JP2010205989A - Solar cell, and concentrating solar power generation module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集光された太陽光を太陽電池素子に照射する光学部材と、太陽電池素子が載置されたレシーバ基板とを備える太陽電池、このような太陽電池を搭載した集光型太陽光発電モジュール、および、このような太陽電池を製造する太陽電池製造方法に関する。 The present invention relates to a solar cell that includes an optical member that irradiates a solar cell element with concentrated sunlight and a receiver substrate on which the solar cell element is mounted, and concentrating sunlight that includes such a solar cell. The present invention relates to a power generation module and a solar cell manufacturing method for manufacturing such a solar cell.
太陽エネルギーを電力に変換する太陽光発電装置が実用化されているが、低コスト化を実現し、さらに大電力を得るために、集光レンズで集光した太陽光を集光レンズの受光面積より小さい太陽電池素子に照射して電力を取り出すタイプの集光型太陽光発電装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Solar power generation devices that convert solar energy into electric power have been put into practical use, but in order to achieve lower costs and to obtain higher power, the sunlight received by the condensing lens is received by the condensing lens. A concentrating solar power generation device of a type that takes out electric power by irradiating a smaller solar cell element has been proposed (for example, see Patent Document 1).
集光型太陽光発電装置は、太陽光を集光レンズで集光して太陽電池素子に照射することから、太陽電池素子は、光学系で集光された太陽光を受光できる小さい受光面積を備えれば良い。つまり、集光レンズの受光面積より小さいサイズの太陽電池素子で良いことから、太陽電池素子のサイズを縮小することができるので、太陽光発電装置において高価な構成物である太陽電池素子の使用量を減らすことができ、コストを低減することが可能となる。 Since the concentrating solar power generation device condenses sunlight with a condenser lens and irradiates the solar cell element, the solar cell element has a small light receiving area that can receive sunlight collected by the optical system. Just prepare. That is, since the solar cell element having a size smaller than the light receiving area of the condensing lens may be used, the size of the solar cell element can be reduced, so that the usage amount of the solar cell element that is an expensive component in the solar power generation device The cost can be reduced.
このような利点から、集光型太陽光発電装置は、広大な面積を利用して発電することが可能な地域などで、電力供給用に利用されつつある。 Due to such advantages, the concentrating solar power generation apparatus is being used for power supply in an area where power can be generated using a large area.
また、集光特性を向上させるために、集光レンズを1次光学系とし、太陽電池素子の表面に対応させて配置した2次光学系に1次光学系で集光した太陽光を入射させる形態の集光型太陽光発電装置が提案されている(例えば、特許文献2ないし特許文献4参照。)。 In addition, in order to improve the condensing characteristic, the condensing lens is a primary optical system, and sunlight condensed by the primary optical system is incident on a secondary optical system arranged corresponding to the surface of the solar cell element. A concentrating solar power generation device having a configuration has been proposed (see, for example, Patent Document 2 to Patent Document 4).
例えば特許文献1に開示された技術を実用化する場合、筒形のレンズフレーム18の外部から異物(雨水や砂塵など)が侵入したとき、太陽電池セル46に貼り付けられた光導体47の上端面などの受光領域に水滴や砂塵が入り込み、十分に受光できないという課題があった。また、レンズ集合体20を支持するレンズフレーム18と、太陽電池セル46を搭載したベースパネル23とは、それぞれ大型化されており、組付け誤差により隙間が生じることもあった。
For example, when the technique disclosed in
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、集光された太陽光を透過させる光学部材と、光学部材を透過した太陽光を光電変換する太陽電池素子と、太陽電池素子が載置されたレシーバ基板とを備える太陽電池であって、太陽電池素子を囲む第1接着部と、第1接着部に接着された台座部と、太陽電池素子を被覆する樹脂封止部とを備えることによって、構成要素を光軸に対応させた平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に確定し、集光された太陽光を効果的に太陽電池素子へ照射し、また、太陽電池素子を外部から遮断して外部からの異物の混入による太陽電池素子への影響を防止して、発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性を向上させた生産性の良い太陽電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and includes an optical member that transmits condensed sunlight, a solar cell element that photoelectrically converts sunlight transmitted through the optical member, and a solar cell element. It is a solar cell provided with a placed receiver substrate, and includes a first adhesive part surrounding the solar cell element, a pedestal part adhered to the first adhesive part, and a resin sealing part covering the solar cell element. Therefore, it is possible to easily and accurately determine the constituent elements in the plane direction and the superimposing direction corresponding to the optical axis, and effectively irradiate the collected solar light to the solar cell element. A highly productive solar cell with improved heat resistance, weather resistance, and reliability by improving the power generation efficiency and power generation by preventing the influence of foreign matter on the solar cell element from being blocked from the outside The purpose is to provide.
また、本発明は、集光レンズと本発明に係る太陽電池とを備える集光型太陽光発電モジュールとすることによって、広い波長領域に対する集光特性を向上させて発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性の高い安価な集光型太陽光発電モジュールを提供することを他の目的とする。 In addition, the present invention improves the power generation efficiency and power generation by improving the light condensing characteristics over a wide wavelength region by using a concentrating solar power generation module including the condensing lens and the solar cell according to the present invention. Another object of the present invention is to provide an inexpensive concentrating solar power generation module with high heat resistance, weather resistance, and reliability.
また、本発明は、本発明に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法であって、第1接着剤を塗布する第1接着剤塗布工程と、第1接着剤に台座部を載置する台座部載置工程と、第1接着部を形成する第1熱硬化工程と、固定部に光学部材(柱状光学部材)を配置する光学部材配置工程とを実行し、各構成部材を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池を生産性良く製造することができる太陽電池製造方法を提供することを他の目的とする。 Moreover, this invention is a solar cell manufacturing method which manufactures the solar cell which concerns on this invention, Comprising: The 1st adhesive agent application process which apply | coats a 1st adhesive agent, and the base which mounts a base part in a 1st adhesive agent The part mounting step, the first thermosetting step for forming the first adhesive portion, and the optical member disposing step for disposing the optical member (columnar optical member) on the fixed portion are performed, and the respective constituent members are sequentially stacked. Another object is to provide a solar cell manufacturing method capable of manufacturing a solar cell having high heat resistance, weather resistance, and reliability with high productivity with a simple process of combining them with high accuracy.
また、本発明は、本発明に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法であって、第1接着剤を塗布する第1接着剤塗布工程と、第1接着剤に台座部を載置する台座部載置工程と、第2接着剤を台座部に塗布する第2接着剤塗布工程と、台座被覆部をレシーバ基板に載置する台座被覆部載置工程と、第1接着部および第2接着部を形成する第1熱硬化工程と、柱状光学部材を配置する柱状光学部材工程とを実行し、各構成部材を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、信頼性、耐候性の高い太陽電池を生産性良く製造することができる太陽電池製造方法を提供することを他の目的とする。 Moreover, this invention is a solar cell manufacturing method which manufactures the solar cell which concerns on this invention, Comprising: The 1st adhesive agent application process which apply | coats a 1st adhesive agent, and the base which mounts a base part in a 1st adhesive agent A part mounting step, a second adhesive application step for applying the second adhesive to the pedestal portion, a pedestal covering portion mounting step for mounting the pedestal covering portion on the receiver substrate, a first adhesive portion and a second adhesive The first thermosetting step for forming the part and the columnar optical member step for arranging the columnar optical member are performed in a simple process in which the respective constituent members are stacked and aligned in order, and heat resistance is easily and accurately performed. Another object of the present invention is to provide a solar cell manufacturing method capable of manufacturing a solar cell having high reliability and weather resistance with high productivity.
本発明に係る太陽電池は、集光された太陽光を透過させる光学部材と、該光学部材を透過した太陽光を光電変換する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板とを備える太陽電池であって、前記レシーバ基板に接着され前記太陽電池素子を囲む枠状に形成された第1接着部と、前記レシーバ基板に当接され前記太陽電池素子を囲んで前記第1接着部に接着された台座部と、前記第1接着部に囲まれ前記太陽電池素子を被覆する樹脂封止部とを備えることを特徴とする。 A solar cell according to the present invention includes an optical member that transmits condensed sunlight, a solar cell element that photoelectrically converts sunlight transmitted through the optical member, and a receiver substrate on which the solar cell element is placed A first adhesive portion formed in a frame shape that is bonded to the receiver substrate and surrounds the solar cell element; and the first adhesive that is in contact with the receiver substrate and surrounds the solar cell element And a resin sealing portion that is surrounded by the first adhesive portion and covers the solar cell element.
この構成により、レシーバ基板、太陽電池素子に対して、第1接着部、台座部を重畳方向で重ねて連結するので、太陽電池素子に対する樹脂封止部および光学部材の位置決めを光軸に対応させた平面方向および重畳方向(高さ方向)で容易かつ高精度に確定して集光された太陽光を効果的に太陽電池素子へ照射し、また、太陽電池素子を外部から遮断して外部からの異物の混入による太陽電池素子への影響を防止することが可能となるので、発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性を向上させた生産性の良い太陽電池とすることができる。 With this configuration, the first adhesive portion and the pedestal portion are overlapped and connected to the receiver substrate and the solar cell element in the overlapping direction, so that the positioning of the resin sealing portion and the optical member with respect to the solar cell element corresponds to the optical axis. The solar cell element is effectively radiated to the solar cell element which is easily and accurately determined and collected in the planar direction and the superposition direction (height direction), and the solar cell element is cut off from the outside. As a result, it is possible to prevent the influence of foreign matter on the solar cell element, thereby improving the power generation efficiency and power generation, and improving the heat resistance, weather resistance, and reliability to provide a highly productive solar cell. be able to.
本発明に係る太陽電池では、前記光学部材は、平板状とされた第1平板光学部材であり、該第1平板光学部材は、前記第1接着部と前記台座部との間に配置されていることを特徴とする。 In the solar cell according to the present invention, the optical member is a flat plate-shaped first flat optical member, and the first flat optical member is disposed between the first adhesive portion and the pedestal portion. It is characterized by being.
この構成により、第1接着部、台座部に対して光学部材(第1平板光学部材)を平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めして固定することが可能となる。 With this configuration, the optical member (first flat plate optical member) can be easily and accurately positioned and fixed in the planar direction and the overlapping direction with respect to the first adhesive portion and the pedestal portion.
本発明に係る太陽電池では、前記台座部の頂部に形成された第2接着部を備え、該第2接着部に接着されて前記レシーバ基板と平行な方向で延長された梁状フランジ部と、該梁状フランジ部から外側に延長されて前記台座部の外側で前記レシーバ基板に連結された結合用フランジ部とを有する台座被覆部を備えることを特徴とする。 In the solar cell according to the present invention, a beam-shaped flange portion provided with a second adhesive portion formed on the top of the pedestal portion, bonded to the second adhesive portion and extended in a direction parallel to the receiver substrate, A pedestal covering portion extending outward from the beam-like flange portion and having a coupling flange portion connected to the receiver substrate outside the pedestal portion is provided.
この構成により、レシーバ基板、太陽電池素子、第1接着部、台座部に対して第2接着部および台座被覆部を平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めし、第2接着部および台座被覆部(梁状フランジ部および結合用フランジ部)によって台座部を固定し、台座被覆部によって台座部を周囲から保護することが可能となることから、台座部の物理的強度を向上させた信頼性の高い太陽電池とすることができる。 With this configuration, the second adhesive portion and the pedestal covering portion can be easily and accurately positioned with respect to the receiver substrate, the solar cell element, the first adhesive portion, and the pedestal portion in the planar direction and the overlapping direction. The pedestal is fixed by the covering part (beam-like flange part and coupling flange part), and the pedestal part can be protected from the surroundings by the pedestal covering part, so that the physical strength of the pedestal part is improved. It can be set as a highly efficient solar cell.
本発明に係る太陽電池では、前記光学部材は、平板状とされた第2平板光学部材であり、該第2平板光学部材は、前記台座部の頂部に載置され外周端を前記梁状フランジ部に覆われていることを特徴とする。 In the solar cell according to the present invention, the optical member is a flat plate-shaped second flat plate optical member, and the second flat plate optical member is placed on the top of the pedestal portion and has an outer peripheral end at the beam-shaped flange. It is covered with a part.
この構成により、光学部材(第2平板光学部材)を台座部に対して平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に載置して位置決めすることが可能となる。 With this configuration, the optical member (second flat plate optical member) can be easily and accurately placed and positioned with respect to the pedestal portion in the planar direction and the overlapping direction.
本発明に係る太陽電池では、前記光学部材は、頂面が底面より大きい柱状とされた柱状光学部材であり、該柱状光学部材は、前記梁状フランジ部の内側先端で固定部によって固定されていることを特徴とする。 In the solar cell according to the present invention, the optical member is a columnar optical member whose top surface is columnar than the bottom surface, and the columnar optical member is fixed by a fixing portion at an inner end of the beam-shaped flange portion. It is characterized by being.
この構成により、光学部材(柱状光学部材)を台座部および梁状フランジ部に対して平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めすることが可能となるので、柱状光学部材を太陽電池素子に対して容易かつ高精度に位置決めすることができる。 With this configuration, the optical member (columnar optical member) can be easily and accurately positioned with respect to the pedestal portion and the beam-shaped flange portion in the planar direction and the overlapping direction. On the other hand, positioning can be performed easily and with high accuracy.
本発明に係る太陽電池では、前記固定部は、前記柱状光学部材を貫通させて対向する貫通傾斜面を有し前記梁状フランジ部の内側先端枠に立設された縦型固定部であることを特徴とする。 In the solar cell according to the present invention, the fixing portion is a vertical fixing portion that has a penetrating inclined surface that penetrates the columnar optical member and opposes the columnar optical member, and is erected on the inner end frame of the beam-shaped flange portion. It is characterized by.
この構成により、柱状光学部材を梁状フランジ部(縦型固定部)へ平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めして固定することができる。 With this configuration, the columnar optical member can be easily and accurately positioned and fixed to the beam-like flange portion (vertical fixing portion) in the planar direction and the overlapping direction.
本発明に係る集光型太陽光太陽電池モジュールは、太陽光を集光する集光レンズと、集光された太陽光を受光して光電変換する太陽電池とを備える集光型太陽光発電モジュールであって、前記太陽電池は、本発明に係る太陽電池であることを特徴とする。 A concentrating photovoltaic solar cell module according to the present invention includes a concentrating solar power generation module including a condensing lens that condenses sunlight and a solar cell that receives the collected sunlight and performs photoelectric conversion. The solar cell is a solar cell according to the present invention.
この構成により、広い波長領域に対する集光特性を確実に向上させて発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性の高い安価な集光型太陽光発電モジュールとすることができる。 With this configuration, it is possible to reliably improve the light collection characteristics over a wide wavelength region to improve the power generation efficiency and power generation, and to make a cheap concentrating solar power generation module with high heat resistance, weather resistance, and reliability. .
本発明に係る太陽電池製造方法は、集光された太陽光を透過させる光学部材と、該光学部材を透過した太陽光を光電変換する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、前記レシーバ基板に接着され前記太陽電池素子を囲む枠状に形成された第1接着部と、前記レシーバ基板に当接され前記太陽電池素子を囲んで前記第1接着部に接着された台座部と、該台座部を基準にして前記光学部材を固定する固定部とを備える太陽電池を製造する太陽電池製造方法であって、前記第1接着部を形成する第1接着剤を前記レシーバ基板に塗布する第1接着剤塗布工程と、前記第1接着剤に前記台座部を接着して前記レシーバ基板に載置する台座部載置工程と、前記第1接着剤を加熱して前記第1接着部を形成する第1熱硬化工程と、前記固定部に前記光学部材を配置する光学部材配置工程とを備えることを特徴とする。 The solar cell manufacturing method according to the present invention includes an optical member that transmits condensed sunlight, a solar cell element that photoelectrically converts sunlight transmitted through the optical member, and a receiver on which the solar cell element is mounted. A substrate, a first bonding portion formed in a frame shape that is bonded to the receiver substrate and surrounds the solar cell element, and abuts on the receiver substrate and surrounds the solar cell element and is bonded to the first bonding portion A solar cell manufacturing method for manufacturing a solar cell comprising a pedestal portion and a fixing portion for fixing the optical member with reference to the pedestal portion, wherein the first adhesive forming the first adhesive portion is the receiver. A first adhesive application step of applying to the substrate; a pedestal portion placement step of attaching the pedestal portion to the first adhesive and placing the pedestal portion on the receiver substrate; and heating the first adhesive to A first thermosetting step for forming one adhesive portion; Characterized in that it comprises an optical member disposing step of disposing the optical member serial fixing unit.
この構成により、第1接着剤塗布工程、台座部載置工程、第1熱硬化工程、光学部材配置工程を実行し、各構成部材(第1接着剤、台座部、光学部材)を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池を生産性良く製造することが可能となる。 By this structure, a 1st adhesive agent application process, a base part mounting process, a 1st thermosetting process, and an optical member arrangement | positioning process are performed, and each structural member (a 1st adhesive agent, a base part, an optical member) is piled up in order. With a simple process of positioning, it is possible to easily and accurately manufacture a solar cell with high heat resistance, weather resistance, and reliability with high productivity.
本発明に係る太陽電池製造方法は、集光された太陽光を透過させる光学部材と、該光学部材を透過した太陽光を光電変換する太陽電池素子と、該太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、前記レシーバ基板に接着され前記太陽電池素子を囲む枠状に形成された第1接着部と、前記レシーバ基板に当接され前記太陽電池素子を囲んで前記第1接着部に接着された台座部と、前記第1接着部に囲まれ前記太陽電池素子を被覆する樹脂封止部と、前記台座部の頂部に形成された第2接着部とを備え、該第2接着部に接着されて前記レシーバ基板と平行な方向で延長された梁状フランジ部と該梁状フランジ部から外側に延長されて前記台座部の外側で前記レシーバ基板に連結された結合用フランジ部とを有する台座被覆部と、前記光学部材として柱状とされた柱状光学部材を固定する固定部とを備える太陽電池を製造する太陽電池製造方法であって、前記第1接着部を形成する第1接着剤を前記レシーバ基板に塗布する第1接着剤塗布工程と、前記第1接着剤に前記台座部を接着して前記レシーバ基板に載置する台座部載置工程と、前記第2接着部を形成する第2接着剤を前記台座部の頂部に塗布する第2接着剤塗布工程と、前記柱状光学部材を貫通させて対向する貫通傾斜面を有し前記梁状フランジ部の内側先端枠に立設された前記固定部としての縦型固定部を有する前記台座被覆部を前記第2接着剤に接着して前記レシーバ基板に載置する台座被覆部載置工程と、前記第1接着剤および前記第2接着剤を加熱して前記第1接着部および前記第2接着部を形成する第1熱硬化工程と、前記貫通傾斜面に当接して固定するように前記柱状光学部材を配置する柱状光学部材配置工程と、太陽電池素子を樹脂封止する封止樹脂を第1接着部の内側領域に注入する封止樹脂注入工程とを備えることを特徴とする。 The solar cell manufacturing method according to the present invention includes an optical member that transmits condensed sunlight, a solar cell element that photoelectrically converts sunlight transmitted through the optical member, and a receiver on which the solar cell element is mounted. A substrate, a first bonding portion formed in a frame shape that is bonded to the receiver substrate and surrounds the solar cell element, and abuts on the receiver substrate and surrounds the solar cell element and is bonded to the first bonding portion A pedestal part; a resin sealing part that is surrounded by the first adhesive part and covers the solar cell element; and a second adhesive part that is formed on the top of the pedestal part, and is bonded to the second adhesive part. A base cover having a beam-like flange portion extended in a direction parallel to the receiver substrate, and a coupling flange portion extended outward from the beam-like flange portion and connected to the receiver substrate outside the base portion. And a column as the optical member It is a solar cell manufacturing method which manufactures a solar cell provided with the fixing | fixed part which fixes said columnar optical member, Comprising: The 1st adhesive which apply | coats the 1st adhesive agent which forms the said 1st adhesion part to the said receiver board | substrate An application step, a pedestal portion placement step of attaching the pedestal portion to the first adhesive and placing the pedestal portion on the receiver substrate, and a second adhesive forming the second adhesive portion on the top of the pedestal portion A second adhesive applying step to be applied; and a vertical fixing portion as the fixing portion that has a penetrating inclined surface that penetrates and opposes the columnar optical member and is erected on the inner end frame of the beam-like flange portion A pedestal covering portion placing step of attaching the pedestal covering portion to the second adhesive and placing the pedestal covering portion on the receiver substrate; and heating the first adhesive and the second adhesive to the first adhesive portion And a first thermosetting step for forming the second adhesive portion, A columnar optical member disposing step for disposing the columnar optical member so as to be in contact with and fixed to the through inclined surface, and a sealing resin for injecting a sealing resin for resin-sealing the solar cell element into the inner region of the first adhesive portion And an injection step.
この構成により、第1接着剤塗布工程、台座部載置工程、第2接着剤塗布工程、台座被覆部載置工程(固定部配置工程)、柱状光学部材配置工程(光学部材配置工程)、封止樹脂注入工程を実行し、各構成部材(第1接着部、台座部、第2接着部、台座被覆部(固定部=縦型固定部)、樹脂封止部、光学部材(柱状光学部材))を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池を生産性良く製造することができる。 With this configuration, the first adhesive application step, the pedestal portion placement step, the second adhesive application step, the pedestal covering portion placement step (fixed portion placement step), the columnar optical member placement step (optical member placement step), the sealing The stop resin injection step is executed, and each component (first adhesive portion, pedestal portion, second adhesive portion, pedestal covering portion (fixed portion = vertical fixed portion), resin sealing portion, optical member (columnar optical member) ) In order and in a simple process of aligning, a solar cell having high heat resistance, weather resistance, and high reliability can be manufactured with high productivity with high accuracy.
本発明に係る太陽電池によれば、集光された太陽光を透過させる光学部材と、光学部材を透過した太陽光を光電変換する太陽電池素子と、太陽電池素子が載置されたレシーバ基板とを備える太陽電池であって、レシーバ基板に接着され太陽電池素子を囲む枠状に形成された第1接着部と、レシーバ基板に当接され太陽電池素子を囲んで第1接着部に接着された台座部と、第1接着部に囲まれ太陽電池素子を被覆する樹脂封止部とを備えることから、レシーバ基板、太陽電池素子に対して、第1接着部、台座部を重畳方向で重ねて連結し、太陽電池素子に対する樹脂封止部および光学部材の位置決めを光軸に対応させた平面方向および重畳方向(高さ方向)で容易かつ高精度に確定して集光された太陽光を効果的に太陽電池素子へ照射し、また、太陽電池素子を外気から遮断して外気による太陽電池素子への影響を防止することが可能となるので、耐熱性、耐候性、信頼性を向上させた生産性の良い太陽電池とすることができるという効果を奏する。 According to the solar cell of the present invention, an optical member that transmits the concentrated sunlight, a solar cell element that photoelectrically converts sunlight transmitted through the optical member, and a receiver substrate on which the solar cell element is placed; A first adhesion part formed in a frame shape that is adhered to the receiver substrate and surrounds the solar cell element, and is adhered to the first adhesion part that is in contact with the receiver substrate and surrounds the solar cell element Since it comprises a pedestal part and a resin sealing part that is surrounded by the first adhesive part and covers the solar cell element, the first adhesive part and the pedestal part are stacked in the overlapping direction on the receiver substrate and the solar cell element. The effect of the sunlight that is collected and determined with high precision and accuracy in the plane direction and the superimposition direction (height direction) that match the optical axis with the resin sealing part and optical member positioning relative to the solar cell element. Irradiate the solar cell element, Since it is possible to block the solar cell element from the outside air and prevent the influence of the outside air on the solar cell element, it is possible to obtain a highly productive solar cell with improved heat resistance, weather resistance, and reliability. There is an effect.
本発明に係る集光型太陽光太陽電池モジュールによれば、太陽光を集光する集光レンズと、集光された太陽光を受光して光電変換する太陽電池とを備える集光型太陽光発電モジュールであって、太陽電池は、本発明に係る太陽電池とすることから、広い波長領域に対する集光特性を確実に向上させて発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性の高い安価な集光型太陽光発電モジュールとすることができるという効果を奏する。 According to the concentrating solar solar cell module according to the present invention, concentrating solar light including a condensing lens that condenses sunlight and a solar cell that receives the collected sunlight and performs photoelectric conversion. Since the solar cell is the solar cell according to the present invention, it is a power generation module, so that the light collection characteristics with respect to a wide wavelength region are reliably improved to improve the power generation efficiency and power generation, and the heat resistance, weather resistance, reliability The effect that it can be set as a highly efficient and cheap concentrating solar power generation module is produced.
本発明に係る太陽電池製造方法によれば、集光された太陽光を透過させる光学部材と、光学部材を透過した太陽光を光電変換する太陽電池素子と、太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、レシーバ基板に接着され太陽電池素子を囲む枠状に形成された第1接着部と、レシーバ基板に当接され太陽電池素子を囲んで第1接着部に接着された台座部と、台座部を基準にして光学部材を固定する固定部とを備える太陽電池を製造する太陽電池製造方法であって、第1接着部を形成する第1接着剤をレシーバ基板に塗布する第1接着剤塗布工程と、第1接着剤に台座部を接着してレシーバ基板に載置する台座部載置工程と、第1接着剤を加熱して第1接着部を形成する第1熱硬化工程と、固定部に光学部材を配置する光学部材配置工程とを備えることから、第1接着剤塗布工程、台座部載置工程、第1熱硬化工程、光学部材配置工程を実行し、各構成部材(第1接着剤、台座部、光学部材(柱状光学部材))を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池を生産性良く製造することができるという効果を奏する。 According to the solar cell manufacturing method of the present invention, the optical member that transmits the concentrated sunlight, the solar cell element that photoelectrically converts the sunlight transmitted through the optical member, and the receiver on which the solar cell element is mounted. A substrate, a first adhesive portion that is bonded to the receiver substrate and formed in a frame shape surrounding the solar cell element, a pedestal portion that is in contact with the receiver substrate and surrounds the solar cell element, and is bonded to the first adhesive portion; A solar cell manufacturing method for manufacturing a solar cell including a fixing portion that fixes an optical member with reference to a portion, wherein a first adhesive application that applies a first adhesive forming a first adhesive portion to a receiver substrate A step, a pedestal portion placement step of attaching the pedestal portion to the first adhesive and placing it on the receiver substrate, a first thermosetting step of heating the first adhesive to form the first adhesive portion, and fixing An optical member disposing step of disposing an optical member on the part The first adhesive application step, the pedestal portion placement step, the first thermosetting step, and the optical member placement step are executed, and each component member (first adhesive, pedestal portion, optical member (columnar optical member)) With the simple process of stacking and aligning the layers, it is possible to easily and highly accurately manufacture a solar cell with high heat resistance, weather resistance, and reliability with high productivity.
本発明に係る太陽電池製造方法によれば、集光された太陽光を透過させる光学部材と、光学部材を透過した太陽光を光電変換する太陽電池素子と、太陽電池素子が載置されたレシーバ基板と、レシーバ基板に接着され太陽電池素子を囲む枠状に形成された第1接着部と、レシーバ基板に当接され太陽電池素子を囲んで第1接着部に接着された台座部と、第1接着部に囲まれ太陽電池素子を被覆する樹脂封止部と、台座部の頂部に形成された第2接着部とを備え、第2接着部に接着されてレシーバ基板と平行な方向で延長された梁状フランジ部と梁状フランジ部から外側に延長されて台座部の外側でレシーバ基板に連結された結合用フランジ部とを有する台座被覆部と、光学部材として柱状とされた柱状光学部材を固定する固定部とを備える太陽電池を製造する太陽電池製造方法であって、第1接着部を形成する第1接着剤をレシーバ基板に塗布する第1接着剤塗布工程と、第1接着剤に台座部を接着してレシーバ基板に載置する台座部載置工程と、第2接着部を形成する第2接着剤を台座部の頂部に塗布する第2接着剤塗布工程と、柱状光学部材を貫通させて対向する貫通傾斜面を有し梁状フランジ部の内側先端枠に立設された固定部としての縦型固定部を有する台座被覆部を第2接着剤に接着してレシーバ基板に載置する台座被覆部載置工程と、第1接着剤および第2接着剤を加熱して第1接着部および第2接着部を形成する第1熱硬化工程と、貫通傾斜面に当接して固定するように柱状光学部材を配置する柱状光学部材配置工程と、太陽電池素子を樹脂封止する封止樹脂を第1接着部の内側領域に注入する封止樹脂注入工程とを備えることから、第1接着剤塗布工程、台座部載置工程、第2接着剤塗布工程、台座被覆部載置工程(固定部配置工程)、柱状光学部材配置工程(光学部材配置工程)、封止樹脂注入工程を実行し、各構成部材(第1接着部、台座部、第2接着部、台座被覆部(固定部=縦型固定部)、樹脂封止部、柱状光学部材(光学部材))を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池を生産性良く製造することができるという効果を奏する。 According to the solar cell manufacturing method of the present invention, the optical member that transmits the concentrated sunlight, the solar cell element that photoelectrically converts the sunlight transmitted through the optical member, and the receiver on which the solar cell element is mounted. A substrate, a first adhesive portion formed in a frame shape that is bonded to the receiver substrate and surrounds the solar cell element, a pedestal portion that is in contact with the receiver substrate and surrounds the solar cell element and is bonded to the first adhesive portion, A resin sealing portion that is surrounded by one bonding portion and covers the solar cell element, and a second bonding portion that is formed on the top of the pedestal portion, and is bonded to the second bonding portion and extends in a direction parallel to the receiver substrate. A pedestal covering portion having a beam-like flange portion, a coupling flange portion that extends outward from the beam-like flange portion and is connected to the receiver substrate outside the pedestal portion, and a columnar optical member that is columnar as an optical member With a fixing part for fixing A solar cell manufacturing method for manufacturing a battery, comprising: a first adhesive applying step of applying a first adhesive forming a first adhesive portion to a receiver substrate; and a pedestal portion bonded to the first adhesive to receive the receiver substrate A pedestal portion placing step, a second adhesive applying step for applying a second adhesive forming the second adhesive portion to the top of the pedestal portion, and a through inclined surface that penetrates the columnar optical member and faces each other. A base covering portion mounting step in which a base covering portion having a vertical fixing portion as a fixing portion erected on the inner end frame of the beam-like flange portion is bonded to the second adhesive and placed on the receiver substrate And a first thermosetting step of heating the first adhesive and the second adhesive to form the first adhesive portion and the second adhesive portion, and a columnar optical member disposed so as to contact and fix the penetrating inclined surface The columnar optical member arranging step and the sealing resin for resin-sealing the solar cell element are the first. And a sealing resin injection step for injecting into the inner region of the attachment portion, so that the first adhesive application step, the pedestal portion placement step, the second adhesive application step, the pedestal covering portion placement step (fixed portion placement step) ), Columnar optical member arrangement step (optical member arrangement step), sealing resin injection step, and each component member (first bonding portion, pedestal portion, second bonding portion, pedestal covering portion (fixing portion = vertical fixing) Part), resin-sealed part, and columnar optical member (optical member)) are stacked and aligned in order, making it easy to produce highly accurate solar cells with high heat resistance, weather resistance and reliability with high productivity. There exists an effect that it can manufacture.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<実施の形態1>
図1に基づいて、本実施の形態に係る太陽電池およびこの太陽電池を製造する太陽電池製造方法について説明する。
<
Based on FIG. 1, the solar cell which concerns on this Embodiment, and the solar cell manufacturing method which manufactures this solar cell are demonstrated.
図1は、本発明の実施の形態1に係る太陽電池の概略構成の断面状態を模式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional state of the schematic configuration of the solar cell according to
本実施の形態に係る太陽電池21は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40(第1平板光学部材40f)と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22とを備える。
The
太陽電池21は、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、第1接着部31に囲まれ太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34とを備える。
The
したがって、レシーバ基板22、太陽電池素子23に対して、第1接着部31、台座部45を重畳方向で重ねて連結するので、太陽電池素子23に対する樹脂封止部34および光学部材40(第1平板光学部材40f)の位置決めを光軸Laxに対応させた平面方向および重畳方向(高さ方向)で容易かつ高精度に確定して集光された太陽光Lsを効果的に太陽電池素子23へ照射し、また、太陽電池素子23を外部から遮断して外部からの異物の混入による太陽電池素子への影響を防止することが可能となるので、発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性を向上させた生産性の良い太陽電池21とすることができる。
Accordingly, since the first
つまり、本実施の形態に係る太陽電池21では、例えば、光軸Laxに対応させた平面方向および重畳方向で、レシーバ基板22、太陽電池素子23、第1接着部31、台座部45、光学部材40を順に重ねて位置合わせすることが可能となる。
That is, in the
なお、光学部材40は、平板状とされた第1平板光学部材40fであり、第1平板光学部材40fは、重畳方向で、第1接着部31と台座部45との間に配置されている。したがって、第1接着部31、台座部45に対して光学部材40(第1平板光学部材40f)を平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めして固定することが可能となる。また、光学部材40は、水平方向で、台座部45の外周枠45fの内側領域に配置されることから、台座部45に対して精度良く位置決めすることが可能となる。
The
台座部45は、台座部45の底面45cに形成された底面凹部45dとレシーバ基板22との間に配置された第1接着部31によってレシーバ基板22に接着されている。つまり、台座部45の底面凹部45dとレシーバ基板22との間に第1接着部31が形成されている。
The
したがって、第1接着部31を介して台座部45とレシーバ基板22とを精度良く接着して固定することが可能となる。なお、台座部45は、第1接着部31と同様に枠状とすることが好ましいが、これに限らず、例えば4脚構造のようにすることも可能である。つまり、第1接着部31に対する接着が十分になされ、レシーバ基板22に安定して固定される構造であれば良い。台座部45の位置を高精度に確定することから、光学部材40の焦点距離を高精度に整合させることができる。台座部45の4脚構造(変形例)については、実施の形態5でさらに説明する。
Therefore, the
また、異物(雨水や砂塵)が侵入することを防止するために、レンズフレーム51(図4参照)とベースプレート52(同前)等の連結部分の隙間を少なくして、太陽光Lsを導光する空間の密閉度合を高めた場合には、集光レンズ50(同前)から太陽電池素子23もしくは光学部材40までの導光領域内の湿気を含む気体(例えば、空気)が気温の変化に伴う結露現象を生じることにより、導光領域で水滴が発生し、レシーバ基板22等に付着する場合がある。
Further, in order to prevent foreign matters (rain water and dust) from entering, the gap between the connecting portions such as the lens frame 51 (see FIG. 4) and the base plate 52 (same as above) is reduced to guide the sunlight Ls. When the sealing degree of the space to be increased is increased, the gas (for example, air) containing moisture in the light guide region from the condenser lens 50 (same as above) to the
レシーバ基板22等に付着した水滴は、太陽光Lsを追尾する際のレシーバ基板22等の追尾角度変化によって、太陽電池素子23の表面に流入する恐れがある。しかし、太陽電池素子23を第1接着部31、樹脂封止部34などによって導光領域側から遮断することで、導光領域側からの異物(水滴など)の混入による太陽電池素子23への影響を防止することが可能となる。
There is a risk that water droplets adhering to the
また、太陽電池素子23の表面領域(例えば、樹脂封止部34と第1平板光学部材40fの底面40bとの間の空間領域)を導光領域から遮断された気体(例えば、空気、窒素、あるいは、アルゴン)が充填された状態とする場合は、できる限り湿度の低い気体を充填するのが好ましい。また、湿気の絶対量を小さくする点で、導光領域側から遮断した領域はできる限り体積を小さくするのが好ましい。
Further, a gas (for example, air, nitrogen, or the like) that blocks the surface region of the solar cell element 23 (for example, the space region between the
あるいは、太陽電池素子23の表面領域を気体の代わりに封止樹脂を充填して密閉しても構わない。また、充填材の絶対量を小さくして膨張収縮の影響を少なくするため、導光領域側から遮断した領域はできる限り体積を小さくすることが好ましい。さらに、導光領域側に気体が充填された遮断領域を設けても良い。
Alternatively, the surface region of the
また、遮断領域は太陽電池素子23の周辺のバイパスダイオード24、ワイヤ29(図7参照)、配線部材および第1接続パターン25(同前)および第2接続パターン26(同前)を密閉しても良い。このようにすると、水滴や塵などの付着による、出力取り出し端子間などでの短絡を生じる恐れがなくなる。
Further, the blocking region seals the
第1平板光学部材40fは、底面凹部45dと第1接着部31との間に配置され、第1接着部31に密着させてあるので、容易かつ高精度に位置決めされ、太陽電池素子23を外部環境から保護することができる。
The first flat
太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34は、光学部材40(第1平板光学部材40f)とレシーバ基板22の間でレシーバ基板22を被覆して形成される。したがって、太陽電池素子23および太陽電池素子23に接続された接続部材(太陽電池素子23の表面電極と取り出し電極とを接続するワイヤ29(図7参照)など)を周囲環境から確実に保護(絶縁)することが可能となることから、信頼性を確保することができる。
The
なお、樹脂封止部34は、光学部材40の底面40b(内面)に接触させることも可能である。つまり、図1では、樹脂封止部34と第1平板光学部材40fとの間に空間領域を有する形状としているが、空間領域を完全に封止樹脂34r(樹脂封止部34)で充填する形状とすることも可能である。
The
空間領域を樹脂封止部34で充填することによって、空間領域に存在していた気体(例えば空気)による影響を抑制することができる。つまり、光学部材40(第1平板光学部材40f)と樹脂封止部34との間に存在していた気体を排除して光学部材40(第1平板光学部材40f)と樹脂封止部34との間での屈折率の変動を抑制し、太陽光Lsを効率よく太陽電池素子23へ導光することができる。
By filling the space region with the
また、樹脂封止部34の外周は、第1接着部31で枠状に囲まれている。したがって、台座部45の内側でレシーバ基板22の表面に配置された部材(例えば、太陽電池素子23、バイパスダイオード24、ワイヤ29、配線部材)を確実に被覆して保護(絶縁)することが可能となることから、絶縁耐圧、耐候性を向上させて信頼性を向上させることができる。
Further, the outer periphery of the
本実施の形態に係る太陽電池21を搭載した集光型太陽光発電モジュール20(図4参照)とすることも可能である。つまり、太陽光Lsを集光する集光レンズ50(同前)と、集光された太陽光Lsを受光して光電変換する本実施の形態に係る太陽電池21とを備える集光型太陽光発電モジュール20とすることができる。したがって、広い波長領域に対する集光特性を確実に向上させて発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性の高い安価な集光型太陽光発電モジュール20とすることができる。
A concentrating solar power generation module 20 (see FIG. 4) on which the
レシーバ基板22は、例えば集光型太陽光発電モジュール20に太陽電池21を適用して取り付けるための取り付け穴22hを備える。
The receiver board |
なお、集光型太陽光発電モジュール20に対する太陽電池21の適用については、実施の形態4で詳細を説明する。
The application of the
本実施の形態に係る太陽電池21を製造する太陽電池製造方法について説明する。なお、製造工程については、実施の形態4で代表的な例を詳細に示すので、本実施の形態では、概略を説明するに留める。
A solar cell manufacturing method for manufacturing the
本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22と、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、第1接着部31に囲まれ太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34とを備える太陽電池21を製造する太陽電池製造方法である。
The solar cell manufacturing method according to the present embodiment includes an
本実施の形態に係る太陽電池製造方法では、第1接着部31を形成する第1接着剤31rをレシーバ基板22に塗布する第1接着剤塗布工程と、光学部材40として平板状とされた第1平板光学部材40fを第1接着剤31rに配置する第1平板光学部材配置工程(光学部材40を配置する光学部材配置工程)と、第1接着剤31rに台座部45を接着してレシーバ基板22に載置する台座部載置工程と、第1接着剤31rを加熱して第1接着部31を形成する第1熱硬化工程と、太陽電池素子23を樹脂封止する封止樹脂34rを第1接着部31の内側領域に注入する封止樹脂注入工程とを備える。
In the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, a first adhesive application step for applying the first adhesive 31r forming the first
したがって、第1接着剤塗布工程、第1平板光学部材配置工程(光学部材配置工程)、台座部載置工程、封止樹脂注入工程を実行するので、各構成部材(第1接着部31、封止樹脂部34、第1平板光学部材40f(光学部材40)、台座部45)を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池21を生産性良く製造することが可能となる。
Therefore, the first adhesive application step, the first flat plate optical member placement step (optical member placement step), the pedestal portion placement step, and the sealing resin injection step are executed. The heat-resisting, weather-resistant, and highly reliable sun can be easily and highly accurately by a simple process of stacking and aligning the
また、封止樹脂注入工程は、第1接着剤塗布工程の前から第1平板光学部材配置工程までの間で実施することができる。好ましくは、第1接着剤塗布工程の後から第1平板光学部材配置工程までの間で実施する。 Further, the sealing resin injection step can be performed from before the first adhesive application step to the first flat plate optical member placement step. Preferably, it implements after the 1st adhesive agent application process to the 1st flat plate optical member arrangement process.
なお、封止樹脂34rは、脱泡処理、熱硬化処理を施すことが好ましい。つまり、本実施の形態に係る太陽電池製造方法では、封止樹脂34rに対して脱泡処理を施す脱泡処理工程と、封止樹脂34rを加熱して熱硬化させる第2熱硬化工程とを備える。したがって、信頼性の高い樹脂封止部34を容易かつ高精度に形成することができる。
The sealing
<実施の形態2>
図2に基づいて、本実施の形態に係る太陽電池およびこの太陽電池を製造する太陽電池製造方法について説明する。本実施の形態に係る太陽電池の基本的な構成は、実施の形態1の太陽電池21と同様であるので、符号を援用して適宜説明を省略し、主に異なる事項について説明する。
<Embodiment 2>
Based on FIG. 2, the solar cell which concerns on this Embodiment, and the solar cell manufacturing method which manufactures this solar cell are demonstrated. Since the basic configuration of the solar cell according to the present embodiment is the same as that of the
図2は、本発明の実施の形態2に係る太陽電池の概略構成の断面状態を模式的に示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional state of the schematic configuration of the solar cell according to Embodiment 2 of the present invention.
本実施の形態に係る太陽電池21は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40(第2平板光学部材40s)と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22とを備える。
The
太陽電池21は、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、第1接着部31に囲まれ太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34とを備える。
The
したがって、レシーバ基板22、太陽電池素子23に対して、第1接着部31、台座部45を重畳方向で重ねて連結するので、太陽電池素子23に対する樹脂封止部34および光学部材40(第2平板光学部材40s)の位置決めを光軸Laxに対応させた平面方向および重畳方向(高さ方向)で容易かつ高精度に確定して集光された太陽光Lsを効果的に太陽電池素子23へ照射し、また、太陽電池素子23を外部から遮断して外部からの異物の混入による太陽電池素子への影響を防止することが可能となるので、発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性を向上させた生産性の良い太陽電池21とすることができる。
Accordingly, since the first
つまり、本実施の形態に係る太陽電池21では、例えば、光軸Laxに対応させた平面方向および重畳方向で、レシーバ基板22、太陽電池素子23、第1接着部31、台座部45、光学部材40を位置合わせし、重ねて配置することが可能となる。
That is, in the
台座部45は、台座部45の底面45cに形成された底面凹部45dとレシーバ基板22との間に配置された第1接着部31によってレシーバ基板22に接着されている。
The
また、本実施の形態に係る太陽電池21は、台座部45の頂部45bに形成された第2接着部32を備え、第2接着部32に接着されてレシーバ基板22と平行な方向で延長された梁状フランジ部30cと、梁状フランジ部30cから外側に延長されて台座部45の外側でレシーバ基板22に連結された結合用フランジ部30dとを有する台座被覆部30bを備える。
Further, the
したがって、レシーバ基板22、太陽電池素子23、第1接着部31、台座部45に対して第2接着部32および台座被覆部30bを平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めし、第2接着部32および台座被覆部30b(梁状フランジ部30cおよび結合用フランジ部30d)によって台座部45を固定し、台座被覆部30bによって台座部45を周囲から保護することが可能となることから、台座部45の物理的強度を向上させた信頼性の高い太陽電池21とすることができる。
Therefore, the second
なお、光学部材40は、平板状とされた第2平板光学部材40sであり、第2平板光学部材40sは、重畳方向で、台座部45の頂部45bに載置され外周端40stを梁状フランジ部30cに覆われている。したがって、光学部材40(第2平板光学部材40s)を台座部45に対して平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に載置して位置決めすることが可能となる。また、光学部材40は、水平方向で、台座部45の外周枠45fの内側領域に配置されることから、台座部45に対して精度良く位置決めすることが可能となる。
The
太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34は、光学部材40(第2平板光学部材40s)とレシーバ基板22の間でレシーバ基板22を被覆して形成される。したがって、太陽電池素子23および太陽電池素子23に接続された接続部材(太陽電池素子23の表面電極と取り出し電極とを接続するワイヤ29(図7参照)など)を周囲環境から確実に保護(絶縁)することが可能となることから、信頼性を確保することができる。
The
なお、樹脂封止部34は、光学部材40の底面40b(内面)に接触させることも可能である。つまり、図2では、樹脂封止部34と第2平板光学部材40sとの間に空間領域を有する形状としているが、空間領域を完全に封止樹脂34r(樹脂封止部34)で充填する形状とすることも可能である。
The
空間領域を樹脂封止部34で充填することによって、空間領域に存在していた気体(例えば空気)による影響を抑制することができる。つまり、光学部材40(第2平板光学部材40s)と樹脂封止部34との間との間に存在していた気体を排除して光学部材40(第2平板光学部材40s)と樹脂封止部34との間での屈折率の変動を抑制し、太陽光Lsを効率よく太陽電池素子23へ導光することができる。
By filling the space region with the
また、樹脂封止部34の外周は、第1接着部31で枠状に囲まれている。したがって、台座部45の内側でレシーバ基板22の表面に配置された部材(例えば、太陽電池素子23、バイパスダイオード24、ワイヤ29、配線部材)を確実に被覆して保護することが可能となることから、絶縁耐圧、耐候性を向上させて信頼性を向上させることができる。
Further, the outer periphery of the
結合用フランジ部30dには、取り付け穴22hに整合させた台座被覆部取り付け穴30jが形成されている。したがって、レシーバ基板22に対して台座被覆部30b(結合用フランジ部30d)を容易かつ高精度に位置決めすることができる。
A pedestal covering
本実施の形態に係る太陽電池21を搭載した集光型太陽光発電モジュール20(図4参照)とすることも可能である。適用の態様は、実施の形態1と同様であるので、実施の形態4で詳細を説明する。
A concentrating solar power generation module 20 (see FIG. 4) on which the
本実施の形態に係る太陽電池21を製造する太陽電池製造方法について説明する。なお、製造工程については、実施の形態4で代表的な例を詳細に示すので、本実施の形態では、概略を説明するに留める。
A solar cell manufacturing method for manufacturing the
本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22と、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、台座部45の頂部45bに形成された第2接着部32と、第1接着部31に囲まれ太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34とを備え、第2接着部32に接着されてレシーバ基板22と平行な方向で延長された梁状フランジ部30cと、梁状フランジ部30cから外側に延長されて台座部45の外側でレシーバ基板22に連結された結合用フランジ部30dとを有する台座被覆部30bを備える太陽電池21を製造する太陽電池製造方法である。
The solar cell manufacturing method according to the present embodiment includes an
本実施の形態に係る太陽電池製造方法では、第1接着部31を形成する第1接着剤31rをレシーバ基板22に塗布する第1接着剤塗布工程と、第1接着剤31rに台座部45を接着してレシーバ基板22に載置する台座部載置工程と、第2接着部32を形成する第2接着剤32rを台座部45の頂部45bに塗布する第2接着剤塗布工程と、光学部材40として平板状とされた第2平板光学部材40sを台座部45の頂部45bに配置する第2平板光学部材配置工程(光学部材40を配置する光学部材配置工程)と、台座被覆部30bを第2接着剤32rに接着してレシーバ基板22に載置する台座被覆部載置工程と、第1接着剤および第2接着剤32rを加熱して第1接着部31および第2接着部32を形成する第1熱硬化工程と、太陽電池素子23を樹脂封止する封止樹脂34rを第1接着部31の内側領域に注入する封止樹脂注入工程とを備える。
In the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, the first adhesive application step of applying the first adhesive 31r forming the first
したがって、第1接着剤塗布工程、台座部載置工程、第2接着剤塗布工程、第2平板光学部材配置工程(光学部材配置工程)、台座被覆部載置工程、封止樹脂注入工程を実行するので、各構成部材(第1接着部31、台座部45、第2接着部32、樹脂封止部34、第2平板光学部材40s(光学部材40)、台座被覆部30b)を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池21を生産性良く製造することが可能となる。
Therefore, the first adhesive application step, the pedestal portion placement step, the second adhesive application step, the second flat plate optical member placement step (optical member placement step), the base cover portion placement step, and the sealing resin injection step are executed. Therefore, each component (the
また、封止樹脂注入工程は、第1接着剤塗布工程の前から第2平板光学部材配置工程までの間で実施することができる。好ましくは、第1熱硬化工程で第1接着部31を形成した後から第2平板光学部材配置工程までの間で実施する。
In addition, the sealing resin injection step can be performed from before the first adhesive application step to the second flat plate optical member placement step. Preferably, it implements after forming the
<実施の形態3>
図3に基づいて、本実施の形態に係る太陽電池およびこの太陽電池を製造する太陽電池製造方法について説明する。本実施の形態に係る太陽電池の基本的な構成は、実施の形態1、実施の形態2の太陽電池21と同様であるので、符号を援用して適宜説明を省略し、主に異なる事項について説明する。
<Embodiment 3>
Based on FIG. 3, the solar cell which concerns on this Embodiment, and the solar cell manufacturing method which manufactures this solar cell are demonstrated. Since the basic configuration of the solar cell according to the present embodiment is the same as that of the
図3は、本発明の実施の形態3に係る太陽電池の概略構成の断面状態を模式的に示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional state of the schematic configuration of the solar cell according to Embodiment 3 of the present invention.
本実施の形態に係る太陽電池21は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40(柱状光学部材40p)と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22とを備える。
The
太陽電池21は、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、第1接着部31に囲まれ太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34とを備える。
The
したがって、レシーバ基板22、太陽電池素子23に対して、第1接着部31、台座部45を重畳方向で重ねて連結するので、太陽電池素子23に対する樹脂封止部34および光学部材40(柱状光学部材40p)の位置決めを光軸Laxに対応させた平面方向および重畳方向(高さ方向)で容易かつ高精度に確定して集光された太陽光Lsを効果的に太陽電池素子23へ照射し、また、太陽電池素子23を外部から遮断して外部からの異物の混入による太陽電池素子への影響を防止することが可能となるので、発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性を向上させた生産性の良い太陽電池21とすることができる。
Accordingly, the first
つまり、本実施の形態に係る太陽電池21では、例えば、光軸Laxに対応させた平面方向および重畳方向で、レシーバ基板22、太陽電池素子23、第1接着部31、台座部45、光学部材40を順に重ねて位置合わせすることが可能となる。
That is, in the
また、本実施の形態に係る太陽電池21は、台座部45の頂部45bに形成された第2接着部32を備え、第2接着部32に接着されてレシーバ基板22と平行な方向で延長された梁状フランジ部30cと、梁状フランジ部30cから外側に延長されて台座部45の外側でレシーバ基板22に連結された結合用フランジ部30dとを有する台座被覆部30bを備える。
Further, the
したがって、レシーバ基板22、太陽電池素子23、第1接着部31、台座部45に対して第2接着部32および台座被覆部30bを平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めし、第2接着部32および台座被覆部30b(梁状フランジ部30cおよび結合用フランジ部30d)によって台座部45を固定し、台座被覆部30bによって台座部45を周囲から保護することが可能となることから、台座部45の物理的強度を向上させた信頼性の高い太陽電池21とすることができる。
Therefore, the second
なお、光学部材40は、頂面40aが底面40bより大きい柱状とされた柱状光学部材40pであり、柱状光学部材40pは、梁状フランジ部30cの内側先端で固定部30(嵌合固定部30r)によって固定されている。
The
したがって、光学部材40(柱状光学部材40p)を台座部45および梁状フランジ部30cに対して平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めすることが可能となるので、柱状光学部材40pを太陽電池素子23に対して容易かつ高精度に位置決めすることができる。
Therefore, the optical member 40 (columnar
柱状光学部材40pの底面40bは、太陽電池素子23に対応する面積、例えば太陽電池素子23の有効受光面積に対応させる面積としてある。つまり、底面40bは、太陽電池素子23の有効受光面積と同等とすることによって、不要な太陽光Lsの照射を防止することが可能となり、太陽エネルギーによる温度上昇を防止して発電効率を向上させることができる。
The
また、柱状光学部材40pの頂面40aは、底面40bより大きい面積としてあることから、集光された太陽光Lsを確実に柱状光学部材40pへ入射させることができる。
Moreover, since the
また、光学部材40(柱状光学部材40p)は、水平方向で、台座部45の外周枠45fの内側領域に配置されることから、台座部45に対して精度良く位置決めすることが可能となる。具体的には、光学部材40(柱状光学部材40p)は、嵌合固定部30r(固定部30)に対して位置決めされ、嵌合固定部30rは、梁状フランジ部30c(台座被覆部30b)に対して位置決めされ、梁状フランジ部30cは、台座部45(レシーバ基板22)に対して位置決めされる。
In addition, since the optical member 40 (columnar
したがって、固定部30(嵌合固定部30r)は、台座部45を基準にして光学部材40を固定することとなる。つまり、太陽電池21は、台座部45を基準にして光学部材40を固定する固定部30(嵌合固定部30r)を備える。
Therefore, the fixing part 30 (fitting fixing
本実施の形態に係る太陽電池21では、固定部30は、梁状フランジ部30cの内側先端枠30ctに嵌合され柱状光学部材40pを固定する嵌合固定部30rである。したがって、柱状光学部材40pを梁状フランジ部30cへ容易かつ高精度に接着して固定することができる。
In the
嵌合固定部30rの内周は、柱状光学部材40pが有する光路傾斜面40cに対向させて予め傾斜させてあることから、柱状光学部材40pを嵌合固定部30rに対して自己整合的に位置合わせすることが可能となる。なお、嵌合固定部30rは、予め適宜の合成樹脂を用いて成型品としておき、内側先端枠30ctに嵌め込んで形成することが可能である。
Since the inner periphery of the
太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34は、光学部材40(柱状光学部材40p)とレシーバ基板22の間でレシーバ基板22を被覆して形成される。また、樹脂封止部34は、光学部材40(柱状光学部材40p)の底面40bに接触させてある。つまり、樹脂封止部34と柱状光学部材40p(底面40b)との間の空間領域を完全に封止樹脂34r(樹脂封止部34)で充填する形状としてある。
The
したがって、光学部材40(柱状光学部材40p)と樹脂封止部34との間の空間領域に存在していた気体(例えば空気)による屈折率の変動を防止して太陽光Lsを効率よく太陽電池素子23へ導光することができる。
Therefore, the solar cell Ls is efficiently produced by preventing the refractive index from being fluctuated due to the gas (for example, air) existing in the space region between the optical member 40 (columnar
本実施の形態に係る太陽電池21を搭載した集光型太陽光発電モジュール20(図4参照)とすることも可能である。なお、集光型太陽光発電モジュール20での太陽電池21の適用の態様は、実施の形態1、実施の形態2と同様であるので、実施の形態4で詳細を説明する。
A concentrating solar power generation module 20 (see FIG. 4) on which the
本実施の形態に係る太陽電池21を製造する太陽電池製造方法について説明する。なお、製造工程については、実施の形態4で代表的な例を詳細に示すので、本実施の形態では、概略を説明するに留める。
A solar cell manufacturing method for manufacturing the
本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22と、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、台座部45の頂部45bに形成された第2接着部32と、第1接着部31に囲まれ太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34とを備え、第2接着部32に接着されてレシーバ基板22と平行な方向で延長された梁状フランジ部30cと梁状フランジ部30cから外側に延長されて台座部45の外側でレシーバ基板22に連結された結合用フランジ部30dとを有する台座被覆部30bと、光学部材40として柱状とされた柱状光学部材40pを固定する固定部30(嵌合固定部30r)とを備える太陽電池21を製造する太陽電池製造方法である。
The solar cell manufacturing method according to the present embodiment includes an
本実施の形態に係る太陽電池製造方法では、第1接着部31を形成する第1接着剤31rをレシーバ基板22に塗布する第1接着剤塗布工程と、第1接着剤31rに台座部45を接着してレシーバ基板22に載置する台座部載置工程と、第2接着部32を形成する第2接着剤32rを台座部45の頂部45bに塗布する第2接着剤塗布工程と、台座被覆部30bを第2接着剤32rに接着してレシーバ基板22に載置する台座被覆部載置工程と、第1接着剤31rおよび第2接着剤32rを加熱して第1接着部31および第2接着部32を形成する第1熱硬化工程と、固定部30としての嵌合固定部30rを梁状フランジ部30cの内側先端枠30ctに配置する嵌合固定部配置工程(固定部30を配置する固定部配置工程でもある。)と、光学部材40として柱状とされた柱状光学部材40pを嵌合固定部30rに固定させて配置する柱状光学部材配置工程(光学部材40を配置する光学部材配置工程)と、太陽電池素子23を樹脂封止する封止樹脂34rを第1接着部31の内側領域に注入する封止樹脂注入工程とを備える。
In the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, the first adhesive application step of applying the first adhesive 31r forming the first
したがって、第1接着剤塗布工程、台座部載置工程、第2接着剤塗布工程、台座被覆部載置工程、嵌合固定部配置工程(固定部配置工程)、柱状光学部材配置工程(光学部材配置工程)、封止樹脂注入工程を実行するので、各構成部材(第1接着部31、台座部45、第2接着部32、台座被覆部30b、嵌合固定部30r、樹脂封止部34、柱状光学部材40p(光学部材40))を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池21を製造することが可能となる。
Therefore, the first adhesive application step, the pedestal portion placement step, the second adhesive application step, the pedestal covering portion placement step, the fitting fixing portion placement step (fixing portion placement step), the columnar optical member placement step (optical member) Arrangement step) and the sealing resin injection step, each component member (first
また、封止樹脂注入工程を第1接着剤塗布工程の前から柱状光学部材配置工程までの間で実施することができる。好ましくは、第1熱硬化工程で第1接着部31を形成した後から柱状光学部材配置工程までの間で実施する。なお、封止樹脂注入工程の後、封止樹脂34rに対して脱泡処理を施す脱泡処理工程と、封止樹脂34rを加熱して熱硬化させる第2熱硬化工程とを施すことができる。
Further, the sealing resin injection step can be performed from before the first adhesive application step to the columnar optical member placement step. Preferably, it implements after forming the
また、第1接着剤31r、第2接着剤32rをそれぞれ個別に硬化させることも可能である。つまり、第1熱硬化工程では、第1接着部31のみを形成することも可能である。
It is also possible to individually cure the first adhesive 31r and the second adhesive 32r. That is, it is possible to form only the first
なお、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22と、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、台座部45を基準にして光学部材40を固定する固定部30(嵌合固定部30r)とを備える太陽電池21を製造する太陽電池製造方法でもある。
In addition, the solar cell manufacturing method according to the present embodiment includes an
つまり、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、第1接着部31を形成する第1接着剤31rをレシーバ基板22に塗布する第1接着剤塗布工程と、第1接着剤31rに台座部45を接着してレシーバ基板22に載置する台座部載置工程と、第1接着剤31rを加熱して第1接着部31を形成する第1熱硬化工程と、固定部30(嵌合固定部30r)に光学部材40(柱状光学部材40p)を配置する光学部材配置工程とを備える。
That is, in the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, the first adhesive application step of applying the first adhesive 31r forming the first
したがって、第1接着剤塗布工程、台座部載置工程、第1熱硬化工程、光学部材配置工程を実行し、各構成部材(第1接着部31、台座部45、光学部材40(柱状光学部材40p))を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池21を生産性良く製造することが可能となる。
Therefore, a 1st adhesive agent application process, a base part mounting process, a 1st thermosetting process, and an optical member arrangement | positioning process are performed, and each structural member (The
<実施の形態4>
図4ないし図13に基づいて、本実施の形態に係る太陽電池、集光型太陽光発電モジュールについて説明する。先ず、図4ないし図6で全体像を説明し、図7ないし図13で各構成要素を順次説明する。本実施の形態に係る太陽電池の基本的な構成は、実施の形態1ないし実施の形態3の太陽電池21と同様であるので、符号を援用して適宜説明を省略し、主に異なる事項について説明する。
<Embodiment 4>
A solar cell and a concentrating solar power generation module according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, the overall image will be described with reference to FIGS. 4 to 6, and each component will be sequentially described with reference to FIGS. 7 to 13. Since the basic configuration of the solar cell according to the present embodiment is the same as that of the
図4は、本発明の実施の形態4に係る太陽電池および集光型太陽光発電モジュールの概略構成の断面状態を模式的に示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional state of a schematic configuration of the solar cell and the concentrating solar power generation module according to Embodiment 4 of the present invention.
図5は、図4で示した太陽電池を拡大した概略構成の断面状態を示す拡大断面図である。 FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a cross-sectional state of a schematic configuration in which the solar cell shown in FIG. 4 is enlarged.
図6は、図4で示した太陽電池の概略構成を俯瞰した状態で示す斜視図である。 FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of the solar cell shown in FIG.
本実施の形態に係る太陽電池21は、集光レンズ50により集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40(柱状光学部材40p)と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22とを備える。
The
また、太陽電池21は、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、第1接着部31に囲まれ太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34とを備える。
The
したがって、レシーバ基板22、太陽電池素子23に対して、第1接着部31、台座部45を重畳方向で重ねて連結するので、太陽電池素子23に対する樹脂封止部34および光学部材40(柱状光学部材40p)の位置決めを光軸Laxに対応させた平面方向および重畳方向(高さ方向)で容易かつ高精度に確定して集光された太陽光Lsを効果的に太陽電池素子23へ照射し、また、太陽電池素子23を外部から遮断して外部からの異物の混入による太陽電池素子への影響を防止することが可能となるので、発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、耐候性、信頼性を向上させた生産性の良い太陽電池21とすることができる。
Accordingly, the first
台座部45は、台座部45の底面45cに形成された底面凹部45dとレシーバ基板22との間に配置された第1接着部31によってレシーバ基板22に接着されている。つまり、台座部45の底面凹部45dとレシーバ基板22との間に第1接着部31が形成されている。したがって、第1接着部31を介して台座部45とレシーバ基板22とを精度良く接着して固定することが可能となる。
The
なお、台座部45は、第1接着部31と同様に枠状とすることが好ましいが、これに限らず、例えば4脚構造のようにすることも可能である。つまり、第1接着部31に対する接着が十分になされ、レシーバ基板22に安定して固定される構造であれば良い。
Note that the
また、本実施の形態に係る太陽電池21は、台座部45の頂部45bに形成された第2接着部32を備え、第2接着部32に接着されてレシーバ基板22と平行な方向で延長された梁状フランジ部30cと、梁状フランジ部30cから外側に延長されて台座部45の外側でレシーバ基板22に連結された結合用フランジ部30dとを有する台座被覆部30bを備える。
Further, the
したがって、レシーバ基板22、太陽電池素子23、第1接着部31、台座部45に対して第2接着部32および台座被覆部30bを平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めし、第2接着部32および台座被覆部30b(梁状フランジ部30cおよび結合用フランジ部30d)によって台座部45を固定し、台座被覆部30bによって台座部45を周囲から保護することが可能となることから、台座部45の物理的強度を向上させた信頼性の高い太陽電池21とすることができる。
Therefore, the second
なお、光学部材40は、頂面40aが底面40bより大きい柱状とされた柱状光学部材40pであり、柱状光学部材40pは、梁状フランジ部30cの内側先端で固定部30(縦型固定部30f)によって固定されている。
The
したがって、光学部材40(柱状光学部材40p)を台座部45および梁状フランジ部30cに対して平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めすることが可能となるので、柱状光学部材40pを太陽電池素子23に対して容易かつ高精度に位置決めすることができる。
Therefore, the optical member 40 (columnar
また、光学部材40(柱状光学部材40p)は、水平方向で、台座部45の外周枠45fの内側領域に配置されることから、台座部45に対して精度良く位置決めすることが可能となる。具体的には、光学部材40(柱状光学部材40p)は、縦型固定部30f(固定部30)に対して位置決めされ、縦型固定部30fは、梁状フランジ部30c(台座被覆部30b)に対して位置決めされ、梁状フランジ部30cは、台座部45(レシーバ基板22)に対して位置決めされる。
In addition, since the optical member 40 (columnar
したがって、固定部30(縦型固定部30f)は、台座部45を基準にして光学部材40を固定することとなる。つまり、太陽電池21は、台座部45を基準にして光学部材40を固定する固定部30(縦型固定部30f)を備える。
Therefore, the fixing part 30 (vertical fixing
本実施の形態に係る太陽電池21では、固定部30は、柱状光学部材40pを貫通させて対向する貫通傾斜面30sを有し梁状フランジ部30cの内側先端枠30ctに立設された縦型固定部30fである。したがって、柱状光学部材40pを梁状フランジ部30c(縦型固定部30f)へ平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めして固定することができる。
In the
太陽電池21は、柱状光学部材40pの頂面40aを覆って縦型固定部30fに固定された透光性保護板41を備える。したがって、透光性保護板41を柱状光学部材40pへ平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めして固定することができるので、太陽光Lsを柱状光学部材40pへ効率よく導光し、柱状光学部材40pと縦型固定部30fとの間の間隙を外部から遮断することが可能となり、太陽電池素子23および柱状光学部材40pを外部環境から確実に保護し、信頼性を向上させた太陽電池21とすることができる。
The
透光性保護板41は、縦型固定部30fの頂部30hに形成された第3接着部33に接着されている。したがって、縦型固定部30fに対して透光性保護板41を平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めし、透光性保護板41と縦型固定部30fとを隙間無く固定することが可能となるので、柱状光学部材40pを外部環境から遮断して異物の影響を防止することができる。
The translucent
また、太陽電池21は、透光性保護板41の外周端を覆う窓枠60bを有し縦型固定部30fに連結されたキャップ部60を備える。したがって、透光性保護板41に対してキャップ部60を平面方向および重畳方向で容易かつ高精度に位置決めして固定することができるので、透光性保護板41を固定し、縦型固定部30fの頂部30hの外周端を保護して、透光性保護板41の機械的強度を確保し、信頼性を向上させた太陽電池21とすることができる。
In addition, the
キャップ部60(図6参照)は、枠部60cから延長された爪部60dを縦型固定部30fに形成された係止用凹部30kに嵌めこんで係止することによって結合される。また、窓枠60b(キャップ部60)は、第3接着部33を太陽光Lsから遮光する形状とされている。第3接着部33が太陽光Lsに照射されることを防止できるので、第3接着部33(第3接着剤33r)の劣化を防止することができる。
The cap portion 60 (see FIG. 6) is coupled by fitting a
したがって、太陽電池素子23および柱状光学部材40pを外部から遮断することが可能となるので、太陽電池素子23および柱状光学部材40pに対する外部からの異物(雨水や砂塵など)の混入を防止し、また、柱状光学部材40pにより広い波長領域に対する集光特性を向上させて発電効率および発電電力を向上させた耐熱性、信頼性、耐候性の高い安価な太陽電池21とすることができる。
Therefore, since the
つまり、太陽電池素子23へ照射する太陽光Lsを柱状光学部材40pによって導光することから、広い波長領域に対する集光特性を向上させることが可能となる。また、太陽電池素子23および柱状光学部材40pの外周を縦型固定部30f、台座部45、透光性保護板41で覆うことから、太陽電池素子23および柱状光学部材40pに対する外部からの不要な影響を排除することが可能となり、集光特性、信頼性を向上させることが可能となる。
That is, since the sunlight Ls irradiated to the
なお、透光性保護板41は、透光性接着層36を介して柱状光学部材40pの頂面40aに接着されている。したがって、透光性保護板41と柱状光学部材40pとの間の間隙(空間領域)を排除して透光性保護板41と柱状光学部材40pとの間での屈折率の変動を抑制し、太陽光Lsを効率良く太陽電池素子23へ導光することが可能となる。
The translucent
柱状光学部材40pを例えばガラスで形成したときの屈折率n=1.5、透光性保護板41を例えばガラスで形成したときの屈折率n=1.5に対して、透光性接着層36をシリコーン樹脂で形成したときの屈折率n=1.3となる。
For the refractive index n = 1.5 when the columnar
したがって、柱状光学部材40pと透光性接着層36との間、透光性接着層36と透光性保護板41との間では、屈折率に大きな差が生じない。透光性保護板41と柱状光学部材40pとの間で屈折率に大きな差が生じないことから、透光性保護板41へ入射した太陽光Lsは、効率よく柱状光学部材40p(頂面40a)へ入射することができる。つまり、透光性保護板41へ入射した太陽光Lsを効率良く太陽電池素子23(有効受光領域)へ照射させることができる。
Therefore, a large difference in refractive index does not occur between the columnar
縦型固定部30fは、台座部45の頂部45bと縦型固定部30fが立設された梁状フランジ部30cとの間に配置された第2接着部32によって台座部45に接着されている。つまり、台座部45の頂部45bと縦型固定部30fとの間に第2接着部32が形成されている。
The
したがって、第2接着部32を介して縦型固定部30fと台座部45とを隙間無く接着して固定することが可能となるので、縦型固定部30fと台座部45との間を通って太陽電池素子23および柱状光学部材40pに対する異物が侵入することを防止することができる。
Accordingly, the
縦型固定部30fは、柱状光学部材40pの頂面40aに隣接する側面(光路傾斜面40c)を貫通傾斜面30sによって当接して保持する。また、縦型固定部30fは、台座被覆部30b(梁状フランジ部30cおよび結合用フランジ部30d)と一体化されている。また、第2接着部32は、台座被覆部30b(梁状フランジ部30c)と台座部45との間に配置されている。
The
したがって、台座被覆部30b(結合用フランジ部30d)を介して縦型固定部30fおよび台座部45からの熱を効率的にレシーバ基板22へ放熱し、また、台座被覆部30bを介してレシーバ基板22に縦型固定部30fを位置決めして固定することが可能となるので、放熱性および物理的強度を向上させることができる。
Therefore, the heat from the
また、台座被覆部30bは、縦型固定部30fから延長され梁状に配置された梁状フランジ部30cと、レシーバ基板22に当接するように梁状フランジ部30cから折り曲げて配置された結合用フランジ体30dとを備える。
The
したがって、縦型固定部30fの設計自由度を向上させて縦型固定部30fを最適な形状にし、縦型固定部30f(固定部30)をレシーバ基板22に確実に結合させることが可能となる。
Therefore, it is possible to improve the design freedom of the
柱状光学部材40pの底面40bは、太陽電池素子23に対応する面積、例えば太陽電池素子23の有効受光面積に対応させる面積としてある。つまり、底面40bは、太陽電池素子23の有効受光面積と同等とすることによって、不要な太陽光Lsの照射を防止することが可能となり、太陽エネルギーによる温度上昇を防止して発電効率を向上させることができる。
The
また、柱状光学部材40pの頂面40aは、底面40bより大きい面積としてあることから、集光された太陽光Lsを確実に柱状光学部材40pへ入射させることができる。
Moreover, since the
透光性保護板41は、縦型固定部30fの頂部30hと透光性保護板41との間に配置された第3接着部33によって縦型固定部30fに接着されている。つまり、縦型固定部30fと透光性保護板41との間に第3接着部33が形成されている。
The translucent
したがって、第3接着部33を介して透光性保護板41と縦型固定部30fとを隙間無く固定することが可能となるので、柱状光学部材40pを外部環境から遮断し異物が柱状光学部材40pに対して影響することを防止することができる。
Accordingly, the translucent
太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34は、光学部材40(柱状光学部材40p)とレシーバ基板22の間でレシーバ基板22を被覆して形成される。また、樹脂封止部34は、端部を第1接着部31で囲まれている。
The
したがって、台座部45(第1接着部31)の内側でレシーバ基板22の表面に配置された部材(例えば、太陽電池素子23、バイパスダイオード24、ワイヤ29(図7参照)、配線部材)を確実に被覆して保護(絶縁)することが可能となることから、絶縁性、耐候性を向上させて信頼性を向上させることができる。
Therefore, the members (for example, the
また、樹脂封止部34は、柱状光学部材40pの底面40bに接触させてある。つまり、底面40b(柱状光学部材40p)は、樹脂封止部34に浸かる状態とされている。したがって、柱状光学部材40pと樹脂封止部34との間の気体を排除して柱状光学部材40pと樹脂封止部34との間での屈折率の変動を抑制し、太陽光Lsを効率よく太陽電池素子23へ導光することができる。
Moreover, the
つまり、柱状光学部材40pおよび樹脂封止部34の組み合わせによって、頂面40aへ入射し、柱状光学部材40pを進行し、底面40bから太陽電池素子23に向けて照射される太陽光Lsを効率良く太陽電池素子23に照射することが可能となり、発電効率を向上させることができる。
In other words, the combination of the columnar
柱状光学部材40pは、例えば耐熱性のあるガラスで形成してあり、底面40bは、台座部45に内包された樹脂封止部34に例えば0.3mmないし0.5mm浸かる状態とされている。具体的な例では、柱状光学部材40p(例えばガラス)の屈折率n=1.5、樹脂封止部34を例えばシリコーン樹脂で形成したときの屈折率n=1.3となる。
The columnar
したがって、柱状光学部材40pの屈折率n=1.5に対して、空気の屈折率n=1と屈折率の差が大きくなることから、柱状光学部材40p内に入射した太陽光Lsを光路傾斜面40cで効率的に全反射させながら、柱状光学部材40pの先端(底面40b)まで太陽光Lsを効率よく進行させることが可能となる。
Accordingly, since the difference between the refractive index n = 1 and the refractive index of air is larger than the refractive index n = 1.5 of the columnar
また、柱状光学部材40pと樹脂封止部34との間では、屈折率に大きな差が生じないことから、柱状光学部材40pの中を全反射しながら底面40bに進行してきた太陽光Lsは、樹脂封止部34を介して太陽電池素子23(有効受光領域)へ効率よく照射することができる。
In addition, since there is no significant difference in refractive index between the columnar
つまり、樹脂封止部34および柱状光学部材40pの組み合わせによって、2次光学系(柱状光学部材40pを含む導光路)での屈折率の調整、統一が容易となり、集光レンズ50によって集光された太陽光Lsを太陽電池素子23に効率よく入射させることが可能となり、太陽電池21の発電効率を高効率化することができる。
That is, the combination of the
結合用フランジ体30d(台座被覆部30b、縦型固定部30f)は、レシーバ基板22に形成された取り付け穴22hに位置合わせして形成された台座被覆部取り付け穴30jを備える。また、取り付け穴22hおよび台座被覆部取り付け穴30jは、それぞれ2個形成され、レシーバ基板22と縦型固定部30fとを自己整合的に位置決めできる構成としてある。
The
つまり、縦型固定部30fは、レシーバ基板22に対して高精度に作業性良く位置決めされ、固定用部材54h(例えばリベット)によって相互の位置関係を固定することができる。
That is, the
したがって、縦型固定部30fをレシーバ基板22に対して容易かつ高精度に位置決めして強固に保持することが可能となるので、柱状光学部材40pを太陽電池素子23に対して容易かつ高精度に位置決めして強固に保持することができ、また、広い波長領域に対する集光特性を向上させて発電効率および発電電力を向上させることにより、耐熱性、信頼性、耐候性の高い安価な太陽電池21とすることができる。
Accordingly, the
本実施の形態では、太陽電池21に加え、太陽電池21を搭載した集光型太陽光発電モジュール20についても併せて説明する(図4参照)。なお、上述したとおり、実施の形態1ないし実施の形態3に係る太陽電池21も、本実施の形態と同様にして集光型太陽光発電モジュール20とすることが可能である。
In the present embodiment, in addition to the
本実施の形態に係る集光型太陽光発電モジュール20は、太陽光Lsを集光する集光レンズ50と、集光された太陽光Lsを受光して光電変換する太陽電池21とを備える。したがって、広い波長領域に対する集光特性を確実に向上させて発電効率および発電電力を向上させ、耐熱性、信頼性、耐候性の高い安価な集光型太陽光発電モジュール20とすることができる。
The concentrating solar
集光型太陽光発電モジュール20は、集光レンズ50を保持して太陽電池21と集光レンズ50とを相互に位置決めするレンズフレーム51を備える。集光レンズ50は、レンズフレーム51の側部頂面に固定用部材55t(例えばネジ)で固定されている。
The concentrating solar
また、太陽電池21(レシーバ基板22)は、取り付け穴22h、台座被覆部取り付け穴30jを貫通する固定用部材54hによって放熱フィン53に締結され、放熱フィン53は、固定用部材54p(例えばネジ)によってベースプレート52に締結されている。ベースプレート52は、固定用部材55b(例えばネジ)によってレンズフレーム51のフレーム底部51bに固定されている。
The solar cell 21 (receiver substrate 22) is fastened to the
つまり、太陽電池21は、放熱フィン53、ベースプレート52を介してレンズフレーム51(フレーム底部51b)に固定されている。したがって、集光レンズ50および太陽電池21は、光軸Lax上に容易かつ高精度に位置決めされ、集光された太陽光Lsは、レンズフレーム51のフレーム底部51bに開口された透過窓51wを介して太陽電池21へ高精度に入射する。
That is, the
また、レシーバ基板22は、取り付け穴22hに挿入された固定用部材54hによって放熱フィン53に連結され一体化されている。また、放熱フィン53は、櫛の歯状とされている。したがって、レシーバ基板22の裏面に連結された放熱フィン53は、集光された太陽光Lsに起因してレシーバ基板22で発生した熱を外部へ効率良く放熱することが可能となり、太陽電池素子23の発電効率および信頼性をさらに向上させることができる。なお、放熱フィン53は、軽量化を図るためにアルミニウムで製作されている。
The
集光レンズ50は、両凸レンズ、平凸レンズ、フレネルレンズなど種々の形状とすることが可能である。また、集光レンズ50の材質としては、太陽電池素子23の感度波長光での透過率が高く、耐候性を有するものが良い。例えば、通常の太陽光発電モジュールなどに一般的に使用される白板ガラス、耐候性グレードのアクリル、ポリカーボネートなどを適用することが可能である。
The condensing
なお、集光レンズ50の材料は、これらの材料に限定されるものではなく、これらの材料を複層構成としたものでも良い。また、集光レンズ50やその他の部材の紫外線劣化を防ぐ目的で、適当な紫外線吸収剤をこれらの材料に添加することも可能である。
In addition, the material of the condensing
図7は、図4で示した太陽電池の太陽電池素子とレシーバ基板の配置状態を示す斜視図である。 FIG. 7 is a perspective view showing an arrangement state of the solar cell element and the receiver substrate of the solar cell shown in FIG.
太陽電池素子23は、放熱の均一性を考慮してレシーバ基板22の中央部に配置される。また、太陽電池素子23に対してバイパスダイオード24が並列に接続してある。バイパスダイオード24は、太陽光Lsが遮断したときなどに太陽電池素子23が抵抗として動作する場合の電流経路を確保するものである。
The
例えば複数の太陽電池素子23を接続して集光型太陽光発電モジュール20を構成した場合、バイパスダイオード24は、特定の太陽電池素子23が発電機能を果たさないときでも全体として発電機能を維持できる構成とするものである。
For example, when the concentrating solar
太陽電池素子23は、例えばSi、あるいはGaAs系の化合物半導体を用いて公知の半導体製造プロセスによりPN接合、電極などを形成してある。使用する太陽電池材料の削減を図ることにより、材料コストを下げるなどの観点から、ウエハー状態でプロセス処理を施し、太陽電池素子23として形成した後、4〜6mm角程度のチップに分離してある。太陽電池素子23は、電極としてチップの基板側の基板電極(不図示)およびチップの表面側の表面電極(不図示)を備える。
The
レシーバ基板22は、例えばベース基台22a、ベース基台22aに積層された中間絶縁層、中間絶縁層に積層された銅製の第1接続パターン25および第2接続パターン26を備える。また、レシーバ基板22は、第1接続パターン25および第2接続パターン26を保護する表面保護層27を備える。
The
第1接続パターン25を被覆する表面保護層27は、外部端子(不図示)が接続される第1取り出し電極25aの領域、太陽電池素子23およびバイパスダイオード24が実装される領域で除去されており、第1接続パターン25の銅(導体)が直接外部に露出する状態とされている。
The surface
同様に、第2接続パターン26を被覆する表面保護層27は、外部端子(不図示)が接続される第2取り出し電極26aの領域、太陽電池素子23の表面電極およびバイパスダイオード24の表面電極にワイヤ29を介して接続されるワイヤ接続部26bの領域で除去されており、第2接続パターン26の銅(導体)が直接外部に露出する状態とされている。
Similarly, the surface
レシーバ基板22は、例えば4mm〜6mm程度の太陽電池素子23に対して、例えば24mm〜60mm角とされる。レシーバ基板22の厚さは、放熱性を考慮して例えば0.6mm〜3mm程度としてある。また、ベース基台22aは、例えばアルミニウムやセラミックで構成され、放熱性を向上させると共に軽量化を可能としてある。
The
レシーバ基板22の対角線上に一対で形成された取り付け穴22hは、上述した固定用としての機能に加え、後の処理工程でレシーバ基板22を各製造装置(不図示)にセットする際の位置決め用としても機能する。
The mounting
図8は、図4で示した太陽電池の台座部の概略構成を示す斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of the base portion of the solar cell shown in FIG.
図9は、図8で示した台座部の断面状態を示す断面図である。 9 is a cross-sectional view showing a cross-sectional state of the pedestal portion shown in FIG.
台座部45は、レシーバ基板22に当接する底面45cに形成された底面凹部45dを有する。底面凹部45dは、台座部45の枠状底面の内側角部を例えば面取りして形成されている。
The
台座部45は、上述したとおり、底面凹部45dに充填された第1接着部31によってレシーバ基板22に接着されている。したがって、台座部45をレシーバ基板22に容易かつ高精度に作業性良く固定(接着)することが可能となる。
As described above, the
また、台座部45は、柱状光学部材40pを内包する貫通開口部45aを構成するように枠状にされ、梁状フランジ部30cに対向する枠状の頂部45bを有する。頂部45bは、台座部45の頂面の外側角部に段差を設けて切り欠きとしてあり、第2接着部32を高精度に位置決めして形成することができる。上述したとおり、台座部45は、頂部45bに充填(形成)された第2接着部32によって梁状フランジ部30cと接着される。
Further, the
したがって、レシーバ基板22と台座部45との間、台座部45と梁状フランジ部30cとの間は、いずれも隙間の無い密閉性の優れた構成となる。また、梁状フランジ部30cは、第2接着部32により台座部45に接着されることから、確実かつ強固に固定される。
Therefore, both the
台座部45は、太陽電池素子23、バイパスダイオード24、ワイヤ接続部26bを内包する枠状とされ、一辺が18mm〜20mmの枠状の形状を有し、厚さ(高さ)は8mm程度としてある。なお、台座部45は、枠状として示すが、上述したとおり、例えば、4脚構造として4脚部分でレシーバ基板22に当接させることも可能である。
The
台座部45は、レシーバ基板22の表面に配置されて外部電極として機能する第1接続パターン25および第2接続パターン26に対して接触する恐れがあることから、台座部45を通じて第1接続パターン25および第2接続パターン26の間で電流が流れないようにする必要がある。したがって、台座部45は、ポリカーボネートなどの絶縁性樹脂で作製される。
Since the
図10は、図4で示した太陽電池の台座被覆部、固定部、および柱状光学部材の概略構成を示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of the base covering portion, the fixing portion, and the columnar optical member of the solar cell shown in FIG.
図11は、図10で示した台座被覆部、固定部、および柱状光学部材の断面状態を示す断面図である。 FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a cross-sectional state of the pedestal covering portion, the fixing portion, and the columnar optical member illustrated in FIG. 10.
台座被覆部30bは、梁状フランジ部30cと結合用フランジ部30dとを備え、梁状フランジ部30cの先端(内側先端枠30ct)には、固定部30としての縦型固定部30fが形成されている。
The
つまり、縦型固定部30fは、台座被覆部30b(梁状フランジ部30c、結合用フランジ部30d)に連結されていることから、機構的に安定した状態でレシーバ基板22に固定される。したがって、柱状光学部材40pの重心位置の影響を排除して柱状光学部材40pを安定的に保持することが可能となる。
That is, since the
台座被覆部30bと縦型固定部30fとは、一体化され、例えばアルミニウム合金で形成してある。つまり、台座被覆部30b、縦型固定部30fは、金属製である。したがって、台座被覆部30bおよび縦型固定部30fの機械的強度および放熱性を向上させることが可能となるので、柱状光学部材40pを安定性良く確実に保持し、柱状光学部材40pでの蓄熱を防止して、発電効率および信頼性を向上させることができる。
The
縦型固定部30fの枠状外形の一辺は、例えば17mm、高さは、例えば10mmであり、結合用フランジ体30dから縦型固定部30fの頂面までの高さは、例えば20mmとしてある。
One side of the frame-shaped outer shape of the
柱状光学部材40pは、側面に傾斜を有する四角柱としてあり、頂面40aおよび底面40bは、中心が一致する四辺形とされている。したがって、柱状光学部材40pは、底面40bと底面40bより大きく形成された頂面40aとで画定される4つの光路傾斜面40cを有する。柱状光学部材40pは、光路傾斜面40cを有するので、集光された太陽光Lsを効率的に太陽電池素子23へ導光して照射する導光路となる。
The columnar
縦型固定部30fは、柱状光学部材40p(両方の端面の面積が異なる四角柱)を貫通させ、光路傾斜面40cに当接(密着)する貫通傾斜面30sを有する貫通穴30eを備える。つまり、光路傾斜面40cと貫通傾斜面30sとは、同じ傾斜角としてある。したがって、柱状光学部材40pは、テーパ嵌合により、梁状フランジ部30c(貫通穴30e、縦型固定部30f)に対して自己整合的に位置合わせして嵌合され、高精度に位置決めを行うことができる。
The
また、縦型固定部30f(貫通傾斜面30s)と柱状光学部材40p(光路傾斜面40c)とは、相互に密接して強固に連結され、集光された太陽光Lsを太陽電池素子23へ高精度に照射させて集光特性を向上させ、発電効率を向上させることができる。
Further, the
なお、貫通穴30e(貫通傾斜面30s)は、柱状光学部材40p(光路傾斜面40c)の上部位置(頂面40a側)に当接させてある。したがって、柱状光学部材40pの重心位置に無関係に安定的に固定することが可能となる。
The through
縦型固定部30fの頂部30hは、第3接着部33を高精度に形成するため溝状凹部を有し、また、透光性保護板41の位置決めを容易にするための位置決め段差30mが枠状に形成されている。したがって、第3接着部33(図5参照)を容易かつ高精度に形成し、透光性保護板41を容易かつ高精度に配置することができる。
The
貫通穴30eは、四角柱(柱状光学部材40p)の角部(光路傾斜面40cが相互に交差して構成する4隅)に対応して形成された貫通溝部30gを有する。したがって、貫通溝部30gは、柱状光学部材40pの角部の損傷を防止し、太陽電池素子23から頂面40aに至る空気の通路を構成することが可能となることから、樹脂封止部34を形成するときに充填した封止樹脂34r(図21参照)に対する脱泡処理によって発生した気泡を外部へ効果的に放出することができる。
The through-
また、貫通溝部30gは、稼動中に太陽電池素子23から頂面40aに至る対流を発生させることができるので、放熱性を向上させることができる。また、貫通傾斜面30sにも貫通溝部30gと同様に幅広の溝を形成し、光路傾斜面40cでの全反射を効果的に発生させるようにしてある。
Moreover, since the through-
柱状光学部材40pでは、太陽光Lsが入射される頂面40aを底面40bに対して大きくしてあることから、集光レンズ50と太陽電池21(頂面40a)との位置ズレに対してマージンを大きくすることが可能となり、発電効率および発電電力を向上させることができる。
In the columnar
つまり、高い位置精度と安定性を有する導光路(柱状光学部材40p)を確保して広い波長領域で太陽光Lsを高精度に集光できる集光特性が得られ、集光特性および放熱性を向上させ、集光された太陽光Lsの位置ズレによって生じる発電効率の低減および温度上昇を防止して発電電力を向上させ、耐熱性、信頼性、耐候性を向上させることができる。
That is, a light collecting path (columnar
図12は、図4で示したキャップ部の概略構成を示す斜視図である。 FIG. 12 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the cap portion illustrated in FIG. 4.
図13は、図12で示したキャップ部の断面形状を示す断面図である。 13 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of the cap portion shown in FIG.
キャップ部60(窓枠60b)は、第3接着部33を太陽光Lsから遮光する形状とされている。したがって、第3接着部33が太陽光Lsに照射されることを防止できるので、第3接着部33(第3接着剤33r)の劣化を防止することができる。
The cap part 60 (
なお、キャップ部60は、第3接着部33に接着され第3接着部33に対する太陽光Lsを遮光する平面部60aを備え、また、縦型固定部30f(図11)の頂部30hに対する太陽光Lsを遮光する枠部60cを平面部60aに隣接させて備える。平面部60aは、頂面40aの外周より内側に太陽光Lsが入射されるように開口された窓枠60bを中央に有する。枠部60cは、平面部60aの端に対して立設され縦型固定部30fの頂部30hを囲む形状とされている。
The
つまり、キャップ部60(平面部60aおよび枠部60c)は、断面L型の形状を構成し、太陽光Lsが第3接着部33に直接照射しない形状としてある。なお、キャップ部60は、1辺が例えば20mmの額縁状の形状とされ、平面部60aおよび枠部60cの厚さは1.5mm程度としてある。
That is, the cap part 60 (the
キャップ部60は、金属(例えばアルミニウム合金)で形成されている。したがって、キャップ部60は、機械的強度および放熱性が高くなることから、透光性保護板41、縦型固定部30fの表面が太陽光Lsによって劣化、あるいは焼けを発生することを防止し、透光性保護板41、縦型固定部30fを物理的に保護することが可能となるので、発電効率および信頼性の優れた太陽電池21を提供することができる。
The
また、枠部60cを延長して形成された爪部60dが対向する2ヶ所に設けられ、縦型固定部30fに設けられた係止用凹部30k(図6)に係止される構成としてある。係止用凹部30kに爪部60dを引っ掛けることにより、縦型固定部30fの頂部30hの外側にキャップ部60を係止して固定することができる。
Further,
<実施の形態5>
図14ないし図26、および図7に基づいて、本実施の形態に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法について説明する。
<Embodiment 5>
Based on FIG. 14 thru | or FIG. 26 and FIG. 7, the solar cell manufacturing method which manufactures the solar cell which concerns on this Embodiment is demonstrated.
本実施の形態に係る太陽電池21は、実施の形態1ないし実施の形態4で説明した太陽電池21(特に実施の形態4に係る太陽電池21)と同一であるので適宜符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
Since the
つまり、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22と、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、第1接着部31に囲まれ太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34と、台座部45の頂部45bに形成された第2接着部32とを備え、第2接着部32に接着されてレシーバ基板22と平行な方向で延長された梁状フランジ部30cと梁状フランジ部30cから外側に延長されて台座部45の外側でレシーバ基板22に連結された結合用フランジ部30dとを有する台座被覆部30bと、光学部材40として柱状とされた柱状光学部材40pを固定する固定部30とを備える太陽電池を製造する太陽電池製造方法である。
That is, in the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, the
本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、以下に説明する、第1接着剤塗布工程と、台座部載置工程と、第2接着剤塗布工程と、台座被覆部部載置工程(固定部配置工程)と、第1熱硬化工程と、封止樹脂注入工程と、柱状光学部材搭載工程(光学部材配置工程)と、脱泡処理工程と、第2熱硬化工程と、透光性接着樹脂塗布工程と、第3接着剤塗布工程と、透光性保護板載置工程と、第3熱硬化工程と、キャップ部載置工程とを備える。 The solar cell manufacturing method according to the present embodiment includes a first adhesive application step, a pedestal portion placement step, a second adhesive application step, and a pedestal covering portion placement step (fixed portion) described below. Placement step), first thermosetting step, sealing resin injection step, columnar optical member mounting step (optical member placement step), defoaming step, second thermosetting step, and translucent adhesive resin. An application step, a third adhesive application step, a translucent protective plate placement step, a third thermosetting step, and a cap portion placement step;
図14は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池を製造する太陽電池製造方法の製造工程を示すフローチャートである。 FIG. 14: is a flowchart which shows the manufacturing process of the solar cell manufacturing method which manufactures the solar cell which concerns on Embodiment 5 of this invention.
本実施の形態に係る太陽電池21を製造する太陽電池製造方法は、以下のステップS1ないしステップS15を備えている。各ステップに対応する図(図7、図15ないし図26)を参照して説明する。
The solar cell manufacturing method for manufacturing the
ステップS1(図7):
レシーバ基板22に太陽電池素子23を実装する(太陽電池素子実装工程)。
Step S1 (FIG. 7):
The
先ず、レシーバ基板22を準備する。レシーバ基板22には、第1接続パターン25、第2接続パターン26が形成してあり、表面は表面保護層27で保護(絶縁)されている。第1接続パターン25には、太陽電池素子23のチップ基板(基板電極:不図示)、バイパスダイオード24のチップ基板(基板電極:不図示)が接着(ダイボンド)される。太陽電池素子23、バイパスダイオード24が接続される領域、外部端子が接続される第1取り出し電極25a、第2取り出し電極26a、ワイヤ接続部26bに対応する領域では、表面保護層27は予め除去されている。
First, the
レシーバ基板22の太陽電池素子23を接続する領域(中央部分)に、太陽電池素子23をハンダ付けして載置する。同様に、太陽電池素子23に対して一定の距離を置いたバイパスダイオードを接続する領域(レシーバ基板22の中央部分より少しずれた部分)に、バイパスダイオード24をハンダ付けして載置する。
The
次に、太陽電池素子23の表面電極(不図示)に対して例えば4本のワイヤ29の一方を、バイパスダイオード24の表面電極(不図示)に対して例えば2本のワイヤ29の一方をそれぞれ接続する。各ワイヤ29の他方を第2接続パターン26が露出されているワイヤ接続部26bにそれぞれ接続する。
Next, for example, one of the four
なお、取り付け穴22hによって、レシーバ基板22を適宜位置決めしておくことが可能である。
The
ステップS2(図15〜図17):
図15、図16の準備工程の後、第1接着剤31rをレシーバ基板22に塗布する(図17。第1接着剤塗布工程)。
Step S2 (FIGS. 15 to 17):
After the preparation steps of FIGS. 15 and 16, the first adhesive 31r is applied to the receiver substrate 22 (FIG. 17, first adhesive application step).
図15は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で第1接着部となる第1接着剤を塗布するための準備工程として、レシーバ基板を位置決め治具にセットする状態を示す工程斜視図である。 FIG. 15 shows a state in which the receiver substrate is set on the positioning jig as a preparation step for applying the first adhesive that becomes the first adhesive portion in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention. FIG.
図16は、図15の準備工程でレシーバ基板を位置決め治具にセットした状態を示す工程斜視図である。 FIG. 16 is a process perspective view showing a state in which the receiver substrate is set on the positioning jig in the preparation process of FIG.
レシーバ基板22に太陽電池素子23、バイパスダイオード24を実装した後、レシーバ基板22に設けた取り付け穴22hを位置決め治具70に設けた位置決めピン71に合わせながら取り付ける。
After mounting the
つまり、位置決め治具70の位置決めピン71に対する取り付け穴22hを位置決めの基準として、台座被覆部30b(結合用フランジ部30d)の台座被覆部取り付け穴30jを位置決めすることが可能となることから、レシーバ基板22に対して台座被覆部30bを容易かつ高精度に作業性良く位置決めすることができる。
That is, it is possible to position the base cover
図17は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で第1接着部を塗布する状態を示す工程斜視図である。 FIG. 17 is a process perspective view showing a state in which the first adhesive portion is applied in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
台座部45とレシーバ基板22とを接着する第1接着部31を形成する第1接着剤31rをレシーバ基板22に塗布する(第1接着剤塗布工程)。
The 1st
レシーバ基板22をセットした位置決め治具70を第1接着剤ディスペンサー61のテーブル(不図示)の所定位置にセットし、レシーバ基板22の所定位置(底面凹部45d(図9参照)に対応する位置。適宜のマークを予め形成しておくことも可能である。)に第1接着部31を形成する所定形状となるように第1接着剤31rを塗布する。
The
つまり、太陽電池素子23、バイパスダイオード24を載置したレシーバ基板22の表面の決められた位置に白色のシリコーン樹脂(第1接着剤31r)を決められた形状(枠形状、断面の幅、断面の高さ)で塗布する。
That is, a shape (frame shape, cross-sectional width, cross-section) in which a white silicone resin (first adhesive 31r) is determined at a predetermined position on the surface of the
ステップS3(図18):
図18は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で台座部をレシーバ基板に載置した状態を示す工程斜視図である。
Step S3 (FIG. 18):
FIG. 18 is a process perspective view showing a state in which the pedestal is placed on the receiver substrate in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
第1接着剤31rに台座部45を接着してレシーバ基板22に載置する(台座部載置工程)。
The
レシーバ基板22に対する台座部45の載置は、レシーバ基板22の中央に台座部45の中央が来るように調整しながら位置決めして行う。また、第1接着剤31rは、底面凹部45dを充填する形状で塗布してある。したがって、第1接着剤31rは、底面凹部45dを充填する形態となり、台座部45をレシーバ基板22に対して強固に接着(固定)する第1接着部31を形成する。
The mounting of the
また、台座部45は、内側に貫通開口部45aを備え、貫通開口部45aは、太陽電池素子23およびバイパスダイオード24、ワイヤ接続部26bを内包する形状としてある。したがって、台座部45は、太陽電池素子23、バイパスダイオード24、ワイヤ接続部26bを周囲環境から保護することが可能となる。
Moreover, the
第1接着剤31r(第1接着部31)は、樹脂(樹脂封止部34を構成する封止樹脂)や気体(実施の形態1の第1平板光学部材40fと樹脂封止部34)などの充填材を封止する為の塞き止材(ダム材)としての機能を果たす。したがって、枠状台座部45は、額縁状に形成されて底面45cがレシーバ基板22に枠状に直接当たって接着されるような構造である必要はない。つまり、枠状台座部45は、光学部材40の焦点距離を規定できるように底面45cの少なくとも一部がレシーバ基板22に対して直接当たるように接着されていればよい。
The
例えば、台座部45が方形の場合(図18)、四隅の角の部分でレシーバ基板22側に突出した脚状部を備え、該脚状部の底面がレシーバ基板22に直接当たるように接着する構成(変形例)とすることが可能である。好ましくは、第1接着剤31rを圧着することで台座部45とレシーバ基板22との間に形成された隙間を第1接着剤31rで埋めて第1接着部31を構成すればよく、少なくとも樹脂封止部34と台座部45を用いて周囲環境に対する密閉空間が出来上がればよい。
For example, when the
これにより、太陽電池素子23を封止する透光性の高い樹脂(樹脂封止部34)と、周辺に引き出された第1接続パターン25の第1取り出し電極25a、第2接続パターン26の第2取り出し電極26aに対する封止樹脂(不図示)とを分離して適用することができ、高価な透光性の高い樹脂を狭い空間に隔離、限定して製造することが可能となるので、発電能力を劣化させることなく、太陽電池21を安価に製造することが可能になる。
Thereby, the resin (resin sealing part 34) with high translucency which seals the
ステップS4(図19):
図19は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で第2接着部を台座部に塗布する状態を示す工程斜視図である。
Step S4 (FIG. 19):
FIG. 19 is a process perspective view illustrating a state in which the second adhesive portion is applied to the pedestal portion in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
台座被覆部30bと台座部45とを接着する第2接着部32を形成する第2接着剤32rを台座部45の頂部45bに塗布する(第2接着剤塗布工程)。
The 2nd
レシーバ基板22をセットした位置決め治具70を第2接着剤ディスペンサー62のテーブル(不図示)の所定位置にセットし、レシーバ基板22に載置され接着された台座部45の頂部45bに第2接着部32を形成する所定形状となるように第2接着剤32rを塗布する。
The
つまり、頂部45bに第2接着剤32rを決められた形状(枠形状、断面の幅、断面の高さ)で塗布する。なお、第1接着剤31rと第2接着剤32rとは同一の樹脂としても良く、また、第1接着剤ディスペンサー61と第2接着剤ディスペンサー62とは同一の装置を適用しても良い。
That is, the second adhesive 32r is applied to the top 45b in a predetermined shape (frame shape, cross-sectional width, cross-sectional height). The first adhesive 31r and the second adhesive 32r may be the same resin, and the first
ステップS5(図20):
図20は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で台座被覆部を台座部に載置した状態を示す工程斜視図である。
Step S5 (FIG. 20):
FIG. 20 is a process perspective view showing a state in which the pedestal covering part is placed on the pedestal part in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
第2接着剤ディスペンサー62のテーブルに載置した状態を維持して、台座被覆部30bをレシーバ基板22(つまり、台座部45の第2接着剤32r)に載置する(台座被覆部載置工程)。
While maintaining the state of being placed on the table of the second
つまり、柱状光学部材40pを貫通させて対向する貫通傾斜面30sを有し梁状フランジ部30cの内側先端枠30ct(図11参照)に立設された固定部30としての縦型固定部30fを有する台座被覆部30bを第2接着剤32rに接着してレシーバ基板22に載置する(台座被覆部載置工程。あるいは、固定部30を配置する固定部配置工程でもある。)。
That is, the
位置決め治具70に設けた位置決めピン71に対して、台座被覆部30bの結合用フランジ体30dに形成された台座被覆部取り付け穴30jを自己整合的に嵌め込むことにより、レシーバ基板22に対して台座被覆部30bを容易かつ高精度に位置決めすることが可能となる。また、頂部45bには、第2接着剤32rが第2接着剤塗布工程(ステップS4)で塗布してあることから、台座被覆部30bと台座部45(頂部45b)とは、相互に接着され、強固に固定される状態となる。
By fitting the pedestal covering
ステップS6:
第1接着剤31rおよび第2接着剤32rを加熱して熱硬化させ第1接着部31および第2接着部32を形成する(第1熱硬化工程)。
Step S6:
The first adhesive 31r and the second adhesive 32r are heated and thermally cured to form the first
つまり、レシーバ基板22を第2接着剤ディスペンサー62のテーブルから取り外し、オーブン(不図示)に収容した状態で、第1接着剤31rおよび第2接着剤32rを例えば150℃30分で加熱して熱硬化させる。第1接着剤31rおよび第2接着剤32rの熱硬化によって、レシーバ基板22と台座部45は、第1接着部31によって一体化(隙間無く結合)され、台座部45と台座被覆部30bは、第2接着部32によって一体化され、隙間無く結合される。
That is, with the
ステップS7(図21):
図21は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で太陽電池素子を樹脂封止する封止樹脂を台座部に注入する状態を示す工程斜視図である。
Step S7 (FIG. 21):
FIG. 21 is a process perspective view showing a state in which a sealing resin for resin-sealing a solar cell element is injected into the pedestal portion in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
太陽電池素子23を樹脂封止する封止樹脂34rを台座部45(第1接着部31)の内側領域に注入する(封止樹脂注入工程)。
A sealing
レシーバ基板22をセットした位置決め治具70を封止樹脂ディスペンサ−63のテーブル(不図示)の所定位置にセットし、所定量の封止樹脂34rを縦型固定部30f(固定部30)の貫通穴30eを介して注入する。
The
封止樹脂34rとしては、高い透光性を有するシリコーン樹脂を適用する。また、注入量は、柱状光学部材40を縦型固定部30fの貫通穴30eに嵌め込んだ際、柱状光学部材40の先端(底面40b)が注入した封止樹脂34r(樹脂封止部34)の表面に対して0.3mm〜0.5mm程度被覆(浸漬)される高さとなる程度とする。
As the sealing
ステップS8(図22):
図22は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で縦型固定部の貫通穴に柱状光学部材を挿入した状態を示す工程斜視図である。
Step S8 (FIG. 22):
FIG. 22 is a process perspective view showing a state in which the columnar optical member is inserted into the through hole of the vertical fixing portion in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
縦型固定部30fの貫通穴30eに柱状光学部材40を挿入する(柱状光学部材配置工程)。つまり、貫通傾斜面30sに当接して固定するように柱状光学部材40pを配置する(光学部材40を配置し光学部材配置工程でもある。)。柱状光学部材40fが縦型固定部30f(貫通穴30e)に挿入されたとき、柱状光学部材40の底面40bは、封止樹脂34rによって被覆される。
The columnar
封止樹脂ディスペンサ−63のテーブルに載置した状態を維持して、柱状光学部材40fを縦型固定部30f(台座被覆部30b)に嵌合させる。上述したとおり、柱状光学部材40(光路傾斜面40c)は、縦型固定部30f(貫通穴30e、貫通傾斜面30s)と自己整合するように形成されていることから、容易かつ高精度に柱状光学部材40を台座被覆部30b(縦型固定部30f)に結合(当接)させることが可能となる。
While maintaining the state of being placed on the table of the sealing
ステップS9:
封止樹脂34rに対して脱泡処理を施す(脱泡処理工程)。
Step S9:
A defoaming process is performed on the sealing
柱状光学部材40pを縦型固定部30fの貫通穴30e(台座被覆部30b)に嵌め込んだ状態で、レシーバ基板22を封止樹脂ディスペンサ−63のテーブルから取り出し、真空デシケータ(不図示)に収容した状態で、真空ポンプ(不図示)による真空引きを行い、樹脂封止部34に含まれる気泡を取り除くための脱泡処理を施す。
In a state where the columnar
ステップS10:
封止樹脂34rを加熱して熱硬化させる(第2熱硬化工程)。
Step S10:
The sealing
脱泡処理後に真空デシケータ(不図示)からレシーバ基板22を取り出し、オーブン(不図示)に収容した状態で、封止樹脂34rを例えば160℃40分で加熱して熱硬化させる。封止樹脂34rの熱硬化により、柱状光学部材40pの先端(底面40b)は、封止樹脂34rが硬化して形成された樹脂封止部34によって被覆され、固定される。つまり、柱状光学部材40pは、樹脂封止部34に固定され、挿入された縦型固定部30f(貫通穴30e)に対しても固定される。
After the defoaming process, the
ステップS11(図23):
図23は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で柱状光学部材の頂面に透光性接着剤を塗布する状態を示す工程斜視図である。
Step S11 (FIG. 23):
FIG. 23 is a process perspective view showing a state in which a translucent adhesive is applied to the top surface of the columnar optical member in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
柱状光学部材40pの頂面40aと透光性保護板41とを接着させる透光性接着層36を形成する透光性接着剤36rを柱状光学部材40pの頂面40aに塗布する(透光性接着剤塗布工程)。
A
レシーバ基板22をセットした位置決め治具70を透光性接着剤ディスペンサ−64のテーブル(不図示)の所定位置にセットし、所定量の透光性接着剤36rを柱状光学部材40pの頂面40aに薄く塗布する。
The
透光性接着剤36rとしては、高い透光性を有するシリコーン樹脂を適用する。また、塗布量は、柱状光学部材40p(頂面40a)上に透光性保護板41を載せた際の間隙に空気が内包されないように、形成される透光性接着層36の厚さが0.5mm程度となるようにする。
As the
ステップS12(図24):
図24は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で第3接着剤を縦型固定部に塗布する状態を示す工程斜視図である。
Step S12 (FIG. 24):
FIG. 24 is a process perspective view showing a state in which the third adhesive is applied to the vertical fixing portion in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
柱状光学部材40pの頂面40aを覆って縦型固定部30fに固定される透光性保護板41を接着する第3接着剤33rを縦型固定部30fの頂部30hに塗布する(第3接着剤塗布工程)。
A third adhesive 33r that covers the
レシーバ基板22をセットした位置決め治具70を第3接着剤ディスペンサー65のテーブル(不図示)の所定位置にセットし、台座部45に載置され接着された台座被覆部30bの先端に立設された縦型固定部30fの頂部30hに第3接着剤33rを塗布する。つまり、位置決め段差30mを利用して頂部30hに第3接着剤33rを枠状に塗布する。
The
なお、第1接着剤31rおよび第2接着剤32rと第3接着剤33rとは同一の樹脂としても良く、また、第1接着剤ディスペンサー61および第2接着剤ディスペンサー62と第3接着剤ディスペンサー65とは同一の装置を適用しても良い。
The first adhesive 31r, the second adhesive 32r, and the third adhesive 33r may be the same resin, or the first
ステップS13(図25):
図25は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程で透光性保護板を縦型固定部に載置した状態を示す工程斜視図である。
Step S13 (FIG. 25):
FIG. 25 is a process perspective view showing a state where the translucent protective plate is placed on the vertical fixing portion in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
柱状光学部材40pの頂面40aに透光性保護板41を載置する(透光性保護板載置工程)。つまり、透光性接着剤36rを塗布した頂面40a、第3接着剤33rを塗布した縦型固定部30fに透光性保護板41を載置する。
The translucent
頂面40aの全面に透光性接着剤36rを透光性接着剤ディスペンサ−64によって薄く塗布し、縦型固定部30fの頂部30hに第3接着剤33rを第3接着剤ディスペンサー65によって枠状に塗布した後、透光性保護板41を載置することから、頂面40aと透光性保護板41との間に透光性接着層36を形成し、透光性保護板41を縦型固定部30fに接着することが可能となる。
A
縦型固定部30f(第3接着部33)に対する透光性保護板41の位置決めは、頂部30hに併せて形成された位置決め段差30mを利用して縦型固定部30fの中央に透光性保護板41が来るように調整しながら行う。また、第3接着剤33rは、頂部30hの溝状凹部を充填するように塗布してあることから、透光性保護板41は縦型固定部30fに対して強固に接着(固定)される。
The translucent
また、透光性保護板41は、柱状光学部材40pの頂面40aに薄く塗られた透光性接着剤36rを押し広げ、透光性保護板41と柱状光学部材40p(頂面40a)とは透光性接着剤36r(透光性接着層36)を介した状態で接着される。
Moreover, the translucent
ステップS14:
透光性接着剤36rおよび第3接着剤33rを加熱して熱硬化させ透光性接着層36および第3接着部33を形成する(第3熱硬化工程)。
Step S14:
The
つまり、レシーバ基板22を第3接着剤ディスペンサー65のテーブルから取り外し、オーブン(不図示)に収容した状態で、第3接着剤33rおよび透光性接着剤36rを例えば150℃30分で加熱して熱硬化させる。第3接着剤33rおよび透光性接着剤36rの熱硬化によって、縦型固定部30fと透光性保護板41は、第3接着部33によって一体化(隙間無く結合)され、透光性保護板41と柱状光学部材40pは、透光性接着層36によって一体化(隙間無く結合)される。
That is, with the
ステップS15(図26):
図26は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池製造方法の製造工程でキャップ部を縦型固定部に載置した状態を示す工程斜視図である。
Step S15 (FIG. 26):
FIG. 26 is a process perspective view showing a state where the cap part is placed on the vertical fixing part in the manufacturing process of the solar cell manufacturing method according to Embodiment 5 of the present invention.
透光性保護板41の外周端を覆う窓枠60bを有するキャップ部60を縦型固定部30fに連結させる(キャップ部連結工程)。
The
縦型固定部30fに対するキャップ部60の連結は、縦型固定部30fの係止用凹部30kにキャップ部60の爪部60dが来るように方向を合わせ、縦型固定部30fの上からキャップ部60を被せる形で載せ、爪部60dが、係止用凹部30kに引っ掛かる所まで押し付けることによって、縦型固定部30fにキャップ部60を取り付ける。
The
ステップS15の後の工程:
ステップS15の後、リベッター(不図示)を用いて、取り付け穴22hおよび台座被覆部取り付け穴30jを貫通させて挿入した固定用部材54hによってレシーバ基板22と放熱フィン53とを連結して一体化する(放熱フィン取り付け工程)。
Step after step S15:
After step S15, the
上述したとおり、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22と、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、第1接着部31に囲まれ太陽電池素子23を被覆する樹脂封止部34と、台座部45の頂部45bに形成された第2接着部32とを備え、第2接着部32に接着されてレシーバ基板22と平行な方向で延長された梁状フランジ部30cと梁状フランジ部30cから外側に延長されて台座部45の外側でレシーバ基板22に連結された結合用フランジ部30dとを有する台座被覆部30bと、光学部材40として柱状とされた柱状光学部材40pを固定する固定部30(縦型固定部30f)とを備える太陽電池を製造する太陽電池製造方法である。
As described above, the solar cell manufacturing method according to the present embodiment includes the
また、本実施の形態に係る太陽電池製造方法では、第1接着部31を形成する第1接着剤31rをレシーバ基板22に塗布する第1接着剤塗布工程と、第1接着剤31rに台座部45を接着してレシーバ基板22に載置する台座部載置工程と、第2接着部32を形成する第2接着剤32rを台座部45の頂部45bに塗布する第2接着剤塗布工程と、柱状光学部材40pを貫通させて対向する貫通傾斜面30sを有し梁状フランジ部30cの内側先端枠30ctに立設された固定部30としての縦型固定部30fを有する台座被覆部30bを第2接着剤32rに接着してレシーバ基板22に載置する台座被覆部載置工程(固定部30を配置する固定部配置工程でもある。)と、第1接着剤31rおよび第2接着剤32rを加熱して第1接着部31および第2接着部32を形成する第1熱硬化工程と、貫通傾斜面30sに当接して固定するように柱状光学部材40pを配置する柱状光学部材配置工程(光学部材40を配置する光学部材配置工程)と、太陽電池素子23を樹脂封止する封止樹脂34rを第1接着部31の内側領域に注入する封止樹脂注入工程とを備える。
Moreover, in the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, the first adhesive application step of applying the first adhesive 31r forming the first
したがって、第1接着剤塗布工程、台座部載置工程、第2接着剤塗布工程、台座被覆部載置工程(固定部配置工程)、柱状光学部材配置工程(光学部材配置工程)、封止樹脂注入工程を実行し、各構成部材(第1接着部31、台座部45、第2接着部32、台座被覆部30b(固定部30としての縦型固定部30f)、樹脂封止部34、柱状光学部材40p(光学部材40))を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池21を容易かつ高精度に生産性良く製造することができる。
Accordingly, the first adhesive application step, the pedestal portion placement step, the second adhesive application step, the pedestal covering portion placement step (fixed portion placement step), the columnar optical member placement step (optical member placement step), and the sealing resin The injection process is performed, and each component (
また、本実施の形態に係る太陽電池製造方法では、さらに、柱状光学部材40pの頂面40aと透光性保護板41とを接着する透光性接着層36を形成する透光性接着剤36rを柱状光学部材40pの頂面40aに塗布する透光性接着剤塗布工程と、柱状光学部材40pの頂面40aを覆って縦型固定部30fに固定される透光性保護板41を接着する第3接着剤33rを縦型固定部30fの頂部30hに塗布する第3接着剤塗布工程と、柱状光学部材40pの頂面40aに透光性保護板41を載置する透光性保護板載置工程と、透光性接着剤36rおよび第3接着剤33rを加熱して熱硬化させ透光性接着層36および第3接着部33を形成する第3熱硬化工程と、透光性保護板41の外周端を覆う窓枠60bを有するキャップ部60を縦型固定部30fに連結させるキャップ部連結工程とを備える。
Further, in the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, a light-transmitting adhesive 36r that further forms a light-transmitting
したがって、積み上げて構成された第1接着部31、台座部45、第2接着部32、台座被覆部30b(固定部30:縦型固定部30f)、光学部材40(柱状光学部材40p)に対してさらに第3接着剤塗布工程、透光性接着剤塗布工程、透光性保護板載置工程、第3熱硬化工程、キャップ部連結工程を実行し、各構成部材(第3接着部33、透光性接着層36、透光性保護板41、キャップ部60)を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池21を容易かつ高精度に生産性良く製造することができる。
Therefore, with respect to the
また、太陽電池素子23を樹脂封止する封止樹脂34rを第1接着部31の内側領域に注入する封止樹脂注入工程を第1接着剤塗布工程の前から柱状光学部材配置工程までの間で実施することができる。好ましくは、第1熱硬化工程で第1接着部31および第2接着部32を形成した後から柱状光学部材配置工程までの間で実施する。なお、封止樹脂注入工程に併せて、封止樹脂34rに対して脱泡処理を施す脱泡処理工程と、封止樹脂34rを加熱して熱硬化させる第2熱硬化工程とを実施することが好ましい。
Further, the sealing resin injection step of injecting the sealing
なお、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、集光された太陽光Lsを透過させる光学部材40と、光学部材40を透過した太陽光Lsを光電変換する太陽電池素子23と、太陽電池素子23が載置されたレシーバ基板22と、レシーバ基板22に接着され太陽電池素子23を囲む枠状に形成された第1接着部31と、レシーバ基板22に当接され太陽電池素子23を囲んで第1接着部31に接着された台座部45と、台座部45を基準にして光学部材40を固定する固定部30(嵌合固定部30r)とを備える太陽電池21を製造する太陽電池製造方法でもある。
In addition, the solar cell manufacturing method according to the present embodiment includes an
つまり、本実施の形態に係る太陽電池製造方法は、第1接着部31を形成する第1接着剤31rをレシーバ基板22に塗布する第1接着剤塗布工程と、第1接着剤31rに台座部45を接着してレシーバ基板22に載置する台座部載置工程と、第1接着剤31rを加熱して第1接着部31を形成する第1熱硬化工程と、固定部30(縦型固定部30f)に光学部材40(柱状光学部材40p)を配置する光学部材配置工程とを備える。
That is, in the solar cell manufacturing method according to the present embodiment, the first adhesive application step of applying the first adhesive 31r forming the first
したがって、第1接着剤塗布工程、台座部載置工程、第1熱硬化工程、光学部材配置工程を実行し、各構成部材(第1接着部31、台座部45、光学部材40(柱状光学部材40p))を順に重ねて位置合わせするという簡単な工程で、容易かつ高精度に耐熱性、耐候性、信頼性の高い太陽電池21を生産性良く製造することが可能となる。
Therefore, a 1st adhesive agent application process, a base part mounting process, a 1st thermosetting process, and an optical member arrangement | positioning process are performed, and each structural member (The
20 集光型太陽光発電モジュール
21 太陽電池
22 レシーバ基板
22h 取り付け穴
23 太陽電池素子
30 固定部
30b 台座被覆部
30c 梁状フランジ部
30ct 内側先端枠
30d 結合用フランジ部
30e 貫通穴
30f 縦型固定部(固定部)
30g 貫通溝部
30h 頂部
30j 台座被覆部取り付け穴
30k 係止用凹部
30m 位置決め段差
30r 嵌合固定部(固定部)
30s 貫通傾斜面
31 第1接着部
31r 第1接着剤
32 第2接着部
32r 第2接着剤
33 第3接着部
33r 第3接着剤
34 樹脂封止部
34r 封止樹脂
36 透光性接着層
36r 透光性接着剤
40 光学部材
40a 頂面
40b 底面
40c 光路傾斜面
40f 第1平板光学部材(光学部材)
40s 第2平板光学部材(光学部材)
40st 外周端
40p 柱状光学部材(光学部材)
41 透光性保護板
45 台座部
45a 貫通開口部
45b 頂部
45c 底面
45d 底面凹部
45f 外周枠
50 集光レンズ
51 レンズフレーム
52 ベースプレート
54h、54p 固定用部材
55b、55t 固定用部材
60 キャップ部
60a 平面部
60b 窓枠
60c 枠部
60d 爪部
61 第1接着剤ディスペンサ−
62 第2接着剤ディスペンサ−
63 封止樹脂ディスペンサ−
64 透光性接着剤ディスペンサ−
65 第3接着剤ディスペンサ−
70 位置決め治具
71 位置決めピン
Lax 光軸
Ls 太陽光
DESCRIPTION OF
30g Through
30s penetrating
40s second flat plate optical member (optical member)
40st Outer
41 translucent
62 Second adhesive dispenser
63 Sealing resin dispenser
64 Translucent adhesive dispenser
65 Third adhesive dispenser
70
Claims (9)
前記レシーバ基板に接着され前記太陽電池素子を囲む枠状に形成された第1接着部と、
前記レシーバ基板に当接され前記太陽電池素子を囲んで前記第1接着部に接着された台座部と、
前記第1接着部に囲まれ前記太陽電池素子を被覆する樹脂封止部とを備えること
を特徴とする太陽電池。 A solar cell comprising an optical member that transmits condensed sunlight, a solar cell element that photoelectrically converts sunlight transmitted through the optical member, and a receiver substrate on which the solar cell element is placed,
A first adhesive portion formed in a frame shape that is adhered to the receiver substrate and surrounds the solar cell element;
A pedestal that is in contact with the receiver substrate and surrounds the solar cell element and is bonded to the first bonding portion;
A solar cell comprising: a resin sealing portion surrounded by the first adhesive portion and covering the solar cell element.
前記光学部材は、平板状とされた第1平板光学部材であり、該第1平板光学部材は、前記第1接着部と前記台座部との間に配置されていること
を特徴とする太陽電池。 The solar cell according to claim 1,
The optical member is a flat plate-shaped first flat plate optical member, and the first flat plate optical member is disposed between the first adhesive portion and the pedestal portion. .
前記台座部の頂部に形成された第2接着部を備え、該第2接着部に接着されて前記レシーバ基板と平行な方向で延長された梁状フランジ部と、該梁状フランジ部から外側に延長されて前記台座部の外側で前記レシーバ基板に連結された結合用フランジ部とを有する台座被覆部を備えること
を特徴とする太陽電池。 The solar cell according to claim 1,
A beam-like flange portion formed on the top of the pedestal portion, the beam-like flange portion being bonded to the second adhesion portion and extending in a direction parallel to the receiver substrate, and outward from the beam-like flange portion A solar cell, comprising: a pedestal covering portion which is extended and has a coupling flange portion connected to the receiver substrate outside the pedestal portion.
前記光学部材は、平板状とされた第2平板光学部材であり、該第2平板光学部材は、前記台座部の頂部に載置され外周端を前記梁状フランジ部に覆われていること
を特徴とする太陽電池。 The solar cell according to claim 3,
The optical member is a flat plate-like second flat plate optical member, and the second flat plate optical member is placed on the top of the pedestal portion and has an outer peripheral end covered with the beam-like flange portion. Solar cell featuring.
前記光学部材は、頂面が底面より大きい柱状とされた柱状光学部材であり、該柱状光学部材は、前記梁状フランジ部の内側先端で固定部によって固定されていること
を特徴とする太陽電池。 The solar cell according to claim 3,
The optical member is a columnar optical member whose top surface is columnar than the bottom surface, and the columnar optical member is fixed by a fixing portion at an inner end of the beam-shaped flange portion. .
前記固定部は、前記柱状光学部材を貫通させて対向する貫通傾斜面を有し前記梁状フランジ部の内側先端枠に立設された縦型固定部であること
を特徴とする太陽電池。 The solar cell according to claim 5,
The said fixing | fixed part is a vertical fixing | fixed part erected in the inner side front end frame of the said beam-like flange part which has the penetration inclined surface which penetrates the said columnar optical member, and opposes.
前記第1接着部を形成する第1接着剤を前記レシーバ基板に塗布する第1接着剤塗布工程と、
前記第1接着剤に前記台座部を接着して前記レシーバ基板に載置する台座部載置工程と、
前記第1接着剤を加熱して前記第1接着部を形成する第1熱硬化工程と、
前記固定部に前記光学部材を配置する光学部材配置工程とを備えること
を特徴とする太陽電池製造方法。 An optical member that transmits the concentrated sunlight, a solar cell element that photoelectrically converts sunlight transmitted through the optical member, a receiver substrate on which the solar cell element is mounted, and an adhesive member that is bonded to the receiver substrate A first adhesive portion formed in a frame shape surrounding the solar cell element, a pedestal portion that is in contact with the receiver substrate and is bonded to the first adhesive portion so as to surround the solar cell element, and the pedestal portion as a reference And a solar cell manufacturing method for manufacturing a solar cell comprising a fixing part for fixing the optical member,
A first adhesive application step of applying a first adhesive forming the first adhesive portion to the receiver substrate;
A pedestal portion placing step of attaching the pedestal portion to the first adhesive and placing the pedestal portion on the receiver substrate;
A first thermosetting step of heating the first adhesive to form the first adhesive portion;
An optical member arranging step of arranging the optical member on the fixed portion.
前記第1接着部を形成する第1接着剤を前記レシーバ基板に塗布する第1接着剤塗布工程と、
前記第1接着剤に前記台座部を接着して前記レシーバ基板に載置する台座部載置工程と、
前記第2接着部を形成する第2接着剤を前記台座部の頂部に塗布する第2接着剤塗布工程と、
前記柱状光学部材を貫通させて対向する貫通傾斜面を有し前記梁状フランジ部の内側先端枠に立設された前記固定部としての縦型固定部を有する前記台座被覆部を前記第2接着剤に接着して前記レシーバ基板に載置する台座被覆部載置工程と、
前記第1接着剤および前記第2接着剤を加熱して前記第1接着部および前記第2接着部を形成する第1熱硬化工程と、
前記貫通傾斜面に当接して固定するように前記柱状光学部材を配置する柱状光学部材配置工程と、
太陽電池素子を樹脂封止する封止樹脂を第1接着部の内側領域に注入する封止樹脂注入工程とを備えること
を特徴とする太陽電池製造方法。 An optical member that transmits the concentrated sunlight, a solar cell element that photoelectrically converts sunlight transmitted through the optical member, a receiver substrate on which the solar cell element is mounted, and an adhesive member that is bonded to the receiver substrate A first adhesive portion formed in a frame shape surrounding the solar cell element; a pedestal portion which is in contact with the receiver substrate and surrounds the solar cell element and is bonded to the first adhesive portion; and the first adhesive portion. A resin sealing portion that is surrounded and covers the solar cell element, and a second adhesive portion that is formed on the top of the pedestal portion, and is bonded to the second adhesive portion and extends in a direction parallel to the receiver substrate. A pedestal covering portion having a beam-shaped flange portion and a coupling flange portion extending outward from the beam-shaped flange portion and coupled to the receiver substrate outside the pedestal portion; and a columnar shape as the optical member. The columnar optical member A solar cell manufacturing method for manufacturing a solar cell and a tough,
A first adhesive application step of applying a first adhesive forming the first adhesive portion to the receiver substrate;
A pedestal portion placing step of attaching the pedestal portion to the first adhesive and placing the pedestal portion on the receiver substrate;
A second adhesive application step of applying a second adhesive forming the second adhesive portion to the top of the pedestal portion;
The pedestal covering portion having a vertical fixing portion as the fixing portion, which has a penetrating inclined surface that penetrates the columnar optical member and faces each other and is erected on an inner end frame of the beam-like flange portion, is the second adhesion. A pedestal covering portion mounting step for mounting on the receiver substrate by bonding to the agent;
A first thermosetting step of heating the first adhesive and the second adhesive to form the first adhesive portion and the second adhesive portion;
A columnar optical member arranging step of arranging the columnar optical member so as to contact and fix the penetrating inclined surface;
And a sealing resin injection step of injecting a sealing resin for sealing the solar cell element into the inner region of the first adhesive portion.
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| JP2006313810A (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Daido Steel Co Ltd | Concentrating solar power generator |
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