JP2019145554A - Solar cell module - Google Patents

Solar cell module Download PDF

Info

Publication number
JP2019145554A
JP2019145554A JP2018025814A JP2018025814A JP2019145554A JP 2019145554 A JP2019145554 A JP 2019145554A JP 2018025814 A JP2018025814 A JP 2018025814A JP 2018025814 A JP2018025814 A JP 2018025814A JP 2019145554 A JP2019145554 A JP 2019145554A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
solar cell
cell module
filler layer
protective glass
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.)
Pending
Application number
JP2018025814A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
莉穂 香山
Riho Kayama
莉穂 香山
慶 豊田
Kei Toyoda
慶 豊田
真之介 秋山
Shinnosuke Akiyama
真之介 秋山
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.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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 Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2018025814A priority Critical patent/JP2019145554A/en
Publication of JP2019145554A publication Critical patent/JP2019145554A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

To provide a solar cell module which achieves high efficiency of a solar cell module and ensuring of adhesion between the protective glass and filler layer.SOLUTION: Disclosed is a solar cell module in which a back sheet, a first filler layer, a photoelectric conversion element electrically connected to an electrode, a second filler layer, and protective glass are laminated in this order. The second filler layer is a sheet in which a plurality of particulate phosphors are unevenly distributed on a protective glass side in a UV absorber-containing resin. In distribution of phosphors in the sheet, a filling ratio of the outermost surface on the protective glass side is 30% by volume or more and 55% by volume or less. There is a surface arranged by closest-packing in a plane perpendicular to the depth direction of the sheet.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell module.

太陽電池モジュールは、一般に短波長領域において感度特性が低く、太陽光に含まれる紫外線などの短波長領域の光を有効に利用できていない。この短波長領域の光を吸収し、長波長領域の蛍光を発する蛍光体を波長変換材料として利用し、感度特性の高い長波長領域の光量を増加させ、太陽電池モジュールの効率を向上させる取り組みが従来から行われてきた。   A solar cell module generally has low sensitivity characteristics in a short wavelength region, and cannot effectively use light in a short wavelength region such as ultraviolet rays contained in sunlight. Efforts to improve the efficiency of the solar cell module by absorbing the light in the short wavelength region and using the phosphor that emits fluorescence in the long wavelength region as a wavelength conversion material, increasing the amount of light in the long wavelength region with high sensitivity characteristics It has been done conventionally.

一方、太陽電池モジュールの光電変換素子は、紫外線に長時間照射されることにより劣化するため、光電変換素子に届く光からは紫外線ができるだけ除去されていることが望ましく、一般に光電変換素子前面の充填材には紫外線吸収剤が配合されている。蛍光体のみで十分に紫外線を吸収できれば、紫外線吸収剤を使用する必要はないが、多くの場合、蛍光体のみでは十分に紫外線を吸収できず、そのような場合には、蛍光体と紫外線吸収剤を併用する必要がある。   On the other hand, since the photoelectric conversion element of the solar cell module is deteriorated by being irradiated with ultraviolet rays for a long time, it is desirable that ultraviolet rays are removed from the light reaching the photoelectric conversion element as much as possible. The material contains a UV absorber. It is not necessary to use an ultraviolet absorber if it can absorb ultraviolet rays sufficiently with only phosphors, but in many cases, phosphors alone cannot absorb ultraviolet rays sufficiently. It is necessary to use an agent together.

しかしながら、蛍光体と紫外線吸収剤とを、光電変換素子を保護する充填材中に混在させることは、蛍光体が吸収する紫外線領域の光を、紫外線吸収剤が吸収してしまうため、蛍光体の発光量の低下を招き、波長変換による高効率化の妨げとなる。   However, mixing the phosphor and the ultraviolet absorber in the filler that protects the photoelectric conversion element causes the ultraviolet absorber to absorb the light in the ultraviolet region that the phosphor absorbs. This results in a decrease in the amount of emitted light and hinders higher efficiency by wavelength conversion.

そこで、例えば、特許文献1では、光電変換素子を狭持する有機樹脂中に紫外線吸収剤が配合されており、蛍光体は前面保護ガラスの光入射面側に配置することにより、紫外線吸収剤と蛍光体の混在を避けている。また、特許文献2では、紫外線吸収剤を含む充填材層の上部に、蛍光体を含む充填材層を配置することにより、まず上部の蛍光体を含む充填材層で紫外線を吸収し、蛍光発光させ、吸収しきれなかった紫外線を下部の紫外線吸収剤層で吸収させている。これにより、蛍光体による高効率化と紫外線吸収剤による紫外線吸収を両立させようとしている。   Therefore, for example, in Patent Document 1, an ultraviolet absorber is blended in an organic resin that sandwiches a photoelectric conversion element, and the phosphor is disposed on the light incident surface side of the front protective glass, thereby Avoid mixing phosphors. Further, in Patent Document 2, by placing a filler layer containing a phosphor on the upper part of a filler layer containing an ultraviolet absorber, ultraviolet rays are first absorbed by the filler layer containing the upper phosphor, and fluorescent light emission is performed. The lower ultraviolet absorber layer absorbs the ultraviolet rays that could not be absorbed. Thereby, it is trying to achieve both high efficiency by the phosphor and ultraviolet absorption by the ultraviolet absorber.

特開2012−191068号公報JP 2012-191068 A 国際公開番号WO2015/129177号公報International Publication Number WO2015 / 129177

しかしながら、特許文献1の構成では、保護ガラスの光入射面側に蛍光体を保持する別の層を構成することとなる。そのため、蛍光体層は屋外環境に暴露されることとなり、蛍光体の劣化が早まるという問題がある。また、特許文献2の構成では、本発明者の検討によれば、紫外線吸収剤を含む層から蛍光体を含む層へ、時間の経過と共に紫外線吸収剤が拡散することとなる。結果として、蛍光体からみて、光の入射面側にも紫外線吸収剤が回りこむことになるため、蛍光体の発光量が低下し、高効率化の妨げとなる問題がある。そのため、蛍光体の発光量を担保するために、蛍光体量を増加させると、保護材であるガラスと蛍光体を含む充填材の密着性が低下するため、発光量を担保しつつも密着性を確保できないという課題を有している。   However, in the configuration of Patent Document 1, another layer that holds the phosphor is formed on the light incident surface side of the protective glass. Therefore, the phosphor layer is exposed to the outdoor environment, and there is a problem that the phosphor is rapidly deteriorated. Moreover, in the structure of patent document 2, according to examination of this inventor, an ultraviolet absorber will spread | diffuse with progress of time from the layer containing an ultraviolet absorber to the layer containing a fluorescent substance. As a result, there is a problem that, as viewed from the phosphor, the ultraviolet absorber also circulates on the light incident surface side, so that the amount of light emitted from the phosphor is reduced and the efficiency is hindered. Therefore, if the amount of the phosphor is increased in order to ensure the light emission amount of the phosphor, the adhesiveness between the protective material glass and the filler containing the phosphor is lowered, so that the adhesion is secured while ensuring the light emission amount. Has a problem that cannot be secured.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、太陽電池モジュールの高効率化と、保護ガラスと充填材層との密着性確保と、を両立させた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a solar cell module that achieves both high efficiency of the solar cell module and ensuring adhesion between the protective glass and the filler layer. To do.

上記目的を達成するために、本発明に係る太陽電池モジュールは、
バックシートと、
第一の充填材層と、
電極と前記電極に接続された光電変換素子と、
第二の充填材層と、
保護ガラスと、
が、上記の順で積層された構造を有する太陽電池モジュールであって、
前記第二の充填材層は、紫外線吸収剤含有樹脂中に複数の粒子状の蛍光体が前記保護ガラス側に偏在化されたシートであり、
前記シート中における前記蛍光体の分布は、前記保護ガラス側の最表面には充填率が30体積%以上55体積%以下であり、前記シートの深さ方向に垂直な面内で最密充填で配置されている面がある。
In order to achieve the above object, a solar cell module according to the present invention includes:
A backsheet,
A first filler layer;
An electrode and a photoelectric conversion element connected to the electrode;
A second filler layer;
Protective glass,
Is a solar cell module having a structure laminated in the above order,
The second filler layer is a sheet in which a plurality of particulate phosphors are unevenly distributed on the protective glass side in the ultraviolet absorber-containing resin,
As for the distribution of the phosphor in the sheet, the packing ratio is 30% by volume or more and 55% by volume or less on the outermost surface on the protective glass side, and the packing is closest packed in a plane perpendicular to the depth direction of the sheet. There is a surface that is placed.

以上のように、本発明に係る太陽電池モジュールによれば、光電変換素子よりも光の入射側に配置される第二の充填材層において、紫外線吸収剤含有樹脂中に蛍光体を保護ガラス側に偏在化させており、蛍光体の分布は、保護ガラス側の最表面には充填率が30体積%以上55体積%以下、第二の充填材層の深さ方向に垂直な面内で最密充填で配置されている面がある。また、蛍光体を保護ガラス側に偏在化させることによって、蛍光体からみて、保護ガラス側、つまり、光の入射面側に紫外線吸収剤が存在する割合が減り、蛍光体の発光量を増大させることができる。また、保護ガラス側の最表面に配置する蛍光体の充填率を制御することで、保護ガラスと第二の充填材層との密着性を向上させることができる。これによって、波長変換による高効率化と保護ガラスと第二の充填材層の密着性を確保した太陽電池モジュールとすることができる。   As described above, according to the solar cell module of the present invention, in the second filler layer disposed on the light incident side of the photoelectric conversion element, the phosphor is placed in the ultraviolet absorber-containing resin on the protective glass side. The distribution of the phosphor is such that the filling rate is 30% by volume or more and 55% by volume or less on the outermost surface on the protective glass side, and is the highest in the plane perpendicular to the depth direction of the second filler layer. There are faces that are arranged in close packing. Further, by making the phosphor unevenly distributed on the protective glass side, the proportion of the ultraviolet absorber present on the protective glass side, that is, on the light incident surface side, is reduced as seen from the phosphor, thereby increasing the light emission amount of the phosphor. be able to. Moreover, the adhesiveness of protective glass and a 2nd filler layer can be improved by controlling the filling rate of the fluorescent substance arrange | positioned on the outermost surface by the side of protective glass. Thereby, it can be set as the solar cell module which ensured the high efficiency by wavelength conversion, and the adhesiveness of the protective glass and the 2nd filler layer.

実施の形態における太陽電池モジュール100の断面図である。It is sectional drawing of the solar cell module 100 in embodiment. 実施の形態における太陽電池モジュール100の製造方法において、バックシートと、第一の充填材層と、電極と電気的に接続された光電変換素子と、第二の充填材層と、保護ガラスと、を上記順に配置した状態を示す断面図である。In the method for manufacturing solar cell module 100 in the embodiment, the back sheet, the first filler layer, the photoelectric conversion element electrically connected to the electrode, the second filler layer, the protective glass, It is sectional drawing which shows the state which has arrange | positioned in the said order. 実施の形態における太陽電池モジュール100の製造方法において、蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂に最密充填で埋め込む状態を示す断面図である。In the manufacturing method of the solar cell module 100 in embodiment, it is sectional drawing which shows the state which embeds fluorescent substance in the ultraviolet absorber containing resin by closest packing. 実施の形態における太陽電池モジュール100の製造方法において、蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂に最密充填で配置した状態を示す断面図である。In the manufacturing method of the solar cell module 100 in embodiment, it is sectional drawing which shows the state which has arrange | positioned fluorescent substance by the closest packing to ultraviolet absorber containing resin. 実施の形態における太陽電池モジュール100の製造方法において、蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂に充填率30体積%以上55体積%以下で埋め込む状態を示す断面図である。In the manufacturing method of the solar cell module 100 in embodiment, it is sectional drawing which shows the state which embeds fluorescent substance in ultraviolet absorber containing resin with the filling rate of 30 volume% or more and 55 volume% or less. 実施の形態における太陽電池モジュール100の製造方法において、蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂に充填率30体積%以上55体積%以下で配置した状態を示す断面図である。In the manufacturing method of the solar cell module 100 in embodiment, it is sectional drawing which shows the state which has arrange | positioned fluorescent substance to the ultraviolet absorber containing resin by 30 to 55 volume% of filling rates.

第1の態様に係る太陽電池モジュールは、バックシートと、
第一の充填材層と、
電極と前記電極に接続された光電変換素子と、
第二の充填材層と、
保護ガラスと、
が、上記の順で積層された構造を有する太陽電池モジュールであって、
前記第二の充填材層は、紫外線吸収剤含有樹脂中に複数の粒子状の蛍光体が前記保護ガラス側に偏在化されたシートであり、
前記シート中における前記蛍光体の分布は、前記保護ガラス側の最表面には充填率が30体積%以上55体積%以下であり、前記シートの深さ方向に垂直な面内で最密充填で配置されている面がある。
The solar cell module according to the first aspect includes a back sheet,
A first filler layer;
An electrode and a photoelectric conversion element connected to the electrode;
A second filler layer;
Protective glass,
Is a solar cell module having a structure laminated in the above order,
The second filler layer is a sheet in which a plurality of particulate phosphors are unevenly distributed on the protective glass side in the ultraviolet absorber-containing resin,
As for the distribution of the phosphor in the sheet, the packing ratio is 30% by volume or more and 55% by volume or less on the outermost surface on the protective glass side, and the packing is closest packed in a plane perpendicular to the depth direction of the sheet. There is a surface that is placed.

第2の態様に係る太陽電池モジュールは、上記第1の態様において、前記蛍光体は、無機化合物蛍光体であってもよい。   In the solar cell module according to the second aspect, in the first aspect, the phosphor may be an inorganic compound phosphor.

第3の態様に係る太陽電池モジュールは、上記第2の態様において、前記無機化合物蛍光体の平均粒径は、0.03μm以上50μm以下であってもよい。   In the solar cell module according to the third aspect, in the second aspect, the average particle diameter of the inorganic compound phosphor may be not less than 0.03 μm and not more than 50 μm.

第4の態様に係る太陽電池モジュールは、上記第1から第3のいずれかの態様において、前記樹脂は、ポリエチレンもしくはエチレン酢酸ビニル共重合体であってもよい。   In the solar cell module according to a fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the resin may be polyethylene or an ethylene vinyl acetate copolymer.

第5の態様に係る太陽電池モジュールは、上記第1から第4のいずれかの態様において、前記第二の充填材層において、前記蛍光体の分布領域の厚みは、0.06μm以上、400μm以下であってもよい。   In the solar cell module according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, in the second filler layer, a thickness of the distribution region of the phosphor is 0.06 μm or more and 400 μm or less. It may be.

以下、実施の形態に係る太陽電池モジュールについて、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。   Hereinafter, solar cell modules according to embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, substantially the same members are denoted by the same reference numerals.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る太陽電池モジュール100の断面図である。本実施の形態1に係る太陽電池モジュール100では、少なくとも光電変換素子101と、第一の充填材層102とバックシート103と、電極104と、第二の充填材層105と、保護ガラス106と、を備える。この太陽電池モジュール100は、バックシート103と、第一の充填材層102と、光電変換素子101と、第二の充填材層105と、保護ガラス106と、が、上記の順で積層された構造を有する。第一の充填材層102は、光電変換素子101の背面を保護する透明樹脂により形成されている。光電変換素子101は、電極104と電気的に接続されている。第二の充填材層105は、紫外線吸収剤含有樹脂107中に複数の粒子状の蛍光体108が保護ガラス106側に偏在化されたシートである。具体的には、紫外線吸収剤含有樹脂107の保護ガラス106側、つまり、光の入射面側に蛍光体108を偏在化させて、保護ガラス106側の最表面の蛍光体108の充填率は30体積%以上55体積%以下であり、第二の充填材層105の深さ方向に面内で最密充填で配置されている面がある構成を有する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of solar cell module 100 according to Embodiment 1. FIG. In solar cell module 100 according to Embodiment 1, at least photoelectric conversion element 101, first filler layer 102, back sheet 103, electrode 104, second filler layer 105, and protective glass 106 are provided. . In this solar cell module 100, a back sheet 103, a first filler layer 102, a photoelectric conversion element 101, a second filler layer 105, and a protective glass 106 are laminated in the order described above. It has a structure. The first filler layer 102 is formed of a transparent resin that protects the back surface of the photoelectric conversion element 101. The photoelectric conversion element 101 is electrically connected to the electrode 104. The second filler layer 105 is a sheet in which a plurality of particulate phosphors 108 are unevenly distributed on the protective glass 106 side in an ultraviolet absorber-containing resin 107. Specifically, the phosphor 108 is unevenly distributed on the protective glass 106 side of the ultraviolet absorber-containing resin 107, that is, on the light incident surface side, and the filling rate of the phosphor 108 on the outermost surface on the protective glass 106 side is 30. It has a configuration in which there is a surface that is arranged in a close-packed manner in the depth direction of the second filler layer 105 in the depth direction of the second filler layer 105.

この太陽電池モジュール100の構成によれば、光電変換素子101よりも光の入射面側に配置され、紫外線吸収剤を含む第二の充填材層105において、保護ガラス106側に蛍光体108を偏在化させて蛍光体偏在領域を形成している。これによって、紫外線吸収剤が蛍光体108の保護ガラス106側に存在する割合が減り、すなわち蛍光体108の紫外線吸収による発光が阻害されにくくなる。また、保護ガラス106側の最表面に配置する蛍光体108の充填率を制御することで、保護ガラス106と第二の充填材層105の密着性を向上させることができる。これによって、波長変換による高効率化と保護ガラス106と第二の充填材層105の密着性を確保した太陽電池モジュール100とすることができる。   According to the configuration of the solar cell module 100, the phosphor 108 is unevenly distributed on the protective glass 106 side in the second filler layer 105 that is disposed closer to the light incident surface than the photoelectric conversion element 101 and contains an ultraviolet absorber. To form a phosphor unevenly distributed region. As a result, the proportion of the UV absorber present on the protective glass 106 side of the phosphor 108 is reduced, that is, the light emission due to UV absorption of the phosphor 108 is not easily inhibited. In addition, the adhesion between the protective glass 106 and the second filler layer 105 can be improved by controlling the filling rate of the phosphor 108 disposed on the outermost surface on the protective glass 106 side. Thereby, it is possible to obtain a solar cell module 100 in which high efficiency by wavelength conversion and adhesion between the protective glass 106 and the second filler layer 105 are ensured.

以下に、この太陽電池モジュール100を構成する各構成部材について説明する。   Below, each structural member which comprises this solar cell module 100 is demonstrated.

<光電変換素子>
光電変換素子101は、単結晶シリコン系、多結晶シリコン系、アモルファスシリコン系などのシリコン半導体や、ガリウム砒素、カドミウムテルルなどの化合物半導体を用いることができる。光電変換素子101は、電気的に接続された複数の光電変換素子101を含んでもよい。複数の光電変換素子101を用いる場合には、直接接続するか、あるいは、並列に接続するか、いずれであってもよい。
<Photoelectric conversion element>
As the photoelectric conversion element 101, a silicon semiconductor such as a single crystal silicon, a polycrystalline silicon, or an amorphous silicon, or a compound semiconductor such as gallium arsenide or cadmium tellurium can be used. The photoelectric conversion element 101 may include a plurality of electrically connected photoelectric conversion elements 101. When a plurality of photoelectric conversion elements 101 are used, they may be connected directly or connected in parallel.

<電極>
光電変換素子101は、電極104により電気的に接合されている。電極104としては、公知の金属材料や合金金属を用いることができる。電極104は、一対の電極104を含んでもよい。この一対の電極104によって光電変換素子101からの出力を得ることができる。また、複数の光電変換素子101を相互的に接続する場合には、直列又は並列のそれぞれの場合についても出力が得られるように一対の電極104と接続する。
<Electrode>
The photoelectric conversion element 101 is electrically joined by the electrode 104. As the electrode 104, a known metal material or alloy metal can be used. The electrode 104 may include a pair of electrodes 104. An output from the photoelectric conversion element 101 can be obtained by the pair of electrodes 104. Further, when a plurality of photoelectric conversion elements 101 are connected to each other, they are connected to a pair of electrodes 104 so that an output can be obtained in each case of series or parallel.

<第一の充填材層>
光電変換素子101を保護する背面の第一の充填材層102としては、エチレン酢酸ビニル共重合体、ビスフェノールエポキシ樹脂硬化物、ポリエチレン、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂などを単独で使用することもできる。また、これらを2種類以上混合して使用することもできる。
<First filler layer>
As the first filler layer 102 on the back surface that protects the photoelectric conversion element 101, an ethylene vinyl acetate copolymer, a bisphenol epoxy resin cured product, polyethylene, an acrylic resin, a silicone resin, a polycarbonate resin, or the like may be used alone. it can. Moreover, these can also be used in mixture of 2 or more types.

<バックシート>
バックシート103は、太陽電池モジュール100の裏面から内部への水や異物の浸入を防止するための保護部材であり、例えばポリエチレンテレフタラートフィルムなどを用いることができる。
<Back sheet>
The back sheet 103 is a protective member for preventing intrusion of water and foreign matter from the back surface of the solar cell module 100 to the inside, and for example, a polyethylene terephthalate film or the like can be used.

<保護ガラス>
保護ガラス106は、透光性および遮水性を有する公知の板状ガラスを用いることができる。
<Protective glass>
As the protective glass 106, a known plate-like glass having translucency and water shielding properties can be used.

<紫外線吸収剤含有樹脂>
紫外線吸収剤含有樹脂107は、紫外線吸収剤が配合された透明樹脂で構成される。
<樹脂>
樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリスチレンスチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、メタクリルスチレン重合体、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリエステル、PET、三フッ化ビニリデン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィン、トリアセテートなどを単独で使用することも出来、これらを2種類以上混合して使用することもできる。厚みとしては100μm以上1000μm以下とすることができる。100μmより薄いと、蛍光体108により吸収されなかった紫外線を十分に吸収することが出来ず、光電変換素子101への紫外線による損傷を抑制することができない。1000μmより厚い場合には、透明樹脂自体による可視領域光の吸収が増大し、光電変換素子101による変換効率の低下の原因となり、好ましくない。透明樹脂中に含有される紫外線吸収剤としては組成、系統共に限定されるものではないが、吸収波長のピークが300nm以上400nm以下のものを用いることができる。吸収波長のピークが300nmより小さいと、蛍光体108により吸収されなかった紫外線の波長を十分吸収することができず、光電変換素子101への紫外線による損傷が大きくなる。400nmより大きいと、蛍光体108を通過した紫外線の波長領域を外れることにより光電変換素子101を紫外線から保護しにくくなる。さらに蛍光体108が発した長波長領域の光をも吸収することとなってしまい、蛍光体108の変換による出力向上の妨げとなる。
<Ultraviolet absorber-containing resin>
The ultraviolet absorber-containing resin 107 is made of a transparent resin containing an ultraviolet absorber.
<Resin>
Examples of the resin include polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polystyrene styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene / acrylonitrile copolymer, polyethylene, ethylene vinyl acetate copolymer, polypropylene, polymethyl methacrylate, methacryl styrene Copolymer, cellulose acetate, polycarbonate, polyester, PET, vinylidene trifluoride, epoxy resin, silicone resin, polyethersulfone, cycloolefin, triacetate, etc. can be used alone, and these can be used in combination of two or more. You can also The thickness can be 100 μm or more and 1000 μm or less. If the thickness is less than 100 μm, the ultraviolet rays that are not absorbed by the phosphor 108 cannot be sufficiently absorbed, and damage to the photoelectric conversion element 101 due to the ultraviolet rays cannot be suppressed. When the thickness is larger than 1000 μm, absorption of visible region light by the transparent resin itself increases, which causes a decrease in conversion efficiency by the photoelectric conversion element 101, which is not preferable. The ultraviolet absorber contained in the transparent resin is not limited in both composition and system, but those having an absorption wavelength peak of 300 nm or more and 400 nm or less can be used. When the peak of the absorption wavelength is smaller than 300 nm, the wavelength of ultraviolet rays that have not been absorbed by the phosphor 108 cannot be sufficiently absorbed, and damage to the photoelectric conversion element 101 due to the ultraviolet rays increases. If it is larger than 400 nm, it is difficult to protect the photoelectric conversion element 101 from ultraviolet rays by deviating from the wavelength region of the ultraviolet rays that have passed through the phosphor 108. Further, light in the long wavelength region emitted from the phosphor 108 is also absorbed, which hinders improvement in output due to conversion of the phosphor 108.

<紫外線吸収剤>
紫外線吸収剤としては、透明性が高いという観点からトリアジン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等に代表される有機系紫外線吸収剤を使用することが好ましい。紫外線吸収剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<Ultraviolet absorber>
As the ultraviolet absorber, it is preferable to use an organic ultraviolet absorber represented by a triazine compound, a benzotriazole compound, a benzophenone compound, or the like from the viewpoint of high transparency. An ultraviolet absorber may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

トリアジン系化合物としては、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4−(1−オクチルオキシカルボニルエトキシ)フェニル]−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン等を使用することが出来る。   Examples of triazine compounds include 2,4-bis (2-hydroxy-4-butoxyphenyl) -6- (2,4-dibutoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4 -(1-Octyloxycarbonylethoxy) phenyl] -4,6-bis (4-phenylphenyl) -1,3,5-triazine and the like can be used.

ベンゾトリアゾール系化合物としては、2−(3、5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2−(3、5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3、5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(5−ジ−t−オクチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、メタクリル酸2‐[3‐(2H‐ベンゾトリアゾール‐2‐イル)‐4‐ヒドロキシフェニル]エチル等が挙げられる。   Examples of benzotriazole compounds include 2- (3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4,6-bis (1-methyl). -1-phenylethyl) phenol, 2- (2-hydroxy-5-t-butylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (5-methyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2H-benzotriazole) -2-yl) -6- (1-methyl-1-phenylethyl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol, 2- (3,5-di-t-butyl-2 -Hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (3-t-butyl- -Methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (5-di-t-octyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- [3- (2H-benzotriazol-2-yl) methacrylate ) -4-hydroxyphenyl] ethyl and the like.

ベンゾフェノン系としては、2,2'−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシロキシベンゾフェン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン等を用いることができる。   The benzophenone series includes 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophene, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy -4-n-octoxybenzophenone or the like can be used.

紫外線吸収剤の添加量としては、300nmから400nmの吸収波長における透過率が5%未満となるように配合量を決定すればよい。例えば、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤では、紫外線吸収剤の透明樹脂に対して、0.05重量部以上、5重量部以下とすることが出来る。0.05重量部より小さい場合、紫外線吸収剤含有樹脂の必要な厚みが1000μmより厚くなるため不適であり、また、5重量部より大きい場合、300nmから400nmの吸収波長における透過率が5%以上となるため不適である。   The addition amount of the ultraviolet absorber may be determined so that the transmittance at an absorption wavelength of 300 nm to 400 nm is less than 5%. For example, in the case of a benzophenone-based ultraviolet absorber, the amount can be 0.05 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to the transparent resin of the ultraviolet absorber. If it is less than 0.05 parts by weight, the necessary thickness of the ultraviolet absorber-containing resin is greater than 1000 μm, which is not suitable. If it is greater than 5 parts by weight, the transmittance at an absorption wavelength of 300 nm to 400 nm is 5% or more. Therefore, it is inappropriate.

<蛍光体>
蛍光体108は、短波長領域の光を吸収し、長波長領域の蛍光を発する波長変換材料である。この蛍光体108を前述の紫外線吸収剤含有樹脂107の保護ガラス106側の表面近傍に偏在化させることによって、蛍光体偏在領域を形成している。この蛍光体108としては、入射した光の蛍光体表面における、反射による損失を低減するという観点から、屈折率が、紫外線吸収剤含有樹脂107と屈折率が近く、溶解することのない無機化合物蛍光体(以下、無機蛍光体と称する)を使用することができる。屈折率が異なる場合は、可視波長領域の光の散乱が少ない、平均粒径が100nmより小さい無機蛍光体を選択することが好ましい。本実施の形態において、蛍光体108の平均粒径は、個数基準の粒度分布から算出するもとし、D50の値とした。また、光電変換素子101の感度特性の低い短波長領域の光を吸収し、感度特性の高い長波長領域の光を蛍光として発し、効率を向上させるという観点から、400nm以下の紫外光を吸収し、400nmより長い波長の蛍光を発することが好ましい。2種類の蛍光体を使用する際には、第一の蛍光体が発した蛍光波長と第二の蛍光体の吸収波長とが重なるように蛍光体を選択すると、より広い範囲の波長の蛍光を発することになり、効率向上の観点から好ましい。
<Phosphor>
The phosphor 108 is a wavelength conversion material that absorbs light in a short wavelength region and emits fluorescence in a long wavelength region. The phosphor 108 is unevenly distributed in the vicinity of the surface of the ultraviolet absorber-containing resin 107 on the protective glass 106 side, thereby forming a phosphor unevenly distributed region. As this phosphor 108, from the viewpoint of reducing the loss due to reflection of incident light on the phosphor surface, the refractive index is close to that of the ultraviolet absorber-containing resin 107, and the inorganic compound fluorescence that does not dissolve. A body (hereinafter referred to as an inorganic phosphor) can be used. When the refractive indexes are different, it is preferable to select an inorganic phosphor having an average particle size of less than 100 nm with little light scattering in the visible wavelength region. In this embodiment, the average particle size of the phosphor 108 based calculated from the grain size distribution of number-based, and the value of D 50. In addition, the photoelectric conversion element 101 absorbs light in a short wavelength region with low sensitivity characteristics, emits light in a long wavelength region with high sensitivity characteristics as fluorescence, and absorbs ultraviolet light of 400 nm or less from the viewpoint of improving efficiency. It is preferable to emit fluorescence having a wavelength longer than 400 nm. When two types of phosphors are used, if a phosphor is selected so that the fluorescence wavelength emitted by the first phosphor and the absorption wavelength of the second phosphor overlap, fluorescence in a wider range of wavelengths can be obtained. It is preferable from the viewpoint of improving efficiency.

無機蛍光体としては、特に限定するものではなく公知のものを使用することができる。一般的には母結晶に金属元素が発光イオンとして賦活した酸化物や窒化物、硫化物などを用いることができる。母結晶の組成として、B、Gd、O、S、Al、Ga、Ba、Sr、K、V、La、Cl、P、In、Zn、Y、Ca、Mg等の元素を1種類以上用い、発光中心元素としてZn、Ho、Tb、Nd、Ag、Mn、Ce、Eu、Dy、Tm等が1種類以上賦活され用いられている無機蛍光体が挙げられる。尚、本実施の形態において、以上のような無機蛍光体を使用する際には、その平均粒径としては、0.03μm以上0.3μm以下とすることが望ましい。0.03μmより小さい場合、無機蛍光体の表面欠陥の影響が大きくなり、発光効率が低下する。0.3μmより大きい場合、光電変換素子101にとって感度特性の高い波長の光を前記無機蛍光体の粒子による散乱により損失する。   As an inorganic fluorescent substance, it does not specifically limit and a well-known thing can be used. In general, an oxide, nitride, sulfide, or the like in which a metal element is activated as a luminescent ion can be used for a mother crystal. As the composition of the mother crystal, one or more elements such as B, Gd, O, S, Al, Ga, Ba, Sr, K, V, La, Cl, P, In, Zn, Y, Ca, Mg are used, Examples of the luminescent center element include inorganic phosphors in which one or more kinds of Zn, Ho, Tb, Nd, Ag, Mn, Ce, Eu, Dy, Tm, etc. are activated and used. In the present embodiment, when the inorganic phosphor as described above is used, the average particle size is preferably 0.03 μm or more and 0.3 μm or less. When it is smaller than 0.03 μm, the influence of the surface defect of the inorganic phosphor is increased, and the light emission efficiency is lowered. When it is larger than 0.3 μm, light having a wavelength with high sensitivity characteristics for the photoelectric conversion element 101 is lost due to scattering by the particles of the inorganic phosphor.

さらに、好適に使用できる無機蛍光体として、二酸化珪素を主成分とするいわゆるシリカフィラー内に発光イオンとなる元素を含む酸化物や窒化物、硫化物などが分布したシリカ蛍光体を挙げることができる。シリカ蛍光体は、主成分がシリカすなわち二酸化珪素であるため、その屈折率が1.49より大きく、1.51より小さい。従って、第二の充填材層105である紫外線吸収剤含有樹脂107の母体となる充填材樹脂がエチレン酢酸ビニル共重合体やポリエチレンの場合に、それらに近い屈折率を有することになり、透明性を向上させることが容易であるため好ましい。このようなシリカ蛍光体を使用する場合は、平均粒子径としては、0.05μm以上、50μm以下とすることができる。0.05μmより小さい場合には、蛍光体粒子が凝集しやすく、凝集した場合には、その粒子間に空気を噛み込むことになり、また50μmより大きい場合には、蛍光体粒子による光の散乱が大きくなり、第二の充填材層105の透明性が損なわれ、効率向上が妨げられることになる。   Furthermore, examples of inorganic phosphors that can be suitably used include silica phosphors in which oxides, nitrides, sulfides, and the like containing elements that become luminescent ions are distributed in so-called silica fillers composed mainly of silicon dioxide. . Since the main component of silica phosphor is silica, that is, silicon dioxide, its refractive index is larger than 1.49 and smaller than 1.51. Therefore, when the filler resin that is the base of the ultraviolet absorber-containing resin 107 that is the second filler layer 105 is an ethylene vinyl acetate copolymer or polyethylene, it has a refractive index close to those, and transparency. Since it is easy to improve, it is preferable. When such a silica phosphor is used, the average particle diameter can be 0.05 μm or more and 50 μm or less. When the particle size is smaller than 0.05 μm, the phosphor particles are likely to aggregate. When the particle particles are aggregated, air is caught between the particles. When the particle size is larger than 50 μm, the light is scattered by the phosphor particles. Increases, transparency of the second filler layer 105 is impaired, and efficiency improvement is hindered.

<第二の充填材層>
第二の充填材層105は、紫外線吸収剤含有樹脂107中に複数の粒子状の蛍光体が保護ガラス106側に偏在化されたシートである。具体的には、紫外線吸収剤含有樹脂107の保護ガラス106側、つまり、光の入射面側に蛍光体108を偏在化させて、保護ガラス106側の最表面の蛍光体108の充填率は30体積%以上55体積%以下であり、第二の充填材層の深さ方向に垂直な面内で最密充填で配置されている面を有する。なお、最密充填で配置される面は、最表面から蛍光体108の平均粒径の深さより下、つまり一粒子からなる面の直下の面であってもよい。この第二の充填材層105は、本実施の形態に係る太陽電池モジュール100の骨子となる重要な部位である、その詳細を以下に述べる。
<Second filler layer>
The second filler layer 105 is a sheet in which a plurality of particulate phosphors are unevenly distributed on the protective glass 106 side in the ultraviolet absorber-containing resin 107. Specifically, the phosphor 108 is unevenly distributed on the protective glass 106 side of the ultraviolet absorber-containing resin 107, that is, on the light incident surface side, and the filling rate of the phosphor 108 on the outermost surface on the protective glass 106 side is 30. It has a surface that is not less than 55% by volume and not more than 55% by volume and is arranged in a close-packed manner in a plane perpendicular to the depth direction of the second filler layer. It should be noted that the surface arranged in the closest packing may be a surface below the average particle diameter depth of the phosphor 108 from the outermost surface, that is, a surface immediately below the surface made of one particle. The details of the second filler layer 105 will be described below, which is an important part of the solar cell module 100 according to the present embodiment.

<紫外線吸収剤含有樹脂中における蛍光体の偏在構造>
本実施の形態1における太陽電池モジュール100の光電変換素子101よりも光の入射側に配置される第二の充填材層105は、紫外線吸収剤含有樹脂107の保護ガラス106側に蛍光体108を偏在化させて、蛍光体偏在領域を形成している。第二の充填材層105において、蛍光体108が偏在している領域の厚みLは、蛍光体粒子の平均粒子径の2倍以上、蛍光体粒子の平均粒子径の8倍までとすることができる。従って前記の無機蛍光体および、シリカ蛍光体の平均粒子径の好適な範囲から、蛍光体108が偏在している領域(蛍光体偏在領域)の厚みLは0.06μm以上、400μm以下とすることができる。後述する方法で蛍光体108を第二の充填材層105の保護ガラス106側に偏在化させて、蛍光体偏在領域を形成させる場合、8回の埋め込み工程までが生産コストを考慮した場合適当である。
<Uniform structure of phosphor in ultraviolet absorber-containing resin>
The second filler layer 105 disposed closer to the light incident side than the photoelectric conversion element 101 of the solar cell module 100 according to the first embodiment has the phosphor 108 on the protective glass 106 side of the ultraviolet absorber-containing resin 107. The phosphor is unevenly distributed to form a phosphor unevenly distributed region. In the second filler layer 105, the thickness L of the region in which the phosphors 108 are unevenly distributed may be at least twice the average particle diameter of the phosphor particles and up to eight times the average particle diameter of the phosphor particles. it can. Therefore, the thickness L of the region where the phosphor 108 is unevenly distributed (phosphor unevenly distributed region) is 0.06 μm or more and 400 μm or less from the preferable range of the average particle diameter of the inorganic phosphor and the silica phosphor. Can do. When the phosphor 108 is unevenly distributed on the protective glass 106 side of the second filler layer 105 to form a phosphor unevenly distributed region by a method described later, up to eight embedding steps are appropriate in consideration of production costs. is there.

蛍光体108による入射光の反射や屈折を制御するという観点から、蛍光体108の屈折率と、紫外線吸収剤含有樹脂107の屈折率との差は、小さいことが好ましい。具体的には、蛍光体108の屈折率をn1、紫外線吸収剤含有樹脂107の屈折率をn2とすると、−0.005≦n1−n2≦0.005であることが望ましい。
尚、蛍光体偏在領域の厚みLは、図1に示したように、第二の充填材層105の厚みd内に含まれる。
From the viewpoint of controlling the reflection and refraction of incident light by the phosphor 108, the difference between the refractive index of the phosphor 108 and the refractive index of the ultraviolet absorber-containing resin 107 is preferably small. Specifically, it is desirable that −0.005 ≦ n1−n2 ≦ 0.005, where n1 is the refractive index of the phosphor 108 and n2 is the refractive index of the ultraviolet absorber-containing resin 107.
The thickness L of the phosphor unevenly distributed region is included in the thickness d of the second filler layer 105 as shown in FIG.

(太陽電池モジュールの製造方法)
実施の形態1における太陽電池モジュール100の製造プロセスを説明する。
(1)まず、第二の充填材層105の構成要素の一つである紫外線吸収剤含有樹脂107を作製する。熱溶解させた透明樹脂に紫外線吸収剤を配合し、混練するといった公知の方法によりあらかじめ紫外線吸収剤を溶解あるいは分解させ、ロール延伸や熱プレスによりシート状にした紫外線吸収剤含有樹脂107を作製する。ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤1gを、エチレン酢酸ビニル共重合体200gに添加し、120℃に加熱したプラネタリミキサ内で、100rpmで約30分混合する。さらに混合物を120℃に加熱した熱プレス機で一定厚みのステンレススペーサでギャップ調整し、プレスし冷却することにより紫外線吸収剤含有樹脂107を作製する。
(Method for manufacturing solar cell module)
A manufacturing process of solar cell module 100 in the first embodiment will be described.
(1) First, an ultraviolet absorber-containing resin 107 that is one of the constituent elements of the second filler layer 105 is produced. The ultraviolet absorber is dissolved or decomposed in advance by a known method such as mixing and kneading the ultraviolet absorber with the heat-dissolved transparent resin, and the ultraviolet absorber-containing resin 107 is formed into a sheet by roll stretching or hot pressing. . 1 g of a benzophenone-based UV absorber is added to 200 g of ethylene vinyl acetate copolymer and mixed for about 30 minutes at 100 rpm in a planetary mixer heated to 120 ° C. Further, the mixture is adjusted with a stainless spacer having a constant thickness by a hot press machine heated to 120 ° C., pressed and cooled to produce the ultraviolet absorbent-containing resin 107.

(2)図3Aは、実施の形態における太陽電池モジュール100の製造方法において、蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂に最密充填で埋め込む状態を示す断面図である。図3Bは、実施の形態における太陽電池モジュール100の製造方法において、蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂に最密充填で配置した状態を示す断面図である。
次に、粒子状の蛍光体108を用意し、次に述べる工法で紫外線吸収剤含有樹脂107の片面に偏在化させ、且つ充填率を調整した状態で配置させる。例えば、ポリエチレンテレフタラートを基材301とする転写シート303に蛍光体108を万遍なく付着させ、エアーを用いて粘着層302に付着していない蛍光体108を飛ばし、重なりのない状態にする。蛍光体108が付着した転写シート303を、蛍光体108が直接に紫外線吸収剤含有樹脂107に接着するように重ね(図3A)、スペーサなどで一定ギャップを維持しながら、熱プレスし転写シート303を剥がす(図3B)。転写シート303はある温度以上で粘着層302の粘着力が著しく低下するシートであることが好ましい。これによって、転写シート303に付着している蛍光体108を、紫外線吸収剤含有樹脂107の表面近傍に埋め込み、加熱した状態で転写シート303を剥がすことで、粘着層302に蛍光体108が残留しない。また、加熱しながら、蛍光体108を紫外線吸収剤含有樹脂107に転写埋め込みするという点からは、上記熱プレスに限定する必要はなく、熱ロール工法などを用いることもできる。
(2) FIG. 3A is a cross-sectional view showing a state in which the phosphor is embedded in the ultraviolet absorber-containing resin by closest packing in the method for manufacturing solar cell module 100 in the embodiment. FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a state in which the phosphor is arranged in the ultraviolet absorber-containing resin in the closest packing in the method for manufacturing solar cell module 100 in the embodiment.
Next, a particulate phosphor 108 is prepared, and is arranged unevenly on one surface of the ultraviolet absorber-containing resin 107 by the method described below, and is arranged in a state where the filling rate is adjusted. For example, the phosphors 108 are uniformly attached to the transfer sheet 303 using polyethylene terephthalate as the base material 301, and the phosphors 108 not attached to the adhesive layer 302 are blown using air so that there is no overlapping. The transfer sheet 303 to which the phosphor 108 is adhered is overlapped so that the phosphor 108 directly adheres to the ultraviolet absorber-containing resin 107 (FIG. 3A), and the transfer sheet 303 is hot-pressed while maintaining a certain gap with a spacer or the like. Is peeled off (FIG. 3B). The transfer sheet 303 is preferably a sheet in which the adhesive strength of the adhesive layer 302 is significantly reduced at a certain temperature or higher. Accordingly, the phosphor 108 attached to the transfer sheet 303 is embedded in the vicinity of the surface of the ultraviolet absorber-containing resin 107, and the transfer sheet 303 is peeled off in a heated state, so that the phosphor 108 does not remain in the adhesive layer 302. . Further, from the viewpoint of transferring and embedding the phosphor 108 in the ultraviolet absorber-containing resin 107 while heating, it is not necessary to be limited to the above hot press, and a hot roll method or the like can also be used.

(3)蛍光体108を転写シート303に重なりのない状態で付着させ、熱プレスなどにより、紫外線吸収剤含有樹脂107に転写させながら埋め込むという偏在工程を1〜7回繰り返すことで、紫外線吸収剤含有樹脂107の片面に蛍光体108を深さ方向に垂直な面内で最密充填状態で1〜7層偏在化させることができる。 (3) By repeating the uneven distribution process of attaching the phosphor 108 to the transfer sheet 303 in a non-overlapping state and embedding it while being transferred to the ultraviolet absorbent-containing resin 107 by hot pressing or the like, the ultraviolet absorbent is repeated 1-7 times. The phosphor 108 can be unevenly distributed on one surface of the containing resin 107 in a close-packed state in a plane perpendicular to the depth direction.

(4)図4Aは、実施の形態における太陽電池モジュール100の製造方法において、蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂に充填率30体積%以上55体積%以下で埋め込む状態を示す断面図である。図4Bは、実施の形態における太陽電池モジュール100の製造方法において、蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂に充填率30体積%以上55体積%以下で配置した状態を示す断面図である。
さらに、埋め込んだ際に、紫外線吸収剤含有樹脂107の表面から蛍光体108の平均粒径の深さの範囲で、最表面に存在する蛍光体108の充填率が30体積%以上55体積%以下となるようなマスク401を転写シート303の粘着層302側に重ね、粘着層302に蛍光体108を付着させる。その後、上記と同様の方法で紫外線吸収剤含有樹脂107に転写させながら埋め込みをすることで、最表面の蛍光体108の充填率が30体積%以上55体積%以下であり、第二の充填材層105の深さ方向に垂直な面内で最密充填で配置されている面を有する第二の充填材層105を形成できる。なお、最密充填で配置される面は、最表面から蛍光体108の平均粒径の深さより下、つまり一粒子からなる面の直下の面であってもよい。
(4) FIG. 4A is a cross-sectional view showing a state in which the phosphor is embedded in the ultraviolet absorber-containing resin at a filling rate of 30% by volume to 55% by volume in the method for manufacturing solar cell module 100 in the embodiment. FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state where the phosphor is arranged in the ultraviolet absorber-containing resin at a filling rate of 30% by volume to 55% by volume in the method for manufacturing solar cell module 100 in the embodiment.
Further, when embedded, the filling rate of the phosphor 108 existing on the outermost surface is in the range of the depth of the average particle diameter of the phosphor 108 from the surface of the ultraviolet absorber-containing resin 107 to 30 volume% or more and 55 volume% or less. Then, a mask 401 is stacked on the adhesive layer 302 side of the transfer sheet 303, and the phosphor 108 is attached to the adhesive layer 302. Thereafter, by embedding while being transferred to the ultraviolet absorber-containing resin 107 in the same manner as described above, the filling ratio of the phosphor 108 on the outermost surface is 30% by volume to 55% by volume, and the second filler A second filler layer 105 can be formed having a face that is arranged in a close-packed manner in a plane perpendicular to the depth direction of the layer 105. It should be noted that the surface arranged in the closest packing may be a surface below the average particle diameter depth of the phosphor 108 from the outermost surface, that is, a surface immediately below the surface made of one particle.

以下、実施例および比較例について具体的に説明する。
それぞれの実施例における、蛍光体108、紫外線吸収剤含有樹脂107についての配合、また比較例における配合と、後述する評価結果について下記の表1および表2に示す。
Examples and comparative examples will be specifically described below.
Tables 1 and 2 below show the blending of the phosphor 108 and the ultraviolet absorber-containing resin 107 in each example, the blending in the comparative example, and the evaluation results described later.

(実施例1)
実施例1は、蛍光体として、多孔質シリカフィラーの多孔質部分にEu2+を発光中心とする蛍光体微粒子を埋め込み、焼結することにより形成した、シリカ蛍光体を使用し評価用の太陽電池モジュールを作製した例である。
(1)シリカ蛍光体の平均粒径は10μmである。紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤である2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン1gを、低密度ポリエチレン200gに添加し、150℃に加熱したプラネタリミキサ内で、100rpmで約30分混合し、混合物を150℃に加熱した熱プレス機で550μmのステンレススペーサでギャップ調整し、プレスし、冷却することで紫外線吸収剤含有樹脂とした。
(2)さらに、転写シートの粘着層側に1cmあたり500μgの量でシリカ蛍光体を付着させ、転写シートの蛍光体が付着した側を紫外線吸収剤を含む樹脂の片面上に重ねた。次いで、150℃に加熱した熱プレス機で550μmのステンレススペーサでギャップ調整し、プレスし加熱した状態で転写シートを剥がし、冷却することで、転写シートに付着したシリカ蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂の表面近傍に埋め込んだ。また、上記方法で埋め込んだ際に、紫外線吸収剤含有樹脂の表面からシリカ蛍光体の平均粒径の深さの範囲で、最表面に存在するシリカ蛍光体の充填率が55体積%となるようなマスクを転写シートの粘着層側に重ね、粘着層側に蛍光体を付着させる。その後、上記と同様の方法で転写シートに付着したシリカ蛍光体を、紫外線吸収剤含有樹脂に埋め込み、計2回の偏在工程を繰り返すことにより本実施例における第二の充填材層とした。
(3)また、保護ガラス、蛍光体偏在領域を保護ガラス側に配置した第二の充填材層、電極で互いに接続された光電変換素子、第一の充填材層、バックシートの順に重ねてラミネートすることにより、評価用モジュールを作成した。
(Example 1)
Example 1 is a solar cell for evaluation using a silica phosphor formed by embedding and sintering phosphor fine particles having Eu 2+ as an emission center in a porous portion of a porous silica filler as a phosphor. This is an example of producing a module.
(1) The average particle diameter of the silica phosphor is 10 μm. As the UV absorber, 1 g of 2,4-dihydroxybenzophenone, which is a benzophenone UV absorber, is added to 200 g of low density polyethylene and mixed for about 30 minutes at 100 rpm in a planetary mixer heated to 150 ° C. With a hot press machine heated to 150 ° C., the gap was adjusted with a 550 μm stainless steel spacer, pressed, and cooled to obtain an ultraviolet absorber-containing resin.
(2) Further, a silica phosphor was attached to the adhesive layer side of the transfer sheet in an amount of 500 μg per cm 2, and the side of the transfer sheet on which the phosphor was attached was overlaid on one side of the resin containing the ultraviolet absorber. Next, adjust the gap with a 550 μm stainless steel spacer with a hot press heated to 150 ° C., peel off the transfer sheet in a pressed and heated state, and cool the silica phosphor adhering to the transfer sheet to contain an ultraviolet absorber. It was embedded near the surface of the resin. Further, when embedded by the above method, the filling rate of the silica phosphor existing on the outermost surface is 55% by volume in the range of the average particle diameter of the silica phosphor from the surface of the ultraviolet absorber-containing resin. A simple mask is placed on the adhesive layer side of the transfer sheet, and the phosphor is attached to the adhesive layer side. Thereafter, the silica phosphor adhering to the transfer sheet by the same method as described above was embedded in the ultraviolet absorber-containing resin, and the uneven distribution process was repeated twice to obtain the second filler layer in this example.
(3) In addition, the protective glass, the second filler layer in which the phosphor unevenly distributed region is arranged on the protective glass side, the photoelectric conversion elements connected to each other by electrodes, the first filler layer, and the back sheet are laminated in order. As a result, an evaluation module was created.

(実施例2〜5)
実施例2は、偏在工程回数が8回であり、蛍光体の偏在領域の厚みが80μmであり、最表面の蛍光体充填率が30体積%である点を除いて、実施例1と同様である。
実施例3は、シリカ蛍光体の平均粒径が1.0μmであり、蛍光体の偏在領域の厚みが2.0μmであり、紫外線吸収剤が2,5−ジヒドロキシベンゾフェノンである点を除いて、実施例1と同様である。
実施例4は、シリカ蛍光体の平均粒子径が50μmであり、偏在工程回数が8回であり、蛍光体の偏在領域の厚みが400μmであり、紫外線吸収剤が2,6−ジヒドロキシベンゾフェノンである点を除いて、実施例1と同様である。
実施例5は、蛍光体が無機蛍光体であり、無機蛍光体の中でも平均粒径0.03μmのZnSiO:Mn(以下、マンガン含有ケイ酸亜鉛と称する)であり、蛍光体の偏在領域の厚みが0.06μmであり、紫外線吸収剤含有樹脂における樹脂がエチレン酢酸ビニル共重合体である点を除いて、実施例1と同様である。
(Examples 2 to 5)
Example 2 is the same as Example 1 except that the number of uneven distribution processes is 8, the thickness of the uneven distribution region of the phosphor is 80 μm, and the phosphor filling ratio of the outermost surface is 30% by volume. is there.
In Example 3, the average particle diameter of the silica phosphor is 1.0 μm, the thickness of the unevenly distributed region of the phosphor is 2.0 μm, and the ultraviolet absorber is 2,5-dihydroxybenzophenone, The same as in the first embodiment.
In Example 4, the average particle diameter of the silica phosphor is 50 μm, the number of uneven distribution processes is 8, the thickness of the uneven distribution region of the phosphor is 400 μm, and the ultraviolet absorber is 2,6-dihydroxybenzophenone. Except for this point, the second embodiment is the same as the first embodiment.
In Example 5, the phosphor is an inorganic phosphor, and among the inorganic phosphors, ZnSiO 4 : Mn (hereinafter referred to as manganese-containing zinc silicate) having an average particle size of 0.03 μm is used. It is the same as Example 1 except that the thickness is 0.06 μm and the resin in the ultraviolet absorber-containing resin is an ethylene vinyl acetate copolymer.

(比較例1)
比較例1は、紫外線吸収剤含有樹脂中に蛍光体を偏在化させるのではなく、蛍光体を分散させたシート(以下、蛍光体分散シートと称する)を作製し、バックシート、第一の充填材層、電極で互いに接続された光電変換素子、蛍光体分散シート、保護ガラスの順に重ねてラミネートすることにより、評価用モジュールを作製した。蛍光体分散シートとしては、次に述べる方法で作製した。実施例1と同様の方法で紫外線吸収剤含有樹脂を作製した。その後、紫外線吸収剤含有樹脂に蛍光体を配合し、150℃に加熱したプラネタリミキサ内で、100rpmで約30分混練した。混練物を150℃に加熱した熱プレス機で550μmのステンレススペーサでギャップ調整し、プレスし冷却することにより、蛍光体分散シートを作製した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the phosphor is not unevenly distributed in the ultraviolet absorber-containing resin, but a sheet in which the phosphor is dispersed (hereinafter referred to as a phosphor dispersion sheet) is produced, and the back sheet and the first filling are prepared. The module for evaluation was produced by laminating | stacking in order of the photoelectric conversion element mutually connected by the material layer, the electrode, the fluorescent substance dispersion sheet, and the protective glass. The phosphor dispersion sheet was produced by the method described below. An ultraviolet absorber-containing resin was produced in the same manner as in Example 1. Thereafter, the phosphor was blended with the ultraviolet absorber-containing resin and kneaded at 100 rpm for about 30 minutes in a planetary mixer heated to 150 ° C. The kneaded product was adjusted to a gap with a 550 μm stainless steel spacer with a hot press machine heated to 150 ° C., pressed and cooled to prepare a phosphor dispersion sheet.

(比較例2〜5)
比較例2は、最表面蛍光体の充填率が70体積%である点を除いては、実施例1と同様である。
比較例3は、偏在工程回数が1回であり、蛍光体の偏在領域の厚みが10μmである点を除いて、実施例1と同様である。
(Comparative Examples 2 to 5)
Comparative Example 2 is the same as Example 1 except that the filling ratio of the outermost surface phosphor is 70% by volume.
Comparative Example 3 is the same as Example 1 except that the number of uneven distribution processes is one and the thickness of the uneven distribution region of the phosphor is 10 μm.

(蛍光体偏在領域厚み)
蛍光体偏在領域厚みは、第二の充填材層の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより測定した。
(Phosphor uneven distribution thickness)
The phosphor unevenly distributed region thickness was measured by observing the cross section of the second filler layer with a scanning electron microscope (SEM).

(密着力)
JISK6854−1:1991に基づいて、第二の充填材層から剥離接着強さ試験片を作製し、剥離接着強さ試験により密着力を測定した。
判定基準 評価
密着力が優れた範囲として 10N以上 ・・・ ○
密着力が劣る範囲として 10N未満 ・・・ ×
密着力が10N以上の場合、太陽電池モジュールの信頼性を確保することができるため、密着力が優れた範囲とし、10N未満を密着力が劣る範囲とした。
(Adhesion)
Based on JISK6854-1: 1991, a peel adhesion strength test piece was prepared from the second filler layer, and the adhesion was measured by a peel adhesion strength test.
Judgment criteria 10N or more as an excellent range of evaluation adhesion ...
Less than 10N as the range with poor adhesion
When the adhesion is 10 N or more, the reliability of the solar cell module can be ensured. Therefore, the adhesion is in an excellent range, and less than 10 N is in the inferior range.

(相対出力値)
作製したそれぞれの太陽電池モジュール評価用モジュールについて、ソーラーシミュレーションによるXeランプ光照射時の出力を求め、比較例1を1としたときの、相対値(差分)を求めた。
判定基準 評価
出力値向上が優れた範囲として 0.5以上 ・・・ ○
出力値向上が劣る範囲として 0.5未満 ・・・ ×
相対出力値が0.5以上の場合、太陽電池モジュールを商品として実用化可能のため、出力値向上が優れた範囲とし、0.5未満を出力値向上が劣る範囲とした。
(Relative output value)
About each produced solar cell module evaluation module, the output at the time of Xe lamp light irradiation by solar simulation was calculated | required, and when the comparative example 1 was set to 1, the relative value (difference) was calculated | required.
Judgment criteria 0.5 or more as an excellent range of evaluation output value improvement
Less than 0.5 as the range where output value improvement is inferior
When the relative output value is 0.5 or more, the solar cell module can be put into practical use as a product, so that the output value improvement is in an excellent range, and less than 0.5 is the inferior output value improvement range.

(総合判定)
各実施例および比較例の密着力の判定、出力値の判定において、少なくとも1つの×があるものを×、それ以外のものを○とした。
(Comprehensive judgment)
In the determination of the adhesion force and the determination of the output value in each example and comparative example, the case where there was at least one X was indicated as X, and the other cases were indicated as ◯.

表1および2に示した結果から次のことが分かる。
実施例1と、比較例1および比較例2の対比により、本発明の構成による太陽電池モジュールが、変換効率向上と密着性確保を両立した太陽電池モジュールとなっていることがわかる。
実施例1、2および比較例2の対比により、最表面蛍光体の充填率として、30%以上55%以下で高い密着力が得られることがわかる。
実施例1、2、4および比較例3の対比により、蛍光体の偏在領域の厚みが0.06μm以上、400μm以下で、高い出力が得られることがわかる。
From the results shown in Tables 1 and 2, the following can be understood.
By comparing Example 1 with Comparative Example 1 and Comparative Example 2, it can be seen that the solar cell module according to the configuration of the present invention is a solar cell module that achieves both improved conversion efficiency and secure adhesion.
From comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Example 2, it can be seen that high adhesion can be obtained when the filling ratio of the outermost surface phosphor is 30% or more and 55% or less.
By comparing Examples 1, 2, 4 and Comparative Example 3, it can be seen that a high output can be obtained when the thickness of the unevenly distributed region of the phosphor is 0.06 μm or more and 400 μm or less.

なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び/又は実施例のうちの任意の実施の形態及び/又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び/又は実施例が有する効果を奏することができる。   It should be noted that the present disclosure includes appropriately combining any of the various embodiments and / or examples described above, and each of the embodiments and / or examples. The effect which an Example has can be show | played.

以上、説明したように、本発明に係る太陽電池モジュールは、光電変換素子が有効に利用できない紫外領域の光を蛍光体によって有効に利用できる光に波長変換することで、紫外線による光電変換素子への損傷を抑制している。また、蛍光体の充填率を調整することで保護ガラスと第二の充填材層の密着性を確保している。これによって、太陽電池モジュールの光電変換効率が向上し、且つ、長寿命とすることができる。   As described above, the solar cell module according to the present invention converts the light in the ultraviolet region where the photoelectric conversion element cannot be effectively used into the light that can be effectively used by the phosphor, thereby converting the light into a photoelectric conversion element using ultraviolet light. The damage is suppressed. Moreover, the adhesiveness of a protective glass and a 2nd filler layer is ensured by adjusting the filling rate of fluorescent substance. Thereby, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module can be improved and the lifetime can be extended.

100 太陽電池モジュール
101 光電変換素子
102 第一の充填材層
103 バックシート
104 電極
105 第二の充填材層
106 保護ガラス
107 紫外線吸収剤含有樹脂
108 蛍光体
301 基材
302 粘着層
303 転写シート
401 マスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Solar cell module 101 Photoelectric conversion element 102 1st filler layer 103 Back sheet 104 Electrode 105 2nd filler layer 106 Protective glass 107 Ultraviolet absorber containing resin 108 Phosphor 301 Base material 302 Adhesive layer 303 Transfer sheet 401 Mask

Claims (5)

バックシートと、
第一の充填材層と、
電極と前記電極に接続された光電変換素子と、
第二の充填材層と、
保護ガラスと、
が、上記の順で積層された構造を有する太陽電池モジュールであって、
前記第二の充填材層は、紫外線吸収剤含有樹脂中に複数の粒子状の蛍光体が前記保護ガラス側に偏在化されたシートであり、
前記シート中における前記蛍光体の分布は、前記保護ガラス側の最表面には充填率が30体積%以上55体積%以下であり、前記シートの深さ方向に垂直な面内で最密充填で配置されている面がある、太陽電池モジュール。
A backsheet,
A first filler layer;
An electrode and a photoelectric conversion element connected to the electrode;
A second filler layer;
Protective glass,
Is a solar cell module having a structure laminated in the above order,
The second filler layer is a sheet in which a plurality of particulate phosphors are unevenly distributed on the protective glass side in the ultraviolet absorber-containing resin,
As for the distribution of the phosphor in the sheet, the packing ratio is 30% by volume or more and 55% by volume or less on the outermost surface on the protective glass side, and the packing is closest packed in a plane perpendicular to the depth direction of the sheet. A solar cell module with a surface on which it is placed.
前記蛍光体は、無機化合物蛍光体である、請求項1に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1, wherein the phosphor is an inorganic compound phosphor. 前記無機化合物蛍光体の平均粒径は、0.03μm以上50μm以下である、請求項2に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 2, wherein the inorganic compound phosphor has an average particle size of 0.03 μm or more and 50 μm or less. 前記樹脂は、ポリエチレンもしくはエチレン酢酸ビニル共重合体である、請求項1から3の何れか一項に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin is polyethylene or ethylene-vinyl acetate copolymer. 前記第二の充填材層において、前記蛍光体の分布領域の厚みは、0.06μm以上、400μm以下である、請求項1から4の何れか一項に記載の太陽電池モジュール。   5. The solar cell module according to claim 1, wherein, in the second filler layer, a thickness of a distribution region of the phosphor is 0.06 μm or more and 400 μm or less.
JP2018025814A 2018-02-16 2018-02-16 Solar cell module Pending JP2019145554A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018025814A JP2019145554A (en) 2018-02-16 2018-02-16 Solar cell module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018025814A JP2019145554A (en) 2018-02-16 2018-02-16 Solar cell module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019145554A true JP2019145554A (en) 2019-08-29

Family

ID=67773927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018025814A Pending JP2019145554A (en) 2018-02-16 2018-02-16 Solar cell module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019145554A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9850427B2 (en) Phosphor sheet
US20120266942A1 (en) Seal sheet and solar cell module
JP5476290B2 (en) Solar cell module
KR20140027184A (en) Light transmitting thermoplastic resins comprising down conversion material and their use in photovoltaic modules
RU2686862C2 (en) Led using luminescent sapphire as the lower-return transverser
US20180198014A1 (en) Solar cell module and method of manufacture thereof
JP2017098432A (en) Solar cell module
JP2011181814A (en) Sealing material sheet having wavelength conversion material and solar cell using the same
WO2012032880A1 (en) Wavelength-converting resin composition, sealing material for wavelength-conversion-type solar cell and process for production thereof, and solar cell module and process for production thereof
JP2020068207A (en) Backlight module having composite color conversion optical material
JP6164258B2 (en) Solar cell module
JP2012069865A (en) Solar cell sealant and solar cell module using the same
CN111621236A (en) Adhesive film, preparation method thereof and photovoltaic module
JP2018182074A (en) Solar cell module and manufacturing method thereof
WO2015108096A1 (en) Sealing film for solar cell, and solar cell using same
JP2019145554A (en) Solar cell module
JP2011254761A (en) Film for adjusting light quality
KR20130083190A (en) Back sheet for a solar cell and the preparing process thereof
JP2013128153A (en) Sealing material sheet, and solar cell module
JP2011181813A (en) Sealing material sheet having wavelength conversion material and solar cell using the same
WO2022196311A1 (en) Phosphor and solar cell module using same
EP3260895A1 (en) Wavelength conversion member and photovoltaic device using same
JP2014139992A (en) Resin composition for solar cell sealing material
JP2021059645A (en) Phosphor and solar cell module including the same
WO2016067889A1 (en) Wavelength-conversion-type solar cell module