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JP7765980B2 - Solar cell module and its manufacturing method - Google Patents
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JP7765980B2 - Solar cell module and its manufacturing method - Google Patents

Solar cell module and its manufacturing method

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Description

本発明は、採光型太陽電池を構成する太陽電池モジュール及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a solar cell module that constitutes a daylight-transmitting solar cell and a method for manufacturing the same.

大型ビル等の窓に採光型太陽電池が適用されている。採光型太陽電池は、特に優れた意匠性が要求される場合には、薄膜太陽電池の発電領域を局所的に除去して光を透過させるタイプが使用されるが、近年では、窓の面積当りの出力の観点から、略正方形状のセルを、隙間を空けて並べたタイプの太陽電池が使用されることも多い。 Light-transmitting solar cells are used in the windows of large buildings and other structures. When particularly superior design is required, light-transmitting solar cells are used in which the power-generating area of the thin-film solar cell is locally removed to allow light to pass through. However, in recent years, solar cells with roughly square cells arranged with gaps between them are often used in order to maximize output per window area.

しかしながら、このような略正方形状のセルを用いた太陽電池は、略正方形状のセルが目立ってしまうことから意匠性に難があり、色彩的にセルを目立たなくしたり、各セルの金属電極やセル間の配線を隠したりする等の工夫が求められている。この問題の一解決策は、一方向に細長いセルを長さ方向に多数接続してセルストリングとし、並べた複数のセルストリング間に一定の間隔を設けて配置して、ブラインド調のシースルー太陽電池とすることである。 However, solar cells using such roughly square cells have design challenges because the roughly square cells stand out, and there is a need for solutions such as using colors to make the cells less noticeable or hiding the metal electrodes of each cell and the wiring between the cells. One solution to this problem is to connect many elongated cells in one direction along their length to form cell strings, and then arrange the multiple cell strings with a set distance between them to create a see-through solar cell with a blind-like effect.

ところで、ブラインド調シースルー太陽電池のセルストリングは極めて細長い(各セルストリングの長さと幅の比が非常に大きい)上に、複数のセルストリングを一定間隔空けて平行に配置する必要がある。そしてこれを透明樹脂からなる封止材でサンドイッチして封止する必要があるので、封止を行う際、図4(A)に示すように、各セルストリング101に封止材から圧力がかかることが原因で各セルストリング101がゆがみやすく、意匠性に直結する要素である、封止後の各セルストリング101の直進性や、隣り合うセルストリング101,101間の平行性を保つことが極めて難しい。 The cell strings of a blind-style see-through solar cell are extremely long and narrow (each cell string has a very large length-to-width ratio), and multiple cell strings must be arranged in parallel at regular intervals. These must then be sealed by sandwiching them between a transparent resin sealant. As shown in Figure 4(A), during sealing, the sealant applies pressure to each cell string 101, making it prone to distortion. This makes it extremely difficult to maintain the straightness of each cell string 101 after sealing and the parallelism between adjacent cell strings 101, 101, both of which are elements directly related to the design.

この問題への対策として、例えば特許文献1に示されたような(ただし、特許文献1に開示されている発明の目的は前記問題への対策とは異なる)、細幅の樹脂片102を複数のセルストリング101~101の間に配置することが考えられる。こうすることで、各セルストリング101に封止材からかかる圧力に樹脂片102が対抗するので、各セルストリング101にゆがみが生じにくくなる(図4(B)参照)。しかし、このような細幅の樹脂片102を複数のセルストリング101~101の間に一本一本配置していくには多くの工数がかかってしまう。また、位置合わせが難しいことから配置作業を機械化することも困難であって、手作業で行わざるを得ない。また、セルストリング101上に樹脂片102が乗り上げた状態のままガラス板でセルストリング101をサンドイッチして封止が行われた場合、過大な荷重がかかることによりセルストリング101を構成するセルが破損してしまうおそれがあった。 One possible solution to this problem is to place narrow resin pieces 102 between multiple cell strings 101, as shown in Patent Document 1 (although the purpose of the invention disclosed in Patent Document 1 is different from that of the solution to the above problem). In this way, the resin pieces 102 resist the pressure applied to each cell string 101 by the sealing material, making each cell string 101 less likely to warp (see Figure 4(B)). However, placing such narrow resin pieces 102 one by one between multiple cell strings 101 requires a lot of labor. Furthermore, because alignment is difficult, it is difficult to mechanize the placement work, and it must be done manually. Furthermore, if the cell strings 101 were sealed by sandwiching them between glass plates while the resin pieces 102 were still resting on top of them, there was a risk that the cells that make up the cell strings 101 would be damaged due to the excessive load applied.

特開2010-192909号公報(図2)JP 2010-192909 A (FIG. 2)

そこで本発明は、封止を行う際、各セルストリングに封止材から圧力がかかることが原因で各セルストリングがゆがむことに対し、簡便に対策できる太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a solar cell module and a manufacturing method thereof that can easily address the distortion of each cell string caused by pressure applied to each cell string by the sealing material during sealing.

本発明は、平面視で、長辺の長さが短辺の長さの10倍以上である細長形状のセルを用い、複数の前記セルを、前記長辺の延びる方向に沿って電気的に接続することによりセルストリングが構成され、複数の前記セルストリングが、前記短辺の延びる方向に隙間をもって平行に配置した状態とされており、樹脂製の第1封止材、及び、前記第1封止材よりも融点の低い樹脂製の第2封止材を備え、前記第1封止材は、前記複数のセルストリングに対して厚み方向で挟むように配置され、前記第2封止材は、前記複数のセルストリングにおける前記隙間に配置され、前記隙間に配置された当初は、複数の粒子が集合した流動性を有する状態であり、前記融点以上に加熱されたことによる溶融状態を経て一体化した状態となっている、太陽電池モジュールである。 This invention relates to a solar cell module that uses elongated cells whose long sides are at least 10 times the length of their short sides in a planar view, and that electrically connects a plurality of the cells along the direction in which the long sides extend to form cell strings. The plurality of cell strings are arranged parallel to each other with gaps between them in the direction in which the short sides extend. The module also includes a first sealing material made of resin and a second sealing material made of resin with a melting point lower than that of the first sealing material. The first sealing material is arranged to sandwich the plurality of cell strings in the thickness direction, and the second sealing material is arranged in the gaps between the plurality of cell strings. When initially arranged in the gaps, the second sealing material is in a fluid state consisting of a collection of particles, and is then heated above the melting point to become molten and integrated.

この構成によれば、第2封止材が、複数のセルストリングにおける隙間に配置された当初は、複数の粒子が集合した流動性を有する状態であるから、例えば、第2封止材を複数のセルストリング上にばらまくだけで隙間への配置を行うことができる。しかも、第2封止材の融点が第1封止材よりも低いことから、第2封止材を、加熱されたことによる溶融状態を経て一体化した状態とする際に、第1封止材に影響を与えにくい。 With this configuration, when the second sealing material is initially placed in the gaps between the multiple cell strings, it is in a fluid state where multiple particles are aggregated. Therefore, for example, the second sealing material can be placed in the gaps simply by scattering it over the multiple cell strings. Furthermore, because the melting point of the second sealing material is lower than that of the first sealing material, the second sealing material is less likely to affect the first sealing material when it is heated to melt it and then integrated into a single unit.

また、前記第1封止材と前記一体化した状態の前記第2封止材とは屈折率が異なっているものとできる。 Furthermore, the first sealing material and the second sealing material in the integrated state may have different refractive indices.

この構成によれば、第1封止材と一体化した状態の第2封止材とは屈折率が異なっているから、太陽電池モジュールの状態であっても、加熱を2回行った履歴を確認できる。 With this configuration, the refractive index of the second sealing material is different from that of the first sealing material when it is integrated with the first sealing material, so it is possible to check the history of two heating cycles even in the solar cell module state.

また本発明は、平面視で、長辺の長さが短辺の長さの10倍以上である細長形状のセルを用い、複数の前記セルを、前記長辺の延びる方向に沿って電気的に接続したセルストリングを用意し、樹脂製で、シート状である裏側第1封止材及び表側第1封止材と、樹脂製で、前記裏側第1封止材及び表側第1封止材よりも融点が低く、複数の粒子が集合した流動性を有する状態の第2封止材とを用意し、裏側透明板の上に前記裏側第1封止材を重ね、前記裏側第1封止材上に、複数の前記セルストリングを、前記短辺の延びる方向に隙間をもって平行に配置した状態とし、前記第2封止材を、前記複数のセルストリングにおける前記隙間に配置し、前記第2封止材の融点よりも高く、前記裏側第1封止材及び前記表側第1封止材の融点よりも低い温度で1回目の加熱を行い、前記1回目の加熱終了から時間をおいて、前記第2封止材が固化した後に、前記複数のセルストリングの上に前記表側第1封止材を重ね、更にその上に表側透明板を重ね、前記裏側第1封止材及び前記表側第1封止材の融点よりも高い温度で2回目の加熱を行う、太陽電池モジュールの製造方法である。 The present invention also uses elongated cells whose long sides are at least 10 times the length of their short sides in a plan view, and prepares cell strings in which a plurality of the cells are electrically connected along the direction in which the long sides extend. Also, the present invention prepares a first back-side sealing material and a first front-side sealing material that are made of resin and have a sheet-like shape, and a second sealing material that is made of resin and has a lower melting point than the first back-side sealing material and the first front-side sealing material, and is in a fluid state in which a plurality of particles are aggregated. The first back-side sealing material is placed on a transparent back plate, and the plurality of cell strings are arranged on the first back-side sealing material with gaps in the direction in which the short sides extend. a first heating step at a temperature higher than the melting point of the second sealing material and lower than the melting points of the back-side first sealing material and the front-side first sealing material; a time period after the first heating step is completed, after the second sealing material has solidified, placing the front-side first sealing material on top of the cell strings, and then placing a front-side transparent plate on top of that; and a second heating step at a temperature higher than the melting points of the back-side first sealing material and the front-side first sealing material.

この方法によれば、第2封止材を、複数の粒子が集合した流動性を有する状態で、複数のセルストリングにおける隙間に配置できるから、例えば、第2封止材を複数のセルストリング上にばらまくだけで隙間への配置を行うことができる。しかも、第2封止材の融点が第1封止材よりも低いことから、1回目の加熱の際に、第1封止材に影響を与えにくい。 This method allows the second sealing material to be placed in the gaps between multiple cell strings while still in a fluid state where multiple particles are aggregated. For example, the second sealing material can be placed in the gaps simply by scattering it over the multiple cell strings. Furthermore, because the melting point of the second sealing material is lower than that of the first sealing material, it is less likely to affect the first sealing material during the first heating cycle.

また、前記第2封止材を前記複数のセルストリングを覆うように配置した後、前記第2封止材を均すことにより、前記第2封止材を、前記複数のセルストリングの表面からは除去し、かつ、前記隙間には満たされた状態とし、その後前記1回目の加熱を行うものとできる。 Furthermore, after the second sealing material is placed to cover the multiple cell strings, the second sealing material can be smoothed to remove it from the surfaces of the multiple cell strings and fill the gaps, and then the first heating can be performed.

この方法によれば、第2封止材を複数のセルストリングを覆うように配置した後に均すことにより、第2封止材を、不要な部分である、複数のセルストリングの表面から簡単に除去できる。 With this method, the second sealing material can be easily removed from the unnecessary portions of the surface of the multiple cell strings by placing the second sealing material to cover the multiple cell strings and then smoothing it out.

本発明は、よって、封止を行う際、各セルストリングに封止材から圧力がかかることが原因で各セルストリングがゆがむことに対し、簡便に対策できる。 The present invention therefore provides a simple solution to the distortion of each cell string caused by pressure applied to each cell string by the sealing material during sealing.

本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの外観例を、受光面側を手前に示す正面図である。1 is a front view showing an example of the appearance of a solar cell module according to an embodiment of the present invention, with the light-receiving surface side facing forward. 前記太陽電池モジュールの断面構成を模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration of the solar cell module. 前記太陽電池モジュールの製造手順を模式的に示した図であって、(A)は第2封止材をセルストリング上にばらまいている状態を示し、(B)は第2封止材を均している状態を示し、(C)は第2封止材を均した後の状態を示す。10A and 10B are diagrams showing the manufacturing procedure of the solar cell module, in which (A) shows the state in which the second sealing material is being spread on the cell string, (B) shows the state in which the second sealing material is being leveled, and (C) shows the state after the second sealing material has been leveled. 発明が解決しようとする課題に関連した概略図であって、(A)は各セルストリングにゆがみが生じた状態を示し、(B)は樹脂片の対抗により、各セルストリングにゆがみが生じにくくなった状態を示す。1A and 1B are schematic diagrams related to the problem to be solved by the invention, in which (A) shows a state in which distortion has occurred in each cell string, and (B) shows a state in which distortion is less likely to occur in each cell string due to the opposing resin pieces.

本発明につき、一実施形態を取り上げて、図面とともに以下説明を行う。本実施形態の太陽電池モジュール1は、図1に示すように、厚み方向(図1における表裏方向)に光が透過するブラインド調のシースルー太陽電池を構成する。この太陽電池モジュール1は、本発明に関係する主要な構成部材として、図1及び図2に示すように、複数のセルストリング2~2、封止材3、透明板4を備えており、図1に示すように、4つの端縁に位置する枠部5によって一枚物にまとめられている(なお、図2には枠部5を示していない)。この太陽電池モジュール1は、例えば建築物の窓枠に取り付けられて、窓として用いられる。 The present invention will be described below with reference to the drawings, focusing on one embodiment. As shown in Figure 1, the solar cell module 1 of this embodiment constitutes a see-through solar cell with a blind-like effect, allowing light to pass through in the thickness direction (the front-to-back direction in Figure 1). As shown in Figures 1 and 2, this solar cell module 1 includes, as main components related to the present invention, multiple cell strings 2-2, an encapsulant 3, and a transparent plate 4, and is held together into a single unit by frame portions 5 located on the four edges, as shown in Figure 1 (note that the frame portions 5 are not shown in Figure 2). This solar cell module 1 is attached to a window frame in a building, for example, and used as a window.

太陽電池モジュール1の構成(層構成)は、図2に示すように、受光面側から、透明板4としての、高透過(フロート)未強化ガラスから構成された表側ガラス板4F、表側ガラス板4Fと略同一の大きさで透明な樹脂製の、第1封止材のうち表側第1封止材31F(本実施形態では2枚)が配置され、受光面側とは反対側の裏面側から、透明板4としての、高透過(フロート)未強化ガラスから構成された裏側ガラス板4B、裏側ガラス板4Bと略同一の大きさで透明な樹脂製の、第1封止材のうち裏側第1封止材31B(本実施形態では3枚)が配置されている。そして、図示上側の表側第1封止材31Fと図示下側の裏側第1封止材31Bとの間に複数のセルストリング2~2(図1参照)が配置される。表側第1封止材31F及び裏側第1封止材31Bはシート状とされている。なお図2では、表側第1封止材31Fとセルストリング2~2との間に隙間が示されているが、これは、図1における左右端部に配置されたスペーサ(図示しない)によって形成されている。表側第1封止材31F及び裏側第1封止材31Bからなる第1封止材は、前記複数のセルストリング2~2に対して厚み方向で挟むように配置される。第1封止材31F,31Bを構成する材料として、例えば、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)、POE(ポリオレフィン)、PVB(ポリビニルブチラール)、また、アイオノマーを用いることができる。本実施形態ではEVAが用いられている。 As shown in FIG. 2, the solar cell module 1 is configured (layered) from the light-receiving surface side. The transparent plate 4 is a front glass plate 4F made of high-transmittance (float) untempered glass. The first encapsulant, made of a transparent resin, is approximately the same size as the front glass plate 4F. In this embodiment, two front-side encapsulants 31F (two encapsulants) are arranged. The back surface side, opposite the light-receiving surface side, is configured from a rear glass plate 4B made of high-transmittance (float) untempered glass. The first encapsulant, made of a transparent resin, is approximately the same size as the rear glass plate 4B. In this embodiment, three back-side encapsulants 31B (three encapsulants) are arranged. A plurality of cell strings 2-2 (see FIG. 1) are arranged between the front-side encapsulant 31F (top) and the back-side encapsulant 31B (bottom). The front-side encapsulant 31F and the back-side encapsulant 31B are sheet-like. Note that in Figure 2, a gap is shown between the first front-side sealing material 31F and the cell strings 2-2, but this is formed by spacers (not shown) arranged at the left and right ends in Figure 1. The first sealing material, consisting of the first front-side sealing material 31F and the first back-side sealing material 31B, is arranged to sandwich the multiple cell strings 2-2 in the thickness direction. Materials that can be used to form the first sealing materials 31F, 31B include, for example, EVA (ethylene vinyl acetate copolymer), POE (polyolefin), PVB (polyvinyl butyral), and ionomer. In this embodiment, EVA is used.

各セルストリング2は、複数のセル(個々のセルは図示しない)が電気的に接続されて構成されている。各セルは半導体基板と、この半導体基板上に形成された複数の集電電極と、を有する板状のものである。なお、各セルの発電及び集電に関する基本的構成は公知の太陽電池セルの構成と同様であることから、ここでの詳細な説明は省略する。各セルは、平面視(各セルに対する平面視)で、長辺の長さが短辺の長さの10倍以上である細長形状とされている。 Each cell string 2 is composed of multiple electrically connected cells (individual cells not shown). Each cell is plate-shaped and has a semiconductor substrate and multiple collector electrodes formed on this semiconductor substrate. The basic configuration of each cell for power generation and collection is similar to that of known solar cell structures, so a detailed explanation will be omitted here. Each cell has an elongated shape in plan view (plan view of each cell), with the length of its long side being at least 10 times the length of its short side.

前記形状である複数のセルを、各セルの長辺の延びる方向(長手方向、図1における左右方向)に沿って電気的に接続することにより各セルストリング2が構成される。接続は種々の手段で行うことができ、例えば、各セルにおける長手方向端部が、厚み方向で重なるように順次配置していく「シングリング接続」を採用できる。 Each cell string 2 is formed by electrically connecting multiple cells of the above shape along the direction in which the long sides of each cell extend (longitudinal direction, left-right direction in Figure 1). Connections can be made using a variety of methods, for example, a "shingling connection" can be used, in which the longitudinal ends of each cell are sequentially arranged so that they overlap in the thickness direction.

太陽電池モジュール1は、複数のセルストリング2~2が平面方向に並べられて構成されている。具体的には、複数のセルストリング2~2を、短辺の延びる方向(幅方向、図1における上下方向、図2における左右方向)に隙間をもって平行に配置している。隙間は採光に寄与する。複数のセルストリング2~2は、基準のセルストリング2と、例えば図1における上方で隣り合う他のセルストリング2の一端部同士が電気的に接続される。また、前記基準のセルストリング2と、例えば図1における下方で隣り合う他のセルストリング2の他端部同士が電気的に接続される。このようにして、何本かのセルストリング2~2が直列接続される。1台の太陽電池モジュール1では、前記直列接続された単位が複数、並列接続されている。 The solar cell module 1 is composed of multiple cell strings 2-2 arranged in a planar direction. Specifically, the multiple cell strings 2-2 are arranged parallel to each other with gaps in the direction in which the short sides extend (widthwise, vertically in FIG. 1, horizontally in FIG. 2). The gaps contribute to natural lighting. The multiple cell strings 2-2 are electrically connected at one end of a reference cell string 2 to another adjacent cell string 2, for example, above in FIG. 1. The reference cell string 2 is also electrically connected at the other end of another adjacent cell string 2, for example, below in FIG. 1. In this way, several cell strings 2-2 are connected in series. In a single solar cell module 1, multiple such series-connected units are connected in parallel.

太陽電池モジュール1における各セルストリング2の固定は、複数のセルストリング2~2を前記平行に配置した状態で、隣り合うセルストリング2,2の隙間に第2封止材32を配置している。つまり、隣り合うセルストリング2,2の間には第2封止材32が介在する。 To secure each cell string 2 in the solar cell module 1, multiple cell strings 2 are arranged in parallel, with a second sealing material 32 placed in the gap between adjacent cell strings 2, 2. In other words, the second sealing material 32 is interposed between adjacent cell strings 2, 2.

第2封止材32は、樹脂製である点は第1封止材31F,31Bと同様であるが、第1封止材31F,31Bよりも融点の低い材料とされている。融点の高低は、第1封止材31F,31B及び第2封止材32につき、メーカーが公表している融点の公称値を用いて判断すればよい。なお、メーカーが融点を公表していない場合は、示差走査熱量計(DSC)を用いて実際に測定したピーク値から得ることができる。 The second sealing material 32 is made of resin, just like the first sealing materials 31F and 31B, but is made of a material with a lower melting point than the first sealing materials 31F and 31B. The melting point can be determined using the nominal melting point values published by the manufacturers of the first sealing materials 31F and 31B and the second sealing material 32. If the manufacturer does not publish the melting point, it can be obtained from the peak value actually measured using a differential scanning calorimeter (DSC).

第2封止材32(32m)は、隣り合うセルストリング2,2の隙間に配置された当初は粉末状または顆粒状であって、複数の粒子が集合した流動性を有する状態である。なお、この流動性は、前記隙間に入り込んで隙間を満たすことのできる程度で足りる。このため、第2封止材32の個々の粒子の大きさ(粒径)や粒度分布は、所望の流動性や取り扱いやすさに応じて定めることができる。第2封止材32(32m)は、前記隙間への配置後、融点以上に加熱されたことによる溶融状態を経て一体化した状態とされる。前記「一体化した状態」とは、各粒子が形状を失ってしまった状態か、または、少なくとも粒子同士がつながった状態となったことで、元の流動性を失った状態である。一体化後の第2封止材32の硬さに関する状態は、硬化した状態であってもよいし、軟化した状態であってもよい。本実施形態では、後述する2回目の加熱の際には軟化した状態となるが、製品完成後等のその他の状態では硬化した状態となる。第2封止材32は、一体化した状態において透明であるか透光性を有している。採光の観点では透明であることが望ましい。第2封止材32を構成する材料として、例えば、第1封止材31F,31Bと同様に、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)、POE(ポリオレフィン)、PVB(ポリビニルブチラール)、また、アイオノマーを用いることができる。本実施形態ではPOEが用いられている。 When the second sealing material 32 (32m) is initially placed in the gaps between adjacent cell strings 2, 2, it is in a powder or granular form, and is in a fluid state consisting of a collection of multiple particles. This fluidity is sufficient to allow the second sealing material 32 to penetrate and fill the gaps. Therefore, the size (particle size) and particle size distribution of the individual particles of the second sealing material 32 can be determined based on the desired fluidity and ease of handling. After being placed in the gaps, the second sealing material 32 (32m) is heated above its melting point to become molten and integrated. The "integrated state" refers to a state in which the individual particles have lost their shape, or at least become connected to each other and have lost their original fluidity. The hardness of the second sealing material 32 after integration may be either hardened or softened. In this embodiment, the second sealing material 32 is softened during the second heating step described below, but is hardened in other states, such as after the product is completed. The second sealing material 32 is transparent or translucent in its integrated state. From the perspective of lighting, transparency is desirable. Similar to the first sealing materials 31F and 31B, materials that can be used to form the second sealing material 32 include, for example, EVA (ethylene vinyl acetate copolymer), POE (polyolefin), PVB (polyvinyl butyral), and ionomer. In this embodiment, POE is used.

このように、本実施形態の太陽電池モジュール1では、封止材として第1封止材31F,31Bと第2封止材の二つが用いられ、いずれも透明(少なくとも透光性を有する)であるものの、第1封止材31F,31Bと前記一体化した状態の第2封止材とは屈折率が異なっている。このため、太陽電池モジュール1の状態であっても、加熱を2回行った(第2封止材を溶融するための加熱、及び、その後の第1封止材31F,31Bを溶融するため加熱)履歴を確認できる。 As such, the solar cell module 1 of this embodiment uses two sealing materials: first sealing materials 31F, 31B and second sealing material. Both are transparent (at least translucent), but the refractive index of the first sealing materials 31F, 31B differs from that of the second sealing material in the integrated state. Therefore, even in the solar cell module 1 state, it is possible to confirm the history of two heating cycles (heating to melt the second sealing materials, and subsequent heating to melt the first sealing materials 31F, 31B).

透明板4は太陽電池モジュール1の外層を構成する。本実施形態では透明板4として硬質のガラス板(表側ガラス板4F、裏側ガラス板4B)が用いられ、透明で、採光のために、厚み方向に光を通すことができる。図2に示すように、複数のセルストリング2~2を含む、発電のための種々の構成部材と封止材3とが、厚み方向に重なる関係とされた2組の透明板4,4に挟まれる。 The transparent plates 4 form the outer layers of the solar cell module 1. In this embodiment, hard glass plates (front glass plate 4F and back glass plate 4B) are used as the transparent plates 4, which are transparent and allow light to pass through in the thickness direction for natural lighting. As shown in Figure 2, various components for power generation, including multiple cell strings 2-2, and a sealing material 3, are sandwiched between two pairs of transparent plates 4, 4 that overlap in the thickness direction.

次に、本実施形態に係る太陽電池モジュール1の製造方法について説明する。まず、前述のように細長形状のセルを用い、複数の前記セルを、セルにおける長辺の延びる方向に沿って電気的に接続した複数のセルストリング2~2を用意しておく。また、裏側第1封止材31B、表側第1封止材31F、第2封止材32を用意しておく。 Next, a method for manufacturing the solar cell module 1 according to this embodiment will be described. First, as described above, elongated cells are used, and multiple cell strings 2-2 are prepared, in which multiple cells are electrically connected along the direction in which the long sides of the cells extend. In addition, a first back-side sealing material 31B, a first front-side sealing material 31F, and a second sealing material 32 are prepared.

まず、裏側ガラス板の上に裏側第1封止材31Bを重ねる。次に、裏側第1封止材31B上に、複数のセルストリング2~2を、短辺の延びる方向に隙間をもって平行に配置した状態とする。そして、粉末状または顆粒状である第2封止材32を、複数のセルストリング2~2における隙間に配置する。ここで、図3(A)に示すように第2封止材32をばらまき、複数のセルストリング2~2を覆うように配置した後、図3(B)に示すように、均し具である刷毛Aを用いて、第2封止材32を均すことにより、図3(C)に示すように、第2封止材32を、複数のセルストリング2~2の表面からは除去し(多少は残留していてもよい)、かつ、隙間には満たされた状態とする。前記「満たされた状態」とは、第2封止材32を構成する複数の粒子がぎっしり詰まった状態であることは必須でなく、粒子間に隙間があってもよい。このように、第2封止材32を複数のセルストリング2~2を覆うように配置した後に均すことにより、第2封止材32を、不要な部分である、複数のセルストリング2~2の表面から簡単に除去できる。 First, the rear-side first sealing material 31B is placed on the rear glass plate. Next, multiple cell strings 2-2 are arranged parallel to each other with gaps between them in the direction of their short sides on the rear-side first sealing material 31B. Then, powdered or granular second sealing material 32 is placed in the gaps between the multiple cell strings 2-2. As shown in FIG. 3(A), the second sealing material 32 is scattered and placed to cover the multiple cell strings 2-2. Then, as shown in FIG. 3(B), a leveling tool, brush A, is used to smooth the second sealing material 32. As shown in FIG. 3(C), the second sealing material 32 is removed from the surfaces of the multiple cell strings 2-2 (some may remain), but the gaps are filled. The "filled state" does not necessarily mean that the multiple particles constituting the second sealing material 32 are densely packed; gaps may exist between the particles. In this way, by arranging the second sealing material 32 so that it covers the multiple cell strings 2-2 and then smoothing it out, the unnecessary portions of the second sealing material 32 can be easily removed from the surfaces of the multiple cell strings 2-2.

そして、1回目の加熱を行う。この1回目の加熱は、第2封止材32の融点よりも高く、裏側第1封止材31B及び表側第1封止材31Fの融点よりも低い温度で行う。この1回目の加熱により、第2封止材32の各粒子が溶融した状態を経て一体化される。1回目の加熱終了から時間をおいて、第2封止材32が固化(硬化)した後に、複数のセルストリング2~2の上に表側第1封止材31Fを重ね、更にその上に表側ガラス板を重ね、裏側第1封止材31B及び表側第1封止材31Fの融点よりも高い温度で2回目の加熱を行う。溶融した第1封止材31F,31Bから各セルストリング2にかかる圧力に、一体化された第2封止材32が対抗するので、各セルストリング2にゆがみが生じにくくなる。ちなみに、2回目の加熱は第2封止材32の融点よりも高いから、第2封止材32も再度溶融する。しかし、隣り合うセルストリング2,2の間が空間である場合と比較すると、第2封止材32が溶融していたとしても、前記対抗は有効になされる。 Then, the first heating is performed. This first heating is performed at a temperature higher than the melting point of the second sealing material 32 but lower than the melting points of the back-side first sealing material 31B and the front-side first sealing material 31F. This first heating causes the particles of the second sealing material 32 to melt and then become integrated. After a certain time has passed since the first heating, the second sealing material 32 solidifies (hardens), and then the front-side first sealing material 31F is placed on top of the multiple cell strings 2-2, and a front-side glass plate is placed on top of that. The second heating is performed at a temperature higher than the melting points of the back-side first sealing material 31B and the front-side first sealing material 31F. The integrated second sealing material 32 resists the pressure applied to each cell string 2 by the molten first sealing materials 31F and 31B, making each cell string 2 less likely to warp. Incidentally, because the second heating is performed at a temperature higher than the melting point of the second sealing material 32, the second sealing material 32 also melts again. However, compared to when there is a space between adjacent cell strings 2, 2, this resistance is effective even if the second sealing material 32 is melted.

以上の方法によれば、第2封止材32を、複数の粒子が集合した流動性を有する状態で、複数のセルストリング2~2における隙間に配置できるから(図3(A)~(C))、例えば第2封止材32を複数のセルストリング2~2上にばらまくだけで隙間への配置を行うことができる。しかも前述のように、第2封止材32の融点が第1封止材31F,31Bよりも低いことから、1回目の加熱の際に、第1封止材31F,31Bに影響を与えにくい。具体的には、1回目の加熱で第1封止材31F,31Bが溶融しないので、従来のように、溶融した第1封止材31F,31Bによる圧力が各セルストリング2にかかることがない。しかも、第1封止材31F,31Bが溶融する2回目の加熱の際には、隣り合うセルストリング2,2の間に存在する一体化した第2封止材32により、溶融した第1封止材31F,31Bの圧力による各セルストリング2のゆがみが生じにくい。 The above method allows the second sealing material 32 to be placed in the gaps between the multiple cell strings 2-2 in a fluid state where multiple particles are aggregated (Figures 3A-3C). For example, the second sealing material 32 can be placed in the gaps simply by scattering it over the multiple cell strings 2-2. Furthermore, as mentioned above, the melting point of the second sealing material 32 is lower than that of the first sealing materials 31F, 31B, so the first heating cycle is less likely to affect the first sealing materials 31F, 31B. Specifically, because the first sealing materials 31F, 31B do not melt during the first heating cycle, pressure from the molten first sealing materials 31F, 31B is not applied to each cell string 2, as in the conventional method. Furthermore, during the second heating cycle, when the first sealing materials 31F, 31B melt, the integrated second sealing material 32 present between adjacent cell strings 2-2 reduces the risk of distortion of each cell string 2 due to the pressure from the molten first sealing materials 31F, 31B.

以上、本発明につき一実施形態を取り上げて説明してきたが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The present invention has been described above using one embodiment, but the present invention is not limited to this embodiment and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

前記実施形態では、第1封止材31F,31BとしてEVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)を用い、第2封止材32としてPOE(ポリオレフィン)を用いていた。しかしこの組み合わせに限定されるものではない。例えば、第1封止材31F,31B、第2封止材32の両方にEVAを用いたり、POEを用いたりすることもできる。この場合、添加物の種類や、添加物の含有量の差により、第2封止材32の融点が第1封止材31F,31Bの融点よりも低く調整される。 In the above embodiment, EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) was used for the first sealing materials 31F, 31B, and POE (polyolefin) was used for the second sealing material 32. However, this combination is not limited to this. For example, EVA or POE can be used for both the first sealing materials 31F, 31B and the second sealing material 32. In this case, the melting point of the second sealing material 32 is adjusted to be lower than the melting point of the first sealing materials 31F, 31B depending on the type of additive or the difference in additive content.

1 太陽電池モジュール
2 セルストリング
3 封止材
31F 表側第1封止材
31B 裏側第1封止材
32 第2封止材
32m 第2封止材(溶融前)
4 透明板
4F 表側透明板、表側ガラス板
4B 裏側透明板、裏側ガラス板
5 枠部
A 均し具、刷毛
1 Solar cell module 2 Cell string 3 Sealing material 31F Front side first sealing material 31B Back side first sealing material 32 Second sealing material 32m Second sealing material (before melting)
4 Transparent plate 4F Front transparent plate, front glass plate 4B Back transparent plate, back glass plate 5 Frame part A Leveling tool, brush

Claims (4)

平面視で、長辺の長さが短辺の長さの10倍以上である細長形状のセルを用い、
複数の前記セルを、前記長辺の延びる方向に沿って電気的に接続することによりセルストリングが構成され、
複数の前記セルストリングが、前記短辺の延びる方向に隙間をもって平行に配置した状態とされており、
樹脂製の第1封止材、及び、前記第1封止材よりも融点の低い樹脂製の第2封止材を備え、
前記第1封止材は、前記複数のセルストリングに対して厚み方向で挟むように配置され、
前記第2封止材は、前記複数のセルストリングにおける前記隙間に一体化した状態で配置されている、太陽電池モジュール。
Using cells having an elongated shape in which the length of the long side is 10 times or more the length of the short side in a plan view,
A cell string is formed by electrically connecting a plurality of the cells along the direction in which the long sides extend,
The plurality of cell strings are arranged in parallel with gaps in the direction in which the short sides extend,
a first sealing material made of resin and a second sealing material made of resin having a melting point lower than that of the first sealing material;
the first sealing material is disposed so as to sandwich the plurality of cell strings in a thickness direction,
the second sealing material is disposed integrally in the gaps between the plurality of cell strings.
前記第1封止材と前記一体化した状態の前記第2封止材とは屈折率が異なっている、請求項1に記載の太陽電池モジュール。 The solar cell module described in claim 1, wherein the first sealing material and the second sealing material in the integrated state have different refractive indices. 平面視で、長辺の長さが短辺の長さの10倍以上である細長形状のセルを用い、複数の前記セルを、前記長辺の延びる方向に沿って電気的に接続したセルストリングを用意し、
樹脂製で、シート状である裏側第1封止材及び表側第1封止材と、樹脂製で、前記裏側第1封止材及び表側第1封止材よりも融点が低く、複数の粒子が集合した流動性を有する状態の第2封止材とを用意し、
裏側透明板の上に前記裏側第1封止材を重ね、
前記裏側第1封止材上に、複数の前記セルストリングを、前記短辺の延びる方向に隙間をもって平行に配置した状態とし、
前記第2封止材を、前記複数のセルストリングにおける前記隙間に配置し、
前記第2封止材の融点よりも高く、前記裏側第1封止材及び前記表側第1封止材の融点よりも低い温度で1回目の加熱を行い、
前記1回目の加熱終了から時間をおいて、前記第2封止材が固化した後に、前記複数のセルストリングの上に前記表側第1封止材を重ね、更にその上に表側透明板を重ね、
前記裏側第1封止材及び前記表側第1封止材の融点よりも高い温度で2回目の加熱を行う、太陽電池モジュールの製造方法。
a cell string is prepared by using elongated cells whose long sides are at least 10 times longer than their short sides in a plan view, and electrically connecting a plurality of the cells along the direction in which the long sides extend;
preparing a first back-side sealing material and a first front-side sealing material, each of which is made of resin and has a sheet shape; and a second sealing material, which is made of resin, has a melting point lower than that of the first back-side sealing material and the first front-side sealing material, and is in a fluid state in which a plurality of particles are aggregated;
the rear-side first sealing material is placed on the rear-side transparent plate;
a state in which the plurality of cell strings are arranged in parallel with gaps in the direction in which the short sides extend on the back-side first sealing material,
the second sealing material is disposed in the gaps in the plurality of cell strings;
performing a first heating at a temperature higher than the melting point of the second sealing material and lower than the melting points of the back-side first sealing material and the front-side first sealing material;
After a time has elapsed since the end of the first heating, after the second sealing material has solidified, the front-side first sealing material is placed on the plurality of cell strings, and a front-side transparent plate is further placed on the front-side first sealing material,
a second heating step at a temperature higher than the melting points of the first back-side sealing material and the first front-side sealing material;
前記第2封止材を前記複数のセルストリングを覆うように配置した後、前記第2封止材を均すことにより、前記第2封止材を、前記複数のセルストリングの表面からは除去し、かつ、前記隙間には満たされた状態とし、その後前記1回目の加熱を行う、請求項3に記載の太陽電池モジュールの製造方法。 The method for manufacturing a solar cell module described in claim 3, wherein the second sealing material is placed to cover the plurality of cell strings, and then the second sealing material is smoothed to remove the second sealing material from the surfaces of the plurality of cell strings and fill the gaps, and then the first heating is performed.
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