JP2012204460A - Solar battery backside sheet and solar battery module using the same - Google Patents

Solar battery backside sheet and solar battery module using the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve light reuse efficiency.SOLUTION: In a solar battery module 1, a front panel 2 is arranged on a front side of a sealing layer 4, in which a solar battery cell 3 is sealed, and a backside sheet 5 is arranged on a back side of the sealing layer 4. The backside sheet 5 is formed by sequentially stacking a translucent insulating layer 7, a convexo-concave structure layer 8, a light reflective metal layer 9, an adhesive layer 10, and a weather-resistant layer 11. A convexo-concave structure 15, which is formed of minute convex portions and concave portions, is formed on a surface of the convexo-concave structure layer 8 on the side of the light reflective metal layer 9. The light reflective metal layer 9 is formed by transcribing a convexo-concave shape of the convexo-concave structure 15 into the light reflective metal layer 9. The convexo-concave structure 15 has a configuration in which a number of linear convex portions or concave portions having a random length (long axis), width (short axis), and difference in height of approximately several microns are aligned in parallel. The light reflective metal layer 9 has a one-directional dispersion structure which is restricted such that incident light will be strongly dispersed in a short-axis direction and will not be dispersed in a long-axis direction when the incident light is reflected.

Description

本発明は、太陽電池モジュールの裏面に配設されて、太陽電池セルに入射せずに裏面シートへ入射する光を有効に再利用することが可能な太陽電池裏面シートと、この太陽電池裏面シートを用いた太陽電池モジュールに関する。   The present invention provides a solar cell back sheet that is disposed on the back surface of a solar cell module and that can effectively reuse light incident on the back sheet without entering the solar cell, and the solar cell back sheet. The present invention relates to a solar cell module using

近年、太陽電池パネルの普及は大きな広がりを見せ、電卓等の小型電子機器に搭載される比較的小さなものから、家庭用として住宅に取り付けられる太陽電池パネルや大規模な発電施設に用いられる大面積の太陽電池発電システム、さらには人工衛星の電源まで、様々な分野で利用が促進されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, the widespread use of solar panels has increased greatly, from relatively small ones mounted on small electronic devices such as calculators to large areas used for solar panels installed in houses for home use and large-scale power generation facilities The use of solar cell power generation systems and power supplies for artificial satellites has been promoted in various fields (see, for example, Patent Document 1).

太陽電池は光エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、太陽電池のうち主要なものは使用材料の種類によって結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、有機化合物系等に分類される。このうち、現在市場で流通しているものは、ほとんどが結晶系シリコン太陽電池であり、この結晶系シリコン太陽電池はさらに単結晶型及び多結晶型に分類される。
単結晶型シリコンの太陽電池は基板の品質が良いために高効率化が容易であるという長所を有する反面、基板の製造コストが高いという短所を有する。これに対して多結晶型のシリコン太陽電池は基板の品質が劣るために高効率化が難しいという短所はあるものの、低コストで製造できるという長所があり、現在の太陽電池セルの主流となっている。
Solar cells convert light energy into electrical energy, and the main types of solar cells are classified into crystalline silicon type, amorphous silicon type, organic compound type, etc., depending on the type of materials used. Among these, most of those currently on the market are crystalline silicon solar cells, which are further classified into single crystal type and polycrystalline type.
A single-crystal silicon solar cell has the advantage that it is easy to achieve high efficiency because the quality of the substrate is good, but it has the disadvantage that the manufacturing cost of the substrate is high. On the other hand, polycrystalline silicon solar cells have the disadvantage of being difficult to achieve high efficiency due to poor substrate quality, but have the advantage of being able to be manufactured at low cost, becoming the mainstream of current solar cells. Yes.

多結晶型シリコンの太陽電池の高効率化に関しては様々な検討が行われている。一例として、太陽電池に用いられるシリコン基板の表面にはテクスチャ構造が形成されており、これによってシリコン基板表面での太陽光の反射を低減させて光電変換効率の向上が図られている。
一方、単結晶型シリコンの太陽電池においては、アルカリ溶液等の異方性エッチングにより微細なピラミッドまたは逆ピラミッドのテクスチャ構造を形成することで太陽光の反射を低減させることが行なわれている。この異方性エッチングでは、単結晶シリコンのエッチング速度が、Si(100)結晶方位面とSi(111)結晶方位面とで異なることを利用している(例えば、特許文献2参照)。
Various studies have been made on the improvement of the efficiency of polycrystalline silicon solar cells. As an example, a texture structure is formed on the surface of a silicon substrate used for a solar cell, thereby reducing the reflection of sunlight on the surface of the silicon substrate and improving the photoelectric conversion efficiency.
On the other hand, in a solar cell of single crystal silicon, the reflection of sunlight is reduced by forming a fine pyramid or inverted pyramid texture structure by anisotropic etching such as an alkaline solution. This anisotropic etching utilizes the fact that the etching rate of single crystal silicon differs between the Si (100) crystal orientation plane and the Si (111) crystal orientation plane (see, for example, Patent Document 2).

ところが、このような異方性エッチングを多結晶シリコンの太陽電池に適用しようとした場合、アルカリ水溶液によるエッチングが結晶の面方位に依存するため、多結晶シリコンにおけるピラミッド構造を均一に形成できず、シリコン基板全体での反射率の低減を効果的に行なうことができないという問題があった。   However, when such anisotropic etching is applied to a polycrystalline silicon solar cell, the etching with an alkaline aqueous solution depends on the crystal plane orientation, so the pyramid structure in the polycrystalline silicon cannot be formed uniformly. There has been a problem that the reflectance of the entire silicon substrate cannot be effectively reduced.

このような問題を解決するために、多結晶シリコン基板へテクスチャを形成する方法として、反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching)法によって多結晶シリコン基板表面に微細な突起を形成する手法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。この手法によれば、微細な突起を多結晶シリコンにおける不規則な結晶の面方位に左右されずに均一に形成することにより、特に多結晶シリコンを用いた太陽電池セルにおいても反射率をより効果的に低減することができる。   In order to solve such problems, a method of forming fine protrusions on the surface of the polycrystalline silicon substrate by the reactive ion etching method has been proposed as a method of forming a texture on the polycrystalline silicon substrate. (For example, see Patent Document 3). According to this technique, the fine protrusions are uniformly formed without being influenced by the surface orientation of the irregular crystal in the polycrystalline silicon, so that the reflectance is more effective particularly in the solar cell using the polycrystalline silicon. Can be reduced.

また、表面反射防止膜を組み合わせることにより、さらに変換効率を向上できることが知られている。即ち、結晶シリコンは波長400nm〜1100nm領域で6.00〜3.50の大きな屈折率を持つので、短波長領域で約54%、長波長領域で約34%の反射損失が生じる。この反射損失を減ずるために、屈折率の異なる透明材料で表面反射防止膜を形成し、これにより変換効率を向上させることができる。
さらに、シリコン基板上に形成する電極を微細化することで受光面積を増加させ、太陽光を多く取り込むことによって変換効率を向上させることも検討されている(例えば、特許文献4参照)。
It is also known that the conversion efficiency can be further improved by combining a surface antireflection film. That is, since crystalline silicon has a large refractive index of 6.00 to 3.50 in the wavelength region of 400 nm to 1100 nm, a reflection loss of about 54% occurs in the short wavelength region and about 34% in the long wavelength region. In order to reduce this reflection loss, a surface antireflection film can be formed from transparent materials having different refractive indexes, thereby improving the conversion efficiency.
Furthermore, it has been studied to increase the light receiving area by miniaturizing an electrode formed on a silicon substrate and improve conversion efficiency by taking in a large amount of sunlight (see, for example, Patent Document 4).

以上のような高効率化技術の進歩により、最近では多結晶シリコン太陽電池においても、研究レベルでは18%程度の変換効率が達成されており、多結晶シリコン太陽電池における変換効率の理論限界(20〜30%)に近づいてきている。
そこで、更に光利用効率を高めるために、太陽電池モジュールの前面から入射した太陽光のうち太陽電池セルに入射せずに裏面シートへ入射する太陽光を再利用する試みが行なわれている。
Due to the progress of the high efficiency technology as described above, conversion efficiency of about 18% has been achieved at the research level recently even in polycrystalline silicon solar cells, and the theoretical limit of conversion efficiency in polycrystalline silicon solar cells (20 ~ 30%).
Then, in order to raise light utilization efficiency further, the trial which reuses the sunlight which injects into a back surface sheet, without entering in a photovoltaic cell among the sunlight which injected from the front surface of a solar cell module is performed.

即ち、一般的な結晶シリコン系太陽電池モジュールでは、リーク電流を低減させるために太陽電池モジュール内の複数の太陽電池セル間に隙間が形成されている。そのため、太陽電池セルに入射せずに裏面シートへ入射する一部の太陽光を再利用することが出来れば光利用効率を向上できる。
そこで、太陽電池モジュール内の太陽電池セルの裏面側に反射材を備えた裏面シートを配置し、太陽電池セルの隙間から裏面シートへ入射する太陽光を反射させることにより、太陽電池セルに再入射させることで光利用効率の向上が図られている。反射材として、例えば、白色系顔料を混入した樹脂材料、つや消し表面加工を施した金属材料などの光を散乱反射させる反射材を用いることができる。また、反射材の表面を凹凸構造とすることで、さらに光利用効率を向上させることが可能である(例えば、特許文献5参照)。
That is, in a general crystalline silicon solar cell module, gaps are formed between a plurality of solar cells in the solar cell module in order to reduce leakage current. Therefore, the light utilization efficiency can be improved if a part of sunlight incident on the back surface sheet can be reused without entering the solar battery cell.
Therefore, by placing a back sheet with a reflector on the back side of the solar cells in the solar cell module and reflecting sunlight incident on the back sheet from the gap between the solar cells, the solar cells are reincident on the solar cells. As a result, the light utilization efficiency is improved. As the reflecting material, for example, a reflecting material that scatters and reflects light, such as a resin material mixed with a white pigment or a metallic material with a matte surface treatment, can be used. Moreover, it is possible to further improve light utilization efficiency by making the surface of a reflective material into an uneven structure (for example, refer patent document 5).

特開2001−295437号公報JP 2001-295437 A 特開昭62−35582号公報JP 62-35582 A 特公昭60−27195号公報Japanese Patent Publication No. 60-27195 特開2000−332279号公報JP 2000-332279 A 特開平10−284747号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-284747

しかしながら、従来の太陽電池モジュールでは、上述した手段により光の利用効率を上げることで変換効率を向上させようとしているが、損失となってしまう光もあるため、十分に変換効率を向上させることができているとは言えない。
例えば、隣り合う太陽電池セルの間の領域に入射した光を裏面材で反射させて再利用する従来の手法では、図14に示す太陽電池モジュール50において、太陽電池セル51の裏面側に裏面シート52が設けられ、この裏面シート52には透光性絶縁層の裏面側に例えば高さ5mm程度のプリズムが平行に配列されてなる反射部材53が設けられている。
そして、太陽電池モジュール50の前面板から入射する入射光のうち、太陽電池セル51を透過したり太陽電池セル51の間隙を透過したりする入射光は反射部材53で反射させられるが、この反射光の多くは太陽電池セル51の裏面や側面で反射することになり、前面板で再反射して太陽電池セル5へ再入射する光は少ない。そのため、十分に損失光を再利用するに至っているとは言えず、損失光をより確実に再利用してさらなる発電効率の向上を図ることが強く望まれている。
However, in the conventional solar cell module, the conversion efficiency is improved by increasing the light use efficiency by the above-described means, but there is also a loss of light, so that the conversion efficiency can be sufficiently improved. It cannot be said that it is made.
For example, in the conventional method in which light incident on a region between adjacent solar cells is reflected by the back surface material and reused, in the solar cell module 50 shown in FIG. The back sheet 52 is provided with a reflecting member 53 in which prisms having a height of, for example, about 5 mm are arranged in parallel on the back side of the translucent insulating layer.
Of the incident light incident from the front plate of the solar cell module 50, incident light that passes through the solar cell 51 or passes through the gap between the solar cells 51 is reflected by the reflecting member 53. Most of the light is reflected on the back and side surfaces of the solar battery cell 51, and little light is re-reflected by the front plate and re-enters the solar battery cell 5. For this reason, it cannot be said that the loss light is sufficiently reused, and it is strongly desired to further improve the power generation efficiency by more reliably reusing the loss light.

本発明は、このような実情に鑑みて、本来損失となってしまう光をより確実に再利用できるようにした太陽電池裏面シート及びこれを備えた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。   In view of such a situation, an object of the present invention is to provide a solar cell back sheet and a solar cell module including the solar cell back sheet that can more reliably reuse light that would originally be lost.

本発明に係る太陽電池裏面シートは、内部に太陽電池セルを封止した封止層の前面側に透光性前面板が積層されてなる太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池裏面シートであって、前面側から順に少なくとも透光性絶縁層と、該透光性絶縁層と反対側の面に凹凸構造を形成した凹凸構造層と、凹凸構造に倣った微細な凹凸形状を有する光反射性金属層と、接着層と、耐候層とが積層されてなり、光反射性金属層は微細な凹凸形状によって入射光を反射させて一方向に光を散乱させる一方向性散乱構造を有することを特徴とする。
本発明による太陽電池裏面シートは、例えば太陽電池セルを透過した光や太陽電池セルを外れた光が入射すると、透光性絶縁層を透過して凹凸構造層に進入し、凹凸構造に倣った微細な凹凸形状を有する光反射性金属層によって入射光が反射させられ、しかも光反射性金属層は一方向性散乱構造によって一方向に光を散乱させて反射させるために、これら反射光が裏面シートの透光性絶縁層から出射して一方向に散乱することで、入射光に近い角度で反射する反射光が多くなり、これらの光が透光性前面板で反射等して太陽電池モジュールの太陽電池セルに再入射するため反射光を再利用できる割合が増大する。
The solar cell back sheet according to the present invention is a solar cell back sheet disposed on the back side of a solar cell module in which a translucent front plate is laminated on the front side of a sealing layer in which solar cells are sealed. The light having a concavo-convex structure layer in which a concavo-convex structure is formed on a surface opposite to the translucent insulating layer, and a fine concavo-convex shape following the concavo-convex structure, in order from the front side A reflective metal layer, an adhesive layer, and a weather resistant layer are laminated, and the light reflective metal layer has a unidirectional scattering structure that reflects incident light by a fine uneven shape and scatters light in one direction. It is characterized by that.
The solar battery back sheet according to the present invention follows the concavo-convex structure when, for example, light that has passed through the solar battery cell or light that has passed through the solar battery cell enters, penetrates the translucent insulating layer and enters the concavo-convex structure layer. Incident light is reflected by a light-reflective metal layer having a fine uneven shape, and the light-reflective metal layer scatters and reflects light in one direction by a unidirectional scattering structure. The light emitted from the light-transmitting insulating layer of the sheet and scattered in one direction increases the amount of reflected light that is reflected at an angle close to the incident light. The ratio at which the reflected light can be reused increases because it re-enters the solar cell.

また、一方向性散乱構造は、長軸と短軸と高低差がそれぞれ数ミクロン程度である線状の凹凸部がランダムに長軸方向に平行に複数配列されていて、反射光を短軸方向に散乱させるようにしたことを特徴とする。
線状の凹凸部がランダムに形成されていて長軸方向に平行に配列されていることで、反射光を散乱光として短軸方向の一方向に規制してより確実に再利用できる。
In addition, the unidirectional scattering structure has a plurality of linear irregularities with a major axis, minor axis, and height difference of several microns each, arranged in parallel in the major axis direction, and reflects the reflected light in the minor axis direction. It is characterized in that it is scattered.
Since the linear concavo-convex portions are randomly formed and arranged in parallel to the major axis direction, the reflected light can be regulated as scattered light in one direction in the minor axis direction and reused more reliably.

また、凹凸部の長軸方向は、太陽電池セルの端辺に対して35°〜55°の範囲の角度で配列されていてもよい。
このような特徴の太陽電池裏面シートによれば、凹凸部の短軸方向である長軸方向に略直交する両方向に散乱光が射出し、再利用に寄与する反射光が増えてより確実に光を再利用することが可能となる。
Moreover, the major axis direction of the concavo-convex part may be arranged at an angle in a range of 35 ° to 55 ° with respect to the end side of the solar battery cell.
According to the solar cell backsheet having such a feature, scattered light is emitted in both directions substantially perpendicular to the major axis direction, which is the minor axis direction of the concavo-convex portion, and the reflected light contributing to reuse is increased, resulting in more reliable light. Can be reused.

また、凹凸部の長軸方向は、太陽電池セルの端辺に略平行に配列されていてもよい。
このような特徴の太陽電池裏面シートによれば、凹凸部の短軸方向である長軸方向に略直交する両方向に散乱光が射出し、再利用に寄与する反射光が増えてより確実に光を再利用することが可能となる。
Moreover, the major axis direction of the concavo-convex portion may be arranged substantially parallel to the end side of the solar battery cell.
According to the solar cell backsheet having such a feature, scattered light is emitted in both directions substantially perpendicular to the major axis direction, which is the minor axis direction of the concavo-convex portion, and the reflected light contributing to reuse is increased, resulting in more reliable light. Can be reused.

また、光反射性金属層に対して凹凸構造層側または/及び接着層側に、光反射性金属層の腐食を防ぐためのバリア層が設けられていてもよい。
このような太陽電池裏面シートによれば、高温高湿環境下であっても、バリア層が光反射性金属層の腐食を防ぐため、光反射性金属層によって前面側から入射する光を特定方向へ乱反射させ、太陽電池セルへ再入射させることにより光の利用効率が向上する効果を長期にわたって持続させることができる。
Moreover, the barrier layer for preventing corrosion of a light reflective metal layer may be provided in the uneven | corrugated structure layer side or / and the contact bonding layer side with respect to the light reflective metal layer.
According to such a back sheet of a solar cell, even in a high-temperature and high-humidity environment, the barrier layer prevents the light-reflecting metal layer from being corroded. The effect of improving the light utilization efficiency can be maintained for a long time by diffusely reflecting the light and re-entering the solar battery cell.

また、バリア層は、光反射性金属層に密接して配設されていてもよい。
これにより、バリア層が光反射性金属層の劣化を防ぐ効果を高めることができる。
The barrier layer may be disposed in close contact with the light reflective metal layer.
Thereby, the effect which a barrier layer prevents deterioration of a light reflective metal layer can be heightened.

また、バリア層は、バルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金からなっていてもよい。
バルブ金属とは、表面に酸化被膜を生じ不動態となる金属を指すものであり、このようなバルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金は優れた耐食作用を持つため、バリア層として採用することで、光反射性金属層の腐食を長期に渡って防ぐことができる。
また、バリア層は、無機酸化物からなるものでもよい。
無機酸化物は、優れた水蒸気バリア性、ガスバリア性を示すことで知られており、このような無機酸化物をバリア層として採用することで、光反射性金属層の劣化を長期に渡って防ぐことができる。
The barrier layer may be made of a valve metal or an alloy containing the valve metal.
The valve metal refers to a metal that forms an oxide film on the surface and becomes passive, and such a valve metal or an alloy containing the valve metal has an excellent corrosion resistance, so it is adopted as a barrier layer. Corrosion of the light reflective metal layer can be prevented over a long period of time.
The barrier layer may be made of an inorganic oxide.
Inorganic oxides are known for their excellent water vapor barrier properties and gas barrier properties. By adopting such inorganic oxides as barrier layers, deterioration of the light-reflective metal layer can be prevented over a long period of time. be able to.

本発明による太陽電池モジュールは、上述したいずれかの太陽電池裏面シートを、その裏面側に配設したことを特徴とする。
このような太陽電池モジュールによれば、光反射性金属層に形成された凹凸構造が散乱方向に制限を設けた一方向性散乱構造であることによって、より確実に光を再利用することができる。
The solar cell module according to the present invention is characterized in that any of the above-described solar cell backsheets is disposed on the backside thereof.
According to such a solar cell module, the uneven structure formed in the light-reflective metal layer is a unidirectional scattering structure in which the scattering direction is limited, so that light can be reused more reliably. .

本発明に係る太陽電池裏面シート及び太陽電池モジュールによれば、凹凸構造層の凹凸構造に倣った微細な凹凸形状を有する光反射性金属層によって、裏面シートへの入射光が反射させられ、しかも光反射性金属層は一方向性散乱構造によって一方向に光を散乱させて反射させるために、これら反射光が裏面シートの透光性絶縁層から出射して一方向に散乱することで、入射光に近い角度で反射する反射光が多くなり、これらの光が透光性前面板で反射する等して太陽電池モジュールの太陽電池セルに再入射するため、反射光を再利用できる割合が増大する。
特に、光反射性金属層は一方向性散乱構造によって一方向に光を散乱させるよう規制することができるから、光をより確実に再利用することができる。
According to the solar cell back sheet and solar cell module according to the present invention, the light reflecting metal layer having a fine concavo-convex shape following the concavo-convex structure of the concavo-convex structure layer reflects incident light to the back sheet, and Since the light-reflective metal layer scatters and reflects light in one direction due to the one-way scattering structure, the reflected light is emitted from the light-transmitting insulating layer of the back sheet and scattered in one direction. The amount of reflected light that is reflected at an angle close to that of the light increases, and these lights are re-incident on the solar cells of the solar cell module, for example, by being reflected by the translucent front plate. To do.
In particular, the light-reflecting metal layer can be controlled to scatter light in one direction by the unidirectional scattering structure, so that the light can be reused more reliably.

本発明の第一実施形態による太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the solar cell module by 1st embodiment of this invention. 図1に示す太陽電池モジュールの裏面シートの概略構成を示す拡大縦断面図である。It is an enlarged longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the back surface sheet of the solar cell module shown in FIG. (a)、(b)、(c)は電極を含む太陽電池モジュールの概略構成を説明する縦断面図である。(A), (b), (c) is a longitudinal cross-sectional view explaining schematic structure of the solar cell module containing an electrode. 本実施形態における裏面シートの凹凸構造層の凹凸構造を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the uneven structure of the uneven structure layer of the back surface sheet in this embodiment. 凹凸構造層の凹凸構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the uneven structure of an uneven structure layer. 図4、図5に示す凹凸構造を形成した光反射性金属層と反射光との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the light reflective metal layer in which the uneven structure shown in FIG. 4, FIG. 5 was formed, and reflected light. (a)は光反射性金属層の凹凸部が太陽電池セルの端辺に対して45°の角度で配列された構成を示す要部説明図、(b)は光反射性金属層の凹凸部が太陽電池セルの一の端辺に平行に配列された構成を示す要部説明図である。(A) is principal part explanatory drawing which shows the structure by which the uneven | corrugated | grooved part of the light-reflective metal layer was arranged at an angle of 45 degrees with respect to the edge of a photovoltaic cell, (b) is the uneven | corrugated | grooved part of a light-reflective metal layer It is principal part explanatory drawing which shows the structure arranged in parallel with one edge side of the photovoltaic cell. 第一実施形態における裏面シートの第一変形例による概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure by the 1st modification of the back surface sheet in 1st embodiment. 第一実施形態における裏面シートの第二変形例による概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure by the 2nd modification of the back surface sheet in 1st embodiment. 本発明の第二実施形態による裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the back surface sheet by 2nd embodiment of this invention. 第二実施形態による裏面シートの第一変形例による裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the back surface sheet by the 1st modification of the back surface sheet by 2nd embodiment. 第二実施形態による裏面シートの第二変形例による裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the back surface sheet by the 2nd modification of the back surface sheet by 2nd embodiment. 第二実施形態による裏面シートの第三変形例による裏面シートの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the back surface sheet by the 3rd modification of the back surface sheet by 2nd embodiment. 従来の裏面材としてプリズムを用いた場合の図6と同様な図である。It is a figure similar to FIG. 6 at the time of using a prism as the conventional back material.

以下、本発明の実施形態による太陽電池モジュールについて添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の第一実施形態による太陽電池モジュールの概略構成を示す縦断面図である。図1に示す太陽電池モジュール1は、太陽光等、光源Lからの光が入射する前面板2と、太陽電池セル3を封止する封止層4と、裏面シート5とが概略で積層されて構成されている。なお、光源Lとしては、通常、太陽以外に室内灯等の人工照明等が採用される。
また、太陽電池モジュール1は、前面板2、封止層4、太陽電池セル3及び裏面シート5が積層状態で真空ラミネータによって熱ラミネートされることで一体成形されている。
Hereinafter, a solar cell module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a solar cell module according to a first embodiment of the present invention. A solar cell module 1 shown in FIG. 1 includes a front plate 2 on which light from a light source L such as sunlight is incident, a sealing layer 4 that seals solar cells 3, and a back sheet 5 that are roughly stacked. Configured. In addition, as the light source L, artificial lighting such as an indoor lamp is usually employed in addition to the sun.
Moreover, the solar cell module 1 is integrally molded by heat laminating the front plate 2, the sealing layer 4, the solar cell 3 and the back sheet 5 with a vacuum laminator in a laminated state.

前面板2は太陽電池モジュール1の最前面に配置されており、太陽電池セル3を衝撃、汚れ、水分の浸入等から保護するもので、透過率が高い透明な材料から形成された板状をなしている。
図1に示すように、光源Lから射出される光のうち、前面板2の入射面2aに垂直に入射する光H0は、前面板2内に入射して透過し封止層4に入射される。なお、入射面2aの法線NGは、例えば水平面に平行な平面P上に前面板2を載置した状態における平面Pの法線Nと平行な方向とする。入射面2aに垂直に入射する光H0とは、法線NGに平行に前面板2に入射する光のことを示している。
The front plate 2 is disposed on the forefront of the solar cell module 1 and protects the solar cells 3 from impact, dirt, moisture intrusion, etc., and is made of a transparent plate having a high transmittance. There is no.
As shown in FIG. 1, among the light emitted from the light source L, the light H0 that is perpendicularly incident on the incident surface 2 a of the front plate 2 is incident on the front plate 2, is transmitted, and is incident on the sealing layer 4. The The normal line NG of the incident surface 2a is, for example, a direction parallel to the normal line N of the plane P when the front plate 2 is placed on the plane P parallel to the horizontal plane. The light H0 incident perpendicularly to the incident surface 2a indicates light incident on the front plate 2 parallel to the normal line NG.

前面板2は、強化ガラス、サファイアガラス等のガラス、あるいはPC(ポリカーボネート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)等の樹脂シートから構成されている。また、前面板2の厚さは強化ガラスであれば約3〜5mm程度、樹脂シートであれば約5mm程度のものが用いられる。   The front plate 2 is made of glass such as tempered glass or sapphire glass, or a resin sheet such as PC (polycarbonate) or PEN (polyethylene naphthalate). Further, the thickness of the front plate 2 is about 3 to 5 mm for tempered glass and about 5 mm for a resin sheet.

封止層4は、例えば厚み0.4〜1mm程度のシート状の封止材からなり、その内部に複数の太陽電池セル3を分散して固定している。前面板2に入射した光H0は封止層4を透過して太陽電池セル3へ入射する光H1となり、光H1の一部は太陽電池セル3間で封止層4を通過して裏面シート5に入射する光となる。
封止層4は光H1を透過させるため光線透過率が高い材料が用いられ、さらに耐候性、耐高温、耐高湿、耐候性等の耐久性、電気絶縁性を有する素材が好適である。この条件を満たす封止材として、例えば、酢酸ビニルの含有量が20〜30%であるEVA(エチレンビニルアセテート共重合体)やPVB(ポリビニルブチラール)等を主成分とする熱可塑性の合成樹脂材が使用される。
The sealing layer 4 is made of, for example, a sheet-shaped sealing material having a thickness of about 0.4 to 1 mm, and a plurality of solar cells 3 are dispersed and fixed therein. The light H0 incident on the front plate 2 is transmitted through the sealing layer 4 to become light H1 incident on the solar cells 3, and part of the light H1 passes through the sealing layer 4 between the solar cells 3 and is on the back sheet. 5 becomes incident light.
The sealing layer 4 is made of a material having a high light transmittance in order to transmit the light H1, and is preferably a material having durability such as weather resistance, high temperature resistance, high humidity resistance, weather resistance, and electrical insulation. As a sealing material satisfying this condition, for example, a thermoplastic synthetic resin material whose main component is EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) or PVB (polyvinyl butyral) having a vinyl acetate content of 20 to 30%. Is used.

太陽電池セル3は、光電効果により受光面3aに入射した光を電気へ変換する機能を持ち、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、CIGS(Cu・In・Ga・Seの化合物)系薄膜型等多くの種類が存在するが、ここでは単結晶もしくは多結晶シリコン型の太陽電池セルを用いることとする。
この太陽電池セル3は、複数個が電極(図示省略)によって接続されてモジュールを形成している。
The solar cell 3 has a function of converting light incident on the light receiving surface 3a into electricity by a photoelectric effect, and is a single crystal silicon type, a polycrystalline silicon type, an amorphous silicon type, CIGS (Cu · In · Ga · Se compound) ) There are many types such as a thin film type. Here, a single crystal or polycrystalline silicon type solar cell is used.
A plurality of solar cells 3 are connected by electrodes (not shown) to form a module.

本実施形態においては、封止層4から太陽電池セル3に入射した光H1が、太陽電池セル3で電気へ変換される。なお、前面板2の入射面2aに対して斜めに入射した光は、垂直入射の光H0と比較して、入射面2aで反射される割合が多く、太陽電池セル3に入射する光が少ない。即ち、発電に利用できる光が少ない。そのため、入射光H0が入射面2aに垂直に入射する場合が、最も効率良く発電を行なうことができる。   In the present embodiment, the light H <b> 1 incident on the solar battery cell 3 from the sealing layer 4 is converted into electricity by the solar battery cell 3. In addition, the light incident obliquely with respect to the incident surface 2a of the front plate 2 has a higher ratio of being reflected on the incident surface 2a and less light incident on the solar cells 3 than the vertically incident light H0. . That is, there is little light available for power generation. Therefore, power generation can be performed most efficiently when the incident light H0 is perpendicularly incident on the incident surface 2a.

次に、本実施形態における裏面シート5について図2により説明する。この裏面シート5は、太陽電池セル3自体を透過した光や太陽電池セル3に入射せずに封止層4を透過した光H1を反射する機能を有し、前面側から順に少なくとも透光性絶縁層7と、凹凸構造層8と、光反射性金属層9と、接着層10と、耐候層11とが順に積層されて構成されている。   Next, the back surface sheet 5 in this embodiment is demonstrated with reference to FIG. The back sheet 5 has a function of reflecting light transmitted through the solar cells 3 itself and light H1 transmitted through the sealing layer 4 without being incident on the solar cells 3, and at least translucent in order from the front side. The insulating layer 7, the concavo-convex structure layer 8, the light reflective metal layer 9, the adhesive layer 10, and the weather resistant layer 11 are laminated in order.

透光性絶縁層7は裏面シート5の前面側に配されており、電気絶縁性を有する材料から構成されている。
ここで、裏面シート5に要求される重要な性能の一つとして、電気絶縁性がある。この電気絶縁性は、太陽電池モジュール1が内部に電極を含むことから、長期使用での短絡や漏電等を防ぐための必須の性能である。また、太陽電池モジュール1においては、特に太陽電池セル3側の表面が電気絶縁性であることが求められている。
The translucent insulating layer 7 is disposed on the front side of the back sheet 5 and is made of a material having electrical insulation.
Here, one of the important performances required for the back sheet 5 is electrical insulation. This electrical insulation is an indispensable performance for preventing a short circuit or leakage during long-term use since the solar cell module 1 includes electrodes therein. Moreover, in the solar cell module 1, it is calculated | required that especially the surface by the side of the photovoltaic cell 3 is electrically insulating.

透光性絶縁層7の必要性について、図3に示す太陽電池モジュール1Aの構成により説明する。図3に示す太陽電池モジュール1Aは例えば前面板2と封止層4と光反射性金属層9とが積層して構成されているものとする。そして、封止層4内には、複数の太陽電池セル3が電極13を挟んで配列されており、電極13によって太陽電池セル3が接続されて、発電された電力を取り出すことができる。
図3(a)に示す上述の概略構成を備えた太陽電池モジュール1Aにおいて、通常、太陽電池セル3は封止層4の厚み方向中央付近にあり、光反射性金属層9から離れているため、電極13がショートすることによる電流のリークは起こらない。
The necessity of the translucent insulating layer 7 will be described with reference to the configuration of the solar cell module 1A shown in FIG. The solar cell module 1 </ b> A shown in FIG. 3 is configured, for example, by laminating a front plate 2, a sealing layer 4, and a light reflective metal layer 9. And in the sealing layer 4, the several photovoltaic cell 3 is arranged on both sides of the electrode 13, and the photovoltaic cell 3 is connected by the electrode 13, and the produced | generated electric power can be taken out.
In solar cell module 1 </ b> A having the above-described schematic configuration shown in FIG. 3A, solar cell 3 is usually near the center of sealing layer 4 in the thickness direction and away from light-reflecting metal layer 9. , Current leakage due to short circuit of the electrode 13 does not occur.

しかし、太陽電池セル3を封止する封止層4は軟化した封止材からなるため、図3(b)に示すように光反射性金属層9が仮に前面板2側に比較的近い位置に配置されているとすると、太陽電池セル3と光反射性金属層9が接触してしまうことがある。このとき光反射性金属層9を通じて電極13がショートし、電流がリークする不具合が発生する。
これに対し、図3(c)に示すように太陽電池モジュール1Aにおいて、透光性絶縁層7を光反射性金属層9と封止層4との間に配設することにより、上述したショートを防止することができる。
なお、透光性絶縁層7の厚みが不十分な場合、図3(c)に示すように、透光性絶縁層7が絶縁破壊して電極13と光反射性金属層9との間で放電dが生じて電流のリークが起こることがある。
However, since the sealing layer 4 that seals the solar cells 3 is made of a softened sealing material, the light-reflective metal layer 9 is relatively close to the front plate 2 side as shown in FIG. If it arrange | positions to, the photovoltaic cell 3 and the light-reflective metal layer 9 may contact. At this time, the electrode 13 is short-circuited through the light-reflective metal layer 9, and a problem that current leaks occurs.
On the other hand, as shown in FIG. 3C, in the solar cell module 1A, the light-transmitting insulating layer 7 is disposed between the light-reflecting metal layer 9 and the sealing layer 4, thereby causing the short circuit described above. Can be prevented.
If the thickness of the light-transmitting insulating layer 7 is insufficient, the light-transmitting insulating layer 7 breaks down between the electrode 13 and the light-reflecting metal layer 9 as shown in FIG. Discharge d may occur and current leakage may occur.

ここで、電気絶縁性を示す数値基準の一つとして絶縁破壊電圧がある。この絶縁破壊電圧は、絶縁破壊電圧以上の電圧が加わると絶縁状態が破壊されるという指標であり、絶縁破壊電圧が高い方が電気的に安定であると言える。
例えば、参考文献1(「太陽光発電システム構成材料」(工業調査会))によると、各種電気絶縁用プラスチックフィルム(25μm)の絶縁破壊電圧(kV)のおおよその数値は、PET(ポリエチレンテレフタレート)6.5、PEN(ポリエチレンナフタレート)7.5、PVC(延伸硬質塩ビ)4.0、PC(ポリカーボネート)5.0、OPP(延伸ポリプロピレン)6.0、PE(ポリエチレン)4.0、TAC(トリアセテート) 3.0、PI(ポリイミド)7.0である。これらはいずれも絶縁材料としての絶縁破壊電圧を満たしている(参考 JISC2318/電気用二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム)。
また、PVF(ポリ・フッ化・ビニル)の代表的な製品であるデュポン社のテドラー(登録商標)の絶縁破壊電圧は、約3.0kVである。
Here, there is a dielectric breakdown voltage as one of the numerical standards indicating electrical insulation. This breakdown voltage is an index that the insulation state is broken when a voltage higher than the breakdown voltage is applied, and it can be said that a higher breakdown voltage is more electrically stable.
For example, according to Reference 1 (“Photovoltaic power generation system constituent material” (Industry Research Committee)), the approximate breakdown voltage (kV) of various plastic films for electrical insulation (25 μm) is PET (polyethylene terephthalate). 6.5, PEN (polyethylene naphthalate) 7.5, PVC (stretched hard vinyl chloride) 4.0, PC (polycarbonate) 5.0, OPP (stretched polypropylene) 6.0, PE (polyethylene) 4.0, TAC (Triacetate) 3.0 and PI (polyimide) 7.0. All of these satisfy the dielectric breakdown voltage as an insulating material (reference JISC2318 / biaxially oriented polyethylene terephthalate film for electricity).
Moreover, the dielectric breakdown voltage of Tedlar (registered trademark) manufactured by DuPont, which is a representative product of PVF (poly, fluoride, vinyl), is about 3.0 kV.

太陽電池モジュール1の絶縁性能の一つとして、最大システム電圧の2倍+1000Vの直流電圧を1分間印加しても絶縁破壊などの異常がないこと、と定められている(参考 JISC8918/結晶系太陽電池モジュール)。最大システム電圧は、通常600〜1000Vである。
以上の理由により、絶縁破壊電圧の平均値は3kV以上であるのが望ましく、上述の各種材料はこの基準を満たしている(参考 JISC2151/電気用プラスチックフィルム試験方法の17.2.2平板電極法)。絶縁破壊電圧が3kVより小さい場合、長期使用による短絡や漏電の可能性が高くなる。
As one of the insulation performances of the solar cell module 1, it is defined that there is no abnormality such as dielectric breakdown even if a DC voltage of twice the maximum system voltage + 1000V is applied for 1 minute (reference JISC8918 / Crystalline Solar Battery module). The maximum system voltage is usually 600-1000V.
For the above reasons, it is desirable that the average value of the breakdown voltage is 3 kV or more, and the above-mentioned various materials satisfy this standard (reference JISC2151 / electric plastic film test method 17.2.2 flat plate electrode method) ). When the dielectric breakdown voltage is smaller than 3 kV, the possibility of short circuit or leakage due to long-term use increases.

そのため、本実施形態における透光性絶縁層7は、上述した各種絶縁材料のいずれかからなる樹脂フィルムによって構成されている。この透光性絶縁層7に使用する材料としては、透明あるいは半透明の材料であることが望ましく、光の散乱を生じる要素が少ない方が好ましい。
裏面シート5に入射した光は、透光性絶縁層7を透過した後に光反射性金属層9で反射され、再度透光性絶縁層7を透過して裏面シート5からの反射光となる。したがって、透光性絶縁層7の透明性が高くて散乱要素が少なければ、裏面シート5へ入射した光が反射光となる効率が高くなる。
Therefore, the translucent insulating layer 7 in the present embodiment is configured by a resin film made of any of the various insulating materials described above. The material used for the translucent insulating layer 7 is preferably a transparent or translucent material, and preferably has fewer elements that cause light scattering.
The light incident on the back sheet 5 is transmitted through the translucent insulating layer 7 and then reflected by the light reflective metal layer 9, and is transmitted through the translucent insulating layer 7 again to become reflected light from the back sheet 5. Therefore, if the transparency of the translucent insulating layer 7 is high and there are few scattering elements, the efficiency with which the light incident on the back sheet 5 becomes reflected light increases.

また、透光性絶縁層7に用いる材料は上述したものに限ったものではなく、絶縁破壊電圧の基準値を満たす材料であれば、適宜採用することが可能である。例えば、EVAやPVB等を主成分とする合成樹脂フィルムを採用することも可能である。これらの樹脂を採用した場合には、封止層4との密着性が向上するため好ましい。   Moreover, the material used for the translucent insulating layer 7 is not limited to the above-described material, and any material that satisfies the reference value of the dielectric breakdown voltage can be used as appropriate. For example, it is possible to employ a synthetic resin film mainly composed of EVA, PVB or the like. The use of these resins is preferable because the adhesion with the sealing layer 4 is improved.

また、透光性絶縁層7は単層であっても多層であってもよい。単層の場合には、上述の材料のいずれかを要求特性に合わせて選択することができる。
透光性絶縁層7が多層である場合の構成方法として、例えばPETフィルムにPVF等のフッ素樹脂フィルムを貼り合わせる方法、PETフィルムにPVF等のフッ素樹脂塗膜を形成する方法、PETフィルムにEVAやPVB等を主成分とする合成樹脂フィルムを貼り合わせる方法等が挙げられる。
PVF等のフッ素樹脂、EVAやPVB等を主成分とする合成樹脂は、電気絶縁性の基準を満たすとともに、封止層4との密着性が向上するため好ましい。しかし、単層で十分な強度を得ようとすると厚みを厚くする必要がありコスト高の要因となってしまう。したがって、透光性絶縁層7は強度を確保する基材との組合せによる多層構造とすることが好ましい。特に、フッ素樹脂に関しては、塗膜を形成する方法を採用することも出来、この構成を用いるとフッ素樹脂フィルムを貼り合わせる方法よりも工程を簡略化でできるため、好ましい。
The translucent insulating layer 7 may be a single layer or a multilayer. In the case of a single layer, any of the above materials can be selected according to the required characteristics.
As a constitution method when the translucent insulating layer 7 is a multilayer, for example, a method of bonding a fluororesin film such as PVF on a PET film, a method of forming a fluororesin coating film such as PVF on a PET film, EVA on a PET film And a method of bonding a synthetic resin film mainly composed of PVB or the like.
A fluororesin such as PVF, and a synthetic resin mainly composed of EVA, PVB, or the like are preferable because they satisfy electrical insulation standards and improve adhesion with the sealing layer 4. However, to obtain sufficient strength with a single layer, it is necessary to increase the thickness, which causes a high cost. Therefore, the translucent insulating layer 7 preferably has a multilayer structure in combination with a base material that ensures strength. In particular, with respect to the fluororesin, a method of forming a coating film can also be adopted, and this configuration is preferable because the process can be simplified compared to the method of laminating the fluororesin film.

また、透光性絶縁層7は、上述の材料のいずれか、例えばPETフィルムを2層貼り合わせた多層構造としてもよい。絶縁性を高めるためには、1枚構成よりも多層構成の方が絶縁欠陥をカバーし、信頼性が高くなることが知られている。そのため、PETフィルム単層よりも、2層貼り合わせた多層構造の方が透光性絶縁層7の絶縁性をより向上させることができる。
なお、透光性絶縁層7の層構成は上述したものに限ったものではなく、要求特性に応じて適宜変更可能である。
The translucent insulating layer 7 may have a multilayer structure in which two layers of any of the above materials, for example, PET films are bonded together. In order to increase the insulation, it is known that the multilayer structure covers the insulation defects and the reliability is higher than the single-sheet structure. Therefore, the insulating property of the translucent insulating layer 7 can be further improved by the multilayer structure in which two layers are bonded together than the single PET film layer.
In addition, the layer structure of the translucent insulating layer 7 is not limited to the above-described one, and can be appropriately changed according to required characteristics.

次に、凹凸構造層8について説明する。
凹凸構造層8は紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂から形成されている。
凹凸構造層8として使用する樹脂は、紫外線硬化樹脂もしくは熱硬化性樹脂であれば、種類は特に限定されるものではなく、例えばポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、アクリロニトリル―(ポリ)スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル―ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアリールフタレート系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、リエチレンナフタレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられ、これらの樹脂を1種又は2種以上混合して使用することができる。
また、凹凸構造層8として、上述の樹脂の他に例えば散乱反射体、硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等の各種添加剤が適宜配合されてもよい。
また、凹凸構造層8は、上述した材料のいずれかによって単層で構成されてもよく、多層で構成されてもよい。
Next, the uneven structure layer 8 will be described.
The uneven structure layer 8 is made of an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin.
The type of resin used as the concavo-convex structure layer 8 is not particularly limited as long as it is an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin. For example, poly (meth) acrylic resin, polyurethane resin, fluorine resin, silicone Resin, polyimide resin, epoxy resin, polyethylene resin, polypropylene resin, methacrylic resin, polymethylpentene resin, cyclic polyolefin resin, acrylonitrile- (poly) styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile- Polystyrene resin such as butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyvinyl chloride resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyaryl phthalate resin, polysulfone resin, polyphenylene Sulfide Resins, polyethersulfone resins, reethylene naphthalate resins, polyetherimide resins, acetal resins, cellulose resins and the like can be used, and these resins can be used alone or in combination. .
Further, as the uneven structure layer 8, in addition to the above-mentioned resin, for example, a scattering reflector, a curing agent, a plasticizer, a dispersant, various leveling agents, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a viscosity modifier, a lubricant, a light stabilizer Various additives such as an agent may be appropriately blended.
Further, the uneven structure layer 8 may be formed of a single layer or a multilayer of any of the materials described above.

凹凸構造層8は、光反射性金属層9に密接する面に微細な凹凸形状からなる凹凸構造15が形成されている。そして、光反射性金属層9は凹凸構造15の凹凸形状に倣った凹凸形状を転写している。
凹凸構造15は、光H1が光反射性金属層9で反射する際に反射光の散乱方向に制限を設けた一方向性散乱構造を形成している。一方向性散乱とは、通常の等方散乱とは異なり、散乱方向に制限が設けられ、ある特定の方向に散乱することを意味する。
凹凸構造15は、図4に示すように、それぞれ数ミクロン程度の長さ(長軸)と幅(短軸)と高低差を有する線状または棒状の凸部及び/または凹部が多数配列された構成であり、その長さと幅、そして高さまたは深さ(高低差)等がランダムに設定された細長い微細凹凸構造で構成されている。しかも、凹凸構造15は微細な凹部と凸部が長軸方向に略平行にランダムに配列された構成を有している。このような凹凸構造15では、照射される光H1が微細で細長い凹部または凸部の短軸方向に散乱し且つ長軸方向には散乱しないため、散乱方向を制御することができる。
In the concavo-convex structure layer 8, a concavo-convex structure 15 having a fine concavo-convex shape is formed on a surface in close contact with the light reflective metal layer 9. The light-reflective metal layer 9 is transferred with a concavo-convex shape following the concavo-convex shape of the concavo-convex structure 15.
The concavo-convex structure 15 forms a unidirectional scattering structure in which a restriction is imposed on the scattering direction of the reflected light when the light H1 is reflected by the light reflective metal layer 9. Unidirectional scattering means that scattering is limited in a scattering direction and scattering in a specific direction, unlike normal isotropic scattering.
As shown in FIG. 4, the concavo-convex structure 15 has a large number of linear or rod-like convex portions and / or concave portions each having a length (major axis), width (minor axis) and height difference of about several microns. It is configured by an elongated fine concavo-convex structure whose length, width, height or depth (height difference) and the like are set at random. Moreover, the concavo-convex structure 15 has a configuration in which fine concave portions and convex portions are randomly arranged substantially parallel to the long axis direction. In such a concavo-convex structure 15, the irradiation light H <b> 1 is scattered in the minor axis direction of the fine elongated slits or protrusions and is not scattered in the major axis direction, so that the scattering direction can be controlled.

また、図5(a)〜(c)に示すように、凹凸構造層8の凹凸構造15で形成される凹部と凸部は、例えば高低差h=1〜3μm程度であり、その長軸方向に直交する断面形状は面取りされた四角形や三角形等の略多角形、半円形、半楕円形等適宜の形状を採用できる。或いは図5(a)〜(c)に示す短軸方向の断面形状は、四角形と楕円形状や半円形状、凸円弧状形状などが混在する形状でも良い、一方、図4及び図5を参照して、長軸方向の断面形状は主に面取りされた四角形形状とされている。
なお、図5に示す凹凸構造15を有する凹凸構造層8は他の図に対して上下反転して示されている。
このような凹凸構造15が転写された光反射性金属層9では、図6に示すように、入射する光が細長い微細な凹部及び凸部の短軸方向に散乱するため、その断面形状によって散乱方向を制御することができる。
これは、短軸方向の断面形状は、高さ方向、幅方向の差が小さいため光が散乱しやすく、長軸方向の断面形状は、高さ方向に比べて幅方向が長いため幅方向への光の散乱が起こりにくいためである。
Further, as shown in FIGS. 5A to 5C, the concave and convex portions formed by the concavo-convex structure 15 of the concavo-convex structure layer 8 have, for example, an elevation difference of about h = 1 to 3 μm, and the major axis direction thereof. As the cross-sectional shape orthogonal to the shape, an appropriate shape such as a substantially polygonal shape such as a chamfered rectangle or triangle, a semicircular shape, or a semielliptical shape can be adopted. Alternatively, the cross-sectional shape in the minor axis direction shown in FIGS. 5A to 5C may be a shape in which a quadrangular shape, an elliptical shape, a semicircular shape, a convex arc shape, etc. are mixed, while referring to FIGS. 4 and 5. Thus, the cross-sectional shape in the major axis direction is mainly a chamfered square shape.
The concavo-convex structure layer 8 having the concavo-convex structure 15 shown in FIG. 5 is shown upside down with respect to the other drawings.
In the light-reflective metal layer 9 to which such a concavo-convex structure 15 is transferred, as shown in FIG. 6, incident light is scattered in the short axis direction of elongated fine concave portions and convex portions, and thus is scattered by the cross-sectional shape thereof. The direction can be controlled.
This is because the cross-sectional shape in the minor axis direction is less likely to scatter light because the difference between the height direction and the width direction is small, and the sectional shape in the major axis direction is longer in the width direction than in the height direction. This is because scattering of light hardly occurs.

また、凹凸構造15が転写された面形状を有する光反射性金属層9は、太陽電池セル3を例えば四角形として、その長軸方向がそのいずれかの端辺に対して45°±10°の範囲、即ち35°〜55°の範囲、好ましくは45°の傾斜角になるように配列されていることが好ましい(図7(a)参照)。
このように配列することで、前面板2に略直角に入射する入射光H0は、図6に示すように、裏面シート5に入射して凹凸構造15に倣う形状の光反射性金属層9で反射して太陽電池セル3に向けて反射する際、線状または棒状の凹部または凸部の短軸方向に散乱し、長軸方向にはあまり散乱しない。
Further, the light-reflective metal layer 9 having a surface shape onto which the concavo-convex structure 15 is transferred has a solar cell 3 of, for example, a quadrangle, and its major axis direction is 45 ° ± 10 ° with respect to any one of its end sides. It is preferable that they are arranged in a range, that is, in a range of 35 ° to 55 °, preferably 45 ° (see FIG. 7A).
By arranging in this way, the incident light H0 incident on the front plate 2 at a substantially right angle is incident on the back sheet 5 and is reflected by the light-reflective metal layer 9 that follows the concave-convex structure 15 as shown in FIG. When the light is reflected and reflected toward the solar battery cell 3, the light is scattered in the short axis direction of the linear or rod-like concave portion or convex portion and is not so scattered in the long axis direction.

そのため、多くの反射光H2は入射光H1に近い反射角で反射するよう反射方向が規制され、太陽電池セル3に衝突せずに前面板2で全反射して、太陽電池セル3の受光面3aに再入射する。そして、裏面シート5内における入射光H1と太陽電池セル5との距離が領域X内にあるとして、図14に示すプリズムを反射部材53とした裏面シート52と比較して、反射光H2の光反射性金属層9に対する角度が垂直に近くなる。
そのため、図6に示すように、これら裏面シート5に入射する入射光H1は凹凸構造15の凹凸形状に倣う光反射性金属層9で反射させられることで再利用に寄与する面積が増え、発電効率を高めることができる。
Therefore, the reflection direction is regulated so that a lot of the reflected light H2 is reflected at a reflection angle close to the incident light H1, and is totally reflected by the front plate 2 without colliding with the solar battery cell 3, and the light receiving surface of the solar battery cell 3 Re-enters 3a. And the light of reflected light H2 is compared with the back sheet 52 which used the prism shown in FIG. The angle with respect to the reflective metal layer 9 becomes close to vertical.
Therefore, as shown in FIG. 6, the incident light H1 incident on the back sheet 5 is reflected by the light-reflecting metal layer 9 following the concavo-convex shape of the concavo-convex structure 15, thereby increasing the area contributing to reuse and generating power. Efficiency can be increased.

また、凹凸構造15の凹凸形状を有する光反射性金属層9は、凹部及び凸部の長軸方向が太陽電池セル3のそれぞれの端辺に対して略平行になるように配置することも好ましい(図7(b)参照)。このように配置することで、再利用に寄与する面積をさらに増やすことができ、発電効率をさらに高めることが可能である。   Moreover, it is also preferable that the light-reflective metal layer 9 having the concavo-convex shape of the concavo-convex structure 15 is disposed so that the major axis direction of the concave portion and the convex portion is substantially parallel to each end side of the solar battery cell 3. (Refer FIG.7 (b)). By arranging in this way, the area contributing to reuse can be further increased, and the power generation efficiency can be further increased.

なお、光反射性金属層9における凹凸構造15の長軸方向が太陽電池セル3のそれぞれの端辺に対して略平行になるように配置する構成(図7(b)参照)の方が、凹凸構造15の長軸方向が太陽電池セル3の端辺に対して35°〜55°の範囲に配置する構成(図7(a)参照)と比べてより発電効率を高めることができて好適である。
しかしながら、光反射性金属層9は、凹凸構造15の長軸方向が太陽電池セル3の端辺に対して35°〜55°の範囲に設定した配置の方が、太陽電池セル3の端辺に対して略平行になるような配置に比べて太陽電池セル3に対しての位置合わせが容易であり、作業性を重視する場合には好適である。
In addition, the structure (refer FIG.7 (b)) arrange | positioned so that the major axis direction of the uneven structure 15 in the light reflective metal layer 9 may become substantially parallel with respect to each edge of the photovoltaic cell 3, Compared with the configuration in which the major axis direction of the concavo-convex structure 15 is arranged in the range of 35 ° to 55 ° with respect to the edge of the solar battery cell 3 (see FIG. 7A), the power generation efficiency can be further improved. It is.
However, the arrangement of the light-reflective metal layer 9 in which the major axis direction of the concavo-convex structure 15 is set in the range of 35 ° to 55 ° with respect to the end side of the solar battery cell 3 is the end side of the solar battery cell 3. Compared to an arrangement that is substantially parallel to the solar cell 3, the alignment with respect to the solar battery cell 3 is easy, and it is preferable when workability is important.

樹脂材料からなる凹凸構造層8を形成する方法として、単層の場合には金型を用いたプレス法・キャスティング法・押し出し成形法・射出成形法などが挙げられる。これらの方法では、シート形成と同時に一方の面に凹凸構造15を形成することが可能である。
また、樹脂材料からなる凹凸構造層8(凹凸構造15)を形成する別の方法として、多層の場合には平面スタンパやロールスタンパの凹凸形成面に熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等を塗布または注入して凹凸構造15を形成すると共に、対向する他方の面に基材を配置して硬化させ、硬化処理後にスタンパから離型するといった方法が挙げられる。これらの方法では、使用する樹脂の粘度を低くすることができるため成形性がよいという利点がある。
また、凹凸構造層8を多層とする場合、透光性絶縁層7を、凹凸構造15を一方の面に形成した凹凸構造層8の他方の面を支持する基材として採用することも可能である(図10,図11参照)。
As a method for forming the concavo-convex structure layer 8 made of a resin material, in the case of a single layer, a pressing method using a mold, a casting method, an extrusion molding method, an injection molding method, or the like can be given. In these methods, it is possible to form the concavo-convex structure 15 on one surface simultaneously with sheet formation.
Further, as another method for forming the concavo-convex structure layer 8 (concavo-convex structure 15) made of a resin material, in the case of a multilayer, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin or an electron beam is formed on the concavo-convex forming surface of a flat stamper or a roll stamper. Examples of the method include applying or injecting a curable resin or the like to form the concavo-convex structure 15, placing a base material on the other surface facing the curable resin, and curing it, and releasing from the stamper after the curing process. These methods have the advantage that the moldability is good because the viscosity of the resin used can be lowered.
When the concavo-convex structure layer 8 is a multilayer, the translucent insulating layer 7 can be used as a base material for supporting the other surface of the concavo-convex structure layer 8 having the concavo-convex structure 15 formed on one surface. (See FIGS. 10 and 11).

凹凸構造層8の凹凸構造15を加工するために使用する金型は、バイトによる金属板の切削加工や、バイト切削及び電子ビームによる描画やエッチングによって得られた母型の電鋳加工等により得ることができる。このような加工により成形された金型は、表面に凹凸構造15の逆型構造が形成されている。
例えば、所望の形状をもつバイトで金属板を切削することで、所望の凹凸構造15の逆型構造が形成された金型が得られる。金型は板状でもよく、ロール状でもよいが、ロール状の金型とする方が望ましい。ロール状の金型であれば、連続エンボス加工が可能であり、大きな面積を必要とする裏面シートの作製方法として好適である。
A mold used for processing the concavo-convex structure 15 of the concavo-convex structure layer 8 is obtained by cutting a metal plate with a cutting tool, electroforming of a mother die obtained by cutting with a cutting tool, drawing with an electron beam, or etching, or the like. be able to. The mold formed by such processing has an inverted structure of the concavo-convex structure 15 on the surface.
For example, by cutting a metal plate with a tool having a desired shape, a mold in which an inverted structure of the desired uneven structure 15 is formed can be obtained. The mold may be plate-shaped or roll-shaped, but is preferably a roll-shaped mold. If it is a roll-shaped metal mold | die, continuous embossing is possible and it is suitable as a preparation method of a back surface sheet which requires a large area.

上述の製造方法で使用する金型の基材は、特に限定されるものではなく、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)、PVC(延伸硬質塩ビ)、PC(ポリカーボネート)、OPP(延伸ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、TAC(トリアセテート)、PI(ポリイミド)等の樹脂材料からなるフィルムを使用することができる。   The base material of the mold used in the above manufacturing method is not particularly limited, and PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PVC (stretched hard vinyl chloride), PC (polycarbonate), OPP (stretched) A film made of a resin material such as polypropylene), PE (polyethylene), TAC (triacetate), or PI (polyimide) can be used.

次に、光反射性金属層9について説明する。
光反射性金属層9は、例えばアルミニウムや銀などの金属からなり、凹凸構造層8の凹凸構造15の凹凸形状に追従した形状を有する層状に形成する。光反射性金属層9の形成手段としては、均一厚みに金属層が形成できれば特に限定されるものではなく、例えば(a)真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法;PVD法)、(b)プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法;CVD法)等が採用される。
これらの方法の中でも、生産性が高く良質な金属層を形成できる真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては電子線加熱方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかを適宜用いればよい。
Next, the light reflective metal layer 9 will be described.
The light reflective metal layer 9 is made of, for example, a metal such as aluminum or silver, and is formed in a layer shape having a shape following the uneven shape of the uneven structure 15 of the uneven structure layer 8. The means for forming the light reflective metal layer 9 is not particularly limited as long as the metal layer can be formed with a uniform thickness. For example, (a) vacuum deposition, sputtering, ion plating, ion cluster beam, etc. Physical vapor deposition method (Physical Vapor Deposition method; PVD method), (b) Chemical vapor deposition method (Chemical Vapor Deposition method, such as plasma chemical vapor deposition method, thermal chemical vapor deposition method, photochemical vapor deposition method; CVD method) is employed.
Among these methods, a vacuum deposition method that can form a high-quality metal layer with high productivity is preferable. Any one of an electron beam heating method, a resistance heating method, and an induction heating method may be used as appropriate as a heating means of a vacuum evaporation apparatus using a vacuum evaporation method.

光反射性金属層9に用いられる金属として、金属光沢を有しかつ上記のいずれかの形成方法が可能であれば特に限定されるものではない。光反射性金属層9として、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、スズ(Sn)、ジルコニウム(Zr)等の単体金属もしくは合金が挙げられ、単層で形成してもよく、或いは複数の金属を積層して形成してもよい。中でも、反射性が高く、緻密な金属層が比較的容易に形成できて安価なアルミニウムが好適である。   The metal used for the light-reflective metal layer 9 is not particularly limited as long as it has a metallic luster and any one of the above forming methods is possible. Examples of the light reflective metal layer 9 include aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni), chromium (Cr), tin (Sn), zirconium (Zr), and the like. These single metals or alloys may be mentioned, and may be formed as a single layer or may be formed by laminating a plurality of metals. Among them, aluminum that is highly reflective and can form a dense metal layer relatively easily and is inexpensive is preferable.

光反射性金属層9の厚さの下限としては10nmが好ましく、20nmが特に好ましい。一方、光反射性金属層9の厚さの上限としては200nmが好ましく、100nmが特に好ましい。光反射性金属層9の厚さが10nmの下限より小さいと、光反射性金属層9に入射する光を十分に反射することができない。20nm以上の厚さがあれば、より確実に光反射性金属層9に入射する光を反射することができる。一方、光反射性金属層9の厚さが200nmの上限を超えると、光反射性金属層9に目視でも確認できるクラックが発生し易くなり、100nm以下であれば目視で確認できないようなクラックも発生しにくい。   The lower limit of the thickness of the light reflective metal layer 9 is preferably 10 nm, and particularly preferably 20 nm. On the other hand, the upper limit of the thickness of the light reflective metal layer 9 is preferably 200 nm, and particularly preferably 100 nm. If the thickness of the light reflective metal layer 9 is smaller than the lower limit of 10 nm, the light incident on the light reflective metal layer 9 cannot be sufficiently reflected. If the thickness is 20 nm or more, the light incident on the light-reflective metal layer 9 can be more reliably reflected. On the other hand, if the thickness of the light-reflective metal layer 9 exceeds the upper limit of 200 nm, cracks that can be visually confirmed are likely to occur in the light-reflective metal layer 9, and cracks that cannot be visually confirmed if the thickness is 100 nm or less. Hard to occur.

光反射性金属層9は、凹凸構造層8の凹凸構造15を転写した形状に形成されており、光反射性金属層9は凹凸構造を有している。光反射性金属層9に形成された凹凸構造の微細な凹部と凸部の寸法と形状や配列を規則正しくした場合、反射光は回折光となり分光される欠点が生じる。そのため、線状の凹部や凸部の長さ、幅、深さまたは高さ、そしてその配列をそれぞれランダムに設定することで反射光が回折光となることを防止できる。
そして、この光反射性金属層9は、光反射性金属層9に入射した光を所定の方向、即ち凹凸構造15の短軸方向に散乱させて反射させる機能を有する。
なお、光反射性金属層9のような凹凸構造を有する金属層を形成するさらに別の方法として、例えば凹凸構造15を金属箔に直接形成する等の方法も挙げられるが、この方法では、光反射性金属層9の厚みが厚くなるために抵抗が低く、モジュールを固定するアルミフレームや端子BOXとつながる配線などとの通電が起こりやすくなるため、好ましくない。
The light reflective metal layer 9 is formed in a shape obtained by transferring the uneven structure 15 of the uneven structure layer 8, and the light reflective metal layer 9 has an uneven structure. When the size, shape, and arrangement of the fine concave portions and convex portions of the concavo-convex structure formed on the light reflective metal layer 9 are made regular, the reflected light becomes a diffracted light and has a defect of being split. Therefore, it is possible to prevent the reflected light from becoming diffracted light by randomly setting the length, width, depth or height of the linear concave and convex portions and the arrangement thereof.
The light reflective metal layer 9 has a function of scattering and reflecting light incident on the light reflective metal layer 9 in a predetermined direction, that is, the minor axis direction of the concavo-convex structure 15.
In addition, as another method for forming a metal layer having a concavo-convex structure such as the light-reflecting metal layer 9, for example, a method of directly forming the concavo-convex structure 15 on a metal foil can be cited. Since the thickness of the reflective metal layer 9 is increased, the resistance is low, and it is easy to energize the aluminum frame for fixing the module, the wiring connected to the terminal BOX, etc., which is not preferable.

次に、光反射性金属層9と接着層10を介して接続される耐候層11には、耐高温、耐高湿、耐加水分解、難燃性等の長期耐候性が要求される。これらの要求を満たすものとして、一般的に、PVF(ポリフッ化ビニル)等のフッ素樹脂フィルムやフッ素樹脂塗膜、もしくは低オリゴマーPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム等の耐加水分解性を高めたタイプのPETフィルム等が使用される。この他、耐候性に優れるPENフィルム等を使用してもよい。なお、耐候層11の材料としては上記に限ったものではなく、長期耐候性の基準値を満たす材料であれば適宜採用することができる。   Next, the weather resistant layer 11 connected to the light reflective metal layer 9 through the adhesive layer 10 is required to have long-term weather resistance such as high temperature resistance, high humidity resistance, hydrolysis resistance, and flame resistance. In order to satisfy these requirements, generally, a type of PET with improved hydrolysis resistance, such as a fluororesin film such as PVF (polyvinyl fluoride), a fluororesin coating film, or a low oligomer PET (polyethylene terephthalate) film A film or the like is used. In addition, you may use the PEN film etc. which are excellent in a weather resistance. The material of the weather resistant layer 11 is not limited to the above, and any material that satisfies the long-term weather resistance standard value can be used as appropriate.

耐候層11は単層であっても多層であってもよい。単層の場合には、上述の材料のいずれかを要求特性に合わせて選択することができる。PVFは、長期耐候性に特に優れているため好適である。また、低オリゴマーPETフィルム等の耐加水分解性のPETフィルムは、安価でありながら長期耐候性にも優れているため、好適である。   The weather resistant layer 11 may be a single layer or a multilayer. In the case of a single layer, any of the above materials can be selected according to the required characteristics. PVF is suitable because it is particularly excellent in long-term weather resistance. In addition, a hydrolysis-resistant PET film such as a low oligomer PET film is suitable because it is inexpensive and excellent in long-term weather resistance.

この耐候層11が多層構造の場合の例としては、PETフィルムにPVF(ポリ・フッ化・ビニル)等のフッ素樹脂フィルムを接着剤層を介して貼り合わせたものや、PETフィルムにPVF等のフッ素樹脂塗膜を形成したもの等が挙げられる。
PVF等のフッ素樹脂は長期耐候性に非常に優れており、単層でも十分な性能を発揮するものの、単層で十分な強度を得ようとすると厚みを厚くする必要がありコスト高の要因となる。よって、強度を確保する基材との組合せによる多層構造とすることが好ましい。
なお、耐候層11の層構成は上記に限ったものではなく、要求特性に応じて適宜変更可能である。
Examples of this weather resistant layer 11 having a multilayer structure include a PET film laminated with a fluororesin film such as PVF (poly, fluoride, vinyl) via an adhesive layer, and a PET film such as PVF. The thing etc. which formed the fluororesin coating film are mentioned.
Fluororesin such as PVF is very excellent in long-term weather resistance, and even if it exhibits a sufficient performance even with a single layer, it is necessary to increase the thickness to obtain sufficient strength with a single layer, which is a factor of high cost Become. Therefore, it is preferable to have a multilayer structure in combination with a base material that ensures strength.
The layer structure of the weather resistant layer 11 is not limited to the above, and can be changed as appropriate according to the required characteristics.

接着層10は、接着強度として、長期間の屋外使用で劣化してデラミネーションなどを生じないこと、黄変の程度が小さいことなどが要求される。これらの要求を満たすものとして、ポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロース系の樹脂を1種又は2種以上混合したラミネート用接着剤を使用することができる。
また、長期間の屋外暴露による接着剤の劣化を防止するために、接着層10に劣化防止剤を添加しても良い。劣化防止剤としては、例えばカルボジイミン、エポキシなどの添加剤が挙げられる。
更に、接着層10には、例えば硬化剤、可塑剤、分散剤、各種レベリング剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、粘性改質剤、潤滑剤、光安定化剤等の各種添加剤が適宜配合されてもよい。
The adhesive layer 10 is required to have an adhesive strength that does not deteriorate due to long-term outdoor use and does not cause delamination, and that the degree of yellowing is small. In order to satisfy these requirements, a laminating adhesive in which one or more of polyurethane, polyacrylic, polyester, epoxy, polyvinyl acetate, and cellulose resins are mixed can be used.
In order to prevent deterioration of the adhesive due to long-term outdoor exposure, a deterioration inhibitor may be added to the adhesive layer 10. Examples of the deterioration preventing agent include additives such as carbodiimine and epoxy.
Further, the adhesive layer 10 contains various additives such as a curing agent, a plasticizer, a dispersant, various leveling agents, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a viscosity modifier, a lubricant, and a light stabilizer as appropriate. May be.

また、耐候層11を接着層10によって光反射性金属層9と貼り合わせる方法は、例えば、ドライラミネーション方法、ノンソルベントドライラミネーション方法、ホットメルトラミネーション方法、エクストルージョンラミネーション方法を利用したサンドイッチ・エクストルージョンラミネーション方法などの公知の方法を適宜使用することができる。   The weather-resistant layer 11 may be bonded to the light-reflective metal layer 9 by the adhesive layer 10, for example, sandwich extrusion using a dry lamination method, a non-solvent dry lamination method, a hot melt lamination method, or an extrusion lamination method. A known method such as a lamination method can be appropriately used.

本実施形態による太陽電池モジュール1とその裏面シート5は、上述の構成を備えているから、凹凸構造層8の凹凸構造15及びこの形状に倣う光反射性金属層9は、線状で微細な凹部及び凸部の短軸方向に光を散乱させる一方向性散乱構造を備えており、光反射性金属層9において高低差1〜3μm程度で長さ数ミクロン程度でランダムの長さの線状の凹部及び凸部が平行に且つランダムに配列されているため、細長い微細な凹部及び凸部の短軸方向に強く散乱することになり、その断面形状によって散乱方向を制御することができる。
そのため、光反射性金属層9に対する反射光H2の反射角が直角に近い大きな角度のものが増大するため、太陽電池セル3の裏面や側面に衝突しないで前面板2で再反射し、太陽電池セル3の受光面3aにより多く入射できるため、従来のプリズムによる反射部材と比較して、より多くの反射光H2を再利用することができる。
Since the solar cell module 1 and the back sheet 5 thereof according to the present embodiment have the above-described configuration, the concavo-convex structure 15 of the concavo-convex structure layer 8 and the light-reflecting metal layer 9 following this shape are linear and fine. It has a unidirectional scattering structure that scatters light in the minor axis direction of the concave and convex portions, and the light-reflective metal layer 9 has a linear shape with a height difference of about 1 to 3 μm and a length of about several microns and a random length. Since the concave portions and the convex portions are arranged in parallel and at random, the concave and convex portions and the convex portions are strongly scattered in the short axis direction, and the scattering direction can be controlled by the cross-sectional shape.
Therefore, the reflection angle of the reflected light H2 with respect to the light-reflective metal layer 9 increases with a large angle close to a right angle. Therefore, the reflected light H2 is re-reflected by the front plate 2 without colliding with the back surface or side surface of the solar battery cell 3, and the solar battery. Since a larger amount of light can be incident on the light receiving surface 3a of the cell 3, more reflected light H2 can be reused as compared with a reflecting member using a conventional prism.

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない限り適宜の変更等が可能である。以下、図面に基づいて本発明の変形例や他の実施形態について説明する。
図8は、上述した第一実施形態による裏面シート5の第一変形例による裏面シート18の概略構成を示す縦断面図である。
この裏面シート18は、太陽電池セル3自体を透過した光や太陽電池セル3に入射せずに封止層4を透過した光H1を反射する機能を有し、前面側から順に少なくとも透光性絶縁層7と、凹凸構造層8と、光反射性金属層9と、バリア層19と、接着層10と、耐候層11とが順に積層されて構成されており、バリア層19が設けられている以外は、裏面シート5と同様の構成となっている。使用する材料、作製方法に関しても、バリア層19を形成すること以外は、同様の材料の使用が可能であり、同様の作製方法を採用することが可能である。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A suitable change etc. are possible unless the summary of this invention is changed. Hereinafter, modified examples and other embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the back sheet 18 according to the first modification of the back sheet 5 according to the first embodiment.
The back sheet 18 has a function of reflecting light transmitted through the solar cells 3 itself and light H1 transmitted through the sealing layer 4 without being incident on the solar cells 3, and at least translucent in order from the front side. The insulating layer 7, the concavo-convex structure layer 8, the light-reflecting metal layer 9, the barrier layer 19, the adhesive layer 10, and the weathering layer 11 are sequentially laminated, and the barrier layer 19 is provided. Except for this, the configuration is the same as that of the back sheet 5. With respect to the material and the manufacturing method used, the same material can be used except that the barrier layer 19 is formed, and the same manufacturing method can be adopted.

バリア層19は、バルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金を、光反射性金属層9の凹凸構造に追従した層状になるように形成する。バルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金を採用したバリア層19の形成手段としては、光反射性金属層9及び凹凸構造層8に収縮、黄変等の劣化を招来することなく均一に金属層が形成できれば特に限定されるものではなく、各種手段が可能であるが、(a)真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンクラスタービーム法等の物理気相成長法(Physical Vapor Deposition法;PVD法)、(b)プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition法;CVD法)が採用される。これらの中でも、生産性が高く良質な金属層が形成できる真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては電子線加熱方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかを適宜用いればよい。   The barrier layer 19 is formed of a valve metal or an alloy containing the valve metal so as to follow a concavo-convex structure of the light reflective metal layer 9. As a means for forming the barrier layer 19 employing a valve metal or an alloy containing a valve metal, a uniform metal layer is formed without causing deterioration such as shrinkage or yellowing in the light reflective metal layer 9 and the concavo-convex structure layer 8. Although it will not specifically limit if possible, various means are possible, (a) Physical vapor deposition methods (Physical Vapor Deposition method; PVD, such as a vacuum evaporation method, sputtering method, an ion plating method, an ion cluster beam method) (B) Chemical vapor deposition method (chemical vapor deposition method; CVD method) such as plasma chemical vapor deposition method, thermal chemical vapor deposition method, photochemical vapor deposition method or the like is employed. Among these, a vacuum deposition method that can form a high-quality metal layer with high productivity is preferable. Any one of an electron beam heating method, a resistance heating method, and an induction heating method may be used as appropriate as a heating means of a vacuum evaporation apparatus using a vacuum evaporation method.

バリア層19に用いられるバルブ金属とは、表面に酸化被膜を生じ不動態となる金属を指し、例えばアルミニウム(Al)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)、ハフニウム(Hf)、亜鉛(Zn)、タングステン(W)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)等が挙げられ、これら金属の単体もしくは合金を用いることが可能である。また、単層で形成してもよく複数の金属を積層して用いてもよい。中でも、優れた耐食性を示し、緻密な金属層が比較的容易に形成できるクロムが好適である。   The valve metal used for the barrier layer 19 refers to a metal that forms an oxide film on the surface and becomes passive, for example, aluminum (Al), chromium (Cr), titanium (Ti), zirconium (Zr), tantalum (Ta). Niobium (Nb), hafnium (Hf), zinc (Zn), tungsten (W), bismuth (Bi), antimony (Sb), and the like, and these metals can be used alone or in an alloy. Further, it may be formed as a single layer, or a plurality of metals may be stacked. Among these, chromium is preferable because it exhibits excellent corrosion resistance and can form a dense metal layer relatively easily.

バリア層19は、酸化珪素、酸化アルミニウムなどの無機酸化物を、光反射性金属層9の凹凸構造に追従した層状になるように形成してもよい。無機酸化物を採用したバリア層19の形成手段としては、光反射性金属層9及び凹凸構造層8に収縮、黄変等の劣化を招来することなく無機酸化物層が形成できれば特に限定されるものではなく、各種手段が可能であるが、真空蒸着法により形成することが一般的である。この真空蒸着法以外の手段としてスパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマ気相成長法(CVD)などを用いることもできる。但し生産性を考慮すれば、現時点では真空蒸着法が最も優れている。この真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては電子線加熱方式、抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかを適宜用いればよい。
またバリア層19と光反射性金属層9との密着性及びバリア層19の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いることも可能である。また、バリア層19の透明性を上げるために蒸着の際、酸素ガスなど吹き込んだりする反応蒸着を行ってもよい。
The barrier layer 19 may be formed of an inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide so as to follow a concavo-convex structure of the light reflective metal layer 9. The means for forming the barrier layer 19 employing an inorganic oxide is particularly limited as long as the inorganic oxide layer can be formed without causing deterioration such as shrinkage and yellowing in the light reflective metal layer 9 and the uneven structure layer 8. Although various means are possible, they are generally formed by vacuum deposition. Sputtering, ion plating, plasma vapor deposition (CVD), or the like can be used as means other than this vacuum vapor deposition. However, considering productivity, the vacuum deposition method is the best at present. Any one of an electron beam heating method, a resistance heating method, and an induction heating method may be appropriately used as a heating means of the vacuum evaporation apparatus by this vacuum evaporation method.
Further, in order to improve the adhesion between the barrier layer 19 and the light-reflecting metal layer 9 and the denseness of the barrier layer 19, a plasma assist method or an ion beam assist method can be used. Further, in order to increase the transparency of the barrier layer 19, reactive vapor deposition in which oxygen gas or the like is blown may be performed during vapor deposition.

バリア層19に用いられる無機酸化物としては、透明性を有し、かつ酸素、水蒸気のガスバリア性を有し、かつ上記のいずれかの形成方法が可能であれば特に限定されるものではなく、例えば酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化マグネシウム、あるいはそれらの混合物などの無機酸化物が挙げられる。中でも、緻密な無機酸化物層が比較的容易に形成でき、長期安定性に優れる酸化珪素が好適である。   The inorganic oxide used for the barrier layer 19 is not particularly limited as long as it has transparency and has a gas barrier property of oxygen and water vapor, and any one of the above forming methods is possible. For example, inorganic oxides such as silicon oxide, aluminum oxide, tin oxide, magnesium oxide, or a mixture thereof can be given. Among these, silicon oxide that can form a dense inorganic oxide layer relatively easily and has excellent long-term stability is preferable.

バリア層19の厚さは、用いられる無機化合物の種類や構成により最適条件が異なるが、一般的には5〜300nmの範囲内が望ましく、その値は必要とされるバリア性の程度によって適宜選択される。ただし膜厚が5nm未満であると均一な膜が得られないことや膜厚が十分ではないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない場合がある。また膜厚が300nmを越える場合は無機酸化物薄膜層にフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、無機酸化物薄膜層に亀裂を生じる危惧がある。さらに好ましくは、10〜150nmの範囲内である。バリア層19の膜厚が10nm未満であると、無機酸化物の種類、構成によっては十分なバリア性が得られない可能性がある。また膜厚が150nmを超える場合は、クラックやピンホールが発生しやすくなり、バリア性が低下する可能性がある。   The optimum thickness of the barrier layer 19 varies depending on the type and configuration of the inorganic compound used. In general, the thickness is preferably in the range of 5 to 300 nm, and the value is appropriately selected depending on the degree of required barrier properties. Is done. However, if the film thickness is less than 5 nm, a uniform film may not be obtained or the film thickness may not be sufficient, and the function as a gas barrier material may not be sufficiently achieved. If the film thickness exceeds 300 nm, the inorganic oxide thin film layer cannot be kept flexible, and there is a risk that the inorganic oxide thin film layer will crack due to external factors such as bending and pulling after the film formation. . More preferably, it exists in the range of 10-150 nm. If the thickness of the barrier layer 19 is less than 10 nm, sufficient barrier properties may not be obtained depending on the type and configuration of the inorganic oxide. On the other hand, when the film thickness exceeds 150 nm, cracks and pinholes are likely to occur, and the barrier property may be lowered.

バリア層19は、光反射性金属層9に対して耐候層11側に形成されている。このバリア層19は、高温高湿環境下において、耐候層11側から侵入してくる可能性のある水蒸気や、接着層10に使用される樹脂材料の加水分解で生じる可能性のあるカルボン酸等、耐候層11側で生じる光反射性金属層9を腐食させる成分をブロックし、光反射性金属層9の腐食を防止する。   The barrier layer 19 is formed on the weather resistant layer 11 side with respect to the light reflective metal layer 9. The barrier layer 19 includes water vapor that may enter from the weather resistant layer 11 side in a high temperature and high humidity environment, carboxylic acid that may be generated by hydrolysis of the resin material used for the adhesive layer 10, and the like. The component that corrodes the light-reflecting metal layer 9 generated on the weathering layer 11 side is blocked, and the light-reflecting metal layer 9 is prevented from corroding.

図9は、第二変形例による裏面シート21の概略構成を示す縦断面図である。この裏面シート21は、上述した第一変形例と相違してバリア層19は光反射性金属層9の凹凸構造層8側に配設されている。
このように配設されたバリア層19は、高温高湿環境下において、封止層4にEVAを用いた場合に発生する酢酸成分等を含むアウトガスや、凹凸構造層8に使用される樹脂材料の加水分解で生じる可能性のあるカルボン酸等、凹凸構造15側で生じる光反射性金属層9を腐食させる成分をブロックし、光反射性金属層9の腐食を防止する。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the back sheet 21 according to the second modification. In the back sheet 21, unlike the above-described first modification, the barrier layer 19 is disposed on the concave-convex structure layer 8 side of the light reflective metal layer 9.
The barrier layer 19 arranged in this manner is an outgas containing an acetic acid component generated when EVA is used for the sealing layer 4 in a high temperature and high humidity environment, or a resin material used for the concavo-convex structure layer 8. The component which corrodes the light-reflective metal layer 9 generated on the concave-convex structure 15 side, such as carboxylic acid which may be generated by hydrolysis of the light, is blocked, and corrosion of the light-reflective metal layer 9 is prevented.

また、裏面シート21において、バリア層19を、光反射性金属層9の両面、即ち凹凸構造層8側及び耐候層11側の両方に設けてもよい(図示せず)。このとき、凹凸構造層8側及び耐候層11側のそれぞれで生じる可能性のある、光反射性金属層9を腐食させる成分を、両側からブロックすることが出来るため、好適である。   Moreover, in the back surface sheet 21, you may provide the barrier layer 19 on both surfaces of the light-reflective metal layer 9, ie, both the uneven | corrugated structure layer 8 side and the weather-resistant layer 11 side (not shown). At this time, it is preferable because components that corrode the light-reflective metal layer 9 that may occur on the uneven structure layer 8 side and the weathering layer 11 side can be blocked from both sides.

また、図10は本発明の第二実施形態による裏面シート23を示すものである。
この裏面シート23は、透光性絶縁層7としてPETフィルムを用いている。この透光性絶縁層7の裏面側には、凹凸構造層8と光反射性金属層9とが積層されており、さらに接着層10を介して耐加水分解性のPETフィルムからなる耐候層11が配置されている。この第二実施形態では、凹凸構造層8が多層構成となっており、透光性絶縁層7が凹凸構造層8を支持する基材8Aを兼ねている。
FIG. 10 shows a back sheet 23 according to the second embodiment of the present invention.
This back sheet 23 uses a PET film as the translucent insulating layer 7. A concavo-convex structure layer 8 and a light-reflective metal layer 9 are laminated on the back side of the translucent insulating layer 7, and a weather-resistant layer 11 made of a hydrolysis-resistant PET film via an adhesive layer 10. Is arranged. In the second embodiment, the concavo-convex structure layer 8 has a multilayer structure, and the translucent insulating layer 7 also serves as the base material 8 </ b> A that supports the concavo-convex structure layer 8.

また、図11は第二実施形態による裏面シート23の変形例である。
図11に示す第一変形例による裏面シート25において、透光性絶縁層7としてPETフィルムを用いている。この透光性絶縁層7の裏面側には、凹凸構造層8、光反射性金属層9、バリア層19が順次積層されており、さらに接着層10を介して耐加水分解性のPETフィルムからなる耐候層11が配置されている。しかも、凹凸構造層8が多層構成となっており、透光性絶縁層7が凹凸構造層8を支持する基材8Aを兼ねている。
FIG. 11 is a modification of the back sheet 23 according to the second embodiment.
In the back sheet 25 according to the first modification shown in FIG. 11, a PET film is used as the translucent insulating layer 7. An uneven structure layer 8, a light-reflective metal layer 9, and a barrier layer 19 are sequentially laminated on the back side of the translucent insulating layer 7, and further, from a hydrolysis-resistant PET film via an adhesive layer 10. The weathering layer 11 is arranged. In addition, the concavo-convex structure layer 8 has a multilayer structure, and the translucent insulating layer 7 also serves as the base material 8 A that supports the concavo-convex structure layer 8.

また、図12は第二実施形態による裏面シート23の第二変形例を示すものである。
図12に示す第二変形例による裏面シート27においては、透光性絶縁層7としてEVAフィルムを用いている。この透光性絶縁層7の裏面側には、基材28を接合すると共に凹凸構造15を有する多層構造の凹凸構造層8、光反射性金属層9、バリア層19とが積層されており、さらに接着層10を介して耐加水分解性のPETフィルムからなる耐候層11が配置されている。このとき、透光性絶縁層7と凹凸構造層8の基材28とは接着層29を介して貼り合わされている。
Moreover, FIG. 12 shows the 2nd modification of the back surface sheet 23 by 2nd embodiment.
In the back sheet 27 according to the second modification shown in FIG. 12, an EVA film is used as the translucent insulating layer 7. On the back side of the translucent insulating layer 7, a multi-layered concavo-convex structure layer 8 having a concavo-convex structure 15, a light-reflective metal layer 9, and a barrier layer 19 are laminated. Further, a weathering layer 11 made of a hydrolysis-resistant PET film is disposed through the adhesive layer 10. At this time, the translucent insulating layer 7 and the base material 28 of the concavo-convex structure layer 8 are bonded together via the adhesive layer 29.

また、図13は第二実施形態による裏面シート23の第三変形例を示すものである。
図13に示す第三変形例による裏面シート31においては、透光性絶縁層7としてPETフィルムを用いている。この透光性絶縁層7の裏面側には、凹凸構造層8、光反射性金属層9、バリア層19が積層されており、さらに接着層10を介してPETフィルム32とPVFフィルム33からなる耐候層11が配置されている。このとき、耐候層11を構成するPETフィルム32とPVF33は接着層34を介して貼り合わされている。また、透光性絶縁層7と凹凸構造層8は接着層35を介して貼り合わされている。
Moreover, FIG. 13 shows the 3rd modification of the back surface sheet 23 by 2nd embodiment.
In the back sheet 31 according to the third modification shown in FIG. 13, a PET film is used as the translucent insulating layer 7. An uneven structure layer 8, a light reflective metal layer 9, and a barrier layer 19 are laminated on the back surface side of the translucent insulating layer 7, and further comprises a PET film 32 and a PVF film 33 with an adhesive layer 10 interposed therebetween. A weathering layer 11 is disposed. At this time, the PET film 32 and the PVF 33 constituting the weather resistant layer 11 are bonded together via the adhesive layer 34. The translucent insulating layer 7 and the concavo-convex structure layer 8 are bonded together with an adhesive layer 35 interposed therebetween.

このような各変形例や第二実施形態による裏面シート18、21、23、25、27、31においても第一実施形態による裏面シート5と同様に、凹凸構造15を形成した光反射性金属層9を含むため、前面側に向かって光を効率良く反射させることができる。したがって、太陽電池モジュール1の光の利用効率を向上させて発電量を増大させることが可能となる。
また、各裏面シート5、18、21、23、25、27、31は、太陽電池モジュール1への使用に限るものではなく、LED照明やEL素子などの発光素子の光利用効率向上など、光利用効率向上が望まれる光学素子やディスプレイ部材への転用が可能である。
Similarly to the back sheet 5 according to the first embodiment, the light-reflective metal layer in which the concavo-convex structure 15 is formed in the back sheets 18, 21, 23, 25, 27, and 31 according to the respective modified examples and the second embodiment. 9 is included, light can be efficiently reflected toward the front side. Therefore, it is possible to increase the power generation amount by improving the light use efficiency of the solar cell module 1.
Moreover, each back sheet 5, 18, 21, 23, 25, 27, 31 is not restricted to the use to the solar cell module 1, but light emission efficiency improvement of light emitting elements, such as LED lighting and an EL element, is carried out. It can be diverted to an optical element or display member for which utilization efficiency is desired to be improved.

次に本発明の実施形態による太陽電池モジュール1の裏面シート5について、比較例及び実施例を作製して評価試験を行った。この評価試験について説明する。
(比較例)
裏面シート5の比較例として、図2に示した裏面シート5の基本構成を用いた。そして、凹凸構造層8及び凹凸構造15の形状に倣った一方向性散乱構造を有する光反射性金属層9に代えて、等方散乱性を示す白色PETフィルム(東レ製 ルミラーE20)を用い、裏面シートのその余の構成である透光性絶縁層7、接着層10,耐加水分解性PETフィルムからなる耐候層11は下記の実施例と同じにした。
そして、比較例による白色PETフィルムを備えた裏面シートの上に下記の実施例と同様に、封止層4の下層としてのEVAフィルム、太陽電池セル3、封止層4の上層としてのEVAフィルム、前面板2としての強化ガラスの順に積層し、真空ラミネータで熱ラミネートを行うことで比較例の太陽電池モジュールを作製した。これを評価用サンプル1とした。
Next, with respect to the back sheet 5 of the solar cell module 1 according to the embodiment of the present invention, comparative examples and examples were produced and evaluated. This evaluation test will be described.
(Comparative example)
As a comparative example of the back sheet 5, the basic configuration of the back sheet 5 shown in FIG. 2 was used. Then, instead of the light-reflecting metal layer 9 having a unidirectional scattering structure following the shapes of the concavo-convex structure layer 8 and the concavo-convex structure 15, a white PET film (Toray Lumirror E20) showing isotropic scattering is used. The other components of the back sheet, ie, the translucent insulating layer 7, the adhesive layer 10, and the weather resistant layer 11 made of hydrolysis resistant PET film, were the same as those in the following examples.
And on the back sheet provided with the white PET film by a comparative example, the EVA film as a lower layer of the sealing layer 4, the photovoltaic cell 3, and the EVA film as an upper layer of the sealing layer 4 similarly to the following Example The solar cell module of the comparative example was produced by laminating in order of tempered glass as the front plate 2 and performing thermal lamination with a vacuum laminator. This was designated as Sample 1 for evaluation.

(実施例)
裏面シート5の実施例として、図2に示した裏面シート5を用いた。即ち、PETフィルムからなる透光性絶縁層7、凹凸構造15を備えた凹凸構造層8、凹凸構造15の形状からなる一方向性散乱構造を有する光反射性金属層9、接着層10、耐加水分解性PETフィルムからなる耐候層11の順に積層した裏面シート5を作製した。
裏面シート5を評価するために、裏面シート5、封止層4の下層としてのEVAフィルム、太陽電池セル3、封止層4の上層としてのEVAフィルム、前面板2として強化ガラスを順次積層して、真空ラミネータで熱ラミネートを行うことで太陽電池モジュール1を作製した。これを評価用サンプル2とした。
(Example)
As an example of the back sheet 5, the back sheet 5 shown in FIG. 2 was used. That is, a translucent insulating layer 7 made of a PET film, a concavo-convex structure layer 8 having a concavo-convex structure 15, a light-reflective metal layer 9 having a unidirectional scattering structure having the shape of the concavo-convex structure 15, an adhesive layer 10, The back sheet 5 laminated | stacked in order of the weather resistant layer 11 which consists of a hydrolysable PET film was produced.
In order to evaluate the back sheet 5, the back sheet 5, the EVA film as the lower layer of the sealing layer 4, the solar cell 3, the EVA film as the upper layer of the sealing layer 4, and the tempered glass as the front plate 2 are sequentially laminated. And the solar cell module 1 was produced by performing thermal lamination with a vacuum laminator. This was designated as Sample 2 for evaluation.

(変換効率の測定)
上述のようにして得られた比較例の評価用サンプル1及び実施例の評価用サンプル2の光電変換効率を測定した。光源Lとしてソーラーシミュレータ(Newport製 34903A)を用い、太陽電池評価装置としてIVカーブトレーサー(ADCMT製 6244)を用いて行った。
評価用サンプル1、2の光電変換効率を測定すると表1に示すようになった。
(Measurement of conversion efficiency)
The photoelectric conversion efficiency of the evaluation sample 1 of the comparative example and the evaluation sample 2 of the example obtained as described above was measured. A solar simulator (34903A made by Newport) was used as the light source L, and an IV curve tracer (6244 made by ADMT) was used as the solar cell evaluation device.
When the photoelectric conversion efficiency of the samples 1 and 2 for evaluation was measured, it was as shown in Table 1.

Figure 2012204460
一方向性散乱構造を有する光反射性金属層9を設けた実施例では、等方散乱性を示す白色PETフィルムを用いた比較例よりも、高い光電変換効率が得られることを確認できた。
Figure 2012204460
In the Example which provided the light reflective metal layer 9 which has a unidirectional scattering structure, it has confirmed that a high photoelectric conversion efficiency was obtained rather than the comparative example using the white PET film which shows isotropic scattering.

1 太陽電池モジュール
2 前面板(透光性前面板)
3 太陽電池セル
4 封止層
5、18、21、23、25、27、31 裏面シート(太陽電池裏面シート)
20 裏面シート(太陽電池裏面シート)
7 透光性絶縁層
8 凹凸構造層
8a 凹凸構造
9 光反射性金属層
10 接着層
11 耐候層
19 バリア層
1 Solar cell module 2 Front plate (translucent front plate)
3 Solar cell 4 Sealing layer 5, 18, 21, 23, 25, 27, 31 Back sheet (solar cell back sheet)
20 Back sheet (Solar cell back sheet)
7 Translucent insulating layer 8 Uneven structure layer 8a Uneven structure 9 Light reflective metal layer 10 Adhesive layer 11 Weather resistant layer 19 Barrier layer

Claims (9)

内部に太陽電池セルを封止した封止層の前面側に透光性前面板が積層されてなる太陽電池モジュールの裏面側に配置される太陽電池裏面シートであって、
前面側から順に少なくとも透光性絶縁層と、該透光性絶縁層と反対側の面に凹凸構造を形成した凹凸構造層と、前記凹凸構造に倣った微細な凹凸形状を有する光反射性金属層と、接着層と、耐候層とが積層されてなり、
前記光反射性金属層は微細な凹凸形状によって入射光を反射させて一方向に光を散乱させる一方向性散乱構造を有することを特徴とする太陽電池裏面シート。
A solar battery back surface sheet disposed on the back side of a solar cell module in which a translucent front plate is laminated on the front side of a sealing layer in which solar cells are sealed,
In order from the front side, at least a light-transmitting insulating layer, a concave-convex structure layer having a concave-convex structure formed on a surface opposite to the light-transmitting insulating layer, and a light-reflective metal having a fine concave-convex shape following the concave-convex structure Layer, adhesive layer, and weathering layer,
The solar cell backsheet, wherein the light reflective metal layer has a unidirectional scattering structure in which incident light is reflected by a fine uneven shape to scatter light in one direction.
前記一方向性散乱構造は、長軸と短軸と高低差がそれぞれ数ミクロン程度である線状の凹凸部がランダムに長軸方向に平行に複数配列されていて、反射光を短軸方向に散乱させるようにした請求項1に記載された太陽電池裏面シート。   In the unidirectional scattering structure, a plurality of linear concavo-convex portions each having a major axis, a minor axis, and a height difference of about several microns are randomly arranged parallel to the major axis direction, and reflected light is arranged in the minor axis direction. The solar cell back surface sheet according to claim 1, which is scattered. 前記凹凸部の長軸方向は、太陽電池セルの端辺に対して35°〜55°の範囲の角度で配列されている請求項2に記載された太陽電池裏面シート。   The long axis direction of the said uneven | corrugated | grooved part is a solar cell back surface sheet described in Claim 2 arranged at the angle of the range of 35 degrees-55 degrees with respect to the edge side of a photovoltaic cell. 前記凹凸部の長軸方向は、太陽電池セルの端辺に略平行に配列されている請求項2に記載された太陽電池裏面シート。   The long axis direction of the said uneven | corrugated | grooved part is a solar cell back surface sheet described in Claim 2 arranged substantially parallel to the edge side of a photovoltaic cell. 前記光反射性金属層に対して前記凹凸構造層側または/及び前記接着層側に、前記光反射性金属層の腐食を防ぐためのバリア層が設けられている請求項1乃至4のいずれか1項に記載された太陽電池裏面シート。   The barrier layer for preventing the corrosion of the said light reflective metal layer is provided in the said uneven structure layer side or / and the said adhesion layer side with respect to the said light reflective metal layer. The solar cell back surface sheet | seat described in 1 item | term. 前記バリア層は、前記光反射性金属層に密接して配設されている請求項5に記載された太陽電池裏面シート。   The solar cell backsheet according to claim 5, wherein the barrier layer is disposed in close contact with the light-reflective metal layer. 前記バリア層は、バルブ金属もしくはバルブ金属を含む合金からなる請求項5または6に記載された太陽電池裏面シート。   The solar cell backsheet according to claim 5 or 6, wherein the barrier layer is made of a valve metal or an alloy containing the valve metal. 前記バリア層は、無機酸化物からなる請求項5乃至7のいずれか1項に記載された太陽電池裏面シート。   The solar cell back sheet according to claim 5, wherein the barrier layer is made of an inorganic oxide. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載された太陽電池裏面シートを、その裏面側に配設したことを特徴とする太陽電池モジュール。   A solar cell module comprising the solar cell back sheet according to any one of claims 1 to 8 disposed on a back side thereof.
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