TW200847455A - Solar cell module and method of manufacturing same - Google Patents

Description

200847455 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係爲有關CIS (屬於CuInSe2系，包含CIS， CIGS，CIGSS等之總稱）系薄膜太陽能電池模組之技術， 其中，關於作爲無框之太陽能電池模組最佳之技術。 【先前技術】 從以往CIS系薄膜太陽能電池模組係做爲基體，於基 板表面，層積金屬背面層，p形吸光層，高阻抗緩衝層，η 形窗層（透明導電膜）等之各層，構成CIS系薄膜太陽能 電池模組，並於其上方，放入 EVA ( Ethylence-Vinyl Acetate )樹脂等之塡充材，層壓安裝上面之玻璃罩，以鋁 等之框體圍住此等而將太陽能電池模組的端部蓋住，如 此，由經由框體圍住端部之情況，防止水等之濕氣從玻璃 罩侵入，提升耐候性。 另一方面，對於爲了太陽能電池模組之輕量化，製造 成本的降低，係有未安裝鋁框之無框的太陽能電池模組。 作爲如此之無框的太陽能電池模組，係爲呈重疊受光 面側薄膜，和受光面側塡充材，和以連接片電性連接之複 數之太陽能電池元件，和背面側塡充材，和背面側薄膜地 依序配設而成之太陽能電池模組，其中，提案有將前述受 光面側薄膜之周緣部與前述背面側薄膜之周緣部，作爲熱 熔著之構造（參照專利文獻1 )。 另外’作爲其他之無框的太陽能電池模組，係提案有 -5- 200847455 於具有梯度之住宅屋頂等 覆安裝構件之梯度方向的 隙材而鋪設太陽能電池模 從太陽能電池模組的表面 863 90 322765 組之中，有著太陽光照射 EVA樹脂等之塡充材露 ，特別是當在風雨飄打之 濕氣從基板端部侵入，而 低之問題。 使用熱熔著受光面側薄膜 的薄膜，亦有經由屋外曝 侵入之問題。 夾持棒狀縫隙材而鋪設太 只是爲了鋪設之作業成爲 ，成本將變高之問題。 在將無框太陽能電池模組，鋪 之被覆安裝構件時，於鄰接於被 太陽能電池模組間，夾持棒狀縫 組，棒狀縫隙材全體則作爲呈未 突出之構造（參照專利文獻2 ) [專利文獻1]日本特開2006· [專利文獻2]日本特開2002_ 【發明內容】 [欲解決發明之課題] 但，在無框的太陽能電池模 面的玻璃罩與基板玻璃之間的 出，而招致耐候性能惡化之問題 狀態所使用時，經由屋外曝露， 有招致太陽能電池之發電效率降 另外，如先行專利1，即使 之周緣部與背面側薄膜之周緣部 露而端部的薄膜產生劣化，濕氣 另外，如先行專利2，對於 陽能電池模組之情況，係有著不 繁雜，而使用棒狀縫隙材之情況 本發明係爲爲了解決上述問題點所做爲之構成，其目 的爲即使爲無框，亦可提供對於耐候性優越，可防止濕氣 侵入至CIS系薄膜太陽能電池模組之情況，而防止發電效 200847455 率降低之太陽能電池模組及製造方法。 [爲了解決課題之手段] 爲了達成上述目的，有關本發明之太陽能電池模組係 屬於具有基板玻璃，和形成於上述基板玻璃上之CIS系薄 膜太陽能電池裝置，和安裝於上述CIS系薄膜太陽能電池 裝置之受光面側的玻璃罩，和黏著保持上述基板玻璃及上 述玻璃罩之塡充材之太陽能電池模組，其特徵乃於從上述 CIS系薄膜太陽能電池裝置之端部至上述基板玻璃端部及 上述玻璃罩之端部之間，設置有未形成有上述太陽能電池 裝置之邊緣空間。 有關本發明之一的觀點之太陽能電池模組的製造方法 係屬於具有基板玻璃，和形成於上述基板玻璃上之CIS系 薄膜太陽能電池裝置，和形成爲與上述玻璃罩相同尺寸， 覆蓋上述CIS系薄膜太陽能電池裝置之玻璃罩，爲了製造 於從上述CIS系薄膜太陽能電池裝置之端部至上述基板玻 璃端部及上述玻璃罩之端部之間，設置有未形成有上述太 陽能電池裝置之邊緣空間之太陽能電池模組的方法，其特 徵乃於上述基板玻璃上，相當於邊緣空間之部分，配置金 屬製光罩板，由配置上述金屬製光罩板之狀態，將上述 C I S系薄膜太陽能電池裝置進行成膜，於成膜完成後，由 去除上述金屬製光罩板之情況，形成上述邊緣空間，於形 成上述邊緣空間之基板玻璃上，安裝上述玻璃罩者。 另外，上述金屬製光罩板係亦可爲不銹鋼製。 -7- 200847455 有關本發明之其他觀點之太陽能電池模組 係屬於具有基板玻璃，和形成於上述基板玻璃 薄膜太陽能電池裝置，和形成爲與上述玻璃罩 覆蓋上述CIS系薄膜太陽能電池裝置之玻璃罩 於從上述c I S系薄膜太陽能電池裝置之端部至 璃端部及上述玻璃罩之端部之A間，設置有未 太陽能電池副模組之邊緣空間之太陽能電池模 其特徵乃於上述基板玻璃上，將上述CIS系薄 池裝置進行成膜，於成膜完成後，由削去上述 空間之部分之CIS系薄膜太陽能電池裝置的情 述邊緣空間，於形成上述邊緣空間之CIS系薄 池裝置上，安裝上述玻璃罩者。 [發明之效果] 如根據本發明，由設置邊緣空間之情況， 陽能電池模組之端部侵入濕氣之情況，亦可防 達至c IS系薄膜太陽能電池模組之情況，進而 系薄膜太陽能電池裝置之發電效率降低。 【實施方式】 [爲了實施發明之最佳型態] 接著，關於本發明之第一實施形態，參照 明。 於圖1 ’圖3表示有關本發明之太陽能電评 的製造方法 h之CIS系 相同尺寸， ，爲了製造 上述基板玻 形成有上述 組的方法， 膜太陽能電 相當於邊緣 況而形成上 膜太陽能電

即使圍從太 止其濕氣到 可防止C I S 圖面進行說 〖模組。 -8- 200847455 太陽能電池模組1係如圖1，圖3所示，由基板玻璃 1 1，和層積於基板玻璃1 1上之CIS系薄膜太陽能電池裝 置1 2，和EVA樹脂等之塡充材1 3，和藉由其塡充材3 而安裝於基板玻璃1 1之玻璃罩1 4所構成。 基板玻璃1 1係爲成爲於其上方，形成CIS系薄膜太 陽能電池裝置1 2之基板的構成，對於其基板玻璃1 1之背 面側，係亦可藉由EVA樹脂等之塡充材而貼上例如由氟 素系樹脂，貼合PET或鋁箔而成之薄膜。 CIS系薄膜太陽能電池裝置12係爲層積金屬背面電 極層，P形光吸收層，高阻抗緩衝層，η形窗層（透明導 電膜）等之薄膜所形成之裝置，其裝置則經由接受太陽光 等的光情況而進行發電。 EVA樹脂等之塡充材13係爲埋入在基板玻璃11與玻 璃罩14之間的同時，爲了 一體地安裝此等之塡充材， EVA樹脂等之塡充材1 3係在夾持於基板玻璃1 1與玻璃罩 1 4之間的狀態，由進行加熱的同時進行加壓之情況而溶 散，並在埋入其間隙的同時，可黏著基板玻璃1 1與玻璃 罩14。 玻璃罩1 4係爲設至於太陽能電池模組1之受光面的 玻璃，其中，可經由強化玻璃等而構成’而其玻璃罩14 之尺寸係形成爲與基板玻璃1 1相同尺寸。 對於基板玻璃1 1及玻璃罩14之端部’與CIS系薄膜 太陽能電池12之間，係如圖1，圖3所示，邊緣空間S 則於基板玻璃1 1上，形成爲框狀，其邊緣空間s之一端 -9- 200847455 部的寬度係在本例中，成爲1 5 mm，而此係爲爲防止當作 爲10 mm以下時，經由從端部之濕氣侵入，CIS系薄膜太 陽能電池裝置1 2則濕潤，發電效率下降之情況，另外， 當邊緣空間S之寬度過大時，太陽能電池模組1本身的輸 出則降低。 將其邊緣空間S之寬度與耐候性的關係，表示於圖 4，而圖4係爲從基板玻璃的端部設置1 〇 mm，1 5 mm，2 0 mm，30 mm之上述邊緣空間，層積金屬背面電極，將 EVA樹脂做爲塡充材，與玻璃罩貼上，並實施JISC8917 之附屬書11 (規定）耐濕性試驗B-2之結果，而經由在經 過1 5 0 8小時之時點，侵入金屬背面電極之端部的濕氣， 見到變色，但對於將邊緣空間S之寬度做爲1 5 mm以上之 情況，係即使經過2 0 0 8小時之時點，亦未見到經由濕氣 之侵入的金屬背面電極之端部的變色，因此，作爲最佳的 例，係由將邊緣空間S之寬度做爲1 5 mm之情況，可製作 耐候性佳之太陽能電池模組1。 然而，其寬度並不限定於15 mm，而如爲10 mm以 上，理想爲1 5 mm以上即可。 接著，關於上述之太陽能電池模組之製造方法，進行 說明。 <實施形態1 > 作爲實施形態1，關於在製造工程，於邊緣空間S之 部分，由作爲光罩Μ之狀態，將CIS系薄膜太陽能電池 -10- 200847455 裝置1 2進行成膜，由除去其光罩Μ之情況而形成邊緣空 間S的例，進行說明。 首先，於相當於基板玻璃1 1上之邊緣空間S的部 分，配置圖2所示之光罩板Μ。 其光罩板Μ係如圖2所示，經由不銹鋼等之金屬而形 成爲中空框狀，其光罩板Μ之一端部之寬度Η係形成爲 與邊緣空間S之寬度相同，如爲1 0 mm以上，理想爲1 5 mm以上即可。 由配置光罩板Μ於基板玻璃1 1上之狀態，將CIS系 薄膜太陽能電池裝置1 2進行成膜，其成膜係層積金屬背 面電極層，p形光吸收層，高阻抗緩衝層，η形窗層（透 明導電膜）等之各層而形成。 經由此，將CIS系薄膜太陽能電池裝置12成膜於基 板玻璃1 1及光罩板Μ上。 然而，光罩板Μ係由作爲不銹鋼製之情況，可防止在 成膜工程，光罩板Μ產生變質而無法遮蔽邊緣空間S，以 及另外經由光罩板Μ之變質而對於CIS系薄膜太陽能電 池裝置1 2，帶來不良影響情況。 在成膜完成後，經由篩選裝置等，從基板玻璃1 1上 除去光罩板Μ，由此，對於配置有光罩板Μ之邰分’形成 有未將CIS系薄膜太陽能電池裝置12進行成膜之邊緣空 間S，也就是，對於基板玻璃1 1上面係成爲沿者其5而 部，形邊緣空間S爲框狀者。

由此狀態，於形成邊緣空間S之基板玻璃1 1及CIS -11 - 200847455 系薄膜太陽能電池裝置1 2上，配置與玻璃罩相同尺寸或 此以上之尺寸的薄板狀之EV A樹脂等之塡充材1 3，並於 其上方，放置玻璃罩14。 並且，依玻璃罩14，EVA樹脂等之塡充材13，基板 玻璃1 1的順序進行層積，以層壓器進行加熱同時進行脫 泡.加壓時，溶解CIS系薄膜太陽能電池裝置12及邊緣空 間S之EVA樹脂等塡充材13則固定玻璃罩14與基板玻 璃1 1，更加地，由進行加熱之情況，EVA樹脂係成爲作 爲交聯之狀態。 由此，從基板玻璃1 1及玻璃罩1 4之端部，保持特定 的寬度（例如，1 5 mm )之距離，將CIS系薄膜太陽能電 池裝置1 2進行成膜之情況，即使例如未於其側端部安裝 金屬框，亦可防止雨水等之外部濕氣對於CIS系薄膜太陽 能電池裝置1 2之影響，也就是，即使有外部之濕氣，亦 可經由塡充於具有充分寬度所形成之邊緣空間S之EVA 樹脂等之塡充材13而防止侵入，進而可防止CIS系薄膜 太陽能電池裝置1 2之發電效率下降情況。 <實施形態2 > 上述之製造方法係關於就使用光罩板Μ之情況而說明 過，但並不侷限於此，而亦可做爲於CIS系薄膜太陽能電 池裝置1 2之成膜後，因應邊緣空間S而削去成膜部分， 關於此情況之製造方法，進行說明。 首先，於基板玻璃1 1上之全面，將CIS系薄膜太陽 -12- 200847455 能電池裝置1 2進行成膜。 在成膜完成後，從相當於邊緣空間S之部分，即基板 玻璃1 1之端部，例如以1 5 mm之寬度，其寬度係如爲i 〇 m m以上即可，理想係爲1 5 m m，將CIS系薄膜太陽能電 池裝置1 2削呈框狀，而其處理係例如利用使用噴砂機或 超音波之膜剝離裝置，可削去CIS系薄膜太陽能電池裝置 12° 由此，可將相當於邊緣空間S之部分的CIS系薄膜太 陽能電池裝置1 2削去成框狀，形成邊緣空間s。 在此狀態，於基板玻璃1 1及CIS系薄膜太陽能電池 裝置12上，被覆薄板狀之EVA樹脂等之塡充材13，作爲 呈夾持其EVA樹脂等之塡充材13而配置玻璃罩14。 在此狀態，依玻璃罩1 4，EVA樹脂等之塡充材1 3， 基板玻璃1 1的順序進行層積，以層壓器進行加熱同時進 行脫泡·加壓時，溶解CIS系薄膜太陽能電池裝置12及邊 緣空間S之E V A樹脂等塡充材1 3則固定玻璃罩1 4與基 板玻璃1 1，更加地，由進行加熱之情況，EVA樹脂係成 爲作爲交聯之狀態，由此，基板玻璃1 1及玻璃罩1 4的側 端部係成爲經由EV A樹脂等之塡充材1 3所密封之狀態。 即使經由此方法，從基板玻璃1 1及玻璃罩1 4之端 部，保持特定的寬度（例如，1 5 mm )之距離，將CIS系 薄膜太陽能電池裝置1 2進行成膜之情況，即使例如未於 其側端部安裝金屬框，亦可防止雨水等之外部濕氣對於 CIS系薄膜太陽能電池裝置12之影響，也就是，即使有 -13- 200847455 外部之濕氣，亦可經由塡充於具有充分寬度所形成之邊緣 空間S之Eva樹脂等之塡充材13而防止侵入，進而可防 止cis系薄膜太陽能電池裝置丨2之發電效率下降情況。 【圖式簡單說明】 [圖1 ]係爲表示有關本實施形態之太陽能電池模組之 平面圖。 [圖2]係爲表示有關本實施形態之光罩構件之平面 圖。 [圖3 ]係爲表示有關本實施形態之太陽能電池模組之 剖面圖。 [圖4]係爲表示有關本實施形態之太陽能電池模組之 邊緣空間寬度與：HS C 8917高溫高濕式驗結果的表。 【主要元件符號說明】 1 :太陽能電池模組 1 1 :基板玻璃 12 : CIS系薄膜太陽能電池裝置 1 3 :塡充材 1 4 :玻璃罩 S :邊緣空間 Μ :光罩板 Η :寬度 -14-

Claims (1)

1. 200847455 十、申請專利範圍 1. 一種太陽能電池模組，屬於具有基板玻璃，和形成 於前述基板玻璃上之CIS系薄膜太陽能電池裝置，和安裝 於前述CIS系薄膜太陽能電池裝置之受光面側的玻璃罩， 和黏著保持前述基板玻璃及前述玻璃罩之塡充材之太陽能 電池模組，其特徵乃 於從前述CIS系薄膜太陽能電池裝置之端部至前述基 板玻璃端部及前述玻璃罩之端部之間，設置有未形成有前 述太陽能電池裝置之邊緣空間。 2 . —種太陽能電池模組的製造方法，屬於具有基板玻 璃，和形成於前述基板玻璃上之CIS系薄膜太陽能電池裝 置，和形成爲與前述玻璃罩相同尺寸，覆蓋前述CIS系薄 膜太陽能電池裝置之玻璃罩；爲了製造於從前述CIS系薄 膜太陽能電池裝置之端部至前述基板玻璃端部及玻璃罩之 端部之間，設置有未形成有前述太陽能電池副膜組之邊緣 空間之太陽能電池模組的方法，其特徵乃 於相當於前述基板玻璃上之前述邊緣空間之部分，配 置金屬製光罩板，由配置前述金屬製光罩板之狀態，將前 述CIS系薄膜太陽能電池裝置進行成膜，於成膜完成後， 由去除前述金屬製光罩板之情況，形成前述邊緣空間，於 形成前述邊緣空間之前述CIS系薄膜太陽能電池裝置上， 安裝前述玻璃罩者。 3 .如申請專利範圍第2項之太陽能電池模組的製造方 法，其中，前述金屬製光罩板係亦可爲不銹鋼製。 -15- 200847455 4 · 一種太陽能電池模組的製造方法，屬於具有基板玻 璃，和形成於前述基板玻璃上之C I S系薄膜太陽能電池裝 置，和形成爲與前述玻璃罩相同尺寸，覆蓋前述CIS系薄 膜太陽能電池裝置之玻璃罩；爲了製造於從前述c IS系薄 膜太陽能電池裝置之端部至前述基板玻璃端部及玻璃罩之 端部之間’設置有未形成有前述太陽能電池副模組之邊緣 空間之太陽能電池模組的方法，其特徵乃 於前述基板玻璃上，將前述c I S系薄膜太陽能電池裝 置進行成膜， 於成膜完成後，由削去相當於前述邊緣空間之部分之 C I S系薄膜太陽能電池裝置的情況而形成前述邊緣空間， 於形成前述邊緣空間之前述c I S系薄膜太陽能電池裝 置上，安裝前述玻璃罩者。 -16-