專利名稱:太陽能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在受光面?zhèn)缺Wo材料和背面?zhèn)缺Wo材料之間由密封材 料密封有第一和第二太陽能電池的太陽能電池模塊。
背景技術(shù):
太陽能電池由于將清潔且無窮無盡地供給的太陽光直接轉(zhuǎn)換為 電,因此被期待作為新的能源。
一般,太陽能電池模塊具有在受光面?zhèn)缺Wo材料和背面保護材料 之間由密封材料密封有多個太陽能電池的結(jié)構(gòu)。太陽能電池包括生成 光生成載流子的光電變換部、和從光電變換部收集光生成載流子的集 電極。
在這種太陽能電池中,向集電極入射的太陽光由集電極反射。因 此,光電變換部不能將向集電極入射的太陽光利用于光電變換。
因此,提出有由形成在受光面?zhèn)缺Wo材料上的V字形的溝槽折射 向集電極入射的太陽光的方法(參照日本特公平6 — 71093號公報)。 由此,能夠?qū)⑾蚣姌O入射的太陽光,向光電變換部的受光面中未形 成集電極的區(qū)域?qū)胩柟狻?br>
然而,在長時間使用太陽能電池模塊的情況下,存在由于V字形 的溝槽中堆積的污穢而導致太陽光被遮蔽的問題。
因此,提出有通過在密封材料中在集電極上形成氣泡,使向集電 極入射的太陽光折射或者全反射的方法(參照日本特開2006_40937 號公報)。
發(fā)明內(nèi)容
但是,在專利文獻2記載的方法中,由在集電極上或者集電極中 設置的發(fā)泡劑產(chǎn)生氣泡,所以氣泡的大小、形狀、位置等難以控制。 其結(jié)果,不能將由氣泡折射或者全反射的太陽光正確導向光電變換部 的受光面中未形成集電極的區(qū)域。
本發(fā)明鑒于上述狀況而完成,其目的是提供一種太陽能電池模塊, 其能夠?qū)⑾蚣姌O入射的太陽光導向光電變換部的受光面中未形成集 電極的區(qū)域。
本發(fā)明的一個特征的太陽能電池模塊,其在受光面?zhèn)缺Wo材料和 背面?zhèn)缺Wo材料之間由密封材料密封有第一太陽能電池和第二太陽能
電池,其主旨在于其包括設置在第一太陽能電池與密封材料之間, 具有比密封材料高的折射率的高折射率層,第一太陽能電池具有通 過受光而生成光生成載流子的光電變換部;和形成在光電變換部的受 光面上并從光電變換部收集光生成載流子的集電極,高折射率層具有 設置在集電極上,相對于受光面傾斜的第一傾斜面。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征的太陽能電池模塊,通過使向集電極入射 的太陽光在第一傾斜面上折射,能夠?qū)⑵鋵蚬怆娮儞Q部的受光面中 沒有形成集電極的區(qū)域。其結(jié)果,由于能夠?qū)⑾蚣姌O入射的太陽光 利用在光電變換部的光電變換中,所以能夠提高太陽能電池模塊的發(fā) 電力。
在本發(fā)明的一個特征中,可以是,第一傾斜面向著受光面?zhèn)缺Wo 材料側(cè)彎曲。
在本發(fā)明的一個特征中,可以是,高折射率層具有與第一傾斜面 的最頂部和受光面相連的側(cè)面,第一傾斜面與側(cè)面形成曲面。
在本發(fā)明的一個特征中,可以是,高折射率層具有沿著集電極形 成的電極用切口部,電極用切口部由包含第一傾斜面并在集電極上相 接的一對第一傾斜面形成。
在本發(fā)明的一個特征中,可以是一對第一傾斜面分別為平面狀。
在本發(fā)明的一個特征中,可以是一對第一傾斜面分別向著受光面 側(cè)保護材料側(cè)彎曲。
在本發(fā)明的一個特征中,可以是高折射率層沿著集電極形成。在本發(fā)明的一個特征中,可以是高折射率層由高分子聚合物構(gòu)成。 在本發(fā)明的一個特征中,可以是高折射率層可以通過接合層接合 在受光面上。
在本發(fā)明的一個特征中,可以是,包括將第一太陽能電池和第二 太陽能電池相互電連接的布線材料,布線材料在第一太陽能電池的光 電變換部的受光面上沿著規(guī)定的方向配置,高折射率層具有設置在配 線材料上并相對于受光面傾斜的第二傾斜面。
在本發(fā)明的一個特征中,可以是,高折射率層具有沿著配線材料 形成的配線材料用切口部,配線材料用切口部由包含第二傾斜面并在 配線材料上相接的一對第二傾斜面形成。
圖1是本發(fā)明的第一實施方式的太陽能電池模塊100的側(cè)視圖。 圖2是本發(fā)明的第一實施方式的太陽能電池10的俯視圖。 圖3是本發(fā)明的第一實施方式的太陽能電池串1的俯視圖。 圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的高折射率層12的立體圖。 圖5是圖4的A—A截斷面的放大截面圖。
圖6是表示入射到本發(fā)明的第一實施方式的高折射率層12的太陽 光的示意圖。
圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式的高折射率層12的立體圖。 圖8是圖7的B—B截斷面的放大截面圖。
圖9是表示入射到本發(fā)明的第二實施方式的高折射率層12的太陽 光的示意圖。
圖IO是本發(fā)明的第三實施方式的太陽能電池模塊100的側(cè)視圖。 圖11是用于說明本發(fā)明的第三實施方式的太陽能電池模塊100的 制造方法的圖。
圖12是表示本發(fā)明的第四實施方式的高折射率層12A的立體圖。 圖13是圖12的C一C截斷面的放大截面圖。 圖14是用于說明本發(fā)明的第四實施方式的高折射率層12A的形成
方法的圖。
圖15是表示入射到本發(fā)明的第四實施方式的高折射率層12A的太陽光的示意圖。
圖16是表示本發(fā)明的第五實施方式的高折射率層12B的放大截面圖。
圖17是表示入射到本發(fā)明的第五實施方式的高折射率層12B的太 陽光的示意圖。
圖18是表示本發(fā)明的第六實施方式的高折射率層12C的放大截面圖。
圖19是用于說明本發(fā)明的第六實施方式的高折射率層12C的形成 方法的圖。
圖20是表示入射到本發(fā)明的第六實施方式的高折射率層12C的太 陽光的示意圖。
具體實施例方式
接著,利用
本發(fā)明的實施方式。以下的附圖的記載中, 對于相同或者類似的部分標注相同或者類似的符號。但是應注意,附 圖只是示意性的內(nèi)容,各尺寸的比例與現(xiàn)實的不同。因此,應該斟酌 以下的說明判斷具體的尺寸等。此外,在附圖相互間當然也包括相互 的尺寸關(guān)系或比例不同的部分。 (太陽能電池模塊的示意結(jié)構(gòu))
對于本發(fā)明的第一實施方式的太陽能電池模塊100的概略結(jié)構(gòu),
參照圖1進行說明。圖1是本發(fā)明的第一實施方式的太陽能電池模塊
100的放大側(cè)視圖。
太陽能電池模塊100包括太陽能電池串1、受光面?zhèn)缺Wo材料2、 背面?zhèn)缺Wo材料3、密封材料4、布線材料ll和高折射率層12。太陽 能電池模塊100通過在受光面?zhèn)缺Wo材料2與背面?zhèn)缺Wo材料3之間 密封太陽能電池串1和高折射率層12而構(gòu)成。
太陽能電池串1通過將沿著第一方向M排列的多個太陽能電池10 彼此由布線材料11相互電連接而構(gòu)成。
太陽能電池10具有光電變化部20和形成在光電變化部20上的電 極。光電變化部20具有太陽光入射的受光面和設置在受光面的相反側(cè)
7的背面。受光面和背面是太陽能電池10的主面。關(guān)于太陽能電池10 的結(jié)構(gòu)在后面描述。
布線材料11將多個太陽能電池10彼此相互電連接。具體而言, 布線材料11與形成在一個太陽能電池10的受光面上的連接用電極40 (圖1中沒有圖示)和形成在與一個太陽能電池鄰接的另一個太陽能
電池10的背面上的連接用電極40連接。
高折射率層12形成在光電變化部20的受光面上。高折射率層12 具有比后述的密封材料4高的折射率(絕對折射率)。此外,高折射率 層12具有比后述的光電變化部20低的折射率。
作為高折射率層12,能夠使用聚酰亞胺、芴丙烯酸脂(fluorene acrylate)、荷環(huán)氧樹脂(fluorene epoxy)、環(huán)硫化物(episulfide)類樹 脂、硫代聚氨酯類樹脂、聚酯甲基丙烯酸酯(Polyestermathacrylate)、 聚碳酸酯等熱固化性樹脂或二氧化鈦、氮化硅、碳化硅、氧化鋅、氧 化鋯、氧化鋁等高折射率材料。特別是,如果考慮制造工序的處理性, 優(yōu)選使由上述高折射率材料構(gòu)成的顆粒與上述熱固化性高分子聚合物 等的樹脂材料、硅樹脂、氟類高分子材料等混合使用。此外,通過將 二氧化鈦、氧化鋯、或氮化硅的顆?;旌嫌诟叻肿泳酆衔铮軌虻玫?具有高折射率(例如,折射率11=約2.0)的材料。關(guān)于高折射率層12 的結(jié)構(gòu)在后面描述。
受光面?zhèn)缺Wo材料2配置在密封材料4的受光面?zhèn)龋Wo太陽能 電池模塊100的表面。作為受光面?zhèn)缺Wo材料2,可以使用具有透光性 和防水性的玻璃、透光性塑料等。
背面?zhèn)缺Wo材料3配置在密封材料4的背面?zhèn)?,保護太陽能電池 模塊100的背面。作為背面?zhèn)缺Wo材料3,能夠使用PET (Polyethylene Terephthalate:聚對苯二甲酸乙二醇酯)等樹脂膜、具有用樹脂膜夾著 Al箔的構(gòu)造的疊層膜等。
密封材料4在受光面?zhèn)缺Wo材料2與背面?zhèn)缺Wo材料3之間密封 太陽能電池串1和高折射率層12。作為密封材料4,能夠使用EVA、 EEA、 PVB、硅、聚氨酯、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等透光性樹脂。密 封材料4的折射率比高折射率層12的折射率小。
其中,在具有以上那樣的結(jié)構(gòu)的太陽能電池模塊100的外周,能夠安裝A1框架(未圖示)。 (太陽能電池的結(jié)構(gòu))
接著,參照圖2說明太陽能電池10的結(jié)構(gòu)。圖2是太陽能電池10
的受光面?zhèn)鹊母┮晥D。
太陽能電池IO如圖2所示,包括光電變換部20、細線電極30和 連接用電極40。
光電變換部20通過在受光面受光而生成光生成載流子。所謂生成 光生成載流子是指太陽光被光電變換部20吸收而生成的空穴和電子。 光電變換部20在內(nèi)部具有n型區(qū)域和p型區(qū)域,在n型區(qū)域和p型區(qū) 域的邊界面形成半導體結(jié)。光電變換部20能夠使用由單晶Si、多晶 Si等結(jié)晶類半導體材料、GaAs、 InP等化合物半導體材料等的半導體 材料等構(gòu)成的半導體襯底形成。其中,光電變換部20可以具有通過在 單晶硅襯底與非晶硅層之間實質(zhì)上夾入本征非晶硅層而改善了異質(zhì)結(jié) 的特性的構(gòu)造,即所謂HIT構(gòu)造。
細線電極30是從光電變換部20收集光生成載流子的集電極。如 圖2所示,細線電極30在光電變換部20上沿著與第一方向M大致正 交的第二方向N形成有多條。細線電極30例如能夠使用將樹脂材料作 為接合劑、將銀顆粒等導電性顆粒作為填料的樹脂型導電性糊劑或者 包括銀粉、玻璃料、有機物載料(vehicle)、有機溶劑等的燒結(jié)型導電 性糊劑(所謂陶瓷糊劑)通過印刷法而形成。
細線電極30如圖1所示,也能在光電變換部20的背面上同樣形 成。細線電極30的條數(shù)能夠考慮光電變換部20的大小等設定為適當 的條數(shù)。例如,在光電變換部20的尺寸為大約100mm見方的情況下, 能夠形成50條左右的細線電極30。
連接用電極40是用于將布線材料11與太陽能電池10連接的電極。 如圖2所示,連接用電極40在光電變換部20的受光面上沿著第一方 向M形成。因此,連接用電極40與多條細線電極30交叉。連接用電 極40與細線電極30相同,能夠使用樹脂型導電性糊劑或者燒結(jié)型導 電性糊劑通過印刷法而形成。
連接用電極40如圖1所示,也形成在光電變換部20的背面上。 連接用電極40的條數(shù)能夠考慮光電變換部20的大小等設定為適當?shù)臈l數(shù)。例如,在光電變換部20的尺寸為大約100mm見方的情況下, 能夠形成2條大約1.5mm寬度的連接用電極40。
此外,形成在光電變換部20的背面上的電極不限于上述的結(jié)構(gòu), 也能夠使用其它的結(jié)構(gòu)。例如,可以將形成在光電變換部20的背面大 致整個面上的導電膜的一部分作為連接用電極,此外,也可以在該導 電膜上另外設置獨體的連接用電極。 (太陽能電池串的結(jié)構(gòu))
接著,參照圖3說明太陽能電池串1的結(jié)構(gòu)。圖3表示在圖2所 示的連接用電極40上配置有布線材料11的狀態(tài)。
如圖3所示,布線材料11配置在沿著第一方向M形成線狀的連接 用電極40上。g卩,布線材料11在光電變換部20上沿著第一方向M配 設。布線材料11的寬度可以與連接用電極40的寬度大致相等或者比 連接用電極40的寬度小。
(高折射率層12的結(jié)構(gòu))
接著,參照圖4和圖5說明高折射率層12的結(jié)構(gòu)。圖4是表示在 太陽能電池10的受光面上形成有高折射率層12的狀態(tài)的立體圖。圖5 是圖4的A—A截斷面,即與細線電極30延伸的第二方向N垂直的截 斷面的放大截面圖。
如圖4所示,高折射率層12具有沿著在光電變換部20的受光面 上形成的細線電極30 (在圖4中未圖示,參照圖3)所形成的電極用 切口部12a。在本實施方式中,由于在光電變換部20上形成有沿著第 二方向N的8條細線電極30,所以高折射率層12具有沿著第二方向N 的8條電極用切口部12a。
如圖5所示,電極用切口部12a由一對第一斜面12S、 12S形成。 一對第一斜面12S、 12S設置在細線電極30上。 一對第一斜面12S、 12S分別相對于光電變換部20的受光面傾斜。 一對第一斜面12S、 12S 在細線電極30的大致中央上相接。
這樣,電極用切口部12a形成得向著細線電極30逐漸變深。艮P, 電極用切口部12a,在與第二方向N垂直的截斷面上,形成為在細線 電極30的第一方向大致中央具有頂點的倒三角形狀(V字形狀)。因 此,高折射率層12的厚度在細線電極30的第一方向大致中央為最小,越從細線電極30的第一方向大致中央沿著第一方向偏離則越大。
此外,在電極用切口部12a中填充有密封材料4。因此,在電極用 切口部12a中,密封材料4與高折射率層12的一對第一斜面12S、 12S 相接。
其中,在圖5中,電極用切口部12a的寬度a比細線電極30的寬 度卩小,但是電極用切口部12a的寬度cx也可以與細線電極30的寬度 卩大致相等或者比細線電極30的寬度(3大。
此外,在圖5中,電極用切口部12a的底部的位置與細線電極30 的表面一致,但是不限于此。電極用切口部12a的底部的位置只要位 于細線電極30的表面上即可。
接著,對高折射率層12的形成方法的一個例子進行說明。首先, 將多個太陽能電池IO彼此通過布線材料11相互連接。接著,在太陽 能電池10的受光面上涂布熱固化型的高折射率材料。接著,通過在已 涂布的高折射率材料上按壓具有與細線電極30對應的凸部的蓋板并加 熱,使高折射率材料固化。由此,形成具有一對第一斜面12S、 12S的 高折射率層12。
(作用和效果)
本實施方式的太陽能電池模塊100包括形成在光電變換部20的受 光面上并具有比密封材料4高的折射率的高折射率層12。高折射率層 12具有設置在細線電極30 (集電極)上,相對于受光面傾斜的一對第 一斜面12S、 12S。
因此,通過使向細線電極30入射的太陽光在一對第一斜面12S、 12S上折射,能夠?qū)⑵鋵蚬怆娮儞Q部20的受光面中沒有形成細線電 極30的區(qū)域。
具體而言,如圖6所示,通過受光面?zhèn)缺Wo材料2在密封材料4 中向細線電極30入射的太陽光分別在一對第一斜面12S、 12S上折射, 折射后的太陽光被導向光電變換部20的受光面中沒有形成細線電極 30的區(qū)域。此時,由于光折射率層12具有比密封材料4高的折射率, 所以能夠使出射角92小于入射角01。其結(jié)果,能夠高效地將入射到一 對第一斜面12S、 12S的太陽光導向光電變換部20的受光面的有效受 光區(qū)域。由此,能夠由光電變換部20吸收向細線電極30入射的太陽光。
其結(jié)果,由于能夠?qū)⑾蚣毦€電極30入射的太陽光在光電變換部20 的光電變換中加以利用,所以能夠提高太陽能電池模塊100的發(fā)電力。第二實施方式
接著,參照
本發(fā)明的第二實施方式。本實施方式與上述
第一實施方式的不同點在于,本實施方式的高折射率層12還具有布線 材料用切口部12b這一點。由于其它方面與上述第一實施方式相同, 所以,以下參照圖1 圖3主要說明不同點。 (高折射率層12的結(jié)構(gòu))
圖7是示意性地表示在太陽能電池10的受光面上形成有高折射率 層12的狀態(tài)的立體圖。圖8是圖7的B — B截斷面,即與布線材料ll 延伸的第一方向M垂直的截斷面的放大截面圖。
如圖7所示,本實施方式的高折射率層12具有沿著在光電變換部 20上配設的布線材料11 (在圖7中未圖示,參照圖3)形成的布線材 料用切口部12b。在本實施方式中,由于在光電變換部20上沿著第一 方向M配設有2條布線材料11,所以高折射率層12具有沿著第一方 向M的2條布線材料用切口部12b。
如圖8所示,布線材料用切口部12b由一對第二斜面12T、 12T形 成。一對第二斜面12T、12T設置在細線電極30上。一對第二斜面12T、 12T分別相對于光電變換部20的受光面傾斜。 一對第二斜面12T、 12T 在布線材料11的大致中央上相接。
這樣,布線材料用切口部12b形成得向著布線材料11逐漸變深。 即,布線材料用切口部12b,在與第一方向M垂直的截斷面上,形成 為在布線材料11的第二方向大致中央具有頂點的倒三角形狀(V字形 狀)。因此,高折射率層12的厚度在布線材料11的第二方向大致中央 為最小,越從布線材料ll的第二方向大致中央沿著第二方向偏離則越 大。
此外,在布線材料用切口部12b內(nèi)填充有密封材料4。因此,在布 線材料用切口部12b中,密封材料4與高折射率層12的一對第二斜面 12T、 12T相接。
在圖8中,在布線材料用切口部12b的寬度與布線材料11的寬度大致相等,但是也可以形成得比布線材料11的寬度大。
關(guān)于電極用切口部12a的結(jié)構(gòu),與上述第一實施方式相同。因此, 電極用切口部12a和布線材料用切口部12b在高折射率層12的俯視圖 中,形成為以格子狀交叉。
接著,對高折射率層12的形成方法的一個例子進行說明。首先, 將多個太陽能電池10彼此通過布線材料11相互連接。接著,在太陽 能電池10的受光面上涂布熱固化型的高折射率材料。接著,通過在己 涂布的高折射率材料上按壓具有與細線電極30和布線材料11對應的 凸部的蓋板并加熱,使高折射率材料固化。由此,形成具有一對第一 斜面12S、 12S和一對第二斜面12T、 12T的高折射率層12。 (作用和效果)
本實施方式的太陽能電池模塊100包括形成在光電變換部20的受 光面上并具有比密封材料4高的折射率的高折射率層12。高折射率層 12具有設置在布線材料11上并相對于受光面傾斜的一對第二斜面 12T、 12T。
因此,通過使向布線材料11入射的太陽光在一對第二斜面12T、 12T上折射,能夠?qū)⑵鋵蚬怆娮儞Q部20的受光面中沒有配設布線材 料ll的區(qū)域。
具體而言,如圖9所示,通過受光面?zhèn)缺Wo材料2在密封材料4 中向布線材料11前進的太陽光分別在一對第二斜面12T、 12T上折射。 折射后的太陽光被導向光電變換部20的受光面中沒有配設布線材料11 的區(qū)域。此時,由于光折射率層12具有比密封材料4高的折射率,所 以能夠使出射角92小于入射角01。其結(jié)果,能夠高效地將入射一對第 二斜面12T、 12T的太陽光導向光電變換部20的受光面的有效受光區(qū) 域。由此,能夠由光電變換部20吸收向布線材料11入射的太陽光。
此外,與上述第一實施方式相同,通過一對第一斜面12S、 12S, 能夠?qū)⑾蚣毦€電極30入射的太陽光導向未形成細線電極30的區(qū)域。
其結(jié)果,由于能夠?qū)⑾蚣毦€電極30和布線材料11入射的太陽光 在光電變換部20的光電變換中加以利用,所以能夠提高太陽能電池模 塊100的發(fā)電力。
第三實施方式接著,參照
本發(fā)明的第三實施方式。本實施方式與上述 第一實施方式的不同點在于,在太陽能電池10的受光面上配設另外形 成的高折射率層12這一點。由于其它方面與上述第一實施方式相同, 所以,以下主要說明不同點。 (高折射率層12的結(jié)構(gòu))
圖IO是本實施方式的太陽能電池模塊100的放大側(cè)視圖。如圖10 所示,本實施方式的高折射率層12通過接合層13接合在太陽能電池 10的受光面上。
高折射率層12是獨立于太陽能電池10而形成的構(gòu)造體。高折射 率層12具有與上述第一實施方式相同的電極用切口部12a。
接合層13是用于將高折射率層12接合在太陽能電池10的受光面 上的樹脂。作為接合層13,能夠與密封材料4同樣使用EVA等透光性 的樹脂。
(太陽能電池模塊的制造方法)
首先,將熱固化型的高折射率材料注入與高折射率層12的形狀一 致地成形的模框。接著,通過對??蜻M行加熱,使??騼?nèi)的高折射率 材料固化。由此形成高折射率層12。
接著,如圖ll所示,依次疊層PET片(背面?zhèn)缺Wo材料3)、 EVA 片(密封材料4)、太陽能電池串1、 EVA片(接合層13)、高折射率 層12、 EVA片(密封材料4)和玻璃板(受光面?zhèn)缺Wo材料2)形成 疊層體。
接著,將疊層體在真空氣氛中進行加熱壓合。此時,EVA通過軟 化而被填充在電極用切口部12a內(nèi)以后,被固化。通過以上方式,制
造太陽能電池模塊ioo。
(作用和效果)
本實施方式的高折射率層12作為獨立于太陽能電池10的構(gòu)造體 形成。因此,在形成太陽能電池串1以后,不需要在多個太陽能電池 IO各自的受光面上形成高折射率層12。 g卩,通過另外準備高折射率層 12,能夠使高折射率層12與其它部件一起模塊化。其結(jié)果,能夠簡化 制造工序。
而且,通過這種高折射率層12,也與上述第一實施方式相同,通
14過電極用切口部12a,能夠?qū)⑾蚣毦€電極30入射的太陽光導向未形成 細線電極30的區(qū)域。第四實施方式
接著,參照
本發(fā)明的第四實施方式。以下主要說明與第 一實施方式的不同點。具體而言,在上述第一實施方式中,高折射率 層12以覆蓋光電變換部20的受光面大致整個面的方式形成。另一方 面,在第四實施方式中,高折射率層12沿著細線電極30形成。 (高折射率層的結(jié)構(gòu))
參照圖12和圖13說明第四實施方式的高折射率層12A的結(jié)構(gòu)。 圖12是表示在太陽能電池10的受光面上形成有多個高折射率層12A 的狀態(tài)的立體圖。圖13是圖12的C一C截斷面的放大截面圖。
如圖12所示,太陽能電池模塊100具有在光電變換部20的受光 面上形成的多個高折射率層12A。各高折射率層12A具有電極用切口 部12a。各高折射率層12A在各細線電極30上沿著各細線電極30設 置。
如圖13所示,電極用切口部12a由一對第一斜面12S1、 12S1形 成。 一對第一斜面12S1、 12S1設置在細線電極30上。 一對第一斜面 12S1、 12S1分別相對于光電變換部20的受光面傾斜。 一對第一斜面 12Sl、 12Sl在平面上形成,并在細線電極30的大致中央上相接。
此外,高折射率層12A具有一對側(cè)面12S2、 12S2。 一對側(cè)面12S2、 12S2是高折射率層12A的表面中從一對第一斜面12S1、 12S1的最頂 部到光電變換部20的受光面所形成的面。 一對側(cè)面12S2、 12S2與一 對第一斜面12S1、 12S1以銳角相接。
參照
這種高折射率層12A的形成方法的一個例子。
首先,如圖14 (a)所示,以在光電變換部20的受光面上露出各 細線電極30的方式加上掩模50。
接著,如圖14 (b)所示,在各細線電極30上沿著各細線電極30 涂布熱固化型的高折射率材料60。
接著,如圖14 (c)所示,通過在已涂布的高折射率材料60上按 壓具有與各細線電極30對應的凸部C的蓋板70并加熱,使高折射率 材料60固化。接著,取下蓋板70,除去掩模50。由此,形成具有一對第一斜面
1251、 12S1和一對側(cè)面12S2、 12S2的高折射率層12A。 (作用和效果)
因為本實施方式的各高折射率層12A具有一對第一斜面12Sl、 12Sl,所以起到與上述第一實施方式相同的效果。
此外,本實施方式的各高折射率層12A具有一對側(cè)面12S2、 12S2。 因此,如圖15所示,通過使向細線電極30入射的太陽光在一對側(cè)面
1252、 12S2上折射,也能夠?qū)⑵鋵蚬怆娮儞Q部20的受光面中沒有形 成細線電極30的區(qū)域。
而且,本實施方式的各高折射率層12A沿著各細線電極30形成。 因此,與以覆蓋光電變換部20的受光面上的方式形成高折射率層12 的情況相比,能夠減少高折射率材料的使用量,因此能夠降低太陽能 電池模塊100的制造成本。第五實施方式
接著,參照
本發(fā)明的第五實施方式。以下主要說明與第 四實施方式的不同點。具體而言,在上述第四實施方式中,使用掩模 形成高折射率層12。另一方面,在第五實施方式中,不使用掩模形成 高折射率層12。
(高折射率層12的結(jié)構(gòu))
參照圖16說明第五實施方式的高折射率層12B的結(jié)構(gòu)。圖16是 用于說明高折射率層12B的結(jié)構(gòu)的太陽能電池10的截面圖。
如圖16所示,關(guān)于高折射率層12B,其一對第一斜面12S1、 12S1 與一對側(cè)面12S2、 12S2平緩地相接。gp, 一對第一斜面12S1、 12S1 和一對側(cè)面12S2、 12S2形成曲面。
參照
這樣的高折射率層12B的形成方法的一個例子。
首先,如圖17 (a)所示,通過分配法,夾著各細線電極30的中 心線P相對稱地涂布高折射率材料60。其中,在這種情況下,能夠通 過調(diào)整分配裝置的掃描速度、或者高折射率材料60的粘度來調(diào)整涂布 的高折射率材料60的高度。
接著,對已涂布的高折射率材料60進行加熱使其固化。由此,形 成具有一對第一斜面12S1、 12S1和一對側(cè)面12S2、 12S2的高折射率層12B。
(作用和效果)
因為本實施方式的各高折射率層12B具有一對第一斜面12S1、 12Sl和一對側(cè)面12S2、 12S2,所以具有與上述第四實施方式相同的效 果。
此外,本實施方式的高折射率層12B通過分配法不使用掩模而形 成。因此,與使用掩模形成的情況相比,能夠簡化太陽能電池模塊IOO 的制造工序。
而且,本實施方式的各高折射率層12B, 一對第一斜面12S1、 12S1 與一對側(cè)面12S2、 12S2平緩相接,形成曲面。因此,能夠加大由高折 射率層12B的表面反射的入射光相對于受光面?zhèn)缺Wo材料2的入射角。 由此,能夠提高受光面?zhèn)缺Wo材料2與密封材料4的邊界面的反射率。 其結(jié)果,能夠進一步提高太陽能電池模塊100的發(fā)電力。第六實施方式
接著,參照
本發(fā)明的第六實施方式。以下主要說明與第 四實施方式的不同點。具體而言,在上述第四實施方式中,高折射率 層12具有一對第一斜面12S1、 12S1和一對側(cè)面12S2、 12S2。另一方 面,在第六實施方式中,高折射率層12具有一個第一斜面12S1和一 個側(cè)面12S2。
(高折射率層的結(jié)構(gòu))
參照圖18說明第六實施方式的高折射率層12C的結(jié)構(gòu)。圖18是 用于說明高折射率層12C的結(jié)構(gòu)的太陽能電池10的截面圖。
如圖18所示,第六實施方式的高折射率層12C具有一個第一斜面 12S1和一個側(cè)面12S2。第一斜面12S1覆蓋細線電極30的表面的一側(cè)。 側(cè)面12S2在光電變換部20的受光面上,相對于光電變換部20的受光 面大致垂直地形成。第一斜面12S1以從側(cè)面12S2的最頂部向著細線 電極30的表面遞減的方式形成,向著受光面?zhèn)缺Wo材料2側(cè)彎曲。
參照
這種高折射率層12C的形成方法的一個例子。
首先,如圖19 (a)所示,以在光電變換部20的受光面上露出各 細線電極30的方式加上掩模50。
接著,如圖19 (b)所示,通過分配法,以覆蓋各細線電極30的表面的單側(cè)的方式涂布熱固化型的高折射率材料60。
接著,如圖19 (c)所示,與掩模50—起除去被涂布在掩模50上 的高折射率材料60。接著,對剩余的高折射率材料60進行加熱使其固 化。由此,形成具有一個第一斜面12S1和一個側(cè)面12S2的高折射率 層12C。
(作用和效果)
因為本實施方式的各高折射率層12C具有一個第一斜面12S1和一 個側(cè)面12S2,所以如圖20 (a)所示,起到與上述第一和第四實施方 式相同的效果。而且,如圖20 (a)所示,細線電極30的一個端部雖 然露出,但是由于傾斜,所以照射到該一個端部的入射光容易被導向 受光面。
而且, 一個第一斜面12S1以從側(cè)面12S2的最頂部向著細線電極 30的表面遞減的方式形成,向著受光面?zhèn)缺Wo材料側(cè)彎曲。因此,如 圖20 (b)所示,在入射光相對于受光面傾斜入射的情況下,也能夠高 效地將入射光導向受光面。而且,雖然在上述各實施方式中,也能夠 將傾斜入射的入射光導向受光面,但是因為高折射率層12C這樣的形 狀容易進行形狀設計,所以能夠進一步提高入射光的反射效率。 (其它實施方式)
雖然本發(fā)明利用上述的實施方式加以記載,但是不應該認為成為 本公開的一部分的論述和附圖用于限定本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本 公開中可以想到各種替代實施方式、實施例和運用技術(shù)是顯而易見的。
例如,在上述實施方式中,將多條細線電極30沿著第二方向N形 成為直線狀,但是細線電極30的形狀并不限定與此。例如,細線電極 30可以形成為波浪線狀,此外,多條細線電極30也可以格子狀交叉。
此外,在上述實施方式中,將布線材料11焊接在連接用電極40 上,但是布線材料11也可以通過樹脂接合劑接合在光電變換部20上。
此外,在上述實施方式中,切口部(電極用切口部12a和布線材 料用切口部12b)的側(cè)面可以不是平面狀。即,考慮高折射率層12的 折射率,切口部的側(cè)面也可以彎曲。
此外,在上述實施方式中,在光電變換部20的背面上,形成有多 條細線電極30,但是也可以覆蓋背面整個面而形成。本發(fā)明并不限定形成在光電變換部20的背面的細線電極30的形狀。
此外,在上述第四實施方式中, 一對側(cè)面12S2、 12S2相對于受光 面傾斜,但是也可以相對于受光面垂直。
這樣,本發(fā)明包括這里沒有記載的各種實施方式是勿庸置疑的。 因此,本發(fā)明的技術(shù)范圍根據(jù)上述說明僅由恰當?shù)臋?quán)利要求的技術(shù)特 征所決定。
實施例
以下,具體說明本發(fā)明的太陽能電池模塊的實施例。本發(fā)明不限 定于下述實施例所示內(nèi)容,在不改變其主旨的范圍內(nèi),能夠適當變更 加以實施。
(實施例1)
首先,使用尺寸100mm見方的n型單晶硅襯底制作出光電變換部。 接著,在光電變換部的受光面上和背面上,利用環(huán)氧樹脂類熱固化型 的銀糊劑,通過絲網(wǎng)印刷法,以格子狀形成細線電極和連接用電極。
接著,將扁平的布線材料焊接在形成在一個太陽能電池的受光面 上的連接用電極和形成在與一個太陽能電池鄰接的其它太陽能電池的 背面上的連接用電極。通過反復進行該動作,制作出太陽能電池串。
接著,在太陽能電池的受光面上涂布熱固化性高分子聚芴丙烯酸 脂。接著,通過按壓具有與細線電極的位置對應的凸部的蓋板并以 15(TC進行加熱,使芴丙烯酸脂固化。由此,形成具有電極用切口部的 高折射率層。其中,高折射率層的折射率為1.63。
接著,利用EVA將配置在玻璃與PET膜之間的太陽能電池串密封,
由此制作出實施例1的太陽能電池模塊。 (實施例2)
接著,制造出實施例2的太陽能電池模塊。實施例2與上述實施 例1的不同點在于高折射率層的結(jié)構(gòu)。
具體而言,與實施例1相同地制作出太陽能電池串。接著,在太
陽能電池的受光面上涂布聚酰亞胺。接著,通過按壓具有與細線電極 和布線材料的位置對應的凸部的蓋板并以20(TC進行加熱,使聚酰亞胺 固化。由此,形成具有電極用切口部和布線材料用切口部的高折射率 層。其中,高折射率層的折射率為1.7。接著,利用EVA將配置在玻璃與PET膜之間的太陽能電池串密封, 由此制作出實施例2的太陽能電池模塊。 (實施例3)
接著,制造出實施例3的太陽能電池模塊。實施例3與上述實施 例1的不同點在于高折射率層的結(jié)構(gòu)。
具體而言,與實施例1相同地制作出太陽能電池串。接著,在與 高折射率層的形狀一致地成形的模框內(nèi)注入環(huán)硫化物類樹脂。接著, 通過對環(huán)硫化物類樹脂以8(TC進行加熱使其聚合以后,以12(TC進行 退火。由此,形成具有電極用切口部的高折射率層。其中,高折射率 層的折射率為1.73。
接著,通過在依次疊層PET膜、EVA、太陽能電池串、EVA、高 折射率層、EVA和玻璃以后進行加熱壓合,制造出實施例3的太陽能 電池模塊。
(比較例)
接著,制造出比較例的太陽能電池模塊。比較例與上述實施例1 的不同點在于不包括高折射率層。因此,不在太陽能電池的受光面上 涂布高折射率材料。其它工序與上述實施例1相同。 (短路電流的測量)
對上述實施例1 3和比較例的太陽能電池模i央,進行了短路電流 的測量。
在實施例1中,與比較例相比,短路電流的值提高了 3.2%。這是 由于通過使向細線電極入射的光由具有電極用切口部的高折射率層折 射,能夠?qū)⑵鋵蚬怆娮儞Q部的緣故。
此外,在實施例2中,與比較例相比,短路電流的值提高了4.0%。
這是由于通過使向細線電極和布線材料入射的光由具有電極用切口部 和布線材料用切口部的高折射率層折射,能夠?qū)⑵鋵蚬怆娮儞Q部的 緣故。在實施例2中,之所以短路電流的值比實施例1提高,是由于 能夠?qū)⑾虿季€材料入射的光利用在光電變換中的緣故。
此外,在實施例3中,與比較例相比,短路電流的值提高了 3.3%。 這是由于通過使向細線電極入射的光由具有電極用切口部的高折射率 層折射而能夠?qū)⑵鋵蚬怆娮儞Q部的緣故。因此判明即使在將高折射
20率層作為單個的構(gòu)造體加以制作的情況下,也能夠得到與實施例1相 同的效果。
權(quán)利要求
1. 一種太陽能電池模塊,其在受光面?zhèn)缺Wo材料和背面?zhèn)缺Wo材料之間由密封材料密封有第一太陽能電池和第二太陽能電池,其特征在于其包括設置在所述第一太陽能電池與所述密封材料之間,具有比所述密封材料高的折射率的高折射率層,所述第一太陽能電池具有通過受光而生成光生成載流子的光電變換部;和形成在所述光電變換部的受光面上并從所述光電變換部收集所述光生成載流子的集電極,所述高折射率層具有設置在所述集電極上,相對于所述受光面傾斜的第一傾斜面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池模塊,其特征在于: 所述第一傾斜面向著所述受光面?zhèn)缺Wo材料側(cè)彎曲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能電池模塊,其特征在于 所述高折射率層具有與所述第一傾斜面的最頂部和所述受光面相 1側(cè)面,所述第一傾斜面與所述側(cè)面形成曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的太陽能電池模塊,其特征在于所述高折射率層具有沿著所述集電極形成的電極用切口部, 所述電極用切口部由在所述集電極上相接的一對第一傾斜面形成,所述一對第一傾斜面包含所述第一傾斜面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池模塊,其特征在于: 所述一對第一傾斜面分別為平面狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能電池模塊,其特征在于 所述一對第一傾斜面分別向著所述受光面?zhèn)缺Wo材料側(cè)彎曲。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的太陽能電池模塊,其特征在于所述高折射率層沿著所述集電極形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的太陽能電池模塊,其特征在于所述高折射率層由高分子聚合物構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的太陽能電池模塊,其特征在于所述高折射率層通過接合層接合在所述受光面上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項所述的太陽能電池模塊,其特征在于其包括將所述第一太陽能電池和所述第二太陽能電池相互電連接 的布線材料,所述布線材料在所述第一太陽能電池的所述光電變換部的所述受 光面上沿著規(guī)定的方向配置,所述高折射率層具有設置在所述布線材料上并相對于所述受光面 傾斜的第二傾斜面。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽能電池模塊,其特征在于 所述高折射率層具有沿著所述布線材料形成的布線材料用切口部,所述布線材料用切口部由在所述布線材料上相接的一對第二傾斜 面形成,所述一對第二傾斜面包含所述第二傾斜面。
全文摘要
本發(fā)明涉及的太陽能電池模塊(100)包括形成在太陽能電池(10)的受光面與密封材料(4)之間并具有比密封材料(4)高的折射率的高折射率層(12)。高折射率層(12)具有設置在細線電極(30)(集電極)上并相對于受光面傾斜的一對第一傾斜面(12S、12S)。
文檔編號H01L31/048GK101521241SQ20091000513
公開日2009年9月2日 申請日期2009年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者田口干朗 申請人:三洋電機株式會社