專利名稱：太陽能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝在住宅屋頂?shù)忍幠苓M(jìn)行太陽能發(fā)電的太陽能電池模塊。
背景技術(shù)：
利用光電轉(zhuǎn)換作用將光能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能發(fā)電，作為得到潔凈能源的方法被廣泛應(yīng)用。而且，隨著太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的提高，在個(gè)人住宅中使用多個(gè)太陽能電池模塊的太陽能發(fā)電系統(tǒng)也正被應(yīng)用。
圖1是一般太陽能電池模塊的外觀結(jié)構(gòu)圖，圖2是圖1中X-X線的現(xiàn)有太陽能電池模塊的剖面圖。在圖中，7是Al制矩形框體。在框體7的上半部分設(shè)有凹部，在其上部的凹部中，介于由硅形成的填充材料6之間，安裝著隔以適當(dāng)距離的玻璃板1和保護(hù)膜50。該保護(hù)膜50例如為由PVF(聚氟乙烯)制耐氣候性薄膜50b、50b夾著Al箔50a的結(jié)構(gòu)，具有耐氣候性，特別是具有高耐濕性。在玻璃板1和保護(hù)膜50之間，由EVA(乙烯乙酸乙烯)形成的封裝樹脂3封裝著多個(gè)太陽能電池單元2。各太陽能電池單元2有時(shí)具有配線接點(diǎn)的突起2a。
在具有包含Al箔50a的防濕性保護(hù)膜50的太陽能電池模塊中，由于下述原因在絕緣性方面存在問題。即，有時(shí)內(nèi)部的太陽能電池單元2或者其配線接點(diǎn)的突起2a與保護(hù)膜50的Al箔50a接觸(圖2的A部)，特別是在雨天，有時(shí)保護(hù)膜50的Al箔50a和框體7成短路狀態(tài)(圖2的B部、C部)，從而導(dǎo)致絕緣性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種可以得到絕緣性能高、可以提高耐壓性能和長期使用的可靠性的太陽能電池模塊。
第1方面的太陽電池模塊，將太陽電池單元封裝在第1保護(hù)層和防濕性第2保護(hù)層之間，在該太陽能電池模塊中，在第2保護(hù)層和太陽電池單元之間，設(shè)置絕緣性樹脂片。
在第1方面的太陽能電池模塊中，在包含金屬箔的第2保護(hù)層(保護(hù)膜)和太陽能電池單元之間，設(shè)置具有絕緣性的樹脂片，因此，太陽能電池單元或者其配線接點(diǎn)的突起不與第2保護(hù)層(保護(hù)膜)的金屬箔接觸，將保證太陽能電池單元和第2保護(hù)層(保護(hù)膜)之間的高絕緣性。
第2方面的太陽能電池模塊，在第1方面的太陽能電池模塊中，具有金屬制框體，在該金屬制框體開口內(nèi)具有第1保護(hù)層、第2保護(hù)層、太陽能電池單元和樹脂片，第2保護(hù)層的面積比太陽能電池單元占有的面積大，比框體的開口面積小。
在第2方面的太陽能電池模塊中，第2保護(hù)層(保護(hù)膜)的面積比金屬制框體的開口面積小，因此，第2保護(hù)層(保護(hù)膜)的金屬箔不會(huì)與框體接觸，可以防止第2保護(hù)層(保護(hù)膜)和框體發(fā)生短路。另外，第2保護(hù)層(保護(hù)膜)的面積比太陽能電池單元占有的面積大，因此，可以防止?jié)駳饨胩柲茈姵貑卧?br> 第3方面的太陽能電池模塊，將太陽能電池單元封裝在第1保護(hù)層和防濕性第2保護(hù)層之間，在該太陽能電池模塊中，在第2保護(hù)層的與太陽能電池單元相反的一側(cè)，設(shè)置絕緣性樹脂片。
在第3方面的太陽能電池模塊中，在第2保護(hù)層(保護(hù)膜)的與太陽能電池單元相反的一側(cè)，設(shè)有具有絕緣性的樹脂片，因此，即使太陽能電池或者其配線接點(diǎn)的突起與第2保護(hù)層(保護(hù)膜)的金屬箔接觸，由于在其下方設(shè)有絕緣性樹脂片，也不會(huì)進(jìn)一步與金屬制框體導(dǎo)通，可以保證高絕緣性。
第4方面的太陽能電池模塊，在金屬制框體的開口部分內(nèi)，將太陽能電池單元封裝在第1保護(hù)層和具有防濕性的第2保護(hù)層之間，第2保護(hù)層包含有金屬箔，在該太陽能電池模塊中，金屬箔的面積比太陽能電池單元占有的面積大，比框體的開口面積小。
在第4方面的太陽能電池模塊中，第2保護(hù)層(保護(hù)膜)的金屬箔面積比框體的開口面積小，因此，金屬箔不與框體接觸，可以防止第2保護(hù)層(保護(hù)膜)與框體的短路。另外，由于金屬箔面積比太陽能電池單元占有的面積大，所以可以防止?jié)駳饨胩柲茈姵貑卧?br> 通過附圖，根據(jù)以下的詳細(xì)說明將會(huì)更加清楚本發(fā)明的以上和更詳盡的目的和特征。


圖1是一般的太陽能電池模塊的外觀結(jié)構(gòu)圖。
圖2是現(xiàn)有的太陽能電池模塊的剖面圖。
圖3是本發(fā)明第1實(shí)施例的太陽能電池模塊的剖面圖。
圖4是本發(fā)明第2實(shí)施例的太陽能電池模塊的剖面圖。
圖5是本發(fā)明第3實(shí)施例的太陽能電池模塊的剖面圖。
圖6是本發(fā)明第4實(shí)施例的太陽能電池模塊的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明加以詳述。
(第1實(shí)施例)圖3是第1實(shí)施例的太陽能電池模塊的在圖1中X-X線處的剖面圖。在圖中，7是由例如Al形成的矩形框體。在框體7的上半部分設(shè)有凹部，在該上部的凹部中，在由例如硅形成的填充材料6之間，隔以適當(dāng)距離安裝著作為第1保護(hù)層的玻璃板1和作為第2保護(hù)層的保護(hù)膜5。該保護(hù)膜5為利用例如PVF制的耐氣候性薄片5b、5b夾著作為金屬箔的Al箔5a的結(jié)構(gòu)，具有耐氣候性、特別是高耐濕性。
在玻璃板1和保護(hù)膜5之間，使用由EVA形成的封裝樹脂3，從玻璃板1一側(cè)開始，順次封裝著多個(gè)太陽能電池單元2和例如由PET(聚對(duì)苯二甲酸乙酯)形成的絕緣性優(yōu)良的合成樹脂片4。在太陽能電池單元2和合成樹脂片4之間，充填著封裝樹脂3。有時(shí)，各太陽能電池單元2具有配線接點(diǎn)的突起2a。
保護(hù)膜5的Al箔5a比夾著它的耐氣候性薄片5b、5b小。Al箔5a的面積比太陽能電池單元2占有的面積大，并且，比框體7的開口面積小。
在該第1實(shí)施例中，在包含Al箔5a的保護(hù)膜5和太陽能電池單元2之間，設(shè)有具有絕緣性的合成樹脂片4，因此太陽能電池單元2或者其配線接點(diǎn)的突起2a不與保護(hù)膜5的Al箔5a接觸，可以保證太陽能電池單元2和保護(hù)膜5的高絕緣性。另外，由于Al箔5a的大小比框體7的最內(nèi)側(cè)尺寸(框體7下方壁厚的內(nèi)側(cè)尺寸)小，所以，在邊緣Al箔5a與框體7不接觸，可以防止保護(hù)膜5和框體7的短路。Al箔5a的大小比太陽能電池單元2占有的面積大，因此，可以良好地防止?jié)駳鈴睦锩娼胩柲茈姵貑卧?。
而且，雖然在如圖3所示的例子中，Al箔5a的大小比耐氣候性薄片5b、5b小，但是Al箔5a和耐氣候性薄片5b、5b大小相同也可以。
(第2實(shí)施例)圖4是第2實(shí)施例的太陽能電池模塊的在圖1中X-X線處的剖面圖。在圖4中，與圖3相同的部分附帶同一序號(hào)，所以省略對(duì)它們的說明。在該第2實(shí)施例中，與第1實(shí)施例一樣，在太陽能電池單元2和保護(hù)膜5之間也封裝有絕緣性良好的合成樹脂薄片4。在第1實(shí)施例中，雖然只有Al箔5a的面積比太陽能電池單元2占有的面積大并比框體7的開口面積小，但是在該第2實(shí)施例中，Al箔5a以及耐氣候性薄片5b、5b即保護(hù)膜5的整體面積，比太陽能電池單元2占有的面積大，并且比框體7的開口面積小。
因此，第2實(shí)施例也起到可以維持高絕緣性這種與第1實(shí)施例相同的效果。在第1、第2實(shí)施例中，在保護(hù)膜5的太陽能電池單元2一側(cè)的表面使用高反射率的合成樹脂時(shí)，由保護(hù)膜5反射的多數(shù)反射光被玻璃板1再次反射，射向太陽能電池單元2，因此可以提高模塊的輸出特性。
(第3實(shí)施例)圖5是第3實(shí)施例的太陽能電池模塊的在圖1中X-X線處的剖面圖。在圖中，7是例如Al制的矩形框體。在框體7的上半部分設(shè)有凹部，在其上部的凹部中，介于例如由硅形成的填充材料6之間，隔以適當(dāng)距離安裝著作為第1保護(hù)層的玻璃板1和由PET形成的絕緣性良好的合成樹脂片14。
在玻璃板1和合成樹脂片14之間，通過由EVA形成的封裝樹脂，從玻璃板一側(cè)開始，順次封裝著例如多個(gè)兩面光線入射形太陽能電池單元2和作為第2保護(hù)層的保護(hù)膜15。該保護(hù)膜15例如為由PVF制耐氣候性薄片15b、15b夾著作為金屬箔的Al箔15a的結(jié)構(gòu)，具有耐氣候性，特別是高耐濕性。保護(hù)膜15的面積比太陽能電池單元2占有的面積大，而且比框體7的開口面積小。在太陽能電池單元2和保護(hù)膜15之間也充填有封裝樹脂3。
第3實(shí)施例中，即使在太陽能電池單元2或者其配線接頭的突起2a與保護(hù)膜15的Al箔15a接觸的情況下(圖5的D部)，由于在其里側(cè)設(shè)有絕緣性合成樹脂片14，因此該合成樹脂片14會(huì)防止太陽能電池單元2以及保護(hù)膜15和框體7的短路。另外，由于包含Al箔15a的保護(hù)膜15的大小比框體7的最內(nèi)側(cè)尺寸小，所以會(huì)防止保護(hù)膜15和框體7在邊緣的短路。因此，可以維持高絕緣性。由于保護(hù)膜15的大小比太陽能電池單元占有的面積大，所以可以良好地防止?jié)駳鈴睦锩娼胩柲茈姵貑卧?。
而且，保護(hù)膜15也可以是如下的薄膜，即，將耐氣候性薄片15b配置在太陽能電池單元2側(cè)的、耐氣候性薄片15b和Al箔15a的2層構(gòu)成的薄膜。
在該第3實(shí)施例中，在保護(hù)膜15的太陽能電池單元2側(cè)的表面使用高光反射率(對(duì)波長340～1200nm的光有65％以上的光反射率)的合成樹脂(例如東レ制的E20(PET))時(shí)，由保護(hù)膜15反射的反射光多數(shù)可以射入太陽能電池單元2，因此可以提高模塊的輸出特性。
而且，在上述的第1～第3實(shí)施例中，雖然使用PET作為具有絕緣性的合成樹脂片4、14，但也可以使用PEN(聚萘二甲酸乙二醇脂)、PPS(對(duì)聚苯硫)、PVF、PVDF(聚偏氟乙烯)、ETFE(四氟乙烯)、FRP(纖維強(qiáng)化塑料)、聚碳酸酯，另外，也可以使用在它們之中加入了PET的材料組中選擇出來的復(fù)合材料做成的復(fù)合片。
(第4實(shí)施例)圖6是第4實(shí)施例的太陽能電池模塊的在圖1中X-X線處的剖面圖。該第4實(shí)施例是沒有設(shè)置像第1～第3實(shí)施例那樣的具有絕緣性的合成樹脂片4、14，就可以容易地提高絕緣性的例子。
在圖中，7是例如Al制的矩形框體。在框體7的上半部分設(shè)有凹部，在該上部的凹部中，介于例如由硅形成的填充材料6之間，隔以適當(dāng)距離安裝著作為第1保護(hù)層的玻璃板1和作為第2保護(hù)層的保護(hù)膜25。在玻璃板1和保護(hù)膜25之間，通過由EVA形成的封裝樹脂3，封裝著多個(gè)太陽能電池單元2。
該保護(hù)膜25例如為由PVF形成的耐氣候性薄片25b、25b夾著作為金屬箔的Al箔25a的結(jié)構(gòu)，具有耐氣候性，特別是高耐濕性。保護(hù)膜25的Al箔25a比夾著它的耐氣候性薄片25b、25b小，Al箔25a的面積比太陽能電池單元2占有的面積大，而且比框體7的開口面積小的結(jié)構(gòu)。
在該第4實(shí)施例中，由于保護(hù)膜25的Al箔25a的大小比框體7的最內(nèi)側(cè)尺寸小，因此可以防止Al箔25a與框體7的短路，可以維持高絕緣性。因?yàn)锳l箔25a的大小比太陽能電池單元2占有的面積大，所以可以良好地防止來自里側(cè)的濕氣的浸入。在第4實(shí)施例中，在保護(hù)膜25的太陽能電池單元2側(cè)的表面使用高光反射率的合成樹脂時(shí)，來自保護(hù)膜25的反射光多數(shù)被玻璃板1再次反射，射入太陽能電池單元2，因此可以提高模塊的輸出特性。
而且，在上述的實(shí)施例中，雖然使用Al作為保護(hù)膜5、15、25中的金屬箔材料，但是也可以使用Fe、Zn。
而且，在上述的第4實(shí)施例中，雖然使用PVF作為耐氣候性薄片25b的材料，但是也可以使用PEN、PPS、PET、PVDF、ETFE、FRP、聚碳酸酯，另外也可以從在它們中加入PVF的材料組中選擇出的復(fù)合材料制成的復(fù)合薄片。
另外，在上述的各實(shí)施例中，雖然設(shè)有Al制框體7，但是在本發(fā)明的太陽能電池模塊中，框體7不是必須的，也可以不設(shè)置。
如上所述，本發(fā)明的太陽能電池模塊可以得到高的絕緣性能，提高耐電壓性能，因此在高電壓下的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中使用太陽能電池模塊時(shí)，可以提高安全性和長期的可靠性。
在不脫離本發(fā)明的基本宗旨的情況下本發(fā)明可具有多種實(shí)施方式，故上述實(shí)施例是例證性的和非限定性的，本發(fā)明的范圍不限于上述實(shí)施例，而是由權(quán)利要求限定，因此本發(fā)明包含所有權(quán)利要求范圍內(nèi)的以及在此范圍的變化。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池模塊，其特征在于，包含第1保護(hù)層；防濕性第2保護(hù)層；太陽能電池單元，其封裝在上述第1保護(hù)層和上述第2保護(hù)層之間；及絕緣性樹脂片，其設(shè)置在上述第2保護(hù)層和上述太陽能電池單元之間。
2.如權(quán)利要求1的太陽能電池模塊，其特征在于上述第2保護(hù)層為由耐氣候性薄片夾著金屬箔的結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1的太陽能電池模塊，其特征在于上述樹脂片是從由聚對(duì)苯二甲酸乙酯、聚萘二甲酸乙二醇脂、對(duì)聚苯硫、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、纖維強(qiáng)化塑料和聚碳酸酯組成的材料組中選出的單一材料薄片，或者是從上述材料組中選出的復(fù)合材料的復(fù)合薄片。
4.如權(quán)利要求1的太陽能電池模塊，其特征在于還包括金屬制框體，在其開口部分內(nèi)有上述第1保護(hù)層、第2保護(hù)層、太陽能電池單元和樹脂片；其中，上述第2保護(hù)層的面積比上述太陽能電池單元占有的面積大，比上述框體的開口面積小。
5.如權(quán)利要求4的太陽能電池模塊，其特征在于上述樹脂片是從由聚對(duì)苯二甲酸乙酯、聚萘二甲酸乙二醇脂、對(duì)聚苯硫、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、纖維強(qiáng)化塑料和聚碳酸酯組成的材料組中選出的單一材料薄片，或者是從上述材料組中選出的復(fù)合材料的復(fù)合薄片。
6.一種太陽能電池模塊，其特征在于，包括第1保護(hù)層；防濕性第2保護(hù)層；太陽能電池單元，其封裝在上述第1保護(hù)層和上述第2保護(hù)層之間；及絕緣性樹脂片，其設(shè)置在上述第2保護(hù)層的與上述太陽能電池單元相反的一側(cè)。
7.如權(quán)利要求6的太陽能電池模塊，其特征在于上述第2保護(hù)層包含金屬箔和耐氣候性薄片。
8.如權(quán)利要求7的太陽能電池模塊，其特征在于上述第2保護(hù)層為上述耐氣候性薄片夾著上述金屬箔的結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求6的太陽能電池模塊，其特征在于上述樹脂片是從由聚對(duì)苯二甲酸乙酯、聚萘二甲酸乙二醇脂、對(duì)聚苯硫、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯、纖維強(qiáng)化塑料和聚碳酸酯組成的材料組中選出的單一材料薄片，或者是從上述材料組中選出的復(fù)合材料的復(fù)合薄片。
10.一種太陽能電池模塊，其特征在于，包含金屬制框體，其具有開口；第1保護(hù)層，其設(shè)置在上述開口內(nèi)；防濕性第2保護(hù)層，其設(shè)置在上述開口內(nèi)，含有金屬箔；及太陽能電池單元，其在上述開口內(nèi)，封裝在上述第1保護(hù)層和上述第2保護(hù)層之間；其中，上述金屬箔的面積比上述太陽能電池單元占有的面積大，比上述框體的開口面積小。
11.如權(quán)利要求10的太陽能電池模塊，其特征在于上述第2保護(hù)層為由比上述金屬箔大的耐氣候性薄片夾著上述金屬箔的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
在玻璃板和保護(hù)膜(PVF/Al/PVF)之間，使用封裝樹脂(EVA)封裝著多個(gè)太陽能電池單元和絕緣性能優(yōu)良的合成樹脂片(PET)。保護(hù)膜的Al箔面積比太陽能電池單元占有的面積大，并且比Al制框體的開口面積小。太陽能電池單元或者其配線接頭的突起不與保護(hù)膜的Al箔接觸。另外，在邊緣部分，Al箔不與框體接觸。
文檔編號(hào)H01L31/048GK1447446SQ0310736
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2003年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月25日
發(fā)明者彥坂多, 柳浦聰生 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社