JP2022159549A - 光電池モジュール、光電池封止剤、及び光電池モジュールを製造する方法 - Google Patents

光電池モジュール、光電池封止剤、及び光電池モジュールを製造する方法 Download PDF

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Abstract

【課題】モジュール内部の構成素子の接続が外れたり又はお互いから除去/変位されたりすることを防ぐ。【解決手段】本発明は、光電池モジュールであって、少なくとも1つの封止剤は、第1の温度では第1の複素粘度を有し且つ第2の温度では第2の複素粘度を有する材料から形成されており、第1の複素粘度は、第2の複素粘度よりも大きく、第1の複素粘度及び第2の複素粘度は標準ASTM D5289及び/又はASTM D6204にしたがって決定されると共に1Hz及び10%の歪みの周波数で測定され、第1の温度は70℃~100℃の間で且つ第2の温度は120℃~160℃の間であって、第2の複素粘度が50,000Pa・Sより小さく5,000Pa・Sより大きく、第1の複素粘度が少なくとも200,000Pa・Sに達することを特徴とする、光電池モジュールに関する。【選択図】図1

Description

本発明は請求項1の前提部に従った光電池モジュールに関する。さらに本発明は、光電池封止剤、特に封止剤ホイル又は封止剤顆粒、及びソーラーセル又は薄膜のような光能動性素子を封止剤で封入するステップを包含する光電池モジュールの製造方法に関する。本発明はまた、本発明の封止剤と電気配線、好ましくはWO2004/021455A1から知られているようなワイヤとを備えるワイヤホイル又は電極に関する。
たいていのソーラーモジュールは、ガラス板、光能動性素子、及びガラスでできているか又はバックシートとして形成されたバックカバーとからなる積層構造を形成することによって製造される。これらの層は一緒に保持されて、いわゆる封止剤によって積層構造を形成する。材料が層に接着し、ソーラーセルの間の空間のような積層構造内における任意のギャップを充填する。これらの封止剤は、例えば、EVA、TPSE(熱可塑性シリコーンエラストマ)、TPU(熱可塑性ポリウレタン)、TPO(熱可塑性ポリフィンエラストマ)、PVB、シリコン、又はポリオレフィンのようなイオノマー又はサーモプラストのようなデュロプラストを含み得る。サーモ及びデュロプラストの組み合わせ、熱可塑性のままであるが熱又は電子照射のような適切な手段で硬化されることができる材料もまた使用される。封止剤は、コスト、モジュール内での場所及び機能(例えば、ソーラーセルの日なた側の封止剤は陰側の封止剤よりも透明でなければならない)、市場の期待などのような多くの要因に基づいて選択される。
ソーラーセル(光電池)モジュールは、典型的には少なくとも以下の5層をこの順に積層したものとして製造される;(a)ガラス層又はその他の透明層、(b)第1の又は正面封止剤層、(c)光能動性素子層、(d)第2の又は背面封止剤層、及び(e)バックシート又はガラス層のようなバック層。薄膜ソーラーパネルの場合には、光能動性素子層はガラス層に取り付けられており、薄膜のセルとの可能な配線を除いて、封止剤層の1層とバックシート又はガラス層のようなバック層とを加えることのみを必要とする。積層されたソーラーセルモジュールの製造方法は一般的に、ソーラーセルとガラス層及びバック層のような他のモジュール層との間に1片の封止剤ホイルを置くステップを伴う。最新技術は400~500μmのホイルを使用する。封止剤層は、脆弱なソーラーセル層を封止して環境的なダメージから保護するように設計されており、それゆえ、それらの有用な寿命を延長する。一般的に、ソーラーセルモジュールは、ソーラーセル層の周囲をサンドイッチした少なくとも2つの封止剤層を伴う。これら2つの封止剤層は、同じ又は異なる材料であることができる。
今日では、封止剤は通常は、ホイルの形態への積層の前にレイアップに置かれる。レイアップは、後にソーラーパネルを形成する複数の層のような積層構造に形成される全ての材料(積層後に切除される材料は除く)である。WO2011/089473は、ソーラーパネルの積層プロセスを詳細に開示している。
国際出願公開WO2004/021455A1パンフレット 国際出願公開WO2011/089473A1パンフレット 国際出願公開WO2015/056069A1パンフレット 国際出願公開WO2014/081999A1パンフレット
ホイルは、切断されて取り扱われ、レイアップ上に正確に置かれなければならない。モジュールは非常に大きいので、これは厄介である。また、ホイルは、レイアップに正確に置かれなくてはならず、且つシフトし得ない。これがうまくいかずに、経済的な損失をもたらす結果になることもある。また、ホイルは積層中に収縮する。これは、ホイルの製造プロセスのためである。さらにこれは、ポリマ顆粒を液化してホイルにすることから生じる。加えて、原材料がホイルの製造の間に失われて、付加的なコストを生じさせる。
前記の2つの理由(位置合わせ及び収縮)から、ホイルは最終モジュールよりも大きくされている必要がある。積層後に、ホイル(又はその残余物、粘着性の物質)はモジュールから突出し、除去されなければならないが、これは、しばらくして封止剤が硬化するまでは容易ではなく、処理時間を長くする。また、突出しているホイルが軟らかい限りは、それは、それが置かれているコンベヤベルトやそれを一緒にプレスするために使用される膜のような装置部品にくっつき、これよりそれらは定期的に清掃されなければならない。この目的のためにブラシが準備されることができる。しかし、収縮しないホイル、特に熱可塑性ホイルも存在する。
WO2015/056069A1は、ホイルの代替として又はそれに加えて、顆粒を封止剤として使用する可能性を開示している。
WO2014/081999A1は、複数のソーラーセルと、それら複数のソーラーセルを封止する封止剤とを備えるソーラーセルモジュールを開示している。この封止剤は、90℃で10,000Pa・sより小さい複素粘度を有するポリオレフィンを備えている。表1は4つのサンプルの複素粘度をPa・sを単位として示しており、サンプル3及び4が上記の基準を満たしている。保護パッケージが耐クラック性を得るために設けられ、このパッケージは、頂部カバー、封止剤、及びバックシートを含む。
光電池における主なゴールは、製造コストを削減することである。さらなるコストの削減と光電池モジュールの信頼性との間の妥協が、光電池産業の最も重要なチャレンジである。効率を改善し且つ材料消費を削減するという同じ目的を有するSWCT、覆瓦作用(Shingling)、MBB(マルチバスバー>4)のような新しい概念が生まれてきている。全てのこれらの技術は、信頼性、材料消費、及びAgペースト、Agグルー、接着剤、及び/又ははんだ合金のような主として配線材料の間のトレードオフを有する。しかし、全てのこれらの技術は主要な欠点を有している。すなわち、製造の間における脆弱なソーラーセル又は新しく形成されたモジュールの複雑な取り扱いが、(新しく形成されたモジュールを組み立てて輸送する)ストリンガー又はマトリクス装置のスループット又は歩留りのいずれかを制限する。
さらに、光電池モジュールにおける異なる材料の異なる熱膨張係数のために、モジュール内部の応力が、時間とともに故障又は欠陥エリアを生じさせ得る。
本発明の目的は、これらの問題を克服して、モジュール内で、特に異なる材料の異なる熱膨張のために生じる応力に対して高い安定性を有する光電池モジュールを提供することである。低減されたコストで製造されることができ且つ信頼性のある性能を保証する光電池モジュールが提供されるべきである。ストリンガー又はマトリクス装置のスループット又は歩留りが改善されるべきである。脆弱な光能動性素子、特にソーラーセルが、製造中及び使用中にも保護されるべきである。
この目的は、冒頭で言及されたように、第1の複素粘度が少なくとも100,000Pa・sに達し、好ましくは少なくとも200,000Pa・sに達する光電池モジュールによって達成される。
封止剤の高い粘度は高い安定性を保証し、(例えば熱応力によって)モジュール内部の構成素子の接続が(局所的に)外れたり又はお互いから除去/変位されたりすることを防ぐ。本発明の封止剤は特に、光能動性素子に対する電気配線を信頼性良く保つ。封止剤材料の高い粘度は、製造プロセスを改善し得る。装置的な安定性は、特に処理速度を増すことによって、装置のスループット及び歩留りを増すことを可能にする。さらに、処理中に封止剤材料に生じる故障又は欠陥が、効率的に削減される。同時に、光電池モジュール全体の装置的特性が改善されて、上昇した温度においてもまた、より高い安定性がもたらされる。さらに、より硬い封止剤は、ひとたびソーラーセルに取り付けられると、配線がセルと良好な電気的接触を保ったままの状態でいる手助けとなる。
本発明によれば、70℃~100℃の間の値を有する第1の温度にて、複素粘度が≧10Pa・Sに達する。封止剤を形成している材料は温度の増加とともに減少する複素粘度を有しており、これより熱可塑性の特性を有する。先に述べたように、封止剤はまた、硬化可能な成分も含み得る。これは、通常はストリンガープロセスに引き続いて実行される積層化プロセス(封止剤が溶融するか、又は少なくとも粘着性になる)のために重要である。70℃~100℃の間の温度範囲における高い粘度のために、新しく形成されたモジュールの取り扱いがはるかに容易になり、封止剤は流れ難くなって、これより「セル・スイミング」を妨げる。高ビスコースの封止剤-通常は(透明な)ホイルの形態で提供される-は高い装置的安定性を有し、光能動性素子(通常は複数のソーラーセル)に対する信頼性のある装置的サポートを構成する。本発明による高粘度の封止剤を有する複数の光能動性素子の構造は、ストリンガー及びマトリクス装置において、脆弱な光能動性素子が既に高い度合いで保護されていることを保証する。言い換えると、本発明による封止剤は、特にストリンガー及びマトリクス装置における取り扱いをサポートして、歩留り及びスループットを改善する。
さらに、高い粘度は、使用時にモジュール(又はパネル)が経験する熱サイクルが、例えばモジュールを剥離させたり電気コネクタをセルから切り離したりすることがある高すぎる張力を生じさせないことを確実にする。
本願で与えられている複素粘度は、標準ASTM D5289及び/又はASTM D6204にしたがって決定され得て、1Hzの周波数及び10%の歪みで測定される。これらの標準はゴムに関するものであるが、ここで規定された試験方法は本願で開示されている全ての材料に適用可能である。原則的に、複素粘度は動的な装置的分析(DMA)によって決定され得る。
封止剤を形成する材料は、複素粘度の発明的な値を達成するために、ポリマの熱可塑性特性と架橋特性との間のトレードオフを提供する。封止剤は、加熱が粘度の低下をもたらす結果となるという意味で、熱可塑性の材料であるべきである。組成は、成分、添加物、及びフィラーの選択によって達成され得る。当業者は、他の中でも、分子重量、及び/又は分子重量の分布、及び/又はポリマ分岐の度合いの考慮、及び/又はポリマへのフィラーの添加(キーとなる要因は、フィラーのサイズ及び形状、フィラー濃度、ならびに粒子間での任意の相互反応の程度である)、及び/又はポリマブレンドの使用(科学的に異なるポリマの合成)などの選択によって、複素粘度の値を実現する/影響を与えることができる。全てのこれらの要因は、新しく形成される材料のレオロジーに影響を与える。
出発材料として、例えば、すでにコポリマであり得る商業的に入手可能なグレードの樹脂が使用され得る。さらなる(代替的な)材料又は材料の構成素子が以下に記述される。
電子的照射又はE-ビームによって材料が同時に硬化可能であれば、好適である。ここで、架橋の歩留りは、鎖の分裂の歩留りよりも高く選択される。
G値が典型的には、照射処理からの化学的収率を定量化するために照射化学者によって使用される。E-ビームは、ポリマに適用されることができる照射プロセスの一つである。G値は、照射の化学的収率として、吸収されたエネルギー100eV当たりに反応した分子数で定義される。G(X)が架橋の化学的収率であって、G(S)が鎖の分裂の化学的収率である。これら2つのプロセスは照射の下では常に共存して、架橋の正味の結果はG(X)>G(S)である材料からもたらされ、劣化の正味の結果はG(X)<G(S)である材料からもたらされる。
より多くの水素原子を側方部に有するポリマ(例えばPE)は、架橋する傾向にある。メチル基を有するポリマ(例えばポリプロピレン)、二置換体(例えばポリメタクリレート)、及びパーハロゲン置換体(例えばPTFE)は、照射による劣化をより経験しやすい。
この目的はまた、光電池封止剤、特に封止剤ホイル又は封止剤顆粒によっても達成されて、このとき封止剤は、第1の温度では第1の複素粘度を有し且つ第2の温度では第2の複素粘度を有する材料から形成されて、第1の複素粘度は第2の複素粘度よりも大きく、第1の温度は70℃~100℃の間で且つ第2の温度は120℃~160℃の間であって、第1の複素粘度が少なくとも100,000Pa・S、好ましくは少なくとも200,000Pa・Sに達することを特徴とする。
この目的はまた、光電池モジュールを製造する方法によっても達成され、この方法は、本発明に従ってソーラーセル又は薄膜のような光能動性素子を封止剤で封止するステップを包含し、好ましくは少なくとも一つの電気配線が封止剤に取り付けられる。
本発明はまた、光能動性素子を配線するワイヤホイルにも関係しており、このワイヤホイルは、上記で規定されたような封止剤材料と、その封止剤材料に取り付けられているか又はその内部に埋め込まれているワイヤとを備える。
これまでの及び以下の実施形態/特徴は、「光電池モジュール」、「光電池封止剤」、「ワイヤホイル」、及び「光電池モジュールの製造方法」に同じように適用可能である。
光能動性素子が埋め込まれた封止剤は、好ましくは外側層(例えば板)、好ましくはガラス層によって、サンドイッチされている。
好適な実施形態では、第2の複素粘度は500,000Pa・Sより小さく、好ましくは100,000Pa・Sより小さく、より好ましくは50,000Pa・Sより小さい。第2の温度(すなわち120℃~160℃の間の温度)にてそのような複素粘度を有することによって、熱可塑性(熱で軟化する)特性の利点が使用され得る。これは、封止剤が光能動性素子又は電気配線に対して、空気を含有した中間スペースを残すこと無く「流れ得る」又は横たわり得る様に、加熱手順の間に特に重要である。
好ましくは、第1の複素粘度は第2の複素粘度よりも、少なくとも5倍、好ましくは少なくとも10倍は大きい。そのような実施形態では、(より低温の)第1の温度における装置的安定性が、(より高温の)第2の温度における封止剤の材料の適切な軟化によって、置き換えられる。
好ましくは、使用中にモジュールが硬く且つ封止剤が容易に積層されることができるように、第1の複素粘度は第2の複素粘度よりも、少なくとも10,000Pa・S、好ましくは少なくとも50,000Pa・Sは大きい。
好ましくは、第2の複素粘度は5,000Pa・Sより大きく、好ましくは9,000Pa・Sより大きい。そのような実施形態はまた、加熱プロセスの間の装置的安定性の度合いも保証する。すなわち、封止剤の材料は変形されず、あるいはサンドイッチ構造から「絞り出される」ことがない。
好ましくは、第1の複素粘度は1E+10Pa・Sより小さく、好ましくは1E+9Pa・Sより小さい。このことは、光電池モジュールの組み立てられた状態においてもまた、いくらかの弾性を保証する。
好ましくは、第1の温度は75℃~95℃の間、好ましくは80℃~90℃の間であり、好ましくは第1の温度は85℃に達する。
好ましくは、第2の温度は125℃~155℃の間、好ましくは130℃~150℃の間であり、好ましくは第2の温度は140℃に達する。
好ましくは、封止剤は少なくとも一つの光能動性素子に直接接触しており、及び/又は封止剤は光能動性素子の上に少なくとも一つの電気配線を保持しており、及び/又は封止剤はホイル及び/又は顆粒として提供される。
好適な実施形態では、ソーラーセルを配線するための少なくとも一つの、好ましくは複数の電気配線が、封止剤に取り付けられる。この実施形態では、封止剤は好ましくは配線を保持しているホイルである。配線は、封止剤の(局所的な)溶融を引き起こす加熱によって、又は接着剤によって、封止剤に取り付けられ得る。そのような封止剤ホイルは、例えばEP1547158B1に開示されている。配線を有する封止剤ホイルのそのような組成は、本発明の範囲内においても同様に使用され得る。それゆえに、EP1547158B1の開示は参照によって本願に含まれる。
好ましくは、電気配線はワイヤであり、好ましくは1,000μmより小さく、より好ましくは100~300μmのような、500μmより小さい直径を有する丸ワイヤである。
顆粒又は粒子という表現で、任意の粒子形態が意味される。好ましくは、顆粒は10mmより小さい、好ましくは5mmより小さい直径を有する。顆粒は、好ましくは、通常は添加物を加えて所望の化学的及び物理的特性を得る合成又は混合ステップを含む製造プロセスから得られる。
好適な実施形態では、製造方法は、少なくとも第1の外側層と顆粒の形態の第1の封止剤層と第2の外側層とを含むレイアップを形成するステップと、熱(及び、好ましくは真空)の影響下で、好ましくはラミネータで一緒にレイアップをプレスして積層構造を形成するステップと、を包含する。顆粒の形態の封止剤は構造化された方法で印加され得る。
ホイルの代替として又はそれに加えて顆粒を使用するという概念はWO2015/056069A1に開示されており、その開示は参照によって本願に含まれる。
好ましくは、封止剤の材料は熱可塑性の特性を有する。既に言及されているように、熱可塑性(熱軟化性)の特性は、封止プロセスにとって重要である。
もちろん、封止剤の材料は、例えば電子的なビームによって、硬化可能であり得る。
好ましくは、封止剤の材料は、低密度ポリエチレン(LDPE)材料、又は線形低密度ポリエチレン(LLDPE)材料、又は中間密度ポリエチレン(MDPE)材料を含む。
好ましくは、封止剤は、ポリエチレンテレフタレート(PET)及び/又はポリオレフィン(PO)及び/又はエチレンビニルアセテート(EVA)及び/又はイオノマー及び/又はポリビニルブチラル(PVB)から形成されている。
好ましくは、封止剤を形成している材料の密度は1.5g/cmより小さく、且つ好ましくは0.7g/cmより大きい。
好ましくは、封止剤は、10μm~500μmの間、好ましくは40μm~400μmの間の厚さを有するホイル層であって、及び/又は封止剤は可視スペクトルの波長に対して少なくとも50%透明である。
以下では、封止剤材料のさらに有益な特性が記述される。
好ましくは、室温における光能動性素子に対する封止剤の剥離力は、好ましくはモジュールの積層化の後で、角度90°にて少なくとも5N/cmに達する。
好ましくは、室温における電気(ワイヤ)配線に対する封止剤の剥離力は、好ましくはモジュールの積層化に先立って、角度180°にて少なくとも50mN/ワイヤに達する。
封止剤の形成に対してLDPE及びLLDPEは単層で使用され得るが、MDFEを有するLDPEは二層で使用され得て、LDPEが接着剤として機能する。各(単)層は、それに正しい特性を与えるためにE-ビームで処理され得る。
いくつかの密度値がいくつかの封止剤付加物に対して与えられる。PETは約1.38g/cmの密度を有する。PO(ポリオレフィン、電極ホイルとして使用されるPEを含む)は0.91~0.97g/cmの密度を有する。EVAは0.85g/cmまで下がった低い密度を有し得る。イオノマーは0.94~0.95g/cm、PVBは1~1.05g/cmである。
封止剤の収縮は、好ましくは<5%、より好ましくは<3%、最も好ましくは<0.5%である。収縮は、封止剤(ホイル)を30分間にわたって160℃まで加熱することによって測定される。それから、熱処理の前後にその寸法が装置方向及び横断方向で測定される。
本発明のさらなる実施形態は、図面及び従属請求項に示される。参照マークのリストは本開示の一部を構成する。本発明がここで、図面によって詳細に説明される。
積層化プロセスの前におけるストリンガー又はマトリックス装置から出てきた光電池モジュールを示す図である。 完全に封止された光電池素子と共に、積層化プロセスの後の光電池モジュールを示す図である。 (ワイヤの形態の)電気配線が取り付けられたホイルの形態の封止剤のある実施形態を示す図である。 発明的な封止剤を形成している、可能な材料(サンプル1~3)の複素粘度を示す図である。 電気配線を有する封止剤ホイルによってカバーされ、且つさらに外側の封止剤ホイルによってカバーされた光能動性素子のレイアップを示す図である。
図1は、光電池素子2としてソーラーセルと、光電池素子2を両側からカバーしている封止剤3とを備える光電池モジュール1を示す。ここでは、封止剤はホイルの形態で設けられている。しかし、例えばWO2015/056069A1に開示されているように、光電池素子2の下方及び上方に顆粒を封止剤材料として設けることも同様に可能である。
光能動性素子2が埋め込まれている封止剤3は、両側を外側層4によってサンドイッチされている。外側層4は、通常はガラス板である。
図2は積層化後のモジュール1を示しており、光能動性素子は完全に封止されている。
図5は、封止剤3及び3’が使用されている一つの実施形態を示している。封止剤3’は、電気配線5(例えば図3に示されているように)が取り付けられた封止剤ホイルである。封止剤3は、封止剤3’をカバーしている。代替的な実施形態では、封止剤3’のみが、すなわち付加的な封止剤3無しで、使用され得る。本発明は、電気配線付きの封止剤(ホイル)及び電気配線無しの封止剤(ホイル)の両方に関している。
封止剤3、3’は、第1の温度で第1の複素粘度を有し且つ第2の温度で第2の複素粘度を有する材料から形成されている。第1の複素粘度は第2の複素粘度よりも大きい。第1の温度は70℃~100℃の間であり、第2の温度は120℃~160℃の間である。第1の温度が、(温度範囲としてではなく)70℃~100℃の間の値を有する離散的な温度、例えば85℃として理解されなければならない。また、第2の温度が、(温度範囲としてではなく)120℃~160℃の間の値を有する離散的な温度、例えば140℃として理解されなければならない。
本発明によれば、第1の複素粘度は少なくとも100,000Pa・S、好ましくは少なくとも200,000Pa・Sに達する。既に言及されたように、封止剤材料の高粘度は製造プロセスを改善し得る。装置的安定性は、装置のスループット及び歩留りを、特に処理速度を増すことによって増すことを可能にする。さらに、封止剤材料に生じる故障又は欠陥が効率的に減少されることができる。同時に、光電池モジュール全体の装置的特性が改善されて、上昇した温度においてもまた、より高い安定性がもたらされる。
図4は、3つのサンプルについて、温度に依存して複素粘度を示している(y軸はlog10スケールである)。サンプルは、コポリマの形態で提供された低密度ポリエチレン(LDPE)材料から準備されている。粘度は、ポリマ基礎から始まって添加剤/フィラーによって最適化されている。材料のレオロジー特性に影響を与える主要因は、既に上記で言及されている。
図4に示されている材料では、複素粘度は、70℃~100℃の全温度範囲で100,000Pa・sよりも大きい。
第2の複素粘度は500,000Pa・sより小さく、好ましくは100,000Pa・sより小さく、より好ましくは50,000Pa・sより小さい。
図4のサンプルから見ることができるように、第1の複素粘度は第2の複素粘度よりも少なくとも5倍(ここでは少なくとも10倍さえ)大きい。
第2の複素粘度が5,000よりさらに大きいならば、好ましくは9,000Pa・sよりも大きいならば、好適である。
第1の複素粘度は1E+10Pa・Sより、好ましくは1E+9Pa・Sより小さくてよい。
第1の温度はさらに、75℃~95℃の間、好ましくは80℃~90℃の間の値を有すると規定されることができる。最も好適な実施形態では、第1の温度は85℃に達する。
第2の温度はさらに、125℃~155℃の間、好ましくは130℃~150℃の間の値を有すると規定されることができる。最も好適な実施形態では、第2の温度は140℃に達する。
図1及び2から見ることができるように、封止剤3は光能動性素子2に直接接触している。図3の実施形態では、ホイル封止剤3’は、(光能動性素子2を配線するために)平行なワイヤ又はストリップの形態の電気配線5を保持する。製造前ステップでは、配線ワイヤは、接着剤によって又は封止剤材料を粘着性にする(局所的な)加熱プロセスによって、封止剤ホイルに取り付けられる。そのような製造前状態では、(一体化された配線5を有する)封止剤3’は光能動性素子2の上に配列されている。完全なストリングス及びマトリックスさえがこのようにして構築され得て、これはそれから、図1に示されているようにレイアップに配置される。
図4から見ることができるように、封止剤3の材料は熱可塑性の特性を有する。すなわち、材料は温度の増加と共に軟化する。
封止剤3の材料は、低密度ポリエチレン(LDPE)材料、及び/又は線形低密度ポリエチレン(LLDPE)材料、及び/又は中間密度ポリエチレン(MDPE)材料から形成され得るか、または含み得る。
好ましくは、封止剤3は、ポリエチレンテレフタレート(PET)及び/又はポリオレフィン(PO)及び/又はエチレンビニルアセテート(EVA)及び/又はイオノマー及び/又はポリビニルブチラル(PVB)から形成され得る。
封止剤3を形成している材料の密度は、1.5g/cmより小さくあり得て、且つ好ましくは0.7g/cmより大きくあり得る。
封止剤3は、10μm~500μmの間、好ましくは40μm~400μmの間の厚さを有するホイル層(図1)であり得る。封止剤3が可視スペクトルの波長に対して少なくとも50%透明であれば、好適である。
光電池モジュール1を製造する方法は、ソーラーセル又は薄膜のような光能動性素子2を封止剤3で封止するステップを包含し、好ましくは少なくとも一つの電気配線5が封止剤3に取り付けられる。
少なくとも一つの電気配線5の取り付けは、少なくとも一つの光能動性素子2の上に封止剤3を配置する前に行われる。
本発明は、これらの実施形態に限定されない。他の変化が当業者には明らかであり、以下の請求項に定式化されているように、本発明の範囲内にあると考えられる。以上の明細書の全ての部分において、特に図面に関して記述された個別の特徴は、お互いに組み合わされ得て他の実施形態を形成し得て、及び/又は、その特徴が他の特徴に関して記述されていても、請求項にて記述されたもの及び記述の残りの部分に必要な変更を加えて適用され得る。
1 光電池モジュール、2 光能動性素子、3 封止剤、4 外側層、5 電気配線。

Claims (14)

  1. ソーラーセル又は薄膜の少なくとも一つの光能動性素子と、
    前記光能動性素子の少なくとも片側に接触すると共に、前記光能動性素子を接続する電気配線を保持する封止剤と、
    前記封止剤をカバーする別の封止剤と、
    を備えた光電池モジュールであって、
    少なくとも1つの前記封止剤は、第1の温度では第1の複素粘度を有し且つ第2の温度では第2の複素粘度を有する材料から形成されており、
    前記第1の複素粘度は、前記第2の複素粘度よりも大きく、前記第1の複素粘度及び前記第2の複素粘度は標準ASTM D5289及び/又はASTM D6204にしたがって決定されると共に1Hz及び10%の歪みの周波数で測定され、前記第1の温度は70℃~100℃の間で且つ前記第2の温度は120℃~160℃の間であって、前記第2の複素粘度が50,000Pa・Sより小さく5,000Pa・Sより大きく、前記第1の複素粘度が少なくとも200,000Pa・Sに達することを特徴とする、光電池モジュール。
  2. 前記電気配線は、前記封止剤の少なくとも一部と溶融している、請求項1に記載の光電池モジュール。
  3. 前記封止剤が前記光能動性素子に直接接触しており、及び/又は前記封止剤が前記光能動性素子の上に前記電気配線を保持している、請求項1又は2に記載の光電池モジュール。
  4. 前記第1の複素粘度が前記第2の複素粘度よりも、少なくとも5倍は大きい、請求項1記載の光電池モジュール。
  5. 前記第1の複素粘度が1E+10Pa・Sより小さい、請求項1に記載の光電池モジュール。
  6. 前記第1の温度が75℃~95℃の間に達する、請求項1に記載の光電池モジュール。
  7. 前記第2の温度が125℃~155℃の間に達する、請求項1に記載の光電池モジュール。
  8. 少なくとも1つの前記封止剤の材料が熱可塑性特性を有する、請求項1に記載の光電池モジュール。
  9. 少なくとも1つの前記封止剤の材料が、低密度ポリエチレン(LDPE)材料、及び/又は線形低密度ポリエチレン(LLDPE)材料、及び/又は中間密度ポリエチレン(MDPE)材料を含む、請求項1に記載の光電池モジュール。
  10. 少なくとも1つの前記封止剤の材料が、ポリエチレンテレフタレート(PET)及び/又はポリオレフィン(PO)及び/又はエチレンビニルアセテート(EVA)及び/又はイオノマー及び/又はポリビニルブチラル(PVB)から形成されている、請求項1に記載の光電池モジュール。
  11. 少なくとも1つの前記封止剤を形成している材料の密度が1.5g/cmより小さく、且つ0.7g/cmより大きい、請求項1に記載の光電池モジュール。
  12. 前記封止剤が10μm~500μmの間の厚さを有するホイル層であって、及び/又は前記封止剤が可視スペクトルの波長に対して少なくとも50%透明である、請求項1に記載の光電池モジュール。
  13. 光電池封止剤であって、
    光能動性素子に電気的に接続される電気配線を保持すると共に、第1の温度では第1の複素粘度を有し且つ第2の温度では第2の複素粘度を有する封止剤から形成されており、
    前記封止剤は、前記第1の複素粘度が前記第2の複素粘度よりも大きく、前記第1の温度は70℃~100度の間で且つ前記第2の温度は120℃~160℃の間であって、
    前記第1の複素粘度及び前記第2の複素粘度は標準ASTM D5289及び/又はASTM D6204にしたがって決定されると共に1Hz及び10%の歪みの周波数で測定され、前記第1の複素粘度が少なくとも200,000Pa・Sに達し、前記第2の複素粘度が50,000Pa・Sより小さく5,000Pa・Sより大きいことを特徴とする、光電池封止剤。
  14. 前記電気配線は、前記封止剤の少なくとも一部と溶融して保持されている、請求項13に記載の光電池封止剤。
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