太陽能電池模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供太陽能電池模塊,其可簡化結構并且可減少制造工時。太陽能電池單元(6)具有形成有布線部(3)的布線片材(4)、接受光的受光面(6b)、形成于背面(6c)的連接電極(6a),太陽能電池模塊具備:介由連接部件(9)連接在布線部(3)上的太陽能電池單元(6);具有光透射性的透光性基板(7);具有電絕緣性的背面?zhèn)让芊獠?5A),其至少填充于從布線片材(4)的布線面(2b)到太陽能電池單元(6)的形成有連接電極(6a)的背面(6c)之間的層狀空間;緊貼于背面?zhèn)让芊獠?5A)以及太陽能電池單元(6)的受光面(6b)上而層疊并且緊貼于透光性基板(7)的具有光透射性的受光面?zhèn)让芊獠?5B),并且利用背面?zhèn)让芊獠?5A)和受光面?zhèn)让芊獠?5B)將太陽能電池單元(6)密封。
【專利說明】太陽能電池模塊
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及太陽能電池模塊。
【背景技術】
[0002]近年來,正在急速地推進作為利用自然能源的發(fā)電系統(tǒng)的太陽光發(fā)電的普及。在用于進行太陽光發(fā)電的太陽能電池模塊中,將多個太陽能電池單元相鄰地設置,并將各太陽能電池單元進行電連接而輸出電力。
[0003]這樣的太陽能電池單元彼此進行電連接的布線暴露于受光面?zhèn)葧r,則受光面積減少。由此人們提出了:在太陽能電池單元的與受光面?zhèn)认喾磦鹊谋砻嫘纬蛇B接電極,在用于將這些連接電極進行布線的布線片材上,介由連接部件將太陽能電池單元連接的背面連接方式的連接結構。作為連接部件,例如可使用焊料和/或銀糊等。
[0004]以往,關于這樣的背面連接方式的太陽能電池模塊中使用的布線片材,在布線之時按照連接部件不侵入到相鄰的布線圖案上的方式,設置阻止加熱了的連接部件發(fā)生移動并且將布線間進行絕緣的絕緣層。
[0005]例如,在專利文獻I中記載的太陽能電池背面電路片材中,設置覆蓋形成在絕緣基材上的電路層的側面以及上表面的外緣部的絕緣保護層,在從該絕緣保護層露出的電路層上,可介由連接部件將太陽能電池單元連接。
[0006]作為該太陽能電池背面電路片材的絕緣保護層,使用了阻焊劑。
[0007]現(xiàn)有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2011-199020號公報實用新型內容
[0010]實用新型要解決的問題
[0011]但是,在上述那樣的現(xiàn)有技術中存在有如下問題。
[0012]如專利文獻I中記載的太陽能電池背面電路片材那樣的通過阻焊劑而形成針對布線的絕緣保護層的情況下,由于阻焊劑昂貴,因而存在太陽能電池模塊的部件成本變高的問題。
[0013]太陽能電池模塊通過進行模塊層壓而制造,因而在該模塊層壓工序中,例如在125°C?160°C的溫度下加熱15分鐘?30分鐘左右。
[0014]關于專利文獻I的基于阻焊劑而得到的絕緣保護層,將阻焊劑印刷后,為了進行熱交聯(lián),例如需要在120°C?160°C的溫度下加熱20分鐘?60分鐘左右的工序。
[0015]因此,在專利文獻I中記載的技術中也存在有如下的問題:由于增加這樣的多余的加熱工序,可能導致構成太陽能電池模塊的原材料(材料)進行熱劣化、或因熱收縮而導致尺寸穩(wěn)定性變差。
[0016]另外,在構成太陽能電池模塊的情況下,為了保護太陽能電池單元不受水分、氣體的損害,采用了例如如下結構:通過使用由乙烯.乙酸乙烯酯共聚樹脂(EVA樹脂)等透光性樹脂而形成的密封材料,將太陽能電池單元密封。該密封材料具有撓性,也具有作為保護層的功能,將由施加于太陽能電池模塊的外力導致的沖擊進行緩和。由此,密封材料需要具有用于滿足緩和沖擊所必需的機械特性的厚度。另一方面,由阻焊劑形成的絕緣保護層比密封材料硬,因而幾乎完全沒有緩和沖擊的功能。
[0017]如此,現(xiàn)有技術的太陽能電池模塊中,需要一同具備具有各不相同的功能的絕緣保護層和密封材料,因而存在有制造成本和/或部件成本變得昂貴的問題。另外存在有太陽能電池模塊的厚度僅因絕緣保護層部分就變厚的問題。
[0018]本實用新型鑒于這樣的課題而做出的,其目的在于提供可簡化結構并且可減少制造工時的太陽能電池模塊。
[0019]用于解決問題的方案
[0020]為了解決上述問題,本實用新型的第I實施方式的太陽能電池模塊為如下結構,其具備:在表面形成有布線圖案的布線片材;太陽能電池單元,其具有:接受用于發(fā)電的光的受光面、和在與該受光面?zhèn)认喾磦鹊谋砻嫘纬傻牟季€用的連接電極,并且該連接電極介由具有導電性的連接部件而連接在前述布線片材的前述布線圖案上;具有光透射性的透光性基板,其設置在將前述太陽能電池單元的前述受光面以及前述布線片材覆蓋的范圍;具有電絕緣性的背面?zhèn)让芊獠?,其至少填充于從前述布線片材的形成有前述布線圖案的表面到前述太陽能電池單元的形成有前述連接電極的表面之間的層狀空間;具有光透射性的受光面?zhèn)让芊獠?,其緊貼在前述背面?zhèn)让芊獠恳约扒笆鎏柲茈姵貑卧那笆鍪芄饷嫔隙鴮盈B,并且緊貼于前述透光性基板上,通過前述背面?zhèn)让芊獠亢颓笆鍪芄饷鎮(zhèn)让芊獠?,將前述太陽能電池單元密封在前述布線片材與前述透光性基板之間。
[0021]在上述太陽能電池模塊中,前述背面?zhèn)让芊獠恳部蔀楸惹笆鍪芄饷鎮(zhèn)让芊獠康碾娮杪蚀蟮慕Y構。
[0022]在上述太陽能電池模塊中,也可為前述背面?zhèn)让芊獠恐刑砑佑刑盍系慕Y構。
[0023]在上述太陽能電池模塊中,上述填料的平均粒徑也可為5 μ m?150 μ m。
[0024]在上述太陽能電池模塊中,前述背面?zhèn)让芊獠恳部捎砂瑯渲牟牧闲纬?,該樹脂為從烯烴類樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、以及硅樹脂之中選出的I種以上。
[0025]在上述太陽能電池模塊中,前述背面?zhèn)让芊獠恳部蔀槿缦陆Y構:由添加了具有光吸收性或者光反射性的顏料的材料形成,由此無法用眼睛從前述受光面?zhèn)瓤吹角笆霾季€圖案。
[0026]實用新型的效果
[0027]本實用新型的太陽能電池模塊起到如下的效果:利用構成密封部的一部分的背面?zhèn)让芊獠扛采w布線部覆蓋而進行電絕緣,因而可簡化結構并且可減少制造工時。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為顯示本實用新型的實施方式的太陽能電池模塊的概略結構的示意剖視圖。
[0029]圖2(a)、圖2(b)是說明本實用新型的實施方式的太陽能電池模塊中使用的布線片材的制造工序的工序說明圖。
[0030]圖3是說明本實用新型的實施方式的太陽能電池模塊的制造工序的工序說明圖。[0031]圖4是接續(xù)于圖3的說明本實用新型的實施方式的太陽能電池模塊的制造工序的工序說明圖。
[0032]圖5為顯示本實用新型的實施方式的第I變形例的太陽能電池模塊的概略結構的模式剖視圖。
【具體實施方式】
[0033]以下,參照【專利附圖】
【附圖說明】本實用新型的實施方式的太陽能電池模塊。
[0034]圖1為顯示本實用新型的實施方式的太陽能電池模塊的概略結構的示意剖視圖。另外,圖1是示意圖,因而尺寸、形狀有夸張(以下的附圖也相同)。
[0035]如圖1所示那樣,本實施方式的太陽能電池模塊50具備:在與接受用于發(fā)電的光的受光面6b側為相反側的背面6c側設置有布線用的多個連接電極6a的太陽能電池單元6 ;將太陽能電池單元6進行布線的布線片材4 ;層疊在布線片材4以及太陽能電池單元6上而將太陽能電池單兀6密封的密封部5 ;層疊在密封部5上的透光性基板7 ;在布線片材4的與密封部5相反一側層疊的保護層I。
[0036]太陽能電池單元6是將從受光面6b入射的光進行光電轉換而進行發(fā)電的太陽能電池單元,并且是在背面6c設置有連接電極6a的背面連接方式的太陽能電池單元。另外,圖1為示意圖,因而將圖示進行簡略化,關于連接電極6a的個數(shù),可根據(jù)需要而設置兩個以上的適當個數(shù)。
[0037]另外,太陽能電池單元6的個數(shù)沒有特別限定,可設置一個以上的適當數(shù)量。本實施方式中,省略圖示的太陽能電池單元6在圖1的紙面縱深方向也以間隔的方式并列設置,在俯視下沿著兩個方向排列成格子狀。
[0038]太陽能電池單元6的俯視形狀沒有特別限定,例如可采用矩形和/或適當?shù)亩噙呅蔚男螤睢?br>
[0039]布線片材4具備片材基材2和布線部3 (布線圖案)。
[0040]片材基材2是在作為厚度方向的一側的表面的布線面2b支撐布線部3的部件。
[0041]在片材基材2的作為另側的表面的背面2a上,保護層I緊貼并接合。
[0042]作為片材基材2的材質,可采用具有耐受后述的層壓時的加熱溫度的耐熱性、電絕緣性的樹脂薄膜。作為適于片材基材2的薄膜材料,例如可列舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚乙二醇萘二甲酸酯(PEN)等拉伸聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜。
[0043]布線部3由成型為用于將太陽能電池單元6進行布線的適當?shù)膱D案的薄層的導電部件形成。與片材基材2的固定方法例如可采用介由雙劑固化型粘接劑的粘接等。
[0044]布線部3至少在與太陽能電池單元6的連接電極6a連接的部位,具有寬于連接電極6a的外徑的寬度。
[0045]作為布線部3中使用的導電部件,優(yōu)選為加工性優(yōu)異并且成本低的銅箔、鋁箔等
金屬箔。
[0046]另外,除了金屬箔以外,也可使用通過含有金屬顆粒而具有導電性的導電塑料薄膜和/或導電膏等。
[0047]作為布線部3的圖案化方法,可根據(jù)導電部件的種類而采用公知的圖案化方法。例如,在金屬箔的情況下,例如可進行沖壓加工、蝕刻。在導電性塑料薄膜的情況下,可進行沖壓加工,另外,在金屬膏的情況下,可進行基于印刷的圖案化。
[0048]太陽能電池單元6的連接電極6a與布線片材4的布線部3通過連接部件9而電連接。
[0049]連接部件9的材質如果具有導電性則沒有特別限定,但例如可采用焊膏和/或銀糊等。
[0050]密封部5具備背面?zhèn)让芊獠?A和受光面?zhèn)让芊獠?B。
[0051]背面?zhèn)让芊獠?A至少填充于:從布線片材4的形成有布線部3的片材基材2的布線面2b到太陽能電池單元6的形成有連接電極6a的背面6c之間的層狀空間,并由具有電絕緣性的材料形成。
[0052]背面?zhèn)让芊獠?A緊貼著構成充電部的布線部3、連接電極6a、連接部件9。由此,背面?zhèn)让芊獠?A的電絕緣性需要有這些充電部不發(fā)生短路的程度的電絕緣性。背面?zhèn)让芊獠?A的優(yōu)選的電絕緣性與以往在印刷基板和/或太陽能電池模塊中用作絕緣保護層的阻焊劑為同等以上。
[0053]背面?zhèn)让芊獠?A的電絕緣性的優(yōu)選的數(shù)值范圍按照電阻率(體積固有電阻值)為IO13Qcm以上。
[0054]另外,背面?zhèn)让芊獠?A中使用的材料優(yōu)選為在加熱時容易軟化的材料,例如,力口熱至150°C時的貯藏彈性模量E’優(yōu)選為IO3Pa?IO7Pa左右。
[0055]作為背面?zhèn)让芊獠?A的材質,可采用這樣的具有電絕緣性的樹脂材料單一成分、或在樹脂材料中添加了顏料、填料等添加物的復合材料。作為適于背面?zhèn)让芊獠?A的樹脂材料的例子,可列舉出乙烯.乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(電阻率=IO13Qcm)。
[0056]另外,作為除了 EVA以外的例子,例如可列舉出乙烯.甲基丙烯酸共聚物(EMAA)(電阻率=IO17Qcm)、乙烯.丙烯酸共聚物(EAA)、離子交聯(lián)聚合物(電阻率:IO16 Ω cm)、例如包含聚丙烯(電阻率=IO16Qcm)等的烯烴類樹脂、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、硅樹脂(電阻率:IO14Qcm)等。
[0057]這些樹脂材料的電阻率都比EVA大,并且可獲得更良好的電絕緣性,因此作為更優(yōu)選的材料。
[0058]另外,這些樹脂材料不產(chǎn)生乙酸等可能腐蝕布線的物質,因此可提高耐久性因而更優(yōu)選。
[0059]另外,例如,與阻焊劑相比可廉價地獲取。
[0060]此處,關于電阻率,通過將各樹脂材料之中的適當級別的數(shù)值例記載為參考而得到。
[0061]使用復合材料作為背面?zhèn)让芊獠?A的情況下,使用顏料作為添加物時,則可將背面?zhèn)让芊獠?A著色因而優(yōu)選。
[0062]背面?zhèn)让芊獠?A由于按照覆蓋布線部3的方式填充,因而在將背面?zhèn)让芊獠?A進行著色時,則從透光性基板7側觀看時看不見布線部3,太陽能電池模塊50的外觀變得良好。
[0063]關于添加的顏料的種類、顏色,如果獲得背面?zhèn)让芊獠?A所必需的電阻率,則沒有特別限定,可采用適當?shù)姆N類、顏色。
[0064]例如,作為白色顏料,優(yōu)選氧化鈦、硫酸鋇。作為這些白色顏料的添加量,優(yōu)選0.5重量%以上20重量%以下。
[0065]白色顏料不足0.5重量%時,則存在有無法充分隱蔽布線部3的可能。
[0066]白色顏料超過20重量%時,則在背面?zhèn)让芊獠?A中顏料所占的量變得過多,從而對被粘物的粘接性降低,或部件成本增大。
[0067]例如,作為黑色顏料優(yōu)選炭黑等。黑色顏料的添加量,也可通過考慮相對于布線部3的隱蔽性、電絕緣性、粘接性等從而確定適當?shù)奶砑恿俊:谏伭系碾[蔽性比白色顏料優(yōu)異,因而如果添加量為0.1重量%以上,那么可獲得充分的隱蔽性。
[0068]特別是使用炭黑作為黑色顏料的情況下的添加量優(yōu)選為0.1重量%以上10重
量%以下。
[0069]炭黑不足0.1重量%時,則存在有無法充分隱蔽布線部3的可能。
[0070]炭黑超過10重量%時,則存在有因炭黑的導通性而使作為背面?zhèn)让芊獠?A的電阻率變得過低從而無法具有充分的電絕緣性的可能。
[0071]另外,使用復合材料作為背面?zhèn)让芊獠?A的情況下,例如,為了提高強度或提高電阻率,也可添加除了顏料以外的填料。
[0072]作為添加于背面?zhèn)让芊獠?A的填料,例如列舉出具備電絕緣性的丙烯等樹脂填料、硅石等無機填料等。
[0073]這樣的填料具備作為維持背面?zhèn)让芊獠?A的電絕緣性和膜厚的分隔物的功能。由此,能夠防止通過層壓而密封太陽能電池單元6的時候的背面?zhèn)让芊獠?A的膜厚變薄而發(fā)生短路的不佳狀況。
[0074]作為填料的大小,在背面?zhèn)让芊獠?A的膜厚以下,優(yōu)選為平均粒徑為5μπι?150 μ m。另外,粒徑分布例如通過激光衍射法進行測定。
[0075]背面?zhèn)让芊獠?A的厚度優(yōu)選為30 μ m以上450 μ m以下。另外,在該范圍內,厚度薄的話可減少連接部件9的用量,因而更優(yōu)選。
[0076]背面?zhèn)让芊獠?A的厚度不足30 μ m時,則存在有無法包埋布線面2b與布線部3的高低差,而產(chǎn)生間隙或使受光面?zhèn)让芊獠?B接觸于布線部3的可能。
[0077]背面?zhèn)让芊獠?A的厚度超過450 μ m時,則背面?zhèn)让芊獠?A、連接部件9的用量變得過多因而部件成本變大。
[0078]受光面?zhèn)让芊獠?B緊貼在背面?zhèn)让芊獠?A以及太陽能電池單元6的受光面6b上而層疊,并且緊貼于透光性基板7,并由具有光透射性的材料形成。
[0079]作為受光面?zhèn)让芊獠?B的材質,可采用具有光透射性的適當?shù)臉渲牧?。特別是,可全部采用以往用于密封太陽能電池單元的公知的密封材料。
[0080]作為適用于受光面?zhèn)让芊獠?B的樹脂材料的例子,可列舉出以往大多用作太陽能電池單元的密封材料的EVA。
[0081]另外,作為除了 EVA以外的例子,例如可列舉出EMAA、EAA、離聚物、例如包含聚丙烯等的烯烴類樹脂、PVB、硅樹脂等。
[0082]本實施方式中,接觸于布線部3等充電部的是背面?zhèn)让芊獠?A,受光面?zhèn)让芊獠?B不接觸于布線部3等充電部。
[0083]由此,即使在受光面?zhèn)让芊獠?B中使用產(chǎn)生乙酸的EVA,通過使用不產(chǎn)生乙酸等的材料作為背面?zhèn)让芊獠?A,也可確實地防止因布線的腐蝕而導致的劣化。根據(jù)這樣的結構,可提高太陽能電池模塊50的耐久性。
[0084]另外,受光面?zhèn)让芊獠?B未必需要背面?zhèn)让芊獠?A那樣的電絕緣性,因而可采用電阻率比背面?zhèn)让芊獠?A小的材料。
[0085]因此,使用量比背面?zhèn)让芊獠?A多的受光面?zhèn)让芊獠?B的材料可采用與背面?zhèn)让芊獠?A相比廉價的材料,因而可降低作為密封部5整體的部件成本。
[0086]關于受光面?zhèn)让芊獠?B中使用的樹脂材料,如果可獲得必需的光透射性,則也可以與背面?zhèn)让芊獠?A中使用的樹脂材料相同。在此情況下,在也可從透光性基板7側看見布線部3的情況中,也可以是在背面?zhèn)让芊獠?A中不添加顏料等的結構。
[0087]作為受光面?zhèn)让芊獠?B的厚度,優(yōu)選為100 μ m以上1000 μ m以下。
[0088]受光面?zhèn)让芊獠?B的厚度不足100 μ m時,則強度變得不充分,因而例如在施加了外力的情況下,存在有太陽能電池單元6發(fā)生破裂的可能。
[0089]受光面?zhèn)让芊獠?B的厚度超過1000 μ m時,則受光面?zhèn)让芊獠?B的用量變得過多因而增加部件成本。
[0090]關于透光性基板7,為了將來自外部的入射光導向太陽能電池單兀6的受光面6b,因而是由具有光透射性的材料構成的板狀部件,在覆蓋受光面6b以及布線片材4的范圍內設置,并緊貼設置于受光面?zhèn)让芊獠?B。
[0091]另外,透光性基板7在太陽能電池模塊50中成為形成與保護層I側為相反側的外表面的部件。
[0092]作為透光性基板7的材質,如果是具有光透射性、具有太陽能電池模塊50所必需的耐候性的材料,那么沒有特別限定。作為適用作透光性基板7的材料,可列舉出玻璃、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂等。
[0093]在太陽能電池模塊50的厚度方向,保護層I與透光性基板7構成單成分體側的外表面,從而構成抑制例如水分和/或氧氣等侵入太陽能電池模塊50內部的片材狀部件。保護層I緊貼并結合于布線片材4的背面2a。
[0094]作為保護層I的優(yōu)選材質,可列舉出對水分和/或氧氣的阻隔性優(yōu)異的適當?shù)臉渲牧?、在樹脂薄膜的表面蒸鍍氧化鋁、氧化硅等而得到的蒸鍍薄膜、鋁箔與適當?shù)臉渲?br>
復合層疊薄膜等。
[0095]作為保護層I中使用的樹脂材料的結構的例子,例如可列舉出將氟樹脂、PET樹月旨、氟樹脂依序層疊而得到的層疊薄膜、將耐水解PET樹脂、PET樹脂、用于提高與片材基材2的粘接力的打底膠衆(zhòng)層(anchor coat layer)按照此順序層疊而得到的層疊薄膜等。
[0096]保護層I可以在與布線片材4分別形成后與布線片材4的背面2a接合,也可以是與布線片材4 一體地成型。
[0097]另外,在通過布線片材4而獲得必需的阻隔性的情況下,也可省略保護層I。
[0098]下面,對這樣的結構的太陽能電池模塊50的制造方法的一個例子進行說明。圖2(a)、圖2(b)是說明本實用新型的實施方式的太陽能電池模塊中使用的布線片材的制造工序的工序說明圖。圖3是說明本實用新型的實施方式的太陽能電池模塊的制造工序的工序說明圖。圖4是接續(xù)于圖3的說明本實用新型的實施方式的太陽能電池模塊的制造工序的工序說明圖。
[0099]為了制造太陽能電池模塊50,如圖2(a)所示,將保護層1、片材基材2、布線用導電片材30依序層疊。此時,在層間設置省略圖示的粘接劑。此處,布線用導電片材30是由與布線部3相同的材質形成的片材部件。
[0100]下面,例如通過干式層壓法等將該層疊體貼合。
[0101]接著,如圖2(b)所示,將貼合后的層疊體中的布線用導電片材30進行圖案化而形成布線部3。
[0102]作為圖案化方法,例如在布線用導電片材30為銅箔等金屬箔片材的情況下,可采用蝕刻法。即,在布線用導電片材30上涂布抗蝕劑后,按照對應于布線部3的布線圖案的方式將抗蝕劑進行圖案化,并通過化學溶液蝕刻,將沒有被抗蝕劑覆蓋的布線用導電片材30去除,從而形成布線部3。其后,將布線部3上的抗蝕劑去除。
[0103]通過這樣操作,形成保護層I與布線片材4的層疊體。
[0104]另外,這樣的層疊體也可在形成布線片材4之后,在片材基材2的背面2a接合保護層I而形成。
[0105]接著,如圖3所示,在保護層I與布線片材4的層疊體上,重疊設置背面?zhèn)让芊馄?5A。
[0106]背面?zhèn)让芊馄?5A由于形成背面?zhèn)让芊獠?A,因而是由與背面?zhèn)让芊獠?A相同的材質形成的片材部件。在背面?zhèn)让芊馄?5A中,相對太陽能電池單元6的連接電極6a的設置位置,形成有在厚度方向貫通的通孔5a。通孔5a具有可容納連接電極6a的形狀,并且具有下述程度的大小,所述程度為使該連接電極6a不會從所連接的位置處的布線部3溢出的狀態(tài)下而重合的程度。
[0107]由此,各通孔5a形成有利用布線部3堵塞了下方的凹狀部。
[0108]接著,在通孔5a內的布線部3上設置連接部件9。例如,在連接部件9為焊膏和/或銀糊的情況下,通過在通孔5a內涂布必需量而設置。
[0109]接著,在這樣地設置有背面?zhèn)让芊馄?5A的層疊體上,載置太陽能電池單元6。此時,關于各太陽能電池單元6,以各個連接電極6a插入到通孔5a內的狀態(tài)設置。
[0110]接著,按照在與背面?zhèn)让芊馄?5A之間將太陽能電池單元6夾持的方式而載置受光面?zhèn)让芊馄?5B,并進一步在受光面?zhèn)让芊馄?5B上載置透光性基板7 (參照圖4)。
[0111]此處,受光面?zhèn)让芊馄?5B由于形成受光面?zhèn)让芊獠?B,因而是由與受光面?zhèn)让芊獠?B相同的材質形成的片材部件。
[0112]通過這樣操作而形成通過將保護層1、布線片材4、背面?zhèn)让芊馄?5A、太陽能電池單元6、受光面?zhèn)让芊馄?5B、以及透光性基板7依次層疊而得到的層疊體50A。
[0113]接著,使用層壓機,一邊加熱層疊體50A—邊在層疊方向加壓而進行層壓。
[0114]此時的加熱溫度是使背面?zhèn)让芊馄?5A、受光面?zhèn)让芊馄?5B發(fā)生軟化而變形、并分別可與相鄰的部件的表面緊貼并粘接的溫度,并且是可使連接部件9結合于布線部3以及連接電極6a的溫度。
[0115]這樣的加熱溫度也與背面?zhèn)让芊馄?5A、受光面?zhèn)让芊馄?5B、連接部件9的材質有關,但例如可以是125°C?160°C左右的溫度。
[0116]因此,與為了在印刷后進行熱交聯(lián)而需要120°C?160°C左右的加熱溫度的包含阻焊劑的絕緣層的結構相比,其不需要進行除了層壓時以外的加熱,因此熱負荷可以很少即可。由此容易防止如下不佳現(xiàn)象:構成太陽能電池模塊的原材料(材料)進行熱劣化,或者因熱收縮而導致尺寸穩(wěn)定性變差。
[0117]利用這樣的加熱、押壓,在背面?zhèn)让芊馄?5A的通孔5a的內部,并在夾持于布線部3以及連接電極6a的狀態(tài)下,將各連接部件9在層疊方向押壓,從而緊貼于布線部3以及連接電極6a。由此,背面?zhèn)让芊馄?5A發(fā)揮著防止軟化了的連接電極6a移動而附著于除了布線部3以外的部位的功能。
[0118]另外,背面?zhèn)让芊馄?5A以及受光面?zhèn)让芊馄?5B分別在可流動的狀態(tài)下軟化,從而分別與相鄰的部件的表面緊貼。由此,背面?zhèn)让芊馄?5A以及受光面?zhèn)让芊馄?5B成為填充在布線片材4與太陽能電池單元6之間、太陽能電池單元6與透光性基板7之間、各布線部3之間、各連接電極6a之間的狀態(tài),并分別形成背面?zhèn)让芊獠?A、受光面?zhèn)让芊獠?B。
[0119]通過這樣操作,當加熱結束時,則在將層疊體50A的各層間粘接的狀態(tài)下固化,形成圖1所示那樣的太陽能電池模塊50。
[0120]根據(jù)本實施方式的太陽能電池模塊50,通過構成密封部5的一部分的背面?zhèn)让芊獠?A而屏蔽了布線部3、連接電極6a以及連接部件9的外表面,因而確實地與間隔設置的其它充電部電絕緣。另外,連接部件9將布線部3以及連接電極6a導通時,可將連接部件9固定在背面?zhèn)让芊獠?A的通孔5a的范圍,從而可抑制連接部件9的移動。
[0121]由此,例如,與除了設置將太陽能電池模塊50密封的密封材料之外,還設置由阻焊劑形成的絕緣層而實現(xiàn)布線部3的電絕緣、防止附著于不需要焊料的部位的結構相比,可制成簡單的結構。
[0122]另外,由于阻焊劑具有熱固化性,因而需要在進行通過層壓將太陽能電池單元6密封的工序之前,設置進行固化的工序,但是本實施方式的背面?zhèn)让芊獠?A以熱塑性樹脂為主要成分,因而可與受光面?zhèn)让芊獠?B—同通過層壓而密封太陽能電池單元6,可在進行基于連接部件9的電連接時同時成型。
[0123]以上的結果,可減少部件數(shù)量、工序數(shù),因而可謀求低成本化。
[0124]另外,如果制成在背面?zhèn)让芊獠?A中添加了適當?shù)念伭系慕Y構,則可隱蔽布線部
3。其結果為,在從透光性基板7側的外部觀看時無法看見布線部3,并且太陽能電池單元6之間的間隙由著色了的背面?zhèn)让芊獠?A均勻地覆蓋,因而可提高太陽能電池模塊50的外觀質量。
[0125]S卩,添加于背面?zhèn)让芊獠?A中的顏料可自由選擇,因而容易獲得具有各種外觀色的太陽能電池模塊50。特別是,在使用白色等反射率變高的顏色的顏料時,則因反射光而增加用于發(fā)電的光量,因此可提高發(fā)電效率。
[0126]另外,背面?zhèn)让芊獠?A的形成方法可采用與以往的形成密封材料的方法同樣的層壓法,因而如使用阻焊劑的絕緣層的情況那樣,不需要用于熱交聯(lián)的加熱工序,因而可減少制造工序中的熱負荷,可抑制材料的劣化。由此,可提高太陽能電池模塊50的耐久性。
[0127][第I變形例]
[0128]下面對本實施方式的第I變形例的太陽能電池模塊進行說明。
[0129]圖5為顯示本實用新型的實施方式的第I變形例的太陽能電池模塊的概略結構的模式剖面圖。
[0130]如圖5所示,本變形例的太陽能電池模塊60中,在上述實施方式的太陽能電池模塊50的片材基材2與保護層I之間具備密封材料8。[0131]以下,以與上述實施方式不同的點為中心進行說明。
[0132]關于密封材料8,例如在按照使與布線部3電連接的省略圖示的布線貫通于片材基材2的方式而設置的情況下,是用于密封這樣的布線用的通孔和/或布線的部件。
[0133]作為密封材料8的材質,可采用EMAA、離聚物、硅樹脂、聚乙烯樹脂(PE)、聚丙烯樹脂(PP)等,也可根據(jù)需要而添加交聯(lián)劑和/或硅烷偶聯(lián)劑等添加物。
[0134]根據(jù)本變形例的太陽能電池模塊60,與上述實施方式的太陽能電池模塊50同樣地,通過構成密封部5的一部分的背面?zhèn)让芊獠?A覆蓋布線部3而進行電絕緣,因而可使結構變得簡單并且可減少制造工時。
[0135]另外,通過具備密封材料8,即使在布線片材4的兩面形成布線的情況下,也可提高耐久性。
[0136]另外,可在本實用新型的技術的思想的范圍內將上述實施方式、第I變形例中所說明的全部結構要素適宜地組合或刪除從而實施。
[0137]實施例
[0138]下面,對上述實施方式的具體的實施例1?3進行說明。
[0139][實施例1]
[0140]本實施例中,使用作為雙劑固化型聚氨酯類粘接劑的A511/A5035(商品名;三井化學株式會社制),利用干式層壓法,將:由作為氟樹脂的聚氟乙烯(PVF)樹脂薄膜的PV2111(商品名;杜邦株式會社制)形成的厚度為25 μ m的保護層1、由作為PET樹脂薄膜的Lumirror (注冊商標)SlO (商品名;Toray Industries, Inc.制)形成的厚度為250 μ m的片材基材2、由電解銅箔形成的厚度為35 μ m的布線用導電片材30進行貼合。此時,粘接劑厚度為5g/m2 (干厚)。
[0141]然后,通過蝕刻法進行由電解銅箔形成的布線用導電片材30的圖案形成,從而形成布線部3,由此形成圖2(b)所示那樣的帶布線的背板。
[0142]關于背面?zhèn)让芊馄?5A,通過擠出層壓加工向作為EMAA樹脂的Nucrel(注冊商標)NC0809 (商品名;DuPont-MitsuiPolychemicals C0.Ltd.制)中僅僅添加 2 重量% 的炭黑,并通過T型模法而制造出厚度200 μ m的片材部件。
[0143]然后,在帶布線的背板的布線部3上,將厚度200 μ m的背面?zhèn)让芊馄?5A、太陽能電池單元6、由透明級的EVA樹脂薄膜EF100U商品名;凸版印刷(株)制)形成的厚度為400 μ m的受光面?zhèn)让芊馄?5B、由玻璃形成的厚度為4mm的透光性基板7依序進行層疊設置,從而形成層疊體50A。
[0144]此時,在背面?zhèn)让芊馄?5A的通孔5a內,涂布了由銀糊形成的連接部件9。
[0145]接著,利用模塊層壓機對層疊體50A進行了模塊層壓。模塊層壓的條件設定如下:將層疊體50A在溫度130°C的真空狀態(tài)下放置5分鐘,接著將層疊體50A在溫度130°C下在層疊方向加壓3分鐘,之后在溫度150°C下加熱30分鐘。
[0146]在真空狀態(tài)以及加壓狀態(tài)中,從層疊體50A中逐出氣泡并去除,受光面?zhèn)让芊馄?5B發(fā)生軟化,從而緊貼于相鄰的部件的表面,并且形成了背面?zhèn)让芊獠?A、受光面?zhèn)让芊獠?B。進一步在150°C的加熱的作用下進行密封材料的交聯(lián),并且粘接構成層疊體50A的各部件。
[0147]通過這樣操作而制造了實施例1的太陽能電池模塊50。[0148][實施例2]
[0149]本實施例與上述實施例1的太陽能電池模塊50之間,僅僅背面?zhèn)让芊獠?A的材質不同。以下,以與上述實施例1不同的點為中心進行說明。
[0150]關于本實施例的背面?zhèn)让芊獠?A,通過擠出層壓加工向作為EMAA樹脂的Nucrel (注冊商標)NC0809 (商品名;DuPont-MitsuiPoIychemicals C0.Ltd.制)中僅僅添加5重量%的氧化鈦,并通過T型模法使用片材化為厚度200 μ m的背面?zhèn)让芊馄?5A從而形成。
[0151][實施例3]
[0152]本實施例與上述實施例1的太陽能電池模塊50之間,僅僅背面?zhèn)让芊獠?A的材質不同。以下,以與上述實施例1不同的點為中心進行說明。
[0153]本實施例的背面?zhèn)让芊獠?A由與受光面?zhèn)让芊獠?B相同的材質形成。即,使用由透明級的EVA樹脂薄膜EFlOOl (商品名;凸版印刷(株)制)形成的厚度為200 μ m的背面?zhèn)让芊馄?5A而形成。
[0154][實施例4]
[0155]本實施例與上述實施例1的太陽能電池模塊50之間僅僅背面?zhèn)让芊獠?A的材質不同。以下,以與上述實施例1不同的點為中心進行說明。
[0156]本實施例的背面?zhèn)让芊獠?A通過擠出層壓加工向作為EMAA樹脂的Nucrel (注冊商標)NC0809 (商品名;DuPont-MitsuiPolychemicals C0.Ltd.制)中僅僅添加 3 重量%的平均粒徑為50 μ m的球狀丙烯酸填料,并通過T型模法使用片材化為厚度150 μ m的背面?zhèn)让芊馄?5A從而形成。
[0157][評價]
[0158]關于電絕緣性,在實施例1、2中,背面?zhèn)让芊獠?A的電阻率為IO17Qcm,明顯比阻焊劑的電阻率?ο13 Ω Cm等更大,因而電絕緣性極其良好。另外,實施例3的背面?zhèn)让芊獠?A的電導率為IO14Qcm,比實施例1、2小,但是比阻焊劑大,因而電絕緣性良好。
[0159]關于布線部3的隱蔽性,在實施例1、2中分別添加有黑色、白色的顏料,因而通過背面?zhèn)让芊獠?A而隱蔽。
[0160]另外,從透光性基板7觀看時,也沒有發(fā)現(xiàn)顏色不均勻。可認為這是由于在模塊層壓溫度150°C下的背面?zhèn)让芊獠?A的粘度與受光面?zhèn)让芊獠?B的粘度相比變大。即,這是由于通過這樣的粘度差,使得背面?zhèn)让芊獠?A與受光面?zhèn)让芊獠?B在界面不易混雜,不易引起顏料的擴散。
[0161]關于實施例3、4,在背面?zhèn)让芊獠?A、受光面?zhèn)让芊獠?B中沒有添加顏料,因而能夠從透光性基板7看見布線部3,但是可使用于布線部3的隱蔽性并不重要的用途。
[0162]關于太陽能電池模塊50的粘接性,背面?zhèn)让芊獠?A中的顏料以及填料的添加量均很恰當,因而良好。
[0163]另外,關于太陽能電池模塊50的耐久性,在實施例1、2中,在受光面?zhèn)让芊獠?B中使用了 EVA樹脂,但是在背面?zhèn)让芊獠?A中使用了 EMAA樹脂,因此不會發(fā)生因腐蝕性產(chǎn)物的產(chǎn)生而導致的耐久性降低。
[0164]在實施例1、2中,向使用量多的受光面?zhèn)让芊獠?B中使用了廉價的EVA樹脂,因此與在受光面?zhèn)让芊獠?B中也使用EMAA樹脂等電阻率更大的高功能的樹脂材料的情況相t匕,能夠以低成本制造。
[0165]另外,實施例4中,通過向背面?zhèn)让芊獠?A中添加填料,從而在層壓時能夠抑制背面?zhèn)让芊獠?A的部分薄膜化,并且背面?zhèn)让芊獠?A能夠變得更薄,所以能夠以低成本制造。
[0166]附圖標記說明
[0167]標記I表示保護層;
[0168]標記2表示片材基材;
[0169]標記2b表示布線面;
[0170]標記3表示布線部(布線圖案);
[0171]標記4表示布線片材;
[0172]標記5表示密封部;
[0173]標記5a表示通孔;
[0174]標記5A表示背面?zhèn)让芊獠浚?br>
[0175]標記5B表示受光面?zhèn)让芊獠浚?br>
[0176]標記6表示太陽能電池單元;
[0177]標記6a表示連接電極;
[0178]標記6b表不受:光面;
[0179]標記6c表不背面;
[0180]標記7表示透光性基板;
[0181]標記8表不密封材料;
[0182]標記9表示連接部件;
[0183]標記50、60表不太陽能電池模塊;
[0184]標記50A表示層疊體。
【權利要求】
1.一種太陽能電池模塊,其具備如下部件: 在表面形成有布線圖案的布線片材, 太陽能電池單元,其具有:接受用于發(fā)電的光的受光面、在與該受光面?zhèn)葹橄喾磦鹊谋砻嫘纬傻牟季€用的連接電極,并且該連接電極介由具有導電性的連接部件而連接在上述布線片材的上述布線圖案上, 具有光透射性的透光性基板,其設置在覆蓋上述太陽能電池單元的上述受光面以及上述布線片材的范圍, 具有電絕緣性的背面?zhèn)让芊獠浚渲辽偬畛溆趶纳鲜霾季€片材的形成有上述布線圖案的表面到上述太陽能電池單元的形成有上述連接電極的表面之間的層狀空間, 具有光透射性的受光面?zhèn)让芊獠浚渚o貼在上述背面?zhèn)让芊獠恳约吧鲜鎏柲茈姵貑卧纳鲜鍪芄饷嫔隙鴮盈B,并且緊貼于上述透光性基板上; 通過上述背面?zhèn)让芊獠亢蜕鲜鍪芄饷鎮(zhèn)让芊獠浚瑢⑸鲜鎏柲茈姵貑卧芊庠谏鲜霾季€片材與上述透光性基板之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池模塊,其特征在于,上述背面?zhèn)让芊獠勘壬鲜鍪芄饷鎮(zhèn)让芊獠康碾娮杪蚀蟆?br>
3.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能電池模塊,其特征在于,上述背面?zhèn)让芊獠恐刑砑佑刑盍稀?br>
4.根據(jù)權利要求3所述的太陽能電池模塊,其特征在于,上述填料的平均粒徑為5 μ m ?150 μ m。
5.根據(jù)權利要求3所述的太陽能電池模塊,其特征在于,上述背面?zhèn)让芊獠坑砂瑯渲牟牧闲纬?,該樹脂為從烯烴類樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂、以及硅樹脂之中選出的I種以上。
6.根據(jù)權利要求3所述的太陽能電池模塊,其特征在于,上述背面?zhèn)让芊獠坑商砑恿司哂泄馕招曰蛘吖夥瓷湫缘念伭系牟牧闲纬?,由此無法用眼睛從上述受光面?zhèn)瓤吹缴鲜霾季€圖案。
【文檔編號】H01L31/04GK203690316SQ201320597757
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權日:2012年10月4日
【發(fā)明者】川崎實 申請人:凸版印刷株式會社