JP7161900B2 - 太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュールに関する。
従来から、受光面での反射によるぎらつき等を防止する防眩型の太陽電池モジュールが知られている(例えば、特許文献1)。この防眩型の太陽電池モジュールは、ブラスト加工により、受光面に微細な表面凹凸を形成し、当該表面凹凸により、可視光を散乱させ、表面での反射によるぎらつきを防止している。
また、太陽電池モジュールは、屋外の外壁面に設置する場合が多いため、投石や風圧等の物理的衝撃に耐える強度が必要となる。そこで、従来から、太陽電池を封止する封止部材として強化ガラスを使用し、物理的衝撃に耐える構造となっている(特許文献2)。
特開2016-58697号公報 特開2003-110128号公報
一般的に、強化ガラスは、圧縮応力層、引張応力層、圧縮応力層の3層構造となっており、引張応力と圧縮応力のつり合いによって、表面の強度が通常の非強化ガラス(フロートガラス)に比べて3倍から5倍程度の強度を持っている。
しかしながら、強化ガラスは、通常の非強化ガラスに比べて高強度であるものの、外部からの物理的衝撃によって、一度、ガラスの表面や角に亀裂が入り、当該亀裂が圧縮応力層を超えて引張応力層に達すると、圧縮応力と引張応力のバランスが崩れ、一瞬にして強化ガラス全体が細かい粒子状に破損するといういわゆる自然破損の問題がある。そのため、特許文献1のように、防眩機能を付加するべく、強化ガラスの表面にブラスト加工によって表面凹凸を形成すると、表面にクラックが生じ、製造時に自然粉砕が生じるおそれがある。また、ブラスト加工により圧縮応力層に潜在的な亀裂が形成された場合、亀裂が徐々に延伸して、内部の引張応力層の領域にまで到達すると、自然粉砕が生じるおそれがある。
そこで、本発明者は、強化ガラスへの亀裂の発生を防止するべく、強化ガラスの受光面に反射防止膜を形成し、当該反射防止膜に微細凹凸を形成した太陽電池モジュールを試作した。こうすることで、入射した太陽光のうちの反射成分が受光面表面で拡散反射を起こし、正反射成分の割合を小さくでき、防眩性を付与できると考えた。しかしながら、試作した太陽電池モジュールは、ある一定の防眩性を得られたものの、十分ではなかった。
一般的に、拡散反射によって得られる防眩性は、表面の粗さに依存し、算術平均粗さなどの表面粗さパラメータが大きいほど防眩性は向上するとされているが、上記したように強化ガラスには傷による自然粉砕の問題があるので、強化ガラスに至るまでの大きな表面凹凸を形成できない。そのため、表面粗さパラメータを大きくできない。また、表面粗さパラメータを大きくするためには、反射防止層の厚みを厚くする方策が考えられるが、厚すぎると剥がれが生じてしまうおそれがある。そのため、試作した太陽電池モジュールでは、強化ガラスに衝撃が伝わる程度まで深く凹凸を形成することができず、十分な算術平均粗さを確保することができなかった。
そこで、本発明は、ブラスト加工時の衝撃による透光性基板の強度低下の発生を抑制できる太陽電池モジュールの製造方法及び自然粉砕の発生を抑制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。
上記した課題を解決するための本発明の請求項1に記載の発明は、透光性基板上に前記透光性基板の屈折率よりも低い屈折率を有する反射防止層が積層された第1封止部材を用い、第2封止部材ともに太陽電池セルを挟んで封止する太陽電池モジュールの製造方法であって、前記透光性基板上の前記反射防止層に対して、前記反射防止層の硬度よりも高く、かつ前記透光性基板の硬度よりも低い硬度の研磨粒子を吹き付けて表面凹凸を形成する表面凹凸形成工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法である。
ここでいう「硬度」とは、材料の表面または表面近傍の機械的特性であり、材料が別の材料によって傷を与えられようとする時の、材料表面の傷つきにくさを示す。
本発明の構成によれば、研磨粒子の硬度が反射防止層よりも高く、透光性基板よりも低いので、表面凹凸形成工程における研磨粒子の衝突により、透光性基板の表面に実質的に傷が付かず、反射防止層のみに表面凹凸を形成できる。そのため、透光性基板の強度低下が生じず、機械強度を維持したまま、太陽電池モジュールの防眩性能を向上できる。
また、本発明の構成によれば、透光性基板に近い位置又は透光性基板までブラスト加工を行うことができるので、従来に比べて表面粗さを大きくできる。
請求項2に記載の発明は、前記透光性基板は、ガラス製である、請求項1に記載の太陽電池モジュールの製造方法である。
本発明の構成によれば、透光性基板をガラスで構成している。
ガラスは脆性材料であるため、ガラス製の透光性基板を用いた太陽電池の機械強度は、透光性基板の表面に存在する傷に大きく影響を受けてしまう。すなわち、透光性基板に曲げ方向の機械荷重がかかり、表面に引張応力が生じた際には、表面に傷が存在していると、表面に存在する傷の先端に応力が集中し、応力が増幅され、より小さい荷重で粉砕が生じる傾向がある。また、表面の傷が多く、長いほど増幅される応力が大きくなるので、傷がより多く存在する透光製基板は、機械強度が低下し、その結果、太陽電池モジュールの耐荷重性、耐衝撃性は低下する。
しかしながら、本発明の構成によれば、透光性基板としてガラスを使用した場合であっても、研磨粒子の硬度が反射防止層よりも高く、透光性基板よりも低いので、透光性基板の機械強度の低下を抑制できる。
請求項3に記載の発明は、前記透光性基板は、前記反射防止層側の表面に圧縮応力層を有する強化ガラスである、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュールの製造方法である。
本発明の構成によれば、透光性基板が強化ガラスであるため、透光性基板の機械強度が高く、表面強度が高い太陽電池モジュールを製造できる。
また、本発明の構成によれば、研磨粒子の硬度が反射防止層よりも高く、透光性基板よりも低いので、表面に傷が付くことによる自然粉砕の発生を抑制できる。
請求項4に記載の発明は、前記研磨粒子のモース硬度は、3以上5以下である、請求項2又は3に記載の太陽電池モジュールの製造方法である。
ここでいう「モース硬度」とは、10段階の標準鉱物で対象物をひっかいて、対象物の表面に傷がつくか否かを判断する尺度である。
本発明の構成によれば、ガラス製の透光性基板に対してより傷が付きにくい。
請求項5に記載の発明は、前記太陽電池セルは、シリコン基板上にシリコン層が積層された結晶シリコン系太陽電池セルである、請求項1乃至4のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法である。
本発明の構成によれば、結晶シリコン系太陽電池セルを使用しているため、他の種類の太陽電池(例えば、薄膜シリコン系の太陽電池)に比べて変換効率が高い太陽電池モジュールを製造できる。
本発明に関連する発明は、第1封止部材と、第2封止部材と、太陽電池セルを含み、前記太陽電池セルが前記第1封止部材と前記第2封止部材の間に配された太陽電池モジュールであって、前記第1封止部材は、前記太陽電池モジュールの一方の主面を形成するものであって、前記太陽電池セル側から、強化ガラス層と、反射防止層が積層されており、前記強化ガラス層は、前記反射防止層側の表面に圧縮応力層を有する強化ガラスで構成されており、前記反射防止層は、前記強化ガラス層とは反対側の表面に可視光を散乱させる表面凹凸が形成されており、前記反射防止層を貫通し前記強化ガラス層を底部とする凹部を有し、前記凹部は、前記表面凹凸を構成するものであって、かつ、底部に高低差が0.3μm以上の凹凸が形成されていない、太陽電池モジュールである。
この発明の構成によれば、反射防止層に表面凹凸があり、凹部の底部をなす強化ガラス層に実質的に凹凸が形成されていないため、強化ガラス層の自然粉砕が生じにくい。
また、この発明の構成によれば、反射防止層の厚みに対する表面凹凸の粗さを大きくでき、従来に比べて防眩性能が高くできる。
本発明に関連する発明は、第1封止部材と、第2封止部材と、太陽電池セルを含み、前記太陽電池セルが前記第1封止部材と前記第2封止部材の間に配された太陽電池モジュールであって、前記第1封止部材は、前記太陽電池モジュールの一方の主面を形成するものであって、前記太陽電池セル側から、強化ガラス層と、反射防止層が積層されており、前記強化ガラス層は、前記反射防止層側の表面に圧縮応力層を有する強化ガラスで構成されており、前記反射防止層は、前記強化ガラス層とは反対側の表面に可視光を散乱させる表面凹凸が形成されており、前記反射防止層は、前記表面凹凸を構成する凹部を有し、前記凹部の底部と前記強化ガラス層との最短距離が0.1μm以下である、太陽電池モジュールである。
の構成によれば、反射防止層に表面凹凸があり、最大の深さをもつ凹部の底部が強化ガラス層に僅かに至っていないため、自然粉砕が生じにくい。
またの構成によれば、最大の深さをもつ凹部の底部が強化ガラス層に極めて近接しているため、反射防止層の厚みに対する表面凹凸の粗さを大きくでき、従来に比べて防眩性能が高くできる。
上記の発明は、前記反射防止層の最大厚みは、2μm以下であってもよい。
の構成によれば、強化ガラス層からの反射防止層の剥がれが生じにくい。
上記の発明は、前記反射防止層の算術平均粗さは、0.5μm以上であってもよい。
ここでいう「算術平均粗さ」とは、JIS B 0601:2013に準ずるものである。
の構成によれば、従来に比べて高い防眩機能を発揮できる。
本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、ブラスト加工時の衝撃による透光性基板の強度低下の発生を抑制できる。
本発明に関連する発明の太陽電池モジュールによれば、強化ガラス層での自然粉砕の発生を抑制できる。
本発明の第1実施形態の太陽電池モジュールを模式的に示した斜視図である。 図1の太陽電池モジュールの断面図であり、理解を容易にするために一部ハッチングを省略している。 図1の太陽電池モジュールの断面斜視図である。 図1の太陽電池モジュールの製造工程の説明図であり、(a)は反射防止層形成工程を表す側面図であり、(b)は表面凹凸形成工程を表す側面図であり、(c)は封止工程の側面図である。 本発明の第2実施形態の太陽電池モジュールの断面図であり、理解を容易にするために一部ハッチングを省略している。 本発明の各実験例1~4における反射防止層付き基板及びガラス基板の写真であり、(a)は実験例1の結果、(b)は実験例2の結果、(c)は実験例3の結果、(d)は実験例4の結果を示す。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の第1実施形態の太陽電池モジュール1は、光を電気に変換する光電変換装置であり、図1のように、主要構成部材として、表側封止部材2(第1封止部材)と、裏側封止部材3(第2封止部材)と、太陽電池ストリング5と、封止材6,7を備えている。また、太陽電池モジュール1は、図2のように、表側封止部材2が透光性基板10上に反射防止層11が形成されたものであり、反射防止層11側の面に微細な表面凹凸12が形成されている。そして、太陽電池モジュール1は、この表面凹凸12の形状に特徴の一つを有している。
表面凹凸12は、裏側封止部材3とは反対側の表面に設けられ、可視光を散乱させ、表面での反射を抑制するものである。
表面凹凸12には、図2,図3のように、反射防止層11を貫通して透光性基板10を底部17とする第1凹部15と、底部18が透光性基板10まで至らず反射防止層11内に形成される第2凹部16がある。
第1凹部15は、表側封止部材2の外側主面(太陽電池ストリング5からみて外側の主面)から透光性基板10に向かって深さをもつ凹部であり、反射防止層11を貫通する貫通孔である。すなわち、第1凹部15では、反射防止層11から透光性基板10の一部が露出している。
第1凹部15の底部17は、図2,図3のように、透光性基板10の片面の一部で形成されており、底部17には、実質的に凹凸が形成されていない。すなわち、第1凹部15の底部17には、高低差が0.3μm以上の凹凸が形成されていない。
第2凹部16は、表側封止部材2の外側主面(太陽電池ストリング5からみて外側の主面)から透光性基板10に向かって深さをもつ凹部であり、反射防止層11の厚み方向の中間部に底部18をもつ有底穴である。
第2凹部16の底部18には、凹凸が形成されており、その高低差は0.3μm以上となっている。
表側封止部材2は、上記したように、透光性基板10上の反射防止層11が形成されたものである。
透光性基板10は、透光性を有する絶縁基板であり、裏側封止部材3及び封止材6,7とともに太陽電池ストリング5を封止する封止部材でもある。
透光性基板10は、透光性と絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、各種ガラス基板や樹脂基板が使用できる。
透光性基板10として使用できるガラスとしては、例えば、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス等を挙げることができる。
透光性基板10としてガラスを使用した場合の組成は、特に限定されないが、SiO2が50~80重量%、Al23が0.1~10重量%、Na2O+K2Oが1~30重量%、CaOが1~30重量%、MgOが0.1~10重量%、B23が0~20重量%である。また、その他成分として、BaO、ZrO2、Fe23を含有してもよい。
本実施形態のように透光性基板10を受光面側のカバーガラスとして使用する場合には、ガラス組成における酸化鉄量は少ない方が近赤外領域の透過率が向上する観点から、Fe23が0.04重量%以下であることが好ましく、0.02重量%以下であることがより好ましい。
上記したガラスの製造方法としては、特に限定されないが、ガラス原料を1500~1600℃で加熱したのち、成形して板状に加工することで製造できる。
ガラスの成形方法には種々の方法を用いることができるが、例えば、フロート法、ロールアウト法等を挙げることができる。ロールアウト法を用いるとガラス基板表面にエンボス状の凹凸を形成することができる。
本実施形態の透光性基板10は、強化ガラスを使用した強化ガラス層であり、上記のガラスに対して熱処理を行い、熱強化したガラスである。すなわち、透光性基板10は、ガラスを軟化点付近まで加熱した後、空気を吹き付けて急冷した風冷強化ガラスである。
熱強化ガラスは、軟化点付近まで加熱後に急冷することによって、ガラスの表面付近領域と内部領域で固化する速度に差が生じ、密度に差が生じたものである。
すなわち、本実施形態の透光性基板10は、表面付近領域に圧縮方向の圧縮応力層20,22が形成され、中心領域に引張方向の引張応力層21が形成されている。
圧縮応力層20,22は、外部から曲げ応力がかかった際に生じる表面付近領域の引張応力を打ち消す効果があり、平均の破壊応力が軽減され、平均強度が向上する機能を有する。
したがって、本実施形態の透光性基板10は、同一の厚みの熱強化処理を行っていないガラス基板(非熱強化ガラス基板)を用いた場合と比較して、より耐荷重性および耐衝撃性の大きい。
また、本実施形態の透光性基板10は、上記したように熱強化処理によって平均強度が向上するので、透光性基板10の厚みを薄くしたとしても、熱強化処理を行っていない厚みのあるガラス基板を用いた場合と同等の耐荷重性および耐衝撃性を実現することができ、製造する太陽電池モジュール1の軽量化が可能となる。
本実施形態の第1圧縮応力層20及び第2圧縮応力層22は、それぞれ平均厚みが透光性基板10の平均厚みの1/6の厚みとなっており、通常の化学強化ガラスの圧縮応力層よりも厚い。
反射防止層11は、可視光を散乱させ、表面での反射を抑制する層である。反射防止層11は、巨視的には平坦であるが、微視的には表面凹凸12により、凹凸が形成されている。
反射防止層11は、屈折率が透光性基板10の屈折率よりも大きく、空気の屈折率よりも小さい層である。
反射防止層11の形成方法としては、特に限定されないが、塗布法又はゾルゲル法を用いることができる。
ゾルゲル法は、製造コストが低廉であり、生産適合性に優れた反射防止膜の形成方法である。例えば、反射防止層11は、ゾルゲル法により基板上にチタニア・シリカ膜を形成することで形成できる。反射防止層11は、その出発原料としてアモルファス型過酸化チタン及びシリコンアルコキシドを出発原料として、金属含有アナターゼ形酸化チタン、ケイ素化合物、及び熱分解性化合物を含む被膜形成用組成物を作製して形成できる。
反射防止層11の最大厚みは、2μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましい。
この範囲であれば、反射防止層11が透光性基板10から剥がれることを防止できる。
反射防止層11の算術平均粗さは、0.5μm以上であることが好ましい。
この範囲であれば、高い防眩機能を発揮できる。
また、反射防止層11の算術平均粗さは、反射防止層11の最大厚みの50%以上であることが好ましい。
裏側封止部材3は、いわゆるバックシートであり、絶縁性を有する樹脂シートである。
太陽電池ストリング5は、図2のように、複数の太陽電池セル30が接続配線31を介して直列接続されたものである。
太陽電池セル30は、第1電極層50と、第2電極層51と、電極層50,51で挟まれた光電変換部52を備えている。
光電変換部52は、半導体基板上に半導体層が形成されたものである。
具体的には、光電変換部52は、一導電型(例えば、p型)の結晶シリコン基板の受光面側に、リン原子等の導電性不純物を拡散させ、逆導電型(例えば、n型)のシリコン層を形成されたものである。すなわち、太陽電池セル30は、結晶シリコン系太陽電池であり、PNの半導体接合を有している。また、太陽電池セル30は、例えば、n型の結晶シリコン基板の受光面側に、真性なi層、p層をこの順に備え、同n型の結晶シリコン基板の裏面側に、真性なi層、n層をこの順に備えた、ヘテロ接合型太陽電池セルなどであってもよい。
封止材6,7は、封止部材2,3を接着する接着層であり、太陽電池ストリング5を埋没させて封止する封止層である。
封止材6,7は、透明性と接着性と封止性を有していれば、特に限定されない。封止材6,7は、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)などの熱可塑性樹脂が採用できる。
なお、封止材6,7は、同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。
続いて、本実施形態の太陽電池モジュール1の製造方法について説明する。
まず、図4(a)のように、透光性基板10上に反射防止層11を積層する(反射防止層形成工程)。
このときの反射防止層11の算術平均厚みは、後述する表面凹凸形成工程で形成する表面凹凸12の表面粗さによって適宜設定されるが、より厚い方が好ましい。ブラスト加工後に表面粗さが大きくできるため、防眩性を発揮しやすくなる。
続いて、図4(b)のように、反射防止層11が積層された透光性基板10に対して微細な表面凹凸12を形成する(表面凹凸形成工程)。
このとき、ブラスト加工によって表面凹凸12を形成する。すなわち、所定の硬度の研磨粒子を含む研磨材を透光性基板10上の反射防止層11の表面に高速で衝突させ微細な表面凹凸12を形成する。
具体的には、表面凹凸12を形成する方法としては、コンプレッサーによる圧縮空気を用いて、表面に吹きつけるサンドブラスト法、回転体から遠心力で研磨材をガラス表面に投射して、微細な表面凹凸を生成するショットブラスト法を挙げることができる。また、表面凹凸12を形成する際には、ウエットブラストを使用することも出来る。
このとき使用される研磨粒子の硬度は、反射防止層11よりも高く、透光性基板10よりも低い。
研磨粒子の硬度は、反射防止層11よりも高く、透光性基板10よりも低い硬度であれば特に限定されるものではないが、一般に、ガラスのモース硬度は5.5、シリカ系反射防止層のモース硬度は3未満であるので、用いる研磨粒子のモース硬度は、3以上5以下が好適である。
モース硬度が3~5の研磨粒子の材質としては、不飽和ポリエステル樹脂成型品(モース硬度3)、クルミ殻粒(モース硬度3)、ユリア樹脂成型品(モース硬度3.5)、杏の種(モース硬度3.5)、メラミン樹脂成型品(モース硬度4)、ピーチの種(モース硬度4)、還元鉄粉(モース硬度4.5)、ステンレスビーズ(モース硬度4.5)などが挙げられる。
研磨材のJIS R6001-1:2017に準ずる粒度は、特に限定されるものではないが、研磨材は、粒度がある程度大きい方が好ましい。研磨材の粒度は、F46~F220であることが好ましい。この範囲であれば、防眩性能を高めることができる。
ただし、当該JIS規格に適合しない研磨材の場合、当該JIS規格の第3表-粗粒の標準粒度分布の「3段目の試験用ふるい:公称目開き及びふるい上に残らなければならない最小質量分率」に記載された公称目開きの全ての試験用ふるいを用いて粒度分布試験を実施した場合に、公称目開き及びふるい上に残った質量分率が最も大きい公称目開きの値を、粒度とできる。
別途工程によって形成された太陽電池セル30を接続配線31で接続していき、太陽電池ストリング5を形成する(太陽電池ストリング形成工程)。
そして、図4(c)のように、太陽電池ストリング5を表側封止部材2と裏側封止部材3で挟み、封止材6,7で表側封止部材2と裏側封止部材3の間を充填し、太陽電池ストリング5を封止する(封止工程)。
このとき、反射防止層11は、太陽電池ストリング5を基準として透光性基板10の外側に位置しており、第1圧縮応力層20と直接接触している。
その後、必要に応じて、取出配線や端子ボックスの設置等の後処理を行い、太陽電池モジュール1が完成する。
本実施形態の透光性基板10は、熱強化ガラスを使用しており、表面の傷に弱いという特徴がある。すなわち、透光性基板10上に傷が存在する場合、振動や静荷重、水分などの影響によって徐々に傷が基板内部方向に延伸することが稀にある。そして、傷が基板内部方向に延伸し、基板表面付近の圧縮応力層20の領域を越えて、基板中心部付近の引張応力層21の領域にまで到達した場合、圧縮応力層20,22と引張応力層21のバランスが崩れ、引張応力層21での引張応力が解放されることによって、ガラス内部の結合が切断され、ガラス全面が粉砕される。
そこで、本実施形態の太陽電池モジュール1の製造方法によれば、ブラスト加工において、研磨粒子の硬度が反射防止層11の硬度よりも高く、透光性基板10の硬度よりも低い研磨粒子を用いている。そのため、透光性基板10の表面に傷をつけることなく、反射防止層11のみを研削し、微細な表面凹凸12を形成できる。すなわち、熱強化ガラスを使用しても、傷の延伸による粉砕のおそれがなく、機械強度を維持したまま、太陽電池モジュール1の防眩性を向上できる。
続いて、本発明の第2実施形態の太陽電池モジュール100について説明する。なお、第1実施形態の太陽電池モジュール1と同様の構成については、同一の付番を付して説明を省略する。
第2実施形態の太陽電池モジュール100は、図5のように、表面凹凸101が第1実施形態の表面凹凸12と最大深さが異なる。
第2実施形態の表面凹凸101は、最大の深さをもつ凹部102が透光性基板10まで至っておらず、底部103が反射防止層11内にある。すなわち、最大深さをもつ凹部102は、底部103が反射防止層11で形成されている。
底部103と透光性基板10との最短距離Dは、0μm超過0.1μm以下となっており、0.05μm以下であることが好ましい。すなわち、底部103と透光性基板10の最表面の圧縮応力層20との距離は、極めて近い。
太陽電池モジュール100の製造方法は、表面凹凸形成工程で形成する表面凹凸101の深さ以外、第1実施形態の太陽電池モジュール1の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
太陽電池モジュール100によれば、凹部102の底部103でわずかに反射防止層11が積層されているため、透光性基板10と反射防止層11の界面に水等が進入することを防止でき、反射防止膜が水等の存在によって透光性基板10から浮くことを防止できる。
上記した実施形態では、モース硬度で研磨粒子の硬度を特定していたが、透光性基板10、反射防止層11、研磨粒子の相対的な硬度の関係が特定できれば、硬度の特定は限定されるものではない。鉛筆硬度やビッカース硬度などで硬度を特定してもよい。
ここでいう「鉛筆硬度」とは、各硬度の鉛筆で対象物をひっかいて、対象物の表面が傷つくか否かを判断する尺度である。
ここでいう「ビッカース硬度」とは、ダイヤモンドでできた圧子を対象物に対して押込み、そこにできる圧痕の面積の大小で硬度を判断する尺度である。
また、摩擦試験機もしくは手作業によって、反射防止層11の形成されたガラス製の透光性基板10及び反射防止層11を形成した同等のガラス製の透光性基板10に対して研磨材を摩擦させる方法で硬度を特定してもよい。
例えば、手作業で硬度を特定する場合には、研磨材を、反射防止層11の形成されていないガラス製の透光性基板と、反射防止層11を形成した同等のガラス製の透光性基板の表面上にそれぞれ適量振り撒き、やわらかい布などで基板表面上をこすり付ける。表面を光学顕微鏡で観察し、反射防止層11の形成されていないガラス製の透光性基板には傷が観察されず、かつ、反射防止層11を形成したガラス製の透光性基板には傷が観察される場合、研磨粒子の硬度はガラス製の透光性基板の硬度よりも低く、反射防止層11の硬度よりも高い。
上記した実施形態では、反射防止層形成工程及び表面凹凸形成工程を封止工程の前に行っていたが、本発明はこれに限定されるものではない。反射防止層形成工程及び表面凹凸形成工程を封止工程の後に行ってもよい。また、反射防止層形成工程、封止工程、表面凹凸形成工程の順に行ってもよい。
上記した実施形態では、透光性基板10として熱強化ガラスを使用したが、本発明はこれに限定されるものではない。透光性基板10として化学強化ガラスを使用してもよい。また、透光性基板10として熱強化又は化学強化を行っていない非強化ガラスを使用してもよい。
上記した実施形態では、裏側封止部材3としてバックシートを使用したが、本発明はこれに限定されるものではない。裏側封止部材3としてガラス板を使用してもよい。勿論、強化ガラス板であってもよいし、非強化ガラス板であってもよい。
上記した実施形態では、透光性基板10側から光を取り入れる片面受光型の太陽電池モジュールであったが、本発明はこれに限定されるものではない。両面受光型の太陽電池モジュールであってもよい。
上記した実施形態では、太陽電池セル30は結晶シリコン系太陽電池であったが、本発明はこれに限定されるものではない。太陽電池セル30は、他の種類の太陽電池であってもよい。
上記した実施形態は、本発明の技術的範囲に含まれる限り、各実施形態間で各構成部材を自由に置換や付加できる。
以下、実験例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施できる。
(実験例1)
まず、モース硬度が約6.5のソーダライムガラス製の透光性基板の片面に反射防止層としてモース硬度が約3のシリカ系反射防止層を形成して反射防止層付き基板を作製した。そして、反射防止層付き基板の反射防止層側の面にモース硬度が12のホワイトアルミナ製の研磨粒子を吹き付けて研磨加工を行った。これを実験例1とした。
(実験例2)
モース硬度が約6.5のソーダライムガラス製の透光性基板にモース硬度が12のホワイトアルミナ製の研磨粒子を吹き付けて研磨加工を行った。すなわち、実験例2では、透光性基板に対して反射防止層を形成していない。これを実験例2とした。
(実験例3)
実験例1において、研磨粒子としてモース硬度が4.5のステンレスビーズを使用した以外、同様とした。これを実験例3とした。
(実験例4)
実験例2において、研磨粒子としてモース硬度が4.5のステンレスビーズを使用した以外、同様とした。これを実験例4とした。
実験例1~4の結果を図6に示す。
図6(a)(実験例1)及び図6(b)(実験例2)のように、研磨粒子として、モース硬度が反射防止層及び透光性基板よりも高いホワイトアルミナを用いた場合、透光性基板及び反射防止層の両方において表面に傷が観察された。
一方、図6(c)(実験例3)及び図6(d)(実験例4)のように、研磨粒子として、モース硬度が反射防止層よりも高く透光性基板よりも低いステンレスビーズを用いた場合、反射防止層には傷が観察されたが、透光性基板には傷が観察されなかった。
これらのことから、ブラスト加工に用いる研磨粒子のモース硬度を反射防止層よりも高く、かつ透光性基板よりも低くすることでガラスの表面に傷が付かずに反射防止層に表面凹凸を形成できることがわかった。
1 太陽電池モジュール
2 表側封止部材(第1封止部材)
3 裏側封止部材(第2封止部材)
10 透光性基板
11 反射防止層
12 表面凹凸
15 第1凹部
16 第2凹部
17,18 底部
20 第1圧縮応力層
22 第2圧縮応力層
30 太陽電池セル
31 接続配線

Claims (5)

  1. 透光性基板上に前記透光性基板の屈折率よりも低い屈折率を有する反射防止層が積層された第1封止部材を用い、第2封止部材ともに太陽電池セルを挟んで封止する太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記透光性基板上の前記反射防止層に対して、前記反射防止層の硬度よりも高く、かつ前記透光性基板の硬度よりも低い硬度の研磨粒子を吹き付けて表面凹凸を形成する表面凹凸形成工程を含む、太陽電池モジュールの製造方法。
  2. 前記透光性基板は、ガラス製である、請求項1に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  3. 前記透光性基板は、前記反射防止層側の表面に圧縮応力層を有する強化ガラスである、請求項1又は2に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  4. 前記研磨粒子のモース硬度は、3以上5以下である、請求項2又は3に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  5. 前記太陽電池セルは、シリコン基板上にシリコン層が積層された結晶シリコン系太陽電池セルである、請求項1乃至4のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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