TWI552364B - 太陽電池模組 - Google Patents

太陽電池模組 Download PDF

Info

Publication number
TWI552364B
TWI552364B TW101105855A TW101105855A TWI552364B TW I552364 B TWI552364 B TW I552364B TW 101105855 A TW101105855 A TW 101105855A TW 101105855 A TW101105855 A TW 101105855A TW I552364 B TWI552364 B TW I552364B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
solar cell
protective member
cell module
acrylate
meth
Prior art date
Application number
TW101105855A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201242055A (en
Inventor
大槻陽子
小笠原隼人
加治佐平
水原和美
Original Assignee
三菱麗陽股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱麗陽股份有限公司 filed Critical 三菱麗陽股份有限公司
Publication of TW201242055A publication Critical patent/TW201242055A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI552364B publication Critical patent/TWI552364B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/049—Protective back sheets
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

太陽電池模組
本發明是有關於一種太陽電池模組。更具體而言，本發明是有關於一種輕量、具有充分的耐久性、且能夠以低成本製造的太陽電池模組。
先前，太陽電池模組具有如下的構造：於太陽光的入射面配置有透明的前面保護構件，於背面側配置有白色或黑色等的背面保護基板，且於兩者之間配置有透明的密封材及太陽電池單元。一般而言，作為配置於入射面的透明的前面保護構件，採用太陽光線的透過率高、機械強度優異的強化玻璃。
另外，近年來，為了輕量化而研究將透明的樹脂片用作前面保護構件。例如，於專利文獻1中，揭示有將厚度為3mm以上、4mm以下的玻璃環氧(glass epoxy)基板或紙環氧基板用作背面保護構件，將丙烯酸樹脂或聚碳酸酯樹脂用作前面保護構件的太陽電池模組。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2009-266958號公報
但是，由於包含強化玻璃的前面保護構件的比重高於樹脂材料等，因此作為太陽電池模組的質量增大，設置此種太陽電池模組的建築物有時需要補強工程。另外，當將使用包含強化玻璃的前面保護構件的太陽電池模組搭載於 車輛等上時，有可能引起耗油量的增加，進而，存在玻璃因車輛的振動等而破損的可能性等。
另外，專利文獻1中所揭示的構成的太陽電池模組於製造階段，有可能會於太陽電池模組中產生翹曲。進而，當實施了溫度循環試驗或結露凍結試驗時，有可能會引起太陽電池單元的破損、或者配線構件的變形或斷線等，而產生不良情況。
本發明的目的在於提供一種輕量、無翹曲、溫度循環試驗及結露凍結試驗中的耐久性優異的太陽電池模組。另外，本發明的目的在於提供一種能夠以低成本製造的太陽電池模組。
上述課題是藉由以下的本發明[1]~本發明[8]來解決。
[1]一種太陽電池模組，其包括太陽電池單元、包埋該太陽電池單元的密封構件、前面保護構件以及背面保護構件，上述背面保護構件包含在20℃~25℃的溫度範圍內的平均線膨脹係數為40ppm/℃以下、且厚度為6mm以下的含有纖維狀強化材的板狀物(a)，上述前面保護構件包含厚度為0.03mm以上、0.6mm以下的含有透光性樹脂材料的板狀物(b)。
[2]如上述[1]所述之太陽電池模組，其中上述背面保護構件的每單位面積的質量為6kg/m2以下。
[3]如上述[1]或[2]所述之太陽電池模組，其中上述板狀物(a)更包含黏合劑樹脂。
[4]如上述[1]所述之太陽電池模組，其中上述纖維狀強化材為無機物。
[5]如上述[1]所述之太陽電池模組，其中上述纖維狀強化材為無機玻璃。
[6]如上述[1]所述之太陽電池模組，其中上述板狀物(a)為包含玻璃布與環氧樹脂的玻璃環氧片。
[7]如上述[1]所述之太陽電池模組，其中上述透光性樹脂材料為丙烯酸樹脂。
[8]如上述[1]所述之太陽電池模組，其是將上述太陽電池單元配置於較上述太陽電池模組的中立面更靠近上述前面保護構件側而成者。
根據本發明，提供一種輕量、無翹曲、溫度循環試驗及結露凍結試驗中的耐久性優異的太陽電池模組。另外，提供一種能夠以低成本製造的太陽電池模組。
以下，對本發明的太陽電池模組進行詳細說明。再者，本說明書中，所謂(共)聚合，是指均聚或共聚，所謂(共)聚合物，是指均聚物或共聚物，所謂(甲基)丙烯酸酯，是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[太陽電池模組]
圖1是示意性地表示本發明的一實施形態中的太陽電池模組的剖面圖的圖。如圖1所示，太陽電池模組10包含前面保護構件20、背面保護構件30、太陽電池單元40、 密封構件50與密封構件51以及配線構件60。詳細而言，於太陽光線所入射的受光面側(表面側)設置有前面保護構件20，在與受光面側相向的面(背面側)上設置有背面保護構件30。在上述前面保護構件20與上述背面保護構件30之間，自受光面側起依序積層有密封構件50、太陽電池單元40及密封構件51。另外，配線構件60形成可與模組外部連接的狀態。
圖2是示意性地表示4片式太陽電池單元70作為太陽電池單元的連接例的圖。於該圖中，4片太陽電池單元40藉由配線構件60而2行2列地串聯佈線。
[背面保護構件]
於本發明中，背面保護構件包含在20℃~25℃的溫度範圍內的平均線膨脹係數為40ppm/℃以下、且厚度為6mm以下的板狀物(a)，該板狀物(a)含有纖維狀強化材。
作為背面保護構件，可使用含有纖維狀強化材的成形物。作為此種成形物的一形態，可列舉包含纖維狀強化材與黏合劑樹脂的複合化物、或者對纖維狀強化材進行壓縮成形而成的板狀物等。
作為纖維狀強化材的形態，並無特別限定，可根據用途而適宜選擇單向材料、布、紙(亦稱為不織布)、羊毛、氈、短纖維(亦稱為切斷纖維(cut fiber)、碎纖維(milled fiber)等)等。
纖維狀強化材的種類並無特別限定，可使用以E-玻璃、C-玻璃、S-玻璃、NE-玻璃、T-玻璃等為代表的玻璃纖 維、碳纖維、芳族聚醯胺纖維、硼纖維、氧化鋁纖維、碳化矽纖維等。可單獨使用該些纖維狀強化材，亦可併用2種以上。另外，亦可將2種以上混合。纖維狀強化材較佳為無機物，更佳為無機玻璃。
纖維狀強化材可藉由偶合劑來進行表面處理。藉此，可提昇纖維狀強化材與黏合劑樹脂的親和性、密接性，並抑制因形成空隙而引起的背面保護構件的透明性的下降或強度的下降。構成背面保護構件的板狀物(a)的平均線膨脹係數為40ppm/℃以下的範圍內。若超過40ppm/℃，則於太陽電池模組中產生翹曲，另外，於溫度循環試驗或結露凍結試驗時產生太陽電池單元的破損、配線構件的變形或斷線，故不佳。平均線膨脹係數更佳為35ppm/℃以下。另外，就材料的獲取容易性的觀點而言，較佳為1ppm/℃以上。
背面保護構件的厚度為6mm以下。若超過6mm，則太陽電池模組的輕量化變得困難，故不佳。另外，就發揮作為保護構件的作用(保護功能)的觀點而言，較佳為0.2mm以上。
背面保護構件的每單位面積的質量就將太陽電池模組輕量化的觀點而言，較佳為6kg/m2以下，更佳為5.6kg/m2以下，特佳為5.2kg/m2。再者，所謂「單位面積」是指板狀物(a)的平面內的單位面積。
構成背面保護構件的黏合劑樹脂的種類並無特別限定，例如可使用環氧樹脂、聚醯胺樹脂、酚樹脂、進而飽 和聚酯等熱硬化性樹脂，或者丙烯酸樹脂等熱塑性樹脂。
於背面保護構件中，亦可含有阻燃劑、用以賦予耐候性的助劑等。
作為板狀物(a)的具體例，可列舉包含玻璃布與環氧樹脂的玻璃環氧片等。另外，亦可使用藉由壓縮、熱熔融等將玻璃纖維與樹脂纖維一體化成片狀的材料。
[前面保護構件]
於本發明中，前面保護構件包含厚度為0.03mm以上、0.6mm以下的板狀物(b)，該板狀物(b)含有透光性樹脂材料。
構成前面保護構件的含有透光性樹脂材料的板狀物(b)只要是全光線透過率高者即可，其種類並無特別限定。前面保護構件的全光線透過率就提昇太陽光的利用效率的觀點而言，較佳為85%以上，更佳為90%以上。
作為透光性樹脂材料，就透光性的觀點而言，例如可列舉以下的材料。丙烯酸樹脂、氟樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯等聚酯樹脂、苯乙烯樹脂、纖維素樹脂、丙烯腈．丁二烯．苯乙烯共聚物、烯烴樹脂、聚醯胺樹脂、氯乙烯樹脂、聚甲基丙烯醯亞胺樹脂等。
另外，作為透光性樹脂材料，就耐候性的觀點而言，較佳為丙烯酸樹脂、氟樹脂等，具體而言，可列舉包含1種或2種以上的以下的單體的(共)聚合物等。(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基) 丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸十三酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸酯系單體；(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸1,1,2,2-四氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊酯等氟取代(甲基)丙烯酸酯系單體；偏二氟乙烯等氟碳系單體；乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基)丙烷、1,2-雙(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)乙烷、1,4-雙(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)丁烷、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的環氧乙烷加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的環氧丙烷加成物二(甲基)丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲 基)丙烯酸酯、二乙烯苯、亞甲基雙丙烯醯胺等二官能性單體；季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環氧丙烷改質三丙烯酸酯、異三聚氰酸環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯等三官能性單體；丁二酸/三羥甲基乙烷/丙烯酸的縮合反應混合物；二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯等四官能性以上的單體；二官能以上的丙烯酸胺基甲酸酯；二官能以上的聚酯丙烯酸酯等。
於板狀物(b)中，可在不使前面保護構件的全光線透過率下降的範圍內含有纖維狀的有機物、或玻璃等無機物。纖維狀物的形態並無特別限定，可列舉單向材料、布、不織布、短纖維(切斷纖維、碎纖維)等。該些可單獨使用，亦可併用2種以上。
板狀物(b)可為1層構造，亦可為2層或3層以上的多層構造。另外，亦可使構成板狀物的樹脂材料的組成於厚度方向上階段性地變化。例如，於配置有氟系樹脂層作為表面層的多層構造的情況下，可賦予作為氟樹脂的特性的耐候性、防污性。作為形成多層構造的方法，可使用共擠出等公知的方法。
於前面保護構件中，可含有橡膠系聚合物。作為橡膠系聚合物，可使用具有被稱為所謂的核殼型的積層構造的藉由多段聚合而形成的接枝聚合物，上述積層構造於內側 具有1層以上的橡膠層，於外側具有接枝層。該橡膠層較佳為包含玻璃轉移溫度為25℃以下的聚合物。玻璃轉移溫度可依據JIS K7121來測定。
形成橡膠層的橡膠成分的種類並無特別限定，例如可列舉使以下的單體聚合而獲得的橡膠。(甲基)丙烯酸烷基酯系單體、聚矽氧系單體、苯乙烯系單體、腈系單體、共軛二烯系單體、生成胺基甲酸酯鍵的單體、乙烯系單體、丙烯系單體、異丁烯系單體。橡膠層亦可形成利用交聯劑的交聯鍵，另外，在構成橡膠層的橡膠系聚合物與構成鄰接於該橡膠層的層的聚合物之間亦可形成利用交聯劑的化學鍵。另外，橡膠系聚合物的積層構造亦可為3層或4層以上。
作為構成橡膠層的樹脂，並無特別限定，例如可列舉以下的樹脂。(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯等烷基的碳數為1~8的(甲基)丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯腈等的(共)聚合物。
作為用於橡膠層的形成的交聯劑，例如可列舉以下的交聯劑。乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯等烷二醇二甲基丙烯酸酯；丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯、異三聚氰酸三烯丙酯、二乙烯苯、順丁烯二酸二烯丙酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、桂皮酸烯丙酯等。該些可單獨使用， 亦可併用2種以上。
接枝於橡膠層上的接枝成分並無特別限定，例如可列舉以下的接枝成分。(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等烷基的碳數為1~8的(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸環己酯等環烷基的碳數為3~8的(甲基)丙烯酸環烷基酯；苯乙烯等芳香族乙烯基化合物；丙烯腈等乙烯基氰化合物等。該些可單獨使用，亦可併用2種以上。
接枝於橡膠層上的接枝成分較佳為以使其玻璃轉移點Tg1高於構成橡膠層的樹脂成分的玻璃轉移點Tg2的方式進行選擇，例如，Tg2為-50℃~20℃的範圍，Tg1為50℃~100℃的範圍。
另外，於前面保護構件中，可含有紫外線吸收劑或光穩定劑等耐光穩定劑。紫外線吸收劑的種類並無特別限定，例如可列舉柳酸化合物、二苯基酮化合物、氰基丙烯酸酯化合物等。另外，作為光穩定劑，可使用如雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯般的受阻胺系光穩定劑。該些可單獨使用，亦可併用2種以上。
進而，於前面保護構件中，可含有阻燃劑。阻燃劑的種類並無特別限定。除此以外，視需要可含有塑化劑、抗靜電劑、脫模劑、染料、顏料、耐熱性提昇劑、結晶核劑、流動性改良劑、導電性賦予劑、界面活性劑、相容劑、防霧劑、發泡劑及抗菌劑、螢光劑等。
於前面保護構件中，為了對表面賦予防污性能、耐擦 傷性，進而為了控制與密封構件的黏著性等，可實施電漿處理、電暈處理、塗佈材的塗佈等表面處理。
前面保護構件的厚度為0.03mm以上、0.6mm以下。若厚度小於0.03mm，則有可能於層壓時產生皺折，或者密封構件因設置太陽電池模組時等的劃傷而突出，從而引起漏電。進而，於溫度循環試驗或結露凍結試驗時，有可能於前面保護構件上產生裂紋。另一方面，當厚度超過0.6mm時，太陽電池模組整體的質量增加，另外，於溫度循環試驗或結露凍結試驗時，容易產生太陽電池單元的破損、或者配線構件的變形或斷線，故不佳。
[太陽電池單元]
本發明中的太陽電池單元只要是可利用半導體的光電效應進行發電者，則並無特別限定，可使用先前公知的太陽電池單元。尤其，就發電性能與製造成本的平衡的觀點而言，較佳為使用結晶系矽單元。於具有本發明的構成的太陽電池模組中，作為太陽電池單元，可使用容易產生單元的破損或裂痕的結晶系矽單元。例如，亦可使用如配線構件遍及單元的表背兩面的由圖2所示的配線形式的太陽電池單元。
[密封構件]
密封構件是包埋太陽電池單元的構件。密封構件的形狀並無特別限定，例如可使用片狀物、液狀物等。
密封構件中所使用的密封材料較佳為可密封太陽電池單元、且具有絕緣性的透明樹脂。密封材料的種類並無特 別限定，例如可使用：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯丁醛、離子聚合物系樹脂、低密度聚乙烯等熱塑性樹脂，或胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、(甲基)丙烯酸酯系樹脂等硬化性樹脂等。
[中立面]
本發明的太陽電池模組就對於自前面保護構件側所受到的衝擊力的耐受性的觀點而言，較佳為將太陽電池單元配置於較太陽電池模組的中立面更靠近前面保護構件側。所謂「中立面」是指當自板狀物的一面施加有應力時，既不產生拉伸應力亦不產生壓縮應力，而未受到負荷的面。圖4示意性地表示自該圖式(紙面)內的上方朝下方對板狀物施加有應力的狀態，點虛線表示中立面80。由於太陽電池模組的橫剖面與中立面的交線為「中立軸」，因此可藉由求出各橫剖面中的中立軸而求出中立面。
根據材料力學中的組合梁理論，如積層體般的將多個彈性模數不同的材料積層而成的組合梁的自基準線至中立軸為止的距離y可藉由以下的(式1)來提供。即，當將組合梁的上邊設為基準線時，y是距上邊的距離。
y=ΣEiBi/ΣEiAi…(式1)
其中，(式1)中的各記號表示以下含義。
Ei：第i層的構件的彎曲彈性模數，Bi：第i層的構件的剖面一次矩， Ai：第i層的構件的剖面面積。
當自前面的法線方向對作為多個材料的積層體的太陽電池模組施加有應力時，於模組的內部存在中立面。圖5表示相對於太陽電池模組的中立面80的位置，太陽電池單元存在於前面保護構件側的狀態。若自該模組的前面保護構件側施加應力，則太陽電池單元受到壓縮應力。圖6表示相對於太陽電池模組的中立面80的位置，太陽電池單元存在於背面保護構件側的狀態。若自該模組的前面保護構件側施加應力，則太陽電池單元受到拉伸應力。
實例
以下，藉由實例來更具體地說明本發明。於實例之前，對太陽電池模組的製造方法、及各種評價方法進行說明。再者，EVA片是指乙烯-乙酸乙烯酯共聚物製的片材。
[製造方法1]太陽電池模組
利用2片縱橫各500mm長的脫模用玻璃布片(本多產業(股份)製造，Hondafloh Fabric)夾持使下述的材料(1)~材料(5)依序積層而成者。將其設置於太陽電池模組層壓機(NPC(股份)製造，LM-50×50-S)的熱板上，於真空下以135℃的溫度、10.3kPa進行15分鐘的真空壓接，藉此獲得太陽電池模組。
(1)前面保護構件：縱橫各400mm長的膜或片材，(2)密封構件：縱橫各400mm長、厚度450μm的EVA片(Sanvic公司製造，快速硫化型)，(3)經2行2列地串聯佈線的4片式太陽電池單元 (Q-Cells公司製造，尺寸為6吋，多晶單元，參照圖2)，(4)密封構件：縱橫各400mm長、厚度450μm的EVA片(Sanvic公司製造，快速硫化型)，以及，(5)背面保護構件：縱橫各400mm長的膜或片材。
[製造方法2]鋼球落下試驗用太陽電池模組
利用2片縱橫各500mm長的脫模用玻璃布片(本多產業(股份)製造，Hondafloh Fabric)夾持使下述的材料(1)~材料(5)依序積層而成者。將其設置於太陽電池模組層壓機(NPC(股份)製造，LM-50×50-S)的熱板上，於真空下以135℃的溫度、10.3kPa進行15分鐘的真空壓接，藉此獲得太陽電池模組。
(1)前面保護構件：縱橫各300mm長的膜或片材，(2)密封構件：縱橫各300mm長、厚度0.45mm的EVA片(C.I.Kasei(股份)製造，CIKcap快速硫化型)，(3)1片經佈線的太陽電池單元(Gintech公司製造，尺寸為6吋，厚度為0.2mm，多晶單元，參照圖3)，(4)密封構件：縱橫各300mm長、厚度0.45mm的EVA片(C.I.Kasei(股份)製造，CIKcap快速硫化型)，以及，(5)背面保護構件：縱橫各300mm長的膜或片材。
[評價1]平均線膨脹係數的測定
前面保護構件與背面保護構件的平均線膨脹係數是利用熱機械分析裝置Thermo Plus TMA8310(Rigaku(股份)製造)來測定。使用縱15mm、橫5mm的測定用樣品， 將昇溫速度設為5℃/min，測定在20℃~25℃的溫度範圍內的縱方向與橫方向的膨脹。另外，使用石英製基準樣品作為基準樣品來修正固持器的膨脹部分。利用以下的(式2)算出縱方向與橫方向的線膨脹係數，並將其平均值作為平均線膨脹係數。
線膨脹係數=(1/Lt1)×(Lt2-Lt1)/(t2-t1)…(式2)
Lt1：20℃下的樣品長(mm)，Lt2：25℃下的樣品長(mm)，t2：25(℃)，t1：20(℃)。
[評價2]外觀評價
將根據上述[製造方法1]的程序所製造的太陽電池模組冷卻至室溫為止後，於平坦的平台上以如太陽電池模組的中心部接觸平台且四角浮起的狀態配置該太陽電池模組。於產生了翹曲的情況下，使用刻度尺測定太陽電池模組的四角與平台面的垂直距離，並以平均值來表示。當該垂直距離的平均值為5mm以下時，判斷為無翹曲的良好的製品，當超過5mm時，判斷為有翹曲的不良的製品。另外，以目視來調查太陽電池單元的破損或皺折的有無。將無翹曲、且外觀良好的情況記作「等級A」。將除此以外的情況記作「等級B」。
[評價3]溫度循環試驗及結露凍結試驗
使用進行了上述外觀評價的太陽電池模組，以JIS C8990中所規定的條件實施溫度循環試驗(TC50)，繼而實施結露凍結試驗(HF10)。具體而言，依序實施(1)最大電力值的測定(測定值V1)、(2)溫度循環試驗(TC50)的實施、(3)最大電力值的測定(測定值V2)及外觀評價、(4)結露凍結試驗(HF10)的實施、(5)最大電力值的測定(測定值V3)及外觀評價。
最大電力值的測定是使用太陽模擬器SPI-SUN SIMULATOR 1116N(SPIRE公司製造)，於25℃的環境下，以強度1000W/m2的條件來進行。依據JIS C8990，將各試驗前後的最大電力值的差為5%以下、且外觀無變化者設為合格並記作「等級A」。另外，將最大電力值的差大於5%的情況、或因斷線等而不通電的情況、或外觀有變化的情況評價為不合格並記作「等級B」。
[評價4]耐衝擊性的評價
針對根據上述[製造方法2]所製造的太陽電池模組，基於JIS 8917(1998)及JIS R3212(1998)實施鋼球落下試驗，並測定鋼球落下試驗的前後的最大電力值(測定值V4及測定值V5)。最大電力值的測定是使用太陽模擬器(NPC(股份)製造)，於25℃的環境下，以強度1000W/m2的條件來進行。將鋼球落下試驗的前後的最大電力值的差為5%以下的情況設為合格，將鋼球落下試驗的前後的最大電力值的差大於5%的情況或因斷線等而不通電的情況設為不合格。
(實例1)
使用丙烯酸膜1(三菱麗陽(股份)製造，HBS010P，厚度為0.10mm)作為前面保護構件，使用玻璃環氧片(新神戸電機(股份)製造，KEL-GEF，厚度為1.6mm)作為背面保護構件。根據上述[製造方法1]的程序製作太陽電池模組，結果獲得無翹曲的外觀良好的模組。對該模組實施[評價3]的溫度循環試驗及結露凍結試驗，結果外觀無變化，試驗前後的最大電力值亦無變化。將評價結果示於表1。
另外，使用與上述相同的前面保護構件及背面保護構件，根據上述[製造方法2]的程序製作鋼球落下試驗用的太陽電池模組。利用(式1)求出中立軸，結果太陽電池單元配置於較中立面80更靠近前面保護構件側。對該模組實施[評價4]的鋼球落下試驗，結果試驗前後的最大電力值的變化為2.9%，試驗結果為合格。
(實例2)
使用丙烯酸膜2(三菱麗陽(股份)製造，HBS006，厚度為0.125mm)作為前面保護構件，使用玻璃環氧片(新神戸電機(股份)製造，KEL-GEF，厚度為1.6mm)作為背面保護構件。根據上述[製造方法1]的程序製作太陽電池模組，結果獲得外觀良好且無翹曲的模組。對該模組實施溫度循環試驗及結露凍結試驗，結果外觀無變化，最大電力值亦無變化。
另外，使用與上述相同的前面保護構件及背面保護構 件，根據上述[製造方法2]的程序製作鋼球落下試驗用的太陽電池模組。利用(式1)求出中立軸，結果太陽電池單元配置於較中立面80更靠近前面保護構件側。對該模組實施鋼球落下試驗，結果試驗前後的最大電力值的變化為2.2%，試驗結果為合格。
(實例3)
使用丙烯酸膜2(三菱麗陽(股份)製造，HBS006，厚度為0.125mm)作為前面保護構件，使用玻璃環氧片(新神戸電機(股份)製造，KEL-GEF，厚度為3.0mm)作為背面保護構件。根據上述[製造方法1]的程序製作太陽電池模組，結果獲得外觀良好且無翹曲的模組。對該模組實施溫度循環試驗及結露凍結試驗，結果外觀無變化，最大電力值亦無變化。
(實例4)
使用丙烯酸膜2(三菱麗陽(股份)製造，HBS006，厚度為0.125mm)作為前面保護構件，使用包含玻璃長纖維與熱塑性塑膠(聚丙烯)纖維的複合基材(Quadrant公司製造，SymaLITE，厚度為5.8mm)作為背面保護構件。根據上述[製造方法1]的程序製作太陽電池模組，結果獲得外觀良好且無翹曲的模組。對該模組實施溫度循環試驗及結露凍結試驗，結果外觀無變化，最大電力值亦無變化。
另外，使用與上述相同的前面保護構件及背面保護構件，根據上述[製造方法2]的程序製作鋼球落下試驗用的太陽電池模組。利用(式1)求出中立軸，結果太陽電池單 元配置於較中立面80更靠近前面保護構件側。對該模組實施鋼球落下試驗，結果試驗前後的最大電力值的變化為1.0%，試驗結果為合格。
(實例5)
添加甲基丙烯酸苄酯(三菱麗陽(股份)製造)39質量份、甲基丙烯酸甲酯(三菱麗陽(股份)製造)51質量份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯(新中村化學(股份)製造)10質量份、作為光聚合起始劑的1-羥基-環己基-苯基酮(汽巴精化公司，Irgacure184)0.3質量份、作為脫模劑的二辛基磺基琥珀酸鈉(Mitsui Cyanamid(股份)製造，Aerosol OT-100)0.05質量份後，使其等均勻溶解，為了清除系統內的溶存氧與氣泡而進行減壓脫泡，從而獲得光硬化液1。使該硬化液1硬化而成的硬化物顯示1.52的折射率。
使將2片厚度為220μm、折射率為1.52的C玻璃製玻璃布(MOLYMER SSP公司製造，YCM2206N11)重疊而成者浸漬於光硬化液1中進行減壓脫泡。繼而，取出所浸漬的玻璃布，將其插入至2片聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)膜(帝人杜邦薄膜(股份)製造，Teijin Tetoron Film，厚度為0.038mm)之間，利用3000mJ/cm2的紫外線(Ultraviolet，UV)光使其硬化。繼而，於130℃的烘箱中加熱30分鐘，藉此獲得厚度為0.6mm的玻璃纖維複合片1(全光線透過率為90%以上)。
繼而，使用該玻璃纖維複合片1作為前面保護構件，另外，使用玻璃環氧片(新神戸電機(股份)製造， KEL-GEF，厚度為1.6mm)作為背面保護構件，根據上述[製造方法1]的程序製作太陽電池模組。獲得了外觀良好且無翹曲的模組。對該模組實施溫度循環試驗及結露凍結試驗，結果外觀無變化，最大電力值亦無變化。
(比較例1)
該比較例是前面保護構件的厚度大於0.6mm、且背面保護構件不含纖維狀強化材的例子。
使用丙烯酸膜(三菱麗陽(股份)製造，MR200，厚度為1.5mm)作為前面保護構件及背面保護構件，根據上述[製造方法1]的程序製作太陽電池模組，結果獲得外觀良好且無翹曲的模組。對該模組實施溫度循環試驗，結果太陽電池單元產生破損，配線構件產生斷裂。最大電力值無法測定。
(比較例2)
該比較例是背面保護構件不含纖維狀強化材的例子。
使用丙烯酸膜2(三菱麗陽(股份)製造，HBS006，厚度為0.125mm)作為前面保護構件，另外，使用鋁與樹脂的積層板(Sekisui Jushi Plametal公司製造，Plametal，厚度為0.5mm的鋁層/厚度為3.0mm的樹脂層/厚度為0.5mm的鋁層的3層構造，積層板總厚度為4.0mm)作為背面保護構件。根據上述[製造方法1]的程序製作太陽電池模組，結果獲得外觀良好且無翹曲的模組。對該模組實施溫度循環試驗，結果最大電力值的變化小，但鋁層上產生皺折。繼而，實施結露凍結試驗，結果配線構件產生斷裂，最大電力值無法測定。
[產業上之可利用性]
本發明的太陽電池模組因輕量、無翹曲、溫度循環試驗及結露凍結試驗中的耐久性優異、且能夠以低成本製造，故可較佳地用作房屋用、車載用、小型機器等用的太陽電池模組。
10‧‧‧太陽電池模組
20‧‧‧前面保護構件
30‧‧‧背面保護構件
40‧‧‧太陽電池單元
50‧‧‧密封構件
51‧‧‧密封構件
60‧‧‧配線構件
70‧‧‧4片式太陽電池單元
80‧‧‧中立面
80'‧‧‧中立軸
圖1是本發明的太陽電池模組的一實施形態的示意剖面圖。
圖2是本發明的太陽電池模組中所使用的4片式太陽電池單元的示意圖。
圖3是本發明中的鋼球落下試驗中所使用的單一單元的太陽電池模組的示意圖。
圖4是表示本發明中的中立面的概念的示意圖。
圖5是太陽電池單元配置於較中立面更靠近前面保護構件側的太陽電池模組的示意剖面圖。
圖6是太陽電池單元配置於較中立面更靠近背面保護構件側的太陽電池模組的示意剖面圖。
10‧‧‧太陽電池模組
20‧‧‧前面保護構件
30‧‧‧背面保護構件
40‧‧‧太陽電池單元
50‧‧‧密封構件
51‧‧‧密封構件
60‧‧‧配線構件

Claims (6)

  1. 一種太陽電池模組，其包括太陽電池單元、包埋該太陽電池單元的密封構件、前面保護構件以及背面保護構件，上述背面保護構件包含在20℃~25℃的溫度範圍內的平均線膨脹係數為40ppm/℃以下、且厚度為1.6mm以上、6mm以下的含有纖維狀強化材的板狀物(a)，上述前面保護構件包含厚度為0.03mm以上、0.6mm以下的含有透光性樹脂材料的板狀物(b)，上述透光性樹脂材料為丙烯酸樹脂，上述背面保護構件的每單位面積的質量為6kg/m2以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽電池模組，其中上述板狀物(a)更包含黏合劑樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽電池模組，其中上述纖維狀強化材為無機物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之太陽電池模組，其中上述纖維狀強化材為無機玻璃。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之太陽電池模組，其中上述板狀物(a)為包含玻璃布與環氧樹脂的玻璃環氧片。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之太陽電池模組，其是將上述太陽電池單元配置於較上述太陽電池模組的中立面更靠近上述前面保護構件側而成者。
TW101105855A 2011-02-23 2012-02-22 太陽電池模組 TWI552364B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011036661 2011-02-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201242055A TW201242055A (en) 2012-10-16
TWI552364B true TWI552364B (zh) 2016-10-01

Family

ID=46720930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101105855A TWI552364B (zh) 2011-02-23 2012-02-22 太陽電池模組

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130327375A1 (zh)
EP (1) EP2680317A4 (zh)
JP (1) JPWO2012115154A1 (zh)
CN (1) CN103403880B (zh)
TW (1) TWI552364B (zh)
WO (1) WO2012115154A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014007150A1 (ja) * 2012-07-03 2014-01-09 三菱レイヨン株式会社 太陽電池保護シート及び太陽電池モジュール
US10530018B2 (en) 2013-12-13 2020-01-07 Infineon Technoogies Ag Panel, a method for fabricating a panel and a method
JP6347616B2 (ja) * 2014-02-06 2018-06-27 株式会社カネカ 太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP2015192068A (ja) * 2014-03-28 2015-11-02 三菱化学株式会社 太陽電池モジュール及び車両用部材
AT517402B1 (de) * 2015-05-20 2020-04-15 Lenzing Plastics Gmbh & Co Kg Photovoltaikelement
JP6560104B2 (ja) * 2015-11-02 2019-08-14 トヨタ自動車株式会社 太陽電池モジュール
US20170331428A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Vivint Solar, Inc. Solar module covers
CN106299000B (zh) * 2016-08-18 2018-06-12 老虎表面技术新材料（苏州）有限公司 光伏组件用封装材料及该封装材料的制备方法
JP6904795B2 (ja) 2017-06-09 2021-07-21 トヨタ自動車株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
CN108000993B (zh) * 2017-11-24 2020-04-14 江苏明钰新能源有限公司 太阳能电池板玻璃盖片
WO2019176646A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 太陽電池モジュール
NL2022468B1 (en) * 2019-01-29 2020-08-18 Solarge B V [photovotaic panel]

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200400880A (en) * 2002-05-27 2004-01-16 Nitto Denko Corp Resin sheet and liquid-crystal cell substrate comprising the same
CN101317274A (zh) * 2005-11-30 2008-12-03 大金工业株式会社 太阳能电池的保护罩用涂料组合物
CN101675528A (zh) * 2006-12-22 2010-03-17 路美它公司 用于屋顶的光生伏打模块

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3288876B2 (ja) * 1994-11-04 2002-06-04 キヤノン株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2000185967A (ja) * 1998-12-24 2000-07-04 Sumitomo Metal Mining Co Ltd ガラスセラミック配線基板用組成物
JP2002246627A (ja) * 2001-02-13 2002-08-30 Nissan Motor Co Ltd 太陽電池パネルおよびその製造方法
JP2003204073A (ja) * 2002-01-10 2003-07-18 Bridgestone Corp Ｆｒｐ基板を用いた太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2005153273A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Nitto Denko Corp 樹脂シート、液晶セル基板、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置用基板、エレクトロルミネッセンス表示装置および太陽電池用基板
EP1930953A4 (en) * 2005-09-30 2014-08-13 Toray Industries SEALING FILM FOR A SOLAR CELL MODULE AND SOLAR CELL MODULE
AU2006340226B2 (en) * 2006-03-14 2013-01-17 Toray Industries, Inc. Polyester resin sheet for solar cell, laminate thereof, solar cell backside protection sheet, and module
JP2009081205A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2009266958A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Sharp Corp 太陽電池モジュール
WO2010019829A1 (en) * 2008-08-13 2010-02-18 Robert Stancel Impact resistant thin-glass solar modules
WO2010050343A1 (ja) * 2008-10-29 2010-05-06 コニカミノルタホールディングス株式会社 太陽電池用裏面保護シート及び太陽電池モジュール
JP2010153502A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Toyota Motor Corp 太陽電池モジュール
US20110168238A1 (en) * 2010-01-11 2011-07-14 Solopower, Inc. Flexible solar modules and manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200400880A (en) * 2002-05-27 2004-01-16 Nitto Denko Corp Resin sheet and liquid-crystal cell substrate comprising the same
CN101317274A (zh) * 2005-11-30 2008-12-03 大金工业株式会社 太阳能电池的保护罩用涂料组合物
CN101675528A (zh) * 2006-12-22 2010-03-17 路美它公司 用于屋顶的光生伏打模块

Also Published As

Publication number Publication date
EP2680317A1 (en) 2014-01-01
CN103403880B (zh) 2016-09-07
TW201242055A (en) 2012-10-16
CN103403880A (zh) 2013-11-20
EP2680317A4 (en) 2015-10-07
JPWO2012115154A1 (ja) 2014-07-07
US20130327375A1 (en) 2013-12-12
WO2012115154A1 (ja) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI552364B (zh) 太陽電池模組
JP4809374B2 (ja) 太陽電池モジュール用裏面保護基板、並びに、太陽電池モジュール及び発電装置
DK3175547T3 (en) Arrangement comprising a solar module mounted on a traffic zone
TWI569966B (zh) 太陽電池保護片以及太陽電池模組
KR20110105822A (ko) 기계적으로 신뢰가능한 태양 전지 모듈
JP2013514666A (ja) 複合積層体及びその使用
JP2011524270A (ja) 光起電性ガラス積層物品および層状物品
JP2013156554A (ja) 採光パネル、採光パネルの製造方法
CN109456710B (zh) 一种封装背板一体化材料及其制备方法
US20170222078A1 (en) Photovoltaic module comprising a polymer front face
JP7107915B2 (ja) ガラス積層体とその製造方法
CN113563823A (zh) 一种贴合曲面屏的3d保护膜及其制备方法
KR20190046907A (ko) 수지 조성물 및 그 용도
CN111391457A (zh) 太阳能电池组件的前板、太阳能电池组件及其制备方法
CN107757028A (zh) 多层膜和光电模块
JP5771990B2 (ja) Ｅｌ素子用積層表面保護シート及びそれを用いたｅｌ素子、照明装置、ならびにディスプレイ装置
CN111108610A (zh) 太阳能电池模块
JP2011151391A (ja) 太陽電池モジュール
JP2013062423A (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP2011135017A (ja) 太陽電池モジュール用（メタ）アクリル系樹脂シートおよび太陽電池モジュール
JP2013131663A (ja) 透光性積層シート及び太陽電池モジュール
KR102389558B1 (ko) 난연성 및 내열성이 강화된 다층 구조의 광경화 시트 조성물 및 이를 이용한 프리프레그 인라인 제조방법
KR101353533B1 (ko) 태양전지모듈의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 태양전지모듈
JP2011151390A (ja) 太陽電池モジュール用表面保護樹脂シートおよび太陽電池モジュール
JP2019137573A (ja) 合わせガラス、合わせガラスの製造方法、及び合わせガラスの中間膜用フィルム材

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees