JP5212307B2

JP5212307B2 - Solar cell module

Info

Publication number: JP5212307B2
Application number: JP2009183468A
Authority: JP
Inventors: 慎太郎井上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2029-08-06
Also published as: JP2011040430A

Description

本発明は、反射板を備えた集光型の太陽電池モジュールに関するものである。 The present invention relates to a concentrating solar cell module provided with a reflector.

従来、反射板を備えた集光型の太陽電池モジュールとして、特開２０００−２７７７８３号公報に記載されるように、太陽電池セルの背面に配置された背面反射板と、モジュール壁面に配置された壁面反射板とを有するものが知られている。この太陽電池モジュールは、背面反射板と壁面反射板とで太陽光を反射させることにより、太陽電池セルにおける集光効率を高めることができる。 Conventionally, as a concentrating solar cell module provided with a reflector, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-277783, a back reflector disposed on the back surface of the solar cell and a module wall surface One having a wall reflector is known. This solar cell module can improve the condensing efficiency in a photovoltaic cell by reflecting sunlight with a back surface reflecting plate and a wall surface reflecting plate.

特開２０００−２７７７８３号公報JP 2000-277783 A

しかしながら、上述した太陽電池モジュールでは、背面反射板が壁面反射板に対して垂直に配置されているため、モジュール製造時に樹脂封止材を流し込んだ際、背面反射板及び壁面反射板により形成された角部に気泡が溜まり易く、完全に抜き難い。この気泡の残存によって、モジュール全体における集光効率の低下を招く問題点があった。 However, in the solar cell module described above, since the back reflector is disposed perpendicular to the wall reflector, it is formed by the back reflector and the wall reflector when the resin sealing material is poured during module manufacture. Air bubbles tend to accumulate in the corners and are difficult to remove completely. Due to the remaining bubbles, there is a problem in that the light collection efficiency of the entire module is reduced.

本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、気泡溜まりの発生を抑制しつつ、モジュール全体の集光効率を高めることができる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 has been made to solve such a technical problem, and an object of the present invention is to provide a solar cell module capable of improving the light collection efficiency of the entire module while suppressing the occurrence of bubble accumulation. And

本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池セルを有する太陽電池モジュールにおいて、モジュールの受光面側に配置された透明な前面板と、太陽電池セルの背面側に設けられた背面反射板と、背面反射板と連結され、モジュールの壁部に設けられた壁面反射板とを備え、壁面反射板と連結する領域における背面反射板は、受光面と直交する方向から時計回りに０°＜θ＜９０°を満たす角度θを受光面と直交する方向との間に成していることを特徴とする。 A solar cell module according to the present invention is a solar cell module having solar cells, a transparent front plate disposed on the light-receiving surface side of the module, a back reflector provided on the back side of the solar cells, and a back surface A wall reflector provided on the wall of the module, and the back reflector in the region connected to the wall reflector is clockwise 0 ° <θ <90 clockwise from the direction perpendicular to the light receiving surface. An angle θ satisfying the angle θ is formed between the direction orthogonal to the light receiving surface.

本発明に係る太陽電池モジュールでは、壁面反射板と連結する領域における背面反射板が、モジュールの受光面と直交する方向から時計回りに０°＜θ＜９０°を満たす角度θを受光面と直交する方向との間に成しているため、樹脂封止材を流し込んだ際に、背面反射板と壁面反射板により形成された角部に溜まりやすい気泡を、背面反射板の傾斜に沿って外部に排出することが可能となる。その結果、モジュール製造時に気泡溜まりの発生を抑え、気泡の残存によるモジュール全体の集光効率の低下を防止することができる。 In the solar cell module according to the present invention, the back reflector in the region connected to the wall reflector is orthogonal to the light receiving surface at an angle θ satisfying 0 ° <θ <90 ° clockwise from the direction orthogonal to the light receiving surface of the module. When the resin sealing material is poured, bubbles that tend to collect at the corners formed by the back reflector and the wall reflector are externally moved along the slope of the back reflector. Can be discharged. As a result, it is possible to suppress the occurrence of bubble accumulation during the manufacture of the module and to prevent a reduction in the light collection efficiency of the entire module due to the remaining bubbles.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、壁面反射板は、太陽電池セル間を透過し背面反射板によって反射された入射光を反射することが好適である。このようにすれば、太陽電池セル間を透過し背面反射板により反射されてきた入射光が壁面反射板に反射されるので、入射光をモジュール内部に閉じ込めることが可能となる。従って、モジュール全体の集光効率を高めることができる。 In the solar cell module according to the present invention, it is preferable that the wall surface reflecting plate reflects incident light that is transmitted between the solar cells and reflected by the back reflecting plate. In this way, the incident light transmitted between the solar cells and reflected by the back reflector is reflected by the wall reflector, so that the incident light can be confined inside the module. Therefore, the light collection efficiency of the entire module can be increased.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、壁面反射板は、光を乱反射することが好適である。このようにすれば、壁面反射板から前面板への反射光を低減することができ、前面板における全反射をし易くすることができる。これによって、モジュール全体の集光効率を向上することが可能となる。 In the solar cell module according to the present invention, it is preferable that the wall reflector reflects the light irregularly. If it does in this way, the reflected light from a wall surface reflecting plate to a front plate can be reduced, and total reflection in a front plate can be made easy. This makes it possible to improve the light collection efficiency of the entire module.

本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、前面板の縁部には、背面反射板または壁面反射板によって反射された入射光を反射する前面反射板が設けられていることが好適である。このようにすれば、背面反射板または壁面反射板により反射されてきた入射光が、前面反射板によって太陽電池セル側に反射されるので、モジュール全体の集光効率の向上を図り易くなる。 In the solar cell module according to the present invention, it is preferable that a front reflector that reflects incident light reflected by the rear reflector or the wall reflector is provided at the edge of the front plate. If it does in this way, since the incident light reflected by the back surface reflecting plate or the wall surface reflecting plate will be reflected by the solar cell side by a front surface reflecting plate, it will become easy to aim at the improvement of the condensing efficiency of the whole module.

本発明によれば、気泡の溜まりの発生を抑制しつつ、モジュール全体の集光効率を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to increase the light collection efficiency of the entire module while suppressing the occurrence of bubble accumulation.

第１実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell module which concerns on 1st Embodiment. 背面反射板の構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the structure of a back reflector. 壁面反射板での反射を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows reflection in a wall surface reflecting plate. 第２実施形態に係る太陽電池モジュールの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the solar cell module concerning a 2nd embodiment. 第３実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell module which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the solar cell module which concerns on 4th Embodiment. 太陽電池モジュールの第１実施例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the 1st example of a solar cell module. 背面反射板及び壁面反射板の構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the structure of a back surface reflecting plate and a wall surface reflecting plate. 太陽電池モジュールの第２実施例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows 2nd Example of a solar cell module. 壁面反射板の構造を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the structure of a wall surface reflecting plate. 太陽電池モジュールの第３実施例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing a 3rd example of a solar cell module. 封止材層で反射した場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the case where it reflects with the sealing material layer. 太陽電池モジュールの第４実施例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows 4th Example of a solar cell module.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。太陽電池モジュール１は、集光型の太陽電池モジュールであって、自動車のルーフや家屋の屋根などに設置され、効率の良い太陽光発電を可能にしている。この太陽電池モジュール１は、モジュールの受光面１ａ側に配置された前面板２と、複数の太陽電池セル３を封止する封止材層４と、太陽電池セル３の背面側に配設された背面反射板５と、モジュールの壁部に配設された壁面反射板６とを備えている。 (First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the solar cell module according to the first embodiment. The solar cell module 1 is a concentrating solar cell module and is installed on the roof of an automobile, the roof of a house, etc., and enables efficient solar power generation. This solar cell module 1 is arranged on the front plate 2 disposed on the light receiving surface 1 a side of the module, the sealing material layer 4 that seals the plurality of solar cells 3, and the back side of the solar cells 3. A back reflector 5 and a wall reflector 6 disposed on the wall of the module.

前面板２は、太陽光の入射を可能にした透明な板材であり、例えばソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などが挙げられる。前面板２の強度、耐熱性、長期信頼性、コストの観点からソーダガラスが好ましい。 The front plate 2 is a transparent plate material that allows sunlight to enter, and examples thereof include soda glass, borosilicate glass, quartz glass, polycarbonate, and acrylic resin. Soda glass is preferable from the viewpoint of the strength, heat resistance, long-term reliability, and cost of the front plate 2.

太陽電池セル３は、所定間隔を置いて配列された状態で封止材層４の内部に封止されている。これらの太陽電池セル３は、インターコネクタ（図示せず）を介して直列または並列に電気的に接続されている。太陽電池セル３は、太陽光を両面で捕らえるタイプと片面で捕らえるタイプとがあり、本実施形態では、両面受光型の太陽電池セルが利用されている。セルとしては、単結晶Ｓｉセル、多結晶Ｓｉセル、薄膜Ｓｉセル、III−Ｖ族セル、化合物系セル、有機セルなどが挙げられる。 The solar cells 3 are sealed inside the sealing material layer 4 in a state of being arranged at a predetermined interval. These solar cells 3 are electrically connected in series or in parallel via an interconnector (not shown). The solar cell 3 includes a type that captures sunlight on both sides and a type that captures sunlight on one side, and a double-sided light-receiving solar cell is used in this embodiment. Examples of the cell include a single crystal Si cell, a polycrystalline Si cell, a thin film Si cell, a III-V group cell, a compound cell, and an organic cell.

封止材層４に利用される封止材としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などが挙げられる。耐熱性及び長期信頼性の観点からＥＶＡがより好ましい。 Examples of the sealing material used for the sealing material layer 4 include polyvinyl butyral (PVB) and ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA). EVA is more preferable from the viewpoint of heat resistance and long-term reliability.

また、モジュール端部のシール性を向上するため、補助的にサイドシール材を用いても良い。サイドシール材としてはシリコーン樹脂、ブチルゴムなどが挙げられるが、長期信頼性の観点からブチルゴムが好ましい。 Moreover, in order to improve the sealing performance of the module end, a side seal material may be used as an auxiliary. Examples of the side seal material include silicone resin and butyl rubber, but butyl rubber is preferable from the viewpoint of long-term reliability.

背面反射板５は、封止材層４の表面側に配置された前面板２に対面するように、封止材層４の裏面側（受光面１ａの反対側）に配置されている。この背面反射板５は、断面山形に形成され、隣り合う太陽電池セル３間を通り抜けて背面反射板５に達した太陽光を、太陽電池セル３の裏面側に反射させる。このように太陽電池セル３の表面側に入射した太陽光と太陽電池セル３の裏面側に入射した太陽光とによって、太陽電池セル３で高出力の電気を発生させることができる。 The back reflector 5 is disposed on the back surface side (opposite side of the light receiving surface 1 a) of the sealing material layer 4 so as to face the front plate 2 disposed on the front surface side of the sealing material layer 4. The back reflector 5 is formed in a cross-sectional mountain shape, and reflects sunlight that has passed through adjacent solar cells 3 and has reached the back reflector 5 to the back side of the solar cells 3. Thus, high output electricity can be generated in the solar cells 3 by the sunlight incident on the front surface side of the solar cells 3 and the sunlight incident on the back surface side of the solar cells 3.

図２は、背面反射板の構造を示す拡大断面図である。背面反射板５は、封止材層４に隣接する反射層５１、外側に配置された金属基板５３と、反射層５１と金属基板５３との間に配置された水蒸気／ガスバリア層５２とを備えている。反射層５１は、アルミ膜または銀膜からなる反射膜を有する。銀膜は反射率が高いため、より好ましい。また、反射膜を保護する観点から、透光性のある保護膜を少なくとも一層積層させてもよく、更には各層を貼り合わせための接着層が構成されても良い。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the back reflector. The back reflector 5 includes a reflective layer 51 adjacent to the sealing material layer 4, a metal substrate 53 disposed outside, and a water vapor / gas barrier layer 52 disposed between the reflective layer 51 and the metal substrate 53. ing. The reflective layer 51 has a reflective film made of an aluminum film or a silver film. A silver film is more preferable because of its high reflectance. Further, from the viewpoint of protecting the reflective film, at least one protective film having a light transmitting property may be laminated, and an adhesive layer for bonding the layers may be configured.

金属基板５３としては、鉄、銅、ステンレス、アルミなどが挙げられるが、長期信頼性、コスト及び放熱性の観点からアルミが好ましい。なお、この場合には、金属基板５３に代えてプラスチック基材を用いてもよい。プラスチック基材としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエステル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）などのフッ素系樹脂などが挙げられる。耐熱性、長期信頼性及びコストの観点からはＰＥＴが好ましい。また、水蒸気／ガスバリア層５２としては、シリカ層などの無機酸化物系材料が好適である。 Examples of the metal substrate 53 include iron, copper, stainless steel, and aluminum. Aluminum is preferable from the viewpoint of long-term reliability, cost, and heat dissipation. In this case, a plastic base material may be used instead of the metal substrate 53. Examples of the plastic substrate include acrylic resins, polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyester resins, and fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (ETFE). It is done. PET is preferable from the viewpoint of heat resistance, long-term reliability, and cost. As the water vapor / gas barrier layer 52, an inorganic oxide material such as a silica layer is suitable.

背面反射板５の構造は、上述のものに限定されない。反射層５１を有するものであれば良いが、プラスチック基材と反射層とからなり、あるいはプラスチック基材と水蒸気／ガスバリア層と反射層とからなり、金属基板と反射層とからなるのが好ましい。そして、モジュール製造時の封止材の融解性、使用環境温度起因の効率低下の防止の観点から、金属基板と反射層とからなるのがより好ましい。 The structure of the back reflector 5 is not limited to the above. Any material can be used as long as it has the reflective layer 51, but it is preferably composed of a plastic substrate and a reflective layer, or a plastic substrate, a water vapor / gas barrier layer, and a reflective layer, and is composed of a metal substrate and a reflective layer. And from a viewpoint of the meltability of the sealing material at the time of module manufacture, and the prevention of the efficiency fall resulting from use environment temperature, it is more preferable to consist of a metal substrate and a reflection layer.

壁面反射板６は、周囲から前面板２及び封止材層４を取り囲むように、前面板２及び封止材層４の外壁面に設けられている。この壁面反射板６は、受光面１ａと直交して配置されている。そして、背面反射板５は、壁面反射板６に対し所定の角度をもって背面反射板５と連結されている。これらの壁面反射板６と背面反射板５とは、例えば一枚の反射板を所定の形状に折り曲げることによって形成されている。壁面反射板６の構造は、背面反射板５と同様のため、重複する説明を省略する。 The wall reflector 6 is provided on the outer wall surface of the front plate 2 and the sealing material layer 4 so as to surround the front plate 2 and the sealing material layer 4 from the periphery. The wall reflector 6 is disposed orthogonal to the light receiving surface 1a. The back reflector 5 is connected to the back reflector 5 at a predetermined angle with respect to the wall reflector 6. The wall reflector 6 and the back reflector 5 are formed by, for example, bending a single reflector into a predetermined shape. Since the structure of the wall reflecting plate 6 is the same as that of the back reflecting plate 5, the overlapping description is omitted.

背面反射板５と壁面反射板６との連結領域において、背面反射板５は、受光面１ａと直交する方向から時計回りに０°＜θ＜９０°を満たす角度θを受光面１ａと直交する方向との間に成している。すなわち、図１に示すように、受光面１ａと直交する方向に沿った破線Ｌ１と、壁面反射板６と連結する領域における背面反射板５に沿った破線Ｌ２との成す角度θが０°＜θ＜９０°なる関係式を満たす。 In the connection region between the back reflector 5 and the wall reflector 6, the back reflector 5 is orthogonal to the light receiving surface 1a at an angle θ satisfying 0 ° <θ <90 ° clockwise from the direction orthogonal to the light receiving surface 1a. Between the direction. That is, as shown in FIG. 1, the angle θ formed by the broken line L1 along the direction orthogonal to the light receiving surface 1a and the broken line L2 along the back reflector 5 in the region connected to the wall reflector 6 is 0 ° <. The relational expression θ <90 ° is satisfied.

このように構成された太陽電池モジュール１にあっては、壁面反射板６と連結する領域における背面反射板５が、モジュールの受光面１ａと直交する方向から時計回りに０°＜θ＜９０°を満たす角度θを受光面１ａと直交する方向との間に成しているため、封止材層４を形成するための樹脂封止材を流し込んだ際、背面反射板５と壁面反射板６により形成された角部１ｂに溜まりやすい気泡を、背面反射板５の傾斜に沿って外部に排出することが可能となる。その結果、モジュール製造時に気泡溜まりの発生を確実に抑え、気泡の残存によるモジュール全体の集光効率の低下を防止することができる。 In the solar cell module 1 configured as described above, the back reflector 5 in the region connected to the wall reflector 6 is clockwise 0 ° <θ <90 ° from the direction orthogonal to the light receiving surface 1a of the module. Is formed between the direction orthogonal to the light receiving surface 1a, and therefore when the resin sealing material for forming the sealing material layer 4 is poured, the back reflector 5 and the wall reflector 6 It is possible to discharge the bubbles that are likely to collect in the corner portion 1b formed by the above along the inclination of the back reflector 5 to the outside. As a result, it is possible to reliably suppress the occurrence of air bubble accumulation during the manufacture of the module, and to prevent a reduction in the light collection efficiency of the entire module due to the residual air bubbles.

また、受光面１ａと直交する方向と背面反射板５との成す角度θが０°＜θ＜９０°なる関係式を満たすので、背面反射板５と壁面反射板６とが緩やかな角度で連結されている。従って、例えば一枚の反射板を折り曲げることにより背面反射板５及び壁面反射板６を形成する場合、反射板の折り曲げ部での応力集中を防止することができ、使用環境下での熱収縮起因のヒビ、割れの発生を抑制する効果をもたらす。 In addition, since the angle θ formed by the direction orthogonal to the light receiving surface 1a and the back reflector 5 satisfies the relational expression of 0 ° <θ <90 °, the back reflector 5 and the wall reflector 6 are connected at a moderate angle. Has been. Therefore, for example, when the back reflector 5 and the wall reflector 6 are formed by bending a single reflector, stress concentration at the bent portion of the reflector can be prevented, resulting in heat shrinkage in the usage environment. This has the effect of suppressing the occurrence of cracks and cracks.

更に、図３に示すように、壁面反射板６が太陽電池セル３の間を透過し背面反射板５によって反射された入射光を反射させるので、入射光をモジュール内部に閉じ込めることが可能となる。従って、モジュール全体の集光効率を高めることができる。また、壁面反射板６を設置することにより、壁面反射板６を設置しない場合と比べて、モジュールフレーム（図示せず）との伝熱面積が広くなる。その結果、フレームによる放熱が加速され、モジュールの温度を下げることができ、温度上昇による効率の低下を抑制し、太陽電池モジュールの出力を向上することが可能となる。 Further, as shown in FIG. 3, the wall surface reflector 6 reflects the incident light that passes between the solar cells 3 and is reflected by the back reflector 5, so that the incident light can be confined inside the module. . Therefore, the light collection efficiency of the entire module can be increased. Moreover, by installing the wall surface reflecting plate 6, compared with the case where the wall surface reflecting plate 6 is not installed, the heat transfer area with a module frame (not shown) becomes wide. As a result, heat dissipation by the frame is accelerated, the temperature of the module can be lowered, a decrease in efficiency due to a temperature rise can be suppressed, and the output of the solar cell module can be improved.

なお、背面反射板に傾斜をもたせる（角度を付ける）技術として、従来では、太陽電池セルの間隔において、入射光を太陽電池セルの背面側に凹凸形状に折り曲げられた背面反射板を配置し、凹凸状の背面反射板を利用して太陽電池セル間を透過した入射光を太陽電池セルの裏面に反射させるものが知られている。この従来技術と背景技術に挙げられた特開２０００−２７７７８３号公報とを組み合わせることによって、本実施形態に係る太陽電池モジュール１と同様に集光効率の向上を図ることができると考えられる。 In addition, as a technique for providing an inclination (angle) to the back reflector, conventionally, a back reflector in which incident light is bent into a concavo-convex shape on the back side of the solar battery cell is disposed in the interval of the solar battery cell, There has been known one that reflects incident light transmitted between solar cells to the back surface of the solar cells using an uneven back reflector. It is considered that the light collection efficiency can be improved in the same manner as the solar cell module 1 according to the present embodiment by combining this conventional technique and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-277783 cited in the background art.

しかしながら、上述の背面反射板に傾斜をもたせる技術が、太陽電池セル間を透過した光を全て太陽電池セルの背面に反射させるように工夫されたものであり、本実施形態に係る太陽電池モジュール１のように、背面反射板５により反射された光を更に壁面反射板６によって反射させるものではない。従って、上述の組み合わせをしても、本実施形態に係る太陽電池モジュール１のように集光効率の向上を図るものではなく、本実施形態に係る太陽電池モジュールのような効果を奏しない。 However, the above-described technology for inclining the back reflector is devised so as to reflect all the light transmitted between the solar cells to the back surface of the solar cells, and the solar cell module 1 according to the present embodiment. As described above, the light reflected by the back reflector 5 is not further reflected by the wall reflector 6. Therefore, even if it combines the above-mentioned, it does not aim at the improvement of condensing efficiency like the solar cell module 1 which concerns on this embodiment, and there exists no effect like the solar cell module which concerns on this embodiment.

（第２実施形態）
図４は第２実施形態に係る太陽電池モジュールの部分断面図である。第２実施形態に係る太陽電池モジュール７と第１実施形態との相違点は、壁面反射板８が乱反射構造を有することである。この場合、壁面反射板８から前面板２への反射光を低減することができ、前面板２における全反射をし易くすることができる。これによって、モジュール全体の集光効率の向上を一層図り易くなる。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the solar cell module according to the second embodiment. The difference between the solar cell module 7 according to the second embodiment and the first embodiment is that the wall reflector 8 has an irregular reflection structure. In this case, the reflected light from the wall reflecting plate 8 to the front plate 2 can be reduced, and total reflection on the front plate 2 can be facilitated. This makes it easier to improve the light collection efficiency of the entire module.

なお、乱反射構造としては、例えば表面に予め乱反射用凹凸を付与した乱反射層が用いられる。本実施形態に係る太陽電池モジュール７のその他の構成は、第１実施形態に係る太陽電池モジュール１と同様であるため、同一符号を付して重複説明を省略する。 As the irregular reflection structure, for example, an irregular reflection layer having irregular reflection irregularities provided on the surface in advance is used. Since the other structure of the solar cell module 7 according to the present embodiment is the same as that of the solar cell module 1 according to the first embodiment, the same reference numerals are given and redundant description is omitted.

（第３実施形態）
図５は第３実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。第３実施形態に係る太陽電池モジュール９と第１実施形態との相違点は、壁面反射板１０が受光面１ａと直交しておらず、受光面１ａと直交する方向に対して所定の角度εをもって配置されることである。 (Third embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view of the solar cell module according to the third embodiment. The difference between the solar cell module 9 according to the third embodiment and the first embodiment is that the wall reflector 10 is not orthogonal to the light receiving surface 1a, but has a predetermined angle ε with respect to the direction orthogonal to the light receiving surface 1a. It is to be arranged with.

具体的には、壁面反射板１０が、前面板２から封止材層４に向かって漸次広がっている。壁面反射板１０に沿った破線Ｌ３と、受光面１ａと直交する方向に沿った破線Ｌ１との成す角度εがε＞０°なる関係式を満たす。なお、太陽電池モジュール９のその他の構成は、第１実施形態に係る太陽電池モジュール１と同様であるため、同一符号を付して重複説明を省略する。 Specifically, the wall reflector 10 gradually spreads from the front plate 2 toward the sealing material layer 4. The angle ε formed by the broken line L3 along the wall reflector 10 and the broken line L1 along the direction orthogonal to the light receiving surface 1a satisfies the relational expression ε> 0 °. In addition, since the other structure of the solar cell module 9 is the same as that of the solar cell module 1 which concerns on 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication description is abbreviate | omitted.

このような構成により、太陽電池モジュール９は、第１実施形態の太陽電池モジュール１と同様な効果が得られるほか、壁面反射板１１が受光面１ａと直交する方向に対して所定の角度εをもって配置されるので、背面反射板５により反射されてきた光をモジュール内部に反射することができ、入射光を太陽電池モジュール１内部に閉じ込める効果を一層に高めることが可能となり、モジュール全体の集光効率を更に向上することができる。 With such a configuration, the solar cell module 9 can obtain the same effect as the solar cell module 1 of the first embodiment, and has a predetermined angle ε with respect to the direction in which the wall reflector 11 is orthogonal to the light receiving surface 1a. Therefore, the light reflected by the back reflector 5 can be reflected inside the module, and the effect of confining incident light inside the solar cell module 1 can be further enhanced, and the entire module can be condensed. Efficiency can be further improved.

（第４実施形態）
図６は第４実施形態に係る太陽電池モジュールの断面図である。第４実施形態に係る太陽電池モジュール１１と第１実施形態との相違点は、前面板２の縁部に前面反射板１２が配置されることである。具体的には、前面反射板１２は、壁面反射板６の上端に連結されて、入射光を遮るような悪影響が生じないように、壁面反射板６の上端からモジュールの内側に向けて所定の長さだけ延びている。この前面反射板１２は、背面反射板５または壁面反射板６によって反射された入射光をモジュール内部に反射する。なお、太陽電池モジュール１１のその他の構成は、第１実施形態に係る太陽電池モジュール１と同様であるため、同一符号を付して重複説明を省略する。 (Fourth embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the solar cell module according to the fourth embodiment. The difference between the solar cell module 11 according to the fourth embodiment and the first embodiment is that the front reflector 12 is disposed at the edge of the front plate 2. Specifically, the front reflector 12 is connected to the upper end of the wall reflector 6 so as not to have an adverse effect of blocking incident light, from the upper end of the wall reflector 6 toward the inside of the module. Extends the length. The front reflector 12 reflects incident light reflected by the back reflector 5 or the wall reflector 6 into the module. In addition, since the other structure of the solar cell module 11 is the same as that of the solar cell module 1 which concerns on 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and duplication description is abbreviate | omitted.

このような構成により、太陽電池モジュール１１は、第１実施形態の太陽電池モジュール１と同様な効果が得られるほか、前面板２の縁部に前面反射板１２を配置するので、背面反射板５または壁面反射板６により反射されてきた入射光が、前面反射板１２によって太陽電池セル３側に反射されるので、入射光を太陽電池モジュール１内部に閉じ込める効果を一層に高めることが可能となり、モジュール全体の集光効率を更に向上することができる。 With such a configuration, the solar cell module 11 can obtain the same effects as those of the solar cell module 1 of the first embodiment, and the front reflector 12 is disposed at the edge of the front plate 2. Alternatively, since the incident light reflected by the wall reflector 6 is reflected by the front reflector 12 to the solar cell 3 side, the effect of confining the incident light inside the solar battery module 1 can be further enhanced. The light collection efficiency of the entire module can be further improved.

また、太陽電池モジュールでは、モジュール全体の反りやモジュールフレームの高さに起因して、前面板２側に水が溜まり易い問題があるが、前面板２の縁部に前面反射板１２を配置することによって、前面板２側からの水の進入を大幅に抑制することができ、太陽電池モジュールの長期信頼性を向上することができる。 Further, in the solar cell module, there is a problem that water tends to accumulate on the front plate 2 side due to the warpage of the entire module and the height of the module frame, but the front reflector 12 is disposed on the edge of the front plate 2. As a result, the entry of water from the front plate 2 side can be significantly suppressed, and the long-term reliability of the solar cell module can be improved.

更に、背面反射板５と壁面反射板６との角度を９０°から０°へと小さくしていった場合、角度が９０°の場合と比べて、光が背面反射板５と壁面反射板６とを経由し前面板２へと進んだ場合の前面板２への光の入射角が小さくなってしまう。光の入射角が小さくなると前面板２で全反射せず、大気へ光が通り抜けていってしまう。従って、大気への光の通り抜けが発生しやすい前面板２の縁部の領域に前面反射板１２を設置することで、光の通り抜けをより確実に抑制することができる。また、前面板２の縁部は、中央部に比して大気から前面板２へ入射する光量への影響（太陽電池セル３への光の入光量についての影響）が少ないというメリットも有する。 Further, when the angle between the back reflector 5 and the wall reflector 6 is decreased from 90 ° to 0 °, the light is reflected from the back reflector 5 and the wall reflector 6 compared to the case where the angle is 90 °. , The incident angle of light on the front plate 2 is reduced when proceeding to the front plate 2. When the incident angle of light becomes small, the light is not totally reflected by the front plate 2 and the light passes through to the atmosphere. Therefore, the light passing through the light can be more reliably suppressed by installing the front reflector 12 in the region of the edge of the front plate 2 where light easily passes through to the atmosphere. Further, the edge portion of the front plate 2 has an advantage that the influence on the light amount incident on the front plate 2 from the atmosphere (the influence on the incident light amount of the light entering the solar battery cell 3) is smaller than the central portion.

以下、図７〜図１３に示す実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on the examples shown in FIGS. 7 to 13, but the present invention is not limited to the following examples.

（第１実施例）
図７は、太陽電池モジュールの第１実施例を示す部分断面図である。本実施例は第１実施形態に係る太陽電池モジュール１に対応するものである。本実施例では、前面板２として旭硝子（株）製Crystal Clear（厚さ４ｍｍ）を使用し、封止材層４として三井化学ファブロ（株）製ソーラーエバ（登録商標）ＳＣ５０Ｂを使用した。そして、受光面１ａと直交する方向と、背面反射板５との成す角度θを３０°とした。また、背面反射板５と壁面反射板６とからなる角部１ｂから封止材層４の上面までの距離Ａ１を１．３ｍｍとし、角部１ｂから受光面１ａまでの距離Ａ２を５．３ｍｍとした。 (First embodiment)
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a first embodiment of the solar cell module. This example corresponds to the solar cell module 1 according to the first embodiment. In this example, Asahi Glass Co., Ltd. Crystal Clear (thickness 4 mm) was used as the front plate 2 and Mitsui Chemicals Fabro Co., Ltd. Solar Eva (registered trademark) SC50B was used as the sealing material layer 4. The angle θ formed by the direction orthogonal to the light receiving surface 1a and the back reflector 5 was 30 °. Further, the distance A1 from the corner 1b composed of the back reflector 5 and the wall reflector 6 to the upper surface of the sealing material layer 4 is 1.3 mm, and the distance A2 from the corner 1b to the light receiving surface 1a is 5.3 mm. It was.

図８は、背面反射板及び壁面反射板の構造を示す拡大断面図である。本実施例では、金属基板５３としてアルミＡ１０５０（厚さ０．２ｍｍ）を使用した。また、反射層５１としては、接着層５１１（厚さ２０μｍ）、ＰＥＴ層５１２（３０μｍ）、Ａｇ蒸着層５１３（２μｍ）、及びアクリル層５１４（２０μｍ）を積層してなるものを使用した。 FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the back reflector and the wall reflector. In this example, aluminum A1050 (thickness 0.2 mm) was used as the metal substrate 53. Further, as the reflective layer 51, a layer formed by laminating an adhesive layer 511 (thickness 20 μm), a PET layer 512 (30 μm), an Ag vapor deposition layer 513 (2 μm), and an acrylic layer 514 (20 μm) was used.

（第２実施例）
図９は、太陽電池モジュールの第２実施例を示す部分断面図である。本実施例は第２実施形態に係る太陽電池モジュール７に対応するものである。本実施例では、前面板２として旭硝子（株）製Crystal Clear（厚さ４ｍｍ）を使用し、封止材層４として三井化学ファブロ（株）製ソーラーエバ（登録商標）ＳＣ５０Ｂを使用した。そして、受光面１ａと直交する方向と、背面反射板５との成す角度θを３０°とした。また、背面反射板５と壁面反射板６とからなる角部１ｂから封止材層４の上面までの距離Ａ１を１．３ｍｍとし、角部１ｂから受光面１ａまでの距離Ａ２を５．３ｍｍとした。 (Second embodiment)
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a second embodiment of the solar cell module. This example corresponds to the solar cell module 7 according to the second embodiment. In this example, Asahi Glass Co., Ltd. Crystal Clear (thickness 4 mm) was used as the front plate 2 and Mitsui Chemicals Fabro Co., Ltd. Solar Eva (registered trademark) SC50B was used as the sealing material layer 4. The angle θ formed by the direction orthogonal to the light receiving surface 1a and the back reflector 5 was 30 °. Further, the distance A1 from the corner 1b composed of the back reflector 5 and the wall reflector 6 to the upper surface of the sealing material layer 4 is 1.3 mm, and the distance A2 from the corner 1b to the light receiving surface 1a is 5.3 mm. It was.

図１０は、壁面反射板の構造を示す拡大断面図である。本実施例では、金属基板５３としてアルミＡ１０５０（厚さ０．２ｍｍ）を使用した。また、反射層５１としては、接着層５１１（厚さ２０μｍ）、ＰＥＴ層５１２（３０μｍ）、Ａｇ蒸着層５１３（２μｍ）、及びアクリル層５１４（２０μｍ）を積層してなるものを使用した。乱反射層は、反射層のＰＥＴ層に予め乱反射用凹凸を付与し、その後Ａｇ層を蒸着することで形成された。従って、通常の反射層と乱反射層とは一体化され、境界面での水蒸気や酸素の進入などはない。なお、背面反射板５は第１実施例に係る背面反射板と同様の構造を有するため、重複説明を省略する。 FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the wall reflector. In this example, aluminum A1050 (thickness 0.2 mm) was used as the metal substrate 53. Further, as the reflective layer 51, a layer formed by laminating an adhesive layer 511 (thickness 20 μm), a PET layer 512 (30 μm), an Ag vapor deposition layer 513 (2 μm), and an acrylic layer 514 (20 μm) was used. The irregular reflection layer was formed by imparting irregular reflection irregularities to the PET layer of the reflection layer in advance and then depositing an Ag layer. Therefore, the normal reflection layer and the irregular reflection layer are integrated, and there is no entry of water vapor or oxygen at the interface. In addition, since the back reflector 5 has the same structure as the back reflector according to the first embodiment, a duplicate description is omitted.

（第３実施例）
図１１は、太陽電池モジュールの第３実施例を示す部分断面図である。本実施例は第３実施形態に係る太陽電池モジュール９に対応するものである。本実施例では、前面板２として旭硝子（株）製Crystal Clear（厚さ４ｍｍ）を使用し、封止材層４として三井化学ファブロ（株）製ソーラーエバ（登録商標）ＳＣ５０Ｂを使用した。そして、受光面１ａと直交する方向と、背面反射板５との成す角度θを３０°とした。また、受光面１ａと直交する方向と、壁面反射板１０との成す角度εを１５°とした。また、背面反射板５と壁面反射板１０とからなる角部１ｂから封止材層４の上面までの距離Ａ１を１．３ｍｍとし、角部１ｂから受光面１ａまでの距離Ａ２を５．３ｍｍとした。なお、背面反射板５及び壁面反射板１０は第１実施例と同様の構造を有するため、重複説明を省略する。 (Third embodiment)
FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing a third embodiment of the solar cell module. This example corresponds to the solar cell module 9 according to the third embodiment. In this example, Asahi Glass Co., Ltd. Crystal Clear (thickness 4 mm) was used as the front plate 2 and Mitsui Chemicals Fabro Co., Ltd. Solar Eva (registered trademark) SC50B was used as the sealing material layer 4. The angle θ formed by the direction orthogonal to the light receiving surface 1a and the back reflector 5 was 30 °. The angle ε formed by the direction orthogonal to the light receiving surface 1a and the wall reflector 10 was 15 °. Further, the distance A1 from the corner 1b composed of the back reflector 5 and the wall reflector 10 to the upper surface of the sealing material layer 4 is 1.3 mm, and the distance A2 from the corner 1b to the light receiving surface 1a is 5.3 mm. It was. In addition, since the back surface reflecting plate 5 and the wall surface reflecting plate 10 have the same structure as 1st Example, duplication description is abbreviate | omitted.

図１２（ａ）に示すように、受光面１ａと直交する方向と、壁面反射板１０との成す角度をε＝１５°とし、受光面１ａと直交する方向と、背面反射板５により反射された反射光との成す角度をαとし、封止材層４から前面板２に光が入射したときの屈折角をβとすると、スネルの法則より、式（１）、（２）が得られる。式（１）、（２）において、Ｎ_１は前面板２の屈折率であり、Ｎ_２は封止材層４の屈折率である。 As shown in FIG. 12A, the angle formed between the direction orthogonal to the light receiving surface 1a and the wall reflecting plate 10 is ε = 15 °, and the direction orthogonal to the light receiving surface 1a and the back reflecting plate 5 are reflected. If the angle formed by the reflected light is α, and the refraction angle when light is incident on the front plate 2 from the sealing material layer 4 is β, the equations (1) and (2) are obtained from Snell's law. . In the expressions (1) and (2), N ₁ is the refractive index of the front plate 2, and N ₂ is the refractive index of the encapsulant layer 4.

そして、前面板２のガラス面で全反射する条件は式（２）≧１より、式（３）が得られる。

Then, the condition for total reflection on the glass surface of the front plate 2 is obtained from the expression (2) ≧ 1, and the expression (3) is obtained.

Ｎ_２＝１．４８７の場合、式（４）が得られる。

In the case of N ₂ = 1.487, the formula (4) is obtained.

以上の結果より、壁面反射板６に対して２７．２５°（α+ε＝１２．２５°+１５°）より低い入射角度の場合、前面板２で透光して、その分がロスしてしまう。この場合、壁面反射板６が背面反射板５と直交して配置される場合と比べて、入射光を閉じ込める効果が大幅に向上したことが確認された。また、図１２（ｂ）中の角度６０°の領域は前面板へ向かわない入射領域である。なお、ここでは、封止材層４で反射した場合を挙げて説明したが、前面板２で反射した場合についても同様の効果が得られる。 From the above results, when the incident angle is lower than 27.25 ° (α + ε = 12.25 ° + 15 °) with respect to the wall reflector 6, light is transmitted through the front plate 2 and the corresponding portion is lost. End up. In this case, it was confirmed that the effect of confining incident light was greatly improved as compared with the case where the wall surface reflection plate 6 was arranged orthogonal to the back surface reflection plate 5. In addition, a region having an angle of 60 ° in FIG. 12B is an incident region that does not face the front plate. In addition, although the case where it reflected on the sealing material layer 4 was mentioned and demonstrated here, the same effect is acquired also about the case where it reflects on the front plate 2. FIG.

（第４実施例）
図１３は、太陽電池モジュールの第４実施例を示す部分断面図である。本実施例は第４実施形態に係る太陽電池モジュール１１に対応するものである。本実施例では、前面板２として旭硝子（株）製Crystal Clear（厚さ４ｍｍ）を使用し、封止材層４として三井化学ファブロ（株）製ソーラーエバ（登録商標）ＳＣ５０Ｂを使用した。そして、受光面１ａと直交する方向と、背面反射板５との成す角度θを３０°とした。 (Fourth embodiment)
FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing a fourth embodiment of the solar cell module. This example corresponds to the solar cell module 11 according to the fourth embodiment. In this example, Asahi Glass Co., Ltd. Crystal Clear (thickness 4 mm) was used as the front plate 2 and Mitsui Chemicals Fabro Co., Ltd. Solar Eva (registered trademark) SC50B was used as the sealing material layer 4. The angle θ formed by the direction orthogonal to the light receiving surface 1a and the back reflector 5 was 30 °.

背面反射板５と壁面反射板６とからなる角部１ｂから封止材層４の上面までの距離Ａ１を１．３ｍｍとし、角部１ｂから受光面１ａまでの距離Ａ２を５．３ｍｍとした。また、前面板２の縁部に配置された前面反射板１２は、壁面反射板６の上端に連結されて、壁面反射板６の上端からモジュールの内側に向けて１５ｍｍ（図１３のＡ３参照）延びている。なお、背面反射板５、壁面反射板６及び前面反射板１２は第１実施例に係る背面反射板と同様の構造を有するため、重複説明を省略する。 The distance A1 from the corner 1b composed of the back reflector 5 and the wall reflector 6 to the upper surface of the sealing material layer 4 is 1.3 mm, and the distance A2 from the corner 1b to the light receiving surface 1a is 5.3 mm. . The front reflector 12 disposed at the edge of the front plate 2 is connected to the upper end of the wall reflector 6 and is 15 mm from the upper end of the wall reflector 6 toward the inside of the module (see A3 in FIG. 13). It extends. The back reflector 5, the wall reflector 6 and the front reflector 12 have the same structure as that of the back reflector according to the first embodiment, and a duplicate description is omitted.

本発明に係る太陽電池モジュールは、上記の実施形態及び実施例に記載したものに限定されるものではない。本発明に太陽電池モジュールは、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る太陽電池モジュールを変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。例えば、上記の実施形態及び実施例において、太陽電池セルが両面受光型の場合を挙げて説明したが、片面受光型の太陽電池セルにも適用される。 The solar cell module according to the present invention is not limited to those described in the above embodiments and examples. The solar cell module according to the present invention may be obtained by modifying the solar cell module according to the embodiment or applying it to another so as not to change the gist described in each claim. For example, in the above-described embodiments and examples, the case where the solar cell is a double-sided light receiving type has been described, but the present invention is also applicable to a single-sided light receiving type solar cell.

１，７，９，１１…太陽電池モジュール、１ａ…受光面、１ｂ…角部、２…前面板、３…太陽電池セル、４…封止材層、５…背面反射板、６，８，１０…壁面反射板、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 7, 9, 11 ... Solar cell module, 1a ... Light-receiving surface, 1b ... Corner | angular part, 2 ... Front plate, 3 ... Solar cell, 4 ... Sealing material layer, 5 ... Back reflector, 6, 8, 10 ... Wall reflector,

Claims

In a solar cell module having solar cells,
A transparent front plate arranged on the light receiving surface side of the module;
A back reflector provided on the back side of the solar cell;
A wall reflector that is connected to the rear reflector and is provided on the wall of the module;
The back reflector in the region connected to the wall reflector is formed between an angle θ satisfying 0 ° <θ <90 ° clockwise from a direction orthogonal to the light receiving surface and a direction orthogonal to the light receiving surface. and it is,
The wall reflector reflects incident light that is transmitted between the solar cells and reflected by the back reflector,
The wall surface reflector, a solar cell module which is characterized that you diffuse light.

2. The solar cell module according to claim 1, wherein a front reflector that reflects incident light reflected by the rear reflector or the wall reflector is provided at an edge of the front reflector.