太陽(yáng)能電池組件及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明改善太陽(yáng)能電池組件的輸出特性。通過(guò)在太陽(yáng)能電池(12)的一側(cè)配置著色樹(shù)脂片(17)并且在太陽(yáng)能電池(12)的另一側(cè)配置透明樹(shù)脂片(16)，得到疊層體。通過(guò)一邊加熱至透明樹(shù)脂片(16)的儲(chǔ)能彈性模量比著色樹(shù)脂片(17)的儲(chǔ)能彈性模量高的溫度一邊對(duì)疊層體(20)進(jìn)行加壓，制作具有著色充填材料層(13a)和透明充填材料層(13b)的太陽(yáng)能電池組件(1)，其中，著色充填材料層(13a)位于太陽(yáng)能電池(12)的一側(cè)，由著色樹(shù)脂片(17)構(gòu)成，透明充填材料層(13b)位于太陽(yáng)能電池(12)的另一側(cè)，由透明樹(shù)脂片(16)構(gòu)成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】太陽(yáng)能電池組件及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池組件及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了作為用于構(gòu)成太陽(yáng)能電池組件的充填材料層的樹(shù)脂片使 用白色的樹(shù)脂片的技術(shù)。利用白色的樹(shù)脂片構(gòu)成位于充填材料層的太陽(yáng)能電池的背面?zhèn)鹊?部分，能夠提高光對(duì)太陽(yáng)能電池的入射效率，能夠改善太陽(yáng)能電池組件的輸出特性。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2006 - 332092號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明想要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007] 期望進(jìn)一步改善太陽(yáng)能電池組件的輸出特性。
[0008] 本發(fā)明的主要目的在于改善太陽(yáng)能電池組件的輸出特性。
[0009] 用于解決問(wèn)題的技術(shù)方案
[0010] 在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件的制造方法中，通過(guò)在太陽(yáng)能電池的一側(cè)配置著色樹(shù) 脂片并且在太陽(yáng)能電池的另一側(cè)配置透明樹(shù)脂片，得到疊層體。通過(guò)一邊加熱至透明樹(shù)脂 片的儲(chǔ)能彈性模量（Storage modulus ;儲(chǔ)能模量）比著色樹(shù)脂片的儲(chǔ)能彈性模量高的溫度 一邊對(duì)疊層體進(jìn)行加壓，制作具有著色充填材料層和透明充填材料層的太陽(yáng)能電池組件， 其中，著色充填材料層位于太陽(yáng)能電池的一側(cè)，由著色樹(shù)脂片構(gòu)成，透明充填材料層位于太 陽(yáng)能電池的另一側(cè)，由透明樹(shù)脂片構(gòu)成。
[0011] 本發(fā)明的太陽(yáng)能電池組件包括充填材料層和太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池配置在充填 材料層內(nèi)。充填材料層包括著色充填材料層和透明充填材料層。著色充填材料層位于太陽(yáng) 能電池的一側(cè)。透明充填材料層位于太陽(yáng)能電池的另一側(cè)。著色充填材料層和透明充填材 料層之間的界面位于比太陽(yáng)能電池的另一側(cè)的主面靠一側(cè)且比太陽(yáng)能電池的厚度方向上 的中央靠另一側(cè)的位置。
[0012] 發(fā)明效果
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，能夠改善太陽(yáng)能電池組件的輸出特性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的疊層體的概略分解截面圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明的一實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池組件的概略截面圖。
[0016] 圖3是參考例中的太陽(yáng)能電池組件的概略截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下，對(duì)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的方式的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。但是，下述的實(shí)施方式僅 僅是例示。本發(fā)明不限定于下述的任何實(shí)施方式。
[0018] 在實(shí)施方式等中參照的各附圖中，實(shí)施上具有相同功能的部件用相同的附圖標(biāo)記 進(jìn)行參照。另外，在實(shí)施方式等中參照的各附圖，是示意地記載的圖，在附圖中所描繪的物 體的尺寸的比率等，有時(shí)與現(xiàn)實(shí)的物體的尺寸的比率等不同。在附圖相互之間，有時(shí)物體的 尺寸比率等也不同。具體的物體的尺寸比率等應(yīng)參照以下的說(shuō)明進(jìn)行判斷。
[0019] 在本實(shí)施方式中，主要參照?qǐng)D1對(duì)圖2所示的太陽(yáng)能電池組件1的制造方法的一 例進(jìn)行說(shuō)明。
[0020] 在制造太陽(yáng)能電池組件1時(shí)，首先，制作圖1所示的疊層體20。具體來(lái)講，首先準(zhǔn) 備太陽(yáng)能電池12。所準(zhǔn)備的太陽(yáng)能電池12也可以為一個(gè)。另外，也可以準(zhǔn)備至少包含由布 線件14連接的多個(gè)太陽(yáng)能電池12的一個(gè)太陽(yáng)能電池串15。在此，對(duì)準(zhǔn)備包含由布線件14 電連接的多個(gè)太陽(yáng)能電池12的太陽(yáng)能電池串15的例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0021] 太陽(yáng)能電池12具有受光面12a和背面12b。受光面12a為在太陽(yáng)能電池12的2 個(gè)的主面之中主要受光的主面，另一主面構(gòu)成背面12b。一般來(lái)說(shuō)，在受光面12a和背面12b 這兩者設(shè)置有電極的情況下，設(shè)置于背面12b的電極的面積比設(shè)置于受光面12a的電極的 面積大。
[0022] 接著，將第一保護(hù)部件10、透明樹(shù)脂片16、多個(gè)太陽(yáng)能電池12、著色樹(shù)脂片17和 第二保護(hù)部件11依次層疊，制作疊層體20。在疊層體20中，在多個(gè)太陽(yáng)能電池12的背面 12b側(cè)配置著色樹(shù)脂片17。在多個(gè)太陽(yáng)能電池12的受光面12a側(cè)配置透明樹(shù)脂片16。
[0023] 第一保護(hù)部件10是保護(hù)太陽(yáng)能電池12的受光面12a側(cè)的部件。第一保護(hù)部件10 具有透光性。第一保護(hù)部件10例如能夠由玻璃等構(gòu)成。
[0024] 第二保護(hù)部件11是保護(hù)太陽(yáng)能電池12的背面12b側(cè)的部件。第二保護(hù)部件11 例如能夠由樹(shù)脂片、包含由金屬等形成的反射層的樹(shù)脂構(gòu)成。
[0025] 透明樹(shù)脂片16配置在太陽(yáng)能電池12的受光面12a之上。在此，"透明樹(shù)脂片"是 實(shí)質(zhì)上不包含顏料和染料，使入射的光透射的樹(shù)脂片。
[0026] 著色樹(shù)脂片17配置在太陽(yáng)能電池12的背面12b之上。在此，"著色樹(shù)脂片"是包 含顏料和染料的至少一者的樹(shù)脂片。著色樹(shù)脂片17例如包含由氧化鈦等形成的白色顏料。
[0027] 透明樹(shù)脂片16和著色樹(shù)脂片17的厚度各自不受限定。透明樹(shù)脂片16的厚度和 著色樹(shù)脂片17的厚度可以相同，也可以不同。透明樹(shù)脂片16和著色樹(shù)脂片17的厚度各自 能夠?yàn)?00 μ m?600 μ m左右。
[0028] 接著，進(jìn)行一邊對(duì)疊層體20加熱一邊加壓而進(jìn)行層壓（laminate)的層壓工序。其 中，層壓工序中的疊層體20的加熱溫度例如能夠?yàn)?0°C?150°C左右。層壓工序中施加于 的疊層體20的壓力例如能夠?yàn)?0kPa?lOOkPa左右。
[0029] 通過(guò)進(jìn)行上述疊層體的制作工序和層壓工序，能夠完成圖2所示的太陽(yáng)能電池組 件1。太陽(yáng)能電池組件1具有太陽(yáng)能電池12。具體來(lái)講，太陽(yáng)能電池組件1具有包含由布 線件14電連接的多個(gè)太陽(yáng)能電池12的太陽(yáng)能電池串15。
[0030] 多個(gè)太陽(yáng)能電池12配置于在第一保護(hù)部件10與第二保護(hù)部件11之間配置的充 填材料層13內(nèi)。充填材料層13具有著色充填材料層13a和透明充填材料層13b。著色充 填材料層13a配置于第二保護(hù)部件11與太陽(yáng)能電池12的背面12b之間。著色充填材料層 13a由著色樹(shù)脂片17構(gòu)成。因此，著色充填材料層13a包含顏料和染料的至少一者。
[0031] 透明充填材料層13b配置于太陽(yáng)能電池12的受光面12a與第一保護(hù)部件10之間。 透明充填材料層13b由透明樹(shù)脂片16構(gòu)成。
[0032] 在第二保護(hù)部件11之上，可以設(shè)置有與布線件電連接的端子箱，該布線件與多個(gè) 太陽(yáng)能電池12電連接?？梢栽谔?yáng)能電池組件1的外側(cè)設(shè)置有框架（frame)。
[0033] 但是，一般來(lái)說(shuō)，配置在太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)鹊臉?shù)脂片和配置在背面?zhèn)鹊臉?shù) 脂片由相同的樹(shù)脂材料形成。例如，在太陽(yáng)能電池的背面?zhèn)扰渲糜珊趸伒鹊念伭系?乙烯-乙酸乙烯酯共聚物構(gòu)成的樹(shù)脂片，在太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)扰渲糜刹缓伭系囊?烯-乙酸乙烯酯共聚物構(gòu)成的樹(shù)脂片。但是，在該情況下，在層壓工序中，有時(shí)配置在背面 側(cè)的著色樹(shù)脂片的一部分蔓延到太陽(yáng)能電池的受光面之上。其結(jié)果，如圖3所示的太陽(yáng)能 電池組件100那樣，著色充填材料層113a位于太陽(yáng)能電池112的受光面112a之上。所以， 太陽(yáng)能電池組件的輸出特性降低。
[0034] 與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，作為透明樹(shù)脂片16使用層壓工序中的疊層體20的加 熱溫度下的儲(chǔ)能彈性模量比著色樹(shù)脂片17的儲(chǔ)能彈性模量高的樹(shù)脂片。即，在層壓工序中 的疊層體20的加熱溫度下，透明樹(shù)脂片16的儲(chǔ)能彈性模量高于著色樹(shù)脂片17的儲(chǔ)能彈性 模量。因此，著色樹(shù)脂片17與透明樹(shù)脂片16的界面位于比太陽(yáng)能電池12的受光面12a靠 背面?zhèn)惹冶忍?yáng)能電池12的厚度方向上的中央靠受光面12a側(cè)的位置。由此，在層壓工序 中，能夠有效地抑制著色樹(shù)脂片17的一部分蔓延到太陽(yáng)能電池12的受光面12a之上。所 以，能夠制造具有改善的輸出特性的太陽(yáng)能電池組件1。
[0035] 但是，從抑制在層壓工序中著色樹(shù)脂片蔓延到太陽(yáng)能電池的受光面之上的觀點(diǎn)出 發(fā)，也能夠考慮以著色樹(shù)脂片與透明樹(shù)脂片的界面位于比太陽(yáng)能電池的厚度方向的中央靠 背面?zhèn)鹊奈恢玫姆绞竭M(jìn)行層壓工序。但是，在該情況下，在著色樹(shù)脂片與透明樹(shù)脂片的界面 處反射的光容易入射到太陽(yáng)能電池的側(cè)面。所以，對(duì)太陽(yáng)能電池的受光面的聚光效率降低。 對(duì)此，在本實(shí)施方式中，著色樹(shù)脂片17與透明樹(shù)脂片16的界面位于比太陽(yáng)能電池12的厚 度方向上的中央靠受光面12a側(cè)的位置。因此，能夠提高對(duì)太陽(yáng)能電池12的受光面12a的 聚光效率。其結(jié)果，能夠獲得進(jìn)一步改善的輸出特性。
[0036] 使透明樹(shù)脂片16的層壓工序中的疊層體20的加熱溫度下的儲(chǔ)能彈性模量高于著 色樹(shù)脂片17的層壓工序中的疊層體20的加熱溫度下的儲(chǔ)能彈性模量的方法不受特別限 定。例如，作為著色樹(shù)脂片17使用包含由乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)等形成的交聯(lián)性 樹(shù)脂的樹(shù)脂片，作為透明樹(shù)脂片16使用包含由聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴等形成的非交聯(lián) 性樹(shù)脂的樹(shù)脂片。在該情況下，著色充填材料層13a包含交聯(lián)性樹(shù)脂，透明樹(shù)脂片16包含 非交聯(lián)性樹(shù)脂。交聯(lián)性樹(shù)脂的凝膠率分率）可以為50%以上。非交聯(lián)性樹(shù)脂的凝 膠率可以不到50%。其中，"凝膠率"由以下的測(cè)定方法測(cè)定。準(zhǔn)備lg作為測(cè)定對(duì)象的樹(shù) 月旨。將該樹(shù)脂在120°C下，在100ml的二甲苯中浸漬（浸泡）24小時(shí)。然后，取出二甲苯中 的殘留物，使其在80°C下干燥16小時(shí)。然后，測(cè)定乾燥后的殘留物的質(zhì)量。根據(jù)得到的結(jié) 構(gòu)，基于以下的公式（1)，算出凝膠率（％ )。
[0037] (凝膠率（％)) = (殘留物的質(zhì)量（g)V(浸漬前的樹(shù)脂的質(zhì)量（g)).........(1)
[0038] 從獲得進(jìn)一步改善的太陽(yáng)能電池組件1的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選透明樹(shù)脂片16的層壓工 序中的疊層體20的加熱溫度下的儲(chǔ)能彈性模量為著色樹(shù)脂片17的層壓工序中的疊層體20 的加熱溫度下的儲(chǔ)能彈性模量的1. 5倍以上，更優(yōu)選為3倍以上。但是，當(dāng)透明樹(shù)脂片16 的層壓工序中的疊層體20的加熱溫度下的儲(chǔ)能彈性模量過(guò)高時(shí)，太陽(yáng)能電池12有可能裂 開(kāi)。所以，透明樹(shù)脂片16的層壓工序中的疊層體20的加熱溫度下的儲(chǔ)能彈性模量?jī)?yōu)選為 lX106Pa。
[0039] 具體而言，著色樹(shù)脂片17的層壓工序中的疊層體20的加熱溫度下的儲(chǔ)能彈性模 量?jī)?yōu)選為5 X 105Pa以下，更優(yōu)選為3 X 105Pa以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1 X 105Pa以下。透明樹(shù)脂片 16的層壓工序中的疊層體20的加熱溫度下的儲(chǔ)能彈性模量?jī)?yōu)選為8 X 105Pa?5 X 106Pa。
[0040] 透明樹(shù)脂片16的儲(chǔ)能彈性模量可以?xún)H在層壓工序中的疊層體20的加熱溫度下高 于著色樹(shù)脂片17的儲(chǔ)能彈性模量。透明樹(shù)脂片16的儲(chǔ)能彈性模量可以不僅在層壓工序中 的疊層體20的加熱溫度下，而且在比疊層體20的加熱溫度低的溫度下，也高于著色樹(shù)脂片 17的儲(chǔ)能彈性模量。
[0041] 本發(fā)明包含在此未記載的各種實(shí)施方式。例如，太陽(yáng)能電池可以為在背面?zhèn)染哂?第一電極和第二電極的背面結(jié)型的太陽(yáng)能電池。太陽(yáng)能電池組件也可以具備一個(gè)太陽(yáng)能電 池。如上所述，本發(fā)明包含在此未記載的各種實(shí)施方式。所以，本發(fā)明的技術(shù)的范圍應(yīng)根據(jù) 上述的說(shuō)明僅可以由適當(dāng)?shù)纳婕皺?quán)利要求的發(fā)明指定項(xiàng)目來(lái)確定。
[0042] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0043] 1…太陽(yáng)能電池組件
[0044] 12…太陽(yáng)能電池
[0045] 12a…受光面
[0046] 12b…背面
[0047] 13…充填材料層
[0048] 13a…著色充填材料層
[0049] 13b…透明充填材料層
[0050] 16…透明樹(shù)脂片
[0051] 17…著色樹(shù)脂片
[0052] 20…疊層體
【權(quán)利要求】
1. 一種太陽(yáng)能電池組件的制造方法，其特征在于： 通過(guò)在太陽(yáng)能電池的一側(cè)配置著色樹(shù)脂片并且在所述太陽(yáng)能電池的另一側(cè)配置透明 樹(shù)脂片，得到疊層體， 通過(guò)一邊加熱至所述透明樹(shù)脂片的儲(chǔ)能彈性模量比所述著色樹(shù)脂片的儲(chǔ)能彈性模量 高的溫度一邊對(duì)所述疊層體進(jìn)行加壓，制作具有著色充填材料層和透明充填材料層的太陽(yáng) 能電池組件，其中，所述著色充填材料層位于所述太陽(yáng)能電池的一側(cè)，由所述著色樹(shù)脂片構(gòu) 成，所述透明充填材料層位于所述太陽(yáng)能電池的另一側(cè)，由所述透明樹(shù)脂片構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池組件的制造方法，其特征在于： 作為所述著色樹(shù)脂片使用含交聯(lián)性樹(shù)脂的片，作為所述透明樹(shù)脂片使用含非交聯(lián)性樹(shù) 脂的片。
3. 如權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池組件的制造方法，其特征在于： 作為所述著色樹(shù)脂片使用含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的片，作為所述透明樹(shù)脂片使用 含聚烯烴的片。
4. 如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池組件的制造方法，其特征在于： 對(duì)所述疊層體進(jìn)行加壓，使得所述著色充填材料層位于比所述太陽(yáng)能電池的另一側(cè)主 面靠所述太陽(yáng)能電池的一側(cè)且比所述太陽(yáng)能電池的厚度方向上的中央靠所述太陽(yáng)能電池 的另一側(cè)的位置。
5. -種太陽(yáng)能電池組件，其特征在于，包括： 充填材料層；和 配置在所述充填材料層內(nèi)的太陽(yáng)能電池， 所述充填材料層包括位于所述太陽(yáng)能電池的一側(cè)的著色充填材料層和位于所述太陽(yáng) 能電池的另一側(cè)的透明充填材料層， 所述著色充填材料層與所述透明充填材料層之間的界面位于比所述太陽(yáng)能電池的另 一側(cè)的主面靠所述太陽(yáng)能電池的一側(cè)且比所述太陽(yáng)能電池的厚度方向上的中央靠所述太 陽(yáng)能電池的另一側(cè)的位置。
6. 如權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能電池組件，其特征在于： 所述著色充填材料層含交聯(lián)性樹(shù)脂， 所述透明充填材料層含非交聯(lián)性樹(shù)脂。
7. 如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能電池組件，其特征在于： 所述著色充填材料層含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物， 所述透明充填材料層含聚烯烴。
【文檔編號(hào)】H01L31/042GK104160515SQ201280071255
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月9日
【發(fā)明者】前田將規(guī) 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社