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JP2013089749A - Frameless solar cell module - Google Patents

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JP2013089749A
JP2013089749A JP2011228616A JP2011228616A JP2013089749A JP 2013089749 A JP2013089749 A JP 2013089749A JP 2011228616 A JP2011228616 A JP 2011228616A JP 2011228616 A JP2011228616 A JP 2011228616A JP 2013089749 A JP2013089749 A JP 2013089749A
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JP
Japan
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solar cell
layer
protective layer
surface protective
cell module
Prior art date
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Application number
JP2011228616A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Azuma
昭男 東
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Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frameless solar cell module which achieves predetermined performance for a long time, is stably used, and is lightweight and inexpensive.SOLUTION: In a frameless solar cell module, a surface protection layer is provided on the front surface side of a solar cell sub-module which is sealed by an adhesive filler, and a rear surface protection layer is provided on the rear surface side of the solar cell sub-module. Further, a back sheet is provided between the rear surface protection layer and the adhesive filler. Peripheral seals formed by a seal material containing an absorbent are provided at the inner sides of the surface protection layer and the rear surface protection layer and the outer side of the adhesive filler.

Description

本発明は、外枠のないフレームレスタイプのフレームレス太陽電池モジュールに関し、特に、軽量かつ信頼性が高いフレームレス太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a frameless type frameless solar cell module without an outer frame, and more particularly to a frameless solar cell module that is lightweight and highly reliable.

太陽電池は、光吸収により電流を発生する半導体の光吸収層を下部電極(裏面電極)と上部電極(透明電極)とで挟んだ積層構造の太陽電池セルを多数直列に接続して半導体回路を構成し、これを基板の上に形成したものである。このような構成を有する太陽電池は、クリーンなエネルギーとして注目されている。そのため、太陽電池の研究が盛んに行われるようになり、種々の観点から改良が試みられている。   A solar cell is formed by connecting a number of solar cells in a stacked structure in which a light absorption layer of a semiconductor that generates current by light absorption is sandwiched between a lower electrode (back electrode) and an upper electrode (transparent electrode). It is configured and formed on a substrate. A solar cell having such a configuration is attracting attention as clean energy. Therefore, research on solar cells has been actively conducted, and improvements have been attempted from various viewpoints.

一例として、太陽電池セルは、水分に弱く、水分が進入すると、変換効率等の特性が劣化してしまう。特に、Ib族、IIIb族、VIb元素からなるカルコパイライト構造を有するCIS(CuInSe)や、CISに、さらにGaを固溶させたCIGS(Cu(In,Ga)Se)等を、光吸収層として用いるカルコパイライト型の太陽電池セルは、透明電極としてZnO膜等が用いられるため、水分の進入によって透明電極が変質してしまう。これにより、透明電極の抵抗値が上昇し、変換効率が大幅に低下してしまう。
しかしながら、周知のように、太陽電池は、屋外に設置された架台、屋根または屋上など、屋外に設置される場合が多い。そのため、太陽電池モジュールの防水性を向上するための種々のことがなされている。更に低コスト化のためフレームレス化した太陽電池モジュールの提案がされている。従来、フレーム内にシリコーン樹脂、ブチルゴム等のシール材を充填することで周縁シールが行われていたが、フレームレス構造では外環境に直接、周縁シールが晒されるので高信頼性、特に水分のシール性については充分配慮した構造、材料の選択が必要とされ、種々のものが提案されている(特許文献1〜7等)。
As an example, solar cells are weak in moisture, and when moisture enters, characteristics such as conversion efficiency deteriorate. In particular, CIS (CuInSe 2 ) having a chalcopyrite structure composed of Ib group, IIIb group, and VIb element, CIGS (Cu (In, Ga) Se 2 ) obtained by further dissolving Ga in CIS, and the like, absorb light. A chalcopyrite solar cell used as a layer uses a ZnO film or the like as a transparent electrode, so that the transparent electrode is altered by the ingress of moisture. As a result, the resistance value of the transparent electrode is increased, and the conversion efficiency is greatly decreased.
However, as is well known, solar cells are often installed outdoors, such as mounts, roofs or rooftops installed outdoors. Therefore, various things for improving the waterproofness of a solar cell module are made. In addition, a frameless solar cell module has been proposed for cost reduction. Conventionally, peripheral sealing is performed by filling the frame with a sealing material such as silicone resin or butyl rubber. However, the frameless structure exposes the peripheral sealing directly to the outside environment, so it is highly reliable, especially moisture sealing. As for the properties, it is necessary to select a structure and material with sufficient consideration, and various types have been proposed (Patent Documents 1 to 7 and the like).

フレームレス太陽電池モジュールの周縁シールに関して、例えば、特許文献1では、結晶Siセルを複数並べた太陽電池モジュールが開示されており、裏面材周縁が表面保護板の内側になり、耐候性フィルムおよび封止樹脂(シリコーン樹脂)で表面保護材の内側に充填した周縁シール構造のフレームレス太陽電池モジュールが開示されている。   Regarding the peripheral seal of the frameless solar cell module, for example, Patent Document 1 discloses a solar cell module in which a plurality of crystalline Si cells are arranged, and the periphery of the back material is inside the surface protection plate, and the weather-resistant film and the seal are sealed. A frameless solar cell module having a peripheral seal structure in which a surface protective material is filled with a stop resin (silicone resin) is disclosed.

特許文献2には、片面に薄膜太陽電池層が形成されるとともに薄膜太陽電池層上の全面に絶縁体層を設けた第一の透光性基板の絶縁体層側面と、第一の透光性基板と少なくとも同一寸法の第二の透光性基板とが合成樹脂層によって接着されており、合成樹脂層で周縁を終端させた構造、または周縁の外側を覆うような構造をしたフレームレス太陽電池モジュールが開示されている。
特許文献3には、表面保護層ガラスに対して裏面保護層ガラスを大きくして外側に配し、周縁を封止材(EVA)で充填したフレームレス太陽電池モジュールが開示されている。
In Patent Document 2, a thin-film solar cell layer is formed on one side and an insulator layer side surface of a first light-transmitting substrate in which an insulator layer is provided on the entire surface of the thin-film solar cell layer; Frameless sun with a structure in which a peripheral edge is terminated with a synthetic resin layer or a structure that covers the outside of the peripheral edge. A battery module is disclosed.
Patent Document 3 discloses a frameless solar cell module in which a rear surface protective layer glass is made larger than a surface protective layer glass and arranged on the outside, and a peripheral edge is filled with an encapsulant (EVA).

特許文献4には、太陽電池サブモジュールと、太陽電池サブモジュールの受光面を覆うカバーガラスと、太陽電池サブモジュールとカバーガラスの間に充填されると共に、太陽電池サブモジュールとカバーガラスとを接着保持する充填材と、吸湿性を備える吸着剤とを有し、太陽電池サブモジュールの周端部上面とカバーガラスの間に吸着剤が設置されている太陽電池モジュールが開示されている。
特許文献5には、フレームレス太陽電池モジュールの端部のシール構造で、シール材がポリイソブチレン/ブチルゴム、金属水酸化物を含有するものが開示されている。
In Patent Document 4, a solar cell submodule, a cover glass that covers the light receiving surface of the solar cell submodule, and a space between the solar cell submodule and the coverglass are filled, and the solar cell submodule and the coverglass are bonded. A solar cell module having a filler to be held and an adsorbent having hygroscopicity and having an adsorbent installed between the upper surface of the peripheral end portion of the solar cell submodule and the cover glass is disclosed.
Patent Document 5 discloses a sealing structure at the end of a frameless solar cell module, in which the sealing material contains polyisobutylene / butyl rubber and metal hydroxide.

特許文献6には、太陽電池パネルを備え、同一サイズの表面保護層、裏面保護層で周縁端の外側をホットメルト接着剤で被覆したフレームレス太陽電池モジュールが開示されている。
特許文献6の太陽電池パネルは、太陽電池素子と、太陽電池素子の表面側に配置され太陽電池素子を保護する表面保護部と、太陽電池素子の裏面側に配置され太陽電池素子を保護する裏面保護部とを備えており、表面保護部の端面および裏面保護部の端面が構成する周縁端に接着された周縁端被覆部を備える。周縁端被覆部は、ホットメルト接着剤で構成されている。
Patent Document 6 discloses a frameless solar cell module that includes a solar cell panel and has a surface protective layer and a back surface protective layer of the same size, and the outer peripheral edge is covered with a hot melt adhesive.
The solar cell panel of Patent Document 6 includes a solar cell element, a surface protection unit that is disposed on the front side of the solar cell element and protects the solar cell element, and a back surface that is disposed on the back side of the solar cell element and protects the solar cell element. A peripheral edge covering portion bonded to the peripheral edge formed by the end surface of the front surface protective portion and the end surface of the back surface protective portion. The peripheral edge covering portion is made of a hot melt adhesive.

特許文献7には、耐候性保護フィルムと、紫外線カットフィルムと、ガスバリアフィルムと、ゲッター材フィルムと、封止材と、太陽電池素子と、封止材と、ゲッター材フィルムと、ガスバリアフィルムと、バックシートとをこの順に備え、更に、耐候性保護フィルム1とバックシートの縁部をシールするシール材を備えている薄膜太陽電池が開示されている。特許文献7の薄膜太陽電池では、耐候性保護フィルムが形成された側(図中下方)から光が照射されて、太陽電池素子が発電するようになっている。
特許文献7において、ゲッター材フィルムは水分および/または酸素を吸収するフィルムである。太陽電池素子の構成部品のなかには前記のように水分で劣化するものがあり、また、酸素によって劣化するものもある。そこで、ゲッター材フィルムで太陽電池素子を覆うことにより、太陽電池素子等を水分および/または酸素から保護し、発電能力を高く維持するようにしている。
Patent Document 7 includes a weather-resistant protective film, an ultraviolet cut film, a gas barrier film, a getter material film, a sealing material, a solar cell element, a sealing material, a getter material film, a gas barrier film, A thin film solar cell is disclosed that includes a back sheet in this order, and further includes a weatherproof protective film 1 and a sealing material that seals the edge of the back sheet. In the thin film solar cell of patent document 7, light is irradiated from the side (downward in the figure) on which the weather-resistant protective film is formed, and the solar cell element generates power.
In Patent Document 7, the getter material film is a film that absorbs moisture and / or oxygen. Some components of the solar cell element are deteriorated by moisture as described above, and some are deteriorated by oxygen. Therefore, by covering the solar cell element with a getter material film, the solar cell element and the like are protected from moisture and / or oxygen, and the power generation capacity is kept high.

特許第3785263号公報Japanese Patent No. 3785263 特開平9−331079号公報JP 9-331079 A 特開2008−288547号公報JP 2008-288547 A 特開2009−188357号公報JP 2009-188357 A 特開2010−171400公報JP 2010-171400 A 特開2010−192748号公報JP 2010-192748 A 特開2010−21498号公報JP 2010-21498 A

しかしながら、特許文献1においては、周縁部の裏面保護層、バックシートをシリコーン樹脂で覆っているがシール性が低く(WVTR10〜50)、CISまたはCIGS系太陽電池モジュールでは不充分である。
特許文献2においては、シール性が低く、CISまたはCIGS系太陽電池モジュールでは不充分である。特許文献3においては、接着層を直接周縁シールに使った場合、透湿性が高い(WVTR>1)ので水分をシールすることができない。
また、特許文献4では、表面保護層として3.2mm厚の強化ガラスを使用した場合、7.5kg/mとなり、太陽電池モジュールの重量が重くなってしまう。
特許文献5においては、表裏保護層共にガラスの構造であり、特許文献4と同様に軽量化が図れない。特許文献6では、表裏保護層の外側に周縁シールがあることにより、フレームレス太陽電池モジュールの機械的強度、外環境の影響を受けやすい等、信頼性に関わる不具合が発生しやすい。
さらには、特許文献7においても、耐候性保護フィルムとバックシートの縁部をシールするシール材を備えるものの、このシール材では、十分な水分のシール効果を得ることができない。
However, in Patent Document 1, the back surface protective layer and the back sheet at the peripheral edge are covered with a silicone resin, but the sealing property is low (WVTR10 to 50), and the CIS or CIGS solar cell module is insufficient.
In Patent Document 2, the sealing property is low, and a CIS or CIGS solar cell module is insufficient. In Patent Document 3, when the adhesive layer is directly used for the peripheral seal, moisture cannot be sealed because of high moisture permeability (WVTR> 1).
Moreover, in patent document 4, when the tempered glass of 3.2 mm thickness is used as a surface protective layer, it will be 7.5 kg / m < 2 > and the weight of a solar cell module will become heavy.
In Patent Document 5, both the front and back protective layers have a glass structure, and as in Patent Document 4, weight reduction cannot be achieved. In Patent Document 6, since there is a peripheral seal on the outer sides of the front and back protective layers, problems related to reliability such as being easily affected by the mechanical strength of the frameless solar cell module and the external environment are likely to occur.
Furthermore, Patent Document 7 also includes a sealing material that seals the edges of the weatherproof protective film and the back sheet, but this sealing material cannot provide a sufficient moisture sealing effect.

ここで、20〜30年の長期信頼性を有する太陽電池モジュールに必要とされる特性としては、太陽電池自体の光電変換効率が高いことは勿論であるが、耐候性、耐熱性、難燃性、耐水性、耐湿性、耐風圧性、耐降雹性、その他の諸特性に優れていることである。また太陽電池モジュール、パネル自体の低価格化とともに設置するための工事費の低減も必要である。従来の強化ガラスを表面保護層に使った重量の重い太陽電池パネル、モジュールでは、一般住宅やスレート屋根等に固定するためには補強工事等のコストもかかり、全体コストを低減するためには軽量化され、アルミフレームを使わない、高信頼性のフレームレス太陽電池モジュールの実現が望まれている。   Here, as a characteristic required for a solar cell module having a long-term reliability of 20 to 30 years, it is a matter of course that the photoelectric conversion efficiency of the solar cell itself is high, but weather resistance, heat resistance, flame resistance It is excellent in water resistance, moisture resistance, wind pressure resistance, yield resistance, and other various characteristics. In addition, it is necessary to reduce the construction cost for installing the solar cell module and the panel itself at a lower price. For heavy-duty solar panels and modules that use conventional tempered glass as the surface protective layer, it costs high for reinforcement work to be fixed on ordinary houses and slate roofs, and light weight to reduce overall cost. Realization of a highly reliable frameless solar cell module that does not use an aluminum frame is desired.

本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、長期間にわたって、所定の性能を発揮し、安定して用いることのできる軽量で安価なフレームレス太陽電池モジュールを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a lightweight and inexpensive frameless solar cell module that solves the problems based on the above-described prior art, exhibits predetermined performance over a long period of time, and can be used stably. .

上記目的を達成するために、本発明の第1の態様は、接着充填材で封止された太陽電池サブモジュールの表面側に表面保護層が設けられ、前記太陽電池サブモジュールの裏面側に裏面保護層が設けられたフレームレス太陽電池モジュールであって、前記裏面保護層と前記接着充填材との間にバックシートが設けられており、吸着剤を含有するシール材からなる周縁シールが前記表面保護層および前記裏面保護層の内側、かつ前記接着充填材および前記バックシートの外側に設けられていることを特徴とするフレームレス太陽電池モジュールを提供するものである。
例えば、前記表面保護層と前記接着充填材との間に水蒸気バリアフィルムが設けられており、前記周縁シールは、前記接着充填材、前記水蒸気バリアフィルムおよび前記バックシートの外側に設けられている。
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a surface protection layer is provided on the surface side of a solar cell submodule sealed with an adhesive filler, and a back surface is provided on the back surface side of the solar cell submodule. A frameless solar cell module provided with a protective layer, wherein a back sheet is provided between the back protective layer and the adhesive filler, and a peripheral seal made of a sealing material containing an adsorbent The present invention provides a frameless solar cell module provided inside a protective layer and the back surface protective layer, and outside the adhesive filler and the back sheet.
For example, a water vapor barrier film is provided between the surface protective layer and the adhesive filler, and the peripheral seal is provided outside the adhesive filler, the water vapor barrier film, and the back sheet.

本発明の第2の態様は、接着充填材で封止された太陽電池サブモジュールの表面側にプラスチックシートからなる表面保護層が設けられ、前記太陽電池サブモジュールの裏面側に裏面保護層が設けられたフレームレス太陽電池モジュールであって、前記表面保護層と前記接着充填材との間に水蒸気バリアフィルムが設けられ、前記裏面保護層と前記接着充填材との間にバックシートが設けられており、吸着剤を含有するシール材からなる周縁シールは、前記表面保護層と前記水蒸気バリアフィルムの積層体および前記裏面保護層の内側、かつ前記接着充填材および前記バックシートの外側に設けられていることを特徴とするフレームレス太陽電池モジュールを提供するものである。   According to a second aspect of the present invention, a surface protective layer made of a plastic sheet is provided on the surface side of the solar cell submodule sealed with an adhesive filler, and a back surface protective layer is provided on the back side of the solar cell submodule. A frameless solar cell module, wherein a water vapor barrier film is provided between the surface protective layer and the adhesive filler, and a back sheet is provided between the back surface protective layer and the adhesive filler. And a peripheral seal made of a sealing material containing an adsorbent is provided inside the laminate of the surface protective layer and the water vapor barrier film and the back surface protective layer, and outside the adhesive filler and the back sheet. The present invention provides a frameless solar cell module.

また、前記表面保護層は、プラスチックシート、または厚さが0.8〜2.0mmの青板ガラスもしくは白板ガラスで構成されることが好ましい。
さらに、前記裏面保護層は、金属シートで構成されることが好ましい。
さらにまた、前記太陽電池サブモジュールは、光吸収層がCIS膜またはCIGS膜で構成されることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said surface protective layer is comprised with the plastic sheet or the blue plate glass or white plate glass whose thickness is 0.8-2.0 mm.
Furthermore, it is preferable that the said back surface protective layer is comprised with a metal sheet.
Furthermore, in the solar cell submodule, it is preferable that the light absorption layer is composed of a CIS film or a CIGS film.

本発明によれば、軽量、かつ低コスト、特に水分シール性に配慮した高信頼性のフレームレス太陽電池モジュールを実現することができる。これにより、フレームレス太陽電池モジュールを長期間にわたって、所定の性能を発揮し、安定して用いることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the highly reliable flameless solar cell module which considered the light weight and low cost, especially water-sealing property is realizable. Thereby, a flameless solar cell module can exhibit predetermined performance over a long period of time and can be used stably.

(a)は、本発明の第1の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図であり、(b)は、図1(a)のフレームレス太陽電池モジュールの真空ラミネート前の各部材の配置状態を示す模式的断面図である。(A) is typical sectional drawing which shows the frameless solar cell module of the 1st Embodiment of this invention, (b) is each before vacuum lamination of the frameless solar cell module of Fig.1 (a). It is typical sectional drawing which shows the arrangement | positioning state of a member. 本発明の第1の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールに用いられる太陽電池サブモジュールの一例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows an example of the solar cell submodule used for the frameless solar cell module of the 1st Embodiment of this invention. (a)は、本発明の第2の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図であり、(b)は、図3(a)のフレームレス太陽電池モジュールの真空ラミネート前の各部材の配置状態を示す模式的断面図である。(A) is typical sectional drawing which shows the frameless solar cell module of the 2nd Embodiment of this invention, (b) is each before vacuum lamination of the frameless solar cell module of Fig.3 (a). It is typical sectional drawing which shows the arrangement | positioning state of a member. (a)は、本発明の第3の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図であり、(b)は、図4(a)のフレームレス太陽電池モジュールの真空ラミネート前の各部材の配置状態を示す模式的断面図である。(A) is typical sectional drawing which shows the frameless solar cell module of the 3rd Embodiment of this invention, (b) is each before vacuum lamination of the frameless solar cell module of Fig.4 (a). It is typical sectional drawing which shows the arrangement | positioning state of a member. 比較例1のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing a frameless solar cell module of Comparative Example 1. FIG. 従来の第1のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the conventional 1st frameless solar cell module. 従来の第2のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the conventional 2nd frameless solar cell module. 従来の第3のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the conventional 3rd frameless solar cell module. 従来の第4のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the conventional 4th frameless solar cell module.

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のフレームレス太陽電池モジュールを詳細に説明する。
図1(a)は、本発明の第1の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図であり、図1(b)は、図1(a)のフレームレス太陽電池モジュールの真空ラミネート前の各部材の配置状態を示す模式的断面図である。
Hereinafter, a frameless solar cell module of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
Fig.1 (a) is typical sectional drawing which shows the frameless solar cell module of the 1st Embodiment of this invention, FIG.1 (b) is the vacuum of the frameless solar cell module of Fig.1 (a). It is typical sectional drawing which shows the arrangement | positioning state of each member before lamination.

図1(a)に示すように、フレームレス太陽電池モジュール10は、アルミニウム製等の外枠が設けられていない、いわゆるフレームレスタイプのものである。
このフレームレス太陽電池モジュール10(以下、単に太陽電池モジュール10という)においては、太陽電池サブモジュール12の裏面12bに、太陽電池サブモジュール12を覆うようにして第2の接着充填材14が設けられている。この第2の接着充填材14下にバックシート16が設けられ、このバックシート16の下に第2の接着剤層18が設けられている。この第2の接着剤層18の下に裏面保護層20が設けられている。このように、第2の接着充填層14を介して裏面保護層20が設けられている。
なお、太陽電池サブモジュール12の裏面12bとは、太陽電池サブモジュール12において光吸収層が形成されていない側の面のことである。太陽電池サブモジュール12の表面12aとは、太陽電池サブモジュール12において光吸収層が形成されている側の面のことである。
As shown in FIG. 1A, the frameless solar cell module 10 is a so-called frameless type in which an outer frame made of aluminum or the like is not provided.
In the frameless solar cell module 10 (hereinafter simply referred to as the solar cell module 10), a second adhesive filler 14 is provided on the back surface 12b of the solar cell submodule 12 so as to cover the solar cell submodule 12. ing. A back sheet 16 is provided under the second adhesive filler 14, and a second adhesive layer 18 is provided under the back sheet 16. A back surface protective layer 20 is provided under the second adhesive layer 18. Thus, the back surface protective layer 20 is provided via the second adhesive filling layer 14.
In addition, the back surface 12b of the solar cell submodule 12 is a surface of the solar cell submodule 12 on which the light absorption layer is not formed. The surface 12 a of the solar cell submodule 12 is a surface on the side where the light absorption layer is formed in the solar cell submodule 12.

太陽電池サブモジュール12の表面12aに、太陽電池サブモジュール12を覆うようにして第1の接着充填材22が設けられている。この第1の接着充填材22上に水蒸気バリアフィルム24が設けられている。
水蒸気バリアフィルム24上に第1の接着充填層26が設けられており、この第1の接着充填層26上に表面保護層28が設けられている。このように、第1の接着充填層26を介して表面保護層28が設けられている。
太陽電池サブモジュール12は、第1の接着充填材22および第2の接着充填材14により封止されている。
A first adhesive filler 22 is provided on the surface 12 a of the solar cell submodule 12 so as to cover the solar cell submodule 12. A water vapor barrier film 24 is provided on the first adhesive filler 22.
A first adhesive filling layer 26 is provided on the water vapor barrier film 24, and a surface protective layer 28 is provided on the first adhesive filling layer 26. As described above, the surface protective layer 28 is provided via the first adhesive filling layer 26.
The solar cell submodule 12 is sealed with a first adhesive filler 22 and a second adhesive filler 14.

表面保護層28の裏面28bと裏面保護層20の表面20aと接するように、かつ表面保護層28と裏面保護層20からはみ出すことなく、更には第1の接着充填層26、水蒸気バリアフィルム24、第1の接着充填材22、第2の接着充填材14、バックシート16および第2の接着充填層18の外側に、これらの周囲を囲むようにして周縁シール30が設けられている。   Without touching the back surface 28b of the surface protective layer 28 and the surface 20a of the back surface protective layer 20, and without protruding from the surface protective layer 28 and the back surface protective layer 20, the first adhesive filling layer 26, the water vapor barrier film 24, A peripheral seal 30 is provided outside the first adhesive filler 22, the second adhesive filler 14, the back sheet 16, and the second adhesive filler layer 18 so as to surround them.

本実施形態の太陽電池モジュール10は、図1(b)に示すように各部材を積層して配置した状態で、例えば、昇降手段、緩衝板、および加熱手段を有する真空ラミネーターを用いて、例えば、温度130〜150℃で、真空/プレス/保持のトータル15〜30分の条件で真空ラミネートをすることにより、図1(a)に示す太陽電電池モジュール10を作製することができる。   The solar cell module 10 of the present embodiment is, for example, using a vacuum laminator having elevating means, buffer plates, and heating means in a state where the respective members are stacked and arranged as shown in FIG. The solar cell module 10 shown in FIG. 1A can be manufactured by vacuum lamination at a temperature of 130 to 150 ° C. under a total of 15 to 30 minutes of vacuum / press / hold.

具体的には、表面保護層28を下にして、表面保護層28の裏面28bの周縁の4辺に周縁シール30を貼る。次に、周縁シール30よりも内側に第1の接着充填層26、水蒸気バリアフィルム24、第1の接着充填材22、太陽電池サブモジュール12、第2の接着充填材14、バックシート16、第2の接着充填層18を積層させ、最後に周縁が周縁シール30外側にくるように裏面保護層20を積層する。すなわち、最後に周縁シール30の外側と裏面保護層20の周縁を一致させ、かつ重なるように裏面保護層20を積層する。なお、水蒸気バリア層24bが太陽電池サブモジュール12側になるように水蒸気バリアフィルム24が配置されている。このようにして、図1(b)に示す積層状態とする。そして、真空ラミネーターでラミネートする。
次に、例えば、裏面保護層20の裏面に取り出した配線(図示せず)を接続箱(図示せず)の電極に半田付けする。これにより、図1(a)に示す太陽電電池モジュール10を作製することができる。
Specifically, the peripheral seal 30 is pasted on the four sides of the peripheral edge of the back surface 28 b of the surface protective layer 28 with the surface protective layer 28 facing down. Next, the first adhesive filling layer 26, the water vapor barrier film 24, the first adhesive filler 22, the solar cell submodule 12, the second adhesive filler 14, the back sheet 16, the first inside the peripheral seal 30. Two adhesive filling layers 18 are laminated, and finally the back surface protective layer 20 is laminated so that the peripheral edge is outside the peripheral seal 30. That is, finally, the back surface protective layer 20 is laminated so that the outer periphery of the peripheral seal 30 and the periphery of the back surface protective layer 20 are aligned and overlapped. In addition, the water vapor | steam barrier film 24 is arrange | positioned so that the water vapor | steam barrier layer 24b may become the solar cell submodule 12 side. In this way, the stacked state shown in FIG. And it laminates with a vacuum laminator.
Next, for example, wiring (not shown) taken out on the back surface of the back surface protective layer 20 is soldered to an electrode of a connection box (not shown). Thereby, the solar cell module 10 shown to Fig.1 (a) is producible.

なお、本実施形態においては、表面保護層28の表面28a上に、後述するフッ素系透明樹脂フィルムを積層して配置し、この状態で真空ラミネートをして、太陽電電池モジュールを作製することもできる。   In the present embodiment, a fluorine-based transparent resin film, which will be described later, is laminated on the surface 28a of the surface protective layer 28, and vacuum lamination is performed in this state to produce a solar cell module. it can.

図1(a)に示す太陽電池モジュール10において、太陽電池サブモジュール12は、図3に示すように、光電変換素子である太陽電池セル40の集積構造体のことである。なお、太陽電池セル40が1つのものも太陽電池サブモジュールに含まれる。太陽電池サブモジュール12の具体例は、後に詳細に説明する。   In the solar cell module 10 shown in FIG. 1A, the solar cell submodule 12 is an integrated structure of solar cells 40 that are photoelectric conversion elements, as shown in FIG. One solar cell 40 is also included in the solar cell submodule. Specific examples of the solar cell submodule 12 will be described later in detail.

第1の接着充填材22および第2の接着充填材14は、太陽電池サブモジュール12を封止するものである。第1の接着充填材22および第2の接着充填材14には、例えば、アイオノマー樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)、PVB(ポリビニルブチラール)、PE(ポリエチレン)、オレフィン系接着材、ポリウレタン系接着材等を用いることができる。これ以外にも、公知の太陽電池モジュールにおいて封止材として用いられるものが各種利用可能である。なお、熱可塑性オレフィン系重合体樹脂および熱可塑性ポリウレタン系樹脂は接着性に優れているため第1の接着充填材22および第2の接着充填材14として好ましい。
接着性向上のため、被接着体にプライマーを塗布しておくか、またはコロナ処理を施すことにより、第1の接着充填材22および第2の接着充填材14との接着性を強化することができる。
The first adhesive filler 22 and the second adhesive filler 14 seal the solar cell submodule 12. Examples of the first adhesive filler 22 and the second adhesive filler 14 include ionomer resin, EVA (ethylene vinyl acetate), PVB (polyvinyl butyral), PE (polyethylene), olefin adhesive, and polyurethane adhesive. Etc. can be used. In addition to this, various kinds of materials used as sealing materials in known solar cell modules can be used. Note that the thermoplastic olefin polymer resin and the thermoplastic polyurethane resin are preferable as the first adhesive filler 22 and the second adhesive filler 14 because of excellent adhesiveness.
In order to improve the adhesiveness, the adhesion between the first adhesive filler 22 and the second adhesive filler 14 can be enhanced by applying a primer to the adherend or applying a corona treatment. it can.

バックシート16は、太陽電池モジュール10を裏側から、水分浸入阻止、絶縁性保持、機械的衝撃等保護するものである。
バックシート16には、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PVF(ポリフッ化ビニル)等の樹脂フィルムでアルミニウム箔を挟んだ積層構造のものが用いられるが、その構成については、特に限定されるものではない。
バックシート16としては、上述の樹脂フィルムでアルミニウム箔を挟んだ積層構造のフィルムに限定されるものではなく、これ以外にも、公知の太陽電池モジュールにおいて、バックシート16として用いられているものが各種利用可能である。
The back sheet 16 protects the solar cell module 10 from the back side by preventing moisture permeation, maintaining insulating properties, mechanical impact, and the like.
For the backsheet 16, for example, a laminated structure in which an aluminum foil is sandwiched between resin films such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), and PVF (polyvinyl fluoride) is used. There is no particular limitation.
The back sheet 16 is not limited to a film having a laminated structure in which an aluminum foil is sandwiched between the above-described resin films. In addition, the back sheet 16 may be used as a back sheet 16 in a known solar cell module. Various types are available.

第2の接着充填層18は、バックシート16と裏面保護層20との接着するためのものである。この第2の接着充填層18は、例えば、第1の接着充填材22および第2の接着充填材14と同じものを用いることができる。このため、詳細な説明は省略する。
なお、第2の接着充填層18においても、熱可塑性オレフィン系重合体樹脂および熱可塑性ポリウレタン系樹脂は接着性に優れているため最適である。
The second adhesive filling layer 18 is for bonding the back sheet 16 and the back surface protective layer 20. As the second adhesive filling layer 18, for example, the same material as the first adhesive filling material 22 and the second adhesive filling material 14 can be used. For this reason, detailed description is omitted.
In the second adhesive filling layer 18 as well, the thermoplastic olefin polymer resin and the thermoplastic polyurethane resin are optimal because they are excellent in adhesiveness.

裏面保護層20は、太陽電池モジュール10を裏側から保護するものである。
裏面保護層20は、例えば、ガルバリウム鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、ステンレス鋼板、アルミニウムとステンレス鋼のクラッド鋼板等の金属板等を用いることができる。裏面保護層20の厚さは、0.3〜1.0mmである。
裏面保護層20としては、上記以外にも、公知の太陽電池モジュールにおいて用いられているものが各種利用可能である。裏面保護層20としては、特に、軽量化のために鋼板ではなく、ゴム系シート、またはプラスチック樹脂ハニカム構造体、またはガラス繊維材もしくはカーボン繊維材を含有したプラスチック樹脂(GFRP(ガラス繊維複合材)、CFRP(カーボン繊維複合材))等を使うことも可能である。
The back surface protective layer 20 protects the solar cell module 10 from the back side.
For the back surface protective layer 20, for example, a metal plate such as a galvalume steel plate, an aluminum plate, an aluminum alloy plate, a stainless steel plate, a clad steel plate of aluminum and stainless steel, or the like can be used. The thickness of the back surface protective layer 20 is 0.3 to 1.0 mm.
As the back surface protective layer 20, various materials used in known solar cell modules can be used in addition to the above. The back surface protective layer 20 is not a steel sheet for weight reduction, but a rubber sheet, a plastic resin honeycomb structure, or a plastic resin containing a glass fiber material or a carbon fiber material (GFRP (glass fiber composite material). CFRP (carbon fiber composite material)) or the like can also be used.

水蒸気バリアフィルム24は、太陽電池サブモジュール12を水分から保護するためのものである。
水蒸気バリアフィルム24としては、特に、水蒸気透過率が1×10−2(g/(m・day))以下の水蒸気バリアフィルムが好ましく利用される。このような水蒸気バリアフィルム24を用いることにより、より確実に長期にわたって太陽電池モジュール10の水分による劣化を防止できる。
The water vapor barrier film 24 is for protecting the solar cell submodule 12 from moisture.
As the water vapor barrier film 24, in particular, a water vapor barrier film having a water vapor transmission rate of 1 × 10 −2 (g / (m 2 · day)) or less is preferably used. By using such a water vapor barrier film 24, deterioration of the solar cell module 10 due to moisture can be prevented more reliably over a long period of time.

水蒸気バリアフィルム24は、例えば、基材24aに水蒸気バリア層24bが形成されたものである。この水蒸気バリアフィルム24は、水蒸気バリア層24bを太陽電池サブモジュール12に向けた配置される。
基材24bには、例えば、厚さが50〜100μm程度のPETフィルム、PENフィルム等の各種の樹脂フィルム(プラスチックフィルム)が用いられる。
水蒸気バリア層24bは、例えば、水蒸気バリア性(ガスバリア性)を発現する無機化合物の層(以下、無機層ともいう)により構成される。
なお、水蒸気バリアフィルム24において、必要な透明性を確保することができれば、水蒸気バリアフィルム24の表面および裏面の少なくとも一方に、密着層、平坦化層、反射防止層等の各種の機能を発現する層が1層以上、形成されていてもよい。
The water vapor barrier film 24 is obtained, for example, by forming a water vapor barrier layer 24b on a base material 24a. The water vapor barrier film 24 is disposed with the water vapor barrier layer 24 b facing the solar cell submodule 12.
For the base material 24b, for example, various resin films (plastic films) such as a PET film and a PEN film having a thickness of about 50 to 100 μm are used.
The water vapor barrier layer 24b is composed of, for example, an inorganic compound layer (hereinafter also referred to as an inorganic layer) that exhibits water vapor barrier properties (gas barrier properties).
In addition, in the water vapor barrier film 24, if necessary transparency can be ensured, various functions such as an adhesion layer, a flattening layer, an antireflection layer and the like are exhibited on at least one of the front surface and the back surface of the water vapor barrier film 24. One or more layers may be formed.

水蒸気バリアフィルム24において、水蒸気バリア性を発現する無機化合物は、例えば、ダイヤモンド様化合物、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸化窒化物または金属酸化炭化物である。また、上記無機化合物は、例えば、ダイヤモンド様炭素(DLC)、ケイ素を含むダイヤモンド様炭素、Si、Al、In、Sn、Zn、Ti、Cu、CeもしくはTaから選ばれる1種以上の金属を含む酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、または酸化炭化物等が例示される。
これらの中でも、Si、Al、In、Sn、Zn、およびTiから選ばれる金属の酸化物、窒化物または酸化窒化物が好ましく、特に、SiもしくはAlの金属酸化物、窒化物または酸化窒化物が好ましい。
これらの無機層は、例えば、プラズマCVD法、スパッタリング法等によって成膜される。
In the water vapor barrier film 24, the inorganic compound exhibiting the water vapor barrier property is, for example, a diamond-like compound, a metal oxide, a metal nitride, a metal carbide, a metal oxynitride, or a metal oxycarbide. The inorganic compound contains, for example, one or more metals selected from diamond-like carbon (DLC), diamond-like carbon containing silicon, Si, Al, In, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce, or Ta. Examples thereof include oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, and oxide carbides.
Among these, a metal oxide, nitride, or oxynitride selected from Si, Al, In, Sn, Zn, and Ti is preferable. In particular, a metal oxide, nitride, or oxynitride of Si or Al is preferable. preferable.
These inorganic layers are formed by, for example, a plasma CVD method, a sputtering method, or the like.

また、水蒸気バリアフィルム24としては、例えば、PETフィルム、PENフィルム等の各種の樹脂フィルムの基材24a上に下地層としての有機化合物の層(以下、有機層ともいう)を形成され、この有機層上に、上述の無機層が形成された構成でもよい。このような構成の水蒸気バリアフィルム24によれば、より高い水蒸気バリア性を得ることができる。   In addition, as the water vapor barrier film 24, for example, an organic compound layer (hereinafter also referred to as an organic layer) as an underlayer is formed on a substrate 24a of various resin films such as a PET film and a PEN film. The above-described inorganic layer may be formed on the layer. According to the water vapor barrier film 24 having such a configuration, higher water vapor barrier properties can be obtained.

なお、下地層となる有機化合物としては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、メタクリル酸―マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、またはフルオレン環変性ポリエステル等が例示される。これらのうち、特に、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂が好ましい。
このような有機層は、例えば、ロールコート法、スプレーコート法などの公知の塗布手段を用いる塗布法、フラッシュ蒸着法等によって成膜される。
In addition, as an organic compound used as an underlayer, acrylic resin, methacrylic resin, epoxy resin, polyester, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene, transparent fluororesin, polyimide, fluorinated polyimide, polyamide, polyamideimide, polyether Examples include imide, cellulose acylate, polyurethane, polyether ketone, polycarbonate, fluorene ring-modified polycarbonate, alicyclic ring-modified polycarbonate, and fluorene ring-modified polyester. Of these, acrylic resins and methacrylic resins are particularly preferable.
Such an organic layer is formed by, for example, a coating method using a known coating means such as a roll coating method or a spray coating method, a flash vapor deposition method, or the like.

第1の接着充填層26は、水蒸気バリアフィルム24と表面保護層28とを接着するためのものである。この第1の接着充填層26は、例えば、第1の接着充填材22および第2の接着充填材14と同じものを用いることができる。このため、詳細な説明は省略する。なお、第1の接着充填層26においては、熱可塑性ポリウレタン樹脂等が好ましい。   The first adhesive filling layer 26 is for bonding the water vapor barrier film 24 and the surface protective layer 28. For example, the first adhesive filling layer 26 may be the same as the first adhesive filler 22 and the second adhesive filler 14. For this reason, detailed description is omitted. In the first adhesive filling layer 26, a thermoplastic polyurethane resin or the like is preferable.

表面保護層28は、太陽電池モジュール10を屋外に設置した場合、雨、雹、あられ、雪、石等がぶつかることがあるが、これらによって外部から加わる外力、衝撃等から太陽電池サブモジュール12を保護するものである。また、表面保護層28は、汚れ等から太陽電池モジュール10を保護するとともに、汚れ等による太陽電池サブモジュール12への入射光量の低下を抑制するものである。   When the solar cell module 10 is installed outdoors, the surface protective layer 28 may come into contact with rain, hail, hail, snow, stones, etc., but the solar cell sub-module 12 can be protected from external forces, impacts, etc. applied from outside. It is something to protect. The surface protective layer 28 protects the solar cell module 10 from dirt and the like, and suppresses a decrease in the amount of incident light on the solar cell submodule 12 due to dirt and the like.

表面保護層28は、例えば、プラスチックシートにより構成されるものであり、上述のことから、透明性、耐候性、耐熱性、難燃性、耐水性、耐湿性、耐風圧性、耐降雹性、耐薬品性その他の諸特性に優れていることが必要である。この表面保護層28は、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂もしくはメタクリル樹脂、またはこれらの積層体により構成されるものである。表面保護層28においては、耐候性としてUV光による構造劣化、黄変があるがUV吸収剤をこれらの樹脂に混ぜることで改善することができる。さらに、耐擦傷性を保有させるために、表面保護層28の表面にハードコート層として無機コート層を設けてもよい。
なお、表面保護層28の厚さ(プラスチックシートの厚さ)は、例えば、0.5〜2.5mmであり、好ましくは1.0〜2.0mmである。
表面保護層28の厚さが0.5mm未満では、外部から加わる外力、衝撃等から太陽電池サブモジュール12を十分に保護することができない。一方、表面保護層28の厚さが2.5mmを超えると、真空ラミネート時に上下方向で温度分布が大きくなり、表面保護層28が反ってしまうことがある。また、材料コストからも薄いほうが望ましい。
The surface protective layer 28 is composed of, for example, a plastic sheet, and from the above, transparency, weather resistance, heat resistance, flame resistance, water resistance, moisture resistance, wind pressure resistance, yield resistance, It must be excellent in chemical properties and other characteristics. The surface protective layer 28 is made of, for example, polycarbonate resin, acrylic resin or methacrylic resin, or a laminate thereof. In the surface protective layer 28, there are structural deterioration and yellowing due to UV light as weather resistance, but it can be improved by mixing a UV absorber with these resins. Furthermore, an inorganic coat layer may be provided as a hard coat layer on the surface of the surface protective layer 28 in order to retain scratch resistance.
The thickness of the surface protective layer 28 (the thickness of the plastic sheet) is, for example, 0.5 to 2.5 mm, and preferably 1.0 to 2.0 mm.
When the thickness of the surface protective layer 28 is less than 0.5 mm, the solar cell submodule 12 cannot be sufficiently protected from external force applied from the outside, impact, or the like. On the other hand, if the thickness of the surface protective layer 28 exceeds 2.5 mm, the temperature distribution increases in the vertical direction during vacuum lamination, and the surface protective layer 28 may be warped. Further, it is desirable that the material is thin in view of material cost.

また、太陽電池モジュール10の耐熱性、難燃性を強化するために、表面保護層28の表面28aに、難燃性のETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン),PTFE(ポリテトラフルオロエチレン),FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)等のフッ素系透明樹脂フィルムを接着させた複合フィルムとしてもよい。この場合、例えば、フッ素系透明樹脂フィルムは接着充填層を介して設ける。また、表面保護層28を構成するプラスチックシート上に共押出法等によりフッ素系透明樹脂フィルムを一体シートにしてもよい。なお、フッ素系樹脂フィルムは、例えば、厚さが20〜500μmである。   Further, in order to enhance the heat resistance and flame retardancy of the solar cell module 10, flame retardant ETFE (tetrafluoroethylene / ethylene copolymer), PVDF (polyvinylidene fluoride) is applied to the surface 28 a of the surface protective layer 28. , PTFE (polytetrafluoroethylene), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer) or other fluorine-based transparent resin film may be used as a composite film. In this case, for example, the fluorinated transparent resin film is provided via an adhesive filling layer. In addition, a fluorine-based transparent resin film may be formed on the plastic sheet constituting the surface protective layer 28 by a coextrusion method or the like. In addition, the fluororesin film has a thickness of 20 to 500 μm, for example.

周縁シール30は、太陽電池モジュール10の周縁からの水分浸入を抑制し、太陽電池モジュール10の性能低下を防止するものである。特に、CISまたはCIGS等を光吸収層に用いた太陽電池サブモジュール12では、水分により性能劣化しやすいが、これを抑制することができる。
周縁シール30は、吸着剤を含有するものである。この周縁シール30は、粘着材、吸着剤、軟化材、加硫材、劣化防止剤、可塑剤等からなる。
粘着材としては、例えば、ポリイソブチレン、ブチルゴム等のブチル系ゴム、ポリオレフィン等が用いられる。
The peripheral seal 30 suppresses moisture intrusion from the peripheral edge of the solar cell module 10 and prevents a decrease in performance of the solar cell module 10. In particular, in the solar cell submodule 12 using CIS or CIGS or the like as the light absorption layer, the performance is easily deteriorated by moisture, but this can be suppressed.
The peripheral seal 30 contains an adsorbent. The peripheral seal 30 is made of an adhesive material, an adsorbent, a softening material, a vulcanized material, a deterioration preventing agent, a plasticizer, and the like.
Examples of the adhesive material include butyl rubber such as polyisobutylene and butyl rubber, and polyolefin.

吸着剤としては、例えば、水分吸着能と共に、吸着後も固体状態を維持するものが好適であり、高吸水性ポリマー、無機多孔質材料、アルカリ土類金属酸化物、硫酸塩等を用いることができる。
高吸水性ポリマーとしては、例えば、ビニルアルコール(CHCHOH)、アクリル酸(CHCHOOH)、アクリル酸ナトリウム(CHCOO−Na)、アクリル酸カリウム(CHCOO−K)、メタクリル酸(CHC(CH)COOH)、メタクリル酸ナトリウム(CHC(CH)COO−Na)をモノマーとするポリマー、コポリマー、ターポリマー等が用いられる。
無機多孔質材料としては、例えば、ゼオライト、シリカゲル、カオリン等がある。アルカリ土類金属酸化物としては酸化カルシウム(CaO)、酸化バリウム(BaO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ストロンチウム(SrO)、タルク等が用いられる。
硫酸塩としては、例えば、硫酸リチウム(LiSO)、硫酸ナトリウム(NaSO)、硫酸カルシウム(CaSO)、硫酸マグネシウム(MgSO)、硫酸コバルト(CoSO)等が用いられる。
As the adsorbent, for example, one that maintains a solid state after adsorption together with moisture adsorption ability is suitable, and a highly water-absorbing polymer, inorganic porous material, alkaline earth metal oxide, sulfate, etc. are used. it can.
Examples of the superabsorbent polymer include vinyl alcohol (CH 2 CHOH), acrylic acid (CH 2 CHOOH), sodium acrylate (CH 2 COO—Na + ), potassium acrylate (CH 2 COO—K + ), methacrylic acid. A polymer, a copolymer, a terpolymer, or the like using an acid (CH 2 C (CH 3 ) COOH) or sodium methacrylate (CH 2 C (CH 3 ) COO—Na + ) as a monomer is used.
Examples of the inorganic porous material include zeolite, silica gel, kaolin and the like. As the alkaline earth metal oxide, calcium oxide (CaO), barium oxide (BaO), magnesium oxide (MgO), strontium oxide (SrO), talc, or the like is used.
Examples of the sulfate include lithium sulfate (Li 2 SO 4 ), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), calcium sulfate (CaSO 4 ), magnesium sulfate (MgSO 4 ), and cobalt sulfate (CoSO 4 ).

これらの吸着剤を含有する周縁シール30においては、水蒸気透過率(WVTR)としては、0.01(g/(m・day))以下であることが望ましい。また、ガラス、金属層、プラスチックシートとの接着性が大きいことが高信頼性太陽電池モジュールとして必要であり、周縁シール30は、90°剥離法による接着力が0.5N/mm以上であることが望ましい。 In the peripheral seal 30 containing these adsorbents, the water vapor transmission rate (WVTR) is desirably 0.01 (g / (m 2 · day)) or less. Moreover, it is necessary as a highly reliable solar cell module that the adhesiveness with glass, a metal layer, and a plastic sheet is large, and the peripheral seal 30 has an adhesive strength by 90 ° peeling method of 0.5 N / mm or more. Is desirable.

次に、本実施形態の太陽電池サブモジュール12について、図2を参照して詳細に説明する。
図2に示すように、太陽電池サブモジュール12は、基板50の上に、下部電極32、光吸収層34、バッファ層36、および上部電極38からなる太陽電池セル40を、複数、直列接合してなるものである。この太陽電池セル(光電変換素子)40は、光吸収層34としてCIGSの半導体化合物を用いるものである。太陽電池サブモジュール12は、第1の導電部材42と、第2の導電部材44とを有する。
Next, the solar cell submodule 12 of this embodiment will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the solar cell submodule 12 has a plurality of solar cells 40 including a lower electrode 32, a light absorption layer 34, a buffer layer 36, and an upper electrode 38 connected in series on a substrate 50. It will be. This solar cell (photoelectric conversion element) 40 uses a CIGS semiconductor compound as the light absorption layer 34. The solar cell submodule 12 has a first conductive member 42 and a second conductive member 44.

太陽電池サブモジュール12において、基板50は、基材52と、Al(アルミニウム)層54と、絶縁層56とから構成されるフレキシブル基板である。
基材52とAl層54とは、一体的に形成されている。さらに、絶縁層56は、Al層54の表面を陽極酸化してなる、Alのポーラス構造の陽極酸化膜である。なお、基材52とAl層54とが積層されて一体化されたクラッド基板を金属基板55という。
In the solar cell submodule 12, the substrate 50 is a flexible substrate including a base material 52, an Al (aluminum) layer 54, and an insulating layer 56.
The base material 52 and the Al layer 54 are integrally formed. The insulating layer 56 is an anodic oxide film having an Al porous structure formed by anodizing the surface of the Al layer 54. The clad substrate in which the base material 52 and the Al layer 54 are laminated and integrated is referred to as a metal substrate 55.

本発明の太陽電池サブモジュール12においては、基板50を構成する(金属)基材52として、軟鋼、耐熱鋼、またはステンレス鋼が用いられる。
また、基材52の厚さにも、特に限定はないが、可撓性と強度(剛性)とのバランス、ハンドリング性等を考慮すると、10〜1000μmであるのが好ましい。
In the solar cell submodule 12 of the present invention, mild steel, heat resistant steel, or stainless steel is used as the (metal) base material 52 constituting the substrate 50.
The thickness of the substrate 52 is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 μm in consideration of the balance between flexibility and strength (rigidity), handling properties, and the like.

Al層54は、Alを主成分とする層で、AlやAl合金が、各種、利用可能である。特に、不純物の少ない、99質量%以上の純度のAlであることが好ましい。純度としては、例えば、99.99質量%Al、99.96質量%Al、99.9質量%Al、99.85質量%Al、99.7質量%Al、99.5質量%Al等が好ましい。
また、高純度Alではなくても、工業用Alも利用可能である。工業用Alを用いることにより、コストの点で有利である。ただし、絶縁層56の絶縁性の点で、Al中にSiが析出していないことが重要である。
The Al layer 54 is a layer mainly composed of Al, and various types of Al and Al alloys can be used. In particular, Al having a purity of 99% by mass or more with few impurities is preferable. As purity, for example, 99.99 mass% Al, 99.96 mass% Al, 99.9 mass% Al, 99.85 mass% Al, 99.7 mass% Al, 99.5 mass% Al, etc. are preferable. .
Moreover, even if it is not high purity Al, industrial Al can also be utilized. Use of industrial Al is advantageous in terms of cost. However, it is important that Si is not precipitated in Al in terms of the insulating property of the insulating layer 56.

Al層54の厚さは、特に限定はなく、適宜、選択できるが、太陽電池サブモジュール12となった状態において、0.1μm以上であり、かつ基材52の厚さ以下であるのが好ましい。
なお、Al層54は、Al表面の前処理、陽極酸化による絶縁層56の形成、光吸収層34の成膜時のAl層54と基材52との面における金属間化合物の生成等によって、厚さが、減少する。従って、後述するAl層54の形成時における厚さは、これらに起因する厚さ減少を加味して、太陽電池サブモジュール12となった状態で、基材52と絶縁層56との間にAl層54が残存している厚さとすることが、重要である。このため、Al層54の厚さとしては、陽極酸化による絶縁層を形成するため10〜50μm必要とされる。
The thickness of the Al layer 54 is not particularly limited and can be appropriately selected. In the state where the solar cell submodule 12 is obtained, the thickness of the Al layer 54 is preferably 0.1 μm or more and less than the thickness of the base material 52. .
The Al layer 54 is formed by pretreatment of the Al surface, formation of the insulating layer 56 by anodic oxidation, generation of an intermetallic compound on the surface of the Al layer 54 and the substrate 52 during the formation of the light absorption layer 34, and the like. The thickness decreases. Therefore, the thickness at the time of forming an Al layer 54 to be described later is Al between the base material 52 and the insulating layer 56 in a state where the solar cell submodule 12 is formed in consideration of thickness reduction due to these. It is important that the thickness be such that layer 54 remains. For this reason, the thickness of the Al layer 54 is required to be 10 to 50 μm in order to form an insulating layer by anodic oxidation.

Al層54の上(基材52と反対側面)には、絶縁層56が形成される。絶縁層56は、Al層54の表面を陽極酸化してなる、Alの陽極酸化膜である。
ここで、絶縁層56は、Alを陽極酸化してなる各種の陽極酸化膜が利用可能であるが、ポーラス型の陽極酸化膜であることが好ましい。この陽極酸化膜は、数10nmの細孔を有する酸化アルミナ被膜であり、被膜ヤング率が低いことにより、曲げ耐性や高温時の熱膨張差により生じるクラック耐性が高いものとなる。
An insulating layer 56 is formed on the Al layer 54 (on the side opposite to the substrate 52). The insulating layer 56 is an Al anodic oxide film formed by anodizing the surface of the Al layer 54.
Here, various anodic oxide films formed by anodizing Al can be used for the insulating layer 56, but a porous anodic oxide film is preferable. This anodic oxide film is an alumina oxide film having pores of several tens of nanometers. Since the Young's modulus of the film is low, the film is highly resistant to bending and cracking caused by a difference in thermal expansion at high temperatures.

絶縁層56の厚さは2μm以上が好ましく、5μm以上が更に好ましい。絶縁層56の厚さが過度に厚い場合、可撓性が低下すること、および絶縁層56の形成に要するコスト、時間がかかるため好ましくない。現実的には、絶縁層56の厚さは、最大50μm以下、好ましくは30μm以下である。このため、絶縁層56の好ましい厚さは、2〜50μmである。   The thickness of the insulating layer 56 is preferably 2 μm or more, and more preferably 5 μm or more. When the thickness of the insulating layer 56 is excessively large, it is not preferable because flexibility is lowered and cost and time required for forming the insulating layer 56 are required. Actually, the thickness of the insulating layer 56 is 50 μm or less, preferably 30 μm or less at maximum. For this reason, the preferable thickness of the insulating layer 56 is 2 to 50 μm.

本実施形態の太陽電池モジュール10はリジッド型であるが、太陽電池サブモジュール12にフレキシブル基板を用い、例えば、厚さ50〜200μmの金属基板55上に、陽極酸化により複数の細孔を有する絶縁層56(絶縁性酸化膜)が形成されたものであり、高い絶縁性が確保されている。
本実施形態の太陽電池サブモジュール12に用いられる基板50は、Al層54を陽極酸化して絶縁層56を形成した後、特定の封孔処理をしてもよい。その製造工程には、必須の工程以外の各種の工程が含まれていてもよい。例えば、付着している圧延油を除く脱脂工程、Al層54の表面のスマットを溶解するデスマット処理工程、Al層54の表面を粗面化する粗面化処理工程、Al層54の表面に陽極酸化皮膜を形成させる陽極酸化処理工程および陽極酸化皮膜のマイクロポアを封孔する封孔処理を経て基板50とすることが好ましい。
Although the solar cell module 10 of this embodiment is a rigid type, a flexible substrate is used for the solar cell submodule 12, and for example, an insulation having a plurality of pores by anodization on a metal substrate 55 having a thickness of 50 to 200 μm. A layer 56 (insulating oxide film) is formed, and high insulation is ensured.
The substrate 50 used in the solar cell submodule 12 of this embodiment may be subjected to a specific sealing process after the Al layer 54 is anodized to form the insulating layer 56. The manufacturing process may include various processes other than the essential processes. For example, a degreasing process for removing the adhering rolling oil, a desmutting process for dissolving the smut on the surface of the Al layer 54, a roughening process for roughening the surface of the Al layer 54, and an anode on the surface of the Al layer 54 The substrate 50 is preferably subjected to an anodizing process for forming an oxide film and a sealing process for sealing the micropores of the anodized film.

なお、基板50は、基材52、Al層54および絶縁層56の全てを、可撓性を有するもの、すなわち、フレキシブルなものとすることにより、基板50全体として、フレキシブルなものになる。これにより、例えば、ロールツーロール方式で、基板50の絶縁層56側に、後述するアルカリ供給層、下部電極、光吸収層、上部電極等を形成することができる。
本発明においては、1回のロール巻出から巻取までの間に、複数の層を連続して製膜することにより太陽電池構造を作製してもよいし、ロール巻出、製膜、巻取の工程を複数回行うことによって太陽電池構造を形成してもよい。また、後述するように各製膜工程の合間に素子を分離、集積させるためのスクライブ工程をロールツーロール方式での製造に加えることで複数の太陽電池セル40を電気的に直列接続させた太陽電池サブモジュールを作製することができる。
In addition, the board | substrate 50 becomes flexible as the board | substrate 50 whole by making all the base material 52, Al layer 54, and the insulating layer 56 have flexibility, ie, a flexible thing. Thereby, for example, an alkali supply layer, a lower electrode, a light absorption layer, an upper electrode, and the like described later can be formed on the insulating layer 56 side of the substrate 50 by a roll-to-roll method.
In the present invention, a solar cell structure may be produced by continuously forming a plurality of layers from one roll unwinding to winding, or roll unwinding, film forming, winding The solar cell structure may be formed by performing the taking step a plurality of times. Further, as will be described later, a solar cell in which a plurality of solar cells 40 are electrically connected in series by adding a scribing process for separating and accumulating elements between the respective film forming processes to the production by the roll-to-roll method. A battery submodule can be fabricated.

本発明においては、基材52の一面のみにAl層54および絶縁層56を形成するのに限定はされず、基材52の両面に、Al層54および絶縁層56を形成したものを基板としてもよく、Al層が単層、すなわち、Al基板に上述の陽極酸化膜により構成される絶縁層が設けられたものであってもよい。
なお、金属基板としては、陽極酸化により金属基板表面上に生成する金属酸化膜が絶縁体である材料を利用することができる。このため、アルミニウム(Al)以外にも、具体的には、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、マグネシウム(Mg)、銅(Cu)、ニオブ(Nb)およびタンタル(Ta)等、並びにそれらの合金を用いることができる。コストや太陽電池モジュールに要求される特性の観点から、アルミニウムが最も好ましい。
また、耐熱性向上のために軟鋼、ステンレス鋼等の鉄鋼板上に上記金属の層を圧延または溶融メッキにより形成した所謂、クラッド材であっても良い。
In the present invention, the Al layer 54 and the insulating layer 56 are not limited to be formed only on one surface of the base material 52, and the substrate in which the Al layer 54 and the insulating layer 56 are formed on both surfaces of the base material 52 is used. Alternatively, the Al layer may be a single layer, that is, an Al substrate provided with an insulating layer composed of the above-described anodized film.
As the metal substrate, a material in which a metal oxide film formed on the surface of the metal substrate by anodic oxidation is an insulator can be used. Therefore, in addition to aluminum (Al), specifically, zirconium (Zr), titanium (Ti), magnesium (Mg), copper (Cu), niobium (Nb), tantalum (Ta), etc., and their Alloys can be used. Aluminum is most preferable from the viewpoint of cost and characteristics required for the solar cell module.
Further, a so-called clad material may be used in which the metal layer is formed by rolling or hot dipping on a steel plate such as mild steel or stainless steel in order to improve heat resistance.

ここで、絶縁層56(基板50)と下部電極32との間、すなわち、絶縁層56の表面56aにアルカリ供給層58(光吸収層34へのアルカリ金属の供給源)が形成されている。
アルカリ金属(特にNa)が、CIGSからなる光吸収層34に拡散されると光電変換効率が高くなることが知られている。
このアルカリ供給層58は、光吸収層34にアルカリ金属を供給するための層であり、アルカリ金属を含む化合物の層である。本発明においては、絶縁層56と下部電極32との間に、このようなアルカリ供給層58を有することにより、光吸収層34の成膜時に、下部電極32を通してアルカリ金属が光吸収層34に拡散し、光吸収層34の変換効率を向上することができる。
Here, an alkali supply layer 58 (an alkali metal supply source to the light absorption layer 34) is formed between the insulating layer 56 (substrate 50) and the lower electrode 32, that is, on the surface 56a of the insulating layer 56.
It is known that when an alkali metal (particularly Na) is diffused into the light absorption layer 34 made of CIGS, the photoelectric conversion efficiency is increased.
The alkali supply layer 58 is a layer for supplying an alkali metal to the light absorption layer 34 and is a layer of a compound containing an alkali metal. In the present invention, such an alkali supply layer 58 is provided between the insulating layer 56 and the lower electrode 32, so that when the light absorption layer 34 is formed, the alkali metal passes through the lower electrode 32 to the light absorption layer 34. It can diffuse and improve the conversion efficiency of the light absorption layer 34.

アルカリ供給層58には、限定はなく、NaO2、Na2S、Na2Se、NaCl、NaF、モリブデン酸ナトリウム塩など、アルカリ金属を含む化合物(アルカリ金属化合物を含む組成物)を主成分とするものが、各種、利用可能である。特に、SiO2(酸化ケイ素)を主成分としてNaO2(酸化ナトリウム)を含む化合物であるのが好ましい。
なお、SiOとNaOの化合物は、耐湿性に乏しく、Na成分が分離して炭酸塩になり易いので、Caを添加した金属成分はSi−Na−Caの3成分とした酸化物がより好ましい。
The alkali supply layer 58 is not limited, and a compound containing an alkali metal (a composition containing an alkali metal compound) such as NaO 2 , Na 2 S, Na 2 Se, NaCl, NaF, or sodium molybdate is a main component. Various things are available. In particular, a compound containing SiO 2 (silicon oxide) as a main component and NaO 2 (sodium oxide) is preferable.
The compound of SiO 2 and NaO 2 have poor moisture resistance, since tends to carbonate was separated Na component, a metal component with added Ca more oxide that was three components Si-Na-Ca preferable.

なお、本発明においては、光吸収層34へのアルカリ金属供給源は、アルカリ供給層58のみに限定はされない。
例えば、絶縁層56が、前述のポーラス型の陽極酸化膜である場合には、アルカリ供給層58に加え、絶縁層56のポーラスの中にもアルカリ金属を含む化合物を導入して、光吸収層34へのアルカリ金属供給源としてもよい。あるいは、特にアルカリ供給層58を有さず、絶縁層56のポーラスの中のみにアルカリ金属を含む化合物を導入して、光吸収層34へのアルカリ金属供給源としてもよい。
一例として、スパッタリングによってアルカリ供給層58を成膜した場合には、絶縁層56中にはアルカリ金属を含む化合物が存在しない、アルカリ供給層58のみを成膜することができる。また、絶縁層56はポーラス型陽極酸化膜であり、かつ、アルカリ供給層58をゾルゲル反応や珪酸Na水溶液の脱水乾燥によって成膜した場合には、アルカリ供給層58のみならず、絶縁層56のポーラス層中にもアルカリ金属を含む化合物を導入して、絶縁層56およびアルカリ供給層58の両者を、光吸収層34へのアルカリ金属供給源とすることができる。
In the present invention, the alkali metal supply source to the light absorption layer 34 is not limited to the alkali supply layer 58 alone.
For example, when the insulating layer 56 is the above-described porous anodic oxide film, a compound containing an alkali metal is introduced into the porous layer of the insulating layer 56 in addition to the alkali supply layer 58, so that the light absorption layer 34 may be an alkali metal supply source. Alternatively, the alkali supply layer 58 may not be provided, and a compound containing an alkali metal may be introduced only into the porous layer of the insulating layer 56 to serve as an alkali metal supply source to the light absorption layer 34.
As an example, when the alkali supply layer 58 is formed by sputtering, only the alkali supply layer 58 in which no compound containing an alkali metal exists in the insulating layer 56 can be formed. In addition, the insulating layer 56 is a porous anodic oxide film, and when the alkali supply layer 58 is formed by sol-gel reaction or dehydration drying of a sodium silicate aqueous solution, not only the alkali supply layer 58 but also the insulating layer 56 is formed. By introducing a compound containing an alkali metal into the porous layer, both the insulating layer 56 and the alkali supply layer 58 can serve as an alkali metal supply source to the light absorption layer 34.

太陽電池サブモジュール12において、下部電極32は、隣り合う下部電極32と所定の間隙33を設けて配列されて、アルカリ供給層58の上に形成されている。また、各下部電極32の間隙33を埋めつつ、光吸収層34が下部電極32の上に形成されている。この光吸収層34の表面にバッファ層36が形成されている。
光吸収層34とバッファ層36とは、下部電極32の上で、所定の間隙37を設けて配列される。なお、下部電極32の間隙33と、光吸収層34(バッファ層36)との間隙37は、太陽電池セル40の配列方向の異なる位置に形成される。
In the solar cell submodule 12, the lower electrode 32 is formed on the alkali supply layer 58 so as to be arranged with a predetermined gap 33 from the adjacent lower electrode 32. Further, a light absorption layer 34 is formed on the lower electrode 32 while filling the gaps 33 of the lower electrodes 32. A buffer layer 36 is formed on the surface of the light absorption layer 34.
The light absorption layer 34 and the buffer layer 36 are arranged on the lower electrode 32 with a predetermined gap 37. Note that the gap 33 between the lower electrode 32 and the light absorption layer 34 (buffer layer 36) are formed at different positions in the arrangement direction of the solar cells 40.

さらに、光吸収層34(バッファ層36)の間隙37を埋めるように、バッファ層36の表面に上部電極38が形成されている。
上部電極38、バッファ層36および光吸収層34は、所定の間隙39を設けて、配列される。また、この間隔39は、前記下部電極32の間隙と、光吸収層34(バッファ層36)との間隙とは異なる位置に設けられる。
太陽電池サブモジュール12において、各太陽電池セル40は、下部電極32と上部電極38により、基板50の長手方向(矢印L方向)に、電気的に直列に接続されている。
Further, an upper electrode 38 is formed on the surface of the buffer layer 36 so as to fill the gap 37 of the light absorption layer 34 (buffer layer 36).
The upper electrode 38, the buffer layer 36 and the light absorption layer 34 are arranged with a predetermined gap 39. The gap 39 is provided at a position different from the gap between the lower electrode 32 and the gap between the light absorption layer 34 (buffer layer 36).
In the solar battery submodule 12, each solar battery cell 40 is electrically connected in series in the longitudinal direction of the substrate 50 (arrow L direction) by the lower electrode 32 and the upper electrode 38.

下部電極32は、例えば、Mo電極で構成される。光吸収層34は、光電変換機能を有する半導体化合物、例えば、CIS膜、CIGS膜で構成される。さらに、バッファ層36は、例えば、CdSで構成され、上部電極38は、例えば、ZnOで構成される。
なお、太陽電池セル40は、基板50の長手方向Lと直交する幅方向に長く伸びて形成されている。このため、下部電極32等も基板50の幅方向に長く伸びている。
The lower electrode 32 is composed of, for example, a Mo electrode. The light absorption layer 34 is composed of a semiconductor compound having a photoelectric conversion function, for example, a CIS film or a CIGS film. Further, the buffer layer 36 is made of, for example, CdS, and the upper electrode 38 is made of, for example, ZnO.
The solar battery cell 40 is formed to extend long in the width direction orthogonal to the longitudinal direction L of the substrate 50. For this reason, the lower electrode 32 and the like also extend long in the width direction of the substrate 50.

図2に示すように、右端の下部電極32上に第1の導電部材42が接続されている。この第1の導電部材42は、後述する負極からの出力を外部に取り出すためのものである。
第1の導電部材42は、例えば、細長い帯状の部材であり、基板50の幅方向に略直線状に伸びて、右端の下部電極32上に接続されている。また、図2に示すように、第1の導電部材42は、例えば、銅リボン42aがインジウム銅合金の被覆材42bで被覆されたものである。この第1の導電部材42は、例えば、超音波半田により下部電極32に接続される。あるいは第1の導電部材42は、銅箔にIn−Snを溶融メッキし、エンボス構造を有する導電テープであってもよく、この導電テープはローラーによる圧着により下部電極32に貼り合せることにより接続される。
As shown in FIG. 2, a first conductive member 42 is connected on the lower electrode 32 at the right end. The first conductive member 42 is for taking out an output from a negative electrode to be described later.
The first conductive member 42 is, for example, an elongated belt-like member, extends substantially linearly in the width direction of the substrate 50, and is connected to the lower electrode 32 at the right end. As shown in FIG. 2, the first conductive member 42 is, for example, a copper ribbon 42 a covered with a coating material 42 b made of indium copper alloy. The first conductive member 42 is connected to the lower electrode 32 by, for example, ultrasonic soldering. Alternatively, the first conductive member 42 may be a conductive tape having an embossed structure formed by hot-plating In-Sn on a copper foil, and this conductive tape is connected by being bonded to the lower electrode 32 by pressure bonding with a roller. The

他方、左端の下部電極32上には、第2の導電部材44が形成される。
第2の導電部材44は、後述する正極からの出力を外部に取り出すためのもので、第1の導電部材42と同様に細長い帯状の部材であり、基板50の幅方向に略直線状に伸びて、左端の下部電極32に接続されている。
第2の導電部材44は、第1の導電部材42と同様の構成のものであり、例えば、銅リボン44aがインジウム銅合金の被覆材44bで被覆されたものであるが、第1の導電部材42と同様に導電テープにより接続してもよい。
On the other hand, a second conductive member 44 is formed on the lower electrode 32 at the left end.
The second conductive member 44 is for taking out the output from the positive electrode, which will be described later, to the outside. Like the first conductive member 42, the second conductive member 44 is a strip-like member that extends substantially linearly in the width direction of the substrate 50. And connected to the lower electrode 32 at the left end.
The second conductive member 44 has the same configuration as that of the first conductive member 42. For example, the copper ribbon 44a is coated with a coating material 44b of indium copper alloy. Similarly to 42, connection may be made by a conductive tape.

なお、本実施形態の太陽電池セル40の光吸収層34は、CIGSで構成されており、公知のCIGS系の太陽電池の製造方法により製造することができる。   In addition, the light absorption layer 34 of the photovoltaic cell 40 of this embodiment is comprised by CIGS, and can be manufactured with the manufacturing method of a well-known CIGS type solar cell.

太陽電池サブモジュール12では、太陽電池セル40に、上部電極38側から光が入射されると、この光が上部電極38およびバッファ層36を通過し、光吸収層34で起電力が発生し、例えば、上部電極38から下部電極32に向かう電流が発生する。なお、図2に示す矢印は、電流の向きを示すものであり、電子の移動方向は、電流の向きとは逆になる。このため、光電変換部48では、図2中、左端の下部電極32が正極(プラス極)になり、右端の下部電極32が負極(マイナス極)になる。   In the solar cell submodule 12, when light enters the solar cell 40 from the upper electrode 38 side, this light passes through the upper electrode 38 and the buffer layer 36, and an electromotive force is generated in the light absorption layer 34. For example, a current from the upper electrode 38 toward the lower electrode 32 is generated. Note that the arrows shown in FIG. 2 indicate the direction of current, and the direction of movement of electrons is opposite to the direction of current. For this reason, in the photoelectric conversion unit 48, the leftmost lower electrode 32 in FIG. 2 is a positive electrode (positive electrode), and the rightmost lower electrode 32 is a negative electrode (negative electrode).

本実施形態において、太陽電池サブモジュール12で発生した電力を、第1の導電部材42と第2の導電部材44から、太陽電池サブモジュール12の外部に取り出すことができる。
なお、本実施形態において、第1の導電部材42が負極であり、第2の導電部材44が正極である。また、第1の導電部材42と第2の導電部材44とは極性が逆であってもよく、太陽電池セル40の構成、太陽電池サブモジュール12構成等に応じて、適宜変わるものである。
また、本実施形態においては、各太陽電池セル40を、下部電極32と上部電極38により基板50の長手方向Lに直列接続されるように形成したが、これに限定されるものではない。例えば、各太陽電池セル40が、下部電極32と上部電極38により幅方向に直列接続されるように、各太陽電池セル40を形成してもよい。
In the present embodiment, the electric power generated in the solar cell submodule 12 can be taken out of the solar cell submodule 12 from the first conductive member 42 and the second conductive member 44.
In the present embodiment, the first conductive member 42 is a negative electrode, and the second conductive member 44 is a positive electrode. Further, the first conductive member 42 and the second conductive member 44 may have opposite polarities, and are appropriately changed depending on the configuration of the solar battery cell 40, the solar battery submodule 12 configuration, and the like.
Moreover, in this embodiment, although each photovoltaic cell 40 was formed so that it might be connected in series with the longitudinal direction L of the board | substrate 50 by the lower electrode 32 and the upper electrode 38, it is not limited to this. For example, each solar battery cell 40 may be formed such that each solar battery cell 40 is connected in series in the width direction by the lower electrode 32 and the upper electrode 38.

太陽電池セル40において、下部電極32および上部電極38は、いずれも光吸収層34で発生した電流を取り出すためのものである。下部電極32および上部電極38は、いずれも導電性材料からなる。光入射側の上部電極38は透光性を有する必要がある。   In the solar cell 40, the lower electrode 32 and the upper electrode 38 are both for taking out the current generated in the light absorption layer 34. Both the lower electrode 32 and the upper electrode 38 are made of a conductive material. The upper electrode 38 on the light incident side needs to have translucency.

下部電極(裏面電極)32は、例えば、Mo、Cr、またはW、およびこれらを組合わせたものにより構成される。この下部電極32は、単層構造でもよいし、2層構造等の積層構造でもよい。下部電極32は、Moで構成することが好ましい。
下部電極32は、厚さが100nm以上であることが好ましく、0.45〜1.0μmであることがより好ましい。
また、下部電極32の形成方法は、特に制限されるものではなく、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の気相成膜法により形成することができる。
The lower electrode (back electrode) 32 is made of, for example, Mo, Cr, or W, and a combination thereof. The lower electrode 32 may have a single layer structure or a laminated structure such as a two-layer structure. The lower electrode 32 is preferably made of Mo.
The lower electrode 32 preferably has a thickness of 100 nm or more, and more preferably 0.45 to 1.0 μm.
The method for forming the lower electrode 32 is not particularly limited, and can be formed by a vapor phase film forming method such as an electron beam evaporation method or a sputtering method.

上部電極(透明電極)38は、例えば、Al、B、Ga、In、Sb等が添加されたZnO、ITO(インジウム錫酸化物)やSnO、および、これらを組合わせたものにより構成される。この上部電極38は、単層構造でもよいし、2層構造等の積層構造でもよい。また、上部電極38の厚さは、特に制限されるものではなく、0.3〜1μmが好ましい。
また、上部電極38の形成方法は、特に制限されるものではなく、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、CVD法等の気相成膜法または塗布法により形成することができる。
The upper electrode (transparent electrode) 38 is composed of, for example, ZnO to which Al, B, Ga, In, Sb or the like is added, ITO (indium tin oxide), SnO 2 , or a combination thereof. . The upper electrode 38 may have a single layer structure or a laminated structure such as a two-layer structure. Further, the thickness of the upper electrode 38 is not particularly limited, and is preferably 0.3 to 1 μm.
The formation method of the upper electrode 38 is not particularly limited, and can be formed by a vapor deposition method such as an electron beam evaporation method, a sputtering method, a CVD method, or a coating method.

バッファ層36は、上部電極38の形成時の光吸収層34を保護すること、上部電極38に入射した光を光吸収層34まで透過させるために形成されている。
このバッファ層36は、例えば、CdS、ZnS、ZnO、ZnMgO、またはZnS(O、OH)およびこれらの組合わせたものにより構成される。
バッファ層36は、厚さが、0.03〜0.1μmが好ましい。また、このバッファ層36は、例えば、CBD(ケミカルバス)法により形成される。
The buffer layer 36 is formed to protect the light absorption layer 34 when the upper electrode 38 is formed and to transmit light incident on the upper electrode 38 to the light absorption layer 34.
The buffer layer 36 is made of, for example, CdS, ZnS, ZnO, ZnMgO, ZnS (O, OH), or a combination thereof.
The buffer layer 36 preferably has a thickness of 0.03 to 0.1 μm. The buffer layer 36 is formed by, for example, a CBD (chemical bath) method.

光吸収層34は、上部電極38およびバッファ層36を通過して到達した光を吸収して電流が発生する層であり、光電変換機能を有する。光吸収層34は、CIGS膜で構成されており、CIGS膜はカルコパイライト結晶構造を有する半導体からなる。CIGS膜の組成は、例えば、Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)である。 The light absorption layer 34 is a layer that absorbs light that has passed through the upper electrode 38 and the buffer layer 36 and generates a current, and has a photoelectric conversion function. The light absorption layer 34 is composed of a CIGS film, and the CIGS film is made of a semiconductor having a chalcopyrite crystal structure. The composition of the CIGS film is, for example, Cu (In 1-x Ga x ) Se 2 (CIGS).

CIGS膜の形成方法としては、1)多源蒸着法、2)セレン化法、3)スパッタ法、4)ハイブリッドスパッタ法、および5)メカノケミカルプロセス法等が知られている。
その他のCIGSの成膜法としては、スクリーン印刷法、近接昇華法、MOCVD法、およびスプレー法(ウェット成膜法)などが挙げられる。例えば、スクリーン印刷法(ウェット成膜法)またはスプレー法(ウェット成膜法)等で、Ib族元素、IIIb族元素、およびVIb族元素を含む微粒子膜を基板上に形成し、熱分解処理(この際、VIb族元素雰囲気での熱分解処理でもよい)を実施するなどにより、所望の組成の結晶を得ることができる(特開平9−74065号公報、特開平9−74213号公報等)。
このような成膜方法は、基板上でCIGSを形成する際にいずれも500℃以上であれば、良好な光電変換効率を示すが、ロールツーロール方式での製造を考慮すると、プロセス時間が短い多源蒸着法が好ましい。とりわけ、バイレイヤー法が好適である。
As a CIGS film forming method, 1) a multi-source deposition method, 2) a selenization method, 3) a sputtering method, 4) a hybrid sputtering method, and 5) a mechanochemical process method are known.
Other CIGS film formation methods include screen printing, proximity sublimation, MOCVD, and spray (wet film formation). For example, a fine particle film containing an Ib group element, a IIIb group element, and a VIb group element is formed on a substrate by a screen printing method (wet film forming method) or a spray method (wet film forming method), and then pyrolyzed ( At this time, a crystal having a desired composition can be obtained by performing a thermal decomposition treatment in a VIb group element atmosphere (JP-A-9-74065, JP-A-9-74213, etc.).
Such a film forming method shows good photoelectric conversion efficiency if CIGS is formed on the substrate as long as the temperature is 500 ° C. or higher, but the process time is short in consideration of manufacturing in a roll-to-roll method. Multisource deposition is preferred. In particular, the bilayer method is suitable.

前述のように、本発明の太陽電池サブモジュール12は、前述の基板50の上に、太陽電池セル40を直列接合して作製して、製造するが、その製造方法は、公知の各種の太陽電池と同様に行えばよい。
以下、図2に示す太陽電池サブモジュール12の製造方法の一例を説明する。
As described above, the solar cell sub-module 12 of the present invention is manufactured by manufacturing the solar cells 40 in series on the substrate 50 described above. What is necessary is just to perform like a battery.
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the solar cell submodule 12 shown in FIG. 2 will be described.

まず、上述のようにして形成された基板50を用意する。次に、基板50の絶縁層56の表面に、例えば、ソーダ石灰ガラスをターゲットとして用いるスパッタリングや、SiおよびNaを含むアルコキシドからを用いたゾルゲル法によって、アルカリ供給層58を成膜する。
次に、アルカリ供給層58の表面に下部電極32となるMo膜を、例えば、成膜装置を用いて、スパッタ法により形成する。
次に、例えばレーザースクライブ法を用いて、Mo膜の所定位置をスクライブして、基板50の幅方向に伸びた間隙33を形成する。これにより、間隙33により互いに分離された下部電極32が形成される。
First, the substrate 50 formed as described above is prepared. Next, the alkali supply layer 58 is formed on the surface of the insulating layer 56 of the substrate 50 by, for example, sputtering using soda lime glass as a target or a sol-gel method using an alkoxide containing Si and Na.
Next, a Mo film to be the lower electrode 32 is formed on the surface of the alkali supply layer 58 by sputtering using, for example, a film forming apparatus.
Next, using a laser scribing method, for example, a predetermined position of the Mo film is scribed to form a gap 33 extending in the width direction of the substrate 50. Thereby, the lower electrodes 32 separated from each other by the gap 33 are formed.

次に、下部電極32を覆い、かつ間隙33を埋めるように、光吸収層34(p型半導体層)として、CIGS膜を形成する。このCIGS膜は、前述の何れか成膜方法により、形成される。
次に、光吸収層34(CIGS膜)上にバッファ層36となるCdS層(n型半導体層)を、例えば、CBD(ケミカルバス)法により形成する。これにより、pn接合半導体層が構成される。
次に、間隙33とは太陽電池セル40の配列方向に異なる所定位置を、例えばレーザースクライブ法を用いてスクライブして、基板50の幅方向に伸びた、下部電極32にまで達する間隙37を形成する。
Next, a CIGS film is formed as a light absorption layer 34 (p-type semiconductor layer) so as to cover the lower electrode 32 and fill the gap 33. This CIGS film is formed by any of the film forming methods described above.
Next, a CdS layer (n-type semiconductor layer) to be the buffer layer 36 is formed on the light absorption layer 34 (CIGS film) by, for example, a CBD (chemical bath) method. Thereby, a pn junction semiconductor layer is formed.
Next, a gap 37 extending in the width direction of the substrate 50 and reaching the lower electrode 32 is formed by scribing a predetermined position different from the gap 33 in the arrangement direction of the solar cells 40 using, for example, a laser scribing method. To do.

次に、バッファ層36上に、間隙37を埋めるように、上部電極38となる、例えば、ITO層、Al、B、Ga、Sb等が添加されたZnO層を、スパッタ法や塗布法により形成する。
次に、間隙33および37とは、太陽電池セル40の配列方向に異なる所定位置を、例えばレーザースクライブ法を用いてスクライブして、基板50の幅方向に伸びた、下部電極32にまで達する間隙39を形成する。これにより、太陽電池セル40が形成される。
Next, on the buffer layer 36, for example, an ITO layer, a ZnO layer to which Al, B, Ga, Sb, or the like is added is formed by sputtering or coating so as to fill the gap 37. To do.
Next, the gaps 33 and 37 are gaps reaching a lower electrode 32 extending in the width direction of the substrate 50 by scribing a predetermined position different in the arrangement direction of the solar cells 40 using, for example, a laser scribing method. 39 is formed. Thereby, the photovoltaic cell 40 is formed.

次に、基板50の長手方向Lにおける左右側の端の下部電極32上に形成された各太陽電池セル40を、例えば、レーザースクライブまたはメカニカルスクラブにより取り除いて、下部電極32を表出させる。次に、右側の端の下部電極32上に第1の導電部材42を、左側の端の下部電極32上に第2の導電部材44を、例えば、超音波半田を用いて接続する。
これにより、図2に示すように、複数の太陽電池セル40が電気的に直列に接続された太陽電池サブモジュール12を製造することができる。
Next, the solar cells 40 formed on the lower electrodes 32 at the left and right ends in the longitudinal direction L of the substrate 50 are removed by, for example, laser scribing or mechanical scrub, and the lower electrodes 32 are exposed. Next, the first conductive member 42 is connected to the lower electrode 32 at the right end, and the second conductive member 44 is connected to the lower electrode 32 at the left end using, for example, ultrasonic soldering.
Thereby, as shown in FIG. 2, the solar cell submodule 12 in which the plurality of solar cells 40 are electrically connected in series can be manufactured.

ここで、従来のフレームレス太陽電池サブモジュールの模式的断面図を図6〜図9に示す。
図6〜図9に示すように、従来のフレームレス太陽電池モジュール100〜100cは、太陽電池サブモジュール110が第1の接着充填材102および第2の接着充填材104で封止されており、同一のサイズまたは裏面保護層108を表面保護層106に対して少し小さくした形状で、表面保護層106および裏面保護層108の内側または外側に周縁シール112を設けたものである。
表面保護層106および裏面保護層108は、基本的に強化ガラス、または青板ガラスもしくは白板ガラスにより構成される。また、周縁シール112としては、吸着材を含有するゴム系ポリマー、または接着充填層と同一材を使用している場合もあるが、アルミフレームおよび充填シール材を使わないフレームレス構造では直接、外部環境に晒されており、太陽電池サブモジュール110が、CISまたはCIGS系薄膜太陽電池サブモジュールのような水分により性能劣化し易く、20年以上の長期信頼性を保持するためには吸着材を含有する周縁シールとすることが必要である。
Here, schematic sectional views of conventional frameless solar cell submodules are shown in FIGS.
As shown in FIGS. 6 to 9, in the conventional frameless solar cell modules 100 to 100c, the solar cell submodule 110 is sealed with the first adhesive filler 102 and the second adhesive filler 104, A peripheral seal 112 is provided on the inside or outside of the surface protective layer 106 and the back surface protective layer 108 with the same size or a shape in which the back surface protective layer 108 is slightly smaller than the surface protective layer 106.
The surface protective layer 106 and the back surface protective layer 108 are basically composed of tempered glass, blue plate glass, or white plate glass. The peripheral seal 112 may be made of a rubber-based polymer containing an adsorbent, or the same material as the adhesive filling layer. However, in the frameless structure that does not use an aluminum frame and a filling sealant, it is directly outside. Exposed to the environment, the solar cell sub-module 110 is susceptible to performance degradation due to moisture like the CIS or CIGS thin film solar cell sub-module, and contains an adsorbent to maintain long-term reliability over 20 years It is necessary to have a peripheral seal.

図7および図8のフレームレス太陽電池モジュール100a、100bにおいて、裏面保護層108を表面保護層106よりも小さいサイズとしてあるのは、周縁角部の機械的強度を保つためである。図9の太陽電池モジュール100cにおいて、表面保護層106および裏面保護層108の外側に周縁シール112を配置したものでは、機械的強度も弱く、長期的に外環境に晒されると、剥離、耐候性劣化、汚れ等による変質し易い構造になる。更に、内部の接着充填層と同じ封止シート、合成樹脂では透湿率WVTR>1.0と大きく、内部への水分拡散が顕著である。   In the frameless solar cell modules 100a and 100b of FIG. 7 and FIG. 8, the reason why the back surface protective layer 108 is smaller than the surface protective layer 106 is to maintain the mechanical strength of the peripheral corner. In the solar cell module 100c of FIG. 9, when the peripheral seal 112 is disposed outside the surface protective layer 106 and the back surface protective layer 108, the mechanical strength is also weak, and when exposed to the external environment for a long time, peeling and weather resistance are caused. The structure is easy to be deteriorated due to deterioration, dirt, etc. Further, in the same sealing sheet and synthetic resin as the inner adhesive filling layer, moisture permeability WVTR> 1.0 is large, and moisture diffusion to the inside is remarkable.

これに対して、図1(a)に示す太陽電池モジュール10においては、太陽電池サブモジュール12への防湿対策としてガラスを表面保護層28に用いておらず、水蒸気バリアフィルム24と、ガラス・ガラスサンドイッチ型のフレームレス太陽電池以外の裏面保護にバックシート16を使用している。水蒸気バリアフィルム24、バックシート16、これらの基材、ベースフィルムとして20〜200μm厚のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム、ポリフッ化ビニル(PVF)等のフッ素樹脂フィルム等が用いられ、これらの有機層フィルムの透湿度WVTRは1〜60と高く、これらのフィルムの周縁部が外環境に露出している場合、周縁部よりその基材断面に沿って内部への水分拡散が起こり、太陽電池サブモジュールに対して、水蒸気バリアフィルムでは水蒸気バリア層がまたバックシートではアルミニウム金属箔層がない場合にはこれらの基材断面を通じて拡散してきた水分を阻止できないために、太陽電池性能の劣化を招くこととなる。このため、高信頼性の太陽電池モジュールの構造としては有機層フィルムまたは基材の周縁もシール材でシールすることが重要である。   On the other hand, in the solar cell module 10 shown in FIG. 1A, glass is not used for the surface protective layer 28 as a moisture-proof measure for the solar cell submodule 12, and the water vapor barrier film 24 and the glass / glass are not used. The back sheet 16 is used for back surface protection other than the sandwich type frameless solar cell. Water vapor barrier film 24, back sheet 16, these base materials, 20-200 μm thick polyethylene terephthalate (PET) film, polyethylene naphthalate (PEN) film, fluororesin film such as polyvinyl fluoride (PVF), etc. Used, these organic layer films have a high moisture permeability WVTR of 1 to 60, and when the peripheral edge of these films is exposed to the outside environment, moisture diffusion from the peripheral edge to the inside along the substrate cross section. In the case of a solar cell sub-module, a water vapor barrier layer in a water vapor barrier film and an aluminum metal foil layer in a back sheet cannot prevent moisture diffused through these substrate cross sections. The performance will be degraded. For this reason, as a structure of a highly reliable solar cell module, it is important to seal the periphery of the organic layer film or the substrate with a sealing material.

上述の水分拡散に対する対策として、図1(a)に示す本実施形態の太陽電池モジュール10の軽量化のため、表面保護層28としてプラスチックシートを用いた場合には、第1の接着充填層26、水蒸気バリアフィルム24、第1の接着充填材22、第2の接着充填材14、バックシート16および第2の接着充填層18の外側に、これらの周囲を囲むようにして周縁シール30を設け、かつ周縁シール30により表面保護層28と金属層からなる裏面保護層20の間の周縁部を充填する。この周縁シール30により、有機フィルム周縁および有機フィルム断面部への水分拡散が阻止される。
このように、本実施形態においては、上述の有機層を通じた水分の内部拡散を抑制することが可能となり、高信頼性を保持することができる。これにより、特に水分シール性に配慮した高信頼性のフレームレス太陽電池モジュール10を実現することができる。
さらには、表面保護層28としてプラスチックシートを用いており、軽量化でき、さらには、外枠を設けていないためコストを低くすることができる。
As a countermeasure against the above-described moisture diffusion, when a plastic sheet is used as the surface protective layer 28 in order to reduce the weight of the solar cell module 10 of this embodiment shown in FIG. A water vapor barrier film 24, a first adhesive filler 22, a second adhesive filler 14, a back sheet 16, and a second adhesive filler layer 18, and a peripheral seal 30 is provided so as to surround them, and A peripheral edge between the front surface protective layer 28 and the back surface protective layer 20 made of a metal layer is filled with the peripheral seal 30. The peripheral seal 30 prevents moisture diffusion to the peripheral edge of the organic film and the cross section of the organic film.
Thus, in this embodiment, it becomes possible to suppress the internal diffusion of moisture through the organic layer described above, and high reliability can be maintained. Thereby, it is possible to realize a highly reliable frameless solar cell module 10 in particular considering moisture sealability.
Furthermore, a plastic sheet is used as the surface protective layer 28, so that the weight can be reduced. Furthermore, since no outer frame is provided, the cost can be reduced.

次に、第2の実施形態について説明する。
図3(a)は、本発明の第2の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図であり、(b)は、図3(a)のフレームレス太陽電池モジュールの真空ラミネート前の各部材の配置状態を示す模式的断面図である。
なお、本実施形態において、図1(a)および(b)に示す第1の実施形態のフレームレス太陽電池モジュール10と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing the frameless solar cell module according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a view before vacuum lamination of the frameless solar cell module of FIG. It is typical sectional drawing which shows the arrangement | positioning state of each member of.
In addition, in this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the frameless solar cell module 10 of 1st Embodiment shown to Fig.1 (a) and (b), and the detailed description is abbreviate | omitted. .

図3(a)に示す本実施形態のフレームレス太陽電池モジュール10a(以下、単に太陽電池モジュール10aという)においては、図1(a)に示す太陽電池モジュール10に比して、表面保護層28がガラスで構成されている点、および水蒸気バリアフィルム24が設けられておらず、第1の接着充填材22に直接表面保護層28が設けられている点が異なり、それ以外の構成は、第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。   In the frameless solar cell module 10a of the present embodiment shown in FIG. 3A (hereinafter simply referred to as the solar cell module 10a), the surface protective layer 28 is compared to the solar cell module 10 shown in FIG. In that the water vapor barrier film 24 is not provided, and the surface protective layer 28 is provided directly on the first adhesive filler 22, Since it is the structure similar to the solar cell module 10 of 1 embodiment, the detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態の太陽電池モジュール10aにおいて、表面保護層28が青板ガラス、白板ガラスまたはガラス表面を化学処理することにより機械的に強化されたガラスで構成されている。表面保護層28を構成する青板ガラスまたは白板ガラスの厚さは、例えば、軽量化のため、0.8〜2.0mmである。ガラス製の表面保護層28の厚さが0.8mm未満では、十分な表面保護の効果が得られにくい。また、ガラス製の表面保護層28が2.0mmを超えると、軽量化の効果が得られにくい。   In the solar cell module 10a of the present embodiment, the surface protective layer 28 is made of blue plate glass, white plate glass, or glass mechanically reinforced by chemically treating the glass surface. The thickness of the blue plate glass or white plate glass constituting the surface protective layer 28 is, for example, 0.8 to 2.0 mm for weight reduction. When the thickness of the glass surface protective layer 28 is less than 0.8 mm, it is difficult to obtain a sufficient surface protection effect. On the other hand, if the glass surface protective layer 28 exceeds 2.0 mm, the effect of reducing the weight is difficult to obtain.

また、本実施形態においては、第1の接着充填材22は、アイオノマー樹脂からなる封止材料からなり、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体との混合物で構成される。具体的には、三井・デユポンケミカル社の製品名ハイミラン−ESが好適な材料である。第1の接着充填材22は、厚さが100〜1500μmであり、望ましくは、厚さが400〜1000μmである。
第1の接着充填材22以外の第2の接着充填材14および第2の接着充填層18は、第1の接着充填材22と同様に、アイオノマー樹脂からなる封止材料であっても良いが、EVA(エチレンビニルアセテート)、PVB(ポリビニルブチラール)、PE(ポリエチレン)、オレフィン系接着材またはポリウレタン系接着材等の封止材も使用できる。
In the present embodiment, the first adhesive filler 22 is made of a sealing material made of an ionomer resin, and is made of a mixture with an ethylene / unsaturated carboxylic acid copolymer. Specifically, the product name High Milan-ES manufactured by Mitsui-Deupon Chemical Co. is a suitable material. The first adhesive filler 22 has a thickness of 100 to 1500 μm, and preferably has a thickness of 400 to 1000 μm.
Like the first adhesive filler 22, the second adhesive filler 14 and the second adhesive filler layer 18 other than the first adhesive filler 22 may be sealing materials made of an ionomer resin. Sealing materials such as EVA (ethylene vinyl acetate), PVB (polyvinyl butyral), PE (polyethylene), olefin-based adhesives and polyurethane-based adhesives can also be used.

太陽電池モジュール10aにおいては、表面保護層28の裏面28bと裏面保護層20の表面20aと接するように、かつ表面保護層28と裏面保護層20の外縁から、はみ出すことなく、更には第1の接着充填材22、第2の接着充填材14、バックシート16および第2の接着充填層18の外側に、これらの周囲を囲むようにして周縁シール30が設けられている。
このように、本実施形態においては、第1の接着充填材22、第2の接着充填材14、太陽電池サブモジュール12、バックシート16および第2の接着充填層18の周縁の外側に周縁シール30が設けられており、この周縁シール30は、表面保護層28と裏面保護層20の間の周縁部を充填している。これにより、各層の周縁および断面部への水分拡散が阻止される。
In the solar cell module 10a, the first and second surfaces 28b of the front surface protective layer 28 and the front surface 20a of the rear surface protective layer 20 are in contact with each other and do not protrude from the outer edges of the front surface protective layer 28 and the rear surface protective layer 20. A peripheral seal 30 is provided outside the adhesive filler 22, the second adhesive filler 14, the back sheet 16 and the second adhesive filler layer 18 so as to surround them.
Thus, in the present embodiment, the peripheral seal is formed outside the peripheral edges of the first adhesive filler 22, the second adhesive filler 14, the solar cell submodule 12, the back sheet 16, and the second adhesive filler layer 18. 30, and the peripheral seal 30 fills the peripheral portion between the front surface protective layer 28 and the back surface protective layer 20. Thereby, the water | moisture-content spreading | diffusion to the periphery and cross-sectional part of each layer is blocked | prevented.

本実施形態においては、表面保護層28をガラスで構成することにより、プラスチックシートとしたものに比して、水蒸気バリアフィルム24を不要とすることができ、構成を簡素化することができる。なお、本実施形態においては、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。本実施例においても、軽量、低コスト、かつ特に水分シール性に配慮した高信頼性のフレームレス太陽電池モジュール10aを実現することができる。   In the present embodiment, when the surface protective layer 28 is made of glass, the water vapor barrier film 24 can be omitted as compared with a plastic sheet, and the configuration can be simplified. In the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Also in the present embodiment, it is possible to realize a highly reliable frameless solar cell module 10a that is light in weight, low in cost, and particularly considering moisture sealability.

本実施形態の太陽電池モジュール10aは、例えば、図3(b)に示すように各部材を積層して配置した状態で、例えば、昇降手段、緩衝板、および加熱手段を有する真空ラミネーターを用いて、例えば、温度130〜150℃で、真空/プレス/保持のトータル15〜30分の条件で真空ラミネートをすることにより、図3(a)に示す太陽電電池モジュール10aを作製することができる。
具体的には、先ず、ガラス製の表面保護層28を下にして、表面保護層28の裏面28bの周縁の4辺に周縁シール30を貼る。次に、周縁シール30よりも内側に第1の接着充填材22、太陽電池サブモジュール12、第2の接着充填材14、バックシート16、第2の接着充填層18を順次積層し、最後に周縁が周縁シール30の外側にくるように裏面保護層20を積層する。すなわち、最後に周縁シール30の外側と裏面保護層20の周縁を一致させ、かつ重なるように裏面保護層20を積層する。このようにして、図3(b)に示す積層状態とする。そして、真空ラミネーターでラミネートする。
次に、例えば、裏面保護層20の裏面に取り出した配線(図示せず)を接続箱(図示せず)の電極に半田付けする。これにより、図3(a)に示す太陽電電池モジュール10aを作製することができる。
For example, the solar cell module 10a according to the present embodiment uses, for example, a vacuum laminator having lifting and lowering means, a buffer plate, and a heating means in a state where the respective members are stacked and arranged as shown in FIG. For example, the solar cell module 10a shown in FIG. 3A can be manufactured by vacuum lamination at a temperature of 130 to 150 ° C. under a total of 15 to 30 minutes of vacuum / press / hold.
Specifically, first, the peripheral seal 30 is pasted on the four sides of the peripheral surface of the back surface 28b of the surface protective layer 28 with the glass surface protective layer 28 facing down. Next, the first adhesive filler 22, the solar cell submodule 12, the second adhesive filler 14, the back sheet 16, and the second adhesive filler layer 18 are sequentially laminated inside the peripheral seal 30, and finally The back surface protective layer 20 is laminated so that the periphery is outside the periphery seal 30. That is, finally, the back surface protective layer 20 is laminated so that the outer periphery of the peripheral seal 30 and the periphery of the back surface protective layer 20 are aligned and overlapped. In this way, the stacked state shown in FIG. And it laminates with a vacuum laminator.
Next, for example, wiring (not shown) taken out on the back surface of the back surface protective layer 20 is soldered to an electrode of a connection box (not shown). Thereby, the solar cell module 10a shown to Fig.3 (a) is producible.

次に、第3の実施形態について説明する。
図4(a)は、本発明の第3の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールを示す模式的断面図であり、(b)は、図4(a)のフレームレス太陽電池モジュールの真空ラミネート前の各部材の配置状態を示す模式的断面図である。
なお、本実施形態において、図1(a)および(b)に示す第1の実施形態のフレームレス太陽電池モジュール10と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing a frameless solar cell module according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a view before vacuum lamination of the frameless solar cell module of FIG. It is typical sectional drawing which shows the arrangement | positioning state of each member of.
In addition, in this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same structure as the frameless solar cell module 10 of 1st Embodiment shown to Fig.1 (a) and (b), and the detailed description is abbreviate | omitted. .

図4(a)に示す本実施形態のフレームレス太陽電池モジュール10b(以下、単に太陽電池モジュール10bという)においては、図1(a)に示す太陽電池モジュール10に比して、周縁シール30が、水蒸気バリアフィルム24の水蒸気バリア層24bの下面25と、裏面保護層20の表面20aとの間の周縁部に設けられている点が異なり、それ以外の構成は、第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。   In the frameless solar cell module 10b of the present embodiment shown in FIG. 4A (hereinafter simply referred to as the solar cell module 10b), the peripheral seal 30 is compared to the solar cell module 10 shown in FIG. The water vapor barrier film 24 is different in that the water vapor barrier film 24 is provided at the peripheral edge between the lower surface 25 of the water vapor barrier layer 24b and the front surface 20a of the back surface protective layer 20, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Since it is the structure similar to the battery module 10, the detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態の太陽電池モジュール10bは、表面保護層28がプラスチックシートにより構成されるものであり、表面および周縁からの水分拡散が周縁シール30によって阻止され、表面保護層28側の周縁からの水分拡散は水蒸気バリア層24によって阻止される。本実施形態においても、第1の実施形態の太陽電池モジュール10と同様の効果を得ることができる。   In the solar cell module 10b of the present embodiment, the surface protective layer 28 is formed of a plastic sheet, moisture diffusion from the surface and the periphery is blocked by the peripheral seal 30, and moisture from the periphery on the surface protective layer 28 side. Diffusion is blocked by the water vapor barrier layer 24. Also in this embodiment, the same effect as the solar cell module 10 of the first embodiment can be obtained.

本実施形態の太陽電池モジュール10bは、例えば、図4(b)に示すように各部材を積層して配置した状態で、例えば、昇降手段、緩衝板、および加熱手段を有する真空ラミネーターを用いて、例えば、温度130〜150℃で、真空/プレス/保持のトータル15〜30分の条件で真空ラミネートをすることにより、図4(a)に示す太陽電電池モジュール10bを作製することができる。   For example, the solar cell module 10b according to the present embodiment uses, for example, a vacuum laminator having lifting and lowering means, a buffer plate, and a heating means in a state where the respective members are stacked and arranged as shown in FIG. 4B. For example, the solar cell module 10b shown in FIG. 4A can be manufactured by vacuum lamination at a temperature of 130 to 150 ° C. under a total of 15 to 30 minutes of vacuum / press / hold.

具体的には、表面保護層28を下にして、第1の接着充填層26、水蒸気バリアフィルム24を積層する。このとき、水蒸気バリアフィルム24は、表面保護層28側を基材24aとする。
次に、水蒸気バリアフィルム24の水蒸気バリア層24b、周縁の4辺に周縁シール30を貼る。次に、周縁シール30よりも内側に、第1の接着充填材22、太陽電池サブモジュール12、第2の接着充填材14、バックシート16、第2の接着充填層18を積層させ、最後に周縁シール30の外側と裏面保護層20の周縁が一致し、かつ重なるように裏面保護層20を積層する。このようにして、図4(b)に示す積層状態とする。そして、真空ラミネーターでラミネートする。
次に、例えば、裏面保護層20の裏面に取り出した配線(図示せず)を接続箱(図示せず)の電極に半田付けする。これにより、図4(a)に示す太陽電電池モジュール10bを作製することができる。
Specifically, the first adhesive filling layer 26 and the water vapor barrier film 24 are laminated with the surface protective layer 28 facing down. At this time, the water vapor barrier film 24 uses the surface protective layer 28 side as the base material 24a.
Next, the peripheral seal | sticker 30 is affixed on the water vapor | steam barrier layer 24b of the water vapor | steam barrier film 24, and four sides of a periphery. Next, the first adhesive filler 22, the solar cell submodule 12, the second adhesive filler 14, the back sheet 16, and the second adhesive filler layer 18 are laminated on the inner side of the peripheral seal 30, and finally The back surface protective layer 20 is laminated so that the outer periphery of the peripheral seal 30 and the periphery of the back surface protective layer 20 coincide and overlap. In this way, the stacked state shown in FIG. And it laminates with a vacuum laminator.
Next, for example, wiring (not shown) taken out on the back surface of the back surface protective layer 20 is soldered to an electrode of a connection box (not shown). Thereby, the solar cell module 10b shown to Fig.4 (a) is producible.

本実施形態においては、水蒸気バリアフィルム24および第1の接着充填層26および表面保護層28の積層体αとすることができる。このため、太陽電池モジュール10bを形成する際に、積層体αを形成しておいて、各部材を積層することにより、各部材の積層を容易にでき、ラミネート工程を簡略化できる。   In this embodiment, it can be set as the laminated body α of the water vapor barrier film 24, the first adhesive filling layer 26, and the surface protective layer 28. For this reason, when the solar cell module 10b is formed, the laminate α is formed, and by laminating the members, the lamination of the members can be facilitated, and the laminating process can be simplified.

また、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に表面保護層28の表面28a上に、上述のフッ素系透明樹脂フィルムを積層して配置し、この状態で真空ラミネートをして、太陽電電池モジュールを作製することもできる。   Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the above-described fluorine-based transparent resin film is laminated on the surface 28a of the surface protective layer 28, and in this state, vacuum lamination is performed, An electric battery module can also be produced.

本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明のフレームレス太陽電池モジュールについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。   The present invention is basically configured as described above. The frameless solar cell module of the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements or modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Of course.

以下、本発明のフレームレス太陽電池モジュールについて、より具体的に説明する。
本実施例においては、以下に示す実施例1〜3および比較例1のフレームレス太陽電池モジュールを作製し、その性能を評価した。
Hereinafter, the frameless solar cell module of the present invention will be described more specifically.
In this example, the frameless solar cell modules of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 shown below were produced and their performance was evaluated.

(実施例1)
サブストレート構造を有する、CIGS膜を光吸収層に用いた太陽電池サブモジュール12を備える図1(a)に示す太陽電池モジュール10を作製した。
実施例1においては、表面保護層28に、FEP(厚さ100μm)、EVA、ポリカーボネート(三菱ガス化学製、UV吸収層付き、サンガードシート 製品名L55、厚さ1.0mm)の3層複合プラスチックシートを用いた。
水蒸気バリアフィルム24には、厚さ100μmPETフィルム(基材24a)に水蒸気バリア層24bとして有機膜およびAl無機膜が積層された、水蒸気透湿率(WVTR)が10−4〜10−5g/(m・day)の性能のものを用いた。
太陽電池サブモジュール12は、SUS−AL基板(アルミニウム−ステンレス鋼のクラッド基板)を陽極酸化させたものを用いたフレキシブルCIGS集積型薄膜太陽電池サブモジュールとした。
バックシート16には、三菱アルミニウムパッケージ社製のPVF/AL箔/PVFシートを用いた。裏面保護層20には、厚さが0.4mmのガルバリウム鋼板を用いた。
また、第1の接着充填材22、第2の接着充填材14および第2の接着充填層18には、厚さ400μmのEVA接着シートを用いた。第1の接着充填層26には、厚さ300μmの熱可塑性ポリウレタン接着シート(Lubrizol社のEstane PV1000)を用いた。
周縁シール30には、吸湿剤を含有したホットメルト型のシール材を用い、この周縁シール30は、厚さが1.0mm、幅10mmである。上記シール材は、ADCO社のHelio Seal PVS101(製品名)である。
Example 1
A solar cell module 10 having a substrate structure and including a solar cell submodule 12 using a CIGS film as a light absorption layer was manufactured as shown in FIG.
In Example 1, a three-layer composite plastic of FEP (thickness 100 μm), EVA, polycarbonate (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical, with UV absorption layer, sun guard sheet product name L55, thickness 1.0 mm) on the surface protective layer 28 A sheet was used.
The water vapor barrier film 24 has a water vapor permeability (WVTR) of 10 −4 to 10 in which an organic film and an Al 2 O 3 inorganic film are laminated as a water vapor barrier layer 24b on a 100 μm thick PET film (base material 24a). The thing of the performance of 5 g / (m < 2 > * day) was used.
The solar cell submodule 12 was a flexible CIGS integrated thin film solar cell submodule using an anodized SUS-AL substrate (aluminum-stainless steel clad substrate).
The back sheet 16 was a PVF / AL foil / PVF sheet manufactured by Mitsubishi Aluminum Package. For the back protective layer 20, a galvalume steel plate having a thickness of 0.4 mm was used.
Moreover, an EVA adhesive sheet having a thickness of 400 μm was used for the first adhesive filler 22, the second adhesive filler 14, and the second adhesive filler layer 18. As the first adhesive filling layer 26, a 300 μm thick thermoplastic polyurethane adhesive sheet (Estane PV1000 manufactured by Lubrizol) was used.
A hot melt type sealing material containing a hygroscopic agent is used for the peripheral seal 30, and the peripheral seal 30 has a thickness of 1.0 mm and a width of 10 mm. The sealing material is Helio Seal PVS101 (product name) manufactured by ADCO.

実施例1の作製手順としては、予め表面保護層28の3層複合プラスチックシートを熱圧着法で作製しておき、積層部材のレイアップを行う。
先ず、表面保護層28を下にして、先に、表面保護層28の裏面28bの周縁の4辺に周縁シール30を貼る。次に、周縁シール30よりも内側に第1の接着充填層26(300μm厚の熱可塑性ポリウレタン接着シート)、水蒸気バリアフィルム24、第1の接着充填材22(400μm厚のEVA接着シート)、太陽電池サブモジュール12、第2の接着充填材14(400μm厚のEVA接着シート)、バックシート16、第2の接着充填層18(400μm厚のEVA接着シート)を積層させ、最後に周縁が周縁シール30外側にくるように裏面保護層20(ガルバリウム鋼板)を積層した。すなわち、最後に周縁シール30の外側と裏面保護層20の周縁を一致させ、かつ重なるように裏面保護層20を積層する。ここで、積層枚数が多いので、各層間でズレが起きないようにカプトンテープで仮止めした。
なお、水蒸気バリア層24bが太陽電池サブモジュール12側になるように水蒸気バリアフィルム24を配置した。
そして、真空ラミネーターで140℃の温度で、真空5分、プレス10分、保持5分の合計20分のラミネート条件でラミネートし、裏面保護層20の裏面に取り出した配線を接続箱の電極に半田付けして太陽電池モジュール10を作製した。
As a production procedure of Example 1, a three-layer composite plastic sheet of the surface protective layer 28 is produced in advance by a thermocompression bonding method, and a laminated member is laid up.
First, the peripheral seal 30 is pasted on the four sides of the peripheral edge of the back surface 28b of the surface protective layer 28 with the surface protective layer 28 facing down. Next, the first adhesive filling layer 26 (300 μm-thick thermoplastic polyurethane adhesive sheet), the water vapor barrier film 24, the first adhesive filler 22 (400 μm-thick EVA adhesive sheet), the sun, and the inner side of the peripheral seal 30 The battery sub-module 12, the second adhesive filler 14 (400 μm thick EVA adhesive sheet), the back sheet 16, and the second adhesive filler layer 18 (400 μm thick EVA adhesive sheet) are laminated, and finally the peripheral edge is a peripheral seal. 30 A back surface protective layer 20 (galvalume steel plate) was laminated so as to be on the outside. That is, finally, the back surface protective layer 20 is laminated so that the outer periphery of the peripheral seal 30 and the periphery of the back surface protective layer 20 are aligned and overlapped. Here, since the number of laminated layers is large, it was temporarily fixed with a Kapton tape so as not to cause a gap between the layers.
In addition, the water vapor | steam barrier film 24 was arrange | positioned so that the water vapor | steam barrier layer 24b might become the solar cell submodule 12 side.
Then, laminating with a vacuum laminator at a temperature of 140 ° C. under a lamination condition of 20 minutes in total of 5 minutes in vacuum, 10 minutes in press, and 5 minutes in hold, and the wiring taken out on the back surface of the back surface protective layer 20 is soldered to the electrode of the connection box Thus, a solar cell module 10 was produced.

(実施例2)
サブストレート構造を有する、CIGS膜を光吸収層に用いた太陽電池サブモジュール12を備える図3(a)に示す太陽電池モジュール10aを作製した。
表面保護層28には、厚さが1.0mmの青板ガラスを使いた。
第1の接着充填材22および第2の接着充填材14には、アイオノマー樹脂である、三井・デユポンケミカル社のハイミラン−ES−7046(製品名)を用いた。第1の接着充填材22および第2の接着充填材14の厚さは400μmとした。
第2の接着充填層18には、厚さ400μmのEVA接着シートを使用した。
バックシート16には、三菱アルミニウムパッケージ社製のPVF/AL箔/PVFシートを用いた。裏面保護層には、片面アルマイト処理した1.0mm厚のアルミニウム板を用いた。
周縁シール30には、吸湿剤を含有したホットメルト型のシール材を用い、この周縁シール30は、厚さが1.0mm、幅10mmである。上記シール材は、ADCO社のHelio Seal PVS101(製品名)である。
(Example 2)
A solar cell module 10a shown in FIG. 3A including a solar cell submodule 12 having a substrate structure and using a CIGS film as a light absorption layer was produced.
As the surface protective layer 28, blue plate glass having a thickness of 1.0 mm was used.
As the first adhesive filler 22 and the second adhesive filler 14, Himiran-ES-7046 (product name) made by Mitsui-Deupon Chemical Co., which is an ionomer resin, was used. The thicknesses of the first adhesive filler 22 and the second adhesive filler 14 were 400 μm.
An EVA adhesive sheet having a thickness of 400 μm was used for the second adhesive filling layer 18.
The back sheet 16 was a PVF / AL foil / PVF sheet manufactured by Mitsubishi Aluminum Package. As the back surface protective layer, a 1.0 mm thick aluminum plate subjected to single-side alumite treatment was used.
A hot melt type sealing material containing a hygroscopic agent is used for the peripheral seal 30, and the peripheral seal 30 has a thickness of 1.0 mm and a width of 10 mm. The sealing material is Helio Seal PVS101 (product name) manufactured by ADCO.

実施例2の作製手順としては、先ず、表面保護層28を下にして、先に、表面保護層28の裏面28bの周縁の4辺に周縁シール30を貼る。
次に、周縁シールよりも内側に第1の接着充填材22(厚さが400μmのハイミラン−ES−7046(製品名))、太陽電池サブモジュール12、第2の接着充填材14(厚さが400μmのハイミラン−ES−7046(製品名))、バックシート16、第2の接着充填層18(厚さが400μmのEVA接着シート)を順次積層し、最後に周縁が周縁シール30の外側にくるように裏面保護層20(片面アルマイト処理したアルミニウム板)を積層した。すなわち、最後に周縁シール30の外側と裏面保護層20の周縁を一致させ、かつ重なるように裏面保護層20を積層する。そして、真空ラミネーターで150℃の温度で、真空5分、プレス10分、保持5分の合計20分のラミネート条件でラミネートし、裏面保護層20の裏面に取り出した配線を接続箱の電極に半田付けして太陽電池モジュール10aを作製した。
As a manufacturing procedure of Example 2, first, the peripheral seal 30 is pasted on the four sides of the peripheral surface of the back surface 28b of the surface protective layer 28 with the surface protective layer 28 first.
Next, the first adhesive filler 22 (Himira-ES-7046 (product name) having a thickness of 400 μm), the solar cell sub-module 12, and the second adhesive filler 14 (thickness) are provided on the inner side of the peripheral seal. 400 μm High Milan-ES-7046 (product name)), back sheet 16, second adhesive filling layer 18 (400 μm thick EVA adhesive sheet) are laminated in order, and finally the peripheral edge is outside the peripheral seal 30. Thus, the back surface protection layer 20 (the aluminum plate which carried out the single-sided alumite process) was laminated | stacked. That is, finally, the back surface protective layer 20 is laminated so that the outer periphery of the peripheral seal 30 and the periphery of the back surface protective layer 20 are aligned and overlapped. Then, laminating with a vacuum laminator at a temperature of 150 ° C. under a lamination condition of 20 minutes in total of vacuum 5 minutes, press 10 minutes, holding 5 minutes, and solder the wiring taken out on the back surface of the back surface protective layer 20 to the electrodes of the connection box Thus, a solar cell module 10a was produced.

(実施例3)
サブストレート構造を有する、CIGS膜を光吸収層に用いた太陽電池サブモジュール12を備える図4(a)に示す太陽電池モジュール10bを作製した。
実施例3においては、上述の実施例1に比して、表面保護層28、第1の接着充填層26、水蒸気バリアフィルム24のサイズが同じで、周縁が外環境に晒される構造となっている。しかしながら、水蒸気バリアフィルム24の片面に形成された水蒸気バリア層24bが太陽電池サブモジュール12側にあるため、外からの水分浸入は阻止される。それ以外の構成は、上述の実施例1と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
(Example 3)
A solar cell module 10b shown in FIG. 4A including a solar cell submodule 12 having a substrate structure and using a CIGS film as a light absorption layer was produced.
In Example 3, as compared with Example 1 described above, the surface protective layer 28, the first adhesive filling layer 26, and the water vapor barrier film 24 have the same size and the periphery is exposed to the outside environment. Yes. However, since the water vapor barrier layer 24b formed on one surface of the water vapor barrier film 24 is on the solar cell submodule 12 side, moisture intrusion from the outside is prevented. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

実施例3において、作製手順としては、表面保護層28を下にして、順次積層させるが、周縁シール30を水蒸気バリアフィルム24の水蒸気バリア層24bに貼る点が異なるだけであり、それ以外は、実施例1と同様な手順で太陽電池モジュール10bを作製した。   In Example 3, as a production procedure, the surface protective layer 28 is placed below and sequentially laminated, except that the peripheral seal 30 is attached to the water vapor barrier layer 24b of the water vapor barrier film 24, and other than that, A solar cell module 10b was produced in the same procedure as in Example 1.

(比較例1)
サブストレート構造を有する、CIGS膜を光吸収層に用いた太陽電池サブモジュール12を備える図5に示す太陽電池モジュール120を作製した。
比較例1(図5に示す太陽電池モジュール120)は、上述の実施例1(図1(a)に示す太陽電池モジュール10)に比して、バックシート16、第2の接着充填層18および裏面保護層20の周縁が外環境に晒される構造となっている点以外は、上述の実施例1と同様の構成である。
周縁シール30が表面保護層28の裏面28bとバックシート16の表面16aとの間、かつ第1の接着充填層26、水蒸気バリアフィルム24、第1の接着充填材22、太陽電池サブモジュール12および第2の接着充填材14の周縁に配置されている。
バックシート18にPVF/AL箔/PVFシート(三菱アルミニウムパッケージ社製)を用いている。このため、バックシート18の構造から太陽電池モジュール12側にPVF層(有機層)があり、周縁から水分がこのPVF層を通じて内部に浸入してくる。
比較例1において、使用部材は、上述の説明した以外のものは実施例1と同様である。このため、その詳細な説明は省略する。
(Comparative Example 1)
A solar cell module 120 shown in FIG. 5 including the solar cell submodule 12 having a substrate structure and using a CIGS film as a light absorption layer was produced.
Comparative Example 1 (solar cell module 120 shown in FIG. 5) is different from the above-described Example 1 (solar cell module 10 shown in FIG. 1A) in the back sheet 16, the second adhesive filling layer 18 and The configuration is the same as that of Example 1 described above except that the periphery of the back surface protective layer 20 is exposed to the outside environment.
A peripheral seal 30 is provided between the back surface 28b of the surface protective layer 28 and the surface 16a of the back sheet 16, and the first adhesive filling layer 26, the water vapor barrier film 24, the first adhesive filling material 22, the solar cell submodule 12, and It is arranged on the periphery of the second adhesive filler 14.
A PVF / AL foil / PVF sheet (manufactured by Mitsubishi Aluminum Package) is used for the backsheet 18. For this reason, there is a PVF layer (organic layer) on the solar cell module 12 side from the structure of the back sheet 18, and moisture enters inside through the PVF layer from the periphery.
In Comparative Example 1, the members used are the same as in Example 1 except for those described above. For this reason, the detailed description is abbreviate | omitted.

比較例1において、作製手順としては、予め表面保護層28の3層複合プラスチックシートを熱圧着法で作製しておき、積層部材のレイアップを行う。
先ず、表面保護層28を下にして、先に周縁の4辺に周縁シール30を貼る。次に、周縁シール30よりも内側に第1の接着充填層26(400μm厚のEVA接着シート)、水蒸気バリアフィルム24、第1の接着充填材22(400μm厚のEVA接着シート)、太陽電池サブモジュール12、第2の接着充填材14(400μm厚のEVA接着シート)を積層させる。なお、水蒸気バリア層24bが太陽電池サブモジュール12側になるように水蒸気バリアフィルム24を配置した。
次に、周縁が周縁シール30外側にくるように、バックシート16、第2の接着充填層18(400μm厚のEVA接着シート)および裏面保護層20(ガルバリウム鋼板)を積層した。ここで、積層枚数が多いので、各層間でズレが起きないようにカプトンテープで仮止めした。
この積層状態で、実施例1と同様のラミネート条件でラミネートし、裏面保護層20の裏面に取り出した配線を接続箱の電極に半田付けして太陽電池モジュール120を作製した。
In Comparative Example 1, as a preparation procedure, a three-layer composite plastic sheet of the surface protective layer 28 is prepared in advance by a thermocompression bonding method, and a laminated member is laid up.
First, the peripheral seal 30 is pasted on the four sides of the periphery first with the surface protective layer 28 facing down. Next, the first adhesive filling layer 26 (400 μm thick EVA adhesive sheet), the water vapor barrier film 24, the first adhesive filler 22 (400 μm thick EVA adhesive sheet), and the solar cell sub are provided inside the peripheral seal 30. The module 12 and the second adhesive filler 14 (400 μm thick EVA adhesive sheet) are laminated. In addition, the water vapor | steam barrier film 24 was arrange | positioned so that the water vapor | steam barrier layer 24b might become the solar cell submodule 12 side.
Next, the back sheet 16, the second adhesive filling layer 18 (400 μm thick EVA adhesive sheet), and the back surface protective layer 20 (galvalume steel plate) were laminated so that the peripheral edge was outside the peripheral seal 30. Here, since the number of laminated layers is large, it was temporarily fixed with a Kapton tape so as not to cause a gap between the layers.
In this laminated state, lamination was performed under the same lamination conditions as in Example 1, and the wiring taken out on the back surface of the back surface protective layer 20 was soldered to the electrode of the connection box to produce a solar cell module 120.

以上のようにして作製した太陽電池モジュールの実施例1〜3、比較例1の計4例の水分浸入による性能劣化を評価するため、温度85℃、湿度85%RHの条件で高温高湿試験を2000時間行い、その後、光照射下でのI−V測定により光電変換効率測定を行った。その結果を下記表1に示す。
ここで、光電変換効率は、AM1.5ソーラーシュミレーターで100mW/cmの光を実施例1〜3および比較例1の各太陽電池モジュールに照射してI−V測定を行い、算出したものである。
In order to evaluate the performance deterioration due to moisture intrusion of the solar cell modules manufactured as described above in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 in total, the high temperature and high humidity test was performed under the conditions of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% RH. Was performed for 2000 hours, and then the photoelectric conversion efficiency was measured by IV measurement under light irradiation. The results are shown in Table 1 below.
Here, the photoelectric conversion efficiency was calculated by irradiating each solar cell module of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 with 100 mW / cm 2 of light using an AM1.5 solar simulator and performing IV measurement. is there.

Figure 2013089749
Figure 2013089749

上記表1に示すように、周縁シールがバックシートの周縁を覆っていない比較例1に対して実施例1〜3の周縁シールによる封止構造により、初期値に対する変換効率の低下は2〜6%と10%以内を維持した。一方、比較例1においては低下率が10%となった。
変換効率の劣化は直列抵抗Rsが高くなり、フィルファクターF.F.が低下したもので、水分浸入により、CIGS集積型太陽電池サブモジュールの透明電極層のシート抵抗が高くなったためと考えられる。以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
As shown in Table 1, the reduction in conversion efficiency with respect to the initial value is 2 to 6 due to the sealing structure by the peripheral seals of Examples 1 to 3 with respect to Comparative Example 1 in which the peripheral seal does not cover the peripheral edge of the backsheet. % And within 10%. On the other hand, in Comparative Example 1, the decrease rate was 10%.
As the conversion efficiency deteriorates, the series resistance Rs increases, and the fill factor F.R. F. This is thought to be because the sheet resistance of the transparent electrode layer of the CIGS integrated solar cell submodule was increased due to moisture intrusion. From the above results, the effects of the present invention are clear.

10、10a、10b 太陽電池モジュール
12 太陽電池サブモジュール
14 第2の接着充填材
16 バックシート
18 第2の接着充填層
20 裏面保護層
22 第1の接着充填材
24 水蒸気バリアフィルム
24a 基材
24b 水蒸気バリア層
26 第1の接着充填層
28 表面保護層
30 周縁シール
40 太陽電池セル
50 基板
10, 10a, 10b Solar cell module 12 Solar cell sub-module 14 Second adhesive filler 16 Back sheet 18 Second adhesive filler layer 20 Back surface protective layer 22 First adhesive filler 24 Water vapor barrier film 24a Base material 24b Water vapor Barrier layer 26 First adhesive filling layer 28 Surface protective layer 30 Perimeter seal 40 Solar cell 50 Substrate

Claims (6)

接着充填材で封止された太陽電池サブモジュールの表面側に表面保護層が設けられ、前記太陽電池サブモジュールの裏面側に裏面保護層が設けられたフレームレス太陽電池モジュールであって、
前記裏面保護層と前記接着充填材との間にバックシートが設けられており、
吸着剤を含有するシール材からなる周縁シールが前記表面保護層および前記裏面保護層の内側、かつ前記接着充填材および前記バックシートの外側に設けられていることを特徴とするフレームレス太陽電池モジュール。
A frameless solar cell module in which a surface protection layer is provided on the front surface side of the solar cell submodule sealed with an adhesive filler, and a back surface protection layer is provided on the back surface side of the solar cell submodule,
A back sheet is provided between the back protective layer and the adhesive filler,
A frameless solar cell module characterized in that a peripheral seal made of a sealing material containing an adsorbent is provided inside the surface protective layer and the back surface protective layer, and outside the adhesive filler and the back sheet. .
前記表面保護層と前記接着充填材との間に水蒸気バリアフィルムが設けられており、
前記周縁シールは、前記接着充填材、前記水蒸気バリアフィルムおよび前記バックシートの外側に設けられている請求項1に記載のフレームレス太陽電池モジュール。
A water vapor barrier film is provided between the surface protective layer and the adhesive filler,
The frameless solar cell module according to claim 1, wherein the peripheral seal is provided outside the adhesive filler, the water vapor barrier film, and the back sheet.
接着充填材で封止された太陽電池サブモジュールの表面側にプラスチックシートからなる表面保護層が設けられ、前記太陽電池サブモジュールの裏面側に裏面保護層が設けられたフレームレス太陽電池モジュールであって、
前記表面保護層と前記接着充填材との間に水蒸気バリアフィルムが設けられ、前記裏面保護層と前記接着充填材との間にバックシートが設けられており、
吸着剤を含有するシール材からなる周縁シールは、前記表面保護層と前記水蒸気バリアフィルムの積層体および前記裏面保護層の内側、かつ前記接着充填材および前記バックシートの外側に設けられていることを特徴とするフレームレス太陽電池モジュール。
A frameless solar cell module in which a surface protective layer made of a plastic sheet is provided on the surface side of the solar cell submodule sealed with an adhesive filler, and a back surface protective layer is provided on the back side of the solar cell submodule. And
A water vapor barrier film is provided between the surface protective layer and the adhesive filler, and a back sheet is provided between the back surface protective layer and the adhesive filler,
A peripheral seal made of a sealing material containing an adsorbent is provided inside the laminate of the surface protective layer and the water vapor barrier film and the back protective layer, and outside the adhesive filler and the back sheet. A frameless solar cell module.
前記表面保護層は、プラスチックシート、または厚さが0.8〜2.0mmの青板ガラスもしくは白板ガラスで構成される請求項1または2に記載のフレームレス太陽電池モジュール。   3. The frameless solar cell module according to claim 1, wherein the surface protective layer is made of a plastic sheet, or blue plate glass or white plate glass having a thickness of 0.8 to 2.0 mm. 前記裏面保護層は、金属シートで構成される請求項1〜4のいずれか1項に記載のフレームレス太陽電池モジュール。   The frameless solar cell module according to any one of claims 1 to 4, wherein the back surface protective layer is formed of a metal sheet. 前記太陽電池サブモジュールは、光吸収層がCIS膜またはCIGS膜で構成される請求項1〜5のいずれか1項に記載のフレームレス太陽電池モジュール。   The frameless solar cell module according to any one of claims 1 to 5, wherein the solar cell submodule has a light absorption layer formed of a CIS film or a CIGS film.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015001951A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 東レ株式会社 Reverse-side protective substrate, solar cell module, and method for producing solar cell module
JP2016102176A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 横浜ゴム株式会社 Photocurable resin composition
WO2016208034A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 株式会社 東芝 Solar cell module
CN110544733A (en) * 2018-05-28 2019-12-06 赖圣渊 A frameless photovoltaic module with light weight and weather resistance
CN114938185A (en) * 2021-02-05 2022-08-23 深圳南玻应用技术有限公司 Photoelectric curtain wall glass and preparation method thereof
DE102023110806A1 (en) * 2023-04-26 2024-10-31 Paxos Consulting & Engineering GmbH & Co. KG PV module with vertically effective water vapor protection section, PV roof tile, and method for producing a PV module

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015001951A1 (en) * 2013-07-05 2015-01-08 東レ株式会社 Reverse-side protective substrate, solar cell module, and method for producing solar cell module
JP2016102176A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 横浜ゴム株式会社 Photocurable resin composition
WO2016208034A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 株式会社 東芝 Solar cell module
CN110544733A (en) * 2018-05-28 2019-12-06 赖圣渊 A frameless photovoltaic module with light weight and weather resistance
CN114938185A (en) * 2021-02-05 2022-08-23 深圳南玻应用技术有限公司 Photoelectric curtain wall glass and preparation method thereof
CN114938185B (en) * 2021-02-05 2025-09-05 深圳南玻应用技术有限公司 Photovoltaic curtain wall glass and preparation method thereof
DE102023110806A1 (en) * 2023-04-26 2024-10-31 Paxos Consulting & Engineering GmbH & Co. KG PV module with vertically effective water vapor protection section, PV roof tile, and method for producing a PV module

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