JP2015082591A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は太陽電池に関するものであり、特に太陽電池モジュールにおいての光電変換効率を高める工夫が施されたものである。 The present invention relates to a solar cell, and in particular, has been devised to increase the photoelectric conversion efficiency in a solar cell module.
現在実用化されている、太陽光を電気に変換する所謂太陽電池にはシリコン系、化合物系、有機系などが知られているが、実績があり広く用いられているものは、シリコン系である。
シリコン系にもその膜構造によって、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、微結晶シリコン型、アモルファスシリコン型などいくつもの種類がある。
Silicon-based, compound-based, and organic-based solar cells that are currently in practical use that convert sunlight into electricity are known, but those that have a proven track record and are widely used are silicon-based. .
There are several types of silicon, such as single crystal silicon type, polycrystalline silicon type, microcrystalline silicon type, and amorphous silicon type, depending on the film structure.
太陽電池の構成において、太陽電池素子そのものを太陽電池セルと称し、太陽電池セルを平面的に必要枚数、隙間を設けて配置し、電気的に接続して屋外で利用できるよう樹脂や強化ガラスで保護しパッケージ化したものが太陽電池モジュールである。
太陽電池モジュールの裏面にも表面と同様に強化ガラスを用いてパッケージ化することができるが、施工に際して太陽電池モジュールの軽量化の要求やコストダウンの要求などから、現在はプラスチック複合フィルムなどのバックシートが主流となっている。
In the configuration of the solar cell, the solar cell element itself is referred to as a solar cell, and the solar cell is made of resin or tempered glass so that the necessary number of solar cells can be arranged in a plane and provided with a gap, and can be electrically connected and used outdoors. What is protected and packaged is a solar cell module.
The back side of the solar cell module can also be packaged using tempered glass in the same way as the front side. However, due to demands for weight reduction and cost reduction of the solar cell module, Sheets are the mainstream.
太陽電池の基本性能は光電変換効率であらわされるが、シリコン系、化合物系、有機系それぞれにおいて変換効率向上の工夫がなされてきている。
太陽電池セルそのものの改良はもちろんのこと、広い面積に照射された太陽光を光学的に絞り込んで太陽電池セルに照射する方法で、単位面積あたりの太陽電池セルの光電変換効率を上げる方法も工夫されている。
Although the basic performance of a solar cell is expressed by photoelectric conversion efficiency, improvements in conversion efficiency have been made in each of silicon, compound, and organic systems.
In addition to improving the solar cells themselves, the method of optically narrowing down the sunlight irradiated to a large area and irradiating the solar cells to devise a method to increase the photoelectric conversion efficiency of the solar cells per unit area Has been.
それ以外にも太陽電池モジュールの構成や、太陽電池セルを保護する封止材の構成を改良したものなどが提案されている。
例えば特許文献１では光電変換効率を上げるために前面封止材に紫外光を緑色〜近赤外光に変換する蛍光体を添加した太陽電池モジュールが提案されている。
しかしながら蛍光体の量子変換効率や後方発光、太陽電池セルに入射することなく太陽電池セル間の隙間に入射する光などを考えると入射光の利用は十分とはいえない。
また実際の太陽電池モジュールが長期間にわたって屋外で使用されることを考慮すると、主に紫外線や熱および水蒸気による劣化耐性すなわち耐候性が求められる。
Other than that, the structure of a solar cell module, the thing which improved the structure of the sealing material which protects a photovoltaic cell, etc. are proposed.
For example, Patent Document 1 proposes a solar cell module in which a phosphor that converts ultraviolet light from green to near-infrared light is added to a front sealing material in order to increase photoelectric conversion efficiency.
However, the use of incident light is not sufficient when considering quantum conversion efficiency of phosphors, backward light emission, light incident on the gap between solar cells without being incident on the solar cells, and the like.
Considering that an actual solar cell module is used outdoors for a long period of time, deterioration resistance, that is, weather resistance, mainly due to ultraviolet rays, heat, and water vapor is required.
従来の太陽電池モジュールでは、紫外線は耐候性を得るために前面封止材に添加している紫外線吸収剤により吸収され、太陽電池セルに到達せず発電に寄与しない。また。封止材に含まれる紫外線吸収剤を単に取り除くだけでは、例えば一般的に用いられるエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂の封止材の場合では、紫外線の照射によって樹脂中にラジカルが発生し、化学反応を起こすため、発色団が生成される。その結果、樹脂の黄変が発生し発電量の低下を招く。
本発明は上記２つのトレードオフを解決しようとするものである。
すなわち、入射光の紫外線成分も発電に寄与させつつ、紫外線による樹脂の変色、劣化などの耐候性も担保することを可能とする太陽電池モジュールを提供しようとするものである。
さらに太陽電池セル間の隙間に入射した光も、有効に光電変換に利用することを可能にする太陽電池モジュールを提供しようとするものである。
In the conventional solar cell module, ultraviolet rays are absorbed by the ultraviolet absorber added to the front sealing material in order to obtain weather resistance, and do not reach the solar cells and do not contribute to power generation. Also. By simply removing the UV absorber contained in the sealing material, for example, in the case of a commonly used sealing material of ethylene / vinyl acetate copolymer resin, radicals are generated in the resin by UV irradiation, causing a chemical reaction. A chromophore is generated. As a result, yellowing of the resin occurs, resulting in a decrease in power generation.
The present invention seeks to solve the above two trade-offs.
That is, an object of the present invention is to provide a solar cell module capable of ensuring weather resistance such as resin discoloration and deterioration caused by ultraviolet rays while allowing the ultraviolet component of incident light to contribute to power generation.
Furthermore, the present invention intends to provide a solar cell module that makes it possible to effectively use light incident on a gap between solar cells for photoelectric conversion.
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、前面板と、前面封止材と裏面封止材とからなる封止材と、太陽電池セルと、バックシートとを有し、太陽電池セルは前面板とバックシートの間に挟み込まれており、前面版と太陽電池セルの間には前面封止材、バックシートと太陽電池セルの間には裏面封止材を配した太陽電池モジュールにおいて、前面封止材は紫外線吸収剤を含まず、Ｃ−Ｆ結合で構成される熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする、太陽電池モジュールである。 As means for solving the above problems, the invention according to claim 1 includes a front plate, a sealing material including a front sealing material and a back sealing material, a solar battery cell, and a back sheet. The solar battery cell is sandwiched between the front plate and the back sheet, and the front sealing material is provided between the front plate and the solar battery, and the back sealing material is provided between the back sheet and the solar battery cell. The arranged solar cell module is a solar cell module characterized in that the front sealing material does not contain an ultraviolet absorber and contains a thermoplastic resin composed of C—F bonds.
また、請求項２に記載の発明は、裏面封止材に紫外線波長を可視光領域波長に変換する変換材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュールである。 The invention described in claim 2 is the solar cell module according to claim 1, wherein the back surface sealing material includes a conversion material that converts an ultraviolet wavelength into a visible light region wavelength.
また、請求項３に記載の発明は、バックシートの可視光反射率が、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍにおいて２０％以上であることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールである。 The invention described in claim 3 is the solar cell module according to claim 2, wherein the visible light reflectance of the back sheet is 20% or more at a wavelength of 400 nm to 800 nm.
また、請求項４に記載の発明は、裏面封止材の変換材料の含有量は、０．０１重量％〜５重量％を含むことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールである。 The invention according to claim 4 is the solar cell module according to claim 2, wherein the content of the conversion material of the back surface sealing material includes 0.01 wt% to 5 wt%. .
（請求項１の発明の効果）
請求項1の発明によれば、前面封止材には紫外線吸収剤が含まれないため、太陽電池モジュールへの入射光は紫外線成分も損なわれることなく太陽電池セルに到達して、光電変換効率向上に寄与させることが可能になる。
また前面封止材は紫外線吸収剤を含まないが、耐候性に優れるＣ−Ｆ結合を有する熱可塑性樹脂を加えることにより、紫外線吸収剤を除くことによる耐候性の低下を防ぐことができる。
(Effect of the invention of claim 1)
According to the invention of claim 1, since the front sealing material does not contain an ultraviolet absorber, the incident light to the solar cell module reaches the solar cell without damaging the ultraviolet component, and the photoelectric conversion efficiency It is possible to contribute to improvement.
Further, the front sealing material does not contain an ultraviolet absorber, but by adding a thermoplastic resin having a C—F bond with excellent weather resistance, it is possible to prevent a decrease in weather resistance due to the removal of the ultraviolet absorber.
（請求項２の発明の効果）
請求項２の発明によれば、太陽電池モジュールへの入射光のうち太陽電池セル間の隙間から裏面封止材に到達した光は、変換材料によって紫外線波長から可視光領域波長に変換され散乱されることにより、効率的に太陽電池セルによる光電変換に寄与することが可能になる。
(Effect of the invention of claim 2)
According to invention of Claim 2, the light which reached | attained the back surface sealing material from the clearance gap between solar cells among the incident light to a solar cell module is converted and scattered by the conversion material from an ultraviolet wavelength to a visible light region wavelength. By this, it becomes possible to contribute to the photoelectric conversion by a photovoltaic cell efficiently.
（請求項３の発明の効果）
請求項３の発明によれば、請求項２に記載したとおり、入射光のうち太陽電池セル間の隙間から裏面封止材に到達し紫外光領域から可視光領域波長に変換された光は、バックシートの反射によって効率的に太陽電池セル表面に戻され、光電変換に寄与することが可能となる。
(Effect of the invention of claim 3)
According to the invention of claim 3, as described in claim 2, the light that has reached the back surface sealing material from the gap between the solar cells in the incident light and has been converted from the ultraviolet light region to the visible light region wavelength, It is possible to efficiently return to the surface of the solar battery cell by reflection of the back sheet and contribute to photoelectric conversion.
以下図面を参照しながら本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
前面板（１）には、耐候性や光の透過率の点でガラスを用いることができる。またガラスの材質は屋外で使用することを前提とすれば、強化ガラスであることが望ましい。
本発明において、光の透過率としては少なくとも可視光波長領域で５０％以上の光エネルギーが透過することが好ましい。
ガラスは高透過率で低反射の材質が望ましく、ガラス表面での反射による入射光のロスを避けるために、ガラス表面または背面には反射防止膜をもうけることもでき、また表面に反射防止フィルムを貼って用いることもできる。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Glass can be used for the front plate (1) in terms of weather resistance and light transmittance. If the material of the glass is assumed to be used outdoors, it is desirable to use tempered glass.
In the present invention, as light transmittance, it is preferable that 50% or more of light energy is transmitted at least in the visible light wavelength region.
The glass should have a high transmittance and low reflection material, and in order to avoid loss of incident light due to reflection on the glass surface, an antireflection film can be provided on the glass surface or the back surface, and an antireflection film is provided on the surface. It can also be used.
太陽電池セル（３）は太陽電池モジュール（７）を構成するに当たって、樹脂によって封止を行う。
封止用樹脂としては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン系の樹脂等を用いることができるが、これに限られない。封止は太陽電池セルを覆い、保護する目的を持ち、封止用樹脂は太陽電池セルのガラスおよびバックシートへの接着剤として使われる。
市場では、太陽電池モジュール用にそのまま使用できる封止用フィルムとして入手することができ、またエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂としてペレットの状態で入手することも可能である。
封止用樹脂に求められる性能としては、耐熱性、耐低温性、耐湿性、耐候性などの耐久性に優れていること、太陽電池セル、ガラス、バックシートに対する短期的および長期的接着性に優れていることが必要である。このような要求される性能を満たすために、特に紫外線による樹脂の劣化を避けるために封止用樹脂に紫外線吸収剤を加えて使用することが一般に行われている。また太陽電池モジュールとして、光電変換効率などが重要であるため太陽光線に対して透過率が高く、透明性に優れていることが重要である。そのほかにも、溶融時の流動性が良好で封止性に優れていることや、環境適合性なども重要である。
In constituting the solar cell module (7), the solar cell (3) is sealed with resin.
Examples of the sealing resin include, but are not limited to, polyolefin resins such as ethylene / vinyl acetate copolymer resin, polyethylene resin, ionomer resin, and polypropylene resin. Sealing has the purpose of covering and protecting the solar cells, and the sealing resin is used as an adhesive to the glass and backsheet of the solar cells.
In the market, it can be obtained as a sealing film that can be used as it is for a solar cell module, or in the form of pellets as an ethylene / vinyl acetate copolymer resin.
The performance required of the sealing resin is excellent in durability such as heat resistance, low temperature resistance, moisture resistance, weather resistance, short-term and long-term adhesion to solar cells, glass, and backsheets. It must be excellent. In order to satisfy such required performance, it is generally performed by adding an ultraviolet absorber to a sealing resin in order to avoid deterioration of the resin due to ultraviolet rays. Moreover, since photoelectric conversion efficiency etc. are important as a solar cell module, it is important that the transmittance | permeability with respect to sunlight is high and it is excellent in transparency. In addition, the fluidity at the time of melting is excellent and the sealing property is excellent, and environmental compatibility is also important.
封止材（６）のうち前面封止材（２）に要求される物性としては、耐熱性、耐低温性、耐湿性、耐光性、などの耐久性や、光透過率が高く透明であることが求められる。
従来の前面封止材はたとえばエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂に紫外線吸収剤を加え、パーオキサイド架橋剤、シランカップリング剤、光安定剤、架橋助剤などの添加剤を用いることが知られているが、本発明においては前面封止材（２）にはＣ−Ｆ結合を有する熱可塑性樹脂を加えて用い、紫外線吸収剤を含まないことを特徴とする。紫外線吸収剤を除くことにより、太陽光線のうち紫外線波長領域の光も吸収されることなく透過して、太陽電池セル（３）に到達して光電変換効率の向上に寄与することができる。
一方で耐候性に優れるＣ−Ｆ結合を有する熱可塑性樹脂を加えることにより、紫外線吸収剤を除くことによる耐候性の低下を防ぐことができる。Ｃ−Ｆ結合を有する熱可塑性樹脂としては、パーフルオロ エチレンパーフルオロ プロピレンコポリマーが挙げられ、三井デュポンフロロケミカル社製テフロン（登録商標）ＦＥＰ１００Ｊなどがある。
それ以外の、パーオキサイド架橋剤、シランカップリング剤、光安定剤、架橋助剤などは透過率に影響することはないため添加してもかまわない。
Among the sealing material (6), the physical properties required for the front surface sealing material (2) are durability such as heat resistance, low temperature resistance, moisture resistance, and light resistance, and high light transmittance and transparency. Is required.
Conventional front sealing materials are known to use additives such as peroxide cross-linking agents, silane coupling agents, light stabilizers, cross-linking aids, for example, by adding an ultraviolet absorber to ethylene / vinyl acetate copolymer resin. However, in the present invention, the front sealing material (2) is used by adding a thermoplastic resin having a C—F bond and does not contain an ultraviolet absorber. By removing the ultraviolet absorber, light in the ultraviolet wavelength region of the sunlight can be transmitted without being absorbed, and can reach the solar battery cell (3) and contribute to the improvement of the photoelectric conversion efficiency.
On the other hand, by adding a thermoplastic resin having a C—F bond with excellent weather resistance, it is possible to prevent a decrease in weather resistance due to the removal of the ultraviolet absorber. Examples of the thermoplastic resin having a C—F bond include perfluoroethylene perfluoropropylene copolymer, such as Teflon (registered trademark) FEP100J manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemicals.
Other peroxide cross-linking agents, silane coupling agents, light stabilizers, cross-linking aids and the like do not affect the transmittance and may be added.
太陽電池セル（３）としては、シリコン系では、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、微結晶シリコン型、アモルファスシリコン型を用いることができ、化合物系であれば、ＧａＡｓ系、ＣＩＳ系、Ｃｕ２ＺｎＳｎＳ４系、ＣｄＴｅ−ＣｄＳ系、その他を用いることができ、有機系であれば、色素増感型、有機薄膜型、量子ドット型などを用いることができる。
裏面封止材（４）は前面封止材と同様に封止材として求められる性能を満たさなければならない。裏面封止材（４）には前面封止材（２）と同じく、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂にＣ−Ｆ結合を有する熱可塑性樹脂を加えて用いてもよく、またエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂を単体で用いても良い。裏面封止材（４）は太陽電池セルの隙間から入射する紫外線波長を可視光領域波長に変換するための蛍光体を含む。例えばＢＡＳＦ社製のＴ
ＩＮＯＰＡＬ ＯＢ、ＴＩＮＯＰＡＬ ＮＦＷ Ｌｉｑｕｉｄなどの蛍光体を用いることができる。これらの蛍光体によって例えば３００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外光を４００ｎｍ〜５００ｎｍの可視光に変換することができる。蛍光体は、裏面封止材総量に対して０．０１重量％〜５重量％を含むことが望ましい。０．０１重量％以下の添加の場合、波長変換作用が得られにくくなり、５重量％以上の添加は、機能が飽和に達し、不経済である。蛍光体の粒径が小さいと光散乱強度は低下するが蛍光体の発光強度も低下する。
反対に粒径が大きすぎると添加濃度を多くする必要があり封止材の機能を損ねる。
蛍光体の粒径はこれらを考慮して１〜２０μｍの範囲が適当である。
裏面封止材（４）への他の添加剤としては、有機過酸化物架橋剤、シランカップリング剤、光安定剤、架橋助剤、発電効率の寄与から透明材料が望ましいなど公知の添加剤を使用することができる。
As the solar cell (3), a single-crystal silicon type, a polycrystalline silicon type, a microcrystalline silicon type, and an amorphous silicon type can be used in the silicon system, and if it is a compound system, a GaAs system, a CIS system, a Cu system can be used. 2 ZnSnS 4 system, CdTe-CdS system, etc. can be used, and if it is an organic system, a dye-sensitized type, an organic thin film type, a quantum dot type, etc. can be used.
The back surface sealing material (4) must satisfy the performance required as a sealing material in the same manner as the front surface sealing material. As with the front sealing material (2), the back surface sealing material (4) may be used by adding a thermoplastic resin having a C—F bond to the ethylene / vinyl acetate copolymer resin. A polymer resin may be used alone. A back surface sealing material (4) contains the fluorescent substance for converting the ultraviolet wavelength which injects from the clearance gap between solar cells to a visible region wavelength. For example, T manufactured by BASF
Phosphors such as INOPAL OB and TINOPAL NFW Liquid can be used. With these phosphors, for example, ultraviolet light of 300 nm to 400 nm can be converted into visible light of 400 nm to 500 nm. It is desirable that the phosphor contains 0.01 wt% to 5 wt% with respect to the total amount of the back surface sealing material. In the case of addition of 0.01% by weight or less, the wavelength conversion effect is difficult to obtain, and the addition of 5% by weight or more is uneconomical because the function reaches saturation. When the particle size of the phosphor is small, the light scattering intensity is lowered, but the emission intensity of the phosphor is also lowered.
On the other hand, if the particle size is too large, it is necessary to increase the concentration of addition, which impairs the function of the sealing material.
In consideration of these, the particle diameter of the phosphor is suitably in the range of 1 to 20 μm.
As other additives to the back surface sealing material (4), known additives such as organic peroxide cross-linking agents, silane coupling agents, light stabilizers, cross-linking aids, and transparent materials are desirable from the contribution of power generation efficiency. Can be used.
バックシート（５）には前面板（１）と同様にガラスを用いることも可能であるが、モジュールの重量やコストなどの観点から、金属箔やプラスチックフィルムを用いたバックシートを用いることができる。この場合にも太陽電池モジュール（７）が直接屋外に暴露されるためにバックシート（５）には耐紫外線などの耐候性が求められるほか、水蒸気バリアー性、耐湿性、耐熱性、などの耐久性、全面耐電圧などの電気特性、必要な機械特性が要求される。また、裏面封止材（４）との密着性を向上させるために、バックシートを構成する基材の裏面封止材と接する側に易接着層を設けても良い。易接着層としては、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系などの樹脂で構成されるコーティング層や、ポリオレフィン系に代表される、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー等の樹脂で構成される、フィルム等を用いることができるが、これに限られない。
バックシート用基材として用いられるプラスチックフィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリアミド（ナイロン６、６６）、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリエステルウレタン、ポリエーテルウレタン、ポリｍ−フェニレンイソフタルアミド、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミドなどが用いられる。
これらのフィルムは太陽電池モジュールに必要とされる物性に応じて、耐候性バリアー材として、フッ素フィルム、耐候性ＰＥＴフィルム、アルミニウム箔、蒸着ＰＥＴフィルムなどとの複合フィルムとして用いることができる。
Although glass can be used for the back sheet (5) as in the case of the front plate (1), a back sheet using a metal foil or a plastic film can be used from the viewpoint of the weight and cost of the module. . Also in this case, since the solar cell module (7) is directly exposed to the outdoors, the backsheet (5) is required to have weather resistance such as UV resistance, and durability such as water vapor barrier properties, moisture resistance, heat resistance, etc. Characteristics, electrical characteristics such as overall withstand voltage, and necessary mechanical characteristics are required. Moreover, in order to improve adhesiveness with a back surface sealing material (4), you may provide an easily bonding layer in the side which contacts the back surface sealing material of the base material which comprises a back seat | sheet. The easy-adhesion layer is composed of a coating layer composed of acrylic, urethane, polyester, or other resin, or a resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyethylene, polypropylene, or ionomer, represented by polyolefin. Although a film etc. can be used, it is not restricted to this.
Plastic films used as backsheet substrates are polyethylene, polypropylene, polystyrene, polymethyl methacrylate, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl fluoride (PVF), polyamide (nylon 6, 66), polyacrylonitrile, poly Vinyl chloride, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyphenylene oxide, polyester urethane, polyether urethane, poly m-phenylene isophthalamide, poly p-phenylene terephthalamide and the like are used.
These films can be used as a weather resistant barrier material as a composite film with a fluorine film, a weather resistant PET film, an aluminum foil, a vapor deposited PET film, etc., depending on the physical properties required for the solar cell module.
本発明においてバックシート（５）の反射率は４００ｎｍ〜６００ｎｍの可視光領域において、２０％以上とする。これにより裏面封止材（４）内で可視光に変換された光を反射して一部を太陽電池セルに戻すことができ、太陽電池モジュールの光電変換効率の向上に効率的に寄与することができる。例えばバックシートを構成するプラスチックフィルムや接着層、易接着層に酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウムなどの白色顔料、フィラーを添加したり、アルミ箔等の金属箔を積層したりすることで反射率２０％以上を実現することができる。 In the present invention, the reflectance of the back sheet (5) is 20% or more in the visible light region of 400 nm to 600 nm. Thereby, the light converted into visible light in the back surface sealing material (4) can be reflected and a part can be returned to a photovoltaic cell, and it contributes efficiently to the improvement of the photoelectric conversion efficiency of a photovoltaic module. Can do. For example, white pigments such as titanium oxide, calcium carbonate, titanium oxide, and barium sulfate, and fillers are added to the plastic film, adhesive layer, and easy-adhesion layer that make up the back sheet, or metal foil such as aluminum foil is laminated. Thus, a reflectance of 20% or more can be realized.
（前面封止材）
下記材料組成で混ぜ合わせ、Ｔダイ成形機にて押し出し成形し、厚さ４５０μｍの前面封止材のフィルムを作成した。
(Front sealing material)
The following material composition was mixed and extruded by a T-die molding machine to prepare a front sealing material film having a thickness of 450 μm.
エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂ペレット：
酢酸ビニル単位の含有量が３０質量％のＥＶＡ ８０部フッ素樹脂：
パーフルオロ・エチレンパーフルオロ・プロピレンコポリマー ２０部有機過酸化物架橋剤：
ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート ０．６部架橋助剤：
トリアリルイソシアヌレート ０．４部酸化防止剤：
トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト ０．１部光安定剤：
ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート ０．２部シランカップリング剤：
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン ０．４部
（裏面封止材）
下記材料組成で混ぜ合わせ、Ｔダイ成形機にて押し出し成形し、厚さ４５０μｍの裏面封止材のフィルムを作成した。
エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂ペレット：
酢酸ビニル単位の含有量が３０質量％のＥＶＡ １００部有機過酸化物架橋剤：
ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート ０．６部架橋助剤：
トリアリルイソシアヌレート ０．４部酸化防止剤：
トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト ０．１部
光安定剤：
ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート ０．２部シランカップリング剤：
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン ０．４部蛍光増白剤：
２，５−チオフェンジイルビス（５−ｔｅｒｔ-ブチル−１，３−ベンゾキサゾール）
０．５部
（バックシート）
２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムＳ１０（東レ株式会社製）の表裏に２５μｍのデュポン社ＰＶＦフィルムＰＶ２１１１を三井化学株式会社製二液硬化型ウレタン系接着剤Ａ５１１／Ａ５０を用いて接着乾燥後５ｇ／ｍ２の接着層を形成しドライラミネート法で貼り合わせ、バックシートを作成した。
バックシートの反射率はＡＳＴＭ Ｅ４２４に規定される測定方法で反射率を測定した。反射率は波長４００ｎｍ〜６００ｎｍにおいてすべて２０％を上回る反射率であることを確認した。
Ethylene / vinyl acetate copolymer resin pellets:
EVA 80 parts fluororesin with a vinyl acetate unit content of 30% by mass:
Perfluoro / ethylene perfluoro / propylene copolymer 20 parts organic peroxide crosslinker:
t-Butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate 0.6 parts crosslinking aid:
Triallyl isocyanurate 0.4 parts antioxidant:
Tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite 0.1 parts light stabilizer:
Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate 0.2 part silane coupling agent:
γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane 0.4 parts (backside sealant)
The mixture was mixed with the following material composition and extrusion molded with a T-die molding machine to form a backside sealing material film having a thickness of 450 μm.
Ethylene / vinyl acetate copolymer resin pellets:
EVA 100 parts organic peroxide crosslinking agent with a vinyl acetate unit content of 30% by weight:
t-Butylperoxy-2-ethylhexyl monocarbonate 0.6 parts crosslinking aid:
Triallyl isocyanurate 0.4 parts antioxidant:
Tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite 0.1 parts light stabilizer:
Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate 0.2 part silane coupling agent:
γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane 0.4 parts fluorescent whitening agent:
2,5-thiophenediylbis (5-tert-butyl-1,3-benzoxazole)
0.5 part (back sheet)
A 25 μm DuPont PVF film PV2111 is bonded to the front and back of a 250 μm polyethylene terephthalate film S10 (manufactured by Toray Industries, Inc.) using a two-part curable urethane adhesive A511 / A50 manufactured by Mitsui Chemicals, and 5 g / m 2 after drying. An adhesive layer was formed and bonded by a dry laminating method to prepare a back sheet.
The reflectance of the back sheet was measured by a measuring method defined in ASTM E424. It was confirmed that the reflectances were all over 20% at wavelengths of 400 nm to 600 nm.
（太陽電池モジュール）
上記のとおり作成した部材を耐熱ガラス、前面封止材、シリコン系多結晶シリコン太陽電池セル、裏面封止材、バックシートの順に積層し真空ラミネーターにてラミネートして太陽電池モジュールを作成した。ラミネート条件は、温度１５０℃、真空引き３分、プレス３分、保持１０分のファストキュアリングで行った。
(Solar cell module)
The members prepared as described above were laminated in the order of heat-resistant glass, front surface sealing material, silicon-based polycrystalline silicon solar cell, back surface sealing material, and back sheet, and laminated with a vacuum laminator to prepare a solar cell module. Lamination conditions were fast curing at a temperature of 150 ° C., evacuation for 3 minutes, press for 3 minutes, and holding for 10 minutes.
（評価方法）
作成した太陽電池モジュールの光電変換効率を、ソーラーシミュレーターによって評価した。また信頼性評価として、紫外線（キセノンウエザーメーター出力６０Ｗ／ｍ２）による照射１０００時間と、耐湿熱試験を８５℃×８５％ＲＨの環境で、１０００時間、２０００時間、３０００時間、暴露したものに対しても太陽電池モジュールの光電変換効率を、ソーラーシミュレーターによって評価をした。
(Evaluation method)
The solar cell module was evaluated for photoelectric conversion efficiency using a solar simulator. In addition, as an evaluation of reliability, the test was performed after 1000 hours of irradiation with ultraviolet rays (xenon weather meter output 60 W / m 2 ) and 1000 hours, 2000 hours, and 3000 hours of exposure in a heat and humidity resistance test at 85 ° C. and 85% RH. In contrast, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module was evaluated using a solar simulator.
＜比較例１＞
実施例１の前面封止材のフッ素成分を除き、紫外線吸収剤２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン０．２部を添加し、裏面封止材は蛍光体を除き、他は実施例１と同様の方法で太陽電池モジュールを作成し評価した。
<Comparative Example 1>
Except for the fluorine component of the front sealing material of Example 1, 0.2 part of an ultraviolet absorber 2-hydroxy-4-n-octyloxybenzophenone was added, and the back surface sealing material was a phosphor, except for phosphor. A solar cell module was prepared and evaluated in the same manner as in 1.
＜比較例２＞
実施例１の前面封止材のフッ素成分を除き、裏面封止材は蛍光体を除き、他は実施例１と同様の方法で太陽電池モジュールを作成し評価した。
<Comparative Example 2>
A solar cell module was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except for the fluorine component of the front surface sealing material of Example 1 and the back surface sealing material except for the phosphor.
＜比較例３＞
実施例１の前面封止材のフッ素成分を除き、他は実施例１と同様の方法で太陽電池モジュールを作成し評価した。
<Comparative Example 3>
Except for the fluorine component of the front sealing material of Example 1, the solar cell module was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.
評価結果 Evaluation results
表１の結果から、前面封止材に紫外線吸収剤を含まないことによる太陽電池モジュールの光電変換効率の向上が明確になり、前面封止材の紫外線吸収剤による耐候性向上効果を、前面封止材がＣ−Ｆ結合で構成される熱可塑性樹脂を含むことの効果で補うことができることが検証された。また蛍光体によって紫外線を可視光に波長変換してバックシートの反射によって太陽電池セルに効率的に戻すことの効果も検証された。
From the results in Table 1, the improvement in photoelectric conversion efficiency of the solar cell module due to the fact that the front sealing material does not contain an ultraviolet absorber is clarified. It was verified that the stopping material can be compensated by the effect of including a thermoplastic resin composed of C—F bonds. In addition, the effect of converting the wavelength of ultraviolet light into visible light with a phosphor and efficiently returning it to the solar cell by reflection of the back sheet was also verified.
１・・・前面版
２・・・前面封止材
３・・・太陽電池セル
４・・・裏面封止材
５・・・バックシート
６・・・封止材
７・・・太陽電池モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Front plate 2 ... Front sealing material 3 ... Solar cell 4 ... Back surface sealing material 5 ... Back sheet 6 ... Sealing material 7 ... Solar cell module
Claims (4)
太陽電池セルは前面板とバックシートの間に挟み込まれており、
前面版と太陽電池セルの間には前面封止材、バックシートと太陽電池セルの間には裏面封止材を配した太陽電池モジュールにおいて、
前面封止材は紫外線吸収剤を含まず、Ｃ−Ｆ結合で構成される熱可塑性樹脂を含み、裏面封止材は紫外線領域の光を可視光領域の光に、波長変換する作用を有することを特徴とする、太陽電池モジュール。 A front plate, a sealing material composed of a front sealing material and a back sealing material, a solar battery cell, and a back sheet;
The solar cell is sandwiched between the front plate and the back sheet,
In the solar cell module in which the front sealing material is disposed between the front plate and the solar battery cell, and the back sealing material is disposed between the back sheet and the solar battery cell,
The front sealing material does not contain an ultraviolet absorber and contains a thermoplastic resin composed of C—F bonds, and the back sealing material has a function of converting light in the ultraviolet region into light in the visible light region. A solar cell module.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022097656A1 (en) * | 2020-11-04 | 2022-05-12 | 株式会社クラレ | Multilayer structure, method for producing same, protective sheet using same, and electronic device |
| KR102596023B1 (en) * | 2023-02-27 | 2023-10-31 | 주식회사 리치룩스 | Heat Radiation Solar Panel for Building Integrated Photovoltaic Easily Detachable |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124779A (en) * | 1985-11-25 | 1987-06-06 | Fuji Electric Co Ltd | Solar cell module |
| JPH07122770A (en) * | 1993-08-31 | 1995-05-12 | Canon Inc | Photoelectric conversion device and module |
| JPH07202243A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Bridgestone Corp | Solar cell module |
| JP3145279U (en) * | 2008-07-23 | 2008-10-02 | 株式会社クレハ | Back film for solar cell |
| JP2009105179A (en) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Toray Advanced Film Co Ltd | Solar battery module |
| JP2012109414A (en) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Toppan Printing Co Ltd | Solar cell module |
| JP2012129391A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Lintec Corp | Solar cell module and backside protective sheet for the same |
| US20130111810A1 (en) * | 2010-02-19 | 2013-05-09 | Cascade | Photovoltaic modules for an agricultural greenhouse and method for manufacturing such modules |
-
2013
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62124779A (en) * | 1985-11-25 | 1987-06-06 | Fuji Electric Co Ltd | Solar cell module |
| JPH07122770A (en) * | 1993-08-31 | 1995-05-12 | Canon Inc | Photoelectric conversion device and module |
| JPH07202243A (en) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Bridgestone Corp | Solar cell module |
| JP2009105179A (en) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | Toray Advanced Film Co Ltd | Solar battery module |
| JP3145279U (en) * | 2008-07-23 | 2008-10-02 | 株式会社クレハ | Back film for solar cell |
| US20130111810A1 (en) * | 2010-02-19 | 2013-05-09 | Cascade | Photovoltaic modules for an agricultural greenhouse and method for manufacturing such modules |
| JP2012109414A (en) * | 2010-11-17 | 2012-06-07 | Toppan Printing Co Ltd | Solar cell module |
| JP2012129391A (en) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Lintec Corp | Solar cell module and backside protective sheet for the same |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022097656A1 (en) * | 2020-11-04 | 2022-05-12 | 株式会社クラレ | Multilayer structure, method for producing same, protective sheet using same, and electronic device |
| KR102596023B1 (en) * | 2023-02-27 | 2023-10-31 | 주식회사 리치룩스 | Heat Radiation Solar Panel for Building Integrated Photovoltaic Easily Detachable |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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