JPS5870581A - 太陽電池装置 - Google Patents

太陽電池装置

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JPS5870581A
JPS5870581A JP56169333A JP16933381A JPS5870581A JP S5870581 A JPS5870581 A JP S5870581A JP 56169333 A JP56169333 A JP 56169333A JP 16933381 A JP16933381 A JP 16933381A JP S5870581 A JPS5870581 A JP S5870581A
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JP
Japan
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light
film
solar cell
glass
short
Prior art date
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Pending
Application number
JP56169333A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Shibata
芝田 章
Hiroshi Toshikawa
利川 弘
Hiroyasu Sawai
沢井 啓安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPS5870581A publication Critical patent/JPS5870581A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0547Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the reflecting type, e.g. parabolic mirrors, concentrators using total internal reflection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は太陽電池装置に関し、特に受光面を形成する偽
ラス基板に太陽電池素子を樹脂で埋設したパッケージ構
造を有する太陽電池装置に関するものである。
最近の太陽電池装置のパッケージング技術は、低価格化
、軽量化を目的とし、受光面を形成するガラス基板に樹
脂材で太陽電池素子を埋設し背面側よりフィルムで充填
された樹脂を封止したパッケージ構造が主流となってい
る。受光面側のガラス基板としては一般のソーダライム
ガラスより光透過率の高い白板(Low−Iron)ガ
ラスが多く使用され、充填用樹脂材料としては耐候性及
び価格の面からPVB(ポリビニールブチラール)、、
シリコーン等が使用されている。また裏面フィルムとし
ては軽量、低価格、耐候性の面からフッ素系フィルムが
主に使用されている。
本発明は上述のパッケージ構造を有する太陽電池装置に
於いて、技術的手段を駆使することにより短絡電流の高
い高効率の光電変換を実行することのできる新規有用な
太陽電池装置を提供することを目的とするものである。
第1図、第2図及び第3図はそれぞれ受光面側ガラス基
板に太陽電池素子を樹脂で埋設した3種類のタイプの太
陽電池装置を示す構成断面図である。
第1図のパッケージ構造は、厚さ3.2震の白板ガラス
lの平滑面を受光面とし、凹凸形状を有する阻面を内面
にして、0.8〜1.OwM厚のシリコーン樹脂2で直
径4インチの太陽電池素子3を埋設し、裏面側に厚さ0
.05簡の透明1フツ化ビニルフイルム4を貼着したも
のである。第2図のパッケージ構造は、同様に白板ガラ
スlの平滑面を受光面とし、凹凸形状を有する阻面を内
面にしてシリコーン樹脂2で太陽電池素子3を埋設した
ものであり、裏面側に゛は厚さ0.05mの白色lフッ
化ビニルフィルム4を貼着している。第3図は本発明の
1実施例に対応するパッケージ構造であシ、厚さ3.2
簡の白板ガラス1の凹凸形状を有する阻面を受光面とし
、平滑面を内面にして、0.8〜1.(la+厚のシリ
コーン樹脂2で直径4インチの太陽電池素子3を埋設し
、裏面側に厚さ0.05+o+の白色17ソ化ビニルフ
イルム4を貼着したものである。
上記3種類の太陽電池装置の太陽電池素子3は第4図に
示す如く素子間隔3病で白板ガラ2スIの面方向に配列
され、素子短絡電流値はパッケージ前で相等しいものが
選択されている。屋外自然光に於ける各種太陽電池装置
の短絡電流の測定結果は次表の如くとなる。
短絡電流平均値は入射エネルギー100mW/、、(換
算時での太陽電池素子1枚の短絡電流の平均値である。
裏面に透明フィルムを用いた第1図のパッケージ構造に
比較し、裏面に白色フィルムを用いた第2図のパッケー
ジ構造では約5.7チの短絡電流上昇効果が得られ、更
に裏面に白色フィルムを用い受光面を凹凸状の阻面とす
るガラス基板で構成した第3図のパッケージ構造では第
1図に比較して7.8%の短絡電流上昇効果が得られる
。従って、第3図のパッケージ構造が最も短絡電流の高
い光電変換効率の優れた太陽電池装置となる。
パッケージ構造の相違による短絡電流の上昇効果につい
ては光学的解析より次の如く考窄される。
太陽電池装置の短絡電流は素子直上より入射される光の
直接照射により発生す、L短絡電流成分と、ガラス基板
受光面より素子へ照射されない位置へ入射された光がパ
ッケージ内部で反射されて太陽電池素子へ照射されるこ
とにより発生する短絡電流成分に区分される。第1図乃
至第3図のパッケージ構造で短絡電流に差異が生じる原
因は後者のパリケージ内部で反射された光による短絡電
流成分が相違することによる。第1図のパッケージ構造
ではパッケージ内部で素子へ照射されずに入射された光
はパッケージ内を透過して反射されることなくそのほと
んどが裏面へ抜は出すため、短絡電流の上昇には寄与し
ない。第2図のパッケージ構造では素子以外の部分に入
射した光は裏面の白色フィルム4で反射される。その反
射光は白色フィルム4表面の微細な凹凸によりほぼ全方
向に散乱され、一部は白板ガラスlの平滑面又は阻面で
再反射されて太陽電池素子3へ入射される0従って、こ
の入射光により短絡電流が上昇する。第3図のパッケー
ジ構造も第2図と同様な原理で短絡電流が上昇する。第
2図と第3図のパッケージ構造に於ける短絡電流の相違
は理論的に明らかでないが、散乱反射光の再反射面とな
る空気−ガラス界面及びガラス−樹脂界面のうち、主反
射面と考えられる空気−ガラス界面が凹凸である方が散
乱反射光をより太陽電池素子3上へ集光させることがで
きるためであろうと推察される。尚、空気対ガラスの屈
折率比は1対1.52.ガラス対シリコーン樹脂の屈折
率比は1.52対1.41であり、屈折率差が大きい程
反射効果は大きい。またガラス厚3.2簡に対し樹脂厚
は]、Ow+以下であるため白色フィルム4での散乱反
射光がガラス−樹脂界面で再反射−して太陽電池素子3
へ集光することは距離的に無理があることも原因である
と考えられる。
太陽電池装置は長期問屋外で使用されるものであり、特
に砂塵等の多い設置場所ではそれらが付着し、外観上の
不良、短絡電流の減少が起こることが指摘される。特に
本発明では受光面を形成するガラス表面が凹凸形状であ
るため、上記問題が平滑面よりも問題となる危惧が生じ
る。従って砂塵等の付着を防止する手段を講じる必要が
あるが、このだめの1実施例としてガラス表面の表面張
力を小さくしかつ摩擦係数を低く抑えることが効果的で
ある。即ち、水溶性有機シリコーンに水を1対100の
割合で混合し、有機シリコーンを水に溶解された後スプ
レーにて白板ガラスに吹付け、100℃で5分間乾燥硬
化させる。この操作で有機シリコーンは薄くて強固なフ
ィルム状の透明皮膜となり、未処理ガラスに比較して表
面張力が1/2以下摩擦係数が1/8以下となる。従っ
てガラス表面への砂塵等の汚濁物質の付着を抑制すごこ
とができる0 以上詳説した如く、本発明によれば太陽電池装置の短絡
電流を上昇させることのできるパッケージ構造が得られ
、非常に高効率の光電変換を実行することができる。ま
た受光面を凹凸形状にすることにより入射光の反射がこ
の受光面で散乱されるため、飛行機操縦者の視界を妨げ
ることもなく、屋外設置に有効である。
【図面の簡単な説明】
第(1図、第2図及び第3図はそれぞれ受光面側ガラス
基板に太陽電池素子を樹脂で埋設した太陽電池装置を示
す構成断面図である。第4図は第3図の太陽電池装置に
於ける太陽電池素子の配列状態を示す平面図である。 1・・・白板ガラス 2・・・シリコーン樹脂3・・・
太陽電池素子 4・・・白色ビニルフィルム代理人 弁
理士 福 士 愛 彦 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、受光面を形成するガラス基板に樹脂で太陽電池素子
    を埋設配置し、裏面側よりフィルムを貼設して成る太陽
    電池装置に於いて、前記ガラス基板の前記受光面側表面
    を凹凸形状に成形するとともに前記フィルムの光入射面
    を光散乱性にしたことを特徴とする太陽電池装置。
JP56169333A 1981-10-21 1981-10-21 太陽電池装置 Pending JPS5870581A (ja)

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