JP4101611B2

JP4101611B2 - Thin film solar cell

Info

Publication number: JP4101611B2
Application number: JP2002311798A
Authority: JP
Inventors: 竜治堀岡; 和彦小川; 慎一郎間々瀬
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: JP2004146697A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜太陽電池に関し、特に防水性を向上させた電極取出部構造を具備する薄膜太陽電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜太陽電池は２０年以上の耐久性、耐候性が望まれる。しかし、薄膜太陽電池は、屋外に設置され雨水等に曝されるため、薄膜太陽電池に内部へ水が浸入することにより部材の一部が劣化する場合がある。薄膜太陽電池は、耐候性を向上させるため防水性が高いことが望まれる。
【０００３】
薄膜太陽電池の概要の構造が図１、図２を参照して説明される。
図１は薄膜太陽電池の概要が、光の入射面を下にして示されている。
図２は薄膜太陽電池の裏面（光の入射面でない面）からの上視図を示している。
通常、薄膜太陽電池が発電に使用される場合は、ガラス基板１の光の入射面（薄膜太陽電池の表面）は太陽に向かって設置されるので、上方、斜め上方、もしくは横方向を向く場合が多いが、薄膜太陽電池を製作する場合、光が入射される面を下にしてガラス基板１が設置され、このガラス基板１の上に各層を形成していくので、以下の説明ではガラス基板１の光入射面が下面として説明される。
【０００４】
薄膜太陽電池は、ガラス基板１と、透明電極、光変換素子および金属電極がパターニングされて積層されているセル層２と、セル層２の上を被覆しているＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）等の充填層３と、充填層３を被覆している保護膜４とを具備している。
【０００５】
ガラス基板１に入射した光は、ガラス基板、透明電極を透過して、光変換素子に到達する。光変換素子に光が当たることにより電流が発生し、透明電極、金属電極を通って電流が流れる。ガラス基板１の代わりに、アクリル等の透明板、樹脂板等が使用される場合がある。
【０００６】
セル層２において、透明電極、光変換素子、金属電極で形成される電池を一つの単位電池とすると、セル層３は、幅方向に対して長さ方向が長い複数の単位電池が、隣り合う単位電池の透明電極と金属電極が長さ方向で接して、当該薄膜太陽電池の一方向に直列に並ぶようにパターニングされている。
【０００７】
薄膜太陽電池のセル層２はガラス基板１の上面の全面に形成されるので、周縁部での短絡を防ぐため、端部Ｅから所定の間隔で、所定の幅だけセル層２がレーザーで除去された分離加工部１１が形成される。
【０００８】
直列に並んだ一方の端の単位電池に、単位電池の長さ方向に第１バスバー５が取り付けられる。他方の端に、単位電池の長さ方向に第２バスバー６が取り付けられる。第１バスバー５と第２バスバー６の一方がプラス極であり、他方がマイナス極である。
第１バスバー５、第２バスバー６は、銅膜等の導体である。
【０００９】
第１バスバー５から第１導線７が、および、第２バスバー６から第２導線８が、電極取出部１０まで設置される。電極取出部１０で第１導線７およびは第２導線８は、充填層３および保護膜４を貫通して、薄膜太陽電池の裏面（図１では上面）から外部へ引き出され、電池外部の線（図示無し）と接続される。
第１導線７および第２導線８は、銅膜等の導体である。
【００１０】
第１導線７および第２導線８と、セル層２の間には、セル層２の各単位電池と第１導線７および第２導線８の短絡を防ぐため、絶縁膜９が設置される。絶縁膜９は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）もしくはＰＶＦ（ポリフッ化ビニル樹脂）の膜が使用される。絶縁膜９の幅は、第１導線７および第２導線８の幅より広いことが好ましい。
【００１１】
上記の構造の薄膜太陽電池は以下のステップを含む工程で製造される。
▲１▼ガラス基板１上に、透明電極の層がＣＶＤ法などで形成され、レーザでパターニングされるステップ。
▲２▼透明電極上に、光変換素子の層がＣＶＤ法などで形成され、レーザでパターニングされるステップ。
▲３▼光変換素子上に、金属電極の層がスパッタ法などで形成され、レーザでパターニングされるステップ。（透明電極、光変換素子、金属電極でセル層２が形成される。）
▲４▼セル層２の両端に第１バスバー５、第２バスバー６が設置されるステップ。
▲５▼絶縁膜９が設置されるステップ。
▲６▼第１導線７の一端が第１バスバー５と接続され、第２導線８の一端が第２バスバー６に接続され、かつ、第１導線７および第２導線８が絶縁膜９上に設置され、電極取出部１０まで配置されるステップ。
▲７▼電極取出部１０の第１導線７および第２導線８が貫通する部分に穴があけられたＥＶＡシートが、設置されるステップ。
▲８▼電極取出部１０の第１導線７および第２導線８が貫通する部分に穴があけられた保護膜４が設置されるステップ。
▲９▼真空ラミネータによりラミネートされ、ＥＶＡシート等が密着されるステップ。
【００１２】
従来の薄膜太陽電池の電極取出部１０の断面の構造が、図９を参照して説明される。
上記の方法で、ガラス基板１上にセル層２が形成され、セル層２の上に絶縁膜９が設置され、絶縁膜９上に第１電極７、第２電極８が設置される。この上に上面全面を覆うように充填層３となるＥＶＡシートが置かれ、その上に保護膜４が置かれて、真空ラミネータによりラミネートされる。ラミネートされると、各層の間が脱気され、外気圧で圧着されると共に、加熱されることによりＥＶＡシートが架橋して、接している第１電極７、第２電極８およびセル層２、保護膜４、バスバー５、６などと密着する。
【００１３】
第１電極７、第２電極８と絶縁膜９の間は、真空ラミネートにより脱気され、接した状態になるが、特に接着力はない。
各電極７、８が充填層３を貫通している部分は、充填層３の厚さ方向でＥＶＡと密着している。ＥＶＡと各電極７，８の接面は密着力があるが、充填層（ＥＶＡ層）３の厚さは１ｍｍ以下（０．数ミリ）である。各電極７、８の端部に力が掛かる等により密着部分が剥離し、水が浸透した場合、各電極７、８と防水シート９の間は、脱気されて真空になっていること、および毛細管現象により、急速に水が浸入し、広がる可能性がある。水が浸入することにより電極７，８およびバスバー５，６の腐食、セル層２への浸水による短絡、セル層２の劣化が発生する可能性がある。
【００１４】
特開平２００１−７７３８３には、バスバーから電極取出部１０までの各電極７、８のと絶縁膜９との間、絶縁膜９とセル層２の間に充填材を挟んだ構造が開示されている（特許文献１）。
【００１５】
本発明の発明者らは、電極取出部１０において、防水性を確保するために、各電極７、８と絶縁膜９の間に充填材を充填する有効な範囲を確認した。これにより、電極７、８と絶縁膜９の間に充填される充填材を適量とすることができる。
【００１６】
また、電極取出部１０の防水性を向上させるためには、第１電極７、第２電極８の保護膜４貫通部において、保護膜４と第１電極７、第２電極８の間が狭いことが好ましい。さらに、ＥＶＡは吸水するので、充填層のＥＶＡはできるだけ外気と接しないことが望ましい。
【００１７】
保護膜４は防水性を向上させるためアルミニウムなどの金属膜をＰＥＴもしくはＰＶＦで挟んだ構造の場合がある。第１電極７、第２電極８と保護膜４の間を狭くすると、第１電極７または第２電極８と、保護膜４の各電極が貫通する電極貫通穴の断面部で露出した金属膜とが接して短絡する可能性がある。このため、電極７、８と間隔を開けるために保護膜４の電極貫通穴が、電極７、８と所定の間隔を開けるように開けられることがある。これにより、電極貫通穴の開口部では充填材のＥＶＡが露出して吸水してしまう場合がある。ＥＶＡは吸水すると伸縮するので、ＥＶＡの伸縮により、セル層２の密着性の弱い層が剥離してしまう場合がある。充填層のＥＶＡはできるだけ外気に接する部分が小さいことが望まれる。
【００１８】
特開平２００１−７７３８３には、保護膜４の穴を防水シートとＥＶＡで塞ぐ（小さくする）技術が開示されている。この開示された方法では、削減することが可能なＥＶＡと外気が接する部分が存在する（特許文献１）。
【００１９】
防水性を向上させた電極取出部１０の構造が望まれる。
【００２０】
【特許文献１】
特開平２００１−７７３８３号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、防水性が高い電極取出部構造を具備する薄膜太陽電池を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２３】
本発明の薄膜太陽電池は、透明基板（１）と、透明基板（１）上に形成されるセル層（２）と、セル層（２）の両極に設置されるバスバー（５，６）と、セル層（２）上に設置される充填層（３）と、充填層（３）上に設置される保護膜（４）と、外部端子との接続部分が設けられる電極取出部（１０）と、セル層（２）と充填層（３）の間を通って、バスバー（５，６）から電極取出部（１０）へ敷設され、電極取出部（１０）で充填層（３）と保護膜（４）を貫通して外部に引き出される複数の電極（７，８）と、セル層（２）と電極との間に設置される絶縁膜（９）と、電極取出部（１０）において、電極（７，８）とセル層（２）の間に設置される浸水抵抗部（１２）と、を具備する。
【００２４】
上記の浸水抵抗部（１２）は、電極が充填層（３）を貫通している貫通部分から水平方向に１０ｍｍ好ましくは６０ｍｍの範囲を含む大きさで設置されることが好ましい。
【００２５】
上記の浸水抵抗部（１２）は、ＥＶＡ層である。
【００２６】
上記の浸水抵抗部（１２）は、ＥＶＡ層と、ＥＶＡ層で被覆される防水シート（１３）を含む。防水シート（１３）は水を透過しない材質を含むことが好ましい。
【００２７】
絶縁シートは、ＰＥＴシートもしくはＰＶＦシートのいずれかである。
【００２８】
上記の保護膜（４）は、金属膜（１９）を含み、さらに、本発明の薄膜太陽電池は、保護膜（４）に開けられた電極（７，８）が貫通する穴（２６）において、充填層（３）を覆う絶縁性の膜からなる電極穴用シート（２１）を具備する。
【００２９】
本発明の薄膜太陽電池は、透明基板（１）と、透明基板（１）上に形成されるセル層（２）と、セル層（２）の両極に設置されるバスバー（５，６）と、セル層（２）上に設置される充填層（３）と、充填層（３）上に設置される保護膜（４）と、外部端子との接続部分が設けられる電極取出部（１０）と、セル層（２）と充填層（３）の間を通って、バスバー（５，６）から電極取出部（１０）へ設置され、電極取出部（１０）で充填層（３）と保護膜（４）を貫通して外部に引き出される、絶縁シート（２３，２４）で被覆された複数の被覆電極（７’、８’）と、電極取出部（１０）において、被覆電極（７’、８’）とセル層（２）の間に設置される浸水抵抗部（１２）と、を具備する。
【００３０】
上記の浸水抵抗部（１２）は、被覆電極が充填層（３）を貫通している貫通部分から水平方向に５ｍｍの範囲を含む大きさで設置されることが好ましい。
【００３１】
上記の浸水抵抗部（１２）は、ＥＶＡ層である。
【００３２】
上記の浸水抵抗部（１２）は、ＥＶＡ層と、ＥＶＡ層で被覆された防水シート（１３）を含む。防水シート（１３）は、水を透過しない材質を含むことが望ましい。
【００３３】
上記の防水シート（１３）は、前記防水シートは、絶縁シート、シリカ蒸着ＰＥＴシート、金属膜の両面または全面を絶縁シートで被覆したシート、金属板の両面または全面をＥＶＡで被覆しさらにその両面または全面を絶縁シートで被覆したシート、金属膜の両面を絶縁シートで被覆したシートの片面をＥＶＡで被覆しさらにそのＥＶＡを金属膜より全周にわたって大きな絶縁シートで被覆したシート、金属板の両面をＥＶＡで被覆しさらにその両面を絶縁シートで被覆したシートの片面をＥＶＡで被覆しさらにそのＥＶＡを金属板より全周にわたって大きな絶縁シートで被覆したシート、金属膜の片面を金属膜より全周にわたって大きな絶縁シートで被覆したシート、金属板の片面をＥＶＡで被覆し、さらにそのＥＶＡを金属板より全周にわたって大きな絶縁シートで被覆したシート、のいずれかである。
【００３４】
絶縁シートは、ＰＥＴシートもしくはＰＶＦシートのいずれかである。
【００３５】
本発明の薄膜太陽電池は、さらに、被覆電極（７’、８’）が、保護膜（４）を貫通している部分をシールするシール部（２５）を具備する。
【００３６】
上記のシール部（２５）はブチルシーラントである。
【００３７】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による薄膜太陽電池の電極取出部構造の実施の形態が以下に説明される。
【００３８】
薄膜太陽電池の概要の構造が図１、図２を参照して説明される。
図１は薄膜太陽電池の概要が、光の入射面を下にして示されている。
図２は薄膜太陽電池の裏面（光の入射面でない面）の図を示している。
通常、薄膜太陽電池が発電に使用される場合は、ガラス基板１の光の入射面（薄膜太陽電池の表面）が太陽に向かって設置されるので、光の入射面が上方、斜め上方、または横方向を向く場合が多いが、薄膜太陽電池を製作する場合、光が入射される面を下にしてガラス基板１が設置され、このガラス基板１の上に各層を積層していくので、以下の説明ではガラス基板１の光入射面が下面として説明される。
【００３９】
薄膜太陽電池は、ガラス基板１と、透明電極、光変換素子および金属電極がパターニングされて積層されているセル層２と、セル層２の上を被覆しているＥＶＡ等の充填層３と、充填層３を被覆している保護膜４と、を具備している。
【００４０】
ガラス基板１に入射した光は、ガラス基板１、透明電極を透過して、光変換素子に到達する。光変換素子に光が当たることにより電流が発生し、透明電極、金属電極を通って電流が流れる。透明電極は、ＩＴＯ、酸化錫などの透明な導体である。光変換素子は、アモルファスシリコンに代表される半導体で、光を受けることにより発電する。金属電極は、銀などの導体に代表される。
【００４１】
セル層２において、透明電極、光変換素子、金属電極で形成される電池を一つの単位電池とすると、セル層２は複数の単位電池で構成される。幅方向に対して長さ方向が長い単位電池が、当該単位電池の透明電極と隣の一方の単位電池の金属電極とが長さ方向に接し、当該単位電池の金属電極と隣の他方の単位電池の透明電極とが長さ方向に接し、複数の単位電池がガラス基板１の平面上で一方向に直列に並ぶようにパターニングされている。
【００４２】
薄膜太陽電池のセル層２は下記の製法によりガラス基板１の上面の全面に形成されるので、周縁部での短絡を防ぐため、端から所定の間隔で、所定の幅だけセル層２がレーザーで除去された分離加工部１１が形成される。
【００４３】
直列に並んだ一方の端の単位電池に、単位電池の長さ方向に第１バスバー５が取り付けられる。他方の端に、単位電池の長さ方向に第２バスバー６が取り付けられる。
第１バスバー５、第２バスバー６は、銅膜等の導体である。
【００４４】
第１バスバー５から第１導線７が、および、第２バスバー６から第２導線８が、電極取出部１０まで設置される。各電極７，８は充填層３の下に位置する。
電極取出部１０で第１導線７およびは第２導線８は、充填層３および保護膜４を貫通して、薄膜太陽電池裏面（図１では上面）から外部へ引き出され、電池外部の端子（図示無し）と接続される。
電極取出部１０は、第１導線７およびは第２導線８が引き出される部分周辺を含む領域を指す。
第１導線７およびは第２導線８は、銅膜等の導体である。
【００４５】
第１導線７および第２導線８と、セル層２の間には、セル層２の各単位電池との短絡を防ぐため、絶縁膜９が設置される。絶縁膜９は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）もしくはＰＶＦ（ポリフッ化ビニル樹脂）の膜が使用される。絶縁膜９の幅は、第１導線７および第２導線８の幅より広いことが好ましい。
【００４６】
上記の構造の薄膜太陽電池は以下のステップを含む工程で製造される。
▲１▼ガラス基板１上に、透明電極の層がＣＶＤ法などで形成され、レーザでパターニングされるステップ。
▲２▼透明電極上に、光変換素子の層がＣＶＤ法などで形成され、レーザでパターニングされるステップ。
▲３▼光変換素子上に、金属電極の層がスパッタ法などで形成され、レーザでパターニングされるステップ。（透明電極、光変換素子、金属電極でセル層が形成される。）
▲４▼セル層２の両端に第１バスバー５、第２バスバー６が設置されるステップ。▲５▼絶縁膜９が設置されるステップ。
▲６▼第１導線７の一端が第１バスバー５と接続され、第２導線８の一端が第２バスバー６に接続され、かつ、第１導線７および第２導線８が絶縁膜９上に設置され、電極取出部１０まで配置されるステップ。
▲７▼電極取出部１０の第１導線７および第２導線８が貫通する部分に穴があけられたＥＶＡシートが、設置されるステップ。
▲８▼電極取出部１０の第１導線７および第２導線８が貫通する部分に穴があけられた保護膜４が設置されるステップ。
▲９▼真空ラミネータによりラミネートされ、ＥＶＡシート等が密着されるステップ。
上記の各ステップは主要なステップを示し、さらに詳細な工程が存在するが、ここでは説明が省略されている。
【００４７】
（実施の形態１）
図３を参照して、本発明の実施の形態１の電極取出部構造が説明される。
図３（ａ）は、電極取出部１０の断面を示し、図３（ｂ）は上視図（裏面）を示す。
電極取出部１０では、ガラス基板１の上面にセル層２が形成され、セル層２の上に絶縁膜９が設置され、絶縁膜９の上に第１電極７、第２電極８は設置され、第１電極７、第２電極８の上に充填層３が形成され、充填層３の上を保護膜４が被覆している。
【００４８】
本発明では、電極取出部１０の第１電極７、第２電極８と絶縁膜９の間に部分的に部分充填層１２を形成することで防水性を高めている。
第１電極７、第２電極８と絶縁膜９の間に水が達するルートにおいて、部分充填層１２を形成することにより、部分充填層１２と各電極７，８が重なっている部分だけ、各電極とＥＶＡか密着している部分が長くなり、水が浸入し難い。
【００４９】
本発明の発明者らは、部分充填層１２の大きさが、各電極の垂直部分外周から水平方向に１０ｍｍ以上好ましくは６０ｍｍの幅があれば、防水性が向上することを確認した。
図３では、上面が四角形の部分充填層１２が示されているが、円弧を持つ形状などでもよく四角形に限定されない。
【００５０】
部分充填層１２の形成方法は、絶縁膜９を設置するステップの後に、所定の場所に、部分充填層１２の大きさのＥＶＡシートを設置するステップを設け、その上に電極を設置するステップを行う。その後、充填層３を形成する全体を被覆するＥＶＡシートを設置し、保護膜４を設置し、真空ラミネータでラミネートする。
上記の方法により、部分充填層１２が形成される。
【００５１】
（実施の形態２）
図を参照して、本発明の実施の形態２の電極取出部構造が説明される。
図４（ａ）は、電極取出部１０の断面を示し、図４（ｂ）は上視図（裏面）を示す。
電極取出部１０では、ガラス基板１の上面にセル層２が形成される。セル層２の上に絶縁膜９が設置される。絶縁膜９の上に第１電極７、第２電極８が設置される。第１電極７、第２電極８の上に充填層３が形成される。充填層３の上を保護膜４が被覆している。
【００５２】
本発明では、電極取出部１０の第１電極７、第２電極８と絶縁膜９の間に部分的に、部分充填層１２が形成され、さらに、部分充填層１２の中に部分防水シート１３が設置される。
部分充填層１２を形成することにより、第１電極７、第２電極８と絶縁膜９の間に水が達するルートにおいて、部分充填層１２と各電極が重なっている部分だけ、各電極とＥＶＡが密着している部分が長くなり、水が浸入し難い。
さらに、部分防水シート１３が設置されることにより、部分充填層１２の厚さ方向の水分の透過を防ぐことができる。
【００５３】
部分防水シート１３は、直接、電極７，８や絶縁膜９と接しないで、部分充填層１２のＥＶＡに覆われていることが好ましいが、部分防水シート１３と絶縁膜９の間にＥＶＡの層がない場合も防水性は向上する。
【００５４】
図４では、上面が四角形の部分充填層１２および部分防水シート１３が示されているが、円弧を持つ形状などでもよく四角形に限定されない。
【００５５】
部分防水シート１３は、ＰＥＴもしくはＰＶＦやシリカ蒸着ＰＥＴを使用する場合がある。
もしくは、部分防水シート１３として、金属板もしくは金属箔を含むシート、絶縁シート、シリカ蒸着ＰＥＴシート、金属膜の両面または全面を絶縁シートで被覆したシート、金属板の両面または全面をＥＶＡで被覆しさらにその両面または全面を絶縁シートで被覆したシート、金属膜の両面を絶縁シートで被覆したシートの片面をＥＶＡで被覆しさらにそのＥＶＡを金属膜より全周にわたって大きな絶縁シートで被覆したシート、金属板の両面をＥＶＡで被覆しさらにその両面を絶縁シートで被覆したシートの片面をＥＶＡで被覆しさらにそのＥＶＡを金属板より全周にわたって大きな絶縁シートで被覆したシート、が使用される場合がある。
絶縁シートは、ＰＥＴもしくはＰＶＦで形成される場合がある。
【００５６】
図５に部分防水シート１３の例が示される。
図５（ａ）には、金属板１５の全面を金属板１５より大きいＥＶＡ膜１６で覆い、さらにＰＥＴ１４を両面に密着させた部分防水シート１３が示される。
図５（ａ）の金属板１５の代わりに、図５（ｃ）に示される金属箔１７の両面をＰＥＴ１４で被覆したシート１５’が使用される場合がある。
図５（ｂ）には、金属箔１７の全面を、金属箔１７より大きいＰＥＴ１４で被覆した部分防水シート１３が示されている。
上記の金属板１５もしくは金属箔１７として、アルミニウムが使用される場合がある。
【００５７】
さらに、図５（ｃ）に示される金属箔１７の両面をＰＥＴ１４で被覆したシート１５’が、防水シート１３として使用される場合は、図６に示される構造が使用される場合がある。
シート１５’が防水シート１３として使用される場合は、シート１５’の端面に露出している金属箔１７が、第１電極７および第２電極８と短絡する場合があるので、図６に示されるように、シート１５’と第１電極７および第２電極８の間に、絶縁膜９が設置されることが好ましい。この場合、シート１５’とセル層２が短絡する可能性があるのでシート１５’とセル層２の間に、絶縁シート２７が設置されることが好ましい。
絶縁膜９は、と第１電極７および第２電極８より幅が広く、シート１５’にかぶさっているため、第１電極７および第２電極８とシート１５’の短絡を防止することができる。
また絶縁シート２７はＰＥＴもしくはＰＶＦが使用され、シート１５’より全周にわたって大きく、シート１５’の端に露出している金属箔１７とセル層２の短絡を防止している。
【００５８】
図５に示される上記の部分防水シート１３は、部分防水シート１３のみでラミネートされる場合もあるし、薄膜太陽電池本体をラミネートするときに同時にラミネートされる場合もある。
【００５９】
部分充填層１２および部分防水シート１３の形成方法は、絶縁膜９を設置するステップの後に、所定の場所に、部分充填層１２の大きさのＥＶＡシートを設置するステップ、上記部分充填層１２のＥＶＡシート上に部分防水シート１３を形成する各シートを設置するステップ、上記各シート上に部分充填層１２の大きさのＥＶＡシートを設置するステップを設け、その上に各電極７，８を設置するステップを行う。その後、充填層３を形成する全体を被覆するＥＶＡシートを設置し、ＥＶＡシートの上に保護膜４を設置して、真空ラミネータでラミネートする。
上記の方法により、部分充填層１２および部分防水シート１３が所定の場所に形成される。
【００６０】
図６に示される部分充填層１２および部分防水シート１３の形成方法は、絶縁膜９を設置するステップの前に、絶縁シート２７を設置するステップ、部分防水シート１３（１５’）を設置するステップ、部分充填層１２の大きさのＥＶＡシートを設置するステップを具備する。絶縁シート２７を設置するステップ、部分防水シート１３（１５’）を設置するステップ、の少なくともいずれかのステップの前に、ＥＶＡシートを設置するステップを具備する場合もある。
【００６１】
（実施の形態３）
図７（ａ）に本発明の電極取出部１０における、保護膜４と第１電極７、第２電極８の断面が、図７（ｂ）に電極取出部１０の裏面からの上視図が示される。
【００６２】
保護膜４は、防水性を向上させるため水が透過しない金属膜１９を、ＰＥＴもしくはＰＶＦのシート１８で挟んだものが使用される場合がある。
電極取出部１０の保護膜４には、第１電極７、第２電極８が貫通するための電極穴２６が開けられる。電極穴２６部の保護膜４の断面では金属膜１９が露出するので、電極穴２６が小さい、すなわち、各電極７，８と保護膜４の間隔が狭いと、電極７，８と金属膜１９が接触して、または他の物質が介在することで通電して短絡を起こす場合がある。
このため、電極穴２６は、各電極７，８と保護膜４が所定の間隔を保つ大きさで開けられる。
【００６３】
電極穴２６の開口部では、充填層３のＥＶＡが露出するので、ＥＶＡが吸水する可能性がある。そこで、導電性のない電極穴用絶縁シート２１が、露出する充填層を覆うように設置される。電極穴用絶縁シート２１は、ＰＴＥもしくはＰＶＦ等の膜が使用され、ＥＶＡより水が浸透し難い。
本発明では、電極穴用絶縁シート２１と保護膜４の間にＥＶＡシートを挟まない。ＥＶＡシートを挟むと電極穴用絶縁シート２１と保護膜４の間に浸水するルートができるためである。
【００６４】
電極穴用絶縁シート２１は、電極穴２６より大きく、電極穴用絶縁シート２１の全周において所定の幅で保護膜４と重なる大きさであることが好ましい。電極穴用絶縁シート２１には各電極７，８が貫通される穴が開けられるが、電極穴用絶縁シート２１は絶縁体で各電極７，８と接触しても短絡しないので、穴は各電極７，８が通る大きさで、かつ、できるだけ小さいことが、水の浸入を防止するために好ましい。
【００６５】
電極穴用絶縁シート２１は、図７（ａ）に示されるように、保護膜４の下に重なるように設置される。もしくは保護膜４の上に重なるように設置される場合もある。
電極穴用絶縁シート２１は、薄膜太陽電池の充填層３等がラミネートされるときに、同時にラミネートされることが好ましい。
【００６６】
本実施例は、上記の実施の形態１、もしくは実施の形態２と合わせて実施されることが防水性を高めるために好ましい。
【００６７】
（実施の形態４）
図８（ａ）に両面が絶縁テープ２３、２４で被覆された第１電極７’、第２電極８’が使用される場合の電極取出部１０の保護膜４と第１電極７’、第２電極８’の断面が示される。
第１電極７’、第２電極８’は、絶縁テープ２３、２４で被覆されているので、保護膜４との短絡することがなく、実施の形態４のような大きな電極穴２６を設ける必要がない。このため電極穴用絶縁シート２１を設置する必要がない。
さらに、図８（ｂ）に示されるように、保護膜４の電極７’，８’の貫通部をブチルシーラントでシールするシール部２５を設けることにより防水性が向上する。
なお、ブチルシーラントは流動性が乏しいため、モジュールのラミネート前に配置し、ラミネートのプロセスにて周囲部材と密着させることが好ましい。
【００６８】
本実施の形態は、実施の形態１もしくは実施の形態２と合わせて実施されることが好ましい。なお、両面が絶縁テープ２３、２４で被覆された第１電極７’、第２電極８’を使用する場合は、絶縁膜９を使用しない場合がある。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の薄膜太陽電池は、電極取出部の防水性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は薄膜太陽電池の概要の構造を示す。
【図２】図２は薄膜太陽電池の概要の裏面からの上視図を示す。
【図３】図３（ａ）は、電極取出部の断面を示し、（ｂ）は上視図（裏面）を示す。
【図４】図４（ａ）は、別の形態の電極取出部の断面を示し、（ｂ）は上視図（裏面）を示す。
【図５】図５は、部分防水シートの概要を示す。
【図６】図６は、別の形態の電極取出部の断面を示す。
【図７】図７は、本発明の電極取出部における、（ａ）保護膜と各電極の断面と、（ｂ）電極取出部の裏面からの上視図を示す。
【図８】図８は、両面が絶縁テープで被覆された各電極が使用される場合の電極取出部の断面が示される。
【図９】図９は従来の電極取出部の断面を示す。
【符号の説明】
１ガラス基板
２セル層
３充填層（ＥＶＡ層）
４保護膜
５第１バスバー
６第２バスバー
７第１電極
８第２電極
９絶縁膜
１０電極取出部
１１分離加工部
１２部分充填層
１３部分防水シート
１４ＰＥＴ
１５金属板
１６ＥＶＡ
１７金属箔
１８ＰＥＴまたはＰＶＦ
１９金属膜（アルミ膜）
２１電極穴用絶縁シート
２３、２４絶縁テープ
２５シール部
２６電極穴
２７絶縁シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film solar cell, and more particularly to a thin film solar cell having an electrode extraction portion structure with improved waterproofness.
[0002]
[Prior art]
Thin film solar cells are desired to have durability and weather resistance of 20 years or more. However, since a thin film solar cell is installed outdoors and exposed to rainwater or the like, a part of the member may be deteriorated when water enters the thin film solar cell. Thin film solar cells are desired to be highly waterproof in order to improve the weather resistance.
[0003]
The general structure of the thin film solar cell will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows an outline of a thin film solar cell with the light incident surface facing downward.
FIG. 2 shows a top view of the thin film solar cell from the back surface (the surface that is not the light incident surface).
Usually, when a thin-film solar cell is used for power generation, the light incident surface (the surface of the thin-film solar cell) of the glass substrate 1 is installed toward the sun, so that it faces upward, obliquely upward, or laterally. However, when a thin film solar cell is manufactured, the glass substrate 1 is installed with the light incident surface facing downward, and each layer is formed on the glass substrate 1. One light incident surface is described as the lower surface.
[0004]
The thin film solar cell includes a glass substrate 1, a cell layer 2 in which transparent electrodes, light conversion elements, and metal electrodes are patterned and laminated, and EVA (ethylene / vinyl acetate copolymer) covering the cell layer 2. And a protective film 4 covering the filling layer 3.
[0005]
The light incident on the glass substrate 1 passes through the glass substrate and the transparent electrode and reaches the light conversion element. When light strikes the light conversion element, a current is generated, and the current flows through the transparent electrode and the metal electrode. Instead of the glass substrate 1, a transparent plate such as acrylic or a resin plate may be used.
[0006]
In the cell layer 2, when a battery formed of a transparent electrode, a light conversion element, and a metal electrode is used as one unit battery, the cell layer 3 is adjacent to a plurality of unit batteries whose length direction is longer than the width direction. The unit cell is patterned so that the transparent electrode and the metal electrode of the unit cell are in contact with each other in the length direction and are arranged in series in one direction of the thin film solar cell.
[0007]
Since the cell layer 2 of the thin film solar cell is formed on the entire upper surface of the glass substrate 1, the cell layer 2 is removed by a laser at a predetermined interval from the end E at a predetermined width in order to prevent a short circuit at the periphery. The separated processing part 11 is formed.
[0008]
The first bus bar 5 is attached to the unit battery at one end arranged in series in the length direction of the unit battery. The second bus bar 6 is attached to the other end in the length direction of the unit battery. One of the first bus bar 5 and the second bus bar 6 is a positive pole, and the other is a negative pole.
The first bus bar 5 and the second bus bar 6 are conductors such as a copper film.
[0009]
The first conductor 7 from the first bus bar 5 and the second conductor 8 from the second bus bar 6 to the electrode extraction part 10 are installed. The first lead wire 7 and the second lead wire 8 pass through the filling layer 3 and the protective film 4 at the electrode extraction portion 10 and are drawn out from the back surface (upper surface in FIG. 1) of the thin film solar cell to the outside of the cell. (Not shown).
The first conducting wire 7 and the second conducting wire 8 are conductors such as a copper film.
[0010]
Between the first conducting wire 7 and the second conducting wire 8 and the cell layer 2, an insulating film 9 is installed to prevent a short circuit between each unit battery of the cell layer 2 and the first conducting wire 7 and the second conducting wire 8. As the insulating film 9, a PET (polyethylene terephthalate resin) or PVF (polyvinyl fluoride resin) film is used. The width of the insulating film 9 is preferably wider than the width of the first conducting wire 7 and the second conducting wire 8.
[0011]
The thin film solar cell having the above structure is manufactured by a process including the following steps.
(1) A step of forming a transparent electrode layer on the glass substrate 1 by a CVD method or the like and patterning it with a laser.
(2) A step in which a layer of a light conversion element is formed on a transparent electrode by a CVD method or the like and patterned by a laser.
(3) A step of forming a metal electrode layer on the light conversion element by sputtering or the like and patterning with a laser. (The cell layer 2 is formed of a transparent electrode, a light conversion element, and a metal electrode.)
(4) A step in which the first bus bar 5 and the second bus bar 6 are installed at both ends of the cell layer 2.
(5) A step in which the insulating film 9 is installed.
(6) One end of the first conductor 7 is connected to the first bus bar 5, one end of the second conductor 8 is connected to the second bus bar 6, and the first conductor 7 and the second conductor 8 are on the insulating film 9. The step of being installed and arranged up to the electrode extraction part 10.
(7) A step in which an EVA sheet having a hole formed in a portion through which the first conducting wire 7 and the second conducting wire 8 of the electrode extraction portion 10 penetrate is installed.
(8) A step in which a protective film 4 having a hole is provided in a portion of the electrode lead-out portion 10 through which the first conducting wire 7 and the second conducting wire 8 penetrate.
(9) A step of laminating by a vacuum laminator and closely contacting an EVA sheet or the like.
[0012]
The structure of the cross section of the electrode extraction part 10 of the conventional thin film solar cell is demonstrated with reference to FIG.
With the above method, the cell layer 2 is formed on the glass substrate 1, the insulating film 9 is provided on the cell layer 2, and the first electrode 7 and the second electrode 8 are provided on the insulating film 9. An EVA sheet serving as the filling layer 3 is placed thereon so as to cover the entire upper surface, and a protective film 4 is placed thereon and laminated by a vacuum laminator. When laminated, each layer is degassed and pressure-bonded at an external pressure, and the EVA sheet is cross-linked by heating to be in contact with the first electrode 7, the second electrode 8, and the cell layer 2, It is in close contact with the protective film 4, the bus bars 5, 6 and the like.
[0013]
The first electrode 7, the second electrode 8 and the insulating film 9 are deaerated by vacuum lamination and are in contact with each other, but there is no particular adhesive force.
The portions where the electrodes 7 and 8 penetrate the filling layer 3 are in close contact with EVA in the thickness direction of the filling layer 3. The contact surface between the EVA and each of the electrodes 7 and 8 has an adhesive force, but the thickness of the filling layer (EVA layer) 3 is 1 mm or less (0.0 millimeters). When the force is applied to the ends of the electrodes 7 and 8 and the close contact portion is peeled off and water penetrates, the space between the electrodes 7 and 8 and the waterproof sheet 9 is evacuated and vacuumed. And due to capillarity, water can rapidly infiltrate and spread. When water enters, corrosion of the electrodes 7 and 8 and the bus bars 5 and 6, a short circuit due to water immersion in the cell layer 2, and deterioration of the cell layer 2 may occur.
[0014]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-77383 discloses a structure in which a filler is sandwiched between each of the electrodes 7 and 8 from the bus bar to the electrode extraction portion 10 and the insulating film 9, and between the insulating film 9 and the cell layer 2. (Patent Document 1).
[0015]
The inventors of the present invention have confirmed an effective range in which a filler is filled between the electrodes 7 and 8 and the insulating film 9 in order to ensure waterproofness in the electrode extraction portion 10. Thereby, an appropriate amount of filler can be filled between the electrodes 7 and 8 and the insulating film 9.
[0016]
Further, in order to improve the waterproof property of the electrode extraction part 10, the space between the protective film 4 and the first electrode 7 and the second electrode 8 is narrow in the protective film 4 penetrating part of the first electrode 7 and the second electrode 8. It is preferable. Furthermore, since EVA absorbs water, it is desirable that EVA in the packed bed is not in contact with outside air as much as possible.
[0017]
The protective film 4 may have a structure in which a metal film such as aluminum is sandwiched between PET or PVF in order to improve waterproofness. When the space between the first electrode 7 and the second electrode 8 and the protective film 4 is narrowed, the metal film exposed at the cross section of the electrode through hole through which each electrode of the first electrode 7 or the second electrode 8 and the protective film 4 passes. May contact and short circuit. For this reason, the electrode through-hole of the protective film 4 may be opened at a predetermined distance from the electrodes 7 and 8 in order to leave a gap from the electrodes 7 and 8. Thereby, EVA of the filler may be exposed and absorb water at the opening of the electrode through hole. Since EVA expands and contracts when it absorbs water, the weakly adherent layer of the cell layer 2 may peel off due to the expansion and contraction of EVA. The EVA of the packed bed is desired to have as small a portion as possible in contact with the outside air.
[0018]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-77383 discloses a technique of closing (making small) a hole in the protective film 4 with a waterproof sheet and EVA. In this disclosed method, there is a portion where EVA and outside air that can be reduced are in contact with each other (Patent Document 1).
[0019]
A structure of the electrode extraction portion 10 with improved waterproofness is desired.
[0020]
[Patent Document 1]
JP 2001-77383 A
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
The objective of this invention is providing the thin film solar cell which comprises the electrode extraction part structure with high waterproofness.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The means for solving the problem will be described below using the numbers and symbols used in the [Embodiments of the Invention]. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Mode for carrying out the invention]. It should not be used to interpret the technical scope of the described invention.
[0023]
The thin film solar cell of the present invention includes a transparent substrate (1), a cell layer (2) formed on the transparent substrate (1), and bus bars (5, 6) installed on both electrodes of the cell layer (2). The electrode extraction part (10) provided with the connection part of the filling layer (3) installed on a cell layer (2), the protective film (4) installed on a filling layer (3), and an external terminal And between the cell layer (2) and the filling layer (3) and laid from the bus bar (5, 6) to the electrode extraction part (10), and the electrode extraction part (10) protects the filling layer (3). In the plurality of electrodes (7, 8) drawn out to the outside through the film (4), the insulating film (9) installed between the cell layer (2) and the electrode, and the electrode extraction part (10) And an immersion resistance portion (12) installed between the electrodes (7, 8) and the cell layer (2).
[0024]
The submerged resistance portion (12) is preferably installed in a size including a range of 10 mm, preferably 60 mm, in the horizontal direction from the penetrating portion where the electrode penetrates the filling layer (3).
[0025]
The submergence resistance portion (12) is an EVA layer.
[0026]
The submerged resistance portion (12) includes an EVA layer and a waterproof sheet (13) covered with the EVA layer. It is preferable that a waterproof sheet (13) contains the material which does not permeate | transmit water.
[0027]
The insulating sheet is either a PET sheet or a PVF sheet.
[0028]
The protective film (4) includes a metal film (19), and the thin-film solar cell of the present invention further includes a hole (26) through which the electrodes (7, 8) opened in the protective film (4) pass. And an electrode hole sheet (21) made of an insulating film covering the filling layer (3).
[0029]
The thin film solar cell of the present invention includes a transparent substrate (1), a cell layer (2) formed on the transparent substrate (1), and bus bars (5, 6) installed on both electrodes of the cell layer (2). The electrode extraction part (10) provided with the connection part of the filling layer (3) installed on a cell layer (2), the protective film (4) installed on a filling layer (3), and an external terminal And between the cell layer (2) and the filling layer (3) and installed from the bus bar (5, 6) to the electrode extraction part (10), and the electrode extraction part (10) protects the filling layer (3). A plurality of coated electrodes (7 ′, 8 ′) covered with insulating sheets (23, 24) that are drawn out to the outside through the membrane (4), and in the electrode extraction part (10), the coated electrode (7 ′ 8 ′) and a submerged resistance part (12) installed between the cell layer (2).
[0030]
The submerged resistance portion (12) is preferably installed in a size including a range of 5 mm in the horizontal direction from the penetrating portion where the coated electrode passes through the filling layer (3).
[0031]
The submergence resistance portion (12) is an EVA layer.
[0032]
The submerged resistance portion (12) includes an EVA layer and a waterproof sheet (13) covered with the EVA layer. The waterproof sheet (13) preferably includes a material that does not transmit water.
[0033]
The waterproof sheet (13) includes: an insulating sheet, a silica-deposited PET sheet, a sheet obtained by coating both surfaces or the entire surface of a metal film with an insulating sheet, and both surfaces or the entire surface of a metal plate coated with EVA, and further both surfaces thereof. Or a sheet coated with an insulating sheet on the entire surface, a sheet coated with an insulating sheet on both sides of the metal film with EVA, and a sheet coated with an insulating sheet larger than the metal film on the entire circumference, both sides of the metal plate A sheet coated with EVA and coated on both sides with an insulating sheet is coated with EVA and coated with a large insulating sheet over the entire circumference of the metal plate, and one side of the metal film is coated all around the metal film. A sheet coated with a large insulating sheet, one side of the metal plate is covered with EVA, and the EVA is covered all around the metal plate One of the sheets covered with a large insulating sheet.
[0034]
The insulating sheet is either a PET sheet or a PVF sheet.
[0035]
The thin film solar cell of the present invention further includes a seal portion (25) that seals a portion where the coated electrodes (7 ′, 8 ′) penetrate the protective film (4).
[0036]
Said seal part (25) is a butyl sealant.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
With reference to the accompanying drawings, an embodiment of an electrode extraction part structure of a thin-film solar cell according to the present invention will be described below.
[0038]
The general structure of the thin film solar cell will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows an outline of a thin film solar cell with the light incident surface facing downward.
FIG. 2 shows a diagram of the back surface of the thin film solar cell (the surface that is not the light incident surface).
Usually, when a thin film solar cell is used for power generation, the light incident surface (the surface of the thin film solar cell) of the glass substrate 1 is installed toward the sun, so that the light incident surface is upward, obliquely upward, or In many cases, it faces in the horizontal direction, but when manufacturing a thin film solar cell, the glass substrate 1 is installed with the light incident side down, and each layer is laminated on the glass substrate 1, so that In the description, the light incident surface of the glass substrate 1 is described as the lower surface.
[0039]
The thin-film solar cell includes a glass substrate 1, a cell layer 2 in which a transparent electrode, a light conversion element, and a metal electrode are patterned and stacked; a filling layer 3 such as EVA covering the cell layer 2; And a protective film 4 covering the filling layer 3.
[0040]
The light incident on the glass substrate 1 passes through the glass substrate 1 and the transparent electrode and reaches the light conversion element. When light strikes the light conversion element, a current is generated, and the current flows through the transparent electrode and the metal electrode. The transparent electrode is a transparent conductor such as ITO or tin oxide. The light conversion element is a semiconductor typified by amorphous silicon, and generates power by receiving light. The metal electrode is typified by a conductor such as silver.
[0041]
In the cell layer 2, if a battery formed of a transparent electrode, a light conversion element, and a metal electrode is used as one unit battery, the cell layer 2 includes a plurality of unit batteries. A unit cell whose length direction is longer than the width direction is such that the transparent electrode of the unit cell and the metal electrode of one adjacent unit cell are in contact with each other in the length direction, and the unit electrode and the other adjacent unit cell The transparent electrodes of the battery are in contact with each other in the length direction, and a plurality of unit batteries are patterned so as to be arranged in series in one direction on the plane of the glass substrate 1.
[0042]
Since the cell layer 2 of the thin-film solar cell is formed on the entire upper surface of the glass substrate 1 by the following manufacturing method, the cell layer 2 is lasered by a predetermined width at a predetermined interval from the end in order to prevent a short circuit at the periphery. The separation processing part 11 removed in step S is formed.
[0043]
The first bus bar 5 is attached to the unit battery at one end arranged in series in the length direction of the unit battery. The second bus bar 6 is attached to the other end in the length direction of the unit battery.
The first bus bar 5 and the second bus bar 6 are conductors such as a copper film.
[0044]
The first conductor 7 from the first bus bar 5 and the second conductor 8 from the second bus bar 6 to the electrode extraction part 10 are installed. Each electrode 7, 8 is located below the packed bed 3.
The first lead wire 7 and the second lead wire 8 pass through the filling layer 3 and the protective film 4 at the electrode lead-out portion 10 and are led out from the back surface of the thin-film solar cell (the top surface in FIG. 1) to the outside terminals ( (Not shown).
The electrode extraction part 10 refers to a region including the periphery of the portion from which the first conductor 7 and the second conductor 8 are drawn.
The first conducting wire 7 and the second conducting wire 8 are conductors such as a copper film.
[0045]
An insulating film 9 is installed between the first conductive wire 7 and the second conductive wire 8 and the cell layer 2 in order to prevent a short circuit with each unit battery of the cell layer 2. As the insulating film 9, a PET (polyethylene terephthalate resin) or PVF (polyvinyl fluoride resin) film is used. The width of the insulating film 9 is preferably wider than the width of the first conducting wire 7 and the second conducting wire 8.
[0046]
The thin film solar cell having the above structure is manufactured by a process including the following steps.
(1) A step of forming a transparent electrode layer on the glass substrate 1 by a CVD method or the like and patterning it with a laser.
(2) A step in which a layer of a light conversion element is formed on a transparent electrode by a CVD method or the like and patterned by a laser.
(3) A step of forming a metal electrode layer on the light conversion element by sputtering or the like and patterning with a laser. (A cell layer is formed of a transparent electrode, a light conversion element, and a metal electrode.)
(4) A step in which the first bus bar 5 and the second bus bar 6 are installed at both ends of the cell layer 2. (5) A step in which the insulating film 9 is installed.
(6) One end of the first conductor 7 is connected to the first bus bar 5, one end of the second conductor 8 is connected to the second bus bar 6, and the first conductor 7 and the second conductor 8 are on the insulating film 9. The step of being installed and arranged up to the electrode extraction part 10.
(7) A step in which an EVA sheet having a hole formed in a portion through which the first conducting wire 7 and the second conducting wire 8 of the electrode extraction portion 10 penetrate is installed.
(8) A step in which a protective film 4 having a hole is provided in a portion of the electrode lead-out portion 10 through which the first conducting wire 7 and the second conducting wire 8 penetrate.
(9) A step of laminating by a vacuum laminator and closely contacting an EVA sheet or the like.
Each of the above steps represents a main step, and there are more detailed processes, but the description is omitted here.
[0047]
(Embodiment 1)
With reference to FIG. 3, the electrode extraction part structure of Embodiment 1 of this invention is demonstrated.
FIG. 3A shows a cross section of the electrode extraction portion 10, and FIG. 3B shows a top view (back surface).
In the electrode extraction part 10, the cell layer 2 is formed on the upper surface of the glass substrate 1, the insulating film 9 is installed on the cell layer 2, and the first electrode 7 and the second electrode 8 are installed on the insulating film 9. The filling layer 3 is formed on the first electrode 7 and the second electrode 8, and the protection layer 4 covers the filling layer 3.
[0048]
In the present invention, the partial filling layer 12 is partially formed between the first electrode 7 and the second electrode 8 of the electrode extraction portion 10 and the insulating film 9 to enhance the waterproof property.
In the route where water reaches between the first electrode 7, the second electrode 8 and the insulating film 9, by forming the partial filling layer 12, only the portion where the partial filling layer 12 and the electrodes 7, 8 overlap each other. The part where the electrode and EVA are in close contact with each other is long, and water is difficult to enter.
[0049]
The inventors of the present invention have confirmed that the waterproofness is improved if the partial filling layer 12 has a width of 10 mm or more, preferably 60 mm in the horizontal direction from the outer periphery of the vertical portion of each electrode.
In FIG. 3, the partial filling layer 12 having a quadrangular upper surface is shown, but a shape having an arc or the like may be used, and the shape is not limited to a quadrangular shape.
[0050]
The method for forming the partial filling layer 12 includes a step of installing an EVA sheet having a size of the partial filling layer 12 at a predetermined location after the step of installing the insulating film 9, and a step of installing an electrode thereon. Do. Thereafter, an EVA sheet that covers the entire filling layer 3 is installed, a protective film 4 is installed, and lamination is performed with a vacuum laminator.
The partially filled layer 12 is formed by the above method.
[0051]
(Embodiment 2)
With reference to the drawings, an electrode extraction portion structure according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
FIG. 4A shows a cross section of the electrode extraction portion 10, and FIG. 4B shows a top view (back surface).
In the electrode extraction part 10, the cell layer 2 is formed on the upper surface of the glass substrate 1. An insulating film 9 is installed on the cell layer 2. A first electrode 7 and a second electrode 8 are provided on the insulating film 9. The filling layer 3 is formed on the first electrode 7 and the second electrode 8. A protective film 4 covers the filling layer 3.
[0052]
In the present invention, the partial filling layer 12 is partially formed between the first electrode 7 and the second electrode 8 of the electrode extraction portion 10 and the insulating film 9, and the partial waterproof sheet 13 is further formed in the partial filling layer 12. Is installed.
By forming the partial filling layer 12, only the portion where the partial filling layer 12 and each electrode overlap in the route where water reaches between the first electrode 7, the second electrode 8 and the insulating film 9, the EVA and The part where the water adheres becomes longer, making it difficult for water to enter.
Furthermore, by providing the partial waterproof sheet 13, it is possible to prevent moisture permeation in the thickness direction of the partial filling layer 12.
[0053]
It is preferable that the partial waterproof sheet 13 is not directly in contact with the electrodes 7, 8 and the insulating film 9 and is covered with the EVA of the partial filling layer 12, but the EVA is interposed between the partial waterproof sheet 13 and the insulating film 9. Even if there is no layer, the waterproofness is improved.
[0054]
In FIG. 4, the partial filling layer 12 and the partial waterproof sheet 13 having a quadrangular upper surface are shown, but a shape having an arc or the like may be used, and the shape is not limited to a quadrangular shape.
[0055]
The partial waterproof sheet 13 may use PET, PVF, or silica-deposited PET.
Alternatively, as the partial waterproof sheet 13, a sheet including a metal plate or a metal foil, an insulating sheet, a silica-deposited PET sheet, a sheet in which both surfaces or the entire surface of the metal film are coated with an insulating sheet, and both surfaces or the entire surface of the metal plate are coated with EVA. Further, a sheet coated with an insulating sheet on both sides or the entire surface, a sheet coated with an insulating sheet on both sides of a metal film with EVA, and a sheet coated with an insulating sheet larger than the metal film on the entire circumference, metal In some cases, a sheet in which both sides of the plate are coated with EVA and both sides thereof are coated with an insulating sheet is coated with EVA, and then the EVA is coated with a large insulating sheet all around the metal plate. .
The insulating sheet may be formed of PET or PVF.
[0056]
An example of the partial waterproof sheet 13 is shown in FIG.
FIG. 5A shows a partial waterproof sheet 13 in which the entire surface of the metal plate 15 is covered with an EVA film 16 larger than the metal plate 15 and PET 14 is adhered to both surfaces.
Instead of the metal plate 15 of FIG. 5A, a sheet 15 ′ in which both surfaces of the metal foil 17 shown in FIG.
FIG. 5B shows a partial waterproof sheet 13 in which the entire surface of the metal foil 17 is covered with PET 14 larger than the metal foil 17.
Aluminum may be used as the metal plate 15 or the metal foil 17.
[0057]
Furthermore, when the sheet 15 ′ in which both surfaces of the metal foil 17 shown in FIG. 5C are covered with PET 14 is used as the waterproof sheet 13, the structure shown in FIG. 6 may be used.
When the sheet 15 ′ is used as the waterproof sheet 13, the metal foil 17 exposed on the end surface of the sheet 15 ′ may be short-circuited with the first electrode 7 and the second electrode 8. As described above, the insulating film 9 is preferably disposed between the sheet 15 ′ and the first electrode 7 and the second electrode 8. In this case, since the sheet 15 ′ and the cell layer 2 may be short-circuited, it is preferable that the insulating sheet 27 is installed between the sheet 15 ′ and the cell layer 2.
Since the insulating film 9 is wider than the first electrode 7 and the second electrode 8 and covers the sheet 15 ′, a short circuit between the first electrode 7 and the second electrode 8 and the sheet 15 ′ can be prevented. .
The insulating sheet 27 is made of PET or PVF and is larger than the sheet 15 ′ over the entire circumference, preventing a short circuit between the metal foil 17 and the cell layer 2 exposed at the end of the sheet 15 ′.
[0058]
The partial waterproof sheet 13 shown in FIG. 5 may be laminated only by the partial waterproof sheet 13 or may be laminated at the same time when the thin film solar cell body is laminated.
[0059]
The method of forming the partial filling layer 12 and the partial waterproof sheet 13 includes the step of installing an EVA sheet having the size of the partial filling layer 12 at a predetermined location after the step of installing the insulating film 9, The step of installing each sheet for forming the partial waterproof sheet 13 on the EVA sheet, the step of installing the EVA sheet having the size of the partial filling layer 12 on each sheet are provided, and the electrodes 7 and 8 are disposed thereon. Step to do. Thereafter, an EVA sheet that covers the whole of the filling layer 3 is installed, and the protective film 4 is installed on the EVA sheet and laminated with a vacuum laminator.
By the above method, the partial filling layer 12 and the partial waterproof sheet 13 are formed at predetermined locations.
[0060]
The method for forming the partial filling layer 12 and the partial waterproof sheet 13 shown in FIG. 6 includes the step of installing the insulating sheet 27 and the step of installing the partial waterproof sheet 13 (15 ′) before the step of installing the insulating film 9. A step of installing an EVA sheet having a size of the partial filling layer 12 is provided. A step of installing an EVA sheet may be provided before at least one of the step of installing the insulating sheet 27 and the step of installing the partial waterproof sheet 13 (15 ′).
[0061]
(Embodiment 3)
FIG. 7A shows a cross section of the protective film 4 and the first electrode 7 and the second electrode 8 in the electrode extraction portion 10 of the present invention, and FIG. 7B shows a top view from the back surface of the electrode extraction portion 10. Indicated.
[0062]
In some cases, the protective film 4 is formed by sandwiching a metal film 19 that does not allow water permeation between PET or PVF sheets 18 in order to improve waterproofness.
An electrode hole 26 through which the first electrode 7 and the second electrode 8 penetrate is formed in the protective film 4 of the electrode extraction portion 10. Since the metal film 19 is exposed in the cross section of the protective film 4 at the electrode hole 26, if the electrode hole 26 is small, that is, if the distance between the electrodes 7, 8 and the protective film 4 is narrow, the electrodes 7, 8 and the metal film 19. May come into contact with each other, or may be short-circuited due to the presence of other substances.
For this reason, the electrode hole 26 is opened in such a size that the electrodes 7 and 8 and the protective film 4 maintain a predetermined distance.
[0063]
Since the EVA of the filling layer 3 is exposed at the opening of the electrode hole 26, the EVA may absorb water. Therefore, the insulating sheet 21 for electrode holes having no conductivity is installed so as to cover the exposed filling layer. As the electrode hole insulating sheet 21, a film such as PTE or PVF is used, and water is less likely to penetrate than EVA.
In the present invention, the EVA sheet is not sandwiched between the electrode hole insulating sheet 21 and the protective film 4. This is because when the EVA sheet is sandwiched, a route of water immersion is formed between the electrode hole insulating sheet 21 and the protective film 4.
[0064]
The electrode hole insulating sheet 21 is preferably larger than the electrode hole 26 and has a size overlapping the protective film 4 with a predetermined width on the entire circumference of the electrode hole insulating sheet 21. The electrode hole insulating sheet 21 has holes through which the electrodes 7 and 8 are penetrated. However, the electrode hole insulating sheet 21 is an insulator and does not short-circuit even if it contacts the electrodes 7 and 8. In order to prevent water from entering, it is preferable that the electrodes 7 and 8 are small enough to pass through.
[0065]
As shown in FIG. 7A, the electrode hole insulating sheet 21 is placed so as to overlap the protective film 4. Or it may be installed so as to overlap the protective film 4.
The insulating sheet 21 for electrode holes is preferably laminated at the same time when the filling layer 3 of the thin film solar cell is laminated.
[0066]
This example is preferably implemented in combination with the first embodiment or the second embodiment in order to improve waterproofness.
[0067]
(Embodiment 4)
In FIG. 8A, when the first electrode 7 ′ and the second electrode 8 ′, both surfaces of which are covered with the insulating tapes 23 and 24, are used, the protective film 4 and the first electrode 7 ′, A cross section of two electrodes 8 'is shown.
Since the first electrode 7 ′ and the second electrode 8 ′ are covered with the insulating tapes 23 and 24, there is no short circuit with the protective film 4, and it is necessary to provide a large electrode hole 26 as in the fourth embodiment. There is no. For this reason, it is not necessary to install the insulating sheet 21 for electrode holes.
Further, as shown in FIG. 8B, the waterproofness is improved by providing a seal portion 25 that seals the through portions of the electrodes 7 ′ and 8 ′ of the protective film 4 with a butyl sealant.
In addition, since butyl sealant has poor fluidity, it is preferable to dispose the butyl sealant before laminating the module and to make it adhere to the surrounding members in the laminating process.
[0068]
This embodiment is preferably implemented in combination with Embodiment 1 or Embodiment 2. In addition, when using 1st electrode 7 'and 2nd electrode 8' by which both surfaces were coat | covered with the insulating tapes 23 and 24, the insulating film 9 may not be used.
[0069]
【The invention's effect】
The thin film solar cell of the present invention has a high waterproof property of the electrode extraction part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a schematic structure of a thin film solar cell.
FIG. 2 shows a top view from the back of the outline of a thin film solar cell.
FIG. 3 (a) shows a cross section of the electrode extraction portion, and FIG. 3 (b) shows a top view (back surface).
FIG. 4 (a) shows a cross section of another embodiment of the electrode lead-out portion, and FIG. 4 (b) shows a top view (back surface).
FIG. 5 shows an outline of a partial waterproof sheet.
FIG. 6 shows a cross section of another embodiment of an electrode extraction portion.
FIG. 7 shows (a) a cross section of the protective film and each electrode and (b) a top view from the back surface of the electrode extraction portion in the electrode extraction portion of the present invention.
FIG. 8 shows a cross section of an electrode extraction portion when each electrode whose both surfaces are covered with an insulating tape is used.
FIG. 9 shows a cross section of a conventional electrode extraction part.
[Explanation of symbols]
1 Glass substrate
2 cell layer
3 Packing layer (EVA layer)
4 Protective film
5 First bus bar
6 Second bus bar
7 First electrode
8 Second electrode
9 Insulating film
10 Electrode extraction part
11 Separation processing section
12 Partially packed bed
13 partial tarpaulin
14 PET
15 Metal plate
16 EVA
17 Metal foil
18 PET or PVF
19 Metal film (aluminum film)
21 Insulation sheet for electrode holes
23, 24 Insulation tape
25 Seal part
26 Electrode hole
27 Insulation sheet

Claims

A transparent substrate;
A cell layer formed on the transparent substrate;
Bus bars installed on both poles of the cell layer;
A packed bed installed on the cell layer;
A protective film installed on the packed bed;
An electrode extraction portion provided with a connection portion with an external terminal;
A plurality of electrodes that pass between the cell layer and the filling layer, are laid from the bus bar to the electrode extraction portion, and are extracted to the outside through the filling layer and the protective film at the electrode extraction portion;
An insulating film disposed between the cell layer and the electrode and in contact with the electrode ;
In the electrode lead-out portion is disposed between the electrode and cell Le layer, and immediately Bei and a flooding resistance portion comprising a filler,
The electrode is
A first take-out portion connected to the bus bar at one end and provided so that a lower surface of the insulating film is in contact with the cell layer;
One end is connected to the other end of the extraction portion, and the rising portion is provided so as to be separated from the cell layer together with the insulating film;
A second take-out portion provided with one end connected to the other end of the rising portion and extending substantially parallel to the surface of the transparent substrate;
One end connected to the other end of the second take-out portion, and a lead-out portion that passes through the protective film and is drawn to the outside,
The immersion resistance portion is provided between the second extraction portion and the extraction portion and the cell layer,
The insulating film is a thin film solar cell that is in contact with the submerged resistance portion and is installed halfway through the second extraction portion .

The immersion resistance portion includes an EVA layer as the filler , and a partial waterproof sheet covered with the EVA layer.
The thin film solar cell according to claim 1 .

The immersion resistance portion is installed in a size including a range of 10 mm to 60 mm in a horizontal direction from a penetrating portion where the electrode penetrates the filling layer.
The thin film solar cell according to claim 1 or 2 .

The partial tarpaulin is
Insulating sheet,
Silica-deposited PET sheet,
A sheet in which both or all surfaces of the metal film are covered with an insulating sheet,
A sheet in which both sides or the entire surface of a metal plate are coated with EVA and both sides or the entire surface are coated with an insulating sheet;
A sheet in which both sides of the metal film are coated with an insulating sheet and one side of the sheet is coated with EVA, and the EVA is coated with a large insulating sheet over the entire circumference of the metal film,
One side of a sheet in which both sides of a metal plate are coated with EVA and further coated on both sides with an insulating sheet is coated with EVA, and the EVA is further coated with a larger insulating sheet all around the metal plate.
The thin film solar cell according to claim 2 .

The insulating sheet is either a PET sheet or a PVF sheet.
The thin film solar cell according to claim 4 .

The protective film includes a metal film,
Furthermore, in a hole through which the electrode opened in the protective film passes, an electrode hole insulating sheet made of an insulating film covering the filling layer is provided,
The thin film solar cell according to any one of claims 1 to 5 .