low-cost solar cell module can be realized.
ここで、水分、水蒸気が太陽電池モジュールの端面(周縁部)から拡散してきて性能劣化、配線腐食等の不良を発生させるが、本発明によれば、端面(周縁部)に対しては、枠部材のシール材により確実に抑制することができる。また、仮に、裏面から水分が浸入しても、太陽電池セル等の透明電極に達することを防止できる。
このように本発明によれば、太陽電池モジュールへの水分の浸入を防止でき、長期間にわたって、安定した性能を発揮し、安定して用いることができる軽量、かつ機械的強度が高く、しかもコストが低い太陽電池モジュールを実現できる。
なお、本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、上述の優れた特性を有する太陽電池モジュールを、好適に製造できる。
Here, moisture and water vapor diffuse from the end face (peripheral part) of the solar cell module and cause defects such as performance deterioration and wiring corrosion. However, according to the present invention, the end face (peripheral part) has a frame. It can suppress reliably by the sealing material of a member. Moreover, even if moisture permeates from the back surface, it can be prevented from reaching a transparent electrode such as a solar battery cell.
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent moisture from entering the solar cell module, to exhibit stable performance over a long period of time, to be used stably, lightweight, high mechanical strength, and cost. A low solar cell module can be realized.
In addition, according to the manufacturing method of the solar cell module of this invention, the solar cell module which has the above-mentioned outstanding characteristic can be manufactured suitably.
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の太陽電池モジュールおよびその製造方法を詳細に説明する。
図1(a)は、本発明の第1の実施形態の太陽電池モジュールの真空ラミネート前の各部材の配置状態を示す模式的断面図であり、(b)は、本発明の第1の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。
Hereinafter, a solar cell module and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
Fig.1 (a) is typical sectional drawing which shows the arrangement | positioning state of each member before the vacuum lamination of the solar cell module of the 1st Embodiment of this invention, (b) is 1st implementation of this invention. It is typical sectional drawing which shows the solar cell module of a form.
図1(b)に示すように、太陽電池モジュール10においては、太陽電池サブモジュール12の表面12aに、太陽電池サブモジュール12を覆うようにして第1の接着充填層20が設けられている。この第1の接着充填層20の周囲に中間シール材18が設けられている。この中間シール材18は、太陽電池モジュール10の周縁部αから距離mの位置、すなわち、太陽電池モジュール10の内側に設けられている。
第1の接着充填層20および中間シール材18上に表面保護層22が設けられている。このように、第1の接着充填層20を介して表面保護層22が設けられている。
また、太陽電池サブモジュール12の裏面12bに、太陽電池サブモジュール12を覆うようにして第2の接着充填層14が設けられている。この第2の接着充填層14下に裏面保護層16が設けられている。このように、第2の接着充填層14を介して裏面保護層16が設けられている。
裏面保護層16は、例えば、バックシート16aと、第3の接着充填層16bと、支持板16cとを有する3層構造である。
As shown in FIG. 1B, in the
A surface
A second
The back surface
第1の接着充填層20は、太陽電池サブモジュール12を封止するとともに、表面保護層22を接着するためのものである。この第1の接着充填層20は、アイオノマー樹脂を含むものである。このアイオノマー樹脂は、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体との混合物である。アイオノマー樹脂として、具体的には三井・デユポンポリケミカル社の製品名ハイミラン(登録商標)−ESを好適に用いることができる。
また、第1の接着層20の厚さは、例えば、100〜1500μmであり、望ましくは400〜1000μmである。
The first
Moreover, the thickness of the 1st
表面保護層22は、太陽電池モジュール10を屋外に設置した場合、雨、雹、あられ、雪、石等がぶつかることがあるが、これらによって外部から加わる外力、衝撃等から太陽電池サブモジュール12を保護するものであり、耐風圧性、耐降雹性等の機械的強度、衝撃強度が高いものが用いられる。
これ以外にも、表面保護層22は、透明性、耐候性、耐熱性、難燃性、耐水性、耐湿性、耐薬品性その他の諸特性に優れていることが必要である。
さらには、表面保護層22は、汚れ等から太陽電池モジュール10を保護するとともに、汚れ等による太陽電池サブモジュール12への入射光量の低下を抑制するものである。
When the
In addition to this, the surface
Furthermore, the surface
表面保護層22はガラスで構成される。ガラスとしては、例えば、低コストの青板ガラス(フロートガラス、ソーダライムガラス)または白板ガラスが用いられ、厚さは0.6〜1.5mmであり、厚さとしては1.0〜1.5mmが好適である。
表面保護層22の厚さ(ガラスの厚さ)が0.6mm未満では、外部から加わる外力、衝撃等から太陽電池サブモジュール12を十分に保護することができない。一方、表面保護層22の厚さが1.5mmを超えると、軽量化の効果が得られない。
なお、白板ガラスの方が青板ガラスよりも透過率が1〜2%高く、白板ガラスの方が太陽電池モジュールへの入射光量を多くすることができる。
The surface
If the thickness of the surface protective layer 22 (thickness of the glass) is less than 0.6 mm, the
The white plate glass has a transmittance of 1 to 2% higher than the blue plate glass, and the white plate glass can increase the amount of light incident on the solar cell module.
中間シール材18は、太陽電池サブモジュール12への第1の接着充填層20、第2の接着充填層14等からの水分の浸入を抑制するためのものである。この中間シール材18は、太陽電池モジュール10の周縁部αから距離mの位置に設けられる。この距離mは、製造上のバラツキおよびモジュール効率を下げない距離として、5〜30mmであることが好ましい。中間シール材18の幅は、5〜20mmが好ましい。
中間シール材18は、例えば、熱可塑性を示すブチルゴム、ポリイソプレン、イソプレン、ポリオレフィン等が用いられる。
The
For the
第2の接着充填層14は、第1の接着充填層20とともに太陽電池サブモジュール12を封止するものである。また、この第2の接着充填層14は、裏面保護層16を接着するためのものである。第2の接着充填層14は、第1の接着充填層20と同じく、例えば、アイオノマー樹脂を含むものである。このアイオノマー樹脂は、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体との混合物である。アイオノマー樹脂として、具体的には三井・デユポンポリケミカル社の製品名ハイミラン(登録商標)−ESを好適に用いることができる。
また、第2の接着層14の厚さは、第1の接着充填層20と同じく、例えば、100〜1500μmであり、望ましくは400〜1000μmである。
The second
Further, the thickness of the second
本実施形態において、裏面保護層16と太陽電池サブモジュール12間の第2の接着充填層14に関して、太陽電池モジュール10全体の機械的強度としての曲げ剛性率を上げるにはアイオノマー樹脂を用いることが望ましい。しかしながら、第1の接着充填層20にアイオノマー樹脂を用い、太陽電池サブモジュール12に金属基板を使用する等によりモジュール積層体の機械的強度が満たされている場合、すなわち、曲げ応力が100MPa以上である場合には、第2の接着充填層14に、通常のEVA(エチレンビニルアセテート)樹脂を用いることもできる。
In the present embodiment, with respect to the second
裏面保護層16は、太陽電池モジュール10(太陽電池サブモジュール12)を裏側から保護するものである。この裏面保護層16は、上述のように、バックシート16aと、第3の接着充填層16bと、支持板16cとを有する3層構造である。
The back
バックシート16aには、例えば、表面保護層22と同様に青板ガラスまたは白板ガラスを用いることができ、厚さについても表面保護層22と同様である。
なお、バックシート16aには、樹脂フィルムを用いることもでき、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PVF(ポリフッ化ビニル)等の樹脂フィルムでアルミニウム箔を挟んだ構造のものを用いることができる。この樹脂フィルムの構成は、特に限定されるものではない。
For the
In addition, a resin film can also be used for the
第3の接着充填層16bは、バックシート16aと支持板16cとを接着するためのものである。この第3の接着充填層16bには、例えば、通常のEVA(エチレンビニルアセテート)樹脂が用いられ、第1の接着充填層20と同じくアイオノマー樹脂を用いることもできる。また、第3の接着充填層16bの厚さは、第1の接着充填層20と同じく、例えば、100〜1500μmであり、望ましくは400〜1000μmである。
The third
支持板16cは、太陽電池モジュール10を軽量化しつつ、その強度を所定の強度に保持するためのものである。この支持板16cは、例えば、アルミニウム板、強度及び耐食性の良い、5000番、6000番、7000番等のアルミニウム合金板、ガルバリウム鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム−ステンレス鋼のクラッド鋼板等の金属シートで構成される。また、これ以外にも、公知の太陽電池モジュールにおいて、裏面保護層または支持体として用いられている各種の金属部材も、支持板16cとして利用することができる。支持板16cとしては、これらの金属板、金属部材を上述のガラス板、または樹脂フィルムと積層したものと用いても良い。
支持板16cに、アルミニウム板またはアルミニウム合金板の金属シートを用いる場合、耐腐食性向上のため表面をアルマイト処理することが好ましい。特に、軽量化のために支持板16cとしては、金属シート以外にも、ゴム系シートまたはプラスチック樹脂ハニカム構造体等を使うことができる。
The
When a metal sheet made of an aluminum plate or an aluminum alloy plate is used for the
支持板16cは、厚さが0.1〜1.0mmである。支持板16cの厚さが0.1mm未満では太陽電池モジュール10において所定の強度を得ることができない。一方、支持板16cが1.0mmを超えると、コストが嵩み、低コストを実現することができない。さらには、太陽電池モジュール10の重量が増し、軽量化も実現できない虞がある。
The
本実施形態の太陽電池モジュール10は、その曲げ応力が100MPa以上である。曲げ応力が100MPa以上であれば、厚さが3.2mmの強化ガラスを用いた従来の太陽電池モジュールと同等以上の強度となる。
なお、太陽電池モジュール10の曲げ応力は、例えば、太陽電池モジュール10を2点支持し、中心に応力印加する方式の曲げ試験機により降伏応力を測定することにより得られるものである。
The
The bending stress of the
本実施形態の太陽電池モジュール10は、以下のようにして作製することができる。
まず、図1(a)に示すように、太陽電池サブモジュール12の裏面12b側に、第2の接着充填層14、裏面保護層16として、バックシート16a、第3の接着充填層16bおよび支持板16cを積層して配置する。次に、太陽電池サブモジュール12の表面12a側に、第1の接着充填層20、第1の接着充填層20の周囲に中間シール材18を周縁部αから距離m、例えば、5〜30mm内側の位置に配置し、さらに表面保護層22を第1の接着充填層20および中間シール材18に積層して配置する。これにより、図1(a)に示すように各部材が積層して配置された状態になる。
その後、各部材が積層して配置された状態で、例えば、昇降手段、緩衝板、および加熱手段を有する真空ラミネーターを用いて、例えば、温度130〜150℃で、真空/プレス/保持のトータル15〜30分の条件で真空ラミネートする。これにより、図1(b)に示す本実施形態の太陽電池モジュール10が作製される。
The
First, as shown in FIG. 1A, a
Thereafter, in a state where the respective members are stacked and arranged, for example, using a vacuum laminator having a lifting means, a buffer plate, and a heating means, for example, at a temperature of 130 to 150 ° C., a total of 15 vacuum / press / holds. Vacuum laminate for ~ 30 minutes. Thereby, the
図1(b)に示す太陽電池モジュール10において、太陽電池サブモジュール12は、図2に示すように、光電変換素子である太陽電池セル40の集積構造体のことである。なお、太陽電池セル40が1つのディスクリート型のものも太陽電池サブモジュールに含まれる。
以下、太陽電池サブモジュール12の具体例を、図2を参照して詳細に説明する。
In the
Hereinafter, a specific example of the
図2に示すように、太陽電池サブモジュール12は、基板50の上に、下部電極32、光吸収層34、バッファ層36、および上部電極38からなる太陽電池セル40を、複数、直列接合してなるものである。この太陽電池セル(光電変換素子)40は、光吸収層34としてCIGSの半導体化合物を用いるものである。太陽電池サブモジュール12は、第1の導電部材42と、第2の導電部材44とを有する。
As shown in FIG. 2, the
太陽電池サブモジュール12において、基板50は、基材52と、Al(アルミニウム)層54と、絶縁層56とから構成されるフレキシブル基板である。
基材52とAl層54とは、一体的に形成されている。さらに、絶縁層56は、Al層54の表面を陽極酸化してなる、Alのポーラス構造の陽極酸化膜である。なお、基材52とAl層54とが積層されて一体化されたクラッド基板を金属基板55という。
In the
The
本発明の太陽電池サブモジュール12においては、基板50を構成する(金属)基材52として、軟鋼、耐熱鋼、またはステンレス鋼が用いられる。
また、基材52の厚さにも、特に限定はないが、可撓性と強度(剛性)とのバランス、ハンドリング性等を考慮すると、10〜1000μmであるのが好ましい。
In the
The thickness of the
Al層54は、Alを主成分とする層で、AlやAl合金が、各種、利用可能である。特に、不純物の少ない、99質量%以上の純度のAlであることが好ましい。純度としては、例えば、99.99質量%Al、99.96質量%Al、99.9質量%Al、99.85質量%Al、99.7質量%Al、99.5質量%Al等が好ましい。
また、高純度Alではなくても、工業用Alも利用可能である。工業用Alを用いることにより、コストの点で有利である。ただし、絶縁層56の絶縁性の点で、Al中にSiが析出していないことが重要である。
The
Moreover, even if it is not high purity Al, industrial Al can also be utilized. Use of industrial Al is advantageous in terms of cost. However, it is important that Si is not precipitated in Al in terms of the insulating property of the insulating
Al層54の厚さは、特に限定はなく、適宜、選択できるが、太陽電池サブモジュール12となった状態において、0.1μm以上であり、かつ基材52の厚さ以下であるのが好ましい。
なお、Al層54は、Al表面の前処理、陽極酸化による絶縁層56の形成、光吸収層34の成膜時のAl層54と基材52との面における金属間化合物の生成等によって、厚さが、減少する。従って、後述するAl層54の形成時における厚さは、これらに起因する厚さ減少を加味して、太陽電池サブモジュール12となった状態で、基材52と絶縁層56との間にAl層54が残存している厚さとすることが、重要である。このため、Al層54の厚さとしては、陽極酸化による絶縁層を形成するため10〜50μm必要とされる。
The thickness of the
The
Al層54の上(基材52と反対側面)には、絶縁層56が形成される。絶縁層56は、Al層54の表面を陽極酸化してなる、Alの陽極酸化膜である。
ここで、絶縁層56は、Alを陽極酸化してなる各種の陽極酸化膜が利用可能であるが、ポーラス型の陽極酸化膜であることが好ましい。この陽極酸化膜は、数10nmの細孔を有する酸化アルミナ被膜であり、被膜ヤング率が低いことにより、曲げ耐性や高温時の熱膨張差により生じるクラック耐性が高いものとなる。
An insulating
Here, various anodic oxide films formed by anodizing Al can be used for the insulating
絶縁層56の厚さは2μm以上が好ましく、5μm以上が更に好ましい。絶縁層56の厚さが過度に厚い場合、可撓性が低下すること、および絶縁層56の形成に要するコスト、時間がかかるため好ましくない。現実的には、絶縁層56の厚さは、最大50μm以下、好ましくは30μm以下である。このため、絶縁層56の好ましい厚さは、2〜50μmである。
The thickness of the insulating
本実施形態の太陽電池モジュール10はリジッド型であるが、太陽電池サブモジュール12にフレキシブル基板を用い、例えば、厚さ50〜200μmの金属基板55上に、陽極酸化により複数の細孔を有する絶縁層56(絶縁性酸化膜)が形成されたものであり、高い絶縁性が確保されている。
本実施形態の太陽電池サブモジュール12に用いられる基板50は、Al層54を陽極酸化して絶縁層56を形成した後、特定の封孔処理をしてもよい。その製造工程には、必須の工程以外の各種の工程が含まれていてもよい。例えば、付着している圧延油を除く脱脂工程、Al層54の表面のスマットを溶解するデスマット処理工程、Al層54の表面を粗面化する粗面化処理工程、Al層54の表面に陽極酸化皮膜を形成させる陽極酸化処理工程および陽極酸化皮膜のマイクロポアを封孔する封孔処理を経て基板50とすることが好ましい。
Although the
The
なお、基板50は、基材52、Al層54および絶縁層56の全てを、可撓性を有するもの、すなわち、フレキシブルなものとすることにより、基板50全体として、フレキシブルなものになる。これにより、例えば、ロールツーロール方式で、基板50の絶縁層56側に、後述するアルカリ供給層、下部電極、光吸収層、上部電極等を形成することができる。
本発明においては、1回のロール巻出から巻取までの間に、複数の層を連続して製膜することにより太陽電池構造を作製してもよいし、ロール巻出、製膜、巻取の工程を複数回行うことによって太陽電池構造を形成してもよい。また、後述するように各製膜工程の合間に素子を分離、集積させるためのスクライブ工程をロールツーロール方式での製造に加えることで複数の太陽電池セル40を電気的に直列接続させた集積型太陽電池サブモジュールを作製することができる。
In addition, the board |
In the present invention, a solar cell structure may be produced by continuously forming a plurality of layers from one roll unwinding to winding, or roll unwinding, film forming, winding The solar cell structure may be formed by performing the taking step a plurality of times. Further, as will be described later, an integration in which a plurality of
本発明においては、基材52の一面のみにAl層54および絶縁層56を形成するのに限定はされず、基材52の両面に、Al層54および絶縁層56を形成したものを基板としてもよく、Al層が単層、すなわち、Al基板に上述の陽極酸化膜により構成される絶縁層が設けられたものであってもよい。
なお、金属基板としては、陽極酸化により金属基板表面上に生成する金属酸化膜が絶縁体である材料を利用することができる。このため、アルミニウム(Al)以外にも、具体的には、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、マグネシウム(Mg)、銅(Cu)、ニオブ(Nb)及びタンタル(Ta)等、並びにそれらの合金を用いることができる。コストや太陽電池モジュールに要求される特性の観点から、アルミニウムが最も好ましい。
また、耐熱性向上のために軟鋼、ステンレス鋼等の鉄鋼板上に上記金属の層を圧延または溶融メッキにより形成した所謂、クラッド材であっても良い。
In the present invention, the
As the metal substrate, a material in which a metal oxide film formed on the surface of the metal substrate by anodic oxidation is an insulator can be used. Therefore, in addition to aluminum (Al), specifically, zirconium (Zr), titanium (Ti), magnesium (Mg), copper (Cu), niobium (Nb), tantalum (Ta), etc., and their Alloys can be used. Aluminum is most preferable from the viewpoint of cost and characteristics required for the solar cell module.
Further, a so-called clad material may be used in which the metal layer is formed by rolling or hot dipping on a steel plate such as mild steel or stainless steel in order to improve heat resistance.
ここで、絶縁層56(基板50)と下部電極32との間、すなわち、絶縁層56の表面56aにアルカリ供給層58(光吸収層34へのアルカリ金属の供給源)が形成されている。
アルカリ金属(特にNa)が、CIGSからなる光吸収層34に拡散されると光電変換効率が高くなることが知られている。
このアルカリ供給層58は、光吸収層34にアルカリ金属を供給するための層であり、アルカリ金属を含む化合物の層である。本発明においては、絶縁層56と下部電極32との間に、このようなアルカリ供給層58を有することにより、光吸収層34の成膜時に、下部電極32を通してアルカリ金属が光吸収層34に拡散し、光吸収層34の変換効率を向上することができる。
Here, an alkali supply layer 58 (an alkali metal supply source to the light absorption layer 34) is formed between the insulating layer 56 (substrate 50) and the
It is known that when an alkali metal (particularly Na) is diffused into the
The
アルカリ供給層58には、限定はなく、NaO2、Na2S、Na2Se、NaCl、NaF、モリブデン酸ナトリウム塩など、アルカリ金属を含む化合物(アルカリ金属化合物を含む組成物)を主成分とするものが、各種、利用可能である。特に、SiO2(酸化ケイ素)を主成分としてNaO2(酸化ナトリウム)を含む化合物であるのが好ましい。
なお、SiO2とNaO2の化合物は、耐湿性に乏しく、Na成分が分離して炭酸塩になり易いので、Caを添加した金属成分はSi−Na−Caの3成分とした酸化物がより好ましい。
The
The compound of SiO 2 and NaO 2 have poor moisture resistance, since tends to carbonate was separated Na component, a metal component with added Ca more oxide that was three components Si-Na-Ca preferable.
なお、本発明においては、光吸収層34へのアルカリ金属供給源は、アルカリ供給層58のみに限定はされない。
例えば、絶縁層56が、前述のポーラス型の陽極酸化膜である場合には、アルカリ供給層58に加え、絶縁層56のポーラスの中にもアルカリ金属を含む化合物を導入して、光吸収層34へのアルカリ金属供給源としてもよい。あるいは、特にアルカリ供給層58を有さず、絶縁層56のポーラスの中のみにアルカリ金属を含む化合物を導入して、光吸収層34へのアルカリ金属供給源としてもよい。
一例として、スパッタリングによってアルカリ供給層58を成膜した場合には、絶縁層56中にはアルカリ金属を含む化合物が存在しない、アルカリ供給層58のみを成膜することができる。また、絶縁層56はポーラス型陽極酸化膜であり、かつ、アルカリ供給層58をゾルゲル反応や珪酸Na水溶液の脱水乾燥によって成膜した場合には、アルカリ供給層58のみならず、絶縁層56のポーラス層中にもアルカリ金属を含む化合物を導入して、絶縁層56およびアルカリ供給層58の両者を、光吸収層34へのアルカリ金属供給源とすることができる。
In the present invention, the alkali metal supply source to the
For example, when the insulating
As an example, when the
太陽電池サブモジュール12において、下部電極32は、隣り合う下部電極32と所定の間隙33を設けて配列されて、アルカリ供給層58の上に形成されている。また、各下部電極32の間隙33を埋めつつ、光吸収層34が下部電極32の上に形成されている。この光吸収層34の表面にバッファ層36が形成されている。
光吸収層34とバッファ層36とは、下部電極32の上で、所定の間隙37を設けて配列される。なお、下部電極32の間隙33と、光吸収層34(バッファ層36)との間隙37は、太陽電池セル40の配列方向の異なる位置に形成される。
In the
The
さらに、光吸収層34(バッファ層36)の間隙37を埋めるように、バッファ層36の表面に上部電極38が形成されている。
上部電極38、バッファ層36および光吸収層34は、所定の間隙39を設けて、配列される。また、この間隔39は、前記下部電極32の間隙と、光吸収層34(バッファ層36)との間隙とは異なる位置に設けられる。
太陽電池サブモジュール12において、各太陽電池セル40は、下部電極32と上部電極38により、基板50の長手方向(矢印L方向)に、電気的に直列に接続されている。
Further, an
The
In the
下部電極32は、例えば、Mo電極で構成される。光吸収層34は、光電変換機能を有する半導体化合物、例えば、CIGS膜で構成される。さらに、バッファ層36は、例えば、CdSで構成され、上部電極38は、例えば、ZnOで構成される。
なお、太陽電池セル40は、基板50の長手方向Lと直交する幅方向に長く伸びて形成されている。このため、下部電極32等も基板50の幅方向に長く伸びている。
The
The
図3に示すように、右端の下部電極32上に第1の導電部材42が接続されている。この第1の導電部材42は、後述する負極からの出力を外部に取り出すためのものである。
第1の導電部材42は、例えば、細長い帯状の部材であり、基板50の幅方向に略直線状に伸びて、右端の下部電極32上に接続されている。また、図3に示すように、第1の導電部材42は、例えば、銅リボン42aがインジウム銅合金の被覆材42bで被覆されたものである。この第1の導電部材42は、例えば、超音波半田により下部電極32に接続される。あるいは第1の導電部材42は、銅箔にIn−Snを溶融メッキし、エンボス構造を有する導電テープであってもよく、この導電テープはローラーによる圧着により下部電極32に貼り合せることにより接続される。
As shown in FIG. 3, a first
The first
他方、左端の下部電極32上には、第2の導電部材44が形成される。
第2の導電部材44は、後述する正極からの出力を外部に取り出すためのもので、第1の導電部材42と同様に細長い帯状の部材であり、基板50の幅方向に略直線状に伸びて、左端の下部電極32に接続されている。
第2の導電部材44は、第1の導電部材42と同様の構成のものであり、例えば、銅リボン44aがインジウム銅合金の被覆材44bで被覆されたものであるが、同様に導電テープにより接続してもよい。
On the other hand, a second
The second
The second
なお、本実施形態の太陽電池セル40の光吸収層34は、CIGSで構成されており、公知のCIGS系の太陽電池の製造方法により製造することができる。
In addition, the
太陽電池サブモジュール12では、太陽電池セル40に、上部電極38側から光が入射されると、この光が上部電極38およびバッファ層36を通過し、光吸収層34で起電力が発生し、例えば、上部電極38から下部電極32に向かう電流が発生する。なお、図2に示す矢印は、電流の向きを示すものであり、電子の移動方向は、電流の向きとは逆になる。このため、光電変換部48では、図2中、左端の下部電極32が正極(プラス極)になり、右端の下部電極32が負極(マイナス極)になる。
In the
本実施形態において、太陽電池サブモジュール12で発生した電力を、第1の導電部材42と第2の導電部材44から、太陽電池サブモジュール12の外部に取り出すことができる。
なお、本実施形態において、第1の導電部材42が負極であり、第2の導電部材44が正極である。また、第1の導電部材42と第2の導電部材44とは極性が逆であってもよく、太陽電池セル40の構成、太陽電池サブモジュール12構成等に応じて、適宜変わるものである。
また、本実施形態においては、各太陽電池セル40を、下部電極32と上部電極38により基板50の長手方向Lに直列接続されるように形成したが、これに限定されるものではない。例えば、各太陽電池セル40が、下部電極32と上部電極38により幅方向に直列接続されるように、各太陽電池セル40を形成してもよい。
In the present embodiment, the electric power generated in the
In the present embodiment, the first
Moreover, in this embodiment, although each
太陽電池セル40において、下部電極32および上部電極38は、いずれも光吸収層34で発生した電流を取り出すためのものである。下部電極32および上部電極38は、いずれも導電性材料からなる。光入射側の上部電極38は透光性を有する必要がある。
In the
下部電極(裏面電極)32は、例えば、Mo、Cr、またはW、およびこれらを組合わせたものにより構成される。この下部電極32は、単層構造でもよいし、2層構造等の積層構造でもよい。下部電極32は、Moで構成することが好ましい。
下部電極32は、厚さが100nm以上であることが好ましく、0.45〜1.0μmであることがより好ましい。
また、下部電極32の形成方法は、特に制限されるものではなく、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の気相成膜法により形成することができる。
The lower electrode (back electrode) 32 is made of, for example, Mo, Cr, or W, and a combination thereof. The
The
The method for forming the
上部電極(透明電極)38は、例えば、Al、B、Ga、Sb等が添加されたZnO、ITO(インジウム錫酸化物)やSnO2、および、これらを組合わせたものにより構成される。この上部電極38は、単層構造でもよいし、2層構造等の積層構造でもよい。また、上部電極38の厚さは、特に制限されるものではなく、0.3〜1μmが好ましい。
また、上部電極38の形成方法は、特に制限されるものではなく、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の気相成膜法または塗布法により形成することができる。
The upper electrode (transparent electrode) 38 is made of, for example, ZnO to which Al, B, Ga, Sb or the like is added, ITO (indium tin oxide), SnO 2 , or a combination thereof. The
The formation method of the
バッファ層36は、上部電極38の形成時の光吸収層34を保護すること、上部電極38に入射した光を光吸収層34まで透過させるために形成されている。
このバッファ層36は、例えば、CdS、ZnS、ZnO、ZnMgO、またはZnS(O、OH)およびこれらの組合わせたものにより構成される。
バッファ層36は、厚さが、0.03〜0.1μmが好ましい。また、このバッファ層36は、例えば、CBD(ケミカルバス)法により形成される。
The
The
The
光吸収層34は、上部電極38およびバッファ層36を通過して到達した光を吸収して電流が発生する層であり、光電変換機能を有する。光吸収層34は、CIGS膜で構成されており、CIGS膜はカルコパイライト結晶構造を有する半導体からなる。CIGS膜の組成は、例えば、Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)である。
The
CIGS膜の形成方法としては、1)多源蒸着法、2)セレン化法、3)スパッタ法、4)ハイブリッドスパッタ法、および5)メカノケミカルプロセス法等が知られている。
その他のCIGSの成膜法としては、スクリーン印刷法、近接昇華法、MOCVD法、及びスプレー法(ウェット成膜法)などが挙げられる。例えば、スクリーン印刷法(ウェット成膜法)またはスプレー法(ウェット成膜法)等で、Ib族元素、IIIb族元素、及びVIb族元素を含む微粒子膜を基板上に形成し、熱分解処理(この際、VIb族元素雰囲気での熱分解処理でもよい)を実施するなどにより、所望の組成の結晶を得ることができる(特開平9−74065号公報、特開平9−74213号公報等)。
このような成膜方法は、基板上でCIGSを形成する際にいずれも500℃以上であれば、良好な光電変換効率を示すが、ロールツーロール方式での製造を考慮すると、プロセス時間が短い多源蒸着法が好ましい。とりわけ、バイレイヤー法が好適である。
As a CIGS film forming method, 1) a multi-source deposition method, 2) a selenization method, 3) a sputtering method, 4) a hybrid sputtering method, and 5) a mechanochemical process method are known.
Other CIGS film formation methods include screen printing, proximity sublimation, MOCVD, and spray (wet film formation). For example, a fine particle film containing a group Ib element, a group IIIb element, and a group VIb element is formed on a substrate by a screen printing method (wet film forming method) or a spray method (wet film forming method), and then pyrolyzed ( At this time, a crystal having a desired composition can be obtained by performing a thermal decomposition treatment in a VIb group element atmosphere (JP-A-9-74065, JP-A-9-74213, etc.).
Such a film forming method shows good photoelectric conversion efficiency if CIGS is formed on the substrate as long as the temperature is 500 ° C. or higher, but the process time is short in consideration of manufacturing in a roll-to-roll method. Multisource deposition is preferred. In particular, the bilayer method is suitable.
前述のように、本発明の太陽電池サブモジュール12は、前述の基板50の上に、太陽電池セル40を直列接合して作製して、製造するが、その製造方法は、公知の各種の太陽電池と同様に行えばよい。
以下、図2に示す太陽電池サブモジュール12の製造方法の一例を説明する。
As described above, the
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the
まず、上述のようにして形成された基板50を用意する。次に、基板50の絶縁層56の表面に、例えば、ソーダ石灰ガラスをターゲットとして用いるスパッタリングや、SiおよびNaを含むアルコキシドからを用いたゾルゲル法によって、アルカリ供給層58を成膜する。
次に、アルカリ供給層58の表面に下部電極32となるMo膜を、例えば、成膜装置を用いて、スパッタ法により形成する。
次に、例えばレーザースクライブ法を用いて、Mo膜の所定位置をスクライブして、基板50の幅方向に伸びた間隙33を形成する。これにより、間隙33により互いに分離された下部電極32が形成される。
First, the
Next, a Mo film to be the
Next, using a laser scribing method, for example, a predetermined position of the Mo film is scribed to form a gap 33 extending in the width direction of the
次に、下部電極32を覆い、かつ間隙33を埋めるように、光吸収層34(p型半導体層)として、CIGS膜を形成する。このCIGS膜は、前述の何れか成膜方法により、形成される。
次に、光吸収層34(CIGS膜)上にバッファ層36となるCdS層(n型半導体層)を、例えば、CBD(ケミカルバス)法により形成する。これにより、pn接合半導体層が構成される。
次に、間隙33とは太陽電池セル40の配列方向に異なる所定位置を、例えばレーザースクライブ法を用いてスクライブして、基板50の幅方向に伸びた、下部電極32にまで達する間隙37を形成する。
Next, a CIGS film is formed as a light absorption layer 34 (p-type semiconductor layer) so as to cover the
Next, a CdS layer (n-type semiconductor layer) to be the
Next, a
次に、バッファ層36上に、間隙37を埋めるように、上部電極38となる、例えば、ITO層、Al、B、Ga、Sb等が添加されたZnO層を、スパッタ法や塗布法により形成する。
次に、間隙33および37とは、太陽電池セル40の配列方向に異なる所定位置を、例えばレーザースクライブ法を用いてスクライブして、基板50の幅方向に伸びた、下部電極32にまで達する間隙39を形成する。これにより、太陽電池セル40が形成される。
Next, on the
Next, the
次に、基板50の長手方向Lにおける左右側の端の下部電極32上に形成された各太陽電池セル40を、例えば、レーザースクライブまたはメカニカルスクラブにより取り除いて、下部電極32を表出させる。次に、右側の端の下部電極32上に第1の導電部材42を、左側の端の下部電極32上に第2の導電部材44を、例えば、導電性テープを用いて接続する。
これにより、図2に示すように、複数の太陽電池セル40が電気的に直列に接続された太陽電池サブモジュール12を製造することができる。
Next, the
Thereby, as shown in FIG. 2, the
図1(b)に示す本実施形態の太陽電池モジュール10においては、裏面保護層16をバックシート16aと支持板16cとの2層構造として、支持板16cに、例えば、金属シートを用いることにより、軽量化と高い機械的強度を両立することができる。
また、表面保護層22を厚さが0.6〜1.5mmのガラスとしているため、その重量を白板強化ガラス(3.2mm厚)の25〜47%まで軽量化することができる。
さらには、裏面保護層16を支持板16cに、例えば、金属シートを用いた場合でも、太陽電池モジュール10の重量を、強化ガラスを用いたものに対して、60〜80%の重量とすることができ、太陽電池モジュール10を軽量化できる。
In the
Moreover, since the surface
Furthermore, even when the back surface
太陽電池サブモジュール12としてガラス基板でなく、ロールツーロール製造方式で製造可能な金属シートの表面にアルミニウムの陽極酸化皮膜が形成された基板を用いて、光吸収層としてCIGS膜を形成することにより、軽量、かつ低コストの太陽電池モジュールを得ることができる。
なお、本実施形態の太陽電池モジュール10の製造方法によれば、上述の優れた特性を有する太陽電池モジュール10を好適に製造することができる。
By forming a CIGS film as a light-absorbing layer using a substrate in which an anodized film of aluminum is formed on the surface of a metal sheet that can be manufactured by a roll-to-roll manufacturing method, instead of a glass substrate as the solar cell submodule 12 A light-weight and low-cost solar cell module can be obtained.
In addition, according to the manufacturing method of the
ここで、従来の太陽電池モジュールの模式的断面図を図8および図9に示す。図8に示す従来の太陽電池モジュール100aは、太陽電池サブモジュール110が接着充填層102によって包囲されており、この接着充填層102の上面に表面保護層104が設けられている。また、この接着充填層102の下面に裏面保護層106が設けられている。
また、図9の従来の太陽電池モジュール100bは、図8に示す太陽電池モジュール100aに比して、側端面108にシール材112が設けられている点が異なり、それ以外の構成は太陽電池モジュール100aと同じである。
Here, a schematic cross-sectional view of a conventional solar cell module is shown in FIGS. In a conventional
Further, the conventional
一般に太陽電池サブモジュールの表面は、ITO膜、ZnO(Al)膜、ZnO(B)膜等の透明導電膜で形成されている。これらの透明導電膜はその材質上、非常に水分に弱い。図8に示す構成の太陽電池モジュール100aの場合、太陽電池サブモジュール110を包囲している接着充填層102の側端面108は外部に晒されており、この側端面108から水分が浸入して太陽電池サブモジュール110の表面に到達し、透明導電膜の抵抗を上昇させたり、透明導電膜下の接合部に達してリーク電流を発生させたりして、太陽電池モジュールの特性を劣化させるという問題を引き起こす。
In general, the surface of the solar cell submodule is formed of a transparent conductive film such as an ITO film, a ZnO (Al) film, or a ZnO (B) film. These transparent conductive films are very sensitive to moisture due to their materials. In the case of the
これに対して,図9に示す構成の太陽電池モジュール100bの場合には、接着充填層102の側端面108がシール材112によって覆われているため、一見すると側端面108からの水分浸入を阻止できるように見える。しかし、高温、高湿の環境下において接着充填層102、表面保護層104、裏面保護層106等の熱膨張および熱収縮の差異によって、太陽電池モジュール100bの外周が屈曲し、シール材112の周縁部が剥離したり、または一部空洞が発生して水分がそこから内部に浸入したりするため、結果として太陽電池モジュール100bの側端面108からの水分侵入を阻止することはできない。
On the other hand, in the case of the
これに対して、図1(b)に示す太陽電池モジュール10は、中間シール材18を裏面保護層16の周縁より内側に配置することによって、中間シール材18は表面保護層22と裏面保護層16が接合した太陽電池モジュール10の内部に位置するために外部に晒されることがなく、熱膨張および熱収縮の差異によって中間シール材18が屈曲したり、剥離したりといった問題を生じることがない。また、中間シール材18は少なくとも太陽電池サブモジュール12の裏面12bから表面保護層22まで設けられ、中間シール材18が表面保護層22に当接して第1の接着充填層20をシールするので、第1の接着充填層20側面からの水分浸入を阻止することが可能となり、少なくとも太陽電池サブモジュール12の表面12a側(上側)からの水分浸入を抑制することができる。また、水分と第1の接着充填層20を構成する接着剤の反応によって生成する腐食物質,例えば、酢酸の生成を軽減することができ、長期間にわたって安定した性能を発揮することができる太陽電池モジュール10とすることができる。
On the other hand, in the
なお、図1(b)に示す太陽電池モジュール10において、中間シール材18は太陽電池サブモジュール12の裏面12bから表面保護層22まで設けられている構成としたが、中間シール材18を裏面保護層16のバックシート16aにも当接させて第2の接着剤層14を分離するように構成してもよい。このような構成とすれば、中間シール材18によって、第2の接着剤層14からの水分侵入も抑制することが可能となり、水分と第2の接着剤層14の反応によって生成する腐食物質をより効果的に軽減することが可能となり、太陽電池サブモジュール12の透明電極の変質による抵抗向上による太陽電池サブモジュール12の変換効率低下を抑制して、長期間にわたって安定した性能を発揮することができる太陽電池モジュール10とすることができる。
In the
なお、本実施形態においては、裏面保護層16を3層構造としたが、図3(b)に示す太陽電池モジュール10aのように、裏面保護層16としては、少なくとも支持板16cを有するものであればよい。この場合、第2の接着充填層14に裏面保護層16となる支持板16cが直接接着される。太陽電池モジュール10aのように、裏面保護層16を支持板16cだけで構成することにより、太陽電池モジュール10aについて所定の強度を維持しつつ、軽量化およびコストの低減を図ることができる。
また、図3(b)に示す太陽電池モジュール10aを作製する場合、図3(a)に示すように、裏面保護層16については、裏面保護層16となる支持板16cを第2の接着充填層14の裏面に配置するだけであるため、図1(a)に示す太陽電池モジュール10の作製方法に比して、容易に製造することができる。
In the present embodiment, the back surface
When the
次に、第2の実施形態について説明する。
図4(a)は、本発明の第2の実施形態の太陽電池モジュールの真空ラミネート前の各部材の配置状態を示す模式的断面図であり、(b)は、本発明の第2の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。
なお、本実施形態において、図1(a)、(b)に示す第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing an arrangement state of each member before vacuum lamination of the solar cell module according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a second embodiment of the present invention. It is typical sectional drawing which shows the solar cell module of a form.
In addition, in this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the
図4(b)に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール10bは、第1の実施形態の太陽電池モジュール10(図1(b)参照)に比して、中間シール材18が設けられていない点、太陽電池サブモジュール12、第2の接着充填層14、裏面保護層16、第1の接着充填層20および表面保護層22からなる太陽電池積層体30の周縁部βに枠部材24が設けられている点が異なり、それ以外の構成は、第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 4B, the
図4(b)に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール10bにおいて、枠部材24は、太陽電池モジュール10bの機械耐性を向上させるとともに、周縁部βからの水分拡散耐性および耐湿性を向上させるためのものである。枠部材24は、周縁シール材26および溝部(凹部)を有する外枠材28とからなり、内側に周縁シール材26が設けられ、外側に外枠材28が設けられる。
As shown in FIG. 4B, in the
周縁シール材26は、例えば、熱可塑性を示すブチルゴム、ポリイソプレン、イソプレン、ポリオレフィン等が用いられる。これ以外に、周縁シール材26として、シリコーンシール材を用いることもできる。
外枠材28は、箔状のもので構成しても、フレーム状のもので構成してもよい。外枠材28は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金を用いて形成することができる。更に耐食性向上のためアルマイト処理をした外枠材であってもよい。また、外枠材28として、例えば、金属箔を用いた場合、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金を用いることができる。金属箔の厚さは、例えば、50〜300μmである。金属箔は、粘着材が予め設けられたものであってもよい。
As the peripheral sealing
The
なお、外枠材28には、太陽電池モジュール10bの美観、意匠性の観点から金属箔に黒色PETフィルムが接着された金属箔テープを用いてもよい。
更に耐湿性が求められる場合、例えば、周縁シール材26にブチルゴムが用いられ、外枠材28にL字状のアルミフレームが用いられる。
The
When further moisture resistance is required, for example, butyl rubber is used for the
なお、本実施形態の太陽電池モジュール10bは、以下のようにして作製することができる。
本実施形態の太陽電池モジュール10bは、第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同じく、図4(a)に示すように、太陽電池サブモジュール12の裏面12b側に、第2の接着充填層14、裏面保護層16として、バックシート16a、第3の接着充填層16bおよび支持板16cを積層して配置する。次に、太陽電池サブモジュール12の表面12a側に、第1の接着充填層20および表面保護層22を積層して配置する。これにより、図4(a)に示すように各部材が積層して配置された状態になる。
その後、各部材が積層して配置された状態で、例えば、昇降手段、緩衝板、および加熱手段を有する真空ラミネーターを用いて、例えば、温度130〜150℃で、真空/プレス/保持のトータル15〜30分の条件で真空ラミネートをする。これにより、太陽電池積層体30が形成される(図4(b)参照)。
In addition, the
Similar to the
Thereafter, in a state where the respective members are stacked and arranged, for example, using a vacuum laminator having a lifting means, a buffer plate, and a heating means, for example, at a temperature of 130 to 150 ° C., a total of 15 vacuum / press / holds. Apply vacuum lamination for ~ 30 minutes. Thereby, the solar cell laminated
次に、図4(b)に示すように、枠部材24の周縁シール材26を、太陽電池積層体30の周縁部βに表面保護層22表面の一部および裏面保護層16の支持板16cの表面の一部を覆うように設ける。そして、周縁シール材26上に外枠材28の溝部(凹部)を嵌め込んで、更に接着する。このようして、本実施形態の太陽電池モジュール10bが作製される。
本実施形態の太陽電池モジュール10bにおいても、第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同様の裏面保護層16の構成であるため、第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同様の効果を得ることができる。さらには、機械的耐性、ならびに水分拡散耐性および耐湿性を向上させることができる。
Next, as shown in FIG. 4 (b), the peripheral sealing
Also in the
なお、本実施形態においても、裏面保護層16を3層構造としたが、図5(b)に示す太陽電池モジュール10cのように、裏面保護層16としては、少なくとも支持板16cを有するものであればよい。この場合、第2の接着充填層14に裏面保護層16となる支持板16cが直接接着される。太陽電池モジュール10cのように、裏面保護層16を支持板16cだけで構成することにより、太陽電池モジュール10cについて所定の強度を維持しつつ、軽量化およびコストの低減を図ることができる。
また、図5(b)に示す太陽電池モジュール10cを作製する場合、図5(a)に示すように、裏面保護層16については、裏面保護層16となる支持板16cを第2の接着充填層14の裏面に配置するだけであるため、図4(a)に示す太陽電池モジュール10bの作製造方法に比して、容易に製造することができる。
In this embodiment, the back surface
When the
次に、第3の実施形態について説明する。
図6(a)は、本発明の第3の実施形態の太陽電池モジュールの真空ラミネート前の各部材の配置状態を示す模式的断面図であり、(b)は、本発明の第3の実施形態の太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。
なお、本実施形態において、図1(a)、(b)に示す第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 6A is a schematic cross-sectional view showing the arrangement state of each member before vacuum lamination of the solar cell module of the third embodiment of the present invention, and FIG. 6B is the third embodiment of the present invention. It is typical sectional drawing which shows the solar cell module of a form.
In addition, in this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the
図6(b)に示すように、本実施形態の太陽電池モジュール10dは、第1の実施形態の太陽電池モジュール10(図1(b)参照)に比して、太陽電池モジュール10(太陽電池積層体30a)の周縁部βに枠部材24が設けられている点が異なり、それ以外の構成は、第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
As shown in FIG.6 (b), the
本実施形態の太陽電池モジュール10dにおいて、枠部材24は機械耐性を向上させるとともに、周縁部βからの水分拡散耐性および耐湿性を向上させるためのものである。
なお、枠部材24は第2の実施形態の太陽電池モジュール10bと同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
In the
In addition, since the
本実施形態の太陽電池モジュール10dは、以下のようにして作製することができる。まず、第1の実施形態と同様に、図6(b)に示すように、太陽電池サブモジュール12の裏面12b側に、第2の接着充填層14、裏面保護層16として、バックシート16a、第3の接着充填層16bおよび支持板16cを積層して配置する。次に、太陽電池サブモジュール12の表面12a側に、第1の接着充填層20、第1の接着充填層20の周囲に中間シール材18を周縁部βから距離m、例えば、5〜30mm内側の位置に配置し、さらに表面保護層22を第1の接着充填層20および中間シール材18に積層して配置する。これにより、図6(a)に示すように各部材が積層して配置された状態になる。
次に、各部材が積層して配置された状態で、例えば、昇降手段、緩衝板、および加熱手段を有する真空ラミネーターを用いて、例えば、温度130〜150℃で、真空/プレス/保持のトータル15〜30分の条件で真空ラミネートする。これにより、太陽電池積層体30aが形成される(図6(b)参照)。
The
Next, in a state where the respective members are stacked and arranged, for example, using a vacuum laminator having an elevating means, a buffer plate, and a heating means, for example, at a temperature of 130 to 150 ° C., a vacuum / press / hold total Vacuum laminate for 15-30 minutes. Thereby, the solar cell laminated
次に、図6(b)に示すように、枠部材24の周縁シール材26を、太陽電池積層体30aの周縁部βに表面保護層22表面の一部および裏面保護層16の表面の一部を覆うように設ける。そして、周縁シール材26上に外枠材28の溝部(凹部)を嵌め込んで、更に接着する。このようして、本実施形態の太陽電池モジュール10dが作製される。
本実施形態の太陽電池モジュール10dにおいては、第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同様の効果を得ることができ、さらに、機械的耐性、ならびに水分拡散耐性および耐湿性をより向上させることができる。
Next, as shown in FIG. 6 (b), the peripheral sealing
In the
なお、本実施形態においても、裏面保護層16を3層構造としたが、図7(b)に示す太陽電池モジュール10eのように、裏面保護層16としては、少なくとも支持板16cを有するものであればよい。この場合、第2の接着充填層14に裏面保護層16となる支持板16cが直接接着される。太陽電池モジュール10eのように、裏面保護層16を支持板16cだけで構成することにより、太陽電池モジュール10aについて所定の強度を維持しつつ、軽量化およびコストの低減を図ることができる。
また、図7(b)に示す太陽電池モジュール10eを作製する場合、図7(a)に示すように、裏面保護層16については、裏面保護層16となる支持板16cを第2の接着充填層14の裏面に配置するだけであるため、図6(a)に示す太陽電池モジュール10dの作製方法に比して、容易に製造することができる。
In this embodiment, the back surface
When the
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の太陽電池モジュールおよびその製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。 The present invention is basically configured as described above. As mentioned above, although the solar cell module of this invention and its manufacturing method were demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of this invention, you may make a various improvement or change. Of course.
以下、本発明の太陽電池モジュールについて、より具体的に説明する。
本実施例においては、軽量かつ高機械強度の太陽電池モジュール構造の検討のため、下記表1に示す実験例1〜7の試験構造体を作製した。そして、実験例1〜7の試験構造体の性能(降伏応力、曲げ応力、降伏時変位)を評価するために、曲げ試験機(島津製作所製AG−10FD)を用いて降伏応力、降伏時変位の測定を行った。
本実施例において、実験例1〜7の試験構造体のサイズは15cm×7.5cmとした。曲げ試験は、支点間隔を10cmで実験例1〜7の試験構造体を支持し、支点間隔の中心を上より押し、その押し速度を1mm/分で行った。
なお、本実施例において、曲げ応力は、試験構造体の大きさ10×7.5=75cm2に加えた力を応力(N/m2)に換算したものであり、曲げ応力は下記式により求めることができる。
Hereinafter, the solar cell module of the present invention will be described more specifically.
In this example, test structures of Experimental Examples 1 to 7 shown in Table 1 below were produced in order to examine a lightweight and high mechanical strength solar cell module structure. And in order to evaluate the performance (yield stress, bending stress, displacement at yield) of the test structures of Experimental Examples 1-7, yield stress, displacement at yield using a bending tester (Shimadzu AG-10FD). Was measured.
In this example, the size of the test structures of Experimental Examples 1 to 7 was 15 cm × 7.5 cm. In the bending test, the test structure of Experimental Examples 1 to 7 was supported at a fulcrum interval of 10 cm, the center of the fulcrum interval was pushed from above, and the pushing speed was 1 mm / min.
In this example, the bending stress is obtained by converting the force applied to the size of the
曲げ応力σ=3FL/2bh2
σ:曲げ応力(MPa) F:降伏応力(N) L:支点間距離(mm) b:幅(mm)、h:厚さ(mm)
Bending stress σ = 3FL / 2bh 2
σ: Bending stress (MPa) F: Yield stress (N) L: Distance between supporting points (mm) b: Width (mm), h: Thickness (mm)
下記表1に示す試験構造体の構造において、実施例1の白板強化GLは、白板強化ガラス単体であり、その総厚は3.2mmである。
GL1.1は、表面保護層が青板ガラスであり、厚さが1.1mmであることを示す。HM0.8は、接着充填層の封止材が三井デユポンポリケミカル社のハイミラン(登録商標)−ES(HM)であり、厚さが0.8mmであることを示す。
EVA0.8は、接着充填層の封止材が三井化学ファブロ株式会社製ソーラーエバであり、厚さが0.8mmであることを示す。
EVA0.4は、接着充填層の封止材が三井化学ファブロ株式会社製ソーラーエバであり、厚さが0.4mmであることを示す。
PV基板0.08は、太陽電池サブモジュールの基板に相当するものである。このPV基板0.08は、AlとSUSのクラッド材であり、厚さが0.08mmであることを示す。
バックシート0.3は、リンテック株式会社製のリプレアTFB MDであり、厚さが0.3mmであることを示す。
In the structure of the test structure shown in Table 1 below, the white plate reinforced GL of Example 1 is a single piece of white plate tempered glass, and the total thickness is 3.2 mm.
GL1.1 indicates that the surface protective layer is blue plate glass and the thickness is 1.1 mm. HM0.8 indicates that the sealing material of the adhesive filling layer is Himiran (registered trademark) -ES (HM) manufactured by Mitsui Deyupon Polychemical Co., Ltd., and the thickness is 0.8 mm.
EVA0.8 shows that the sealing material for the adhesive filling layer is Mitsui Chemicals Fabro Co., Ltd. solar eva, and the thickness is 0.8 mm.
EVA0.4 shows that the sealing material of the adhesive filling layer is Mitsui Chemicals Fabro Co., Ltd. solar eva, and the thickness is 0.4 mm.
The PV substrate 0.08 corresponds to the substrate of the solar cell submodule. This PV substrate 0.08 is a clad material of Al and SUS, and indicates that the thickness is 0.08 mm.
The back sheet 0.3 is a repnea TFB MD manufactured by Lintec Corporation, and indicates that the thickness is 0.3 mm.
Al板0.4は、裏面保護層16の支持板16cに相当するものである。このAl板0.4は、1000番のアルミニウム板であり、その厚さが0.4mmであることを示す。
Al板1.0は、裏面保護層16の支持板16cに相当するものである。このAl板1.0は、1000番のアルミニウム板であり、その厚さが1.0mmであることを示す。
ガルバリウム鋼板0.4は、裏面保護層16の支持板16cに相当するものであり、その厚さが0.4mmであることを示す。
また、下記表1に示す実験例2〜10の試験構造体の欄において、末尾の数値は総厚を示す。なお、本実施例において、降伏とは、表面保護層のガラスが割れたこととした。
The Al plate 0.4 corresponds to the
The Al plate 1.0 corresponds to the
The Galvalume steel plate 0.4 corresponds to the
Moreover, in the column of the test structures of Experimental Examples 2 to 10 shown in Table 1 below, the numerical value at the end indicates the total thickness. In this example, the yield means that the glass of the surface protective layer was broken.
本実施例では、実験例2〜10の試験構造体については、表1に示す各構成のものを積層した後、真空ラミネーターを用いて150℃の温度で、20分プレスして作製した。 In this example, the test structures of Experimental Examples 2 to 10 were manufactured by laminating the structures shown in Table 1 and then pressing them at a temperature of 150 ° C. for 20 minutes using a vacuum laminator.
上記表1に示すように、白板強化ガラス(3.2mm厚)の実験例1の降伏応力0.67kNに対して、封止材が2層ともにEVAの実験例7は、降伏応力が0.244kNである。しかし、封止材の少なくとも1層がHMの実験例2〜6、および実施例8〜10の場合、降伏応力が0.399kN以上である。
また、裏面保護層を構成するアルミニウム板は、0.4mm以上で0.6kN以上の降伏応力を示した。また、裏面保護層をガルバリウム鋼板とした実験例5は、降伏応力が1.43kNであり、更に裏面保護層にバックシートともに3層構造としてガルバリウム鋼板を設けた実験例10は、降伏応力が2.28kNと実験例1〜10の中で最高値である。これらは、いずれも強化ガラスの2倍以上である。
なお、裏面保護層をバックシートのみで構成した実験例8は、実験例7よりは降伏応力が高いものの、これは、封止材の1層がHMであるためであると考えられる。実験例8に対してバックシートをガルバリウム鋼板に置き換えた構成となっている実験例6と比べると降伏応力、および曲げ応力のいずれも低い値を示し、裏面保護層をバックシートのみで構成した実験例8は、曲げ応力が100MPaに達していない。
As shown in Table 1 above, in contrast to the yield stress of 0.67 kN in Experimental Example 1 of white plate tempered glass (3.2 mm thick), in Experimental Example 7 in which both layers of the sealing material are EVA, the yield stress is 0. 244 kN. However, when Experimental Examples 2 to 6 and Examples 8 to 10 in which at least one layer of the sealing material is HM, the yield stress is 0.399 kN or more.
Moreover, the aluminum plate which comprises a back surface protective layer showed the yield stress of 0.6 kN or more by 0.4 mm or more. In Experimental Example 5 in which the back surface protective layer was a galvalume steel plate, the yield stress was 1.43 kN, and in Experimental Example 10 in which the back surface protective layer was provided with a galbarium steel plate as a three-layer structure, the yield stress was 2 .28 kN, the highest value among Experimental Examples 1-10. These are all twice or more of tempered glass.
In Experimental Example 8 in which the back surface protective layer is composed only of the back sheet, although the yield stress is higher than in Experimental Example 7, it is considered that this is because one layer of the sealing material is HM. Compared to Experimental Example 6 in which the back sheet is replaced with a Galvalume steel plate compared to Experimental Example 8, both the yield stress and the bending stress are low, and the back surface protective layer is configured only by the back sheet. In Example 8, the bending stress does not reach 100 MPa.
以上のことから、白板強化ガラス並みの強度とするためには、接着充填層を少なくとも1層以上、高剛性のアイオノマー樹脂からなる封止材とすること、および裏面保護層をAl板またはガルバリウム鋼板等の金属シートで構成することが有効であり、少なくとも曲げ応力は100MPa以上必要である。これは、太陽光発電システムに対する耐風荷重、耐積雪、耐地震荷重条件を十分に満足する曲げ応力値である。 From the above, in order to achieve the same strength as white plate tempered glass, at least one adhesive filling layer is used as a sealing material made of high-rigidity ionomer resin, and the back surface protective layer is made of an Al plate or a Galvalume steel plate. It is effective to use a metal sheet such as, and at least a bending stress of 100 MPa or more is required. This is a bending stress value that sufficiently satisfies the wind-resistant load, snow-resistant, and earthquake-resistant load conditions for the photovoltaic power generation system.
本実施例においては、軽量かつ高機械強度の太陽電池モジュール構造の検討のため、下記表2に示す実験例11〜17の試験構造体を、全て同じ大きさ(15cm×7.5cm)で作製した。そして、実験例11〜17の試験構造体の各重量を測定し、実験例10を基準として、各実験例11〜17の重量比を求めた。この結果を下記表2に示す。
ここで、実験例12〜17は、上述の実施例1の実験例2〜7と同一試料である。このため、その詳細な説明は省略する。
In this example, in order to examine a light-weight and high mechanical strength solar cell module structure, all of the test structures of Experimental Examples 11 to 17 shown in Table 2 below were produced with the same size (15 cm × 7.5 cm). did. And each weight of the test structure of Experimental Examples 11-17 was measured, and the weight ratio of each Experimental Example 11-17 was calculated | required on the basis of Experimental Example 10. FIG. The results are shown in Table 2 below.
Here, Experimental Examples 12 to 17 are the same samples as Experimental Examples 2 to 7 of Example 1 described above. For this reason, the detailed description is abbreviate | omitted.
実験例10は、厚さが3.2mmの白板強化GLと、厚さが0.8mmのEVAと、厚さが0.08mmのPV基板と、厚さが0.8mmのEVAと、厚さが1.1mmの青板ガラスとを積層して、真空ラミネーターを用いて150℃の温度で、20分プレスして作製したものである。実験例10では、裏面保護層が青板ガラスである。なお、EVAには、三井化学ファブロ株式会社製ソーラーエバを用いた。
なお、下記表2に示す実験例11〜17の試験構造体の欄において、末尾の数値は総厚を示す。
Experimental Example 10 includes a 3.2 mm thick whiteboard reinforced GL, a 0.8 mm thick EVA, a 0.08 mm thick PV substrate, a 0.8 mm thick EVA, and a thickness. Is manufactured by laminating 1.1 mm blue glass and pressing it at a temperature of 150 ° C. for 20 minutes using a vacuum laminator. In Experimental Example 10, the back surface protective layer is blue plate glass. For EVA, Solar Eva manufactured by Mitsui Chemicals Fabro Co., Ltd. was used.
In the column of the test structures of Experimental Examples 11 to 17 shown in Table 2 below, the numerical value at the end indicates the total thickness.
上記表2に示すように、裏面保護層をAl板で構成した場合、重量比は0.51〜0.65である。また、裏面保護層をガルバリウム鋼板で構成した場合、重量比は0.68〜0.71である。このように、裏面保護層をAl板またはガルバリウム鋼板で構成した場合、大幅な軽量化が可能である。
上記第1実施例1と本実施例(第2実施例)の結果により、裏面保護層をAl板またはガルバリウム鋼板等の金属シートで構成することが有効であり、これにより、軽量かつ機械的強度が高い太陽電池モジュールが得られることが可能になった。
As shown in Table 2, when the back surface protective layer is made of an Al plate, the weight ratio is 0.51 to 0.65. Moreover, when a back surface protective layer is comprised with a galvalume steel plate, weight ratio is 0.68-0.71. Thus, when the back surface protective layer is composed of an Al plate or a galvalume steel plate, a significant reduction in weight is possible.
According to the results of the first example 1 and the present example (second example), it is effective that the back surface protection layer is made of a metal sheet such as an Al plate or a galvalume steel plate, thereby reducing the weight and mechanical strength. It became possible to obtain a high solar cell module.
本実施例においては、以下に示す実施例1〜4、比較例1の太陽電池モジュールを作製し、その機械的強度を評価した。 In this example, solar cell modules of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 shown below were produced, and their mechanical strength was evaluated.
(実施例1)
サブストレート構造を有する、CIGS膜を光吸収層に用いた太陽電池サブモジュール12を備える図1(b)に示す太陽電池モジュール10を作製した。
第1の接着充填層20、第2の接着充填層14には、アイオノマー樹脂である三井・デユポンポリケミカル社のハイミラン(登録商標)−ES S7042を用いた。第1の接着充填層20、第2の接着充填層14の厚さは800μmとした。
表面保護層22には、厚さが1.1mmの青板ガラスを用いた。
さらに、裏面保護層16には、バックシート16aとして、リンテック株式会社製のリプレアTFB MDを用いた。さらに、支持板16cとして、厚さが0.4mmのガルバリウム鋼板を用い、これを第3の接着充填層16bとして、EVA(三井化学ファブロ株式会社製ソーラーエバ)を用いてバックシート16aと接着した。
また、中間シール材18としては、横浜ゴム社製のホットメルトブチルゴム(M−155)のシート材を用い、口状に切り抜き、中間シール材18の幅5mmとし、中間シール材18の外周と太陽電池モジュール10周縁部との距離を5mmとした。
Example 1
A
As the first
For the surface
Furthermore, for the back surface
Moreover, as the
実施例1の作製に際して、このような材料を積層して配置した状態で、昇降手段、緩衝板、および加熱手段を有する真空ラミネーターを用いて、150℃の温度で真空/プレス/保持のトータル20分のラミネート条件でラミネートした。 In the production of Example 1, a total of 20 vacuum / press / hold at a temperature of 150 ° C. using a vacuum laminator having lifting and lowering means, a buffer plate, and a heating means in a state where such materials are laminated and arranged. Laminating was performed under the lamination condition of minutes.
(実施例2)
図4(b)に示す太陽電池モジュール10bを作製した。なお、枠部材24以外は、実施例1と同じものを用いた。
枠部材24には、周縁シール材26としてブチルゴムを用い、外枠材28にAl箔テープを用いた。なお、ブチルゴムには、横浜ゴムM−155Pを用いた。
実施例2の作製に際して、太陽電池サブモジュール12の裏面12b側に、第2の接着充填層14、裏面保護層16(バックシート16a、第3の接着充填層16bおよびガルバリウム鋼板(支持板16c))を配置し、太陽電池サブモジュール12の表面12a側に、第1の接着充填層20および表面保護層22を配置した後、真空ラミネーターを用いて、150℃の温度で真空/プレス/保持のトータル20分のラミネート条件でラミネートし、太陽電池積層体30を得た。
その後、ブチルゴムを150〜190℃で溶融させて、ラミネートしたものの4辺周縁部、ならびに表面保護層の表面および裏面保護層の表面に周縁から5〜10mm幅で溶融したブチルゴムを塗布し、冷却硬化後にAL箔テープをブチルゴムを包囲するように貼り付けて枠部材24を設け、太陽電池モジュール10bを作製した。
(Example 2)
A
For the
In the production of Example 2, on the
Then, butyl rubber was melted at 150 to 190 ° C., and the laminated side was coated with butyl rubber melted at a width of 5 to 10 mm from the peripheral edge to the peripheral edge of the four sides, and the surface of the surface protective layer and the surface of the back protective layer, and cooled and cured. Later, the AL foil tape was attached so as to surround the butyl rubber, and the
(実施例3)
図4(b)に示す太陽電池モジュール10bを作製した。なお、表面保護層22のガラス、枠部材24以外は、実施例1と同じものを用いた。表面保護層22には、1.1mm厚の白板ガラス、枠部材24には、周縁シール材26としてシリコーンシール材を用いた。シリコーンシール材には、信越化学工業(株)のRTVシール材KE−45を用いた。また、外枠材28にL字状のアルミフレームを用いた。
実施例3の作製に際して、実施例2と同様にして、太陽電池積層体30を作製し、その後、L字状のアルミフレーム溝に予めシリコーンシール材を塗布して埋め込んでおき、ラミネートしたものの4辺をアルミフレームの溝にセットしてアルミフレームをネジ止めして固定した。その後、室温で7日放置してシリコーンシール材を硬化させて枠部材24を設け、太陽電池モジュール10bを作製した。
(Example 3)
A
In the production of Example 3, a
(実施例4)
図6(b)に示す太陽電池モジュール10dを作製した。なお、枠部材24以外は、実施例1と同じものを用いた。
枠部材24において、周縁シール材26にブチルゴムを用い、外枠材28にL字状のアルミフレームを用いた。なお、ブチルゴムには、横浜ゴムM−155Pを用いた。
実施例4の作製に際して、実施例1に示すように真空ラミネートして太陽電池積層体30a(図6(b)参照)を作製した。その後、ブチルゴムを150〜190℃で溶融させ、L字状のアルミフレーム溝に塗布して埋め込んでおき、太陽電池積層体30aの4辺周縁部をアルミフレーム溝に挟み込み、恒温槽で90℃で30分ベーキングして接着させ、アルミフレームをネジ止めして固定し枠部材24を取り付け、太陽電池モジュール10dを作製した。
Example 4
A
In the
When producing Example 4, vacuum lamination was performed as shown in Example 1 to produce a
(比較例1)
比較例1においては、表面保護層22に厚さが1.0mmの青板ガラスを用い、第1の接着充填層20、および第2の接着充填層14を厚さ400μmとし、三井化学ファブロ株式会社製ソーラーエバで構成した以外は、実施例1と同じものを用い、実施例1と同じ製造条件で太陽電池モジュールを作製した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a blue sheet glass having a thickness of 1.0 mm is used for the surface
作製した実施例1〜4および比較例1の5種の太陽電池モジュールについて、降雹試験、ダンプヒートテスト(温度85℃、湿度85RH%の環境に1000時間放置)後の変換効率を測定した。その結果を下記表3に示す。ここで、降雹試験は薄膜太陽電池の国際標準IEC 1646−10.17の評価基準に基づいて実施した。また、降雹試験とダンプヒートテストは連続して行った。 About the produced 5 types of solar cell modules of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, the conversion efficiency after a falling test and a dump heat test (left in an environment of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85 RH for 1000 hours) was measured. The results are shown in Table 3 below. Here, the falling test was conducted based on the evaluation standard of the international standard IEC 1646-10.17 for thin film solar cells. Moreover, the falling test and the dump heat test were performed continuously.
ダンプヒートテストにおいては、太陽電池モジュールの変換効率が初期値の90%以上を保持したものを◎と評価し、太陽電池モジュールの変換効率が初期値の80%以上90%未満であったものを○と評価し、太陽電池モジュールの変換効率が初期値の60%以上80%未満であったものを△と評価し、太陽電池モジュールの変換効率が初期値の60未満であったものを×と評価した。 In the dump heat test, when the conversion efficiency of the solar cell module maintained 90% or more of the initial value, it was evaluated as ◎, and the conversion efficiency of the solar cell module was 80% or more and less than 90% of the initial value. The case where the conversion efficiency of the solar cell module was 60% or more and less than 80% of the initial value was evaluated as △, and the case where the conversion efficiency of the solar cell module was less than 60 of the initial value was evaluated as x. evaluated.
上記表3に示すように、太陽電池モジュールの降雹試験によって、比較例1は、表面保護層、第1の接着充填層、第2の接着充填層および裏面保護層からなる太陽電池モジュール構造の剛性強度、および衝撃強度が低いため、表面保護層のガラスに割れ、クラックが生じた。CIGS太陽電池セル自体、または金属基板の絶縁層である陽極酸化膜にもクラックが発生し、金属基板への電流リークが生じたため変換効率は大幅に低下した。
更に、比較例1においては、降雹試験後のダンプヒートテストにより、水分が表面保護層のガラスの割れ部より浸入し、太陽電池サブモジュールの透明電極が変質して直列抵抗が高くなり、太陽電池モジュールの変換効率が更に低下したものと考えられる。
As shown in Table 3 above, according to the solar cell module descending test, Comparative Example 1 shows the rigidity of the solar cell module structure including the surface protective layer, the first adhesive filling layer, the second adhesive filling layer, and the back surface protective layer. Since the strength and impact strength were low, the surface protective layer was cracked and cracked. Cracks also occurred in the CIGS solar cell itself or in the anodic oxide film that is the insulating layer of the metal substrate, and current leakage to the metal substrate caused a significant reduction in conversion efficiency.
Furthermore, in the comparative example 1, in the dump heat test after the falling test, moisture penetrates from the cracked portion of the glass of the surface protective layer, the transparent electrode of the solar cell submodule is altered, and the series resistance is increased. It is thought that the conversion efficiency of the module further decreased.
これに対し、実施例1〜4のように、少なくとも表面保護層の青板ガラス下の第1の接着充填層をアイオノマー樹脂とすることにより、太陽電池モジュールの機械的強度が向上して、降雹試験において、表面保護層のガラスの割れ、クラックが発生しない。更に、実施例1、実施例4のように、シール材を周縁より内側に配した中間シール材を設けた構造、または実施例2、3のように周縁シール材を設けることにより、機械的強度を上げることができる。これにより、太陽電池サブモジュールの周縁部の剥離、空洞発生を抑制するとともに周縁部からの水分拡散を抑制することができ、ダンプヒートテストでの太陽電池モジュールの変換効率の劣化を抑えることができた。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
On the other hand, as in Examples 1 to 4, the mechanical strength of the solar cell module is improved by using an ionomer resin as at least the first adhesive filling layer under the blue sheet glass of the surface protective layer, and the yield test No cracks or cracks occur in the glass of the surface protective layer. Further, the mechanical strength can be obtained by providing an intermediate sealing material in which the sealing material is disposed on the inner side from the periphery as in the first and fourth examples, or by providing the peripheral sealing material as in the second and third examples. Can be raised. Thereby, peeling of the peripheral part of the solar cell submodule and generation of cavities can be suppressed and moisture diffusion from the peripheral part can be suppressed, and deterioration of conversion efficiency of the solar cell module in the dump heat test can be suppressed. It was.
From the above results, the effects of the present invention are clear.
10、10a、10b、100a、100b 太陽電池モジュール
12 太陽電池サブモジュール
14 第2の接着充填層
16 バックシート
18 中間シール材
20 第1の接着充填層
22 表面保護層
24 枠部材
26 周縁シール材
28 外枠材
40 太陽電池セル
50 基板
10, 10a, 10b, 100a, 100b
Claims (10)
前記裏面保護層は、バックシートおよび前記太陽電池モジュールを補強する支持板のうち、少なくとも前記支持板を備え、前記支持板は厚さが0.1〜1.0mmのアルミニウム板、アルミニウム合金板またはガルバリウム鋼板で構成されるものであり、
前記第1の接着充填層は、アイオノマー樹脂を含むものであり、
前記表面保護層は、厚さが0.6〜1.5mmのガラスで構成されており、
前記太陽電池サブモジュールは、金属シートの表面にアルミニウムの陽極酸化皮膜が形成された基板に、CIGS膜で構成された光吸収層が形成されたものであり、
前記太陽電池モジュールの曲げ応力が100MPa以上であることを特徴とする太陽電池モジュール。 A surface protection layer is provided on the front surface side of the solar cell submodule via a first adhesive filling layer, and a back surface protection layer is provided on the back surface side of the solar cell submodule via a second adhesion filling layer, A solar cell module in which the solar cell submodule is sealed by a first adhesive filling layer and the second adhesive filling layer,
The back surface protective layer includes at least the support plate among support plates that reinforce the back sheet and the solar cell module, and the support plate has an aluminum plate, aluminum alloy plate having a thickness of 0.1 to 1.0 mm, or It is composed of galvalume steel plate,
The first adhesive filling layer includes an ionomer resin,
The surface protective layer is made of glass having a thickness of 0.6 to 1.5 mm,
The solar cell submodule is a substrate in which an anodized film of aluminum is formed on the surface of a metal sheet, and a light absorption layer composed of a CIGS film is formed.
The solar cell module, wherein the solar cell module has a bending stress of 100 MPa or more.
前記裏面保護層は、前記バックシートおよび前記ガルバリウム鋼板からなる前記支持板を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。 The second adhesive filling layer does not contain the ionomer resin.
The said back surface protective layer is a solar cell module of any one of Claims 1-4 provided with the said support plate which consists of the said back sheet and the said galbarium steel plate.
前記裏面保護層は、バックシートおよび前記太陽電池モジュールを補強する支持板のうち、少なくとも前記支持板を備え、前記支持板は厚さが0.1〜1.0mmのアルミニウム板、アルミニウム合金板またはガルバリウム鋼板で構成されるものであり、
前記第1の接着充填層は、アイオノマー樹脂を含むものであり、
前記表面保護層は、厚さが0.6〜1.5mmのガラスで構成されており、
前記太陽電池サブモジュールは、金属シートの表面にアルミニウムの陽極酸化皮膜が形成された基板に、CIGS膜で構成された光吸収層が形成されたものであり、
前記太陽電池サブモジュールの表面側に、前記第1の接着充填層および前記表面保護層を積層して配置するとともに、前記太陽電池サブモジュールの裏面側に第2の接着充填層および前記裏面保護層を積層して配置する工程と、
前記複数層、積層して配置された状態で真空ラミネートする工程とを有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。 A surface protection layer is provided on the front surface side of the solar cell submodule via a first adhesive filling layer, and a back surface protection layer is provided on the back surface side of the solar cell submodule via a second adhesion filling layer, A method for manufacturing a solar cell module in which the solar cell submodule is sealed by a first adhesive filling layer and the second adhesive filling layer,
The back surface protective layer includes at least the support plate among the support plates that reinforce the back sheet and the solar cell module, and the support plate has an aluminum plate, aluminum alloy plate having a thickness of 0.1 to 1.0 mm, or It is composed of galvalume steel plate,
The first adhesive filling layer includes an ionomer resin,
The surface protective layer is made of glass having a thickness of 0.6 to 1.5 mm,
The solar cell submodule is a substrate in which an anodized film of aluminum is formed on the surface of a metal sheet, and a light absorption layer composed of a CIGS film is formed.
The first adhesive filling layer and the surface protective layer are laminated and disposed on the front surface side of the solar cell submodule, and the second adhesive filling layer and the back surface protective layer are disposed on the rear surface side of the solar cell submodule. Laminating and arranging,
And a step of vacuum laminating in a state where the plurality of layers are laminated and disposed.
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