JP2013042078A - Solar cell module, circuit sheet, and coloring seal material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュール、太陽電池モジュールに用いる回路シートおよび太陽電池モジュールに用いる着色封止材料に関する。 The present invention relates to a solar cell module, a circuit sheet used for the solar cell module, and a colored sealing material used for the solar cell module.
近年、自然エネルギーである太陽光を利用する太陽光発電の普及が、急速に進んでいる。太陽光発電は、太陽電池モジュールを複数組み合わせることで行われており、太陽電池モジュールの発電効率を向上させることが求められている。
従来、太陽電池モジュールのセル間同士の電気的な接続は、セルの受光面側（マイナス電極、Ｎ型半導体電極）から隣接するセルの非受光面側（プラス電極、Ｐ型半導体電極）に配線を回り込ませて接続する構造となっていた。この構造では受光面に入射する太陽光を配線が遮るために、受光面積が減少し、発電効率が低下する問題があった。
In recent years, the spread of photovoltaic power generation using sunlight, which is natural energy, has been rapidly progressing. Photovoltaic power generation is performed by combining a plurality of solar cell modules, and it is required to improve the power generation efficiency of the solar cell modules.
Conventionally, electrical connection between cells of a solar cell module is wired from a light receiving surface side (negative electrode, N-type semiconductor electrode) of a cell to a non-light receiving surface side (plus electrode, P-type semiconductor electrode) of an adjacent cell. It was a structure that wraps around and connects. In this structure, since the wiring blocks sunlight incident on the light receiving surface, there is a problem that the light receiving area is reduced and the power generation efficiency is lowered.
そこで、例えば、特許文献１では、太陽電池セルの非受光面側にＮ型半導体電極とＰ型半導体電極の両電極（セル電極）を有し、配線が太陽電池セルの非受光面側にのみ備えられた、バックコンタクト方式の太陽電池モジュールを提案し、受光面に入射する太陽光の面積を増加させ、発電効率を向上させている。また、配線が受光面側から視認されないので、見た目が美しいという特徴がある。 Therefore, for example, in Patent Document 1, both the N-type semiconductor electrode and the P-type semiconductor electrode (cell electrode) are provided on the non-light-receiving surface side of the solar battery cell, and the wiring is only on the non-light-receiving surface side of the solar battery cell. The solar cell module of the back contact system provided is proposed, and the area of the sunlight incident on the light receiving surface is increased to improve the power generation efficiency. Further, since the wiring is not visually recognized from the light receiving surface side, there is a feature that the appearance is beautiful.
ところで、バックコンタクト形式の太陽電池モジュールは、太陽電池セルの非受光面側に配置されたＮ型半導体電極とＰ型半導体電極を電気的に接続する導電層を備えている。この導電層は回路パターンを有し、回路パターンの間隙（配線と配線の間）には、回路パターン同士がショートするのを抑制するための絶縁層が必要とされている。また、この絶縁層は、光透過率が低く、受光面側から見たときに配線を隠蔽する効果も有している。
絶縁層の上には、セル電極に対応する位置に穴を形成された封止層が太陽電池セルを覆うように配置される。セル電極と導電層とは、封止層の穴を通じて導通が取れるように接続されている。
By the way, the solar cell module of the back contact type includes a conductive layer that electrically connects the N-type semiconductor electrode and the P-type semiconductor electrode disposed on the non-light-receiving surface side of the solar battery cell. This conductive layer has a circuit pattern, and an insulating layer is required to suppress a short circuit between the circuit patterns in the gap (between the wirings) of the circuit pattern. Further, this insulating layer has a low light transmittance and has an effect of concealing the wiring when viewed from the light receiving surface side.
On the insulating layer, a sealing layer in which holes are formed at positions corresponding to the cell electrodes is disposed so as to cover the solar cells. The cell electrode and the conductive layer are connected so as to be conductive through the hole in the sealing layer.
特許文献１に開示されているような太陽電池モジュールの回路シートは、絶縁層を印刷方式で実装している。しかし、この印刷方式で使用される絶縁材料は高価であることと厚さが１０μｍ以上必要であることから、回路シートが高コストとなる問題があった。また、絶縁層の形成には、熱架橋工程（熱処理温度１２０〜１６０℃、熱処理時間２０〜６０分）が必要であり、生産効率が低下したり、熱により回路シートが劣化したりすることがあった。 The circuit sheet of the solar cell module as disclosed in Patent Document 1 has an insulating layer mounted by a printing method. However, since the insulating material used in this printing method is expensive and requires a thickness of 10 μm or more, there is a problem that the circuit sheet is expensive. In addition, the formation of the insulating layer requires a thermal crosslinking step (heat treatment temperature of 120 to 160 ° C., heat treatment time of 20 to 60 minutes), and the production efficiency may be reduced or the circuit sheet may be deteriorated by heat. there were.
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、低コストで見た目が良好な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。本発明の他の目的は、低コストで信頼性が高く生産性が良好な回路シート、および、光透過率が低く、体積抵抗率が高い着色封止材料を提供することである。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, Comprising: It aims at providing the solar cell module with a favorable appearance at low cost. Another object of the present invention is to provide a low-cost, highly reliable and highly productive circuit sheet, and a colored sealing material having a low light transmittance and a high volume resistivity.
前述の課題を解決するために、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、前記太陽電池セルの受光面側を覆う透明封止層と、前記太陽電池セルの非受光面側に配置されるセル電極と、前記太陽電池セルの非受光面側に配置される回路シートと、を備える太陽電池モジュールであって、前記回路シートは、絶縁樹脂からなるベースフィルムと、前記ベースフィルムの一方の面側に配される導電層と、前記ベースフィルムの一方の面側と前記導電層を覆う着色封止層と、を備え、前記導電層は、前記セル電極と電気的に接続される回路パターンを有し、前記着色封止層は、光透過率が１０％以下、かつ、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上であり、前記セル電極に対応する位置に穴が形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a solar battery module of the present invention is disposed on a solar battery cell, a transparent sealing layer covering a light receiving surface side of the solar battery cell, and a non-light receiving surface side of the solar battery cell. And a circuit sheet disposed on the non-light-receiving surface side of the solar battery cell, the circuit sheet comprising a base film made of an insulating resin and one of the base films A circuit pattern comprising: a conductive layer disposed on a surface side; a colored sealing layer covering one surface side of the base film and the conductive layer; and the conductive layer electrically connected to the cell electrode The colored sealing layer has a light transmittance of 10% or less and a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more, and a hole is formed at a position corresponding to the cell electrode. It is characterized by that.
本発明の太陽電池モジュールによれば、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上である着色封止層により、回路パターンを有する導電層が覆われる構成となっている。そのため、回路パターンの配線間が着色封止層により絶縁されるので、ショートの発生が抑制され、太陽電池モジュールの信頼性が向上する。 According to the solar cell module of the present invention, the conductive layer having the circuit pattern is covered with the colored sealing layer having a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more. Therefore, since the wiring of the circuit pattern is insulated by the colored sealing layer, the occurrence of a short circuit is suppressed and the reliability of the solar cell module is improved.
また、この太陽電池モジュールは、印刷方式で使用される高価な絶縁材料を用いずに、従来から使用されている封止層に絶縁性を付与する構成になっている。そのため、印刷方式により絶縁層を形成する工程を省略することができ、コストを下げることができる。また、回路シートの絶縁層作成に熱架橋工程を必要としないので、生産効率を上げるとともに、回路シートの熱による劣化をなくすことができる。 In addition, this solar cell module is configured to provide insulation to a sealing layer that has been used conventionally without using an expensive insulating material used in a printing method. Therefore, the step of forming the insulating layer by a printing method can be omitted, and the cost can be reduced. In addition, since a thermal crosslinking step is not required for forming the insulating layer of the circuit sheet, it is possible to increase production efficiency and eliminate deterioration of the circuit sheet due to heat.
また、この太陽電池モジュールの着色封止層は光透過率が１０％以下となっている。そのため、入射した光が透過されないので、受光面側から配線が視認されず、見た目が良好である。 Moreover, the colored sealing layer of this solar cell module has a light transmittance of 10% or less. Therefore, the incident light is not transmitted, so that the wiring is not visually recognized from the light receiving surface side, and the appearance is good.
ここで、前記着色封止層は、一方の面側に反射層を備えていることが好ましい。
この場合、着色封止層が一方の面側に反射層を備えている構成となっている。このため、太陽電池セルと太陽電池セルの隙間を通り抜けて太陽電池セル表面に吸収されなかった光を再度、着色封止層で反射させて、発電効率を向上させることができる。
Here, the colored sealing layer preferably includes a reflective layer on one surface side.
In this case, the colored sealing layer is provided with a reflective layer on one surface side. For this reason, the light which passed through the gap between the solar battery cells and the solar battery cells and was not absorbed by the surface of the solar battery cells can be reflected again by the colored sealing layer to improve the power generation efficiency.
また、前記着色封止層の厚さは、１００μｍ以上、１０００μｍ以下とされることが好ましい。
着色封止層の厚さが、これよりも厚いと経済的でなく、これよりも薄いと、隠蔽性や発電効率の向上の効果が得られなかったり、セルが割れてしまったりすることがある。
Moreover, it is preferable that the thickness of the colored sealing layer is 100 μm or more and 1000 μm or less.
If the thickness of the colored sealing layer is thicker than this, it is not economical, and if it is thinner than this, the effect of improving concealment and power generation efficiency may not be obtained, or the cell may be cracked. .
また、本発明の回路シートは、太陽電池モジュールに用いられる回路シートであって、絶縁樹脂からなるベースフィルムと、前記ベースフィルムの一方の面側に配される導電層と、前記ベースフィルムの一方の面側と導電層を覆う着色封止層と、を備え、前記導電層は、前記太陽電池セルの非受光面側に配置される前記セル電極と電気的に接続される回路パターンを有し、前記着色封止層は、光透過率が１０％以下、かつ、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上であり、前記セル電極に対応する位置に穴が形成されていることを特徴としている。 The circuit sheet of the present invention is a circuit sheet used for a solar cell module, and includes a base film made of an insulating resin, a conductive layer disposed on one surface side of the base film, and one of the base films. And a colored sealing layer covering the conductive layer, and the conductive layer has a circuit pattern electrically connected to the cell electrode disposed on the non-light-receiving surface side of the solar cell. The colored sealing layer has a light transmittance of 10% or less, a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more, and a hole is formed at a position corresponding to the cell electrode. It is said.
本発明の回路シートによれば、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上である着色封止層により回路パターンが覆われる構成となっている。そのため、回路パターンの配線間が着色封止層により絶縁されるので、配線間同士のショートの発生が抑制され、回路シートの信頼性が向上する。 According to the circuit sheet of the present invention, the circuit pattern is covered with the colored sealing layer having a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more. For this reason, the wiring of the circuit pattern is insulated by the colored sealing layer, so that the occurrence of a short circuit between the wirings is suppressed, and the reliability of the circuit sheet is improved.
また、この回路シートは、印刷方式で使用される高価な絶縁材料を用いずに、従来から使用されている封止層に絶縁性を付与する構成になっている。そのため、印刷方式により絶縁層を形成する工程を省略することができ、コストを下げることができる。また、回路シートの作成に熱架橋工程を必要としないので、生産効率を上げるとともに、熱による回路シートの劣化をなくすことができる。 In addition, this circuit sheet is configured to impart insulation to a sealing layer that has been used conventionally without using an expensive insulating material used in a printing method. Therefore, the step of forming the insulating layer by a printing method can be omitted, and the cost can be reduced. In addition, since a thermal crosslinking step is not required for the production of the circuit sheet, it is possible to increase production efficiency and to eliminate deterioration of the circuit sheet due to heat.
また、この回路シートの着色封止層は光透過率が１０％以下となっている。そのため、入射した光が透過されず、回路シートの配線の隠蔽性に優れる。 The colored sealing layer of this circuit sheet has a light transmittance of 10% or less. For this reason, the incident light is not transmitted and the circuit sheet wiring is concealed.
また、本発明の着色封止材料は、光透過率が１０％以下、かつ、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上であることを特徴としている。
本発明の着色封止材料によれば、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍとなっている。そのため、体積抵抗率が高いので、太陽電池モジュールの回路シートに使用したときに、回路パターンの間隙の絶縁を好適に確保することができる。
また、着色封止材料の光透過率が１０％以下となっている。そのため、入射した光が透過されず、隠蔽性が良好である。
Further, the colored sealing material of the present invention is characterized in that the light transmittance is 10% or less and the volume resistivity is 1 × 10 8 Ω · cm or more.
According to the colored sealing material of the present invention, the volume resistivity is 1 × 10 8 Ω · cm. Therefore, since the volume resistivity is high, when used for the circuit sheet of the solar cell module, it is possible to suitably ensure the insulation of the gap between the circuit patterns.
Moreover, the light transmittance of the colored sealing material is 10% or less. Therefore, the incident light is not transmitted and the concealability is good.
本発明によれば、低コストで見た目が良好な太陽電池モジュール、低コストで信頼性が高く、生産性が良好な回路シート、および、光透過率が低く、体積抵抗率が高い着色封止材料を提供することができる。 According to the present invention, a low-cost and good-looking solar cell module, a low-cost and highly reliable circuit sheet with high productivity, and a colored sealing material with low light transmittance and high volume resistivity Can be provided.
以下に、本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
まず、本発明の実施形態で用いられる着色封止材料について説明する。
着色封止材料は、例えば、エチレンビニルアセテート系、ポリビニルブチラール、アイオノマー、ＥＭＡＡ、ＥＭＡ、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコン樹脂などに、酸化チタン、硫酸バリウム、カーボンブラック、アニリンブラックなどを添加し着色されたものが使用される。この着色封止材料には、回路シートに使用したときに配線を見えなくするために、白色や黒色の着色剤が添加されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, the colored sealing material used in the embodiment of the present invention will be described.
The colored sealing material is, for example, an ethylene vinyl acetate, polyvinyl butyral, ionomer, EMAA, EMA, polyethylene, polypropylene, silicon resin, etc., which is colored by adding titanium oxide, barium sulfate, carbon black, aniline black, etc. Is used. To this colored sealing material, a white or black colorant is added in order to make the wiring invisible when used for a circuit sheet.
着色封止材料は、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上とされている。これよりも体積抵抗率が低いと、回路パターンの配線間がショートする可能性がある。 The colored sealing material has a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more. If the volume resistivity is lower than this, there is a possibility that the wiring of the circuit pattern is short-circuited.
着色封止材料は、光透過率が１０％以下とされている。これよりも光透過率が高いと、隠蔽性が劣化し、太陽電池モジュールに使用したときに、配線が見えて、見た目が悪くなる。 The colored sealing material has a light transmittance of 10% or less. If the light transmittance is higher than this, the concealability deteriorates, and when used in a solar cell module, the wiring is visible and the appearance is deteriorated.
次に、本発明の太陽電池モジュールに用いられる回路シート１０について説明する。
図１に本実施形態の太陽電池モジュール用の回路シート１０を示す。この回路シート１０は、絶縁樹脂からなるベースフィルム１１と、ベースフィルム１１の一方の面側に配される導電層１２と、ベースフィルム１１の一方の面側と導電層１２を覆う着色封止層１３と、を備えている。ここで、一方の面側とは、図１のベースフィルム１１の上面側を意味している。
Next, the circuit sheet 10 used for the solar cell module of the present invention will be described.
The circuit sheet 10 for solar cell modules of this embodiment is shown in FIG. The circuit sheet 10 includes a base film 11 made of an insulating resin, a conductive layer 12 disposed on one surface side of the base film 11, and a colored sealing layer that covers the one surface side of the base film 11 and the conductive layer 12. 13. Here, one surface side means the upper surface side of the base film 11 of FIG.
ベースフィルム１１としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどの延伸ポリエチレンテレフタレートやポリイミドなどの耐熱フィルムが使用される。 As the base film 11, for example, a heat-resistant film such as stretched polyethylene terephthalate such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate or polyimide is used.
導電層１２は、後述するセル電極４０と電気的に接続される回路パターンを有し、ベースフィルム１１の上に積層されている。
パターンニング方式としては、エッチング、金属ペーストの印刷、金属箔などの打ち抜き加工、などを用いればよい。
The conductive layer 12 has a circuit pattern that is electrically connected to a cell electrode 40 described later, and is laminated on the base film 11.
As a patterning method, etching, printing of a metal paste, punching processing of a metal foil or the like may be used.
導電層１２は、加工性・コストなどの観点から、銅箔、アルミニウム箔などで構成されることが望ましい。また、導電プラスチックフィルム、導電ペーストなどを用いても良い。 The conductive layer 12 is preferably composed of a copper foil, an aluminum foil, or the like from the viewpoint of processability and cost. Further, a conductive plastic film, a conductive paste, or the like may be used.
着色封止層１３は、セル電極４０に対応した穴を有している。
この穴は貫通穴となっており、セル電極４０と導電層１２が、この穴を通じて後述する接合層７０を介し、電気的に接続されるようになっている。
The colored sealing layer 13 has a hole corresponding to the cell electrode 40.
This hole is a through hole, and the cell electrode 40 and the conductive layer 12 are electrically connected through a bonding layer 70 described later through this hole.
着色封止層１３は、穴が形成されたフィルム形状の着色封止材で構成される。また、着色封止材は、上述した着色封止材料で構成される。 The colored sealing layer 13 is composed of a film-shaped colored sealing material in which holes are formed. The colored sealing material is composed of the above-described colored sealing material.
着色封止層１３は、光透過率が１０％以下とされている。これよりも光透過率が高いと、隠蔽性が劣化し、太陽電池モジュールに使用したときに、配線が見えて、見た目が悪くなる。 The colored sealing layer 13 has a light transmittance of 10% or less. If the light transmittance is higher than this, the concealability deteriorates, and when used in a solar cell module, the wiring is visible and the appearance is deteriorated.
着色封止層１３は、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上とされている。これよりも体積抵抗率が低いと、回路パターンの配線間がショートする可能性がある。 The colored sealing layer 13 has a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more. If the volume resistivity is lower than this, there is a possibility that the wiring of the circuit pattern is short-circuited.
着色封止層１３は、一方の面側に反射層を備えている構成となっている。ここで、一方の面側とは、図１の着色封止層１３の上面側を意味する。
反射層は、例えば、ガラスの微小球などを含有したエチレンビニルアセテート系、ポリビニルブチラール、シリコン樹脂などで構成される。
The colored sealing layer 13 includes a reflective layer on one surface side. Here, one surface side means the upper surface side of the colored sealing layer 13 of FIG.
The reflective layer is made of, for example, ethylene vinyl acetate-based, polyvinyl butyral, silicon resin, or the like containing glass microspheres.
着色封止層１３の厚さは１００μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましい。これよりも薄いと隠蔽性や発電効率向上の効果が得られなかったり、セルが割れてしまったりすることがある。また、これよりも厚いとコストが増加する。 The thickness of the colored sealing layer 13 is preferably 100 μm or more and 1000 μm or less. If it is thinner than this, the effect of improving the concealability and power generation efficiency may not be obtained, or the cell may be broken. If it is thicker than this, the cost increases.
次に、回路シート１０の作成方法を説明する。まず、ベースフィルム１１上に導電層１２が形成され、導電層１２は上述の方法により、回路パターンが形成される。そして、セル電極４０と接合される導電層１２の所定の位置に着色封止材の穴が合うように着色封止材が配置される。その後、太陽電池モジュールを作成する際のモジュールラミネートによって、導電層１２を備えたベースフィルム１１と着色封止材を接合し、着色封止層１３を形成することで、回路シート１０を得ることができる。 Next, a method for creating the circuit sheet 10 will be described. First, the conductive layer 12 is formed on the base film 11, and a circuit pattern is formed on the conductive layer 12 by the method described above. Then, the colored sealing material is disposed so that the hole of the colored sealing material is aligned with a predetermined position of the conductive layer 12 joined to the cell electrode 40. Then, the circuit sheet 10 can be obtained by joining the base film 11 provided with the conductive layer 12 and the colored sealing material and forming the colored sealing layer 13 by module lamination when creating the solar cell module. it can.
次に、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール１について説明する。
この太陽電池モジュール１は、図２で示すように、太陽電池セル２０と、太陽電池セル２０の受光面側を覆う透明封止層３０と、太陽電池セル２０の非受光面側に配置されるセル電極４０と、太陽電池セル２０の非受光面側に配置される回路シート１０と、を備えている。ここで、受光面側とは、太陽電池モジュール１の光が入射される面側（図２の太陽電池セル２０の上面側）のことを意味し、非受光面側とは、光が入射されない面側（図２の太陽電池セル２０の下面側）を意味している。
さらに太陽電池モジュール１は、透明封止層３０の上に積層された透光性基板５０と、回路シート１０の下に配置されたバックシート６０と、セル電極４０と回路シート１０の間に形成された接合層７０を有している。
Next, the solar cell module 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 2, the solar cell module 1 is disposed on the solar cell 20, the transparent sealing layer 30 that covers the light receiving surface side of the solar cell 20, and the non-light receiving surface side of the solar cell 20. The cell electrode 40 and the circuit sheet 10 disposed on the non-light-receiving surface side of the solar battery cell 20 are provided. Here, the light receiving surface side means the surface side on which the light of the solar cell module 1 is incident (the upper surface side of the solar cell 20 in FIG. 2), and the non-light receiving surface side is not incident on the light. This means the surface side (the lower surface side of the solar battery cell 20 in FIG. 2).
Furthermore, the solar cell module 1 is formed between the translucent substrate 50 laminated on the transparent sealing layer 30, the back sheet 60 disposed under the circuit sheet 10, and the cell electrode 40 and the circuit sheet 10. The bonding layer 70 is provided.
太陽電池セル２０としては、例えば、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の太陽電池セルが用いられる。これらの中でも特に、発電効率の優れる単結晶シリコン型および多結晶シリコン型の太陽電池セルを用いることが望ましい。 As the solar cell 20, for example, a single crystal silicon type, a polycrystalline silicon type, or an amorphous silicon type solar cell is used. Among these, it is desirable to use single crystal silicon type and polycrystalline silicon type solar cells having excellent power generation efficiency.
透明封止層３０は、フィルム形状の透明封止材で構成されている。透明封止材は、例えば、エチレンビニルアセテート系、アイオノマー、ポリビニルブチラール、シリコン樹脂などで構成される。また、透明封止層３０は、着色封止層１３との接着性を考慮され、着色封止層１３と同一ベースの材料または熱融着可能なものが使用されることが望ましい。 The transparent sealing layer 30 is composed of a film-shaped transparent sealing material. The transparent sealing material is made of, for example, ethylene vinyl acetate, ionomer, polyvinyl butyral, silicon resin, or the like. The transparent sealing layer 30 is preferably made of a material having the same base as that of the colored sealing layer 13 or a material that can be heat-sealed in consideration of adhesiveness to the colored sealing layer 13.
透明封止層３０の厚さは、１００μｍ以上、１０００μｍ以下とされることが好ましい。これよりも薄いとセルが割れてしまい、これよりも厚いとコストが増加する。 The thickness of the transparent sealing layer 30 is preferably 100 μm or more and 1000 μm or less. If it is thinner than this, the cell is cracked, and if it is thicker than this, the cost increases.
セル電極４０は、太陽電池セル２０と電気的に接続されているＮ型半導体電極およびＰ型半導体電極である。セル電極４０は、Ｎ型半導体電極とＰ型半導体電極が直列接続となるように、接合層７０を介して導電層１２と接合されるようになっている。 The cell electrode 40 is an N-type semiconductor electrode and a P-type semiconductor electrode that are electrically connected to the solar battery cell 20. The cell electrode 40 is bonded to the conductive layer 12 via the bonding layer 70 so that the N-type semiconductor electrode and the P-type semiconductor electrode are connected in series.
透光性基板５０としては、例えば、ガラス基板や透明樹脂基板が使用される。透明樹脂基板を構成する透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。 As the translucent substrate 50, for example, a glass substrate or a transparent resin substrate is used. Examples of the transparent resin constituting the transparent resin substrate include acrylic resin, polycarbonate, and polyethylene terephthalate.
バックシート６０は、フッ素／ポリエチレンテレフタレート／フッ素、耐加水分解ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート／アンカーコートなどの構成のものを用いればよい。要求品質に合わせて、防湿のためのアルミ箔や蒸着フィルムなどを加えても良い。また、ベースフィルム１１と一体型となっていても良い。 The back sheet 60 may have a configuration such as fluorine / polyethylene terephthalate / fluorine, hydrolysis-resistant polyethylene terephthalate / polyethylene terephthalate / anchor coat, or the like. Aluminum foil or vapor deposition film for moisture prevention may be added according to the required quality. Further, it may be integrated with the base film 11.
接合層７０は、セル電極４０と回路シート１０を電気的および物理的に接続するものである。接合層７０には、例えば、はんだや銀ペーストなどの接合材が用いられる。 The bonding layer 70 electrically and physically connects the cell electrode 40 and the circuit sheet 10. For the bonding layer 70, for example, a bonding material such as solder or silver paste is used.
太陽電池モジュール１は、透光性基板５０と、透明封止材と、セル電極４０を設けられた太陽電池セル２０と、回路シート１０と、バックシート６０と、をこの順に積層し、モジュールラミネートにより接合し、作成される。このとき、回路シート１０の着色封止層１３に形成された穴にセル電極４０と回路パターンを有する導電層１２の所定の位置が合うように配置される。さらに、この穴には、はんだや銀ペーストなどの接合材が配置されて、モジュールラミネートの熱により接合層７０が形成され、セル電極４０と導電層１２が接合層７０を介して電気的に接続されるようになっている。 The solar cell module 1 is formed by laminating a translucent substrate 50, a transparent sealing material, a solar cell 20 provided with a cell electrode 40, a circuit sheet 10, and a back sheet 60 in this order, and module laminating. Are joined and created. At this time, it arrange | positions so that the predetermined position of the conductive layer 12 which has the cell electrode 40 and a circuit pattern may correspond to the hole formed in the colored sealing layer 13 of the circuit sheet 10. Further, a bonding material such as solder or silver paste is disposed in this hole, and the bonding layer 70 is formed by the heat of the module laminate, and the cell electrode 40 and the conductive layer 12 are electrically connected via the bonding layer 70. It has come to be.
本実施形態の太陽電池モジュール用の着色封止材料は、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上とされており、体積抵抗率が高いので、電流を遮断することができる。
また、着色封止材料は、光透過率が１０％以下とされているので、入射した光が透過されず、隠蔽性が良好である。
The colored sealing material for the solar cell module of the present embodiment has a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more, and has a high volume resistivity, so that current can be interrupted.
In addition, since the colored sealing material has a light transmittance of 10% or less, incident light is not transmitted and the concealability is good.
本実施形態の太陽電池モジュール用の回路シート１０によれば、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上である着色封止層１３により回路パターンが覆われる構成となっている。そのため、回路パターンの配線間が着色封止層１３により絶縁されるので、太陽電池モジュール１に使用したときに、ショートの発生が抑制され、回路シート１０の信頼性が向上する。 According to the circuit sheet 10 for the solar cell module of the present embodiment, the circuit pattern is covered with the colored sealing layer 13 having a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more. Therefore, since the wiring of a circuit pattern is insulated by the colored sealing layer 13, when it is used for the solar cell module 1, the occurrence of a short circuit is suppressed and the reliability of the circuit sheet 10 is improved.
また、この回路シート１０は、印刷方式で使用される高価な絶縁材料を用いずに、従来から使用されている封止層に絶縁性を付与する構成になっている。そのため、印刷方式により絶縁層を形成する工程を省略することができ、コストを下げることができる。また、回路シート１０の作成に熱架橋工程を必要としないので、生産効率を上げるとともに、熱による回路シート１０の劣化をなくすことができる。 In addition, the circuit sheet 10 is configured to provide insulation to a sealing layer that has been conventionally used without using an expensive insulating material used in a printing method. Therefore, the step of forming the insulating layer by a printing method can be omitted, and the cost can be reduced. Moreover, since a thermal crosslinking process is not required for the production of the circuit sheet 10, it is possible to increase production efficiency and to eliminate the deterioration of the circuit sheet 10 due to heat.
さらに、この回路シート１０の着色封止層は光透過率が１０％以下となっている。そのため、入射した光が透過されず、回路シート１０の配線の隠蔽性に優れる。 Furthermore, the colored sealing layer of the circuit sheet 10 has a light transmittance of 10% or less. Therefore, the incident light is not transmitted, and the wiring concealability of the circuit sheet 10 is excellent.
また本実施形態では、着色封止層１３の一方の面に反射層を備える回路シート１０としているので、太陽光が入射した際に、光を着色封止層１３の表面で反射することができる。 Moreover, in this embodiment, since it is set as the circuit sheet 10 provided with a reflection layer in one surface of the colored sealing layer 13, when sunlight enters, light can be reflected on the surface of the colored sealing layer 13. .
さらに、本発明の実施形態では、着色封止層１３の厚さを１００μｍ以上、１０００μｍ以下となるように回路シート１０を構成しているので、配線の隠蔽性が良好であり、コストも抑えることができる。 Furthermore, in the embodiment of the present invention, since the circuit sheet 10 is configured so that the thickness of the colored sealing layer 13 is 100 μm or more and 1000 μm or less, the wiring concealability is good and the cost is also suppressed. Can do.
また、本実施形態の太陽電池モジュール１によれば、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上である着色封止層１３により回路パターンを有する導電層１２が覆われる構成となっている。そのため、回路パターンの配線間が着色封止層１３により絶縁されるので、ショートの発生が抑制され、太陽電池モジュール１の信頼性が向上する。 Moreover, according to the solar cell module 1 of the present embodiment, the conductive layer 12 having a circuit pattern is covered with the colored sealing layer 13 having a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more. Therefore, since the wiring of the circuit pattern is insulated by the colored sealing layer 13, the occurrence of a short circuit is suppressed and the reliability of the solar cell module 1 is improved.
また、この太陽電池モジュール１は、印刷方式で使用される高価な絶縁材料を用いずに、従来からの太陽電池モジュールの構成とされている封止層に絶縁性を付与する構成になっている。そのため、印刷方式により絶縁層を形成する工程を省略することができ、コストを下げることができる。また、回路シート１０の作成に熱架橋工程を必要としないので、生産効率を上げるとともに、熱による回路シート１０の劣化をなくすことができる。 Moreover, this solar cell module 1 is the structure which provides insulation to the sealing layer used as the structure of the conventional solar cell module, without using the expensive insulating material used with a printing system. . Therefore, the step of forming the insulating layer by a printing method can be omitted, and the cost can be reduced. Moreover, since a thermal crosslinking process is not required for the production of the circuit sheet 10, it is possible to increase production efficiency and to eliminate the deterioration of the circuit sheet 10 due to heat.
また、この太陽電池モジュール１の着色封止層１３は光透過率が１０％以下となっている。そのため、入射した光が透過されないので、受光面側から配線が視認されず、見た目が良好である。 The colored sealing layer 13 of the solar cell module 1 has a light transmittance of 10% or less. Therefore, the incident light is not transmitted, so that the wiring is not visually recognized from the light receiving surface side, and the appearance is good.
また、本実施形態では、着色封止層１３の一方の面に反射層を備える太陽電池モジュール１としているので、太陽光が入射した際に、太陽電池セル２０と太陽電池セル２０の隙間を通り抜けて、セル表面に吸収されなかった光を着色封止層１３で再度反射させて、発電効率を向上させることができる。 Moreover, in this embodiment, since it is set as the solar cell module 1 provided with the reflection layer in one surface of the colored sealing layer 13, when sunlight injects, it passes through the clearance gap between the photovoltaic cell 20 and the photovoltaic cell 20. The light that has not been absorbed by the cell surface can be reflected again by the colored sealing layer 13 to improve the power generation efficiency.
さらに、本発明の実施形態では、着色封止層１３の厚さを１００μｍ以上、１０００μｍ以下となるように太陽電池モジュール１を構成しているので、配線の隠蔽性、発電効率が良好であり、コストも抑えることができる。 Furthermore, in the embodiment of the present invention, the solar cell module 1 is configured so that the thickness of the colored sealing layer 13 is 100 μm or more and 1000 μm or less, so that the wiring concealability and power generation efficiency are good. Cost can also be reduced.
以上、本発明の一実施形態である太陽電池モジュール１について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although the solar cell module 1 which is one embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to this, In the range which does not deviate from the technical idea of the invention, it can change suitably.
なお、本実施形態では、透明封止層３０の厚さを、１００μｍ以上、１０００μｍ以下としたが、この範囲に限定されるものではない。 In addition, in this embodiment, although the thickness of the transparent sealing layer 30 was 100 micrometers or more and 1000 micrometers or less, it is not limited to this range.
また、本実施形態では、着色封止層１３の厚さを、１００μｍ以上、１０００μｍ以下としたが、この範囲に限定されるものではない。 Moreover, in this embodiment, although the thickness of the colored sealing layer 13 was 100 micrometers or more and 1000 micrometers or less, it is not limited to this range.
また、本実施形態では、着色封止層１３は一方の面側に反射層を備えている場合について説明したが、反射層を備えていなくても良い。 Moreover, although the colored sealing layer 13 demonstrated the case where the reflective layer was provided in the one surface side in this embodiment, it does not need to be provided with the reflective layer.
以下、本発明の実施例について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されることはなく、その技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the examples and can be appropriately changed without departing from the technical idea thereof.
（実施例１）
ポリフッ化ビニル（商品名：ＰＶ２１１１、デュポン製、厚さ２５μｍ）、ポリエチレンテレフタレート（商品名：Ｓ１０、東レ製、厚さ２５０μｍ）、電解銅箔（商品名ＪＴＣ銅箔、日鉱金属製、厚さ３５μｍ）を、この順に積層し、２液硬化型ウレタン系接着剤（商品名：Ａ５１１／Ａ５０、三井化学製）を用いてドライラミネート法で貼り合わせた。さらに、電解銅箔をエッチング法によりパターンニングし、回路パターンを作製した。
Example 1
Polyvinyl fluoride (trade name: PV2111, DuPont, thickness 25 μm), polyethylene terephthalate (trade name: S10, manufactured by Toray, thickness 250 μm), electrolytic copper foil (trade name: JTC copper foil, made by Nikko Metal, thickness 35 μm) ) Were laminated in this order, and bonded together by a dry laminating method using a two-component curable urethane adhesive (trade name: A511 / A50, manufactured by Mitsui Chemicals). Furthermore, the electrolytic copper foil was patterned by an etching method to produce a circuit pattern.
次に、セル電極に対応する位置に穴を形成した黒色着色封止材（厚さ４００μｍ）をパターンニングされた電解銅箔上の所定の位置に配置した。そして、太陽電池セルを着色封止材の穴にセル電極が対応するように配置した。さらに黒色着色封止材の上に、透明封止材、ガラスを順に配置し、モジュールラミネーターによりラミネートを行った。セル電極とパターンニングされた電解銅箔の間には、銀ペーストを塗布しておき、モジュールラミネートの熱で接合されるようにした。 Next, a black colored sealing material (thickness: 400 μm) in which holes were formed at positions corresponding to the cell electrodes was arranged at predetermined positions on the patterned electrolytic copper foil. And the photovoltaic cell was arrange | positioned so that a cell electrode might correspond to the hole of a coloring sealing material. Further, a transparent sealing material and glass were sequentially arranged on the black colored sealing material, and lamination was performed by a module laminator. A silver paste was applied between the cell electrode and the patterned electrolytic copper foil so as to be joined by the heat of the module laminate.
黒色着色封止材として、エチレンビニルアセテート系封止材（商品名：ＥＦ１００１、凸版印刷製）に、カーボンブラックを１％添加した着色封止材料を使用した。
上述のように作成した着色封止層の体積抵抗率は１×１０９Ω・ｃｍであった。体積抵抗率はＪＩＳ Ｚ３１９７に準拠して測定した。
また、透過率は、５％であった。透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に準拠して測定した。
モジュールラミネートは、真空環境において１５０℃で５分間熱処理し、次に加圧環境において１３０℃で３分間熱処理し、最後に架橋のために１５０℃で３０分間熱処理する条件で実施した。
As the black colored sealing material, a colored sealing material obtained by adding 1% of carbon black to an ethylene vinyl acetate based sealing material (trade name: EF1001, manufactured by Toppan Printing) was used.
The volume resistivity of the colored sealing layer prepared as described above was 1 × 10 9 Ω · cm. The volume resistivity was measured according to JIS Z3197.
Further, the transmittance was 5%. The transmittance was measured according to JIS K7361-1.
The module laminate was heat treated at 150 ° C. for 5 minutes in a vacuum environment, then heat treated at 130 ° C. for 3 minutes in a pressurized environment, and finally heat treated at 150 ° C. for 30 minutes for crosslinking.
（実施例２）
着色封止層を、反射層（厚さ２００μｍ）と黒色着色封止層（厚さ２００μｍ）の２層構造の構成とした以外は、実施例１と同様にして作製した。このとき反射層が透明封止層および太陽電池セルと接続され、黒色着色封止層がベースフィルムおよびパターンニングされた電解銅箔と接続されるように配置した。
反射層は、エチレンビニルアセテート系封止材（商品名：ＥＦ１００１、凸版印刷製）に、ガラス微小中空球（３Ｍ製）を１％添加したもので構成した。
この２層構造の着色封止層の体積抵抗率は、５×１０９Ω・ｃｍであった。
また、透過率は、８％であった。
(Example 2)
The colored sealing layer was produced in the same manner as in Example 1 except that the two-layer structure of the reflective layer (thickness 200 μm) and the black colored sealing layer (thickness 200 μm) was used. At this time, the reflective layer was connected to the transparent sealing layer and the solar battery cell, and the black colored sealing layer was arranged to be connected to the base film and the patterned electrolytic copper foil.
The reflective layer was composed of 1% glass micro-hollow sphere (3M) added to an ethylene vinyl acetate sealing material (trade name: EF1001, manufactured by Toppan Printing).
The volume resistivity of the colored sealing layer having a two-layer structure was 5 × 10 9 Ω · cm.
Further, the transmittance was 8%.
（比較例１）
ポリフッ化ビニル（商品名：ＰＶ２１１１、デュポン製、厚さ２５μｍ）、ポリエチレンテレフタレート（商品名：Ｓ１０、東レ製、厚さ２５０μｍ）、電解銅箔（商品名ＪＴＣ銅箔、日鉱金属製、厚さ３５μｍ）を、この順に積層し、２液硬化型ウレタン系接着剤（商品名：Ａ５１１／Ａ５０、三井化学製）を用いてドライラミネート法で貼り合わせた。さらに、電解銅箔をエッチング法によりパターンニングし、回路パターンを作製した。
(Comparative Example 1)
Polyvinyl fluoride (trade name: PV2111, DuPont, thickness 25 μm), polyethylene terephthalate (trade name: S10, manufactured by Toray, thickness 250 μm), electrolytic copper foil (trade name: JTC copper foil, made by Nikko Metal, thickness 35 μm) ) Were laminated in this order, and bonded together by a dry laminating method using a two-component curable urethane adhesive (trade name: A511 / A50, manufactured by Mitsui Chemicals). Furthermore, the electrolytic copper foil was patterned by an etching method to produce a circuit pattern.
次に、パターンニングされた電解銅箔上のセル電極と対応する位置以外に、熱硬化型エポキシ系ソルダーレジストインクの厚さが３０μｍとなるようにスクリーン印刷を行った。その後、１４０℃で４０分間熱処理を行い、回路パターンの配線間に絶縁層を形成した。 Next, screen printing was performed so that the thermosetting epoxy solder resist ink had a thickness of 30 μm other than the position corresponding to the cell electrode on the patterned electrolytic copper foil. Thereafter, heat treatment was performed at 140 ° C. for 40 minutes to form an insulating layer between the wirings of the circuit pattern.
そして、セル電極に対応する位置に穴を形成した透明封止材（厚さ４００μｍ）をパターンニングされた電解銅箔上の所定の位置に配置し、太陽電池セルを透明封止材の穴にセル電極が対応するように配置した。さらに、透明封止材（厚さ４００μｍ）、ガラスを順に配置し、モジュールラミネーターによりラミネートを行った。セル電極とパターンニングされた電解銅箔の間には、銀ペーストを塗布しておき、モジュールラミネートの熱で接合されるようにした。
モジュールラミネートは、真空環境において１５０℃で５分間熱処理し、次に加圧環境において１３０℃で３分間熱処理し、最後に架橋のために１５０℃で３０分間熱処理する条件で実施した。
Then, a transparent sealing material (thickness 400 μm) in which a hole is formed at a position corresponding to the cell electrode is disposed at a predetermined position on the patterned electrolytic copper foil, and the solar battery cell is placed in the hole of the transparent sealing material. The cell electrodes were arranged so as to correspond. Furthermore, a transparent sealing material (thickness 400 μm) and glass were sequentially arranged, and lamination was performed with a module laminator. A silver paste was applied between the cell electrode and the patterned electrolytic copper foil so as to be joined by the heat of the module laminate.
The module laminate was heat treated at 150 ° C. for 5 minutes in a vacuum environment, then heat treated at 130 ° C. for 3 minutes in a pressurized environment, and finally heat treated at 150 ° C. for 30 minutes for crosslinking.
上記のようにして製造した太陽電池モジュールの特性について、表１に示す。 Table 1 shows the characteristics of the solar cell module manufactured as described above.
表１に示すように、実施例１および２は、スクリーン印刷の工程がないので、生産性およびコストの点で優れていた。また、回路シートの作成に熱架橋工程を必要としないので、比較例と比べて、回路シートの劣化がない。さらに、実施例２については、着色封止層が反射層を備えているので発電効率を向上させることができた。
一方、比較例１は、生産性、コストの点で発明例と比較して劣っていた。またスクリーン印刷後の熱架橋工程の熱により回路シートの劣化が見られた。
As shown in Table 1, Examples 1 and 2 were excellent in productivity and cost because there was no screen printing process. Moreover, since a thermal cross-linking step is not required for producing the circuit sheet, there is no deterioration of the circuit sheet as compared with the comparative example. Furthermore, about Example 2, since the colored sealing layer was provided with the reflective layer, the power generation efficiency was able to be improved.
On the other hand, Comparative Example 1 was inferior to Invention Examples in terms of productivity and cost. Moreover, deterioration of the circuit sheet was observed due to the heat of the thermal crosslinking step after screen printing.
１ 太陽電池モジュール
１０ 回路シート
１１ ベースフィルム
１２ 導電層
１３ 着色封止層
２０ 太陽電池セル
３０ 透明封止層
４０ セル電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 10 Circuit sheet 11 Base film 12 Conductive layer 13 Colored sealing layer 20 Solar cell 30 Transparent sealing layer 40 Cell electrode
Claims (5)
前記回路シートは、絶縁樹脂からなるベースフィルムと、前記ベースフィルムの一方の面側に配される導電層と、前記ベースフィルムの一方の面側と前記導電層を覆う着色封止層と、を備え、
前記導電層は、前記セル電極と電気的に接続される回路パターンを有し、
前記着色封止層は、光透過率が１０％以下、かつ、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上であり、前記セル電極に対応する位置に穴が形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell, a transparent sealing layer covering the light receiving surface side of the solar cell, a cell electrode disposed on the non-light receiving surface side of the solar cell, and a non light receiving surface side of the solar cell A solar cell module comprising:
The circuit sheet includes a base film made of an insulating resin, a conductive layer disposed on one surface side of the base film, a colored sealing layer covering the one surface side of the base film and the conductive layer, Prepared,
The conductive layer has a circuit pattern electrically connected to the cell electrode,
The colored sealing layer has a light transmittance of 10% or less, a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more, and a hole is formed at a position corresponding to the cell electrode. Solar cell module.
絶縁樹脂からなるベースフィルムと、前記ベースフィルムの一方の面側に配される導電層と、前記ベースフィルムの一方の面側と前記導電層を覆う着色封止層と、を備え、
前記導電層は、前記太陽電池セルの非受光面側に配置される前記セル電極と電気的に接続される回路パターンを有し、
前記着色封止層は、光透過率が１０％以下、かつ、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上であり、前記セル電極に対応する位置に穴が形成されていることを特徴とする回路シート。 A circuit sheet used in the solar cell module according to any one of claims 1 to 3,
A base film made of an insulating resin, a conductive layer disposed on one surface side of the base film, and a colored sealing layer covering the one surface side of the base film and the conductive layer,
The conductive layer has a circuit pattern electrically connected to the cell electrode disposed on the non-light-receiving surface side of the solar battery cell,
The colored sealing layer has a light transmittance of 10% or less, a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more, and a hole is formed at a position corresponding to the cell electrode. Circuit sheet to do.
光透過率が１０％以下、かつ、体積抵抗率が１×１０８Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする着色封止材料。 A colored sealing material used for the colored sealing layer of the solar cell module according to any one of claims 1 to 3,
A colored sealing material having a light transmittance of 10% or less and a volume resistivity of 1 × 10 8 Ω · cm or more.
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