JP6962256B2 - Solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module.
従来、分割された複数の光電変換部を有する太陽電池モジュールが知られている。例えば、特許文献1には、複数の光電変換部が直列に接続された太陽電池モジュールが記載されている。複数の光電変換部の間には溝が設けられ、この溝の内部には、樹脂等によって構成された素子分離層が形成されている。
Conventionally, a solar cell module having a plurality of divided photoelectric conversion units is known. For example,
しかしながら、特許文献1に記載の太陽電池モジュールのように複数の光電変換部を有する場合、太陽電池モジュールの内部応力等により、溝部の開口内に充填された樹脂部が変形する可能性がある。その結果、溝部内の樹脂部と他の層との密着性が低下し、太陽電池モジュールの信頼性が低下する場合がある。
However, when the solar cell module described in
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、内部応力等による信頼性低下を抑制可能な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a solar cell module capable of suppressing a decrease in reliability due to internal stress or the like.
本発明の一形態に係る太陽電池モジュールは、基材層、下部電極層、発電層、上部電極層、及び封止樹脂層がこの順に積層され、互いに離間して配置された複数の光電変換部と、隣り合う光電変換部の間に設けられた素子分離部と、を備え、素子分離部は、素子分離部を挟む2つの光電変換部のそれぞれに連続して設けられ、基材層、下部電極層、発電層、第1樹脂部、上部電極層、及び封止樹脂層がこの順に積層された縁部と、2つの縁部の間に設けられ、下部電極層、発電層、第1樹脂部、及び上部電極層を貫通する開口内に第2樹脂部が充填された溝部と、を有し、第1樹脂部の弾性率は、封止樹脂層の弾性率及び第2樹脂部の弾性率より大きい。 In the solar cell module according to one embodiment of the present invention, a plurality of photoelectric conversion units in which a base material layer, a lower electrode layer, a power generation layer, an upper electrode layer, and a sealing resin layer are laminated in this order and arranged apart from each other. And an element separation part provided between adjacent photoelectric conversion parts, and the element separation part is continuously provided in each of the two photoelectric conversion parts sandwiching the element separation part, and the base material layer and the lower portion. The electrode layer, the power generation layer, the first resin portion, the upper electrode layer, and the sealing resin layer are provided between the edge portion in which the electrode layer, the power generation layer, the upper electrode layer, and the sealing resin layer are laminated in this order and the two edge portions, and the lower electrode layer, the power generation layer, and the first resin are provided. It has a portion and a groove portion in which a second resin portion is filled in an opening penetrating the upper electrode layer, and the elastic modulus of the first resin portion is the elastic modulus of the sealing resin layer and the elastic modulus of the second resin portion. Greater than the rate.
この太陽電池モジュールでは、素子分離部の縁部において発電層と上部電極層との間に設けられた第1樹脂部の弾性率は、封止樹脂層の弾性率、及び、溝部の開口内に充填された第2樹脂部の弾性率より大きい。このように、第1樹脂部の弾性率が相対的に高くなっていることにより、封止樹脂層の収縮等によって発生する応力が第1樹脂部によって吸収され、第2樹脂部に伝わることを抑制できる。したがって、内部応力等によって第2樹脂部の変形が抑制され、太陽電池モジュールの信頼性低下を抑制できる。 In this solar cell module, the elastic modulus of the first resin portion provided between the power generation layer and the upper electrode layer at the edge of the element separation portion is within the elastic modulus of the sealing resin layer and the opening of the groove portion. It is larger than the elastic modulus of the filled second resin portion. As described above, since the elastic modulus of the first resin portion is relatively high, the stress generated by the shrinkage of the sealing resin layer or the like is absorbed by the first resin portion and transmitted to the second resin portion. Can be suppressed. Therefore, the deformation of the second resin portion is suppressed due to internal stress or the like, and the decrease in reliability of the solar cell module can be suppressed.
一形態では、溝部の幅は、基材層、下部電極層、発電層、及び上部電極層の合計の厚さの25%以上200%以下であってもよい。この構成によれば、光電変換部の間の絶縁性を保ちつつ、太陽電池モジュールの強度を保つことができる。 In one form, the width of the groove may be 25% or more and 200% or less of the total thickness of the base material layer, the lower electrode layer, the power generation layer, and the upper electrode layer. According to this configuration, the strength of the solar cell module can be maintained while maintaining the insulation between the photoelectric conversion units.
一形態では、第1樹脂部の幅は、溝部の幅の150%以上500%以下であってもよい。この構成によれば、第1樹脂部の収縮等によって応力が発生することを抑制しつつ、第1樹脂部によって封止樹脂層の収縮等によって発生する応力を吸収できる。 In one form, the width of the first resin portion may be 150% or more and 500% or less of the width of the groove portion. According to this configuration, the stress generated by the shrinkage of the sealing resin layer can be absorbed by the first resin portion while suppressing the generation of stress due to the shrinkage of the first resin portion or the like.
一形態では、第1樹脂部の厚さは、下部電極層、発電層、及び上部電極層の合計の厚さの100%以上2500%以下であってもよい。この構成によれば、第1樹脂部の収縮等によって応力が発生することを抑制しつつ、第1樹脂部によって封止樹脂層の収縮等によって発生する応力を吸収できる。 In one form, the thickness of the first resin portion may be 100% or more and 2500% or less of the total thickness of the lower electrode layer, the power generation layer, and the upper electrode layer. According to this configuration, the stress generated by the shrinkage of the sealing resin layer can be absorbed by the first resin portion while suppressing the generation of stress due to the shrinkage of the first resin portion or the like.
一形態では、素子分離部における封止樹脂層の厚さは、10μm以上30μm以下であってもよい。この構成によれば、封止樹脂層によって上部電極層及び第2樹脂部を保護しつつ、封止樹脂層の収縮等によって発生する応力を低減できる。 In one form, the thickness of the sealing resin layer in the element separation portion may be 10 μm or more and 30 μm or less. According to this configuration, the stress generated by shrinkage of the sealing resin layer or the like can be reduced while protecting the upper electrode layer and the second resin portion by the sealing resin layer.
本発明によれば、内部応力等による信頼性低下を抑制可能な太陽電池モジュールが提供される。 According to the present invention, there is provided a solar cell module capable of suppressing a decrease in reliability due to internal stress or the like.
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, various embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールを概略的に示す平面図である。本実施形態に係る太陽電池モジュール1は、例えば時計の文字盤等に用いられ得る。図1に示されるように、太陽電池モジュール1の受光面1Aから見て、太陽電池モジュール1は全体として円形状を呈しており、互いに離間して配置された複数の光電変換部R1と、隣り合う光電変換部R1の間に設けられた素子分離部R2と、を備えている。本実施形態では、太陽電池モジュール1は4つの光電変換部R1を備えている。それぞれの光電変換部R1は略扇状を呈しており、太陽電池モジュール1の周方向に沿って配置されている。素子分離部R2は、受光面1A側から見て、略十字状に形成されている。太陽電池モジュール1の周縁部R3には、例えば複数の光電変換部R1同士を電気的に接続するための接続構造(不図示)、又は、太陽電池モジュール1と外部の部品とを電気的に接続するための接続端子(不図示)等が設けられ得る。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a solar cell module according to an embodiment of the present invention. The
図2は、図1のII−II線に沿った断面を概略的に示す図である。図2に示される断面は、素子分離部R2の延在方向に対して直交する断面である。図2に示されるように、太陽電池モジュール1は、基材層10、下部電極層20、発電層30、上部電極層40、及び封止樹脂層50を有している。太陽電池モジュール1の受光面1A側から入射した光は、封止樹脂層50、上部電極層40を通過して、発電層30に到達する。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section taken along the line II-II of FIG. The cross section shown in FIG. 2 is a cross section orthogonal to the extending direction of the element separating portion R2. As shown in FIG. 2, the
なお、本明細書中において、「積層方向」とは、基材層10、下部電極層20、発電層30、上部電極層40、封止樹脂層50というように、基材層10から封止樹脂層50に向けて各層が順次重なる方向である。また、以下の説明では、積層方向に沿って封止樹脂層50側(すなわち、受光面1A側)を「上」、積層方向に沿って基材層10側を「下」として説明する場合がある。
In the present specification, the "lamination direction" refers to the
太陽電池モジュール1の素子分離部R2は、2つの縁部R21と、2つの縁部R21の間に設けられた溝部R22と、を有している。すなわち、図2に示される断面で見たときに、縁部R21は、積層方向に交差する方向において素子分離部R2の両端側にそれぞれ設けられ、溝部R22は、素子分離部R2の中央部に設けられている。それぞれの縁部R21は、素子分離部R2を挟む2つの光電変換部R1のそれぞれに連続して設けられている。
The element separation portion R2 of the
太陽電池モジュール1のそれぞれの光電変換部R1では、基材層10、下部電極層20、発電層30、上部電極層40、及び封止樹脂層50がこの順に積層されている。素子分離部R2の縁部R21では、基材層10、下部電極層20、発電層30、第1樹脂部60、上部電極層40、及び封止樹脂層50がこの順に積層されている。すなわち、縁部R21では、発電層30と上部電極層40との間に第1樹脂部60が介在した状態となっている。したがって、光電変換部R1において発電層30上に設けられている上部電極層40は、光電変換部R1側の端部から第1樹脂部60を覆うように湾曲している。第1樹脂部60を除く縁部R21の各層は、縁部R21に隣接する光電変換部R1の各層に連続している。素子分離部R2の溝部R22には、下部電極層20、発電層30、第1樹脂部60、及び上部電極層40を積層方向に貫通する開口Oが設けられている。開口O内には、第2樹脂部70が充填されている。すなわち、溝部R22では、基材層10、第2樹脂部70、及び封止樹脂層50がこの順に積層されている。これにより、溝部R22においては、下部電極層20、発電層30、第1樹脂部60、及び上部電極層40が第2樹脂部70によって分割された状態となっている。
In each photoelectric conversion unit R1 of the
基材層10は、太陽電池モジュール1の最も下側に位置し、受光面1Aとは反対側の端面1Bを構成している。基材層10を構成する材料としては、例えばポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)等の樹脂フィルムが挙げられる。なお、基材層10の材料は特に限定されず、適宜変更可能である。また、基材層10は可撓性を有していてもよいし、剛性を有していてもよい。一例として、基材層10の厚さ(すなわち、積層方向における寸法)は、25μm以上150μm以下程度とすることができる。
The
下部電極層20は、発電層30において発生した電力を取り出すための一方の電極となる層である。下部電極層20を構成する材料としては、入射光を反射して発電効率の向上を図る観点から、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、銀(Ag)、ステンレス(SUS)等の金属材料が好ましい。なお、下部電極層20を構成する材料は導電性を有していればよく、金属材料に限定されない。また、下部電極層20は、複数の金属層が積層された積層体であってもよい。一例として、下部電極層20の厚さは、0.2μm以上1μm以下程度とすることができる。
The
発電層30は、光電効果によって入射光から電力を発生させる層であり、積層方向に沿って積層された複数の薄膜(不図示)から構成されている。一例として、太陽電池モジュール1がアモルファスシリコン系の太陽電池である場合、発電層30は、n型アモルファスシリコン薄膜、i型アモルファスシリコン薄膜、及びp型アモルファスシリコン薄膜が下からこの順に積層された構造を有する。なお、発電層30は上記のタイプに限定されず、他のタイプの発電層であってもよい。一例として、発電層30の厚さは、0.2μm以上3μm以下程度とすることができる。
The
上部電極層40は、発電層30において発生した電力を取り出すための他方の電極となる層である。上部電極層40を構成する材料としては、例えば酸化インジウム−スズ化合物(ITO)等の導電性及び光透過性を有する透明材料が用いられる。なお、上部電極層40を構成する材料はITOに限定されず、導電性及び光透過性を有する他の透明材料であってもよい。一例として、上部電極層40の厚さは、0.03μm以上0.15μm以下程度とすることができる。
The
封止樹脂層50は、太陽電池モジュール1の最も上側に位置し、受光面1Aを構成している。また、封止樹脂層50は、光電変換部R1及び素子分離部R2を一体的に覆っている。封止樹脂層50を構成する材料としては、例えば、飽和ポリエステル、エポキシ系樹脂、フェノキシ樹脂、又はウレタン樹脂を主成分(最も含有量が多い成分)として含有する材料が用いられ得る。また、オレフィン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ケトン樹脂、アルキド樹脂、ロジン系樹脂、石油樹脂、マレイン酸樹脂、部チラール樹脂、テルペン樹脂、クロマン−インデン樹脂等も主成分として使用可能である。なお、これらの樹脂は単独で用いられてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。光電変換部R1における封止樹脂層50の厚さと素子分離部R2における封止樹脂層50の厚さとは互いに異なっており、素子分離部R2における封止樹脂層50の厚さT50は、光電変換部R1における封止樹脂層50の厚さより小さくなっている。一例として、光電変換部R1における封止樹脂層50の厚さは、10μm以上70μm以下程度とすることができ、素子分離部R2における封止樹脂層50の厚さT50は、10μm以上30μm以下程度とすることができる。なお、素子分離部R2における封止樹脂層50の厚さT50は、第2樹脂部70の上側の端部から封止樹脂層50の上側の端部(すなわち、受光面1A)までの寸法とする。
The sealing
第1樹脂部60は、後述する太陽電池モジュール1の製造過程において開口Oを形成するため用いられる部分であり、素子分離部R2のみに設けられている。第1樹脂部60の材料は、後述する第2樹脂部の材料よりも大きな弾性率を有する材料であって、例えば、第2絶縁部の材料よりも0.1GPa、好ましくは0.5GPa以上大きな弾性率を有する絶縁材料が用いられ得る。例えば、フェノキシ系樹脂、エポキシ系樹脂、飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、及びポリアミド樹脂等から適宜選択して第1樹脂部60の材料として用いることができる。第1樹脂部60の形状は、一例として、第1樹脂部60の厚さT60を1μm以上38μm以下程度とすることができる。また、第1樹脂部60の幅L60は、90μm以上300μm以下程度とすることができる。なお、ここで「第1樹脂部60の幅L60」とは、図2に示される断面(すなわち、素子分離部R2の延在方向に直交する断面)において、積層方向に交差する方向における第1樹脂部60の寸法であり、一方の光電変換部R1側の端部から他方の光電変換部R1側の端部までの寸法とする。また、本明細書中において「幅」とは、素子分離部R2の延在方向に直交する断面において、積層方向に直交する方向の寸法の最大値である。
The
第2樹脂部70は、例えば、特許第3594711号公報に示されるような、フェノキシ樹脂又はエポキシ樹脂と多官能イソシアネート化合物との混合物に有機溶剤を加えたもの、特開平11−140147号公報に示されるような、飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、及びポリアミド樹脂の1種以上とメラミン樹脂との混合物に有機溶剤を加えたものが用いられ得る。有機溶剤としては、上記樹脂を溶解可能なものであればよく、例えば、シクロヘキサノン、イソホロン、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられる。これらは単独で用いても、混合して用いてもよい。第2樹脂部70の幅は、溝部R22の幅L22と略同一である。一例として、第2樹脂部70の幅、すなわち、溝部R22の幅L22は、22μm以上180μm以下程度とすることができる。
The
溝部R22の幅L22は、基材層10、下部電極層20、発電層30、及び上部電極層40の合計の厚さT1の25%以上200%以下である。また、第1樹脂部60の幅L60は、溝部R22の幅L22の150%以上500%以下である。さらに、第1樹脂部60の厚さT60は、下部電極層20、発電層30、及び上部電極層40の合計の厚さT2の100%以上2500%以下である。
The width L22 of the groove portion R22 is 25% or more and 200% or less of the total thickness T1 of the
また、第1樹脂部60の弾性率は、封止樹脂層50の弾性率及び第2樹脂部70の弾性率より大きい。第1樹脂部60の弾性率は、例えば3GPa以上7GPa以下とすることができる。封止樹脂層50の弾性率は、例えば1GPa以上4GPa以下とすることができる。第2樹脂部70の弾性率は、例えば1GPa以上4GPa以下とすることができる。なお、第2樹脂部70の弾性率は、封止樹脂層50の弾性率より大きい方が好ましく、その差は10%程度であることが好ましい。また、第2樹脂部70の弾性率と封止樹脂層50の弾性率とは、互いに略同一であってもよい。
Further, the elastic modulus of the
次に、図3及び図4を参照して太陽電池モジュール1の製造方法について説明する。図3及び図4は、図1に示される太陽電池モジュールの製造方法を説明するための図である。なお、図3及び図4は製造の途中段階における太陽電池モジュール1の一部を拡大して示している。
Next, a method of manufacturing the
まず、図3(a)に示されるように、基材層10を準備し、基材層10上に下部電極層20及び発電層30を順に積層する。下部電極層20を形成する方法としては、例えばスパッタリング等の公知の成膜技術を用いることができる。発電層30は、例えばプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法又はスパッタリング法等によって形成することができる。
First, as shown in FIG. 3A, the
次に、図3(b)に示されるように、素子分離部R2となる領域において、発電層30上に第1樹脂部60を形成する。第1樹脂部60は、例えばスクリーン印刷等によって第1樹脂部60となる樹脂材料を塗布し、硬化させることによって形成することができる。その後、発電層30上及び第1樹脂部60上に上部電極層40を形成する。上部電極層40は、例えばスパッタリング法によって形成される。
Next, as shown in FIG. 3B, the
次に図4(a)に示されるように、溝部R22となる領域に開口Oを形成する。開口Oは、例えば第1樹脂部60にレーザを照射することによって形成することができる。あるいは、メタルマスクによる開口O以外の部分の保護と、プラズマミリングあるいはアッシングを組み合わせた加工方法によって形成してもよい。レーザの照射により開口Oを形成する場合、第1樹脂部60を構成する材料は、用いられるレーザの波長において高い光吸収率を有していることが望ましい。この場合、第1樹脂部60にレーザを照射すると第1樹脂部60が効率的に発熱するため、レーザが照射された箇所において、下部電極層20、発電層30、第1樹脂部60、及び上部電極層40が除去される。なお、照射するレーザの波長は特に限定されず、第1樹脂部60に用いられる材料の光吸収特性との関係から適宜変更可能である。
Next, as shown in FIG. 4A, an opening O is formed in the region to be the groove R22. The opening O can be formed, for example, by irradiating the
次に、図4(b)に示されるように、第2樹脂部70を形成する。第2樹脂部70は、第1樹脂部60と同様に、例えばスクリーン印刷等によって第1樹脂部60となる樹脂材料を塗布し、硬化させることによって形成することができる。これにより、開口O内に第2樹脂部70が充填された状態となる。
Next, as shown in FIG. 4B, the
最後に、上部電極層40及び第2樹脂部70を全体的に覆うように封止樹脂層50を形成する。封止樹脂層50は、例えば未硬化の状態の樹脂材料を塗布した後、加熱等によって硬化させることによって形成することができる。これにより、図1に示される太陽電池モジュール1が得られる。
Finally, the sealing
以上説明したように、太陽電池モジュール1では、素子分離部R2の縁部R21において発電層30と上部電極層40との間に設けられた第1樹脂部60の弾性率は、封止樹脂層50の弾性率、及び、溝部R22の開口O内に充填された第2樹脂部70の弾性率より大きい。このように、第1樹脂部60の弾性率が相対的に高くなっていることにより、封止樹脂層50の収縮等によって発生する応力が第1樹脂部60によって吸収され、第2樹脂部70に伝わることを抑制できる。したがって、内部応力等によって第2樹脂部70の変形が抑制され、第2樹脂部70と他の層(基材層10、下部電極層20、発電層30、上部電極層40、及び第1樹脂部60)との密着性の低下が抑制される。よって、太陽電池モジュールの信頼性低下を抑制できる。
As described above, in the
また、溝部R22の幅L22は、基材層10、下部電極層20、発電層30、及び上部電極層40の合計の厚さT1の25%以上200%以下である。これにより、光電変換部R1の間の絶縁性を保ちつつ、太陽電池モジュール1の強度を保つことができる。
The width L22 of the groove R22 is 25% or more and 200% or less of the total thickness T1 of the
また、第1樹脂部60の幅L60は、溝部R22の幅L22の150%以上500%以下である。これにより、第1樹脂部60の収縮等によって応力が発生することを抑制しつつ、第1樹脂部60によって封止樹脂層50の収縮等によって発生する応力を吸収できる。
The width L60 of the
また、第1樹脂部60の厚さT60は、下部電極層20、発電層30、及び上部電極層40の合計の厚さT2の100%以上2500%以下である。これにより、第1樹脂部60の収縮等によって応力が発生することを抑制しつつ、第1樹脂部60によって封止樹脂層50の収縮等によって発生する応力を吸収できる。
The thickness T60 of the
また、素子分離部R2における封止樹脂層50の厚さT50は、10μm以上30μm以下である。これにより、封止樹脂層50によって上部電極層40及び第2樹脂部70を保護しつつ、封止樹脂層50の収縮等によって発生する応力を低減できる。
Further, the thickness T50 of the sealing
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、上記の実施形態では、太陽電池モジュール1が円形状である例について説明したが、太陽電池モジュール1の形状は特に限定されず、例えば矩形状であってもよい。また、光電変換部R1の形状及び数も特に限定されず、適宜変更可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the example in which the
また、上記の実施形態では、溝部R22の幅L22が、基材層10、下部電極層20、発電層30、及び上部電極層40の合計の厚さT1の25%以上200%以下である例について説明したが、溝部R22の幅L22は、厚さT1の25%以上200%以下でなくてもよい。
Further, in the above embodiment, the width L22 of the groove portion R22 is 25% or more and 200% or less of the total thickness T1 of the
また、上記の実施形態では、第1樹脂部60の幅L60が、溝部R22の幅L22の150%以上500%以下である例について説明したが、第1樹脂部60の幅L60は、溝部R22の幅L22の150%以上500%以下でなくてもよい。
Further, in the above embodiment, the example in which the width L60 of the
また、上記の実施形態では、第1樹脂部60の厚さT60が、下部電極層20、発電層30、及び上部電極層40の合計の厚さT2の100%以上2500%以下である例について説明したが、第1樹脂部60の厚さT60は、厚さT2の100%以上2500%以下でなくてもよい。
Further, in the above embodiment, the thickness T60 of the
また、上記の実施形態では、封止樹脂層50の厚さT50が10μm以上30μm以下である例について説明したが、封止樹脂層50の厚さT50は、10μm以上30μm以下でなくてもよい。
Further, in the above embodiment, the example in which the thickness T50 of the sealing
(実施例)
以下、実施例及び比較例に基づき本発明を説明する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
(Example)
Hereinafter, the present invention will be described based on Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to the following examples.
<比較例1,2、実施例1〜3>
比較例1,2に係る太陽電池モジュール、及び本発明の実施例1〜3に係る太陽電池モジュールを以下の表1に示される条件で準備した。まず、基材層としてポリエチレンナフタレート(PEN)を準備し、その上に下部電極層としてのアルミニウム(Al)、発電層としてのアモルファスシリコン積層体をこの順に積層した後、素子分離部R2となる領域に、エポキシ系絶縁樹脂を用いて第1樹脂部を形成した。その後、発電層及び第1樹脂部を覆うように上部電極層としてITOを積層した。上部電極層を形成後に、第1樹脂部が形成された領域にレーザを照射して開口を設け、内部に第2樹脂部を形成した。その後、上部電極層および第2樹脂部を全体的に覆うように封止樹脂層としてフェノキシ系絶縁樹脂を積層することで、比較例1,2及び実施例1〜3に係る太陽電池モジュールを作成した。
<Comparative Examples 1 and 2, Examples 1 to 3>
The solar cell modules according to Comparative Examples 1 and 2 and the solar cell modules according to Examples 1 to 3 of the present invention were prepared under the conditions shown in Table 1 below. First, polyethylene naphthalate (PEN) is prepared as a base material layer, aluminum (Al) as a lower electrode layer, and an amorphous silicon laminate as a power generation layer are laminated in this order, and then the element separation portion R2 is formed. A first resin portion was formed in the region using an epoxy-based insulating resin. Then, ITO was laminated as an upper electrode layer so as to cover the power generation layer and the first resin portion. After the upper electrode layer was formed, the region where the first resin portion was formed was irradiated with a laser to provide an opening, and the second resin portion was formed inside. After that, the solar cell modules according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 3 were created by laminating a phenoxy-based insulating resin as a sealing resin layer so as to cover the upper electrode layer and the second resin portion as a whole. bottom.
なお、比較例1,2及び実施例1〜3に係る太陽電池モジュールでは、第1樹脂部、第2樹脂部及び封止樹脂層の材料の弾性率、基材層の厚さ、太陽電池モジュールにおける厚さT2、溝部の幅L22、第1樹脂部の幅L60、第1樹脂部の厚さT60、及び封止樹脂層の厚さT50を、それぞれ、以下の表1に示す通りとした。比較例1,2及び実施例1〜3では、第1樹脂部の弾性率が互いに異なっている。 In the solar cell modules according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 3, the elastic modulus of the material of the first resin portion, the second resin portion and the sealing resin layer, the thickness of the base material layer, and the solar cell module The thickness T2, the width L22 of the groove portion, the width L60 of the first resin portion, the thickness T60 of the first resin portion, and the thickness T50 of the sealing resin layer in the above are as shown in Table 1 below, respectively. In Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 3, the elastic moduli of the first resin portion are different from each other.
比較例1,2に係る太陽電池モジュール、及び本発明の実施例1〜3に係る太陽電池モジュールについて、それぞれ耐湿性、発電量、反り、歩留りの評価を行った。耐湿性の評価では、同一条件で作製したサンプル100個を温度60℃、湿度90%の条件下で1000時間放置した後、正常に機能したサンプルの割合を算出した。発電量の評価では、理論値に対する実際の発電量の割合を算出した。反りの評価では、各条件で作製したサンプル1000個において発生した反りを測定し、その最大値を求めた。歩留りの評価では、各条件で作製した太陽電池モジュールの歩留りを算出した。 Moisture resistance, power generation amount, warpage, and yield were evaluated for the solar cell modules according to Comparative Examples 1 and 2 and the solar cell modules according to Examples 1 to 3 of the present invention, respectively. In the evaluation of moisture resistance, 100 samples prepared under the same conditions were left to stand for 1000 hours under the conditions of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, and then the proportion of normally functioning samples was calculated. In the evaluation of the amount of power generation, the ratio of the actual amount of power generation to the theoretical value was calculated. In the evaluation of warpage, the warp generated in 1000 samples prepared under each condition was measured, and the maximum value was obtained. In the yield evaluation, the yield of the solar cell module manufactured under each condition was calculated.
上記の各評価の結果を表2に示す。 The results of each of the above evaluations are shown in Table 2.
<実施例4〜10>
本発明の実施例4〜10に係る太陽電池モジュールを以下の表3に示される条件で準備した。実施例4〜10に係る太陽電池モジュールでは、第1樹脂部、第2樹脂部及び封止樹脂層の材料の弾性率、基材層の厚さ、太陽電池モジュールにおける厚さT2、溝部の幅L22、第1樹脂部の幅L60、第1樹脂部の厚さT60、及び封止樹脂層の厚さT50を、それぞれ、以下の表3に示す通りとした。実施例4〜10では、溝部の幅L22の値が互いに異なっている。
<Examples 4 to 10>
The solar cell modules according to Examples 4 to 10 of the present invention were prepared under the conditions shown in Table 3 below. In the solar cell module according to Examples 4 to 10, the elastic modulus of the material of the first resin portion, the second resin portion and the sealing resin layer, the thickness of the base material layer, the thickness T2 in the solar cell module, and the width of the groove portion. L22, the width L60 of the first resin portion, the thickness T60 of the first resin portion, and the thickness T50 of the sealing resin layer were set as shown in Table 3 below, respectively. In Examples 4 to 10, the values of the groove width L22 are different from each other.
実施例4〜10に係る太陽電池モジュールについても、それぞれ耐湿性、発電量、反り、歩留りの評価を行った。各評価の結果を表4に示す。なお、実施例4における歩留りが低下しているのは、溝部の幅(L22)が狭くなったことが原因として考えられる。 The solar cell modules according to Examples 4 to 10 were also evaluated for moisture resistance, power generation amount, warpage, and yield, respectively. The results of each evaluation are shown in Table 4. The decrease in yield in Example 4 is considered to be due to the narrowing of the groove width (L22).
<実施例11〜18>
本発明の実施例11〜18に係る太陽電池モジュールを以下の表5に示される条件で準備した。実施例11〜18に係る太陽電池モジュールでは、第1樹脂部、第2樹脂部及び封止樹脂層の材料の弾性率、基材層の厚さ、太陽電池モジュールにおける厚さT2、溝部の幅L22、第1樹脂部の幅L60、第1樹脂部の厚さT60、及び封止樹脂層の厚さT50を、それぞれ、以下の表5に示す通りとした。実施例11〜18では、第1樹脂部の幅L60の値が互いに異なっている。
<Examples 11 to 18>
The solar cell modules according to Examples 11 to 18 of the present invention were prepared under the conditions shown in Table 5 below. In the solar cell module according to Examples 11 to 18, the elastic modulus of the material of the first resin portion, the second resin portion and the sealing resin layer, the thickness of the base material layer, the thickness T2 in the solar cell module, and the width of the groove portion. L22, the width L60 of the first resin portion, the thickness T60 of the first resin portion, and the thickness T50 of the sealing resin layer were set as shown in Table 5 below, respectively. In Examples 11 to 18, the values of the width L60 of the first resin portion are different from each other.
実施例11〜18に係る太陽電池モジュールについても、それぞれ耐湿性、発電量、反り、歩留りの評価を行った。各評価の結果を表6に示す。なお、実施例11における歩留りが低下しているのは、縁部R21の幅が狭くなったことが原因として考えられる。 The solar cell modules according to Examples 11 to 18 were also evaluated for moisture resistance, power generation amount, warpage, and yield, respectively. The results of each evaluation are shown in Table 6. The decrease in yield in Example 11 is considered to be due to the narrowing of the width of the edge R21.
<実施例19〜25>
本発明の実施例19〜25に係る太陽電池モジュールを以下の表7に示される条件で準備した。実施例19〜25に係る太陽電池モジュールでは、第1樹脂部、第2樹脂部及び封止樹脂層の材料の弾性率、基材層の厚さ、太陽電池モジュールにおける厚さT2、溝部の幅L22、第1樹脂部の幅L60、第1樹脂部の厚さT60、及び封止樹脂層の厚さT50を、それぞれ、以下の表7に示す通りとした。実施例19〜25では、第1樹脂部の厚さT60の値が互いに異なっている。
<Examples 19 to 25>
The solar cell modules according to Examples 19 to 25 of the present invention were prepared under the conditions shown in Table 7 below. In the solar cell module according to Examples 19 to 25, the elastic modulus of the material of the first resin portion, the second resin portion and the sealing resin layer, the thickness of the base material layer, the thickness T2 in the solar cell module, and the width of the groove portion. L22, the width L60 of the first resin portion, the thickness T60 of the first resin portion, and the thickness T50 of the sealing resin layer were set as shown in Table 7 below, respectively. In Examples 19 to 25, the values of the thickness T60 of the first resin portion are different from each other.
実施例19〜25に係る太陽電池モジュールについても、それぞれ耐湿性、発電量、反り、歩留りの評価を行った。各評価の結果を表8に示す。 The solar cell modules according to Examples 19 to 25 were also evaluated for moisture resistance, power generation amount, warpage, and yield, respectively. The results of each evaluation are shown in Table 8.
<実施例26〜31>
本発明の実施例26〜31に係る太陽電池モジュールを以下の表9に示される条件で準備した。実施例26〜31に係る太陽電池モジュールでは、第1樹脂部、第2樹脂部及び封止樹脂層の材料の弾性率、基材層の厚さ、太陽電池モジュールにおける厚さT2、溝部の幅L22、第1樹脂部の幅L60、第1樹脂部の厚さT60、及び封止樹脂層の厚さT50を、それぞれ、以下の表9に示す通りとした。実施例26〜31では、封止樹脂層の厚さT50の値が互いに異なっている。
<Examples 26 to 31>
The solar cell modules according to Examples 26 to 31 of the present invention were prepared under the conditions shown in Table 9 below. In the solar cell module according to Examples 26 to 31, the elastic modulus of the material of the first resin portion, the second resin portion and the sealing resin layer, the thickness of the base material layer, the thickness T2 in the solar cell module, and the width of the groove portion. L22, the width L60 of the first resin portion, the thickness T60 of the first resin portion, and the thickness T50 of the sealing resin layer were set as shown in Table 9 below, respectively. In Examples 26 to 31, the values of the thickness T50 of the sealing resin layer are different from each other.
実施例26〜31に係る太陽電池モジュールについても、それぞれ耐湿性、発電量、反り、歩留りの評価を行った。各評価の結果を表10に示す。 The solar cell modules according to Examples 26 to 31 were also evaluated for moisture resistance, power generation amount, warpage, and yield, respectively. The results of each evaluation are shown in Table 10.
1…太陽電池モジュール、10…基材層、20…下部電極層、30…発電層、40…上部電極層、50…封止樹脂層、60…第1樹脂部、70…第2樹脂部、L22,L60…幅、O…開口、R1…光電変換部、R2…素子分離部、R21…縁部、R22…溝部、T1,T2,T50,T60…厚さ。 1 ... Solar cell module, 10 ... Base material layer, 20 ... Lower electrode layer, 30 ... Power generation layer, 40 ... Upper electrode layer, 50 ... Encapsulating resin layer, 60 ... First resin part, 70 ... Second resin part, L22, L60 ... width, O ... opening, R1 ... photoelectric conversion part, R2 ... element separation part, R21 ... edge part, R22 ... groove part, T1, T2, T50, T60 ... thickness.
Claims (5)
隣り合う前記光電変換部の間に設けられた素子分離部と、を備え、
前記素子分離部は、
前記素子分離部を挟む2つの前記光電変換部のそれぞれに連続して設けられ、前記基材層、前記下部電極層、前記発電層、第1樹脂部、前記上部電極層、及び前記封止樹脂層がこの順に積層された縁部と、
2つの前記縁部の間に設けられ、前記下部電極層、前記発電層、前記第1樹脂部、及び前記上部電極層を貫通する開口内に第2樹脂部が充填された溝部と、を有し、
前記第1樹脂部の弾性率は、前記封止樹脂層の弾性率及び前記第2樹脂部の弾性率より大きい、太陽電池モジュール。 A plurality of photoelectric conversion units in which a base material layer, a lower electrode layer, a power generation layer, an upper electrode layer, and a sealing resin layer are laminated in this order and arranged apart from each other.
It is provided with an element separation unit provided between adjacent photoelectric conversion units.
The element separation part is
The base material layer, the lower electrode layer, the power generation layer, the first resin part, the upper electrode layer, and the sealing resin are continuously provided in each of the two photoelectric conversion parts that sandwich the element separation part. At the edges where the layers are stacked in this order,
It has a lower electrode layer, a power generation layer, a first resin portion, and a groove portion in which a second resin portion is filled in an opening penetrating the upper electrode layer, which is provided between the two edges. death,
A solar cell module in which the elastic modulus of the first resin portion is larger than the elastic modulus of the sealing resin layer and the elastic modulus of the second resin portion.
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