JP2013089666A - Photoelectric conversion module - Google Patents

Photoelectric conversion module Download PDF

Info

Publication number
JP2013089666A
JP2013089666A JP2011226656A JP2011226656A JP2013089666A JP 2013089666 A JP2013089666 A JP 2013089666A JP 2011226656 A JP2011226656 A JP 2011226656A JP 2011226656 A JP2011226656 A JP 2011226656A JP 2013089666 A JP2013089666 A JP 2013089666A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoelectric conversion
conversion module
moisture
semiconductor layer
low moisture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011226656A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5822640B2 (en
Inventor
Akiko Komota
晶子 古茂田
Koji Miyauchi
宏治 宮内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2011226656A priority Critical patent/JP5822640B2/en
Publication of JP2013089666A publication Critical patent/JP2013089666A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5822640B2 publication Critical patent/JP5822640B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/541CuInSe2 material PV cells

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable photoelectric conversion module in which infiltration of moisture into a photoelectric conversion part is reduced.SOLUTION: A photoelectric conversion module 100 includes: a substrate 1; a photoelectric converter L provided on the substrate 1; a wiring conductor 9 which is positioned at a portion separated from the photoelectric converter L on the substrate 1 and is for extracting electric output generated by the photoelectric converter L to the outside; a sealing material 13 for sealing the photoelectric converter L; and a low moisture-permeable member W which is interposed between the photoelectric converter L and the wiring conductor 9 and has moisture permeability lower than that of the sealing material 13.

Description

本発明は光電変換モジュールに関する。   The present invention relates to a photoelectric conversion module.

近年、エネルギー問題や環境問題の深刻化に伴い、光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電が注目を集めている。   In recent years, photovoltaic power generation that converts light energy into electric energy has attracted attention as energy problems and environmental problems become more serious.

この太陽光発電に使用される光電変換モジュールでは、該光電変換モジュールに設けられた光電変換部から得られた電気がリード線等の配線導体で取り出される。この配線導体は、光電変換モジュールの非受光面に配置された端子ボックスの内部に導出されている(例えば、特許文献1参照)。このような光電変換モジュールでは、端子ボックスを介して、光電変換モジュールで発電した電気出力が外部の回路等に導出される。   In the photoelectric conversion module used for this photovoltaic power generation, electricity obtained from the photoelectric conversion unit provided in the photoelectric conversion module is taken out by a wiring conductor such as a lead wire. This wiring conductor is led out inside a terminal box disposed on the non-light-receiving surface of the photoelectric conversion module (see, for example, Patent Document 1). In such a photoelectric conversion module, the electrical output generated by the photoelectric conversion module is led to an external circuit or the like via the terminal box.

特開2006−216608号公報JP 2006-216608 A

光電変換モジュールは、長期間にわたって屋外に設置した場合、外部から水分が光電変換モジュールの内部に浸入し、光電変換部等の部材を変質させ、光電変換モジュールの出力低下が発生する場合があった。   When the photoelectric conversion module is installed outdoors for a long period of time, moisture may enter the inside of the photoelectric conversion module from the outside, altering the members such as the photoelectric conversion unit, and the output of the photoelectric conversion module may be reduced. .

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は光電変換部への水分の浸入を低減し、信頼性の高い光電変換モジュールを提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable photoelectric conversion module that reduces moisture permeation into the photoelectric conversion unit.

本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールは、基板と、該基板上に設けられた光電変換体と、前記基板上において前記光電変換体から離れた部位に位置する、前記光電変換体で生じた電気出力を外部に取り出すための配線導体と、前記光電変換体を封止する封止材と、前記光電変換体および前記配線導体の間に介在する、前記封止材よりも透湿性の低い低透湿部材とを具備することを特徴とする。   A photoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention occurs in the photoelectric conversion body that is located on a substrate, a photoelectric conversion body provided on the substrate, and a part of the substrate that is away from the photoelectric conversion body. A wiring conductor for taking out the electrical output, a sealing material for sealing the photoelectric conversion body, and a moisture permeability lower than the sealing material interposed between the photoelectric conversion body and the wiring conductor. A low moisture-permeable member.

本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールによれば、光電変換モジュールの信頼性が向上する。   According to the photoelectric conversion module according to the embodiment of the present invention, the reliability of the photoelectric conversion module is improved.

光電変換モジュールの実施の形態の一例を示す要部拡大斜視図である。It is a principal part expansion perspective view which shows an example of embodiment of a photoelectric conversion module. 図1の光電変換モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the photoelectric conversion module of FIG. 図1の光電変換モジュールの全体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole photoelectric conversion module of FIG. 図3の光電変換モジュールの裏面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the back surface of the photoelectric conversion module of FIG. 光電変換モジュールの実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the other example of embodiment of a photoelectric conversion module.

以下に本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールについて、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, a photoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<光電変換モジュールの構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る光電変換モジュールの一例を示す要部拡大斜視図であり、図2はそのX−Z断面図である。また、図3は図1の光電変換モジュールの全体を示す斜視図であり、図4はその裏面側から見た斜視図である。なお、図1、3、4では、光電変換部の様子が良く見えるように、封止材およびカバー部材が省略されている。光電変換モジュール100は、基板1上に光電変換部11と一対の引き出し配線部12とを具備している。
<Configuration of photoelectric conversion module>
FIG. 1 is an essential part enlarged perspective view showing an example of a photoelectric conversion module according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an XZ sectional view thereof. 3 is a perspective view showing the entire photoelectric conversion module of FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view seen from the back side. 1, 3, and 4, the sealing material and the cover member are omitted so that the state of the photoelectric conversion unit can be seen well. The photoelectric conversion module 100 includes a photoelectric conversion unit 11 and a pair of lead-out wiring units 12 on a substrate 1.

光電変換部11はX軸方向に沿って並んだ複数の光電変換セル10を具備している。光電変換セル10は、下部電極層2と、第1の導電型を有する第1の半導体層3と、第1の導電型とは異なる第2の導電型を有する第2の半導体層4と、上部電極層5とが順に積層されている。例えば、第1の導電型がp型であれば第2の導電型はn型であり、その逆の関係であってもよい。図2では、第1の半導体層3aおよび第2の半導体層4aは、下部電極層2a上から下部電極層2b上にかけて設けられている。同様に、第1の半導体層3bおよび第2の半導体層4bは、下部電極層2b上から下部電極層2c上にかけて設けられており、第1の半導体層3cおよび第2の半導体層4cは、下部電極層2c上から下部電極層2d上にかけて設けられている。第1の半導体層3a〜3cと、それらの上に積層された第2の半導体層4a〜4cとで光電変換体La〜Lcを構成しており、この光電変換体La〜Lcに光が照射されることによって、キャリアが発生するとともにキャリア分離が良好に行なわれる。光電変換によって生じた第1の導電型のキャリアは第1の半導体層3から下部電極層2へ移動する。一方、光電変換によって生じた第2の導電型のキャリアは第2の半導体層3から上部電極層4へ移動し、接続導体7を介して隣接する下部電極層2へ移動する。このような構成により、隣接する光電変換セル10同士が直列接続されている。   The photoelectric conversion unit 11 includes a plurality of photoelectric conversion cells 10 arranged along the X-axis direction. The photoelectric conversion cell 10 includes a lower electrode layer 2, a first semiconductor layer 3 having a first conductivity type, a second semiconductor layer 4 having a second conductivity type different from the first conductivity type, The upper electrode layer 5 is laminated in order. For example, if the first conductivity type is p-type, the second conductivity type is n-type, and vice versa. In FIG. 2, the first semiconductor layer 3a and the second semiconductor layer 4a are provided from the lower electrode layer 2a to the lower electrode layer 2b. Similarly, the first semiconductor layer 3b and the second semiconductor layer 4b are provided from the lower electrode layer 2b to the lower electrode layer 2c, and the first semiconductor layer 3c and the second semiconductor layer 4c are It is provided from the lower electrode layer 2c to the lower electrode layer 2d. The first semiconductor layers 3a to 3c and the second semiconductor layers 4a to 4c laminated on the first semiconductor layers 3a to 3c constitute the photoelectric converters La to Lc, and the photoelectric converters La to Lc are irradiated with light. As a result, carriers are generated and carrier separation is performed well. Carriers of the first conductivity type generated by the photoelectric conversion move from the first semiconductor layer 3 to the lower electrode layer 2. On the other hand, carriers of the second conductivity type generated by photoelectric conversion move from the second semiconductor layer 3 to the upper electrode layer 4 and move to the adjacent lower electrode layer 2 via the connection conductor 7. With such a configuration, adjacent photoelectric conversion cells 10 are connected in series.

引き出し配線部12は、上記光電変換部11で生じたキャリアを光電変換モジュール100の外部へ取り出すためのものである。つまり、引き出し配線部12によって、光電変換部11で発電した電気出力が外部へ引き出されることとなる。引き出し配線部12は、光電変換部11の下部電極層2が延伸された部位上で、光電変換体Lから離れた部位に、接続部材8を介して配線導体9の一方の端部が接続されている。また、配線導体9の他方の端部は、図3に示されるように、基板1を上下方向に貫通する孔30を介して裏面に導出され、図4に示されるように光電変換モジュール100の裏面(非受光面)に配置された端子ボックス31の内部に接続されている。そして、この端子ボックス31を介して、光電変換モジュール100で発電した電気出力が外部回路に導出されることとなる。   The lead-out wiring part 12 is for taking out the carrier generated in the photoelectric conversion part 11 to the outside of the photoelectric conversion module 100. That is, the electrical output generated by the photoelectric conversion unit 11 is drawn out to the outside by the lead-out wiring unit 12. The lead wiring portion 12 has one end of the wiring conductor 9 connected to the portion away from the photoelectric conversion body L via the connecting member 8 on the portion where the lower electrode layer 2 of the photoelectric conversion portion 11 is extended. ing. Further, as shown in FIG. 3, the other end of the wiring conductor 9 is led out to the back surface through a hole 30 penetrating the substrate 1 in the vertical direction. As shown in FIG. It is connected to the inside of the terminal box 31 arranged on the back surface (non-light receiving surface). Then, the electrical output generated by the photoelectric conversion module 100 is led to an external circuit through the terminal box 31.

光電変換部11および引き出し配線部12は、図2に示されるように封止材13で封止され、さらにカバー部材14で覆われている。そして、光電変換モジュール100は、光電変換体Lおよび配線導体9の間に、封止材13よりも透湿性の低い低透湿部材Wが介在している。このような構成によって、外部から配線導体9を伝って光電変換モジュール100内に水分が浸入してきたとしても、光電変換部11へ水分が浸入するのを低透湿部材Wで有効に低減され得る。その結果、光電変換モジュール100の光電変換特性が良好に維持され信頼性の高いものとなる。   As shown in FIG. 2, the photoelectric conversion unit 11 and the lead-out wiring unit 12 are sealed with a sealing material 13 and further covered with a cover member 14. In the photoelectric conversion module 100, a low moisture permeability member W having a moisture permeability lower than that of the sealing material 13 is interposed between the photoelectric conversion body L and the wiring conductor 9. With such a configuration, even if moisture enters the photoelectric conversion module 100 through the wiring conductor 9 from the outside, the entry of moisture into the photoelectric conversion unit 11 can be effectively reduced by the low moisture permeable member W. . As a result, the photoelectric conversion characteristics of the photoelectric conversion module 100 are maintained well and the reliability is high.

封止材13や低透湿部材Wの透湿性については、封止材13や低透湿部材Wに用いられる材料に対してJIS Z 0208「防湿包装材料の透湿度試験法(カップ法)」に準拠した方法により測定した透湿度で評価することができる。   About the moisture permeability of the sealing material 13 and the low moisture-permeable member W, it is JIS Z 0208 "moisture-proof packaging material moisture permeability test method (cup method)" with respect to the material used for the sealing material 13 and the low moisture-permeable member W It can be evaluated by the moisture permeability measured by a method based on the above.

低透湿部材Wは光電変換体Lと接触していてもよいが、光電変換体Lの封止性を高めるという観点から、図1、2のように、低透湿部材Wは光電変換体Lから離間しており、光
電変換体Lが封止材13で覆われていてもよい。また、低透湿部材Wは、配線導体9と接触しているか、あるいは配線導体9を覆っていてもよいが、配線導体9の封止性を高めるという観点から、図1、2のように、低透湿部材Wは配線導体9から離間しており、配線導体9が封止材13で覆われていてもよい。
Although the low moisture permeable member W may be in contact with the photoelectric converter L, from the viewpoint of enhancing the sealing property of the photoelectric converter L, the low moisture permeable member W is a photoelectric converter as shown in FIGS. The photoelectric conversion body L may be covered with the sealing material 13. Moreover, although the low moisture-permeable member W may be in contact with the wiring conductor 9 or may cover the wiring conductor 9, from the viewpoint of improving the sealing performance of the wiring conductor 9, as shown in FIGS. The low moisture permeable member W may be separated from the wiring conductor 9, and the wiring conductor 9 may be covered with the sealing material 13.

<光電変換モジュールの構成部材>
次に上述した光電変換モジュール100の各構成部材について詳細に説明する。
<Constituent members of photoelectric conversion module>
Next, each component of the photoelectric conversion module 100 described above will be described in detail.

基板1は、光電変換部11を支持するためのものである。基板1に用いられる材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、樹脂および金属等が挙げられる。基板1としては、例えば、厚さ1〜3mm程度の青板ガラス(ソーダライムガラス)が用いられてもよい。   The substrate 1 is for supporting the photoelectric conversion unit 11. Examples of the material used for the substrate 1 include glass, ceramics, resin, and metal. As the substrate 1, for example, blue plate glass (soda lime glass) having a thickness of about 1 to 3 mm may be used.

下部電極層2(下部電極層2a〜2d)は、基板1上に設けられた、Mo、Al、TiまたはAu等の導電体である。下部電極層2は、スパッタリング法または蒸着法などの公知の薄膜形成手法を用いて、0.2μm〜1μm程度の厚みに形成される。   The lower electrode layer 2 (lower electrode layers 2a to 2d) is a conductor such as Mo, Al, Ti, or Au provided on the substrate 1. The lower electrode layer 2 is formed to a thickness of about 0.2 μm to 1 μm using a known thin film forming method such as sputtering or vapor deposition.

第1の半導体層3(第1の半導体層3a〜3c)は第1の導電型を有する半導体層である。第1の半導体層3は、例えば1μm〜3μm程度の厚みを有する。第1の半導体層3の材料としては特に限定されないが、比較的高い光電変換効率を有するという観点で、例えば、I−III−VI族化合物、I−II−IV−VI族化合物およびII−VI族化合物等が用いられてもよい。   The first semiconductor layer 3 (first semiconductor layers 3a to 3c) is a semiconductor layer having the first conductivity type. The first semiconductor layer 3 has a thickness of about 1 μm to 3 μm, for example. Although it does not specifically limit as a material of the 1st semiconductor layer 3, From a viewpoint that it has comparatively high photoelectric conversion efficiency, for example, I-III-VI group compound, I-II-IV-VI group compound, and II-VI Group compounds and the like may be used.

I−III−VI族化合物とは、I−B族元素(11族元素ともいう)とIII−B族元素(13族元素ともいう)とVI-B族元素(16族元素ともいう)との化合物である。I−III−VI族化合物としては、例えば、CuInSe(二セレン化銅インジウム、CISともいう)、Cu(In,Ga)Se(二セレン化銅インジウム・ガリウム、CIGSともいう)、Cu(In,Ga)(Se,S)(二セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム、CIGSSともいう)等が挙げられる。あるいは、第1の半導体層3は、薄膜の二セレン・イオウ化銅インジウム・ガリウム層を表面層として有する二セレン化銅インジウム・ガリウム等の多元化合物半導体薄膜にて構成されていてもよい。I−III−VI族化合物は光吸収係数が比較的高く、第1の半導体層3が薄くても良好な光電変換効率が得られる。 An I-III-VI group compound is a group consisting of a group IB element (also referred to as a group 11 element), a group III-B element (also referred to as a group 13 element), and a group VI-B element (also referred to as a group 16 element). A compound. Examples of the I-III-VI group compound include CuInSe 2 (also referred to as copper indium selenide, CIS), Cu (In, Ga) Se 2 (also referred to as copper indium selenide / gallium, CIGS), Cu ( In, Ga) (Se, S) 2 (also referred to as diselene, copper indium sulphide, gallium, or CIGSS). Alternatively, the first semiconductor layer 3 may be composed of a multi-component compound semiconductor thin film such as copper indium selenide / gallium having a thin film of selenite / copper indium sulfide / gallium layer as a surface layer. The I-III-VI group compound has a relatively high light absorption coefficient, and good photoelectric conversion efficiency can be obtained even if the first semiconductor layer 3 is thin.

I−II−IV−VI族化合物とは、I−B族元素とII−B族元素(12族元素ともいう)とIV−B族元素(14族元素ともいう)とVI−B族元素との化合物半導体である。I−II−IV−VI族化合物としては、例えば、CuZnSnS(CZTSともいう)、CuZnSnS4−xSe(CZTSSeともいう。なお、xは0より大きく4より小さい数である。)、およびCuZnSnSe(CZTSeともいう)等が挙げられる。 The I-II-IV-VI group compound includes an IB group element, an II-B group element (also referred to as a group 12 element), an IV-B group element (also referred to as a group 14 element), and a VI-B group element. It is a compound semiconductor. Examples of the I-II-IV-VI group compound include Cu 2 ZnSnS 4 (also referred to as CZTS) and Cu 2 ZnSnS 4-x Se x (also referred to as CZTSSe. Note that x is a number greater than 0 and smaller than 4. And Cu 2 ZnSnSe 4 (also referred to as CZTSe).

II−VI族化合物とは、II−B族元素とVI−B族元素との化合物半導体である。II−VI族化合物としてはCdTe等が挙げられる。   The II-VI group compound is a compound semiconductor of a II-B group element and a VI-B group element. CdTe etc. are mentioned as a II-VI group compound.

第2の半導体層4(第2の半導体層4a〜4c)は、第1の半導体層3とは異なる第2導電型を有する半導体層である。第2の半導体層4は、第1の半導体層3とは異なる材料が第1の半導体層3上に積層されたものであってもよく、あるいは第1の半導体層3の表面部が他の元素のドーピングによって改質されたものであってもよい。また、第1の半導体層3と第2の半導体層4との間に高抵抗のバッファ層等が介在していてもよい。   The second semiconductor layer 4 (second semiconductor layers 4 a to 4 c) is a semiconductor layer having a second conductivity type different from that of the first semiconductor layer 3. The second semiconductor layer 4 may be formed by stacking a material different from that of the first semiconductor layer 3 on the first semiconductor layer 3, or the surface portion of the first semiconductor layer 3 may be other than the first semiconductor layer 3. It may be modified by elemental doping. Further, a high resistance buffer layer or the like may be interposed between the first semiconductor layer 3 and the second semiconductor layer 4.

第2の半導体層4としては、CdS、ZnS、ZnO、In、InSe、In(OH,S)、(Zn,In)(Se,OH)、および(Zn,Mg)O等が挙げられ
る。この場合、第2の半導体層4は、例えばケミカルバスデポジション(CBD)法等で10〜200nmの厚みで形成される。なお、In(OH,S)とは、InとOHとSとを主に含む化合物をいう。(Zn,In)(Se,OH)は、ZnとInとSeとOHとを主に含む化合物をいう。(Zn,Mg)Oは、ZnとMgとOとを主に含む化合物をいう。
The second semiconductor layer 4 includes CdS, ZnS, ZnO, In 2 S 3 , In 2 Se 3 , In (OH, S), (Zn, In) (Se, OH), and (Zn, Mg) O. Etc. In this case, the second semiconductor layer 4 is formed with a thickness of 10 to 200 nm by, for example, a chemical bath deposition (CBD) method. In (OH, S) refers to a compound mainly containing In, OH, and S. (Zn, In) (Se, OH) refers to a compound mainly containing Zn, In, Se, and OH. (Zn, Mg) O refers to a compound mainly containing Zn, Mg and O.

図1、図2のように、第2の半導体層4上にさらに上部電極層5が設けられていてもよい。上部電極層5は、第2の半導体層4よりも抵抗率の低い層であり、第1の半導体層3および第2の半導体層4で生じたキャリアが良好に取り出される。光電変換効率をより高めるという観点からは、上部電極層5の抵抗率が1Ω・cm未満でシート抵抗が50Ω/□以下であってもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, an upper electrode layer 5 may be further provided on the second semiconductor layer 4. The upper electrode layer 5 is a layer having a lower resistivity than the second semiconductor layer 4, and carriers generated in the first semiconductor layer 3 and the second semiconductor layer 4 are extracted well. From the viewpoint of further increasing the photoelectric conversion efficiency, the resistivity of the upper electrode layer 5 may be less than 1 Ω · cm and the sheet resistance may be 50 Ω / □ or less.

上部電極層5は、例えばITO、ZnO等の0.05〜3μmの透明導電膜である。透光性および導電性を高めるため、上部電極層5は第2の半導体層4と同じ導電型の半導体で構成されてもよい。上部電極層5は、スパッタリング法、蒸着法または化学的気相成長(CVD)法等で形成され得る。   The upper electrode layer 5 is a 0.05 to 3 μm transparent conductive film such as ITO or ZnO. In order to improve translucency and conductivity, the upper electrode layer 5 may be composed of a semiconductor having the same conductivity type as the second semiconductor layer 4. The upper electrode layer 5 can be formed by sputtering, vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), or the like.

また、図1、図2に示すように、上部電極層5上にさらに集電電極6が形成されていてもよい。集電電極6は、第1の半導体層3および第2の半導体層4で生じたキャリアをさらに良好に取り出すためのものである。集電電極6は、例えば、図1に示すように、光電変換セル10の一端から接続導体7にかけて線状に形成されている。これにより、第1の半導体層3および第4の半導体層4で生じた電流が上部電極層5を介して集電電極6に集電され、接続導体7を介して隣接する光電変換セル10に良好に導電される。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a collecting electrode 6 may be further formed on the upper electrode layer 5. The collecting electrode 6 is for taking out the carriers generated in the first semiconductor layer 3 and the second semiconductor layer 4 more satisfactorily. For example, as shown in FIG. 1, the collector electrode 6 is formed in a linear shape from one end of the photoelectric conversion cell 10 to the connection conductor 7. As a result, the current generated in the first semiconductor layer 3 and the fourth semiconductor layer 4 is collected to the current collecting electrode 6 via the upper electrode layer 5, and to the adjacent photoelectric conversion cell 10 via the connection conductor 7. Good conductivity.

集電電極6は、第1の半導体層3への光透過率を高めるとともに良好な導電性を有するという観点から、50〜400μmの幅を有していてもよい。また、集電電極6は、枝分かれした複数の分岐部を有していてもよい。   The collector electrode 6 may have a width of 50 to 400 μm from the viewpoint of increasing the light transmittance to the first semiconductor layer 3 and having good conductivity. The current collecting electrode 6 may have a plurality of branched portions.

集電電極6は、例えば、Ag等の金属粉を樹脂バインダー等に分散させた金属ペーストがパターン状に印刷され、これが硬化されることによって形成される。   The current collecting electrode 6 is formed, for example, by printing a metal paste in which a metal powder such as Ag is dispersed in a resin binder or the like in a pattern and curing it.

図1、図2において、接続導体7は、第1の半導体層3、第2の半導体層4および第2の電極層5を貫通する溝内に設けられた導体である。接続導体7は、金属や導電ペースト等が用いられ得る。図1、図2においては、集電電極6を延伸して接続導体7が形成されているが、これに限定されない。例えば、上部電極層5が延伸したものであってもよい。   1 and 2, the connection conductor 7 is a conductor provided in a groove that penetrates the first semiconductor layer 3, the second semiconductor layer 4, and the second electrode layer 5. The connection conductor 7 can be made of metal, conductive paste, or the like. In FIG. 1 and FIG. 2, the collector electrode 6 is extended to form the connection conductor 7, but the present invention is not limited to this. For example, the upper electrode layer 5 may be stretched.

接続部材8は下部電極層2に配線導体9を良好に接続するためのものである。接続部材8は、例えば、Ag等の金属粉を樹脂バインダー等に分散させた金属ペーストがパターン状に印刷され、これが硬化されることによって形成される。   The connection member 8 is for connecting the wiring conductor 9 to the lower electrode layer 2 satisfactorily. The connecting member 8 is formed, for example, by printing a metal paste in which a metal powder such as Ag is dispersed in a resin binder or the like in a pattern and curing it.

配線導体9は、例えば、厚さ0.1〜0.5mm程度、幅が1〜7mm程度の銅(Cu)などの金属箔が挙げられる。また。この金属箔の表面には、下部電極層2または接続部材8との電気的な接続を良好にすべく、錫、ニッケルまたは半田などがめっき等によってコーティングされていてもよい。   Examples of the wiring conductor 9 include a metal foil such as copper (Cu) having a thickness of about 0.1 to 0.5 mm and a width of about 1 to 7 mm. Also. The surface of the metal foil may be coated with tin, nickel, solder, or the like by plating or the like in order to improve electrical connection with the lower electrode layer 2 or the connection member 8.

封止材13は、光電変換部11を保護するためのものであり、例えば共重合したエチレンビニルアセテート(EVA)を主成分とする樹脂やポリビニルブチラールを主成分とする樹脂等が挙げられる。   The sealing material 13 is for protecting the photoelectric conversion unit 11, and examples thereof include a resin mainly composed of copolymerized ethylene vinyl acetate (EVA) and a resin mainly composed of polyvinyl butyral.

低透湿部材Wは、封止材13よりも透湿性の低い部材が用いられる。低透湿部材Wとし
ては、ポリエチレン等の樹脂、またはブチルゴムやエチレンプロピレンゴム等のゴムよりなる弾性体、もしくは上述した樹脂とゴムの混合物等が用いられ得る。また、低透湿部材Wとして、高分子材料に吸着材が分散されたものが用いられても良い。このような吸着材としては、水分を化学吸着する性質を有するものが用いられても良く、あるいは水分を物理吸着する性質を有するものが用いられても良い。水分を化学吸着する吸着材は、水分と化学反応を伴って、化学吸着する性質を有するものであり、例えば、酸化カルシウム(CaO)、酸化ナトリウム(NaO)、酸化マグネシウム(MgO)、塩化カルシウム(CaCl)、硫酸ナトリウム無水塩(NaSO)、硫酸銅無水塩(CuSO)または硫酸カルシウム(CaSO)等がある。また、水分を物理吸着する吸着材は、吸着剤の表面と水分との間に発生するファンデルワールス力により水分を吸着するものであり、例えば、ゼオライトなどのモレキュラーシーブ、シリカゲル(SiO・nHO)、アルミナ、アロフェンまたは活性炭等の多孔質表面を持つ無機物質等がある。
As the low moisture permeable member W, a member having lower moisture permeability than the sealing material 13 is used. As the low moisture-permeable member W, a resin such as polyethylene, an elastic body made of rubber such as butyl rubber or ethylene propylene rubber, or a mixture of the above-described resin and rubber may be used. Further, as the low moisture permeable member W, a material in which an adsorbent is dispersed in a polymer material may be used. As such an adsorbent, those having the property of chemically adsorbing moisture may be used, or those having the property of physically adsorbing moisture may be used. The adsorbent that chemically adsorbs moisture has a property of chemically adsorbing with moisture and chemical reaction. For example, calcium oxide (CaO), sodium oxide (Na 2 O), magnesium oxide (MgO), chloride calcium (CaCl 2), anhydrous sodium sulfate (Na 2 SO 4), and the like copper sulfate anhydrous salt (CuSO 4) or calcium sulfate (CaSO 4). An adsorbent that physically adsorbs moisture adsorbs moisture by van der Waals force generated between the surface of the adsorbent and moisture. For example, molecular sieves such as zeolite, silica gel (SiO 2 .nH 2 O), inorganic materials having a porous surface such as alumina, allophane or activated carbon.

封止材13の接着力を高めるとともに光電変換部11への水分の浸入をより低減することによって光電変換モジュール100の耐久性を高めるという観点からは、封止材13は熱硬化性樹脂であり、低透湿部材は熱可塑性樹脂であってもよい。このような熱硬化性樹脂としては、熱硬化性のEVA等が挙げられる。また、このような熱可塑性樹脂としては、ブチルゴム等が挙げられる。   From the viewpoint of enhancing the durability of the photoelectric conversion module 100 by increasing the adhesive force of the sealing material 13 and further reducing the penetration of moisture into the photoelectric conversion unit 11, the sealing material 13 is a thermosetting resin. The low moisture permeable member may be a thermoplastic resin. Examples of such thermosetting resins include thermosetting EVA. Moreover, butyl rubber etc. are mentioned as such a thermoplastic resin.

<光電変換モジュールの他の例>
次に、光電変換モジュールの他の例について説明する。図5は光電変換モジュールの他の例を示す断面図である。図5に示される光電変換モジュール200において、上述した図1、2に示される光電変換モジュール100と同じ構成の部位は、図1、2と同じ符号が付されている。光電変換モジュール200は、配線導体9の光電変換体Lとは反対側に、封止材13よりも透湿性の低い第2の低透湿部材W2をさらに具備している。この点で光電変換モジュール100と異なっている。このような構成であれば、水分の浸入をより低減できる。
<Other examples of photoelectric conversion module>
Next, another example of the photoelectric conversion module will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of the photoelectric conversion module. In the photoelectric conversion module 200 shown in FIG. 5, parts having the same configuration as the photoelectric conversion module 100 shown in FIGS. The photoelectric conversion module 200 further includes a second low moisture permeable member W2 having a moisture permeability lower than that of the sealing material 13 on the opposite side of the wiring conductor 9 from the photoelectric converter L. This is different from the photoelectric conversion module 100. With such a configuration, moisture intrusion can be further reduced.

第2の低透湿部材W2は、封止材13よりも透湿性の低い部材であればよく、上記低透湿部材Wで挙げられた部材が用いられ得る。   The second low moisture permeable member W2 may be a member having lower moisture permeability than the sealing material 13, and the members exemplified in the low moisture permeable member W may be used.

第2の低透湿部材W2は、配線導体9と接触していてもよいが、配線導体9の封止性を高めるという観点から、図5のように、第2の低透湿部材W2は配線導体9から離間していてもよい。   The second low moisture permeable member W2 may be in contact with the wiring conductor 9, but from the viewpoint of improving the sealing performance of the wiring conductor 9, the second low moisture permeable member W2 is as shown in FIG. It may be separated from the wiring conductor 9.

また、光電変換モジュール200において、低透湿部材Wは水分を化学吸着する第1の吸着材を含み、第2の低透湿部材W2は水分を物理吸着する第2の吸着材を含んでいてもよい。このような構成であれば、光電変換部11への水分の浸入がより長期にわたって低減され得る。つまり、外部から浸入する水分は、まず、第2の低透湿部材W2に含有された第2の吸着材に物理吸着される。物理吸着は、吸着材の表面と水分との間に発生するファンデルワールス力により水分が吸着されるため、化学吸着に比べて吸着力が弱い。そのため、第2の吸着材は、温度や湿度などの条件により、水分を脱離する機能を有しており、所定条件になると、第2の吸着材から脱離される。よって、第2の吸着材は可逆的に水分の吸着および脱離をすることが可能となり、水分の浸入を低減する効果を長期にわたり持続させることができる。一方で、脱離した水分は、光電変換モジュール200の外側だけでなく内側(光電変換部11側)に向かうものもある。このような光電変換部11側に向かう水分は、低透湿部材Wの第1の吸着材に化学吸着されることとなる。化学吸着は、水分と化学反応を伴って水分を吸着するため、より強固に水分が吸着されることとなる。よって、光電変換部11への水分の浸入がより低減される。   In the photoelectric conversion module 200, the low moisture permeable member W includes a first adsorbent that chemically adsorbs moisture, and the second low moisture permeable member W2 includes a second adsorbent that physically adsorbs moisture. Also good. With such a configuration, the intrusion of moisture into the photoelectric conversion unit 11 can be reduced over a longer period. That is, moisture entering from the outside is first physically adsorbed by the second adsorbent contained in the second low moisture permeability member W2. In physical adsorption, moisture is adsorbed by van der Waals force generated between the surface of the adsorbent and moisture, so that the adsorption force is weaker than chemical adsorption. Therefore, the second adsorbent has a function of desorbing moisture depending on conditions such as temperature and humidity, and is desorbed from the second adsorbent when a predetermined condition is reached. Therefore, the second adsorbent can reversibly adsorb and desorb moisture, and can maintain the effect of reducing moisture ingress over a long period of time. On the other hand, the desorbed moisture may be directed not only to the outside of the photoelectric conversion module 200 but also to the inside (photoelectric conversion unit 11 side). Such moisture toward the photoelectric conversion unit 11 side is chemically adsorbed by the first adsorbent of the low moisture permeability member W. Since chemical adsorption adsorbs moisture with chemical reaction with moisture, moisture is more strongly adsorbed. Therefore, the infiltration of moisture into the photoelectric conversion unit 11 is further reduced.

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、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が施されることは何等差し支えない。光電変換モジュール100、200では光電変換部11における光電変換セル10が3列の例が示されているが、これに限定されず、1列、2列あるいは4列以上であってもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. In the photoelectric conversion modules 100 and 200, an example in which the photoelectric conversion cells 10 in the photoelectric conversion unit 11 are three rows is shown, but the present invention is not limited thereto, and may be one row, two rows, or four rows or more.

1:基板
2、2a、2b、2c、2d:下部電極層
3、3a、3b、3c:第1の半導体層
4、4a、4b、4c:第2の半導体層
5:上部電極層
6:集電電極
7:接続導体
8:接続部材
9:配線導体
10:光電変換セル
11:光電変換部
12:引き出し配線部
13:封止材
14:カバー部材
L:光電変換体
W、W2:低透湿部材
100、200:光電変換モジュール
1: substrate 2, 2a, 2b, 2c, 2d: lower electrode layer 3, 3a, 3b, 3c: first semiconductor layer 4, 4a, 4b, 4c: second semiconductor layer 5: upper electrode layer 6: collection Electrode 7: Connection conductor 8: Connection member 9: Wiring conductor 10: Photoelectric conversion cell 11: Photoelectric conversion part 12: Lead-out wiring part 13: Sealing material 14: Cover member L: Photoelectric conversion body W, W2: Low moisture permeability Member 100, 200: Photoelectric conversion module

Claims (6)

基板と、
該基板上に設けられた光電変換体と、
前記基板上において前記光電変換体から離れた部位に位置する、前記光電変換体で生じた電気出力を外部に取り出すための配線導体と、
前記光電変換体を封止する封止材と、
前記光電変換体および前記配線導体の間に介在する、前記封止材よりも透湿性の低い低透湿部材と
を具備することを特徴とする光電変換モジュール。
A substrate,
A photoelectric conversion body provided on the substrate;
A wiring conductor for taking out an electrical output generated by the photoelectric converter, which is located on the substrate away from the photoelectric converter,
A sealing material for sealing the photoelectric converter;
A photoelectric conversion module comprising: a low moisture permeability member having a moisture permeability lower than that of the sealing material, which is interposed between the photoelectric conversion body and the wiring conductor.
前記低透湿部材は前記光電変換体から離間していることを特徴とする請求項1に記載の光電変換モジュール。   The photoelectric conversion module according to claim 1, wherein the low moisture-permeable member is separated from the photoelectric conversion body. 前記低透湿部材は前記配線導体から離間していることを特徴とする請求項1または2に記載の光電変換モジュール。   The photoelectric conversion module according to claim 1, wherein the low moisture-permeable member is separated from the wiring conductor. 前記封止材は熱硬化性樹脂であり、前記低透湿部材は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の光電変換モジュール。   The photoelectric conversion module according to claim 1, wherein the sealing material is a thermosetting resin, and the low moisture permeable member is a thermoplastic resin. 前記配線導体の前記光電変換体とは反対側に位置する、前記封止材よりも透湿性の低い第2の低透湿部材を具備することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光電変換モジュール。   5. The device according to claim 1, further comprising a second low moisture-permeable member that is located on the opposite side of the wiring conductor from the photoelectric conversion body and has a moisture permeability lower than that of the sealing material. The photoelectric conversion module as described. 前記低透湿部材は水分を化学吸着する第1の吸着材を含み、前記第2の低透湿部材は水分を物理吸着する第2の吸着材を含むことを特徴とする請求項5に記載の光電変換モジュール。   6. The low moisture-permeable member includes a first adsorbent that chemically adsorbs moisture, and the second low moisture-permeable member includes a second adsorbent that physically adsorbs moisture. Photoelectric conversion module.
JP2011226656A 2011-10-14 2011-10-14 Photoelectric conversion module Active JP5822640B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011226656A JP5822640B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Photoelectric conversion module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011226656A JP5822640B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Photoelectric conversion module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013089666A true JP2013089666A (en) 2013-05-13
JP5822640B2 JP5822640B2 (en) 2015-11-24

Family

ID=48533310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011226656A Active JP5822640B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Photoelectric conversion module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5822640B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02286423A (en) * 1989-04-28 1990-11-26 Asahi Glass Co Ltd Car window glass with solar cell
WO1998030649A1 (en) * 1997-01-14 1998-07-16 Asahi Glass Company Ltd. Adhesive for glass
WO2011047185A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-21 Adco Products, Inc. Edge sealant composition with reactive or unsaturated polyolefins

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02286423A (en) * 1989-04-28 1990-11-26 Asahi Glass Co Ltd Car window glass with solar cell
WO1998030649A1 (en) * 1997-01-14 1998-07-16 Asahi Glass Company Ltd. Adhesive for glass
WO2011047185A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-21 Adco Products, Inc. Edge sealant composition with reactive or unsaturated polyolefins
JP2013509694A (en) * 2009-10-14 2013-03-14 アドコ・プロダクツ・インコーポレーテッド Edge sealant composition containing a reactive or unsaturated polyolefin

Also Published As

Publication number Publication date
JP5822640B2 (en) 2015-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI487129B (en) Thin film solar cell and method for forming the same
KR101440896B1 (en) Thin film solar cell module and manufacturing method thereof
JP2008047614A (en) Improved solar cell module utilizing adsorbing material
JP2013510426A (en) Solar cell and manufacturing method thereof
EP2693487A2 (en) Thin film solar cell module and method of manufacturing the same
JP2009188357A (en) Solar cell module
KR20150045309A (en) Solar cell module
TW201133894A (en) Module moisture barrier
KR101144382B1 (en) Solar cell and method of fabircating the same
JP2013115233A (en) Photoelectric conversion module
JP5822640B2 (en) Photoelectric conversion module
JP6022949B2 (en) Photoelectric conversion module
JP5981302B2 (en) Photoelectric conversion module
WO2012073926A1 (en) Photoelectric conversion module
JP5855995B2 (en) Photoelectric conversion module
JP2016051748A (en) Photoelectric conversion module
JP2013074117A (en) Photoelectric conversion module
JP2014082297A (en) Photoelectric conversion module
JP5642023B2 (en) Photoelectric conversion module
CN114503286A (en) Solar cell module
JP2014072261A (en) Photoelectric conversion module
JP2014187090A (en) Photoelectric conversion module
JP2014187089A (en) Photoelectric conversion module
JP7483345B2 (en) Solar Cell Module
JP2011233639A (en) Photoelectric conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140616

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150414

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150908

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151006

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5822640

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150