太陽能電池用保護(hù)玻璃的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽能電池用保護(hù)玻璃。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為地球變暖的對策，要求削減二氧化碳（C02)，其中，作為不使用化石燃料的自 然能源的一種，且作為不會枯竭的能源，正在推進(jìn)太陽光發(fā)電和太陽能電池的普及。一直以 來，已知為了保護(hù)設(shè)置于其內(nèi)部的太陽能電池單元而配置有太陽能電池用保護(hù)玻璃的太陽 能電池模塊。在太陽能電池模塊中，由作為半導(dǎo)體元件的太陽能電池單元與例如太陽能電 池模塊的框架部分、太陽能電池用保護(hù)玻璃、太陽能電池單元表面之間的電位差引起太陽 能電池單元的性能劣化，其結(jié)果是，有報道稱：在發(fā)電時輸出特性降低的被稱為PID(電勢 誘導(dǎo)衰減（Potential Induced Degradation))的現(xiàn)象發(fā)生。認(rèn)為其原因之一在于太陽能 電池用保護(hù)玻璃，為了抑制太陽能電池單元的性能劣化，一直以來都在進(jìn)行各種研究。
[0003] 例如，在非專利文獻(xiàn)1中記載了 ：在使用石英作為太陽能電池模塊的保護(hù)玻璃的 情況下，即使在太陽能電池模塊內(nèi)賦予電位差也不會引起發(fā)電性能劣化。另外，在非專利文 獻(xiàn)1中記載了 ：在對太陽能電池模塊的保護(hù)玻璃表面的至少與太陽能電池單元接近的面賦 予以氧化硅為主要材料的防堿擴(kuò)散層的情況下，即使在太陽能電池模塊內(nèi)賦予電位差也不 會引起發(fā)電性能劣化。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 非專利文獻(xiàn)
[0006] 非專利文獻(xiàn) 1 :25th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition/5th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, 2010,第 3760-3765 頁

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的問題
[0008] 但是，在非專利文獻(xiàn)1中被認(rèn)為不會產(chǎn)生由太陽能電池模塊內(nèi)的電位差引起的性 能劣化的石英，不能夠大面積且廉價地生產(chǎn)，因此，特別是不適合作為太陽能電池這樣的大 面積的保護(hù)玻璃。另外，在非專利文獻(xiàn)1中還記載了：對玻璃表面賦予防堿擴(kuò)散氧化硅薄膜 的方法不能抑制由電位差引起的性能劣化。
[0009] 因此，能夠抑制由太陽能電池用保護(hù)玻璃與太陽能電池單元表面之間的電位差引 起的性能劣化的太陽能電池用保護(hù)玻璃依然未被發(fā)現(xiàn)。
[0010] 本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所具有的問題，其目的在于提供一種能夠抑制由包含太 陽能電池單元和太陽能電池用保護(hù)玻璃的太陽能電池模塊內(nèi)的電位差引起的性能劣化的 太陽能電池用保護(hù)玻璃。
[0011] 用于解決問題的手段
[0012] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種太陽能電池用保護(hù)玻璃，其體積電阻率為 1. OX 108 3 Q ? cm以上，且配置于太陽能電池單元側(cè)的面的表層鈉濃度以Na20換算為0. 01 質(zhì)量％以上且13質(zhì)量％以下的范圍。
[0013] 發(fā)明效果
[0014] 本發(fā)明的太陽能電池用保護(hù)玻璃能夠抑制由包含太陽能電池單元和太陽能電池 用保護(hù)玻璃的太陽能電池模塊內(nèi)的電位差引起的太陽能電池單元的性能的劣化。
【附圖說明】
[0015] 圖1為實施例、比較例中的太陽能電池模塊的縱剖視圖。
[0016] 圖2為實施例、比較例中的太陽能電池模塊的橫剖視圖。
[0017] 圖3為實施例、比較例中的加速劣化試驗的說明圖。
【具體實施方式】
[0018] 以下，參照附圖對用于實施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于下述實施 方式，在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對下述實施方式施加各種變形和置換。
[0019] 在本實施方式中，對本發(fā)明的太陽能電池用保護(hù)玻璃進(jìn)行說明。
[0020] 在此，太陽能電池用保護(hù)玻璃（以下，也簡記為"保護(hù)玻璃"）是指為了收容、保護(hù) 太陽能電池單元而將太陽能電池單元的一部分或整體密封的玻璃。
[0021] 在用太陽能電池用保護(hù)玻璃密封太陽能電池單元時，可以使太陽能電池單元與保 護(hù)玻璃直接接觸而密封太陽能電池單元，也可以在太陽能電池單元與保護(hù)玻璃之間配置樹 脂等，并隔著該樹脂利用保護(hù)玻璃密封太陽能電池單元。另外，也可以在保護(hù)玻璃的外表面 上進(jìn)一步設(shè)置增強(qiáng)用的玻璃或樹脂。例如，超直（super straight)型的硅基薄膜太陽能電 池、碲化鎘（CdTe)薄膜太陽能電池中，通常太陽能電池單元直接與保護(hù)玻璃接觸。
[0022] 而且，本發(fā)明的發(fā)明人等在這樣的太陽能電池用保護(hù)玻璃中，著眼于體積電阻率 和表層鈉濃度，發(fā)現(xiàn)在這些值處于特定的范圍內(nèi)時，可以抑制由半導(dǎo)體裝置內(nèi)的電位差引 起的性能劣化，從而完成了本發(fā)明。
[0023] 具體而言，本實施方式的太陽能電池用保護(hù)玻璃的體積電阻率為1.0X 108 3 Q ?〇!! 以上，且配置于太陽能電池單元側(cè)的面的表層鈉濃度以Na20換算為0. 01質(zhì)量％以上且13 質(zhì)量％以下的范圍。
[0024] 在太陽能電池模塊內(nèi)，1個以上太陽能電池單元電氣串聯(lián)或并聯(lián)連接。在此，將電 氣串聯(lián)連接多個太陽能電池模塊而形成的結(jié)構(gòu)定義為串。將電氣并聯(lián)連接1個或多個串而 形成的結(jié)構(gòu)定義為太陽能電池陣列。
[0025] 將太陽能電池陣列與由作為直流-交流轉(zhuǎn)換裝置的換流器等構(gòu)成的功率調(diào)節(jié)器 連接時，整體成為太陽光發(fā)電系統(tǒng)。在從太陽光發(fā)電系統(tǒng)提取電力時，為了減小由供電導(dǎo)致 的能源損耗，期望系統(tǒng)電壓高。為了提高系統(tǒng)電壓，可以通過增加構(gòu)成串的太陽能電池模塊 的串聯(lián)連接的數(shù)量來實現(xiàn)。在一個串中存在串聯(lián)連接的太陽能電池模塊，因此在位于串的 兩端的2個模塊中的太陽能電池單元中，產(chǎn)生系統(tǒng)電壓部分的電位差。
[0026] 順便說一下，在各模塊中具備框架等可以電氣接地的結(jié)構(gòu)的情況下，要求將太陽 能電池模塊接地。因此，在構(gòu)成串的太陽能電池模塊的框架分別接地，且構(gòu)成串的一端的太 陽能電池模塊內(nèi)的太陽能電池單元與接地電位相同的情況下，位于串的另一端的太陽能電 池模塊內(nèi)的太陽能電池單元相對于接地電位處于負(fù)電位。
[0027] 認(rèn)為太陽能電池單元的性能劣化由上述太陽能電池模塊內(nèi)的電位差所引起，但具 體的機(jī)理并不明確。作為可能性之一，認(rèn)為由太陽能電池模塊表面與太陽能電池單元之間 的電位差導(dǎo)致保護(hù)玻璃中所含的各種離子、尤其是鈉離子向半導(dǎo)體元件側(cè)遷移，從而引起 半導(dǎo)體元件的性能劣化。該各種離子有時擴(kuò)散至玻璃與太陽能電池單元之間的密封材料并 到達(dá)太陽能電池單元，與太陽能電池單元表面的電極、氮化硅等低反射層、太陽能電池單元 本身反應(yīng)，從而產(chǎn)生發(fā)電性能劣化。另外，各種離子有時擴(kuò)散至密封材料并與密封材料反 應(yīng)，結(jié)果產(chǎn)生密封材料的變質(zhì)、剝離等劣化。另外，在該各種離子未向密封材料或半導(dǎo)體元 件擴(kuò)散的情況下，由于在玻璃表面偏析的各種離子，也導(dǎo)致太陽能電池單元表面充電，從而 引起性能劣化。
[0028] 與此相對，本實施方式的太陽能電池用保護(hù)玻璃的體積電阻率和表層鈉濃度處于 特定的范圍內(nèi)，因此，推斷即使在產(chǎn)生電位差的情況下也不容易引起來自于保護(hù)玻璃的各 種離子的遷移，從而能夠抑制由太陽能電池模塊內(nèi)的電位差造成的太陽能電池單元的性能 劣化。
[0029] 需要說明的是，此處所謂的體積電阻率是指150°C下的體積電阻率。測定可以利用 按照ASTM D257的方法（3端子法）進(jìn)行，更具體而言，可以利用例如后述的實施例中所示 的步驟進(jìn)行測定。
[0030] 本實施方式的太陽能電池用保護(hù)玻璃的體積電阻率如上所述為1. OX 108 3 Q ? cm 以上即可，但更優(yōu)選為1.0X109_°Q ? cm以上且1.0X1013Q ? cm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為 1.0X109CIQ *011 以上且 1.0X10ia5Q *011 以下。
[0031] 另外，本實施方式的太陽能電池用保護(hù)玻璃的配置在太陽能電池單元側(cè)的面的表 層鈉濃度以Na 20換算在0. 01質(zhì)量％以上且13質(zhì)量％以下的范圍內(nèi)。
[0032] 作為太陽能電池用保護(hù)玻璃中所含的成分中的主要通過太陽能電池模塊內(nèi)的電 位差而遷移，從而使太陽能電池單元的光電轉(zhuǎn)換性能劣化的離子，認(rèn)為是尺寸小且易于活 動的鈉離子。
[0033] 因此，認(rèn)為通過將太陽能電池用保護(hù)玻璃的體積電阻值和配置在太陽能電池單元 側(cè)的面（表層）的鈉濃度調(diào)節(jié)為上述范圍，可以抑制由太陽能電池模塊內(nèi)的電位差引起的 離子