JP2016046350A - インターコネクタ用光拡散部材及びこれを備える太陽電池用インターコネクタ、並びに太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インターコネクタ用光拡散部材3は、隣接する太陽電池セル6を接続するインターコネクタ1の前記太陽電池セル6とは逆側の面に配置され、樹脂と無機粒子とを含んでなる光拡散層3aを備える。
【選択図】図1
Description
1.隣接する太陽電池セルを接続するインターコネクタの前記太陽電池セルとは逆側の面に配置され、樹脂と無機粒子とを含んでなる光拡散層を備えることを特徴とする、インターコネクタ用光拡散部材。
2.波長400nm以上800nm以下までの可視光の平均吸収率が10%以下であり、かつ、45度入射時における反射角45度のL*値と45度入射時における反射角75度のL*値との平均値を、45度入射時における反射角15度のL*値で除した値で定義される光拡散率が90%以上である、上記項1に記載のインターコネクタ用光拡散部材。
3.前記樹脂は、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸ビニル共重合体、接着性ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂の群から選ばれる少なくとも1種類を含有する、上記項1又は2に記載のインターコネクタ用光拡散部材。
4.前記光拡散層は蛍光体をさらに含む、上記項1〜3のいずれか1項に記載のインターコネクタ用光拡散部材。
5.上記項1〜4のいずれか1項に記載のインターコネクタ用光拡散部材を備える太陽電池用インターコネクタ。
6.上記項5に記載の太陽電池用インターコネクタを備える太陽電池モジュール。
50μm厚みの光拡散層及び30μm厚みの接着層からなるインターコネクタ用光拡散部材(以下「光拡散部材」と略記する)を製作した。光拡散層は、ポリエチレン樹脂(プライムポリマー株式会社製LLDPEウルトゼックス4020L)75質量部と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン(石原産業株式会社製CR−63)25質量部を溶融混練して製作した。この光拡散層において、酸化チタンの含有量は25wt%である。一方、接着層は、接着性ポリオレフィン樹脂(三井化学株式会社製「アドマーLF128」(登録商標))を溶融混練して製作した。これらの光拡散層、接着層を共押出しにより、光拡散層と接着層が積層してなる二層共押出フィルムを光拡散部材として得た。この光拡散部材を後掲の表1,2において「Ti25%−LE50/ad30」と表記する。
光拡散層の厚みを100μmとしたこと以外は実施例1と同様の方法で光拡散部材として得た。この光拡散部材を後掲の表1,2において「Ti25%−LE100/ad30」と表記する。
光拡散層の厚みを150μmとしたこと以外は実施例1と同様の方法で光拡散部材として得た。この光拡散部材を後掲の表1,2において「Ti25%−LE150/ad30」と表記する。
ポリエチレン樹脂の代わりにポリプロピレン樹脂(プライムポリマー株式会社製「プライムポリプロF−300SP」)を75質量部とし、さらに、光拡散層の厚みを100μmに変更したこと以外は実施例1と同様の方法で光拡散部材として得た。この光拡散部材を後掲の表1,2において「Ti25%−PP100/ad30」と表記する。
ポリエチレン樹脂75質量部をポリエチレン樹脂70質量部に変更し、また、光拡散層の厚みを100μmに変更し、さらに、酸化チタンの代わりに平均粒子径300nmの硫酸バリウム(堺化学工業株式会社製「B−30」)30質量部としたこと以外は実施例1と同様の方法で光拡散部材として得た。光拡散層において、硫酸バリウムの含有量は30wt%である。この光拡散部材を後掲の表1,2において「Ba30%−LE100/ad30」と表記する。
50μm厚みの第1の光拡散層、50μm厚みの第2の光拡散層及び30μm厚みの接着層からなる光拡散部材を製作した。第1の光拡散層は、ポリエチレン樹脂70質量部(プライムポリマー株式会社製LLDPEウルトゼックス4020L)と、平均粒子径300nmの硫酸バリウム(堺化学工業株式会社製「B−30」)30質量部を溶融混練して製作した。この第1の光拡散層において、硫酸バリウムの含有量は30wt%である。また、第2の光拡散層は、ポリエチレン樹脂75質量部(プライムポリマー株式会社製LLDPEウルトゼックス4020L)と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン(石原産業株式会社製CR−63)25質量部を溶融混練して製作した。この第2の光拡散層において、酸化チタンの含有量は25wt%である。一方、接着層は、接着性ポリオレフィン樹脂(三井化学株式会社製「アドマーLF128」(登録商標))を溶融混練して製作した。これらの第1の光拡散層、第2の光拡散層、接着層を共押出しにより、第1の光拡散層、第2の光拡散層及び接着層がこの順に積層してなる三層共押出フィルムを光拡散部材として得た。この光拡散部材を後掲の表1,2において「Ba30%−LE50/Ti25%−LE50/ad30」と表記する。
50μm厚みの接着性を有する光拡散層からなる光拡散部材を製作した。光拡散層は、ポリエチレン樹脂(プライムポリマー株式会社製LLDPEウルトゼックス4020L)60質量部と、接着性ポリオレフィン樹脂15質量部(三井化学株式会社製「アドマーLF128」)と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン(石原産業株式会社製CR−63)25質量部とを溶融混練して製作した。この光拡散層において、酸化チタンの含有量は25wt%である。この光拡散部材を後掲の表1,2において「Ti25%−ad15%−LE50」と表記する。
樹脂としてアクリル酸エステルモノマーとエポキシ樹脂の混合物27質量部、無機粒子としてルチル型酸化チタン40質量部、シリカ5質量部、硬化剤としてアミン化合物を1質量部、有機溶剤としてジプロピレングリコール・モノメチルエーテルを25質量部、添加剤としてレベリング剤2質量部を用意し、それぞれを混合分散させることで、インキ組成物を得た。このインキ組成物を後述の太陽電池セル(モジュール化前)の短絡電流測定後に、太陽電池セルに半田付けされた太陽電池用インターコネクタ(日立電線株式会社製「SSA−SPS」)に対して塗布し、その後乾燥させることで、インターコネクタ上に乾燥後の厚みが50μmである光拡散部材を形成した。光拡散部材における酸化チタンの含有量は50wt%である。この光拡散部材を後掲の表1,2において「アクリルインキTi50%50」と表記する。
30μm厚みの第1の光拡散層、70μm厚みの第2の光拡散層及び30μm厚みの接着層からなる光拡散部材を製作した。第1の光拡散層は、ポリエチレン樹脂99質量部に対しβジケトンとホスフィンオキシドを配位子として有するユウロピウム(III)錯体(Eu(TTA)3Phen)1質量部を溶融混練して製作した。この第1の光拡散層において、蛍光体の含有量は1wt%である。また、第2の光拡散層は、ポリエチレン樹脂75質量部(プライムポリマー株式会社製LLDPEウルトゼックス4020L)と、平均粒子径210nmのルチル型酸化チタン(石原産業株式会社製CR−63)25質量部を溶融混練して製作した。この第2の光拡散層において、酸化チタンの含有量は25wt%である。一方、接着層は、アイオノマー接着性ポリオレフィン樹脂(三井化学株式会社製「アドマーLF128」(登録商標))を溶融混練して製作した。これらの第1の光拡散層、第2の光拡散層、接着層を共押出しにより、第1の光拡散層、第2の光拡散層及び接着層がこの順に積層してなる三層共押出フィルムを光拡散部材として得た。この光拡散部材を後掲の表1,2において「蛍光体1%−LE30/Ti25%−LE70/ad30」と表記する。
光拡散部材を設けていない太陽電池用インターコネクタを準備した。
厚み20μmの片ツヤアルミニウム箔のケシ面に対し、アクリル粘着剤(住友スリーエム株式会社製)を粘着層が厚み30μmとなるよう塗布し、乾燥させることで光拡散部材を得た。
厚み20μmの片ツヤアルミニウム箔のツヤ面に対し、斜格子柄のエンボス処理(60Mesh、柄間隔1mm、柄深さ0.2mm)を施し、斜格子エンボス処理アルミニウム箔を得た。このアルミニウム箔の非エンボス処理面、すなわちケシ面に対し、アクリル粘着剤(住友スリーエム株式会社製)を厚み30μmとなるよう塗布し、乾燥させることで光拡散部材を得た。
太陽電池用インターコネクタに接着する前の光拡散部材の透過率および反射率を日本分光製「V−570」にて測定し、この測定値を用いて、光拡散部材の吸収率を次の(1)式から算出した。
光拡散率については、エックスライト社製MA68IINS多角度分光測色計を用いて、L*a*b*表色系のL*値(CIE1976明度)色差の測定値に基づいて評価した。光源は45度入射光とし、波長範囲400nm〜700nm間を10nm間隔で、各々の波長におけるL*値を測定した。光拡散部材は全てアルミニウム箔のツヤ面の上に載置することで、光拡散部材を透過した測定光が測定台面の色のバラツキを拾わないように測定した。
/反射角15度のL*値×100[%]・・・(2)
各々の実施例及び比較例2,3で得た光拡散部材(比較例1はインターコネクタ)を用いた時の、太陽電池モジュールの発電効率への効果について評価を行った。太陽電池モジュールの発電効率は、モジュール化前後における各々の短絡電流[A]を測定することにより評価した。
/モジュール化前Isc×100[%]・・・(3)
発電効率のさらなる検証のために、単結晶5inchシリコン半導体セル(パナソニック株式会社製)に実施例及び比較例2,3の光拡散部材をインターコネクタにヒートシールまたは塗布し、セル4枚を直列接続した4セルモジュールを製作した。強化ガラスの大きさは300mm角とした。そして、試験例1と同様の方法にて、モジュール化前後における短絡電流Iscの変化率を測定し、発電効率を評価した。
1 インターコネクタ
3 インターコネクタ用光拡散部材
3a 光拡散層
3b 接着層
4 入射光
5 光
6 太陽電池セル
7 強化ガラス
8 封止材
9 裏面保護シート
Claims (6)
- 隣接する太陽電池セルを接続するインターコネクタの前記太陽電池セルとは逆側の面に配置され、樹脂と無機粒子とを含んでなる光拡散層を備えることを特徴とする、インターコネクタ用光拡散部材。
- 波長400nm以上800nm以下までの可視光の平均吸収率が10%以下であり、かつ、45度入射時における反射角45度のL*値と45度入射時における反射角75度のL*値との平均値を、45度入射時における反射角15度のL*値で除した値で定義される光拡散率が90%以上である、請求項1に記載のインターコネクタ用光拡散部材。
- 前記樹脂は、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸ビニル共重合体、接着性ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂の群から選ばれる少なくとも1種類を含有する、請求項1又は2に記載のインターコネクタ用光拡散部材。
- 前記光拡散層は蛍光体をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインターコネクタ用光拡散部材。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のインターコネクタ用光拡散部材を備える太陽電池用インターコネクタ。
- 請求項5に記載の太陽電池用インターコネクタを備える太陽電池モジュール。
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