JPS63249381A - Solar cell module - Google Patents

Solar cell module

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JPS63249381A
JPS63249381A JP62083563A JP8356387A JPS63249381A JP S63249381 A JPS63249381 A JP S63249381A JP 62083563 A JP62083563 A JP 62083563A JP 8356387 A JP8356387 A JP 8356387A JP S63249381 A JPS63249381 A JP S63249381A
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cell module
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module according
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Kazunaga Tsushimo
津下 和永
Yoshihisa Owada
善久 太和田
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

Abstract

PURPOSE:To prevent the deterioration of a solar battery cell, by providing the rear of a module with a black protective film, and applying a metal diffusion protecting treatment to the rear electrode. CONSTITUTION:A protective film 5 in which an aluminum foil is sandwiched between fluororesin films is used on the rear of a module, so that the deterioration of a solar cell 1 due to light irradiation is reduced by keeping the temperature of the solar cell 1 rather high. Further, as a metal diffusion protecting film 9 is arranged between an amorphous silicon semiconductor layer 8 and a rear electrode 10, the metal component of the rear electrode can be prevented from diffusing into the amorphous silicon semiconductor layer 8, even if the temperature of the solar cell 1 rises. Thereby, the deterioration of performance of the solar cell 1 can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、太陽電池モジュールに関し、更に詳しくは、
太陽電池セルの受光面に背設する面に、昇温性の保護用
フィルムを取付けたことを特徴とする太陽電池モジュー
ルに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a solar cell module, and more specifically,
The present invention relates to a solar cell module characterized in that a temperature increasing protective film is attached to the surface of the solar cell that is placed behind the light-receiving surface.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の太陽電池モジュールにあっては、例えば、受光面
側にモジュール全体の支持体を有するスーパーストレー
ト型の太陽電池モジュールの場合、太陽電池セルの受光
面側には強化ガラス、受光面に背設する面には保護用の
フッ素系樹脂フィルムを、エチレン−酢酸ビニル共重合
体またはポリビニルブチラール等のシート状接着剤を用
いて取付けていた。
In conventional solar cell modules, for example, in the case of a super straight type solar cell module that has a support for the entire module on the light-receiving surface side, a reinforced glass is placed on the light-receiving surface side of the solar cell, and a support is placed behind the light-receiving surface. A protective fluororesin film was attached to the surface to be covered using a sheet adhesive such as ethylene-vinyl acetate copolymer or polyvinyl butyral.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このような太陽電池モジュールにあっては、保護用のフ
ッ素系フィルムとして、白色のものを用いている為に、
太陽電池の温度を高めに保つことができず、光照射によ
って、アモルファスシリコン系の太陽電池セルの劣化を
招くという問題点がある。
In such solar cell modules, since a white fluorine-based film is used for protection,
There is a problem in that the temperature of the solar cell cannot be maintained at a high temperature, and the irradiation with light causes deterioration of the amorphous silicon solar cell.

しかし、何らかの方法で太陽電池の温度を高めに保つこ
とができたとしても、アルミニウム等で形成した裏面電
極の金属成分が、熱によって、半導体層に拡散する為に
、太陽電池セルが劣化するという問題点を有し、特に屋
外での使用や夏期における使用等では、出力の低下は著
しいものである。
However, even if the temperature of the solar cell can be kept high by some means, the metal component of the back electrode made of aluminum etc. will diffuse into the semiconductor layer due to the heat, causing the solar cell to deteriorate. There is a problem, particularly when used outdoors or during summer, the output decreases significantly.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、上記問題点に鑑みて、アモルファスシリコン
系の半導体層の受光面側には透明導電膜を有し、受光面
に背設する面は金属拡散防止処理を施した裏面電極を有
する太陽電池セルの、受光面に背設する面に昇温性の保
護用フィルムを取付けたことを特徴とする太陽電池モジ
ュールを構成するものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides an amorphous silicon semiconductor layer having a transparent conductive film on the light-receiving surface side and a back electrode treated with metal diffusion prevention on the surface facing the light-receiving surface. This constitutes a solar cell module characterized in that a temperature-raising protective film is attached to the surface of the battery cell that is placed behind the light-receiving surface.

〔作用〕[Effect]

本発明に係る太陽電池モジュールは、上述のような構成
からなり、昇温性の保護用フィルムが太陽電池の温度を
高めに保って、光照射による劣化を軽減するとともに、
太陽電池の温度が高くなっても、裏面電極の金属成分が
アモルファスシリコン系の半導体層内に拡散することを
金属拡散防止処理を施した裏面電極が防止するものであ
る。
The solar cell module according to the present invention has the above-mentioned configuration, and the temperature increasing protective film keeps the temperature of the solar cell high to reduce deterioration due to light irradiation.
Even if the temperature of the solar cell increases, the back electrode subjected to metal diffusion prevention treatment prevents the metal component of the back electrode from diffusing into the amorphous silicon semiconductor layer.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。 The details of the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第1図は、本発明に係る太陽電池モジュールの実施例の
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a solar cell module according to the present invention.

図中1は、アモルファスシリコン系の太陽電池である。1 in the figure is an amorphous silicon solar cell.

3は、太陽電池1の受光面に接着剤層2を介して、取付
けられる硬質基材からなる支持体であり、この実施例で
は、受光面側に支持体が取付けられるスーパーストレー
ト型のモジュールである為、透光性の強化ガラスが採用
・され、この他にも透光性の硬質合成樹脂等も採用され
得るものである。
Reference numeral 3 denotes a support made of a hard base material that is attached to the light-receiving surface of the solar cell 1 via an adhesive layer 2. In this embodiment, it is a super straight type module in which the support is attached to the light-receiving surface side. Therefore, translucent tempered glass is used, and other materials such as translucent hard synthetic resin may also be used.

また、接着剤層2としては、エチレン−酢酸ビニル共重
合体(以下これをEVAと称す)またはポリビニルブチ
ラール(以下これをPVBと称す)等のシート状接着剤
が採用されるものである。
Further, as the adhesive layer 2, a sheet adhesive such as ethylene-vinyl acetate copolymer (hereinafter referred to as EVA) or polyvinyl butyral (hereinafter referred to as PVB) is employed.

5は、太陽電池1の受光面に背設する面に接着剤層4を
介して取付けられる保護用フィルムであり、該保護用フ
ィルム5は、フッ素系の樹脂フィルムの間にアルミ箔を
挟んだものである。
5 is a protective film attached via an adhesive layer 4 to the surface of the solar cell 1 that is placed behind the light-receiving surface, and the protective film 5 is made by sandwiching aluminum foil between fluorine-based resin films. It is something.

この保護用フィルム5としては、樹脂中に鱗片状のアル
ミ箔を混入したもの、樹脂中に粉状のアルミニウム金属
を混入したもの、樹脂中に黒色の顔料を混入したもの等
が採用され得るものであるが、水分の透過を防止する効
果においては、一枚もののアルミ箔をフッ素樹脂によっ
て挟んだものを利用するのが、好ましい。
As the protective film 5, a film in which scale-like aluminum foil is mixed into a resin, a film in which powdered aluminum metal is mixed in a resin, a film in which a black pigment is mixed in a resin, etc. can be adopted. However, in terms of the effect of preventing moisture permeation, it is preferable to use a single piece of aluminum foil sandwiched between fluororesin.

接着剤層4として、接着剤層2と同様に、EVAまたは
PVB等のシート状接着剤を使用するものである。
As the adhesive layer 4, like the adhesive layer 2, a sheet adhesive such as EVA or PVB is used.

第2図は、この本発明に係る太陽電池モジュールの実施
例に用いられる太陽電池1の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the solar cell 1 used in this embodiment of the solar cell module according to the present invention.

6は、受光面側に設けられるガラス基板である。6 is a glass substrate provided on the light receiving surface side.

7は、ガラス基板6上に形成されたインジウム−スズ酸
化物(以下これをITOと称す)、酸化スズ(以下これ
を5n02と称す)等から形成される透明導電膜であり
、該透明導電膜2は、太陽電池の受光面側の透明電極と
なるものである。
7 is a transparent conductive film formed from indium-tin oxide (hereinafter referred to as ITO), tin oxide (hereinafter referred to as 5n02), etc., formed on the glass substrate 6; 2 is a transparent electrode on the light-receiving surface side of the solar cell.

8は、グロー放電法等によって積層されたアモルファス
シリコン系半導体層であり、ここでは、受光面側から、
p型アモルファスシリコンカーバイド、i型アモルファ
スシリコン、n型アモルファスシリコンの順で積層させ
たPIN接合型のものを用いている。
8 is an amorphous silicon-based semiconductor layer laminated by a glow discharge method or the like, and here, from the light-receiving surface side,
A PIN junction type is used in which p-type amorphous silicon carbide, i-type amorphous silicon, and n-type amorphous silicon are laminated in this order.

9は、Crs Nix Tis MO% W% Pds
 Pt等から選択した金属成分でなるシリサイド層を電
子ビーム蒸着等によって形成したものである。
9 is Crs Nix Tis MO% W% Pds
A silicide layer made of a metal component selected from Pt or the like is formed by electron beam evaporation or the like.

10は、アルミニウム等の金属でなる裏面電極であり、
これも電子ビーム蒸着等によって形成されるものである
10 is a back electrode made of metal such as aluminum;
This is also formed by electron beam evaporation or the like.

ここでは、順次レーザービームや化学エツチング等によ
る分離を行い、小面積の発電領域をガラス基板6上に複
数個形成して、各発電領域を直列に接続している。
Here, a plurality of small-area power generation regions are formed on the glass substrate 6 by successive separation using a laser beam, chemical etching, etc., and each power generation region is connected in series.

このようにしてなる太陽電池1の受光面側には接着剤層
2を介して支持体3を配置し、受光面に背設する面には
接着剤層4を介して保護用フィルム5を配置して、例え
ば加熱しながら真空中で圧着する加熱型真空ラミネート
法等の方法によって、太陽電池モジュールを構成するも
のである。
A support 3 is placed on the light-receiving surface side of the solar cell 1 formed in this manner with an adhesive layer 2 interposed therebetween, and a protective film 5 is placed on the surface behind the light-receiving surface with an adhesive layer 4 interposed therebetween. Then, a solar cell module is constructed, for example, by a method such as a heated vacuum lamination method in which the materials are pressed together in a vacuum while being heated.

このような本発明に係る太陽電池モジュールの実施例で
は、モジュールの裏面にフッ素系樹脂フィルムの間にア
ルミ箔を挟んでなる保護用フィルム5を用いている為に
、太陽電池1の温度を高めに保つことができ、太陽電池
1の光照射による劣化を低減することができるものであ
る。
In this embodiment of the solar cell module according to the present invention, since the protective film 5 made of aluminum foil sandwiched between fluororesin films is used on the back side of the module, the temperature of the solar cell 1 can be increased. The solar cell 1 can be maintained at a constant temperature, and deterioration of the solar cell 1 due to light irradiation can be reduced.

しかも、太陽電池1として、耐熱性に問題があるとされ
るアモルファス系の太陽電池を使用しているが、アモル
ファスシリコン系半導体層8と裏面電極10の間に金属
拡散防止膜9を設けている為に、太陽電池lの温度が高
くなっても、裏面電極10の金属成分がアモルファスシ
リコン系半導体層8に拡散することを防止でき、このこ
とより、太陽電池lの熱による性能の劣化を防ぐことを
可能としている。
Moreover, as the solar cell 1, an amorphous solar cell is used, which is said to have a problem with heat resistance, but a metal diffusion prevention film 9 is provided between the amorphous silicon semiconductor layer 8 and the back electrode 10. Therefore, even if the temperature of the solar cell 1 increases, the metal component of the back electrode 10 can be prevented from diffusing into the amorphous silicon semiconductor layer 8, thereby preventing deterioration of the performance of the solar cell 1 due to heat. This makes it possible.

また、金属拡散防止膜9を設けないで、裏面電極10と
して、アルミニウム中に、0.1〜20原子%程度のA
g、、 Cu、 Ni、 Cr等の金属元素を含有した
合金を利用し、この裏面電極10に金属拡散防止膜を4
゜兼ねさせたものを用いることも可能である。
Further, without providing the metal diffusion prevention film 9, as the back electrode 10, about 0.1 to 20 atomic % of A is added to the aluminum.
Using an alloy containing metal elements such as Cu, Ni, and Cr, a metal diffusion prevention film is applied to the back electrode 10.
゜It is also possible to use a material that also serves as a material.

この場合は、金属拡散防止膜を特に設けることなく、裏
面電極10の金属成分が半導体層に拡散することを低減
することができ、アモルファスシリコン太陽電池の劣化
の速度を遅くすることができる。
In this case, it is possible to reduce the diffusion of the metal component of the back electrode 10 into the semiconductor layer without particularly providing a metal diffusion prevention film, and it is possible to slow down the rate of deterioration of the amorphous silicon solar cell.

但し、金属拡散防止膜9として、クロムシリサイド等の
金属シリサイド層を設けた時に比較して、金属拡散防止
効果は少なくなるが、製作工程は少なくなることはいう
までもない。
However, compared to when a metal silicide layer such as chromium silicide is provided as the metal diffusion prevention film 9, the metal diffusion prevention effect is reduced, but it goes without saying that the number of manufacturing steps is reduced.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係る太陽電池モジュールは上述のようにしてな
り、モジュールの裏面に取付けた黒色の保護用フィルム
によって、太陽電池の温度を高めに保って、太陽電池の
光照射による劣化を低減するとともに、裏面電極に金属
拡散防止の処理を施しているので、裏面電極の金属成分
が半4体層に拡散することを防止して、熱による劣化を
も低減することが可能となるものである。
The solar cell module according to the present invention is constructed as described above, and the black protective film attached to the back side of the module maintains the temperature of the solar cell at a high level to reduce deterioration of the solar cell due to light irradiation. Since the back electrode is treated to prevent metal diffusion, it is possible to prevent the metal components of the back electrode from diffusing into the semi-quartet layer, and also to reduce deterioration due to heat.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る太陽電池モジュールの実施例の断
面図、第2図は本発明に係る太陽電池モジュールの実施
例に用いられる太陽電池の断面図である。 に太陽電池、    2:接着剤層、 3:支持体、     4:接着剤層、5:保護用フィ
ルム、  6孔ガラス基板、7:透明導電膜、   8
8半導体層、9:金属拡散防止膜、 10:裏面電極。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the solar cell module according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a solar cell used in the embodiment of the solar cell module according to the present invention. solar cell, 2: adhesive layer, 3: support, 4: adhesive layer, 5: protective film, 6-hole glass substrate, 7: transparent conductive film, 8
8 semiconductor layer, 9: metal diffusion prevention film, 10: back electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)アモルファスシリコン系の半導体層の受光面側には
透明導電膜を有し、受光面に背設する面は金属拡散防止
処理を施した裏面電極を有する太陽電池セルの、受光面
に背設する面に昇温性の保護用フィルムを取付けたこと
を特徴とする太陽電池モジュール。 2)半導体層として、PIN接合のアモルファス太陽電
池を利用してなる特許請求の範囲第1項記載の太陽電池
モジュール。 3)半導体層として、少なくとも受光面側がアモルファ
スシリコンカーバイドでなる太陽電池を利用してなる特
許請求の範囲第1項または第2項記載の太陽電池モジュ
ール。 4)半導体層の受光面に背設する面と裏面電極の間に、
金属のシリサイド層を形成したことを特徴とする特許請
求の範囲第1項または第2項または第3項記載の太陽電
池モジュール。 5)半導体層の受光面に背設する面と裏面電極の間に、
透明導電膜を形成したことを特徴とする特許請求の範囲
第1項または第2項または第3項記載の太陽電池モジュ
ール。 6)裏面電極として、アルミニウム合金を利用してなる
特許請求の範囲第1項または第2項または第3項記載の
太陽電池モジュール。 7)昇温性の保護用フィルムとして、黒色の樹脂フィル
ムを利用してなる特許請求の範囲第1項〜第6項記載の
太陽電池モジュール。 8)昇温性の保護用フィルムとして、フッ素系の樹脂の
間にアルミ箔を挟んだものを利用してなる特許請求の範
囲第1項〜第7項記載の太陽電池モジュール。
[Claims] 1) A solar cell having a transparent conductive film on the light-receiving surface side of an amorphous silicon semiconductor layer, and a back electrode treated with metal diffusion prevention on the surface facing the light-receiving surface. , a solar cell module characterized by having a temperature increasing protective film attached to the surface placed behind the light-receiving surface. 2) The solar cell module according to claim 1, which uses a PIN junction amorphous solar cell as the semiconductor layer. 3) The solar cell module according to claim 1 or 2, which uses a solar cell in which at least the light-receiving surface side is made of amorphous silicon carbide as the semiconductor layer. 4) Between the surface of the semiconductor layer that is placed behind the light-receiving surface and the back electrode,
The solar cell module according to claim 1, 2, or 3, characterized in that a metal silicide layer is formed. 5) Between the surface of the semiconductor layer that is placed behind the light-receiving surface and the back electrode,
The solar cell module according to claim 1, 2, or 3, characterized in that a transparent conductive film is formed. 6) The solar cell module according to claim 1, 2, or 3, which uses an aluminum alloy as the back electrode. 7) The solar cell module according to claims 1 to 6, which uses a black resin film as the temperature-rising protective film. 8) The solar cell module according to claims 1 to 7, which uses aluminum foil sandwiched between fluorine-based resins as the temperature-rising protective film.
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US6288326B1 (en) 1999-03-23 2001-09-11 Kaneka Corporation Photovoltaic module
JP2008053303A (en) * 2006-08-22 2008-03-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Solar cell panel

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