JP3122536B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュールInfo
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- JP3122536B2 JP3122536B2 JP04206728A JP20672892A JP3122536B2 JP 3122536 B2 JP3122536 B2 JP 3122536B2 JP 04206728 A JP04206728 A JP 04206728A JP 20672892 A JP20672892 A JP 20672892A JP 3122536 B2 JP3122536 B2 JP 3122536B2
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- solar cell
- module
- protective material
- cell module
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は太陽電池モジュールに関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、工業的に採用されている太陽電池
モジュールは、上部透明保護材、インターコネクタで結
線された太陽電池素子群、熱可塑性樹脂および下部保護
材を積層したものが代表的である。そして太陽電池素子
としては、結晶性シリコン半導体が多く用いられてい
る。
モジュールは、上部透明保護材、インターコネクタで結
線された太陽電池素子群、熱可塑性樹脂および下部保護
材を積層したものが代表的である。そして太陽電池素子
としては、結晶性シリコン半導体が多く用いられてい
る。
【０００３】従来の太陽電池モジュールの断面模式図を
図４に示す複数個の太陽電池素子４を必要に応じて、内
部接続用リード線６により予じめ直並列に接続したもの
を、ガラスなどの透明保護材２との間にエチレンビニル
アセテートなどの合成樹脂からなる電気絶縁層３を形成
し、更に前記引出用リード線６を外側から覆う前記電気
絶縁層と同様の第３の電気絶縁層３を設け、更にその外
側に防湿を目的としてフッ素系合成樹脂あるいは必要に
応じて金属層を内包フッ素系合成樹脂（白色テドラフィ
ルム）からなる防湿層５を形成し、これら全体に加熱圧
着による封止処理を行なう。
図４に示す複数個の太陽電池素子４を必要に応じて、内
部接続用リード線６により予じめ直並列に接続したもの
を、ガラスなどの透明保護材２との間にエチレンビニル
アセテートなどの合成樹脂からなる電気絶縁層３を形成
し、更に前記引出用リード線６を外側から覆う前記電気
絶縁層と同様の第３の電気絶縁層３を設け、更にその外
側に防湿を目的としてフッ素系合成樹脂あるいは必要に
応じて金属層を内包フッ素系合成樹脂（白色テドラフィ
ルム）からなる防湿層５を形成し、これら全体に加熱圧
着による封止処理を行なう。
【０００４】太陽電池を大きく普及させるためには、よ
り一層の低価格化を図ることが急務であるが、低価格化
を図るためには、モジュールに入射した光を有効に利用
して、モジュール効率を高くするか、モジュール効率を
低下させる事なく、太陽電池素子数を減らすことであ
る。なおモジュール効率とはモジュール全体に入射する
ぶんの光のパワー［Ｗ］に対するその光のもとでのモジ
ュールの出力［Ｗ］の割合である。
り一層の低価格化を図ることが急務であるが、低価格化
を図るためには、モジュールに入射した光を有効に利用
して、モジュール効率を高くするか、モジュール効率を
低下させる事なく、太陽電池素子数を減らすことであ
る。なおモジュール効率とはモジュール全体に入射する
ぶんの光のパワー［Ｗ］に対するその光のもとでのモジ
ュールの出力［Ｗ］の割合である。
【０００５】従来では、太陽電池素子の接続間隔は、と
なりあう素子が短絡しないように、また熱膨張を考慮し
て、幾分大きくなる必要があった。
なりあう素子が短絡しないように、また熱膨張を考慮し
て、幾分大きくなる必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図４に示す従来構造の
ように、上部、下部保護材ともに平坦な表面構造をもつ
モジュールでは、太陽電池素子の接続部に入射した光は
太陽電池素子に受光しないので、十分に入射光を利用で
きないのが現状であった。
ように、上部、下部保護材ともに平坦な表面構造をもつ
モジュールでは、太陽電池素子の接続部に入射した光は
太陽電池素子に受光しないので、十分に入射光を利用で
きないのが現状であった。
【０００７】また集光度を高める為に透明保護材のうえ
に更にレンズを設けることにより、入射光を集光させる
方法があるが、レンズの価格が高価な為に全体としてコ
ストが高くなり、重量も重くなるという欠点があった。
に更にレンズを設けることにより、入射光を集光させる
方法があるが、レンズの価格が高価な為に全体としてコ
ストが高くなり、重量も重くなるという欠点があった。
【０００８】本発明は太陽電池素子の接続部に入射した
光を有効に利用することにより、モジュール効率を低下
させることなく素子数を減らし、モジュールの低価格化
を図ることを目的としている。
光を有効に利用することにより、モジュール効率を低下
させることなく素子数を減らし、モジュールの低価格化
を図ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】太陽電池素子を接続し、
これを上部透光性保護材と熱可塑性樹脂封止材及び下部
保護材を積層してなる太陽電池モジュールにおいて、各
太陽電池素子間に、上部透光性保護材の光入射側には凹
型、下部保護材の光入射側には凸型のＶ字型溝を一定の
間隔に形成したことを特徴とする。
これを上部透光性保護材と熱可塑性樹脂封止材及び下部
保護材を積層してなる太陽電池モジュールにおいて、各
太陽電池素子間に、上部透光性保護材の光入射側には凹
型、下部保護材の光入射側には凸型のＶ字型溝を一定の
間隔に形成したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】太陽電池素子の接続部に光が入射した場合、ま
ず接続部の上部の凹型Ｖ字型溝によって入射光は上部の
透明保護材に屈折して入射し、さらに入射光は下部保護
材の凸型Ｖ字型溝によって反射され、太陽電池素子に入
射される。
ず接続部の上部の凹型Ｖ字型溝によって入射光は上部の
透明保護材に屈折して入射し、さらに入射光は下部保護
材の凸型Ｖ字型溝によって反射され、太陽電池素子に入
射される。
【００１１】
【実施例】以下に図１〜図３を用いて本発明よりなる太
陽電池モジュールを示す。
陽電池モジュールを示す。
【００１２】図１（ａ）に本発明よりなる太陽電池モジ
ュールの断面模式図を示し、図１（ｂ）にその動作図を
示す。
ュールの断面模式図を示し、図１（ｂ）にその動作図を
示す。
【００１３】幅が５ｍｍで頂角１２０゜のＶ字型溝１を
上部２及び下部保護材３に形成した場合において、入射
する光はモジュールに対して垂直に入射するとし、透明
保護材１及び樹脂４の屈折率は共に１．５とする。フレ
ネルの法則により垂直入射光は、約１９．５゜に屈折
し、更に下部のＶ字型溝により約４０．５°の角度で反
射される。今、太陽電池素子が表面から約４ｍｍの所
で、５ｍｍの間隔で接続されているとすると、図に示す
ようにＶ字型溝に入射した光は、すべて素子に入射され
ることになる。なお溝はＶ字型以外にも考えられる。
上部２及び下部保護材３に形成した場合において、入射
する光はモジュールに対して垂直に入射するとし、透明
保護材１及び樹脂４の屈折率は共に１．５とする。フレ
ネルの法則により垂直入射光は、約１９．５゜に屈折
し、更に下部のＶ字型溝により約４０．５°の角度で反
射される。今、太陽電池素子が表面から約４ｍｍの所
で、５ｍｍの間隔で接続されているとすると、図に示す
ようにＶ字型溝に入射した光は、すべて素子に入射され
ることになる。なお溝はＶ字型以外にも考えられる。
【００１４】そのように製作された太陽電池モジュール
の斜視図を図２に示す。
の斜視図を図２に示す。
【００１５】以下に本発明よりなる太陽電池モジュール
の製作法について述べる。まず素子の試作手順を図３に
従って説明する。
の製作法について述べる。まず素子の試作手順を図３に
従って説明する。
【００１６】 Ｐ型単結晶シリコン基板（サイズ２０
×１００ｍｍ）を脱脂洗浄する。（ａ） リンを８００〜９００℃で熱拡散し、ｎ型領域を形
成する。（ｂ） 裏面の一部に銀ペーストを印刷、焼成（６００〜７
００℃）してｎ型用電極を形成する。（ｃ） 裏面のｎ型領域を、一部弗硝酸によりエッチング
し、ｐ型表面を露出させる。
×１００ｍｍ）を脱脂洗浄する。（ａ） リンを８００〜９００℃で熱拡散し、ｎ型領域を形
成する。（ｂ） 裏面の一部に銀ペーストを印刷、焼成（６００〜７
００℃）してｎ型用電極を形成する。（ｃ） 裏面のｎ型領域を、一部弗硝酸によりエッチング
し、ｐ型表面を露出させる。
【００１７】 裏面の露出させたｐ型面上にアルミペ
ーストを印刷、焼成（７００〜８００℃）してｐ型用電
極を形成する。（ｄ） ダイシング又はレーザー加工によりｐｎ接合の分離
を行う。（ｅ） ｐ型及びｎ型電極部分でダイシングまたはレーザー
により基板を１０×１００ｍｍのサイズに切断する。
ーストを印刷、焼成（７００〜８００℃）してｐ型用電
極を形成する。（ｄ） ダイシング又はレーザー加工によりｐｎ接合の分離
を行う。（ｅ） ｐ型及びｎ型電極部分でダイシングまたはレーザー
により基板を１０×１００ｍｍのサイズに切断する。
【００１８】次にモジュールの試作手順について説明す
る。
る。
【００１９】 各素子を、アルミ線の超音波ボンディ
ングにより接続する。
ングにより接続する。
【００２０】 ガラス／樹脂（エチレンビニルアセテ
ートフィルム）／太陽電池素子／樹脂（エチレンビニル
アセテートフィルム）／白色テドラフィルムの順に積層
し、約１２０℃で加熱脱泡を行う。このとき太陽電池を
狭みこんだエチレンビニルアセテート樹脂のフィルムは
溶解してアルミ線でボンディングされた太陽電池は樹脂
内に収まる。尚、上部保護材のガラスはダイシングによ
り、幅Ｓｍｍ、頂角１２０°の凹のＶ型の溝を形成して
おき、一方下部保護材のテドラフィルムへのＶ型溝の形
成は、加熱脱泡時にフィルム側から凸のＶ型の金型を圧
し当てることにより行った。
ートフィルム）／太陽電池素子／樹脂（エチレンビニル
アセテートフィルム）／白色テドラフィルムの順に積層
し、約１２０℃で加熱脱泡を行う。このとき太陽電池を
狭みこんだエチレンビニルアセテート樹脂のフィルムは
溶解してアルミ線でボンディングされた太陽電池は樹脂
内に収まる。尚、上部保護材のガラスはダイシングによ
り、幅Ｓｍｍ、頂角１２０°の凹のＶ型の溝を形成して
おき、一方下部保護材のテドラフィルムへのＶ型溝の形
成は、加熱脱泡時にフィルム側から凸のＶ型の金型を圧
し当てることにより行った。
【００２１】以上のようにして試作したモジュールは、
素子面積のモジュール全体に占める割合が従来８５％前
後であったものが約６０％と大幅に減少し、サイズが同
じで、従来構造のモジュールの特性をＡＭ１．５ １０
０ｍＷ／ｃｍ2 の条件で測定したところ、ほぼ同等の出
力特性が得られた。
素子面積のモジュール全体に占める割合が従来８５％前
後であったものが約６０％と大幅に減少し、サイズが同
じで、従来構造のモジュールの特性をＡＭ１．５ １０
０ｍＷ／ｃｍ2 の条件で測定したところ、ほぼ同等の出
力特性が得られた。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、モジュー
ル効率の低下をもたらすことなく、太陽電池素子数を大
幅に減少でき著しくモジュールの低価格化を図ることが
できる。
ル効率の低下をもたらすことなく、太陽電池素子数を大
幅に減少でき著しくモジュールの低価格化を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す断面模式図（ａ）、及
び動作図（ｂ）である。
び動作図（ｂ）である。
【図２】本発明の試作モジュールの斜視図である。
【図３】太陽電池素子の製作過程図である。
【図４】従来の太陽電池モジュールの断面模式図であ
る。
る。
１ Ｖ字型溝 ２ 透明保護材（強化ガラス） ３ 樹脂（エチレンビニルアセテート） ４ 太陽電池素子 ５ 下部保護材（白色テドラフィルム） ６ リード線 ７ モジュールの出力端子 ８ Ｐ型単結晶シリコン基板 ９ ｎ型領域 １０ ｎ型領域用銀電極 １１ ｐ型領域用アルミ電極 １２ ｐｎ接合分離部 １３ 基板の切断部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078
Claims (1)
- 【請求項１】 太陽電池素子を接続し、これを上部透光
性保護材と熱可塑性樹脂封止材及び下部保護材を積層し
てなる太陽電池モジュールにおいて、各太陽電池素子間
に、上部透光性保護材の光入射側には凹型、下部保護材
の光入射側には凸型のＶ字型溝を一定の間隔に形成した
ことを特徴とした太陽電池モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04206728A JP3122536B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04206728A JP3122536B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 太陽電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653536A JPH0653536A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3122536B2 true JP3122536B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16528127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04206728A Expired - Fee Related JP3122536B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 太陽電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3122536B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1229220B (it) * | 1989-03-31 | 1991-07-26 | Montedipe Spa | Processo per la produzione di articoli formati di grandi dimensioni, costituiti da poliammide modificata |
| JP2005011869A (ja) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Sekisui Jushi Co Ltd | 太陽電池モジュールおよびその製造方法 |
| US7390961B2 (en) * | 2004-06-04 | 2008-06-24 | Sunpower Corporation | Interconnection of solar cells in a solar cell module |
| JP5428782B2 (ja) * | 2009-11-12 | 2014-02-26 | トヨタ自動車株式会社 | 太陽電池モジュール |
| US8636198B1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-01-28 | Sunpower Corporation | Methods and structures for forming and improving solder joint thickness and planarity control features for solar cells |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP04206728A patent/JP3122536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0653536A (ja) | 1994-02-25 |
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