JP5342150B2 - Solar cell module - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池デバイスを所定の封止材により封止した太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell module in which a solar cell device is sealed with a predetermined sealing material.

近年、国際的な環境保護に対する取り組みや光電変換効率の向上に伴って、太陽光等を受光して発電する太陽電池モジュールは、一般的な発電装置としてのみならず、電卓、携帯電話用充電器、道路交通標識や街路灯等の電源として、様々な場所で多様な用途に用いられている。   In recent years, along with international environmental protection efforts and improvements in photoelectric conversion efficiency, solar cell modules that receive sunlight and generate electricity are not only used as general power generators, but also as calculators and chargers for mobile phones. As a power source for road traffic signs and street lamps, it is used for various purposes in various places.

用途に応じて要求される太陽電池モジュールの仕様あるいは構成は様々であるが、発電に太陽光等の受光が必要なことから、屋外での厳しい使用環境を想定して、外部からの湿分の浸入を防ぐなど、十分な耐候性を備えることは必須である。   There are various specifications or configurations of solar cell modules that are required depending on the application, but since it is necessary to receive sunlight, etc. for power generation, it is assumed that moisture from the outside will be used in harsh outdoor environments. It is essential to have sufficient weather resistance such as preventing intrusion.

一方において、太陽電池モジュールの軽量化や小型化、さらには製造コストの軽減を図る場合等においては、採り得る構造は限られてくるし、太陽電池モジュールに用いる部材にも厳しい条件が課せられることとなって、十分な耐候性を確保することは困難である。   On the other hand, in the case of reducing the weight and size of the solar cell module and further reducing the manufacturing cost, the structures that can be adopted are limited, and severe conditions are also imposed on the members used for the solar cell module. Thus, it is difficult to ensure sufficient weather resistance.

この点、軽量化とコストダウンを図ったモジュールとして、特許文献1では、2枚のポリカーボネート板で挟持した太陽電池セルを、有機化酸化物を添加したEVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)により接着保持した太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献2では、EVA樹脂からなるシートで太陽電池セルを挟み込むと共に端部を含む全面にスペーサを配設してラミネートした太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献3では、樹脂フィルムを太陽電池素子の表面保護シートとして用い、周端部をスペーサで密封した太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献4では、受光面側フィルムと、受光面側充填材と、裏面側充填材と、裏面側フィルムとを重ねるように順次配設し、前記受光面側フィルムと前記裏面側フィルムの周縁部とを熱融着した太陽電池モジュールが提案されている。
また、特許文献5では、太陽電池セルの受光面側にフロントカバーが、その反対面側にバックカバーが配され、各カバーと太陽電池セルとの間に充填樹脂層が設けられ、前記太陽電池モジュールの周辺部でフロントカバーとバックカバーとが接合された太陽電池モジュールが提案されている。
In this respect, as a module for reducing the weight and reducing the cost, in Patent Document 1, a solar cell sandwiched between two polycarbonate plates is bonded by EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) to which an organic oxide is added. A retained solar cell module has been proposed.
Patent Document 2 proposes a solar cell module in which solar cells are sandwiched between sheets made of EVA resin and spacers are provided and laminated on the entire surface including the end portions.
Patent Document 3 proposes a solar cell module in which a resin film is used as a surface protection sheet of a solar cell element and a peripheral end portion is sealed with a spacer.
Moreover, in patent document 4, it arrange | positions sequentially so that a light-receiving surface side film, a light-receiving surface side filler, a back surface side filler, and a back surface film may be piled up, and the said light receiving surface side film and the said back surface film A solar cell module in which the peripheral edge portion is heat-sealed has been proposed.
Moreover, in patent document 5, a front cover is arrange | positioned at the light-receiving surface side of a photovoltaic cell, a back cover is distribute | arranged to the opposite surface side, and a filling resin layer is provided between each cover and photovoltaic cell, The said photovoltaic cell A solar cell module in which a front cover and a back cover are joined at the periphery of the module has been proposed.

特開2005−113077号公報JP 2005-113077 A 特開2006−156873号公報JP 2006-156873 A 特開2006−165434号公報JP 2006-165434 A 特開2006−86390号公報JP 2006-86390 A 特開2002−118276号公報JP 2002-118276 A

しかしながら、特許文献1記載の太陽電池モジュールでは、側端面において、太陽電池セルを挟持するポリカーボネート板の間からEVAが露出してしまい、この露出したEVA部分から湿分が浸入し、太陽電池セルを腐食してしまうという問題がある。
また、特許文献2及び特許文献3記載の太陽電池モジュールでは、いずれも、側端面にスペーサを配設することで外部からの湿分浸入を防いでいるが、スペーサを用いる分、余計なコストや製造工程を要することになるし、太陽電池セル(太陽電池素子)を覆うシートとスペーサとの密着性を高める手段を講じないと、シートとスペーサとの間から湿分が浸入してしまうという問題がある。
また、特許文献4及び特許文献5記載の太陽電池モジュールでは、いずれも、太陽電池セル(太陽電池素子)を充填材(充填樹脂層)により挟み込んだ構造をとっているため、太陽電池モジュールが厚くなる上、充填材(充填樹脂層)を多く使う分、コストがかかる。一方で、充填材(充填樹脂層)の量を減らした場合には、太陽電池モジュール全体の機械的強度や耐久性を保つことができないという問題を生じる。
However, in the solar cell module described in Patent Document 1, EVA is exposed from between the polycarbonate plates sandwiching the solar cells on the side end face, and moisture penetrates from the exposed EVA portion to corrode the solar cells. There is a problem that it ends up.
In addition, in the solar cell modules described in Patent Document 2 and Patent Document 3, in both cases, moisture is prevented from entering from the outside by disposing a spacer on the side end face. There is a problem that a manufacturing process is required, and moisture is infiltrated between the sheet and the spacer unless measures are taken to increase the adhesion between the sheet covering the solar battery cell (solar battery element) and the spacer. There is.
Moreover, in the solar cell module of patent document 4 and patent document 5, since all have taken the structure which pinched | interposed the photovoltaic cell (solar cell element) with the filler (filling resin layer), a solar cell module is thick. In addition, since much filler (filled resin layer) is used, the cost increases. On the other hand, when the amount of the filler (filled resin layer) is reduced, there arises a problem that the mechanical strength and durability of the entire solar cell module cannot be maintained.

そこで、本発明は、軽量で、高い耐湿性を有すると共に、十分な機械的強度を備えた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a solar cell module that is lightweight, has high moisture resistance, and has sufficient mechanical strength.

上記目的を達成するため、本発明に係る太陽電池モジュールは、ガラス基板上に太陽電池デバイスが形成された太陽電池サブモジュールと、所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面側を被覆する受光面側封止材と、所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面の反対側である背面側を被覆する背面側封止材と、上記受光面側封止材と上記太陽電池サブモジュールの間、及び上記太陽電池サブモジュールの端部近傍における上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に充填される充填材と、からなる太陽電池モジュールであって、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の平面のサイズは、上記太陽電池サブモジュールの平面のサイズより大きく、上記太陽電池サブモジュールが、受光面側において、上記充填材により上記受光面側封止材と接着すると共に、背面側において、上記背面側封止材の表面に塗布された接着剤ないしは熱融着により上記背面側封止材と接着して、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に接着保持され、上記充填材が、上記太陽電池サブモジュールの端部から上記受光面側封止材及び上記背面側封止材の端部に向かって徐々に薄く充填されると共に、上記受光面側封止材と上記背面側封止材とが、周縁部において直接接着されることにより、上記太陽電池サブモジュールが封止されていることを特徴とする。
これにより、太陽電池モジュールの側端面において充填材が露出することがないし、受光面側封止材と背面側封止材とが接着した部分を含め、太陽電池サブモジュールの側端面から太陽電池モジュールの側端面まで一定の距離があるため、湿分が浸入しにくく、高い耐湿性が得られる。
また、周縁部分に受光面側封止材と背面側封止材とが接着した部分が所定の長さだけ設けられていることに加えて、受光面側封止材と背面側封止材とが樹脂材料からなることから、使用時に落としたりしても破損しにくい。
In order to achieve the above object, a solar cell module according to the present invention comprises a solar cell submodule in which a solar cell device is formed on a glass substrate and a predetermined resin material, and the light receiving surface side of the solar cell submodule A light-receiving surface side sealing material to be coated; a back-side sealing material that is made of a predetermined resin material and covers a back surface side opposite to the light-receiving surface of the solar cell submodule; and the light-receiving surface side sealing material A solar cell module comprising: a filler filled between the light-receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material between the solar cell sub-modules and in the vicinity of an end of the solar cell sub-module. The planar size of the light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material is larger than the planar size of the solar cell submodule, and the solar cell submodule is placed on the light receiving surface side. Adhering to the light-receiving surface side sealing material by the filler, and adhering to the back side sealing material by adhesive or thermal fusion applied to the surface of the back side sealing material on the back side The light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material are bonded and held, and the filler is connected from the end of the solar cell submodule to the light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material. The solar cell submodule is sealed by gradually filling the light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material directly at the peripheral edge. It is characterized by.
Thereby, the filler is not exposed at the side end surface of the solar cell module, and the solar cell module is included from the side end surface of the solar cell submodule including the portion where the light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material are bonded. Since there is a certain distance to the side end face, moisture is difficult to enter and high moisture resistance is obtained.
Further, in addition to the peripheral portion provided with a predetermined length of a portion where the light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material are bonded, the light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material Since it is made of a resin material, it is hard to break even if dropped during use.

また、上記太陽電池デバイスは、CIS系薄膜太陽電池デバイスであるものとしてもよい。
これにより、太陽電池デバイスの一部に影がかかっても、発電が可能である。
The solar cell device may be a CIS thin film solar cell device.
As a result, power generation is possible even when a part of the solar cell device is shaded.

また、上記受光面側封止材及び上記背面側封止材は、フッ素樹脂からなるものとしてもよい。
フッ素樹脂は、太陽光等による光分解作用や、気温の変化による膨張収縮作用等に対して高い耐候性を持ち合わせている。
これにより、太陽電池モジュールの耐候性をより高めることができるし、表面に傷がつきにくい。
The light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material may be made of a fluororesin.
The fluororesin has high weather resistance with respect to the photodecomposition action by sunlight and the like, and the expansion and contraction action due to the change of the temperature.
Thereby, the weather resistance of a solar cell module can be improved more and the surface is hard to be damaged.

また、上記充填材は、EVAからなるものとしてもよい。
なお、EVAとは、エチレン酢酸ビニル共重合体のことであり、比重が小さいために軽量な上、高い柔軟性と弾力性を持ち合わせる。
これにより、太陽電池サブモジュールと、受光面側封止材及び背面側封止材とがしっかりと接着される。また、太陽電池モジュールを軽量化できると共に、使用時における衝撃を吸収することができる。
The filler may be made of EVA.
Note that EVA is an ethylene vinyl acetate copolymer, which is light in weight because of its low specific gravity, and has high flexibility and elasticity.
Thereby, a solar cell submodule, a light-receiving surface side sealing material, and a back surface side sealing material are adhere | attached firmly. In addition, the solar cell module can be reduced in weight, and the impact during use can be absorbed.

また、上記受光面側封止材ないし上記背面側封止材は、表面にエンボス加工が施されているものとしてもよい。
これにより、クッション性が得られる他、美観もよく、手触りもよい。
Further, the light receiving surface side sealing material or the back surface side sealing material may have an embossed surface.
As a result, cushioning properties can be obtained, the beauty is good, and the touch is good.

また、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の縁辺は、角部が丸みを帯びた面取り状に形成されているものとしてもよい。
これにより、太陽電池モジュールを取り扱う際に角部分で怪我するのを防ぐことができ、安全である。
Moreover, the edge of the said light-receiving surface side sealing material and the said back surface side sealing material is good also as what is formed in the chamfering shape where the corner | angular part was rounded.
Thereby, it is possible to prevent the corner portion from being injured when handling the solar cell module, and it is safe.

本発明によれば、太陽電池モジュールを軽量なものとすることができる。また、太陽電池モジュールの側端面に充填材が露出しない上、当該側端面から太陽電池サブモジュールまで一定の長さが確保されているため、優れた耐湿性を備えることができる。   According to the present invention, the solar cell module can be made lightweight. In addition, since the filler is not exposed on the side end face of the solar cell module and a certain length is secured from the side end face to the solar cell submodule, excellent moisture resistance can be provided.

以下、本発明の第一の実施の形態に係る太陽電池モジュールについて、図を参照して説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る太陽電池モジュール1は、太陽光等を受光して発電する太陽電池サブモジュール2と、この太陽電池サブモジュール2全体を封止する封止材3とからなる。
そして、図2に示すように、封止材3に設けられた取付孔33を介して、太陽電池サブモジュール2で発生した電力を外部に出力するためのリボンワイヤ22に、外部負荷と電気的に接続した外部導線5を取り付けることで、太陽電池サブモジュール2で発生した電力を外部負荷に導出することができる。
Hereinafter, the solar cell module according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, a solar cell module 1 according to the present embodiment includes a solar cell submodule 2 that receives sunlight and generates power, and a seal that seals the entire solar cell submodule 2. It consists of material 3.
Then, as shown in FIG. 2, an external load and an electrical load are electrically connected to the ribbon wire 22 for outputting the electric power generated in the solar cell submodule 2 to the outside through the mounting hole 33 provided in the sealing material 3. By attaching the external conducting wire 5 connected to, the electric power generated in the solar cell submodule 2 can be derived to an external load.

封止材3は、太陽電池サブモジュール2を封止して外部からの湿分流入を防ぐ保護シートである。
この封止材3は、図3及び図4に示すように、太陽電池モジュール1の受光面側を覆う受光面側封止材31と、受光面とは反対側の面(以下、「背面」という。)を覆う背面側封止材32とからなる。
The sealing material 3 is a protective sheet that seals the solar cell submodule 2 and prevents moisture inflow from the outside.
As shown in FIGS. 3 and 4, the sealing material 3 includes a light receiving surface side sealing material 31 that covers the light receiving surface side of the solar cell module 1, and a surface opposite to the light receiving surface (hereinafter “back surface”). And back surface side sealing material 32 covering.

この受光面側封止材31と背面側封止材32は、図1及び図2に示すように、その平面のサイズが太陽電池サブモジュール2の平面のサイズよりも大きく、太陽電池サブモジュール2の平面全体を覆うことができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the light receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 have a plane size larger than the plane size of the solar cell submodule 2, and the solar cell submodule 2. The entire plane can be covered.

また、少なくとも背面側封止材32は、表面に接着剤が塗布されており、太陽電池サブモジュール2を受光面側封止材31とで挟んでラミネート処理を施したときに、太陽電池サブモジュール2及び受光面側封止材31と直接接着する。
なお、背面側封止材32を、太陽電池サブモジュール2ないし受光面側封止材31と接着させる方法は、他に、熱融着によるものとしてもよい。熱融着は、背面側封止材32を加熱することにより、その表面を溶融させた上、接着させる太陽電池サブモジュール2ないし受光面側封止材32に圧接させてから冷却することで接着させることができる。
Further, at least the back surface side sealing material 32 has an adhesive applied to the surface, and when the solar cell sub module 2 is sandwiched between the light receiving surface side sealing material 31 and subjected to a lamination process, the solar cell sub module 2 and the light receiving surface side sealing material 31 are directly bonded.
In addition, the back surface side sealing material 32 may be bonded to the solar cell submodule 2 or the light receiving surface side sealing material 31 by heat fusion. In the heat fusion, the back side sealing material 32 is heated to melt its surface and then bonded to the solar cell submodule 2 or the light receiving surface side sealing material 32 to be bonded and then cooled. Can be made.

また、受光面側封止材31と背面側封止材32の平面のサイズは、ラミネート処理を施す前のシート状の充填材4の平面のサイズよりも大きい。そのため、太陽電池サブモジュール2と充填材4とを、受光面側封止材31と背面側封止材32とで挟み込んでラミネート処理を施した際には、図3及び図4に示すように、熱溶融した充填材4は太陽電池サブモジュール2の端部から外側へ向かって徐々に薄くなるように広がる。
これにより、ラミネート処理が施された太陽電池モジュール1は、図3及び図4に示すように、受光面側封止材31と太陽電池サブモジュール2の間に充填された充填材4が、太陽電池サブモジュール2の端部から外部に向かって徐々に薄くなっていくように隙間なく充填される。また、受光面側封止材31と背面側封止材32とは、周縁部Sにおいて、背面側封止材32の表面に塗布された接着剤、ないしは熱融着によって一体的に接着している。
Moreover, the plane size of the light-receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 is larger than the plane size of the sheet-like filler 4 before the lamination process. Therefore, when the solar cell submodule 2 and the filler 4 are sandwiched between the light-receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 and laminated, as shown in FIG. 3 and FIG. The hot-melt filler 4 spreads out gradually from the end of the solar cell submodule 2 toward the outside.
Thereby, as shown in FIGS. 3 and 4, the solar cell module 1 subjected to the laminating process has the filler 4 filled between the light-receiving surface side sealing material 31 and the solar cell submodule 2. The battery submodule 2 is filled without a gap so that it gradually becomes thinner from the end to the outside. Further, the light-receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 are integrally bonded at the peripheral edge portion S by an adhesive applied to the surface of the back surface side sealing material 32 or heat fusion. Yes.

さらに、封止材3には、図2及び図4に示すように、外部負荷と接続した外部導線5を太陽電池サブモジュール2と接続するため、背面側封止材32に取付孔33が設けられている。この取付孔33は、太陽電池サブモジュール2のリボンワイヤ22を覆う位置に設けられており、取付孔33からはリボンワイヤ22が露出する。
そして、図5に示すように、所定の幅を備えるリボンワイヤ22のみを露出させる取付孔33を介して、外部導線5がハンダ6によってリボンワイヤ22に取り付けられ、太陽電池サブモジュール2から外部負荷へ電力が導出される。
Further, as shown in FIGS. 2 and 4, the sealing material 3 is provided with a mounting hole 33 in the back surface side sealing material 32 in order to connect the external conductor 5 connected to the external load to the solar cell submodule 2. It has been. The attachment hole 33 is provided at a position covering the ribbon wire 22 of the solar cell submodule 2, and the ribbon wire 22 is exposed from the attachment hole 33.
Then, as shown in FIG. 5, the external conductor 5 is attached to the ribbon wire 22 by the solder 6 through the attachment hole 33 that exposes only the ribbon wire 22 having a predetermined width. Electric power is derived.

このような封止材3には、例えば、透光性を有し、熱融着可能な熱可塑性樹脂等を用いることができる。このような材料としては、フッ素樹脂材料等が挙げられる。具体的な例としては、アフレックス(登録商標、旭硝子株式会社製)、テフゼル(登録商標、デュポン株式会社製)、テドラー(登録商標、デュポン株式会社製)、セレール(登録商標、株式会社クレハ製)、KFCフィルム(登録商標、株式会社クレハ製)等を用いることができる。
その他、熱溶融した状態で接着可能な接着剤を表面に塗布したPET(ポリエチレンテレフタラート)フィルムを用いることもできる。
これらの材料からなる受光面側封止材31と背面側封止材32とを、ラミネート処理の際に、加熱及び加圧することにより、周縁部Sにおいて接着した封止材3とすることができる。
For such a sealing material 3, for example, a thermoplastic resin having translucency and capable of being thermally fused can be used. Examples of such a material include a fluororesin material. As specific examples, Aflex (registered trademark, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Tefzel (registered trademark, manufactured by DuPont), Tedlar (registered trademark, manufactured by DuPont), Serel (registered trademark, manufactured by Kureha Co., Ltd.) ), KFC film (registered trademark, manufactured by Kureha Co., Ltd.) or the like.
In addition, a PET (polyethylene terephthalate) film in which an adhesive that can be bonded in a hot-melt state is applied to the surface can also be used.
The light-receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 made of these materials can be made to be the sealing material 3 bonded at the peripheral edge S by heating and pressurizing during the laminating process. .

また、受光面側封止材31及び背面側封止材32の厚さは、使用時における耐久性や軽量化の実現の観点から、厚さ50〜200μm程度が好適である。   Further, the thickness of the light-receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 is preferably about 50 to 200 μm from the viewpoint of realizing durability and weight reduction during use.

充填材4は、太陽電池サブモジュール2と受光面側封止材31の間、及び、太陽電池サブモジュール2の端部近傍における受光面側封止材31と背面側封止材32の間を隙間なく埋めると共に、これらを一体的に接着保持する。また、充填材4は、太陽電池サブモジュール2の受光面側に形成されている薄膜をヒートショックや湿分浸入から保護して耐久性を高めると共に、衝撃等の外力を緩和することにより薄膜に傷がつくのを防止して機械的強度を上げている。さらには、外観上の美観を向上させている。一方において、本実施形態における太陽電池モジュール1は、背面側封止材32と太陽電池サブモジュール2の間に充填材4を充填させていない。これは、太陽電池サブモジュール2の背面側にはガラス基板しか表れず、受光面側に形成されている薄膜との絶縁性も保たれているために、受光面側ほど湿分に対処する必要がなく、外力等に対する耐久性も十分に確保されていること、また、太陽電池サブモジュール2がガラス基板を備えることで機械的強度が保たれていることで可能となっている。
この充填材4は、太陽電池サブモジュール2と受光面側封止材31との間に挟み込んだ状態で加熱しながらプレスすることで溶けて広がり、その隙間を埋めると共に、太陽電池サブモジュール2と封止材3とを接着することができる。
この充填材4の材料としては、例えば、シート状のEVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)を用いることができる。
The filler 4 is provided between the solar cell submodule 2 and the light receiving surface side sealing material 31 and between the light receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 in the vicinity of the end of the solar cell submodule 2. They are filled without any gaps and are bonded and held together. In addition, the filler 4 protects the thin film formed on the light receiving surface side of the solar cell submodule 2 from heat shock and moisture intrusion to enhance durability, and reduces the external force such as impact to reduce the thin film. Prevents scratches and increases mechanical strength. Furthermore, the aesthetic appearance is improved. On the other hand, the solar cell module 1 in the present embodiment is not filled with the filler 4 between the back side sealing material 32 and the solar cell submodule 2. This is because only the glass substrate appears on the back side of the solar cell sub-module 2, and the insulation from the thin film formed on the light receiving surface side is maintained, so it is necessary to deal with moisture on the light receiving surface side. This is possible because the durability against external force and the like is sufficiently secured, and the mechanical strength is maintained by the solar cell submodule 2 including a glass substrate.
The filler 4 melts and spreads by being pressed while being heated while sandwiched between the solar cell submodule 2 and the light-receiving surface side sealing material 31, fills the gap, and The sealing material 3 can be adhered.
As a material of the filler 4, for example, sheet-like EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) can be used.

太陽電池サブモジュール2は、いわゆるCIS系薄膜太陽電池デバイスにより構成され、図6及び図7に示すように、太陽光等を受光して発電する基体21と、この基体21に取り付けられたリボンワイヤ22とからなる。   The solar cell submodule 2 is constituted by a so-called CIS-based thin film solar cell device, and as shown in FIGS. 6 and 7, a base 21 that receives sunlight and generates electric power, and a ribbon wire attached to the base 21 22.

基体21は、図8に示すように、青板ガラス等からなるガラス基板2A上に、モリブデン(Mo)等の金属からなる金属裏面電極層2B、p型CIS光吸収層2C、高抵抗バッファ層2D、n型窓層(透明導電膜)2Eが順次積層したサブストレート構造のpnへテロ接合デバイスを形成してなる。   As shown in FIG. 8, the base 21 is formed on a glass substrate 2A made of blue plate glass or the like, a metal back electrode layer 2B made of a metal such as molybdenum (Mo), a p-type CIS light absorption layer 2C, or a high resistance buffer layer 2D. A pn heterojunction device having a substrate structure in which n-type window layers (transparent conductive films) 2E are sequentially laminated is formed.

ここで、p型CIS光吸収層2Cは、p型の導電性を有するI−III −VI2 族カルコパイライト構造の厚さ1〜3μmの薄膜であり、例えば、CuInSe、Cu(InGa)Se2 、Cu(InGa)(SSe)2 等の多元化合物半導体薄膜である。p型CIS光吸収層2Cとしては、その他、セレン化物系CIS系光吸収層、硫化物系CIS系光吸収層及びセレン化・硫化物系CIS系光吸収層があり、前記セレン化物系CIS系光吸収層は、CuInSe2 、Cu(InGa)Se2 又はCuGaSe2 からなり、前記硫化物系CIS系光吸収層は、CuInS2 、Cu(InGa)S2 、CuGaS2 からなり、前記セレン化・硫化物系CIS系光吸収層は、CuIn(SSe)2 、Cu(InGa)(SSe)2 、CuGa(SSe)2 、また、表面層を有するものとしては、CuIn(SSe)2 を表面層として持つCuInSe2 、CuIn(SSe)2 を表面層として持つCu(InGa)Se2 、CuIn(SSe)2 を表面層として持つCu(InGa)(SSe)2 、CuIn(SSe)2 を表面層として持つCuGaSe2 、Cu(InGa)(SSe)2 を表面層として持つCu(InGa)Se2 、Cu(InGa)(SSe)2 を表面層として持つCuGaSe2 、CuGa(SSe)2 を表面層として持つCu(InGa)Se2 又はCuGa(SSe)2 を表面層として持つCuGaSe2 がある。
このp型CIS光吸収層2Cは、セレン化/硫化法や多元同時蒸着法により製膜されている。
Here, the p-type CIS light absorbing layer 2C is a thin film having a thickness of 1 to 3 μm and having a p-type conductivity and a group I-III-VI group 2 chalcopyrite. For example, CuInSe 2 , Cu (InGa) Se 2 , a multi-component compound semiconductor thin film such as Cu (InGa) (SSe) 2 . The p-type CIS light absorbing layer 2C includes a selenide-based CIS light absorbing layer, a sulfide-based CIS light absorbing layer, and a selenide / sulfide-based CIS light absorbing layer. The light absorption layer is made of CuInSe 2 , Cu (InGa) Se 2 or CuGaSe 2 , and the sulfide-based CIS light absorption layer is made of CuInS 2 , Cu (InGa) S 2 , CuGaS 2 , The sulfide-based CIS-based light absorption layer includes CuIn (SSe) 2 , Cu (InGa) (SSe) 2 , CuGa (SSe) 2 , and CuIn (SSe) 2 as a surface layer. with CuInSe 2, CuIn (SSe) 2 Cu (InGa) having as a surface layer of Se 2, CuIn (SSe) Cu with 2 as a surface layer (InGa) (SSe) 2, Cu CuGaSe 2 having a CuGaSe 2, Cu (InGa) ( SSe) Cu with 2 as a surface layer (InGa) Se 2, Cu ( InGa) (SSe) 2 of the surface layer with n a (SSe) 2 as the surface layer, CuGa (SSe) is CuGaSe 2 with 2 Cu (InGa) Se 2 or CuGa (SSe) 2 as a surface layer with a surface layer.
The p-type CIS light absorption layer 2C is formed by a selenization / sulfurization method or a multi-source co-evaporation method.

リボンワイヤ22は、導電性を有する帯状の金属からなり、基体21において発生した電力を外部負荷に導出するための導線である。このリボンワイヤ22は、発電した電力を外部に出力するために基体21上に形成された取出電極(図示省略)にハンダ付けされると共に、基体21の短辺側の縁辺部分から背面へ回り込むように折り曲げられており、背面側においてリボンワイヤ22と外部導線5とを接続することにより、基体21において発生した電力が外部に導出される。
また、このリボンワイヤ22は、図5に示すように、外部導線5の太さないしは直径に応じて、外部導線5をリボンワイヤ22にハンダ6によって取り付けた際に、外部導線5がリボンワイヤ22からはみ出さないだけの横幅を有している。
The ribbon wire 22 is made of a strip-shaped metal having conductivity, and is a lead for leading the electric power generated in the base 21 to an external load. The ribbon wire 22 is soldered to an extraction electrode (not shown) formed on the base 21 in order to output the generated electric power to the outside, and goes around from the edge portion on the short side of the base 21 to the back surface. By connecting the ribbon wire 22 and the external conductor 5 on the back side, the electric power generated in the base body 21 is led out to the outside.
In addition, as shown in FIG. 5, when the external conductor 5 is attached to the ribbon wire 22 with the solder 6 according to the thickness or diameter of the external conductor 5, the external conductor 5 is connected to the ribbon wire 22 as shown in FIG. 5. It has a width that does not protrude.

次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール1の製造工程について説明する。
太陽電池モジュール1は、受光面側封止材31、充填材4、太陽電池サブモジュール2、及び背面側封止材32を積層させてラミネート処理を施す工程と、封止材3(背面側封止材32)に取付孔33を設ける工程を経て製造される。
Next, the manufacturing process of the solar cell module 1 according to this embodiment will be described.
The solar cell module 1 includes a step of laminating the light-receiving surface side sealing material 31, the filler 4, the solar cell submodule 2, and the back surface side sealing material 32 and laminating the sealing material 3 (back side sealing). It is manufactured through a process of providing the attachment hole 33 in the stopper material 32).

ラミネート処理においては、まず、図9に示すように、受光面側封止材31上に太陽電池サブモジュール2と略同じサイズのシート状の充填材4を載せると共に、所定の製膜工程を経て作成された太陽電池サブモジュール2を受光面側が充填材4に当接するように載せ、さらにその上に背面側封止材32を載せて各部材を積層させる。
そして、ラミネート処理装置内に、上記の通り積層した各部材を設置し、当該ラミネート処理装置内を減圧すると共に充填材4の軟化点以上に加熱する。さらに、上記各部材を積層した状態でプレスすることにより、熱溶融した充填材4が、受光面側封止材31と太陽電池サブモジュール2の間、及び、太陽電池サブモジュール2の端部近傍の受光面側封止材31と背面側封止材32の間に隙間なく広がると共に、各部材間が充填材4により一体的に接着される。また、太陽電池サブモジュール2と背面側封止材32の間は、封止材3として熱融着可能な樹脂材料を用いた場合には、背面側封止材32の表面が熱により溶融して両部材を接着し、封止材3の表面に接着剤を塗布した場合には、熱により溶融した接着剤を介して両部材が接着される。
In the laminating process, first, as shown in FIG. 9, a sheet-like filler 4 having substantially the same size as the solar cell submodule 2 is placed on the light-receiving surface side sealing material 31, and a predetermined film forming process is performed. The produced solar cell sub-module 2 is placed so that the light-receiving surface side is in contact with the filler 4, and a back-side sealing material 32 is further placed thereon to laminate each member.
And each member laminated | stacked as mentioned above is installed in a lamination processing apparatus, The said lamination processing apparatus is pressure-reduced, and it heats more than the softening point of the filler 4. Furthermore, by pressing in the state where the above-described members are laminated, the hot-melt filler 4 is placed between the light-receiving surface side sealing material 31 and the solar cell submodule 2 and in the vicinity of the end of the solar cell submodule 2. The light receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 spread without gaps, and the members are integrally bonded by the filler 4. Further, between the solar cell submodule 2 and the back side sealing material 32, when a resin material that can be heat-sealed is used as the sealing material 3, the surface of the back side sealing material 32 is melted by heat. When the two members are bonded together and the adhesive is applied to the surface of the sealing material 3, the two members are bonded through the adhesive melted by heat.

また、受光面側封止材31と背面側封止材32が、シート状の充填材4よりも大きいため、図3又は図4に示すように、太陽電池サブモジュール2の端部から外側へ向かって徐々に充填材4が薄くなり、周縁部分Sにおいては、受光面側封止材31と背面側封止材32とは直接接着される。なお、封止材3として熱融着可能な樹脂材料を用いた場合には、受光面側封止材31と背面側封止材32の表面が熱により溶融して互いに接着し、封止材3の表面に接着剤を塗布した場合には、熱により溶融した接着剤を介して受光面側封止材31と背面側封止材32とが接着される。この結果、封止材3の周端部Sの側端面には充填材4が露出しない。
以上のように各部材が接着した状態で温度を低下させると、充填材4が硬化してラミネート処理が完了する。
Moreover, since the light-receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 are larger than the sheet-like filler 4, as shown in FIG. 3 or FIG. 4, from the end of the solar cell submodule 2 to the outside. The filler 4 gradually becomes thinner toward the peripheral portion S, and the light-receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 are directly bonded together. When a resin material that can be heat-sealed is used as the sealing material 3, the surfaces of the light-receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 are melted by heat and bonded to each other. In the case where an adhesive is applied to the surface 3, the light-receiving surface side sealing material 31 and the back surface side sealing material 32 are bonded via an adhesive melted by heat. As a result, the filler 4 is not exposed on the side end surface of the peripheral end portion S of the sealing material 3.
As described above, when the temperature is lowered in a state where the respective members are bonded, the filler 4 is cured and the laminating process is completed.

なお、上記ラミネート処理においては、受光面側封止材31と太陽電池サブモジュール2の間のみならず、太陽電池サブモジュール2と背面側封止材32の間にもシート状の充填材4を挟みこんで各部材を接着することもできる。   In the laminating process, not only between the light receiving surface side sealing material 31 and the solar cell submodule 2 but also between the solar cell submodule 2 and the back surface side sealing material 32, the sheet-like filler 4 is applied. Each member can be bonded by sandwiching.

上記の通りラミネート処理が完了すると、外部導線5を取り付けるための取付孔33を背面側封止材32に形成する。取付孔33は、図10に示すように、リボンワイヤ22上の背面側封止材32に、リボンワイヤ22のみが露出するように形成する。この際、取付孔33の直径がリボンワイヤ22の横幅よりも小さくなるように形成する。
また、取付孔32の形成の仕方は、例えば、封止材3の融点以上に加熱した鏝等を当接させ、当該位置の封止材3を融解する。
これにより取付孔33が設けられ、図5に示すように、この取付孔33を介して、外部導線5をハンダ6によってリボンワイヤ22に取り付けることで、太陽電池サブモジュール2から外部負荷へ電力を供給することができる。
When the lamination process is completed as described above, the attachment hole 33 for attaching the external conductor 5 is formed in the back side sealing material 32. As shown in FIG. 10, the attachment hole 33 is formed on the back surface side sealing material 32 on the ribbon wire 22 so that only the ribbon wire 22 is exposed. At this time, the diameter of the attachment hole 33 is formed to be smaller than the lateral width of the ribbon wire 22.
In addition, the mounting hole 32 is formed by, for example, bringing a heating rod or the like heated above the melting point of the sealing material 3 to melt the sealing material 3 at the position.
As a result, an attachment hole 33 is provided, and, as shown in FIG. 5, the external conductor 5 is attached to the ribbon wire 22 by the solder 6 via the attachment hole 33, so that electric power can be supplied from the solar cell submodule 2 to the external load. Can be supplied.

以上の工程により完成した太陽電池モジュール1は、部品点数が少ない上に、部材が軽量なため、全体として軽量化が実現されている。特に、太陽電池サブモジュール2と受光面側封止材31の間は充填材4により接着させ、太陽電池サブモジュール2と背面側封止材32の間は、充填材によらず、接着剤ないしは背面側封止材32の表面を溶融させることによる熱融着によって接着させることで、使用する充填材4を少なくし、軽量化とコスト削減が実現されている。一方において、太陽電池サブモジュール2がガラス基板2A上に薄膜を形成してなるため、ガラス基板2Aによって太陽電池モジュール1自体の機械的強度が保たれると共に、受光面側の薄膜との絶縁性も確保され、使用上の耐久性を損なっていない。また、側端面に充填材4が露出しない上、側端面から太陽電池サブモジュール2まで一定の長さが確保されているため、優れた耐湿性を備えている。   The solar cell module 1 completed by the above steps has a small number of parts and is light in weight, so that the weight is reduced as a whole. In particular, the space between the solar cell submodule 2 and the light-receiving surface side sealing material 31 is adhered by the filler 4, and the space between the solar cell submodule 2 and the back surface side sealing material 32 is not depending on the filler, By adhering the surface of the back side sealing material 32 by heat fusion by melting, the filler 4 to be used is reduced, and weight reduction and cost reduction are realized. On the other hand, since the solar cell submodule 2 is formed by forming a thin film on the glass substrate 2A, the mechanical strength of the solar cell module 1 itself is maintained by the glass substrate 2A, and the insulating property from the thin film on the light receiving surface side is maintained. Is also secured and does not impair durability in use. Moreover, since the filler 4 is not exposed to the side end face and a certain length is secured from the side end face to the solar cell submodule 2, it has excellent moisture resistance.

なお、本発明の実施において、封止材3は表面にエンボス加工を施したものとしてもよい。加工の方法は格別限定されないが、一般的な方法によれば、受光面側封止材31ないし背面側封止材32をゴムのロールと凸凹の加工をした金属のロールの間に通して型押しをすることで表面にエンボス加工が施される。   In the implementation of the present invention, the sealing material 3 may have an embossed surface. The processing method is not particularly limited. However, according to a general method, the light-receiving surface side sealing material 31 or the back surface side sealing material 32 is passed between a rubber roll and an unevenly processed metal roll. The surface is embossed by pressing.

また、本発明においては、太陽電池サブモジュール2として、サブストレート構造のpnへテロ接合デバイスを構成するCIS系薄膜太陽電池を用いているが、これに限らず、スーパーストレート構造や、他の化合物系太陽電池によっても、ガラス基板を用いて機械的強度を保つことができれば、本発明に係る太陽電池モジュールを構成することができる。   In the present invention, a CIS-based thin film solar cell constituting a pn heterojunction device having a substrate structure is used as the solar cell submodule 2, but the present invention is not limited to this, and the superstrate structure and other compounds The solar cell module according to the present invention can also be configured by using the solar cell system as long as the mechanical strength can be maintained using the glass substrate.

また、太陽電池モジュール1は、電気二重層コンデンサを一体的に取り付けて、蓄電可能なデバイスとすることもできる。   Moreover, the solar cell module 1 can also be set as the device which can electrically store by attaching an electric double layer capacitor integrally.

また、本実施形態においては、太陽電池モジュール1を封止する封止材3は、その平面のサイズが太陽電池サブモジュール2の平面のサイズよりも大きく、四角形状の太陽電池サブモジュール2の平面と合同な形状からなるものとしているが、これに限らす、本発明の別の実施形態に係る太陽電池モジュール7においては、図11に示すように、封止材8の角部分を丸く面取りした形状としてもよい。   In the present embodiment, the sealing material 3 for sealing the solar cell module 1 has a plane size larger than the plane size of the solar cell submodule 2, and the plane of the rectangular solar cell submodule 2. In the solar cell module 7 according to another embodiment of the present invention, the corner portion of the sealing material 8 is rounded and chamfered as shown in FIG. It is good also as a shape.

この太陽電池モジュール7は、予め角部分を丸く面取りした形状の封止材8により太陽電池サブモジュール2を封止して作成するものとしてもよいし、封止材3を用いた太陽電池モジュール1において、封止材3の角部分を丸く切り取って作成するものとしてもよい。
これにより、角部分が丸みを帯びて、取り扱う際に角部分で怪我するのを防ぐことができ、安全である。
This solar cell module 7 may be formed by sealing the solar cell submodule 2 with a sealing material 8 having a corner portion that is rounded in advance, or the solar cell module 1 using the sealing material 3. It is good also as what cuts off the corner | angular part of the sealing material 3 roundly.
As a result, the corner portion is rounded, and the corner portion can be prevented from being injured when handled, which is safe.

本発明の実施の形態に係る太陽電池モジュールの正面側を示した外観斜視図である。It is the external appearance perspective view which showed the front side of the solar cell module which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係る太陽電池モジュールの背面側を示した外観斜視図である。It is the external appearance perspective view which showed the back side of the solar cell module which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽電池モジュールの断面を示したA−A’断面図である。It is A-A 'sectional drawing which showed the cross section of the solar cell module which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽電池モジュールの断面を示したB−B’断面図である。It is B-B 'sectional drawing which showed the cross section of the solar cell module which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽電池モジュールのC部分を示した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which showed C part of the solar cell module which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽電池サブモジュールの正面側を示した外観斜視図である。It is the external appearance perspective view which showed the front side of the solar cell submodule which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽電池サブモジュールの背面側を示した外観斜視図である。It is the external appearance perspective view which showed the back side of the solar cell submodule which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る基体の積層構造を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the laminated structure of the base | substrate which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程における積層状態を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the lamination | stacking state in the manufacturing process of the solar cell module which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る太陽電池モジュールにおいて、外部導線を取付可能な取付孔を設けた状態を示した外観斜視図である。In the solar cell module which concerns on this embodiment, it is the external appearance perspective view which showed the state which provided the attachment hole which can attach an external conducting wire. 本発明の別の実施形態に係る太陽電池モジュールを示した外観斜視図である。It is the external appearance perspective view which showed the solar cell module which concerns on another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 太陽電池モジュール
2 太陽電池サブモジュール
21 基体
22 リボンワイヤ
2A ガラス基板
2B 金属裏面電極層
2C p型CIS系光吸収層
2D 高抵抗バッファ層
2E n型窓層(透明導電膜層)
3 封止材
31 受光面側封止材
32 背面側封止材
33 取付孔
4 充填材
5 外部導線
6 ハンダ
7 太陽電池モジュール
8 封止材
S 周縁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solar cell module 2 Solar cell submodule 21 Base | substrate 22 Ribbon wire 2A Glass substrate 2B Metal back electrode layer 2C p-type CIS type light absorption layer 2D High resistance buffer layer 2E n-type window layer (transparent conductive film layer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Sealing material 31 Light-receiving surface side sealing material 32 Back surface side sealing material 33 Mounting hole 4 Filler 5 External conductor 6 Solder 7 Solar cell module 8 Sealing material S Peripheral part

Claims (5)

ガラス基板上に太陽電池デバイスが形成された太陽電池サブモジュールと、
所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面側を被覆する受光面側封止材と、
所定の樹脂材料からなり、上記太陽電池サブモジュールの受光面の反対側である背面側を被覆すると共に、上記太陽電池サブモジュールで発生した電力を外部に出力するためのリボンワイヤのみを露出させ、当該露出させたリボンワイヤに外部導線をハンダ付けして取り付けるための取付孔が形成された背面側封止材と、
上記受光面側封止材と上記太陽電池サブモジュールの間、及び上記太陽電池サブモジュールの端部近傍における上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に充填される充填材と、
上記太陽電池サブモジュールの受光面側に形成されている取出電極に取り付けられると共に、上記太陽電池サブモジュールの縁辺から背面側へ折り曲げて引き回され、上記太陽電池サブモジュールで発生した電力を外部に出力するためのリボンワイヤと、からなる太陽電池モジュールであって、
上記受光面側封止材と上記背面側封止材の平面のサイズは、上記太陽電池サブモジュールの平面のサイズより大きく、
上記太陽電池サブモジュールが、受光面側において、上記充填材により上記受光面側封止材と接着すると共に、背面側において熱融着により上記背面側封止材と直接接着して、上記受光面側封止材と上記背面側封止材の間に接着保持され、
上記充填材が、上記太陽電池サブモジュールの端部から上記受光面側封止材及び上記背面側封止材の端部に向かって徐々に薄く充填されると共に、上記受光面側封止材と上記背面側封止材とが、周縁部において直接接着されることにより、上記太陽電池サブモジュールが封止されていることで、上記取付孔から上記リボンワイヤのみが露出する、
ことを特徴とする太陽電池モジュール。
A solar cell submodule in which a solar cell device is formed on a glass substrate;
A light-receiving surface side sealing material that is made of a predetermined resin material and covers the light-receiving surface side of the solar cell submodule,
Made of a predetermined resin material, covering the back side opposite to the light receiving surface of the solar cell submodule, and exposing only the ribbon wire for outputting the electric power generated in the solar cell submodule to the outside, A back side sealing material in which a mounting hole for soldering and mounting an external conductor to the exposed ribbon wire is formed ;
A filler filled between the light receiving surface side sealing material and the solar cell submodule and between the light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material in the vicinity of the end of the solar cell submodule; ,
It is attached to the extraction electrode formed on the light receiving surface side of the solar cell submodule, and is bent and drawn from the edge of the solar cell submodule to the back side , and the electric power generated in the solar cell submodule is externally supplied. and ribbon wires for outputting, a solar cell module consisting of,
The plane size of the light receiving surface side sealing material and the back side sealing material is larger than the plane size of the solar cell submodule,
The solar cell sub-module, the light-receiving surface side, as well as adhesion with the light-receiving surface side sealing material by the filling material, the back side, and bonded directly to the back side sealing member by heat fusion, the light receiving Bonded and held between the surface side sealing material and the back side sealing material,
The filler is gradually and gradually filled from the end of the solar cell submodule toward the end of the light receiving surface side sealing material and the back side sealing material, and the light receiving surface side sealing material and Only the ribbon wire is exposed from the mounting hole because the solar cell submodule is sealed by directly bonding the back surface side sealing material at the periphery.
A solar cell module characterized by that.
上記太陽電池デバイスは、CIS系薄膜太陽電池デバイスである、
請求項1記載の太陽電池モジュール。
The solar cell device is a CIS-based thin film solar cell device.
The solar cell module according to claim 1.
上記充填材は、EVAからなる、
請求項1又は2に記載の太陽電池モジュール。
The filler is made of EVA.
The solar cell module according to claim 1 or 2.
上記受光面側封止材ないし上記背面側封止材は、表面にエンボス加工が施されている、
請求項1乃至3いずれかの項に記載の太陽電池モジュール。
The light receiving surface side sealing material or the back surface side sealing material is embossed on the surface,
The solar cell module according to any one of claims 1 to 3.
上記受光面側封止材と上記背面側封止材の縁辺は、角部が丸みを帯びた面取り状に形成されている、
請求項1乃至4いずれかの項に記載の太陽電池モジュール。
The edges of the light receiving surface side sealing material and the back surface side sealing material are formed in a chamfered shape with rounded corners.
The solar cell module according to any one of claims 1 to 4.
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