JPS63178A - 太陽電池モジユ−ル - Google Patents
太陽電池モジユ−ルInfo
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- JPS63178A JPS63178A JP61141421A JP14142186A JPS63178A JP S63178 A JPS63178 A JP S63178A JP 61141421 A JP61141421 A JP 61141421A JP 14142186 A JP14142186 A JP 14142186A JP S63178 A JPS63178 A JP S63178A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［利用分野］
本発明は電力用に好適な太陽電池モジュールに関する。
更に詳細には軽量で十分な強度が得られ太陽電池モジュ
ールに関する。
ールに関する。
［従来技術］
太陽電池モジュール（以下「モジュール」という）は、
透明窓に強化ガラス、太陽光発電要素として各種の太陽
電池、封止材に金属シートなどを用い、これらの構造要
素を充填材にポリビニルブチラールやエチレンビニルア
セテート樹脂を用いて張り合わせ、金属枠やプラスチッ
ク枠で封止した構造等が知られている（例えば、高橋、
小長井共著（昭晃堂発行）、［アモルファス太陽電池」
１７〜１８頁参照）。
透明窓に強化ガラス、太陽光発電要素として各種の太陽
電池、封止材に金属シートなどを用い、これらの構造要
素を充填材にポリビニルブチラールやエチレンビニルア
セテート樹脂を用いて張り合わせ、金属枠やプラスチッ
ク枠で封止した構造等が知られている（例えば、高橋、
小長井共著（昭晃堂発行）、［アモルファス太陽電池」
１７〜１８頁参照）。
かかる構造のモジュールは、モジュールの一重ωが必然
的に大きくなり、かかる重量物を発電ユニットとして設
置するために基礎及び架台を強度的に信頼のおける建築
物（アレー）にする必要があった。太陽光発電コストは
太陽電池モジュールのコストのほかにかかる周辺部材の
コストから構成されており、モジュールコストのみなら
ず周辺部材のコストの低減が太陽光発電を実用化レベル
に引き上げる上で必然である。
的に大きくなり、かかる重量物を発電ユニットとして設
置するために基礎及び架台を強度的に信頼のおける建築
物（アレー）にする必要があった。太陽光発電コストは
太陽電池モジュールのコストのほかにかかる周辺部材の
コストから構成されており、モジュールコストのみなら
ず周辺部材のコストの低減が太陽光発電を実用化レベル
に引き上げる上で必然である。
このような視点から、太陽電池のモジュールの軽量化を
はかり、基礎及び架台への負担を軽減し周辺部材のコス
ト低減をするため封止材及び風圧力に対する支持体とし
てアルミニウムハニカム構造体、ペーパーハニカム構造
体、リブ構造体を利用し、機械的強度を維持しながらモ
ジュールの軽量化をはかる提案がなされている（テクニ
カルダイジェスト オプ ザ インターナショナルビー
ヴイエスイーシ−１（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉａｅ
ｓｔｏｆ ｔｈｅ Ｉ ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ Ｐ Ｖ Ｓ Ｅ Ｃ−１）６６５〜６６８頁参照
）。
はかり、基礎及び架台への負担を軽減し周辺部材のコス
ト低減をするため封止材及び風圧力に対する支持体とし
てアルミニウムハニカム構造体、ペーパーハニカム構造
体、リブ構造体を利用し、機械的強度を維持しながらモ
ジュールの軽量化をはかる提案がなされている（テクニ
カルダイジェスト オプ ザ インターナショナルビー
ヴイエスイーシ−１（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉａｅ
ｓｔｏｆ ｔｈｅ Ｉ ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ Ｐ Ｖ Ｓ Ｅ Ｃ−１）６６５〜６６８頁参照
）。
しかし、この場合にも透明窓材には降雪に対する強度や
風圧に対する強度を保証するため厚さ３．２履以上の強
化ガラスを用いる必要があり、特にガラス基板を用いた
アモルファス太陽電池の場合は、太陽光の入射側の窓が
２重ガラスとなり、モジュールの軽量化に限界がある。
風圧に対する強度を保証するため厚さ３．２履以上の強
化ガラスを用いる必要があり、特にガラス基板を用いた
アモルファス太陽電池の場合は、太陽光の入射側の窓が
２重ガラスとなり、モジュールの軽量化に限界がある。
また、かかるハニカム構造体及びリブ構造体は断熱層と
して、働き、太陽電池の表面温度が上がり、光電変換効
率を低下せしめる。
して、働き、太陽電池の表面温度が上がり、光電変換効
率を低下せしめる。
［発明の目的］
本発明の目的は、従来技術のこれらの欠点を解決し、透
明窓材の降雪に対する強度や風圧に対する強度を損うこ
となく、又温度上昇による効率低下がない、しかも太陽
電池モジュールの軽量化及びその構造の簡略化をはかり
、太陽光発電コストの低減とそれに伴なう種々の用途の
拡大を可能ならしめる太＋！Ｉｉ電池モジュールを提供
することにある・。［発明の構成１作用］ すなわち、本発明は、前述の太陽光発電要素を支持体で
支持した太陽電池モジュールにおいて、前記支持体は、
非金属材料からなる複数の透明板が中間部材により所定
間隔で結合された中空構造の透明複層板であり、採光の
窓部に配されていることを特徴とする太陽電池モジュー
ルである。
明窓材の降雪に対する強度や風圧に対する強度を損うこ
となく、又温度上昇による効率低下がない、しかも太陽
電池モジュールの軽量化及びその構造の簡略化をはかり
、太陽光発電コストの低減とそれに伴なう種々の用途の
拡大を可能ならしめる太＋！Ｉｉ電池モジュールを提供
することにある・。［発明の構成１作用］ すなわち、本発明は、前述の太陽光発電要素を支持体で
支持した太陽電池モジュールにおいて、前記支持体は、
非金属材料からなる複数の透明板が中間部材により所定
間隔で結合された中空構造の透明複層板であり、採光の
窓部に配されていることを特徴とする太陽電池モジュー
ルである。
上述の通り本発明は、窓材に軽量で強度の十分な非金属
材からなる中空の透明複層板を用い、支持体を兼ねさせ
ているため、軽量かつ簡略な構造を有する太陽電池モジ
ュールとなる。
材からなる中空の透明複層板を用い、支持体を兼ねさせ
ているため、軽量かつ簡略な構造を有する太陽電池モジ
ュールとなる。
ところで、本発明の窓材として用いる透明複層板とは、
複数の透明板が中間部材を介して所定間隔で結合された
中空の軽量な透明複層板であり、例えば耐衝撃性が大き
くしがも加工性の良い合成樹脂板間を所定間隔のリブ、
波板等の中間部材の橋渡しで結合して強度を確保すると
共に透明板間は空隙として軽量化を計った構造体である
。この透明板に用いる合成樹脂としては透明であれば特
に限定されず、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂な
ど還御板材として公知のものが全て適用できる。耐衝撃
性の見地からポリカーボネート樹脂が優れており、好ま
しい。また、中間部材は、軽層で強度があれば特に限定
されないが、複層板の光透過性の低下の少ないものが好
ましい。従って、中間部材としては、板状体、柱状体、
これらの枠組み構成等適用できるが、強度面及び光透過
性面から板状体を多数のセル室を有するように配置した
セル構造体が好ましく適用される。かかるセル構成体と
しては、透明シートを一定間隔のリブで結合しシート面
に平行な柱状セルを有するようにしたマルチリブ構造等
が挙げられる。
複数の透明板が中間部材を介して所定間隔で結合された
中空の軽量な透明複層板であり、例えば耐衝撃性が大き
くしがも加工性の良い合成樹脂板間を所定間隔のリブ、
波板等の中間部材の橋渡しで結合して強度を確保すると
共に透明板間は空隙として軽量化を計った構造体である
。この透明板に用いる合成樹脂としては透明であれば特
に限定されず、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂な
ど還御板材として公知のものが全て適用できる。耐衝撃
性の見地からポリカーボネート樹脂が優れており、好ま
しい。また、中間部材は、軽層で強度があれば特に限定
されないが、複層板の光透過性の低下の少ないものが好
ましい。従って、中間部材としては、板状体、柱状体、
これらの枠組み構成等適用できるが、強度面及び光透過
性面から板状体を多数のセル室を有するように配置した
セル構造体が好ましく適用される。かかるセル構成体と
しては、透明シートを一定間隔のリブで結合しシート面
に平行な柱状セルを有するようにしたマルチリブ構造等
が挙げられる。
マルチリブ構造の複層板は、ポリカーボネート樹脂等を
複層板の側断面構造と同じ型のリブ構造を有するダイか
ら押し出し成型することにより得ることができる。なか
でも、得られた複層構造体の太陽光透過性、及び生産性
の見地から、上述の一体成型された中間に空気層をもつ
マルチリブ構造の透明な合成樹脂からなる複層板は、本
発明の窓材として好適に使用できる。なお、かかるマル
チリブ構造の複層板としては透光断熱材料とじて市販の
パンライトユニ（商品名：帝人化成■製）がある。
複層板の側断面構造と同じ型のリブ構造を有するダイか
ら押し出し成型することにより得ることができる。なか
でも、得られた複層構造体の太陽光透過性、及び生産性
の見地から、上述の一体成型された中間に空気層をもつ
マルチリブ構造の透明な合成樹脂からなる複層板は、本
発明の窓材として好適に使用できる。なお、かかるマル
チリブ構造の複層板としては透光断熱材料とじて市販の
パンライトユニ（商品名：帝人化成■製）がある。
しかるに、かかる合成樹脂は水蒸気透過率が大きいため
複数シートを通して水分の移動がある。
複数シートを通して水分の移動がある。
その結果中空部内で結露現象が観察され透明窓が曇り光
線透過率が低下する。また、透過した水分は太陽光発電
要素の表面に達すると、電極表面が腐蝕を促進し、長期
安定性の点で好ましくない。
線透過率が低下する。また、透過した水分は太陽光発電
要素の表面に達すると、電極表面が腐蝕を促進し、長期
安定性の点で好ましくない。
また、かかる複層板は断熱層として働き太陽光発電要素
の表面温度を上昇せしめ光電変換効率を必然的に低下せ
しめる。
の表面温度を上昇せしめ光電変換効率を必然的に低下せ
しめる。
かかる欠点を回避し、複層板の利点を十分に発現させる
ため本発明者は更なる改良を行った。すなわち、合成樹
脂の水蒸気透過率を軽減するため、複層板を太陽光発電
要素側の表面に耐透湿性防止膜を設けたものとした。又
、複層板の中空部を外部に連通した構造とし、中空部は
大気に連通して封止するモジュール構成とし、中空部の
断熱作用を低減させた。前述のマルチリブ構造により中
空部が平行な柱状セルのものは換気が容易な点て好まし
い。特にかかる複層板のモジュールで構造体を組立てる
に際しては、柱状セルを水平面に対し傾斜して配置する
ことが好ましい。
ため本発明者は更なる改良を行った。すなわち、合成樹
脂の水蒸気透過率を軽減するため、複層板を太陽光発電
要素側の表面に耐透湿性防止膜を設けたものとした。又
、複層板の中空部を外部に連通した構造とし、中空部は
大気に連通して封止するモジュール構成とし、中空部の
断熱作用を低減させた。前述のマルチリブ構造により中
空部が平行な柱状セルのものは換気が容易な点て好まし
い。特にかかる複層板のモジュールで構造体を組立てる
に際しては、柱状セルを水平面に対し傾斜して配置する
ことが好ましい。
かかる構造により柱状セルが複数の煙突効果を発揮し、
空気の流れが起り表面の温度上昇を防止できる。更に合
成樹脂を透過して柱状セル内に結露した水分はこの空気
流により取り除かれた。
空気の流れが起り表面の温度上昇を防止できる。更に合
成樹脂を透過して柱状セル内に結露した水分はこの空気
流により取り除かれた。
−方、耐透湿防止膜は、複層板の太陽光発電要素に対面
する側に設けることにより、水分の太陽光発電要素への
浸入が防止できる。かかる耐透湿防止膜はアモルファス
シリコン膜や酸化インジウム膜などの無ｖ１薄膜、ポリ
フッ化ビニリデン膜などの有ｅｌｌ膜があるが、なかで
も酸化インジウム膜が透明性及び隣接する層に対する接
着性の観点から好ましい。
する側に設けることにより、水分の太陽光発電要素への
浸入が防止できる。かかる耐透湿防止膜はアモルファス
シリコン膜や酸化インジウム膜などの無ｖ１薄膜、ポリ
フッ化ビニリデン膜などの有ｅｌｌ膜があるが、なかで
も酸化インジウム膜が透明性及び隣接する層に対する接
着性の観点から好ましい。
また必要に応じて、この複層板の表面に耐ｔａｇ性、耐
摩耗性を２改善する目的で光硬化あるいは熱硬化型の樹
脂層からなる透明な耐擦傷膜を設けることが好ましい。
摩耗性を２改善する目的で光硬化あるいは熱硬化型の樹
脂層からなる透明な耐擦傷膜を設けることが好ましい。
かかる耐擦傷膜には公知のものがそのまま適用できる。
更に耐光性を改善する目的で紫外線吸収剤をこれらの層
に含ませても良く、その下に積層しても良い。
に含ませても良く、その下に積層しても良い。
次に本発明に用いる太陽光発電要素とは、特に限定さす
、公知の太陽電池がそのまま適用でき、例えば単結晶、
多結晶系のシリコン半導体層はもとより非晶質シリコン
半導体層を起電力層に用いるシリコン系太陽電池、ＩＩ
−ＶＩ族、ｍ−ｖ族系の半導体層を起電力層に用いるい
わゆる化合物系太１１電池が挙げられる。なかでも電気
絶縁性の同一基板上に形成された複数の太陽電池のセル
を直並列接続したいわゆる集積構造にした集積型太陽電
池は好適に利用できる。かかる集積型太陽電池には非晶
質シリコン太陽電池やＩ−Ｖｌ族化合物半導体系太陽電
池が代表めであるが、なかでも可撓性のある電気絶縁基
板上に形成した非晶質シリコン系の集積堅太ｗＡ電池は
、薄膜構造体であること、軽凹であることなどの特徴を
生かすことができるので好ましい。かかる非晶質シリコ
ン半導体層を起電力層として用いる集積型太陽電池は次
の方法によ“り実現できる。
、公知の太陽電池がそのまま適用でき、例えば単結晶、
多結晶系のシリコン半導体層はもとより非晶質シリコン
半導体層を起電力層に用いるシリコン系太陽電池、ＩＩ
−ＶＩ族、ｍ−ｖ族系の半導体層を起電力層に用いるい
わゆる化合物系太１１電池が挙げられる。なかでも電気
絶縁性の同一基板上に形成された複数の太陽電池のセル
を直並列接続したいわゆる集積構造にした集積型太陽電
池は好適に利用できる。かかる集積型太陽電池には非晶
質シリコン太陽電池やＩ−Ｖｌ族化合物半導体系太陽電
池が代表めであるが、なかでも可撓性のある電気絶縁基
板上に形成した非晶質シリコン系の集積堅太ｗＡ電池は
、薄膜構造体であること、軽凹であることなどの特徴を
生かすことができるので好ましい。かかる非晶質シリコ
ン半導体層を起電力層として用いる集積型太陽電池は次
の方法によ“り実現できる。
例えば電気絶縁性基板としては、高分子フィルム、セラ
ミック板、ガラス板あるいは絶縁性層を表面に設けた金
属フォイルが使用出来、特に連続膜形成及び分割加工が
適用できる長尺可撓性基板が有利である。又、その上に
設ける金属電極層にはＴｉ 、ＡＱ 、Ｗ、Ｐｔ 、Ｎ
ｉ 、Ｃｏ 、クロム。
ミック板、ガラス板あるいは絶縁性層を表面に設けた金
属フォイルが使用出来、特に連続膜形成及び分割加工が
適用できる長尺可撓性基板が有利である。又、その上に
設ける金属電極層にはＴｉ 、ＡＱ 、Ｗ、Ｐｔ 、Ｎ
ｉ 、Ｃｏ 、クロム。
ニクロムなどの単体金属９合金金属が使用出来る。
又起電力層の非晶質シリコン半導体層の構成としてもｐ
ｉｎの他、ｐｉｎ ／ｐｉｎ 、 ｐｉｎ ／ｐｉｎ
／ｐｉｎ等の多層タンデム構造はもちろんのこと、非晶
質シリコンゲルマニウム、非晶質シリコンカーバイドな
どのナローバンドギャップあるいはワイドバンドギャッ
プの非晶質シリコン半導体層を適時用いる事も出来る。
ｉｎの他、ｐｉｎ ／ｐｉｎ 、 ｐｉｎ ／ｐｉｎ
／ｐｉｎ等の多層タンデム構造はもちろんのこと、非晶
質シリコンゲルマニウム、非晶質シリコンカーバイドな
どのナローバンドギャップあるいはワイドバンドギャッ
プの非晶質シリコン半導体層を適時用いる事も出来る。
さらに透明電極層としては酸化スズ、スズ酸カドミウム
等公知の透明導電層が適用できる。以上の所定の面積の
連続した非晶質シリコン太ＩＩ電池の発電層をレーザ罫
書法やナイフカッティング法などで適当な面積を有する
セルに分割した後、セル間を電気的に接続して集積型太
陽電池を得る。分割されたセル間を電気接続する方法と
しては、接続する一方のセルの上部電極と他方のセルの
下部電極とを電気的に接続できるものであれば、特に限
定されず、リード線で接続する方法、ＰＶＤ法等による
金属薄膜からなる接続層を形成する方法、スクリーン印
刷法により導電性樹脂層よりなる接続層を形成する方法
等公知の方法が適用できる。中でも生産性面、設備面か
らスクリーン印刷法による電気接続が好ましく適用され
る。
等公知の透明導電層が適用できる。以上の所定の面積の
連続した非晶質シリコン太ＩＩ電池の発電層をレーザ罫
書法やナイフカッティング法などで適当な面積を有する
セルに分割した後、セル間を電気的に接続して集積型太
陽電池を得る。分割されたセル間を電気接続する方法と
しては、接続する一方のセルの上部電極と他方のセルの
下部電極とを電気的に接続できるものであれば、特に限
定されず、リード線で接続する方法、ＰＶＤ法等による
金属薄膜からなる接続層を形成する方法、スクリーン印
刷法により導電性樹脂層よりなる接続層を形成する方法
等公知の方法が適用できる。中でも生産性面、設備面か
らスクリーン印刷法による電気接続が好ましく適用され
る。
この様な方法により、可撓性高分子フィルム基板上に光
発電層か非晶質シリコン半導体である集積型太陽電池が
得られる。
発電層か非晶質シリコン半導体である集積型太陽電池が
得られる。
次に、上述の太陽光発電要素を封止する封止材としては
、水分の侵入を防止できるものであれば良く、腐蝕防止
した金属シートや、アルミニウム金属箔をポリエステル
フィルムやポリフッ化ごニリデンフィルムなどで張り合
わせたいわゆる防湿性フィルムが用いられる。なかでも
アルミニウム金属箔をポリエステルフィルムなどで張り
合わせた防湿フィルムは軽量性の点で本発明の目的に合
うため好ましい材料の一つである。
、水分の侵入を防止できるものであれば良く、腐蝕防止
した金属シートや、アルミニウム金属箔をポリエステル
フィルムやポリフッ化ごニリデンフィルムなどで張り合
わせたいわゆる防湿性フィルムが用いられる。なかでも
アルミニウム金属箔をポリエステルフィルムなどで張り
合わせた防湿フィルムは軽量性の点で本発明の目的に合
うため好ましい材料の一つである。
また、上述の支持体、太陽光発電要素、更には封止材を
接着すると共に封止し、クツション層ともなる充填材（
“ボッタント”とも云う）としては耐光性があり、かつ
各構成部材との密着力の優れたポリビニルブチラール樹
脂やエチレンビニルアセテート樹脂等が用いられる。
接着すると共に封止し、クツション層ともなる充填材（
“ボッタント”とも云う）としては耐光性があり、かつ
各構成部材との密着力の優れたポリビニルブチラール樹
脂やエチレンビニルアセテート樹脂等が用いられる。
本発明の太陽電池モジュールは透明複層構造体。
太陽光発電要素必要な場合は封止材を太陽光入射側から
順に上記充填材を糊材として張り合わせ、必要に応じて
更に周囲を枠体で封止することにより構成される。そし
てこの本発明の太陽電池モジュールは、例えば厚さ４ｍ
ｍのポリカーボネート製の了ルチリブ構造の複層構造体
・厚さ０・１１１１１のポリエステルフィルム基板を用
いた集積型非晶質シリコン太ＦＩＡ電池、ポリフッ化ビ
ニリデン／ＡｆＬ金属箔／ポリフッ化ビニリデンからな
る封止材（厚ざ０．３ｍｗ）で構成した場合、全体厚さ
は高々４．５履９重さは約１．０Ｋｙ／Ｔｄで、耐衝撃
強さ【千鋼球５００ｇの落下高さ５ｍに耐える。−方、
該複層構造体の代りに厚さ３．２履の強化ガラスを用い
た同一構成の太陽電池の場合は全体厚さは３．７順と、
本発明構成体より若干薄いがぽざは約９．０に９／ｒｄ
と大巾に増え、耐衝撃強さは鋼球２２５ｇの落下高さ１
．５７ＦＬと大巾に下がる。この事実からも明らかな様
に本発明の太陽電池モジュールは、機械的な強度を損う
ことなく軽量化をはかることができ、しかも積層体構造
の簡略化が可能なことがわがった。
順に上記充填材を糊材として張り合わせ、必要に応じて
更に周囲を枠体で封止することにより構成される。そし
てこの本発明の太陽電池モジュールは、例えば厚さ４ｍ
ｍのポリカーボネート製の了ルチリブ構造の複層構造体
・厚さ０・１１１１１のポリエステルフィルム基板を用
いた集積型非晶質シリコン太ＦＩＡ電池、ポリフッ化ビ
ニリデン／ＡｆＬ金属箔／ポリフッ化ビニリデンからな
る封止材（厚ざ０．３ｍｗ）で構成した場合、全体厚さ
は高々４．５履９重さは約１．０Ｋｙ／Ｔｄで、耐衝撃
強さ【千鋼球５００ｇの落下高さ５ｍに耐える。−方、
該複層構造体の代りに厚さ３．２履の強化ガラスを用い
た同一構成の太陽電池の場合は全体厚さは３．７順と、
本発明構成体より若干薄いがぽざは約９．０に９／ｒｄ
と大巾に増え、耐衝撃強さは鋼球２２５ｇの落下高さ１
．５７ＦＬと大巾に下がる。この事実からも明らかな様
に本発明の太陽電池モジュールは、機械的な強度を損う
ことなく軽量化をはかることができ、しかも積層体構造
の簡略化が可能なことがわがった。
以下、本発明を実施例に基いて説明する。
［実施例１］
ＸＵ＊ ＊
第４図に実施例の光発電要素の側断面図を示す。
図示の基板２１の高分子フィルムとしては非晶質シリコ
ン堆積に必要な耐熱性を有する高分子フィルムならどれ
でも良いが、好ましくはポリエチレンテレフタレート（
ＰＥＴ）フィルム、ポリイミドフィルムなどが用いられ
る。図の例はＰＥＴフィルムを用いである。
ン堆積に必要な耐熱性を有する高分子フィルムならどれ
でも良いが、好ましくはポリエチレンテレフタレート（
ＰＥＴ）フィルム、ポリイミドフィルムなどが用いられ
る。図の例はＰＥＴフィルムを用いである。
金属電極層２２として０．５μｍ程度のＡｌ１層と３０
人程度のステンレス（ＳＵＳ）層を基板２１上に順次ス
パッタリング法を用いて堆積したＡｎ／５ｔＪＳ積層体
を用いた。
人程度のステンレス（ＳＵＳ）層を基板２１上に順次ス
パッタリング法を用いて堆積したＡｎ／５ｔＪＳ積層体
を用いた。
光起電力層の非晶質シリコン半導体層２３は周知のｐｉ
ｎ形構成を採用し、特開昭５９−３４６６８号公報に開
示のものと同様なシランガス等のグロー放電分解法を用
いて金属電極層２２のステンレス層上に堆積した。
ｎ形構成を採用し、特開昭５９−３４６６８号公報に開
示のものと同様なシランガス等のグロー放電分解法を用
いて金属電極層２２のステンレス層上に堆積した。
次にレーザスクライブ法による分割等の電極間短絡防止
のために非晶質シリコン半導体層２３と透明電極層２４
との界面に設ける電気絶縁性の絶縁樹脂層２５として、
非晶質シリコン半導体層２３上にエポキシ樹脂をスクリ
ーン印刷法を用いてレーザーでセル２０ａに分割加工す
る溝部位にあらかじめ設けた。
のために非晶質シリコン半導体層２３と透明電極層２４
との界面に設ける電気絶縁性の絶縁樹脂層２５として、
非晶質シリコン半導体層２３上にエポキシ樹脂をスクリ
ーン印刷法を用いてレーザーでセル２０ａに分割加工す
る溝部位にあらかじめ設けた。
次に透明電極層２４として酸化インジューム（■Ｔｏ）
層を電子ビーム蒸着あるいはスパッタリング法によって
６００人程１に堆積し、Ｐ Ｅ Ｔ ／／ Ａ交／ Ｓ
ＩＪ Ｓ ／／非晶質シリコンｐｉｎ／／パターン化
したエポキシ樹脂層／ＩＴＯ構造の大面積の非晶質薄膜
太陽電池を得た。
層を電子ビーム蒸着あるいはスパッタリング法によって
６００人程１に堆積し、Ｐ Ｅ Ｔ ／／ Ａ交／ Ｓ
ＩＪ Ｓ ／／非晶質シリコンｐｉｎ／／パターン化
したエポキシ樹脂層／ＩＴＯ構造の大面積の非晶質薄膜
太陽電池を得た。
次い−で、このＰ Ｅ Ｔ ／／ Ａ磨／ Ｓ ｔＪ
Ｓ ／／非晶質シリコンｐｉｎ／／パターン化したエポ
キシ樹脂層／／ ＩＴｏ構造の非晶質太陽電池の１０α
ｘｌｏｃａ＋角セルをＹＡＧレーザーで、エポキシ樹脂
層からなる前述の絶縁樹脂層２５上を走査して金属電極
層２２まで若しくは透明電極層２４のみを溶融・蒸発さ
せて必要に応じて除去して分割溝を形成し、３個の略３
ｃｒｙ×１０α角のセル２０ａに分割した。なお、こ
れら分割された３個のセル２０ａを直列接続するために
、公知のようにバスバー部とフィンガー部とを有するク
シ形の導電性インクからなる収集１ｉ２７を該セル２０
ａ上にスクリーン印刷法を用いて設けた。
Ｓ ／／非晶質シリコンｐｉｎ／／パターン化したエポ
キシ樹脂層／／ ＩＴｏ構造の非晶質太陽電池の１０α
ｘｌｏｃａ＋角セルをＹＡＧレーザーで、エポキシ樹脂
層からなる前述の絶縁樹脂層２５上を走査して金属電極
層２２まで若しくは透明電極層２４のみを溶融・蒸発さ
せて必要に応じて除去して分割溝を形成し、３個の略３
ｃｒｙ×１０α角のセル２０ａに分割した。なお、こ
れら分割された３個のセル２０ａを直列接続するために
、公知のようにバスバー部とフィンガー部とを有するク
シ形の導電性インクからなる収集１ｉ２７を該セル２０
ａ上にスクリーン印刷法を用いて設けた。
その後バスバー部位の接続個所２８にレーザ光を照射し
て隣り合ったセル２０ａの収集電極２７すなわち透明電
極２４と一方の金属電極層２２とを溶融接続して電気的
接続をとり、光発電要素２０としてセル２０ａを３直列
した集積型非晶質太陽電池を作った。
て隣り合ったセル２０ａの収集電極２７すなわち透明電
極２４と一方の金属電極層２２とを溶融接続して電気的
接続をとり、光発電要素２０としてセル２０ａを３直列
した集積型非晶質太陽電池を作った。
複層構造体
窓及び支持体となる複層板１０は、ポリカーボネート樹
脂で押し出し成型により製造された市販の帝人化成側製
パンライトユニ（商品名）を１１０ｓ＋Ｘ １１０ｍｍ
にチップソーにより切断して用いた。第２図、第３図に
図示の通り用いたパンライトユニは、厚さ１ｍの２枚の
シート１２．１３を１５ａｍ＋間隔で設けた厚さ１１Ｉ
ＩＩＩＩで高さ７ｊＩｌｌのリブからなる中筒部材１１
で結合し、１５ａｍＸ７ａｍの角柱状のセル室１４を有
するマルチリブ構造で全体の厚さは９履その重さは約２
Ｋｙ／ｒｄであった。そして、その−方の面に約３００
入庫の酸化インジウムからなる耐湿ｌ１ｌｓを設けた。
脂で押し出し成型により製造された市販の帝人化成側製
パンライトユニ（商品名）を１１０ｓ＋Ｘ １１０ｍｍ
にチップソーにより切断して用いた。第２図、第３図に
図示の通り用いたパンライトユニは、厚さ１ｍの２枚の
シート１２．１３を１５ａｍ＋間隔で設けた厚さ１１Ｉ
ＩＩＩＩで高さ７ｊＩｌｌのリブからなる中筒部材１１
で結合し、１５ａｍＸ７ａｍの角柱状のセル室１４を有
するマルチリブ構造で全体の厚さは９履その重さは約２
Ｋｙ／ｒｄであった。そして、その−方の面に約３００
入庫の酸化インジウムからなる耐湿ｌ１ｌｓを設けた。
モジュールの製造
上記複層板１０と前述の゛集積型非晶質シリコン太陽電
池からなる光発電要素２０とを張り合せるに際して充填
層３１として厚さ０．４ｍ＋のエチレンビニルアセテー
ト樹脂を両者の間に挿入する。−力先発電要素２０の反
対側の面に同様に第２の充填層３２として厚さ０．４＃
＊のエチレンビニルアセテート樹脂を介して封止材４０
を重ね合せた。なお封止材４０としては厚さ０，０１５
ａａのアルミニウム金属フォイル。
池からなる光発電要素２０とを張り合せるに際して充填
層３１として厚さ０．４ｍ＋のエチレンビニルアセテー
ト樹脂を両者の間に挿入する。−力先発電要素２０の反
対側の面に同様に第２の充填層３２として厚さ０．４＃
＊のエチレンビニルアセテート樹脂を介して封止材４０
を重ね合せた。なお封止材４０としては厚さ０，０１５
ａａのアルミニウム金属フォイル。
エチレンビニルアセテート樹脂、厚さ０．０７５ａｇ＋
のポリエステルフィルムの３層構成の防湿性フィルムを
用いた。次いで、この重ね合せ体を９０℃と１８０℃の
熱ロール間に複層板１０が９０℃の熱ロール側になるよ
うに送り込み、全体を熱圧着し本発明の太陽電池本体モ
ジュールを得た。
のポリエステルフィルムの３層構成の防湿性フィルムを
用いた。次いで、この重ね合せ体を９０℃と１８０℃の
熱ロール間に複層板１０が９０℃の熱ロール側になるよ
うに送り込み、全体を熱圧着し本発明の太陽電池本体モ
ジュールを得た。
次いで、この本体モジュールをブチルゴムをシール剤３
３に用いてアルミニウム製の枠５０により封止して以下
の太陽電池モジュールを形成した。その一つは、第２図
、第３図に示すように、複層板１０の中空部のセル室１
４の開口部に面する辺の巾を狭くした枠５０を用いて、
セル室１４は大気に開放し、複層板１０の裏面側のシー
ト１３から防湿性フィルム４０までをシール剤３３で封
止した実施例１の太陽電池モジュールである。他の一つ
は、前記開口部に面する辺もセル室１４に平行な辺と同
じ巾とした枠を用い、全周において第２図のようにセル
室１４も含めて複層板１０の表面のシート１２から防湿
性フィルム４０までをシール剤３３で封止した実施例２
の太陽電池モジュールである。
３に用いてアルミニウム製の枠５０により封止して以下
の太陽電池モジュールを形成した。その一つは、第２図
、第３図に示すように、複層板１０の中空部のセル室１
４の開口部に面する辺の巾を狭くした枠５０を用いて、
セル室１４は大気に開放し、複層板１０の裏面側のシー
ト１３から防湿性フィルム４０までをシール剤３３で封
止した実施例１の太陽電池モジュールである。他の一つ
は、前記開口部に面する辺もセル室１４に平行な辺と同
じ巾とした枠を用い、全周において第２図のようにセル
室１４も含めて複層板１０の表面のシート１２から防湿
性フィルム４０までをシール剤３３で封止した実施例２
の太陽電池モジュールである。
以上のようにして得られたセル３直列の実施例１．２の
太陽電池モジュールにつき、その性能をＡＭ １ ＜１
００ｍｗ ／ｄ）ソーラシミュレータ光下で測定した結
果、及び水平面に対して３５度に傾けた架台上にセル至
１４が傾斜方向になるように各モジュールを設置して太
陽光下に放置した場合のモジュール温度の測定結果を表
１に示した。なお、モジュール温度は第２図の充填層３
１と光発電要素２０との間に熱電対を挿入して測定した
もので、測定時の気温は２０℃であった。
太陽電池モジュールにつき、その性能をＡＭ １ ＜１
００ｍｗ ／ｄ）ソーラシミュレータ光下で測定した結
果、及び水平面に対して３５度に傾けた架台上にセル至
１４が傾斜方向になるように各モジュールを設置して太
陽光下に放置した場合のモジュール温度の測定結果を表
１に示した。なお、モジュール温度は第２図の充填層３
１と光発電要素２０との間に熱電対を挿入して測定した
もので、測定時の気温は２０℃であった。
比較の為本発明の複層板の代りに厚さ３．２ａｍの強化
ガラス窓を設けた点を除いて上述の実施例と同じ構成の
３直列のモジュールを作成し、同様にＡＭＩソーラシュ
ミレータ光下での性能及びモジュール温度を測定した結
果を表１に比較例として示す。
ガラス窓を設けた点を除いて上述の実施例と同じ構成の
３直列のモジュールを作成し、同様にＡＭＩソーラシュ
ミレータ光下での性能及びモジュール温度を測定した結
果を表１に比較例として示す。
表 １
表１の結果より明らかなように、本発明のモジュールは
窓に用いた前述のポリカーボネート復層シートからなる
複層板１０による太陽光反射吸収が強化ガラス窓より大
きいため表１に示すごとく変換効率は比較例に比し約６
％前後低下しているが、本発明の目的はかかる太陽電池
を厳しい自然環境下で守るに際してモジ１−ルの機械内
弧（資）を損わず軽量化することにある。その点を鋼球
の落下破損により評価した。その結果を表２に示す。
窓に用いた前述のポリカーボネート復層シートからなる
複層板１０による太陽光反射吸収が強化ガラス窓より大
きいため表１に示すごとく変換効率は比較例に比し約６
％前後低下しているが、本発明の目的はかかる太陽電池
を厳しい自然環境下で守るに際してモジ１−ルの機械内
弧（資）を損わず軽量化することにある。その点を鋼球
の落下破損により評価した。その結果を表２に示す。
表 ２
表２より本発明により耐衝撃性が大巾に改善されること
がわかる。
がわかる。
又、表１の結果より本発明において中空部も封止したも
のでは、モジュール温度上昇がガラスに比し大きくなり
その点不利となるが、中空部を封止しない構成によりこ
の点は解決できることがわかる。この構成により逆にモ
ジュール温度が比較例より大巾に低下するという予期せ
ぬ効果が得られることがわかった。
のでは、モジュール温度上昇がガラスに比し大きくなり
その点不利となるが、中空部を封止しない構成によりこ
の点は解決できることがわかる。この構成により逆にモ
ジュール温度が比較例より大巾に低下するという予期せ
ぬ効果が得られることがわかった。
更に、耐湿膜１５を有する複層板１０により防湿上も比
較例と同程度であることを確認した。
較例と同程度であることを確認した。
以上、本発明のモジュールは非金属性の複層板を窓に用
いた構成により性能を大巾に損うことなく軽量化がなさ
れていることが明白である。かかる軽量化はモジュール
をアレーに組上げるに対して基礎及び架台に対する強度
負担を軽減できるためモジュール本体のみならず周辺部
材のコストを低減する上でも役立ち太陽光発電を実用化
レベルに引き上げる上でも役立つものと思われる。又本
発明により耐衝撃性の向上、太陽光下でのモジュール温
度の低下という実用上大きな効果も得られる。更に本例
では光発電要素として高分子基板の太陽電池を用いてい
るので、防湿性フィルムに構成簡単な三層構成が使用で
き、全体として構成の簡略化ができる利点がある。
いた構成により性能を大巾に損うことなく軽量化がなさ
れていることが明白である。かかる軽量化はモジュール
をアレーに組上げるに対して基礎及び架台に対する強度
負担を軽減できるためモジュール本体のみならず周辺部
材のコストを低減する上でも役立ち太陽光発電を実用化
レベルに引き上げる上でも役立つものと思われる。又本
発明により耐衝撃性の向上、太陽光下でのモジュール温
度の低下という実用上大きな効果も得られる。更に本例
では光発電要素として高分子基板の太陽電池を用いてい
るので、防湿性フィルムに構成簡単な三層構成が使用で
き、全体として構成の簡略化ができる利点がある。
第１図は本発明の実施例の構成を示す平面図。
第２図は第１図のＡ８線の側断面図、第３図は第１図の
ＣＤ線での側断面図、第４図は該実施例の光発電要素の
側断面図である。
ＣＤ線での側断面図、第４図は該実施例の光発電要素の
側断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、太陽光発電要素を支持体で支持した太陽電池モジュ
ールにおいて、前記支持体は非金属材料からなる複数の
透明板が中間部材により所定間隔で結合された中空構造
の透明複層板であり、採光の窓部に配されていることを
特徴とする太陽電池モジュール。 ２、前記透明複層板の中空部は全て外部に連通しており
、この中空部が大気に連通するように封止されている特
許請求の範囲第１項記載の太陽電池モジュール。 ３、前記透明複層板はその中間部材が一定間隔で配され
たリブであり。中空部が平行な柱状セルに区画されてい
る特許請求の範囲第２項記載の太陽電池モジュール。 ４、前記柱状セルが傾斜するように配置されている特許
請求の範囲第３項記載の太陽電池モジュール。 ５、前記透明複層板は合成樹脂製である特許請求の範囲
第１項〜第４項記載のいずれかの太陽電池モジュール。 ６、前記透明複層板はポリカーボネート樹脂製である特
許請求の範囲第５項記載の太陽電池モジュール。 ７、前記透明複層板は、その太陽光発電要素に面する側
の面に透明な耐湿膜が形成された透明複層板である特許
請求の範囲第５項若しくは第６項記載の太陽電池モジュ
ール。 ８、前記透明複層板は、その大気に面する面に透明な耐
擦傷膜が形成された透明複層板である特許請求の請求の
範囲第１項〜第７項記載のいずれかの太陽電池モジュー
ル。 ９、前記太陽光発電要素の背面側を封止材で封止した特
許請求の範囲第１項〜第８項記載のいずれかの太陽電池
モジュール。 １０、前記太陽光発電要素が可撓性の同一電気絶縁基板
上に設けられた複数の発電ユニットを直列及び／又は並
列接続した集積型構成である特許請求の範囲第１項〜第
９項記載の太陽電池モジュール。 １１、前記可撓性基板が高分子フィルムであり、かつ発
電ユニットか非晶質半導体である特許請求の範囲第１０
項記載の太陽電池モジュール。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP61141421A JPH065782B2 (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 太陽電池モジユ−ル |
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| JPH065782B2 JPH065782B2 (ja) | 1994-01-19 |
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ID=15291605
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| FR (1) | FR2613130B1 (ja) |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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