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JP2001308352A - Photovoltaic element, solar cell module using this photovoltaic element and method of manufacturing the same - Google Patents

Photovoltaic element, solar cell module using this photovoltaic element and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP2001308352A
JP2001308352A JP2000116625A JP2000116625A JP2001308352A JP 2001308352 A JP2001308352 A JP 2001308352A JP 2000116625 A JP2000116625 A JP 2000116625A JP 2000116625 A JP2000116625 A JP 2000116625A JP 2001308352 A JP2001308352 A JP 2001308352A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photovoltaic element
solar cell
cell module
corner
photovoltaic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000116625A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidesato Yoshimitsu
秀聡 善光
Ichiro Kataoka
一郎 片岡
Satoshi Yamada
聡 山田
Hidenori Shiozuka
秀則 塩塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2000116625A priority Critical patent/JP2001308352A/en
Publication of JP2001308352A publication Critical patent/JP2001308352A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photovoltaic element having a shape which prevents the photovoltaic element from breaking through a coating member, caused in manufacturing, installation, transportation, handling, or the form after installa tion and so forth of a solar cell module, a photovoltaic element having a shape excellent in safety in handling, a solar cell module excellent in long-term reliabil ity in various shape, and to provide a method of manufacturing the solar cell module. SOLUTION: Protection members (502) are provided at corners of the periphery of a photovoltaic element (501). In a solar cell module, at least one photovoltaic element (101) is provided between an uppermost front surface member (103) and a lowest rear surface member (105) via a sealing material (102, 104). In this solar cell module, protection members (502) are provided at corners of a periphery of the photovoltaic element (101, 501).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光起電力素子、該光起
電力素子を用いた太陽電池モジュール及び該太陽電池モ
ジュールの製造方法に関する。 特に、本発明は、無機
材料よりなる基板を有する光起電力素子とその光起電力
素子の表面もしくは裏面の少なくともどちらか一方を高
分子材料で被覆した太陽電池モジュールに関する。
The present invention relates to a photovoltaic element, a solar cell module using the photovoltaic element, and a method for manufacturing the solar cell module. In particular, the present invention relates to a photovoltaic device having a substrate made of an inorganic material, and a solar cell module in which at least one of the front surface and the back surface of the photovoltaic device is coated with a polymer material.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、環境問題に対する意識の高まり
が、世界的に広がりを見せている。中でも、CO2排出に
伴う地球の温暖化現象に対する危倶感は深刻で、クリー
ンなエネルギーヘの希求はますます強まってきている。
またエネルギー資源の枯渇が問題とされている中、新し
いエネルギー資源の開発の必要性も望まれている。代替
エネルギー源として太陽電池は現在のところ、その安全
性と扱いやすさから、クリーンなエネルギー源として期
待のもてるものだということができる。太陽電池には様
々な形態がある。代表的なものとしては、単結晶シリコ
ン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシ
リコン太陽電池(ここでの該アモルファスシリコンは微
結晶を包含する)、銅インジウムセレナイド太陽電池、
化合物半導体太陽電池等がある。これらの中、薄膜結晶
シリコン太陽電池、化合物半導体太陽電池及びアモルフ
ァスシリコン太陽電池は比較的低コストで大面積化が可
能であることから、これら太陽電池について活発に研究
開発が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, awareness of environmental problems has been increasing worldwide. Above all, the danger of global warming caused by CO 2 emission is serious, and the demand for clean energy is increasing.
Also, while the depletion of energy resources is a problem, there is a need for the development of new energy resources. As an alternative energy source, at present solar cells are promising as a clean energy source because of their safety and ease of handling. There are various types of solar cells. Representative examples include single crystal silicon solar cells, polycrystalline silicon solar cells, amorphous silicon solar cells (where the amorphous silicon includes microcrystals), copper indium selenide solar cells,
There are compound semiconductor solar cells and the like. Among them, thin-film crystalline silicon solar cells, compound semiconductor solar cells, and amorphous silicon solar cells can be made relatively large in area at relatively low cost.

【0003】こうした太陽電池は、一般には被覆部材を
用いてモジュール化して太陽電池モジュールの形態にし
て使用に供される。そうした太陽電池モジュールの構成
の代表例として図1に示す構成を挙げることができる。
図1に示す太陽電池モジュールにおいては、光起電力素
子101が表面封止材102 と裏面封止材104で封
止され、該封止材で封止せれた光起電力素子101の受
光面側は透明な最表面部材103で被覆され、該封止材
で封止せれた光起電力素子101の非受光面側は最裏面
部材105で被覆された構成のものである。 最裏面部
材105が金属鋼板などの導電性を有する金属部材であ
る場合においては、最裏面部材105と光起電力素子1
01の間にポリエチレンテレフタレート(PET)、ナ
イロンに代表される電気絶縁フィルム等の絶縁材料が設
けられる。このような構成の太陽電池モジュールにおい
ては、一般に、最表面部材103にガラス板或いはフッ
素樹脂フィルムやアクリル樹脂フィルム等の透明な高分
子樹脂フィルムを用い、最裏面部材105にガラス、鋼
板類、硬質プラスチック、可撓性フィルムなどが使用さ
れる。また表面封止材102及び裏面封止材104には
エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン‐
(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン‐(メ
タ)アクリル酸共重合体、ポリビニルブチラール(PV
B)等の有機高分子樹脂が使用される。
[0003] Such a solar cell is generally used in the form of a solar cell module by forming a module using a covering member. As a typical example of such a solar cell module, the configuration shown in FIG. 1 can be mentioned.
In the solar cell module shown in FIG. 1, the photovoltaic element 101 is sealed with a front sealing material 102 and a back sealing material 104, and the light receiving surface side of the photovoltaic element 101 sealed with the sealing material. Is covered with a transparent outermost member 103, and the non-light receiving surface side of the photovoltaic element 101 sealed with the sealing material is covered with a lowermost member 105. When the rearmost member 105 is a metal member having conductivity such as a metal steel plate, the rearmost member 105 and the photovoltaic element 1
01, an insulating material such as an electrical insulating film represented by polyethylene terephthalate (PET) and nylon is provided. In a solar cell module having such a configuration, generally, a glass plate or a transparent polymer resin film such as a fluororesin film or an acrylic resin film is used for the outermost member 103, and glass, steel plates, hard material or the like is used for the lowermost member 105. Plastics, flexible films and the like are used. Further, the surface sealing material 102 and the back surface sealing material 104 are made of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA),
(Meth) acrylic acid ester copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, polyvinyl butyral (PV
Organic polymer resins such as B) are used.

【0004】最表面部材103に透明な高分子材料を用
い、最裏面部材105に可撓性材料を用いた太陽電池モ
ジュールは可撓性を有し、且つ最表面部材にガラスを用
いた場合と比較して軽量であり、耐衝撃性が強い特徴が
ある。このような可撓性を有する太陽電池モジュール
は、一般のガラスカバー付き太陽電池モジュールと異な
り、自由な形状変化が可能である。例えば最裏面部材1
05が鋼板類である場合、建築物の平面、曲面に対応す
ることが可能であり、建材一体型の太陽電池モジュール
とすることができる。また最裏面部材105が可撓性フ
ィルムである場合には、鋼板類の場合と違いその形状変
化に自由度が増し、かつその重量が軽量であることか
ら、シート状の屋外レジャー用品や携帯用品などに容易
に貼り付けることも可能であり、多用途に適応できる太
陽電池モジュールとすることができる。しかしながら、
この場合、最表面部材がガラス板の場合と比較して、耐
スクラッチ性に劣り、外部からの引っ掻き等による光起
電力素子の損傷を引き起こす恐れがあり、こうした光起
電力素子の損傷は太陽電池モジュールの電気特性を大き
く損ない、また損傷部分からの水分の侵入などにより光
起電力素子に使用されている金属類が腐食されてしまう
恐れがある。このような問題の生起を防ぐ方法として、
表面封止材102にガラス繊維材料等の補強材を含有さ
せる方法や表面封止材102の硬度を高める方法等が提
案されている。このように外部要因から光起電力素子を
保護するについては、種々の提案がなされているが、太
陽電池モジュール内部からの力に起因する太陽電池モジ
ュールの裂傷、損傷等から光起電力素子を保護すること
を目途とした具体的提案はない。
A solar cell module in which a transparent polymer material is used for the outermost member 103 and a flexible material is used for the outermost member 105 has flexibility and uses glass as the outermost member. It is lighter in weight and has strong impact resistance. The solar cell module having such flexibility can be freely changed in shape, unlike a general solar cell module with a glass cover. For example, the backmost member 1
When 05 is a steel plate, it can correspond to a flat or curved surface of a building, and can be a building material-integrated solar cell module. Further, when the rearmost member 105 is a flexible film, the degree of freedom in shape change is increased and the weight is light, unlike the case of steel sheets, so that sheet-like outdoor leisure articles and portable articles are used. For example, the solar cell module can be easily attached to, for example, a solar cell module that can be used for various purposes. However,
In this case, as compared with the case where the outermost member is a glass plate, scratch resistance is inferior, and the photovoltaic element may be damaged due to scratches from the outside. The electrical characteristics of the module may be significantly impaired, and metals used for the photovoltaic element may be corroded due to intrusion of moisture from the damaged portion. As a way to prevent this from happening,
A method of including a reinforcing material such as a glass fiber material in the surface sealing material 102 and a method of increasing the hardness of the surface sealing material 102 have been proposed. As described above, various proposals have been made for protecting the photovoltaic element from external factors, but the photovoltaic element is protected from tearing, damage, etc. of the solar cell module due to the force from the inside of the solar cell module. There is no specific proposal to do so.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】太陽電池モジュール内
部からの力に起因する太陽電池モジュールの裂傷、損傷
とは次のような現象である。 最表面部材103に高分
子材料等の可撓性材料を使用する場合、太陽電池モジュ
ールの設置、運搬、取扱、更には設置後の形態など取扱
方法、手段の影響で太陽電池モジュール内に封止されて
いる光起電力素子101の角部が最表面部材103を突
き破り、太陽電池モジュールの外観を損ない、さらに太
陽電池モジュールの屋外設置後に発生した突き破りに対
しては突き破り部分からの水分侵入による材料劣化等を
引き起こしてしまう。これは最裏面部材105が高分子
材料である時も同様である。この突き破りは光起電力素
子の形状に依存して発生する。即ち、光起電力素子が角
部を有する形状の場合、その角部が鋭く突き出ており、
図2に示すように太陽電池モジュールなどを湾曲させた
り、折り曲げたりする場合に発生する力が光起電力素子
201の突起部206に集中し、それにより封止材(2
02、204)の樹脂、最表面部材203、最裏面部を
突き破ることがある。特に光起電力素子の基板が金属の
場合、その突起部の持つ裂傷性は大きく突き破りによる
太陽電池モジュールの損傷が生じ易い。
The tear and damage of the solar cell module caused by the force from the inside of the solar cell module are the following phenomena. When a flexible material such as a polymer material is used for the outermost surface member 103, the solar cell module is sealed in the solar cell module under the influence of a handling method and means such as installation, transportation, and handling of the solar battery module, and a form after the installation. The corner of the photovoltaic element 101 breaks through the outermost surface member 103 and impairs the appearance of the solar cell module. Further, when the solar cell module breaks out after being installed outdoors, the material penetrates through the penetrated portion due to moisture penetration. It causes deterioration and the like. This is the same when the outermost member 105 is a polymer material. This breakthrough occurs depending on the shape of the photovoltaic element. That is, when the photovoltaic element has a shape having a corner, the corner protrudes sharply,
As shown in FIG. 2, the force generated when the solar cell module or the like is bent or bent concentrates on the projection 206 of the photovoltaic element 201, and the sealing material (2
02, 204), the top surface member 203 and the bottom surface portion may be broken through. In particular, when the substrate of the photovoltaic element is a metal, the projection has a large tear property, and the solar cell module is likely to be damaged by breaking through.

【0006】光起電力素子の形状は形成する太陽電池の
形態によっても異なる。単結晶シリコン太陽電池の場合
に用いられる光起電力素子の形状は、単結晶シリコンウ
エハ形状に依存し、その製造方法は一般にCZ法(チョ
クラルスキー法)が用いられる。単結晶シリコンウエハ
はCZ法で作製されたシリコンインゴットを切断して得
られるが、この切断面は円形である。円形の場合、上述
したような突き破りを生じる恐れはないが、太陽電池モ
ジュールに充填される光起電力素子の充填効率が悪くな
り、太陽電池モジュールの大型化、そしてコスト高につ
ながる問題がある。そのため単結晶シリコンウエハの形
状は図3に示すように加工され、充填効率の改善が行わ
れるが、これにより角部を有する形状になり上述の突き
破り現象が生じる恐れがある。また結晶系シリコンウエ
ハの場合、角部を有する形状においては、角部に外力が
加わることで、局所的な力がウエハに加わり、該ウエハ
が破損する恐れがある。
[0006] The shape of the photovoltaic element also depends on the form of the solar cell to be formed. The shape of a photovoltaic element used in the case of a single-crystal silicon solar cell depends on the shape of a single-crystal silicon wafer, and the manufacturing method is generally the CZ method (Czochralski method). The single crystal silicon wafer is obtained by cutting a silicon ingot manufactured by the CZ method, and the cut surface is circular. In the case of a circular shape, there is no possibility of breakthrough as described above, but there is a problem that the filling efficiency of the photovoltaic element filled in the solar cell module is deteriorated, leading to an increase in the size of the solar cell module and an increase in cost. Therefore, the shape of the single crystal silicon wafer is processed as shown in FIG. 3 to improve the filling efficiency. However, the shape of the single crystal silicon wafer has a corner, which may cause the breakthrough phenomenon described above. In the case of a crystalline silicon wafer, in a shape having a corner, an external force is applied to the corner, whereby a local force is applied to the wafer, and the wafer may be damaged.

【0007】このような突き破りの生起は、太陽電池モ
ジュールの製造方法、特に光起電力素子を最表面部材、
最裏面部材、封止材で封止するラミネーション方法によ
っても左右される。太陽電池モジュールの製造に採用さ
れる該ラミネーション方法としては、二重真空及び一重
真空室方式による真空ラミネーション方式、ロールラミ
ネーターを用いたロールラミネーション方式などが知ら
れている。最表面部材及び最裏面部材の一方、もしくは
両方に可撓性を有する高分子材料などを用いた太陽電池
モジュールの製造方法においては、材料の可撓性を利用
して、ロールラミネーション方式による製造方法が特開
平7−193266号公報、特開平8−64852号公
報、特開平9−70886号公報、及び特開平10−6
5194号公報に開示されている。このロールラミネー
ション方式によると、真空加熱方式(真空ラミネーショ
ン方式)と比較して、材料の連続供給が可能であり、量
産性が向上し生産コストの低減が可能とされている。
The occurrence of such breakthrough is caused by a method of manufacturing a solar cell module, in particular, a method in which a photovoltaic element is used as an outermost member,
It also depends on the lamination method of sealing with the rearmost member and the sealing material. As the lamination method used for manufacturing the solar cell module, a vacuum lamination method using a double vacuum and a single vacuum chamber method, a roll lamination method using a roll laminator, and the like are known. In a method for manufacturing a solar cell module using a flexible polymer material or the like for one or both of a top surface member and a bottom surface member, a manufacturing method by a roll lamination method utilizing the flexibility of the material. Are disclosed in JP-A-7-193266, JP-A-8-64852, JP-A-9-70886, and JP-A-10-6.
No. 5194. According to the roll lamination method, it is possible to continuously supply the material, to improve the mass productivity and to reduce the production cost as compared with the vacuum heating method (vacuum lamination method).

【0008】しかしながらロールラミネーション方式を
用いた場合、上述した光起電力素子の突き破り現象はよ
り生じ易い。それはロールラミネーション方式が、真空
加熱方式とは、熱圧着手法が大きく異なることに起因し
ている。即ちロールラミネーターを用いた場合、太陽電
池モジュールの熱圧着前の積層体が部分的にロールで熱
及び圧力がかけられるためである。この場合、図4に示
すように積層体に存在する光起電力素子401を挟持し
た部分と光起電力素子401が存在しない部分における
境界部分で局所的に圧着されることで光起電力素子40
1の端部、特に角部において最表面部材403或いは最
裏面部材405を突き破る恐れが生じてしまう。このよ
うな突き破りにより歩留りの低下を招いてしまう。また
光起電力素子の形状が及ぼす影響は太陽電池モジュール
の品質、製造方法に対してのみではない。光起電力素子
の周縁形状部分に鋭い角部を有したものにおいてはその
取扱時において、作業安全上留意する必要がある。即
ち、光起電力素子の周縁形状部分に鋭い角部がある場
合、作業者に対する擦傷、裂傷を与える恐れがあるから
である。このように光起電力素子の形状は、太陽電池モ
ジュールの品質、製造時の歩留りに影響を与え、さらに
は作業安全性にも影響を与える。
However, when the roll lamination method is used, the above-described phenomenon of breaking through the photovoltaic element is more likely to occur. This is because the roll lamination method is significantly different from the vacuum heating method in the thermocompression bonding method. That is, when a roll laminator is used, heat and pressure are partially applied to the laminate before thermocompression bonding of the solar cell module by a roll. In this case, as shown in FIG. 4, the photovoltaic element 40 is locally compressed at a boundary between a portion where the photovoltaic element 401 present in the laminate is sandwiched and a portion where the photovoltaic element 401 is not present.
There is a risk that the outermost member 403 or the outermost member 405 may be broken through at the end of the first member, particularly at the corner. Such breakthrough causes a decrease in yield. The influence of the shape of the photovoltaic element is not limited to the quality of the solar cell module and the manufacturing method. In the case of a photovoltaic element having a sharp corner at the peripheral edge, it is necessary to pay attention to work safety when handling the photovoltaic element. That is, if there is a sharp corner in the peripheral shape of the photovoltaic element, there is a possibility that the photovoltaic element may be scratched or torn to the operator. As described above, the shape of the photovoltaic element affects the quality of the solar cell module, the yield at the time of manufacturing, and also affects the work safety.

【0009】本発明は従来技術における上述した問題点
を解決し、太陽電池モジュールの製造、設置、運搬、取
扱、更には設置後の形態などの影響による光起電力素子
の突き破りを防ぎ、また、光起電力素子の取扱時の安全
性を考慮した形状を有する光起電力素子を提供すると共
に、種々の形状に対して長期信頼性に優れた太陽電池モ
ジュール及びその製造方法を提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and prevents the photovoltaic element from being pierced by the influence of the production, installation, transportation, and handling of the solar cell module, and the configuration after installation. An object of the present invention is to provide a photovoltaic element having a shape in consideration of safety during handling of the photovoltaic element, and to provide a solar cell module excellent in long-term reliability for various shapes and a method of manufacturing the same. And

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】従来技術における上述し
た問題点を解決し、上記目的を達成する本発明の構成
は、光起電力素子について、その周縁形状の角部及び周
辺部のみを被覆するように保護部材を配することを特徴
とするものである。また最表面部材と最裏面部材の間に
少なくとも一つの光起電力素子が封止材を介して封止さ
れてなる太陽電池モジュールについて、該光起電力素子
の周縁形状の角部及びその周辺部のみを被覆するように
保護部材を配することを特徴とするものである。 本発
明はまた、改善された太陽電池モジュールの製造方法を
提供する。 本発明の当該製造方法は、周縁形状の角部
及びその周辺部のみを被覆するように保護部材を配した
少なくとも一つの光起電力素子が最表面部材と最裏面部
材の間に封止材を介して封止された構成の太陽電池モジ
ュールを製造する方法であって、ロールラミネーション
方式により、前記光起電力素子に前記最表面部材、前記
最裏面部材及び前記封止材を熱圧着することを特徴とす
る。
According to the present invention, which solves the above-mentioned problems in the prior art and achieves the above object, a photovoltaic element covers only a corner portion and a peripheral portion of a peripheral shape of the photovoltaic element. The protection member is disposed as described above. Further, for a solar cell module in which at least one photovoltaic element is sealed between a top surface member and a bottom surface member via a sealing material, a corner portion of a peripheral shape of the photovoltaic element and a peripheral portion thereof It is characterized in that a protective member is arranged so as to cover only the protective member. The present invention also provides an improved method for manufacturing a solar cell module. In the manufacturing method of the present invention, at least one photovoltaic element provided with a protective member so as to cover only the corner portion of the peripheral shape and the peripheral portion has a sealing material between the outermost member and the outermost member. It is a method of manufacturing a solar cell module of a configuration sealed via, wherein, by a roll lamination method, the top surface member, the top surface member and the sealing material are thermocompression bonded to the photovoltaic element. Features.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の好ましい態様を図を用い
て説明する。本発明の太陽電池モジュールの一例は、光
起電力素子が以下に述べるように特段の構成を有する以
外は、図1に示すの同様の構成を有する。図1におい
て、101は光起電力素子を示し、102は表面封止材
を示し、103は最表面部材を示し、104は裏面封止
材を示し、105は最裏面部材を示す。光起電力素子1
01は、本発明に係わる特段の構成を有する光起電力素
子からなるものである。即ち、本発明に係わる当該光起
電力素子は図5に示すように、角部503に保護部材5
02を配した構成のものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. One example of the solar cell module of the present invention has a similar configuration as that shown in FIG. 1 except that the photovoltaic element has a special configuration as described below. In FIG. 1, 101 indicates a photovoltaic element, 102 indicates a front surface sealing material, 103 indicates a top surface member, 104 indicates a back surface sealing material, and 105 indicates a back surface member. Photovoltaic element 1
Reference numeral 01 denotes a photovoltaic element having a special configuration according to the present invention. That is, as shown in FIG. 5, the photovoltaic element according to the present invention has a protective member 5 at a corner 503.
02 is arranged.

【0012】本発明における光起電力素子(太陽電池)
の構成は、その光電変換半導体層の構成材料の種類によ
って異なる。以下、アモルファスシリコン系光起電力素
子(光電変換半導体層が結晶質(アモルファス)シリコ
ン材料で構成されたもの)及び結晶系シリコン光起電力
素子(光電変換半導体層が単結晶シリコン材料や多結晶
シリコン材料で構成されたもの)のそれぞれについて具
体的に説明する。
Photovoltaic device (solar cell) in the present invention
Is different depending on the type of constituent material of the photoelectric conversion semiconductor layer. Hereinafter, an amorphous silicon-based photovoltaic element (a photoelectric conversion semiconductor layer made of a crystalline (amorphous) silicon material) and a crystalline silicon photovoltaic element (a photoelectric conversion semiconductor layer is made of a single-crystal silicon material or polycrystalline silicon) ) Will be specifically described.

【0013】[0013]

【アモルファスシリコン系光起電力素子】図7は基板と
反対側から光入射するアモルファスシリコン系光起電力
素子(太陽電池)の一例の構成を模式的に示す略断面図
である。図7において、701は基板を示し、702は
下部電極しめす。703、713及び723はそれぞれ
n型半導体層を示し、704,714及び724はそれ
ぞれi型半導体層を示し、705、715及び725は
それぞれp型半導体層を示し、706は上部電極を示
し、707は集電電極を示す。以下に、図7に示すアモ
ルファスシリコン系光起電力素子の各構成要素について
説明する。
[Amorphous Silicon-Based Photovoltaic Device] FIG. 7 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of an amorphous silicon-based photovoltaic device (solar cell) in which light enters from the side opposite to the substrate. In FIG. 7, reference numeral 701 denotes a substrate, and 702 denotes a lower electrode. 703, 713, and 723 each represent an n-type semiconductor layer, 704, 714, and 724 each represent an i-type semiconductor layer, 705, 715, and 725 each represent a p-type semiconductor layer, 706 represents an upper electrode, and 707 represents an upper electrode. Indicates a collecting electrode. Hereinafter, each component of the amorphous silicon-based photovoltaic element shown in FIG. 7 will be described.

【0014】(基板)基板701は、アモルファスシリ
コン光起電力素子(太陽電池)のような薄膜光起電力素
子(太陽電池)の場合に、半導体層を機械的に支持する
部材である。従って、基板701については、半導体層
を成膜する時の加熱温度に耐える耐熱性が要求される。
また、基板701が電極を兼ねる場合には、該基板は導
電性の材料で構成される。そうした導電性の材料として
は、例えばFe、Ni、Cr、Al、Mo、Au、Nb、Ta、V、Ti、P
t、Pb等の金属またはこれらの合金、例えば真ちゅう、
ステンレス鋼等の薄板及びその複合体やカーボンシー
ト、亜鉛メッキ鋼板等が挙げられる。基板701は、電
気絶縁性材料で構成されたものであってもよい。そうし
た電気絶縁性材料としては、ポリエステル、ポリエチレ
ン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプ
ロピレン、ボリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
スチレン、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ等の耐熱
性合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミッ
ク等が挙げられる。この他、耐熱性合成樹脂と、ガラス
ファイバー、カーボンファイバー、ほう素ファイバー、
又は金属繊維等との複合体、及び金属薄板、樹脂シート
等の表面に異種材質の金属薄膜及び/またはSiO2、Si3N
4、Al2O3、AlN等の絶縁性薄膜をスパッタ法、蒸着法、
鍍金法等により表面コーティング処理を行ったもの等も
基板701として使用できる。
(Substrate) The substrate 701 is a member that mechanically supports a semiconductor layer in the case of a thin-film photovoltaic element (solar cell) such as an amorphous silicon photovoltaic element (solar cell). Therefore, the substrate 701 is required to have heat resistance enough to withstand the heating temperature when forming the semiconductor layer.
When the substrate 701 also functions as an electrode, the substrate is made of a conductive material. Such conductive materials include, for example, Fe, Ni, Cr, Al, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, P
metals such as t, Pb or alloys thereof, such as brass,
Examples include a thin plate of stainless steel or the like, a composite thereof, a carbon sheet, a galvanized steel plate, and the like. The substrate 701 may be made of an electrically insulating material. Examples of such electrically insulating materials include films or sheets of heat-resistant synthetic resins such as polyester, polyethylene, polycarbonate, cellulose acetate, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide, polyimide, and epoxy, glass, and ceramics. No. In addition, heat-resistant synthetic resin, glass fiber, carbon fiber, boron fiber,
Or a composite with a metal fiber or the like, and a metal thin film of a different material and / or SiO 2 , Si 3 N on the surface of a metal thin plate, a resin sheet, or the like.
4 , an insulating thin film of Al 2 O 3 , AlN, etc.
A substrate that has been subjected to a surface coating treatment by plating or the like can also be used as the substrate 701.

【0015】(下部電極)下部電極702は、半導体層
で発生した電力を取り出すための一方の電極であり、半
導体層に対してはオーミックコンタクトとなるような仕
事関数を持つことが要求される。下部電極702の構成
材料としては、Al、Ag、Pt、Au、Ni、Ti、Mo、Fe、V、C
r、Cu等の金属単体、ステンレス、真ちゅう、ニクロム
等の合金、SnO2、In2O3、ZnO、ITO等の透明導電性酸化
物(TCO)等が用いられる。下部電極702の表面は平
滑であることが好ましいが、光の乱反射を起こさせる場
合には、その表面にテクスチャー処理をしてもよい。ま
た、基板701が導電性であるときは下部電極702は
特に設ける必要はない。下部電極702は、例えばメッ
キ、蒸着、スパッタ等の方法により形成できる。
(Lower electrode) The lower electrode 702 is one electrode for extracting electric power generated in the semiconductor layer, and is required to have a work function for forming an ohmic contact with the semiconductor layer. The constituent materials of the lower electrode 702 include Al, Ag, Pt, Au, Ni, Ti, Mo, Fe, V, and C.
Metals such as r and Cu, alloys such as stainless steel, brass and nichrome, and transparent conductive oxides (TCO) such as SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO and ITO are used. The surface of the lower electrode 702 is preferably smooth. However, when irregular reflection of light is caused, the surface may be textured. When the substrate 701 is conductive, the lower electrode 702 does not need to be provided. The lower electrode 702 can be formed by, for example, a method such as plating, vapor deposition, or sputtering.

【0016】(半導体層)アモルファスシリコン半導体
層としては、例えば図7に示すような三つpin接合
(p型半導体層、i型半導体層及びn型半導体層が積層
されたもの)を有するトリプルセル構成のものであるこ
とができる。この他、二つのpin接合またはpn接合
(p型半導体層とn型半導体層が積層されたもの)を有
するダブルセル構成、或いは一つのpin接合またはp
n接合を有するシングルセル構成のものであることがで
きる。図7に示す構成における、n型半導体層(70
3、713、723)、i型半導体層(704,71
4、724)、及びp型半導体層(705、715、7
25)はアモルファスシリコン(a−Si)半導体材料
で構成される。p型半導体層(705、715、72
5)は、微結晶(マイクロクリスタル)シリコン(μc
−Si)半導体材料で構成されてもよい。また、特にi
型半導体層(704、714、724)を構成するa−
Si半導体材料としては、該a−Si半導体材料の他
に、a−SiGe半導体材料、a−SiC半導体材料等
の所謂4族及び4族合金系アモルファス半導体材料を使
用することができる。こうしたアモルファスシリコン半
導体層は、蒸着法、スパッタ法、高周波プラズマCVD
法、マイクロプラズマCVD法、ECR法、熱CVD法、LPCVD法
等公知の成膜方法により形成できる。成膜装置としては
バッチ式の装置や連続成膜装置等が所望に応じて使用出
来る。
(Semiconductor layer) As an amorphous silicon semiconductor layer, for example, a triple cell having a three-pin junction (a stack of a p-type semiconductor layer, an i-type semiconductor layer, and an n-type semiconductor layer) as shown in FIG. It can be of a configuration. In addition, a double cell configuration having two pin junctions or pn junctions (a stack of a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer), or one pin junction or p-type junction
It may be of a single cell configuration having an n-junction. In the structure shown in FIG.
3, 713, 723), i-type semiconductor layer (704, 71)
4, 724) and p-type semiconductor layers (705, 715, 7)
25) is made of an amorphous silicon (a-Si) semiconductor material. p-type semiconductor layers (705, 715, 72)
5) is microcrystal silicon (μc
-Si) It may be composed of a semiconductor material. In particular, i
A- forming the semiconductor layers (704, 714, 724)
As the Si semiconductor material, in addition to the a-Si semiconductor material, a so-called Group 4 and Group 4 alloy amorphous semiconductor material such as an a-SiGe semiconductor material and an a-SiC semiconductor material can be used. These amorphous silicon semiconductor layers are formed by evaporation, sputtering, high-frequency plasma CVD,
, Microplasma CVD, ECR, thermal CVD, LPCVD, and other known film forming methods. As a film forming apparatus, a batch type apparatus, a continuous film forming apparatus, or the like can be used as desired.

【0017】(上部電極)上部電極706は、半導体層
で発生した起電力を取り出すための電極であり、下部電
極702と対をなすものである。上部電極706は、半
導体層がアモルファスシリコン(a−Si)のようにシ
ート抵抗が高い半導体材料で構成される場合に必要であ
り、結晶系の太陽電池ではシート抵抗が低いため特に必
要とはしない。また、上部電極706は、光入射側に位
置するため、透明であることが必要で、透明電極と呼ば
れることもある。上部電極706は、太陽や白色蛍光灯
等からの光を半導体層内に効率よく吸収させるために光
の透過率が85%以上であることが望ましく、さらに、電
気的には光で発生した電流を半導体層に対し横方向に流
れるようにするためにシート抵抗値は100Ω/□以下であ
ることが望ましい。上部電極706は、このような特性
を備えた材料で構成される。こうした材料の具体例とし
ては、SnO2、In2O3、ZnO、CdO、CdSnO4、ITO(In2O3+Sn
O2)等の金属酸化物が挙げられる。
(Upper electrode) The upper electrode 706 is an electrode for extracting an electromotive force generated in the semiconductor layer, and forms a pair with the lower electrode 702. The upper electrode 706 is necessary when the semiconductor layer is made of a semiconductor material having a high sheet resistance such as amorphous silicon (a-Si), and is not particularly necessary in a crystalline solar cell because the sheet resistance is low. . In addition, since the upper electrode 706 is located on the light incident side, it needs to be transparent, and is sometimes called a transparent electrode. The upper electrode 706 desirably has a light transmittance of 85% or more in order to efficiently absorb light from the sun, a white fluorescent lamp, or the like into the semiconductor layer. Is desirably 100 Ω / □ or less in order to cause the lateral flow in the semiconductor layer. The upper electrode 706 is made of a material having such characteristics. Specific examples of such materials include SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO, CdO, CdSnO 4 , and ITO (In 2 O 3 + Sn
O 2 ) and other metal oxides.

【0018】(集電電極)集電電極707は、一般的に
は櫛状に形成され、半導体層や上部電極706のシート
抵抗の値から好適な幅やピッチが決定される。 集電電
極707は比抵抗が低く太陽電池の直列抵抗とならない
ことが要求され、好ましい比抵抗としては10-2Ωcm〜10
-6Ωcmである。集電電極707の構成材料としては、例
えばTi、Cr、Mo、W、Al、Ag、Ni、Cu、Sn、Pt等の金属
またはこれらの合金や半田が用いられる。一般的には、
金属粉末と高分子樹脂バインダーがペースト状になった
金属ペーストが用いられるが、これに限られたものでは
ない。
(Current Collecting Electrode) The current collecting electrode 707 is generally formed in a comb shape, and a suitable width and pitch are determined from the sheet resistance of the semiconductor layer and the upper electrode 706. The collector electrode 707 is required to have a low specific resistance and not become a series resistance of the solar cell, and a preferable specific resistance is 10 −2 Ωcm to 10
-6 Ωcm. As a constituent material of the current collecting electrode 707, for example, a metal such as Ti, Cr, Mo, W, Al, Ag, Ni, Cu, Sn, or Pt, or an alloy or solder thereof is used. In general,
A metal paste in which a metal powder and a polymer resin binder are in the form of a paste is used, but is not limited thereto.

【0019】[0019]

【結晶系シリコン光起電力素子】図8は結晶系シリコン
光起電力素子(太陽電池)の一例の構成を模式的に示す
略断面図である。該結晶系シリコン光起電力素子は、そ
の光電変換半導体層が単結晶シリコン材料又は多結晶シ
リコン材料で構成されたものである。 図8において、
800は、結晶系シリコン太陽電池全体をしめす。80
1はシリコン基板からなる半導体層、802は半導体層
801とpn接合を形成する半導体層、803は裏面電
極、804は集電電極、805は反射防止膜、をそれぞ
れ示す。単結晶シリコン光起電力素子(太陽電池)や多
結晶シリコン光起電力素子(太陽電池)の場合、支持基
板を設けず、単結晶ウエハや多結晶ウエハが基板の役目
をする。
[Crystalline Silicon Photovoltaic Device] FIG. 8 is a schematic sectional view schematically showing an example of the structure of a crystalline silicon photovoltaic device (solar cell). In the crystalline silicon photovoltaic element, the photoelectric conversion semiconductor layer is made of a single crystal silicon material or a polycrystalline silicon material. In FIG.
Reference numeral 800 indicates the entire crystalline silicon solar cell. 80
Reference numeral 1 denotes a semiconductor layer made of a silicon substrate; 802, a semiconductor layer forming a pn junction with the semiconductor layer 801; 803, a back electrode; 804, a current collecting electrode; and 805, an antireflection film. In the case of a single crystal silicon photovoltaic element (solar cell) or a polycrystalline silicon photovoltaic element (solar cell), a supporting substrate is not provided, and a single crystal wafer or a polycrystalline wafer serves as a substrate.

【0020】単結晶シリコンウエハは、CZ法で引き上げ
られたシリコンインゴットを切断する方法で得られる。
このようにして得られるシリコンインゴットの形状は一
般的に円柱状であり、これを薄く切断することで単結晶
シリコンウエハを得ることができる。単結晶シリコンウ
エハの形状が円状である場合、太陽電池モジュールでの
充填効率を考慮した形状(図3参照)に加工される。多
結晶シリコンウエハの場合は、型により成形されたシリ
コンインゴットを切断するキャスト法や、シート状の多
結晶を得るリボン法等がある。
The single crystal silicon wafer is obtained by a method of cutting a silicon ingot pulled up by the CZ method.
The shape of the silicon ingot obtained in this manner is generally cylindrical, and a single crystal silicon wafer can be obtained by cutting the silicon ingot thinly. When the single crystal silicon wafer has a circular shape, it is processed into a shape (see FIG. 3) in consideration of the charging efficiency in the solar cell module. In the case of a polycrystalline silicon wafer, there are a casting method for cutting a silicon ingot formed by a mold, a ribbon method for obtaining a sheet-like polycrystal, and the like.

【0021】半導体層801とpn接合を形成する半導
体層802は、例えばPOCl3を用いた気相拡散法、Ti
O2、SiO2、またはP2O5を用いた塗布拡散法、イオンを直
接にドープするイオン打ち込み法等により形成できる。
裏面電極803は、例えば、蒸着、スパッタ法により金
属膜を形成することにより形成できる。この他、銀ペー
ストのスクリーン印刷等により形成できる。反射防止膜
805は、光起電力素子表面での光の反射による効率の
低下を防ぐ為に形成され、その材料としては、例えば、
SiO2、Ta2O5、Nb2O5等が用いられる。
The semiconductor layer 802 forming a pn junction with the semiconductor layer 801 is formed by a gas phase diffusion method using POCl 3 ,
It can be formed by a coating diffusion method using O 2 , SiO 2 , or P 2 O 5 , an ion implantation method of directly doping ions, or the like.
The back surface electrode 803 can be formed by, for example, forming a metal film by vapor deposition or sputtering. In addition, it can be formed by screen printing of silver paste or the like. The anti-reflection film 805 is formed in order to prevent a decrease in efficiency due to reflection of light on the surface of the photovoltaic element.
SiO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 or the like is used.

【0022】以上述べたようにして作製した光起電力素
子は、その複数個を直列ないし並列に接続して光起電力
素子群(太陽電池)とし、所望する電圧あるいは電流が
得られるようにする。この場合、絶縁化した基板上に複
数個の光起電力素子を集積化して所望の電圧あるいは電
流を得ることもできる。こうして作製される光起電力素
子(光起電力素子群)上の光入射側には耐湿性或いは耐
スクラッチ性付与のための透明硬質有機樹脂薄膜層を設
けることも可能である。そうした透明硬質有機樹脂薄膜
層の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シリ
コン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレ
タン系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、ポリシ
ラザン系樹脂等が挙げられるが、耐候性の観点からはア
クリル系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂が望まし
い。またこれらの樹脂は太陽電池モジュールの高温下で
の使用を考慮すると、架橋により耐熱性を向上させるこ
とが好ましく、架橋方法としては有機過酸化物或いはイ
ソシアネートを用いた方法が一般的である。
A plurality of the photovoltaic elements manufactured as described above are connected in series or in parallel to form a photovoltaic element group (solar cell) so that a desired voltage or current can be obtained. . In this case, a desired voltage or current can be obtained by integrating a plurality of photovoltaic elements on an insulated substrate. A transparent hard organic resin thin film layer for imparting moisture resistance or scratch resistance can be provided on the light incident side of the photovoltaic element (photovoltaic element group) thus manufactured. As a constituent material of such a transparent hard organic resin thin film layer, for example, an acrylic resin, a silicon resin, a fluorine resin, a polyester resin, a urethane resin, an epoxy resin, an alkyd resin, a polysilazane resin, and the like can be given. However, from the viewpoint of weather resistance, an acrylic resin, a silicon resin, and a fluorine resin are preferable. In addition, considering the use of the solar cell module at high temperature, it is preferable to improve the heat resistance by crosslinking, and a method using an organic peroxide or isocyanate is generally used as a crosslinking method.

【0023】本発明においていう光起電力素子には上記
透明硬質有機樹脂薄膜層を設けられたものをも包含す
る。上述したようにして作製される光起電力素子の厚さ
は50μm以上であることが望ましい。厚さが50μmより
小さいと光起電力素子の剛性が失われるため、光起電力
素子の周縁形状が角部を有し、かつそこに外力が加わっ
た場合においても光起電力素子がその力に追従し、湾曲
するため突き破り等の現象が生じにくくなる。そのため
厚さが50μmより小さい場合においては必ずしも本発明
を実施する必要はない。
The photovoltaic element referred to in the present invention includes an element provided with the above transparent hard organic resin thin film layer. The thickness of the photovoltaic element manufactured as described above is desirably 50 μm or more. If the thickness is smaller than 50 μm, the rigidity of the photovoltaic element is lost, so that the peripheral shape of the photovoltaic element has a corner, and even when an external force is applied thereto, the photovoltaic element is not affected by the force. Following and curving makes it difficult for breakthrough and other phenomena to occur. Therefore, when the thickness is smaller than 50 μm, it is not always necessary to carry out the present invention.

【0024】本発明の光起電力素子には周縁の角部及び
その周辺部に保護部材を取り付ける。保護部材に用いら
れる材料としては有機高分子材料が好ましい。これは有
機高分子材料は可撓性、柔軟性に優れており、太陽電池
モジュールの加工性に制限を加えることがないからであ
る。より具体的には、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、スチレン‐アクリロニトリル共重合体(AS樹
脂)、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合
体(ABS樹脂)、ポリカーボネート、ポリエチレンテレ
フタレート(PET)、ブタジエンゴムなどのゴム弾性体
など様々な樹脂の使用が可能であり、これらを組合わせ
て使用してもかまわない。またガラス繊維などの補強材
との複合材を形成する事も可能であり、補強材の使用に
より、より効果的に光起電力素子の突き破りを防ぐ事が
できる。光起電力素子面からの保護部材の厚さは50μm
以上150μm以下であることが望ましい。保護部材の厚さ
が50μmより薄いと、光起電力素子の角部の突き破りを
防ぐための十分な保護能力を有していない。また保護部
材が150μmより厚いと太陽電池モジュール表面に凹凸が
形成されてしまう問題が生じる。さらに、保護部材があ
る程度の強度を有する場合においては突き破り現象を生
じる恐れがある。保護部材を光起電力素子の角部及びそ
の周辺部に取りつける方法としては、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂などのシール材を角部に配して硬化する方法
や、樹脂テープを貼り付ける方法、成型品を嵌め込む方
法など様々な方法が挙げられる。
In the photovoltaic element of the present invention, protective members are attached to the peripheral corners and the periphery thereof. As a material used for the protection member, an organic polymer material is preferable. This is because the organic polymer material is excellent in flexibility and flexibility and does not limit the processability of the solar cell module. More specifically, epoxy resin, silicone resin, phenol resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polycarbonate, polyethylene terephthalate ( Various resins such as a rubber elastic body such as PET) and butadiene rubber can be used, and these resins may be used in combination. It is also possible to form a composite material with a reinforcing material such as glass fiber, and by using the reinforcing material, it is possible to more effectively prevent breakthrough of the photovoltaic element. The thickness of the protective member from the photovoltaic element surface is 50 μm
It is desirable that the thickness be not less than 150 μm. If the thickness of the protective member is less than 50 μm, it does not have sufficient protective ability to prevent the corner of the photovoltaic element from breaking through. If the thickness of the protective member is larger than 150 μm, there is a problem that irregularities are formed on the surface of the solar cell module. Furthermore, if the protection member has a certain degree of strength, a breakthrough phenomenon may occur. As a method of attaching the protective member to the corner portion of the photovoltaic element and the peripheral portion thereof, a method of disposing a sealing material such as an epoxy resin or a silicone resin on the corner portion and curing, a method of attaching a resin tape, a molded product There are various methods, such as a method of fitting.

【0025】保護部材の取り付け形態としては、例え
ば、図5に示す形態の他、図6に示す形態も採用でき
る。特に可撓性を有した太陽電池モジュールの場合にお
いては、保護部材も柔軟性が付与されている事が好まし
く、シリコン樹脂や樹脂テープなどが好適に用いられ
る。さらに生産性までを考慮した場合においては、取り
扱い易く、硬化時間を要しない樹脂テープ部材を使用す
る事が好ましい。また 太陽電池モジュールの形状にお
いて、光起電力素子の突き破り方向が片方向にのみ考慮
される場合においては、テープなどの保護部材を光起電
力素子の角部の片面のみに取り付けるだけでよいが、太
陽電池モジュールの可撓性に制限が生じ、太陽電池モジ
ュールの加工性に制限が生じる事を考慮する必要があ
る。光起電力素子の形状については、光起電力素子の角
部を曲率半径を有するように加工し、その角部の突起を
緩やかにした後に保護部材を取り付ける事で突き破り等
の不良を効果的に防ぐ事が可能である。
As the mounting form of the protection member, for example, in addition to the form shown in FIG. 5, the form shown in FIG. 6 can also be adopted. In particular, in the case of a flexible solar cell module, it is preferable that the protective member also has flexibility, and a silicone resin or a resin tape is suitably used. Further, in consideration of productivity, it is preferable to use a resin tape member which is easy to handle and does not require a curing time. Also, in the shape of the solar cell module, when the piercing direction of the photovoltaic element is considered only in one direction, it is only necessary to attach a protective member such as a tape to only one side of the corner of the photovoltaic element, It is necessary to consider that the flexibility of the solar cell module is limited and the workability of the solar cell module is limited. Regarding the shape of the photovoltaic element, the corners of the photovoltaic element are processed so as to have a radius of curvature, and the protrusions at the corners are loosened, and then a protective member is attached to effectively prevent defects such as breakthrough. It is possible to prevent it.

【0026】図5は、上述したように角部に保護部材を
取り付けた光起電力素子の形態の好ましい例を模式的に
示すものである。本発明における光起電力素子は、その
角部の内角が100°以下であることが望ましい。角部
の内角が100°より大きい場合、突き破り現象の発生
は無視できる程度のものである。しかしながら、100
°以下の場合、突き破り現象は顕著に発生する恐れがあ
る。これは角部の内角が100°以下の場合、その角度
部分の鋭利性が大きいためである。また光起電力素子の
基板が無機材料で構成され、かつ光起電力素子に角部を
有する場合、突き破り現象は顕著に発生する恐れがあ
る。これに対し基板が有機材料で構成される場合、基板
が無機材料で構成された場合と比較して、柔軟性に富
み、硬度が小さいため突き破り等の現象は発生しにく
い。したがって、本発明は光起電力素子の基板が無機材
料で構成される場合、本発明の効果はより顕著に発揮さ
れる。
FIG. 5 schematically shows a preferred example of a photovoltaic element having a protective member attached to a corner as described above. In the photovoltaic element according to the present invention, it is preferable that the inner angle of the corner is 100 ° or less. When the internal angle of the corner is larger than 100 °, the occurrence of the breakthrough phenomenon is negligible. However, 100
If the angle is less than or equal to °, the breakthrough phenomenon may occur significantly. This is because when the inner angle of the corner is 100 ° or less, the sharpness of the angle is large. If the substrate of the photovoltaic element is made of an inorganic material and the photovoltaic element has a corner, the breakthrough phenomenon may occur significantly. On the other hand, when the substrate is made of an organic material, compared to the case where the substrate is made of an inorganic material, the substrate has high flexibility and low hardness, so that phenomena such as breakthrough hardly occur. Therefore, in the present invention, when the substrate of the photovoltaic element is made of an inorganic material, the effects of the present invention are more remarkably exhibited.

【0027】以下に、上記の方法により作製した本発明
の光起電力素子を用いた太陽電池モジュールの構成につ
いて図1を参照して説明する。まず最裏面部材105
は、光起電力素子101の導電性基板と外部との電気的
絶縁を保つために必要である。その材料としては、導電
性基板と充分な電気絶縁性を確保でき、しかも長期耐久
性に優れ熱膨張、熱収縮に耐えられるガラス、絶縁性樹
脂がある。特に、柔軟性を兼ね備えた材料として最裏面
部材105に好適に用いられるフィルムには、ナイロ
ン、ポリエチレンテレフタレート(PET)などが挙げ
られる。また最裏面部材105の外側に、太陽電池モジ
ュールの機械的強度を増すため、あるいは温度変化によ
る歪やソリを防止するために、補強板を張り付けても良
い。補強板としては、例えば、鋼板、プラスチック板、
FRP(ガラス繊維強化プラスチック)板が好適に用いら
れる。特に本発明における光起電力素子は最裏面部材1
05への突き破りを防止する構造を有しており、最裏面
部材105にナイロン、ポリエチレンテレフタレート
(PET)等の高分子材料を用いることで本発明の効果
を最大限に発揮ることが可能となる。
Hereinafter, the configuration of a solar cell module using the photovoltaic element of the present invention manufactured by the above method will be described with reference to FIG. First, the rearmost member 105
Is necessary for maintaining electrical insulation between the conductive substrate of the photovoltaic element 101 and the outside. Examples of the material include glass and insulating resin which can secure sufficient electric insulation with the conductive substrate and have excellent long-term durability and can withstand thermal expansion and thermal contraction. In particular, nylon, polyethylene terephthalate (PET), and the like can be cited as the film that is preferably used for the outermost member 105 as a material having flexibility. Further, a reinforcing plate may be attached to the outside of the rearmost member 105 in order to increase the mechanical strength of the solar cell module or to prevent distortion or warpage due to a temperature change. As the reinforcing plate, for example, a steel plate, a plastic plate,
An FRP (glass fiber reinforced plastic) plate is preferably used. In particular, the photovoltaic element in the present invention is
The structure has a structure for preventing breakage to 05, and the effect of the present invention can be maximized by using a polymer material such as nylon or polyethylene terephthalate (PET) for the rearmost member 105. .

【0028】最表面部材103は、太陽電池モジュール
の最表層に位置するため耐候性、撥水性、耐汚染性、機
械強度をはじめとして、太陽電池モジュールの屋外暴露
における長期信頼性を確保するための性能が必要であ
る。本発明において好適に用いられる最表面部材103
の構成材料としては、ガラス類、四フッ化エチレン−エ
チレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニル樹脂
(PVF)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、
ポリ四フッ化エチレン樹脂(TFE)、四フッ化エチレ
ン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、ポリ三フ
ッ化塩化エチレン樹脂(CTFE)等のフッ素樹脂フィ
ルム、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアク
リル樹脂フィルム等が挙げられる。特に本発明における
光起電力素子は最表面部材103への突き破りを防止す
る構造を有しており、最表面部材103にフッ素樹脂フ
ィルムやアクリル樹脂フィルム等の高分子材料を用いる
ことで本発明の効果を最大限に発揮することが可能とな
る。最表面部材103に樹脂フィルムを用いた場合、外
部からのストレスに対して機械的強度を確保するため
に、該フィルムの厚さをある程度厚くしなければなら
い。しかし、必要以上に厚くすることは、特にコストの
点で問題がある。こうした点を考慮して、その厚みは、
10乃至200μmが好ましく、より好適には25乃至
100μmである。また表面封止材102との接着性の
改良のために、最表面部材103としての樹脂フィルム
は、その表面封止材と接触する表面は、コロナ放電処
理、プラズマ処理、化学的処理等により表面処理されて
いることが望ましい。
Since the outermost member 103 is located on the outermost layer of the solar cell module, the outermost member 103 ensures long-term reliability in outdoor exposure of the solar cell module, including weather resistance, water repellency, stain resistance, and mechanical strength. Performance is required. Outermost surface member 103 suitably used in the present invention
Examples of constituent materials include glass, ethylene tetrafluoride-ethylene copolymer (ETFE), polyvinyl fluoride resin (PVF), polyvinylidene fluoride resin (PVDF),
Fluororesin films such as polytetrafluoroethylene resin (TFE), ethylene tetrafluoride-propylene hexafluoride copolymer (FEP), polychlorotrifluoroethylene resin (CTFE), and polymethyl methacrylate (PMMA) Acrylic resin films and the like can be mentioned. In particular, the photovoltaic element according to the present invention has a structure for preventing breakage to the outermost member 103, and by using a polymer material such as a fluororesin film or an acrylic resin film for the outermost member 103, The effect can be maximized. When a resin film is used for the outermost surface member 103, the thickness of the film must be increased to some extent in order to secure mechanical strength against external stress. However, making it unnecessarily thick has a problem, particularly in terms of cost. Considering these points, the thickness is
It is preferably from 10 to 200 μm, more preferably from 25 to 100 μm. In order to improve the adhesiveness with the surface sealing material 102, the surface of the resin film as the outermost member 103 is brought into contact with the surface sealing material by corona discharge treatment, plasma treatment, chemical treatment, or the like. It is desirable that it be processed.

【0029】表面封止材102は、光起電力素子の凹凸
を被覆し、該素子を温度変化、湿度、衝撃、スクラッチ
などの過酷な外部環境から保護し、かつ表面被覆材と光
起電力素子との接着を確保するために必要である。また
光起電力素子に到達する光量の減少を抑制することが必
要である。従って、表面封止材102には、耐候性、接
着性、充填性、耐熱性、耐衝撃性、耐スクラッチ性、透
明性などが要求される。これらの要求を満たす表面封止
材102の構成材料としては、ポリオレフィン系共重合
体からなる樹脂が好適に用いられる。該樹脂の具体例と
しては、耐候性、接着性、充填性、透明性に優れたエチ
レン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−(メ
タ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン−(メタ)
アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エ
ステル多元共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸多
元共重合体等が挙げらる。前記(メタ)アクリル酸エス
テルとしては、透明性等の点から(メタ)アクリル酸メ
チル、(メタ)アクリル酸エチルが好ましい。また表面
封止材102の耐熱性を高める手段として、表面封止材
を構成する樹脂について架橋等を行ってもよい。当該架
橋は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)の場合
には、有機過酸化物により行うのが一般的である。その
場合、架橋反応を効率良く行うためには、架橋助剤を用
いることが望ましい。
The surface sealing material 102 covers the unevenness of the photovoltaic element, protects the element from a severe external environment such as temperature change, humidity, impact, scratch and the like. Necessary to ensure adhesion with Further, it is necessary to suppress a decrease in the amount of light reaching the photovoltaic element. Therefore, the surface sealing material 102 is required to have weather resistance, adhesion, filling properties, heat resistance, impact resistance, scratch resistance, transparency, and the like. As a constituent material of the surface sealing material 102 satisfying these requirements, a resin made of a polyolefin-based copolymer is suitably used. Specific examples of the resin include ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene- (meth) acrylate copolymer, and ethylene- (meth) which are excellent in weather resistance, adhesiveness, filling properties, and transparency.
Acrylic acid copolymers, ethylene- (meth) acrylic acid ester multi-component copolymers, ethylene- (meth) acrylic acid multi-component copolymers and the like can be mentioned. As the (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate are preferred from the viewpoint of transparency and the like. Further, as a means for improving the heat resistance of the surface sealing material 102, a resin constituting the surface sealing material may be crosslinked. In the case of an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), the crosslinking is generally performed with an organic peroxide. In that case, it is desirable to use a crosslinking aid in order to efficiently perform the crosslinking reaction.

【0030】表面封止材102を構成する上述の樹脂に
ついては、高温下での安定性を付与するために、熱酸化
防止剤を添加してもよい。また表面封止材102を構成
する該樹脂は耐候性において優れたものであるが、更な
る、あるいは、該封止材の下に位置する層の保護のため
に、紫外線吸収剤を更に添加してもよい。紫外線吸収剤
以外に耐候性を付与する方法としては、ヒンダードアミ
ン系光安定化剤を使用してもよい。ヒンダードアミン系
光安定化剤を紫外線吸収剤と併用することによって、耐
候性の改良について、著しい相乗効果がもたらされる。
尚、太陽電池モジュールの使用環境を考慮して、低揮発
性の紫外線吸収剤、光安定化剤および熱酸化防止剤を用
いることが好ましい。光起電力素子に到達する光量の減
少をなるべく抑えるために、表面封止材102の全光線
透過率は、400nm以上、800nm以下の可視光波
長領域において80%以上であることが望ましく、90
%以上であることがより望ましい。また、大気からの光
の入射を容易にするために、屈折率が1.1〜2.0で
あることが好ましく、1.1〜1.6であることがより
好ましい。
The above-mentioned resin constituting the surface sealing material 102 may be added with a thermal oxidation inhibitor in order to impart stability at high temperatures. Although the resin constituting the surface sealing material 102 is excellent in weather resistance, an ultraviolet absorber is further added to further protect the layer located under the sealing material. You may. As a method for imparting weather resistance other than the ultraviolet absorber, a hindered amine light stabilizer may be used. By using the hindered amine-based light stabilizer in combination with the ultraviolet absorber, a remarkable synergistic effect is brought about in improving the weather resistance.
In consideration of the usage environment of the solar cell module, it is preferable to use a low-volatile ultraviolet absorber, a light stabilizer and a thermal antioxidant. In order to minimize the decrease in the amount of light reaching the photovoltaic element, the total light transmittance of the surface sealing material 102 is desirably 80% or more in a visible light wavelength region of 400 nm or more and 800 nm or less.
% Is more desirable. Further, in order to facilitate the incidence of light from the atmosphere, the refractive index is preferably from 1.1 to 2.0, and more preferably from 1.1 to 1.6.

【0031】裏面封止材104は、光起電力素子101
と最裏面部材105との接着を図るためのものである。
裏面封止材104の構成材料としては、基板と充分な接
着性を確保でき、しかも長期耐久性に優れ熱膨張、熱収
縮に耐えられる、柔軟性を兼ね備えた材料が好ましい。
裏面封止材104に好適に用いられる具体的材料として
は、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、エチレン‐(メ
タ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン‐(メタ)
アクリル酸共重合体、エチレン‐(メタ)アクリル酸エ
ステル多元共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸多
元共重合体、ポリビニルブチラールなどのホットメルト
材、両面テープ、柔軟性を有するエポキシ接着剤等が挙
げられる。
The back sealing material 104 is a photovoltaic element 101
And the outermost member 105.
As a constituent material of the back surface sealing material 104, a material which can secure sufficient adhesiveness to the substrate, has excellent long-term durability, can withstand thermal expansion and thermal contraction, and has flexibility is preferable.
Specific materials suitably used for the back surface sealing material 104 include ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene- (meth) acrylate copolymer, ethylene- (meth)
Hot melt materials such as acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid ester multi-component copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid multi-component copolymer, polyvinyl butyral, double-sided tape, flexible epoxy adhesive, etc. Is mentioned.

【0032】封止材(102、104)については、そ
の光起電力素子101、最表面部材103、及び最裏面
部材105との密着力をより向上させる手段としてシラ
ンカップリング剤や有機チタネート化合物などのカップ
リング剤を必要に応じて該封止材に添加してもよい。
As the sealing material (102, 104), a silane coupling agent, an organic titanate compound or the like is used as a means for further improving the adhesion to the photovoltaic element 101, the outermost member 103, and the lowermost member 105. May be added to the sealing material as needed.

【0033】以上の構成材料を用いて、太陽電池モジュ
ールを製造する方法について以下に説明する。太陽電池
モジュールの製造方法は従来公知である真空ラミネーシ
ョン方式、ロールラミネーション方式などの種々の方法
を選択して用いることが可能である。本発明における光
起電力素子は、特にロールラミネーション方式を介して
太陽電池モジュールを製造する場合に、その効果を最大
限発揮することができる。
A method for manufacturing a solar cell module using the above constituent materials will be described below. Various methods such as a vacuum lamination method and a roll lamination method which are conventionally known can be selected and used as a method for manufacturing a solar cell module. The photovoltaic element according to the present invention can exhibit its effects to the maximum when manufacturing a solar cell module particularly through a roll lamination method.

【0034】以下に、ロールラミネーション方式を介し
て太陽電池モジュールを製造する方法の一例を説明す
る。図9はロールラミネータ装置の一例の構成を模式的
に示す概略図である。図9に示すロールラミネータ装置
においては、まず、最表面部材ロール903、表面封止
材ロール902、裏面封止材ロール904、最裏面部材
ロール905を第一段目加熱ローラー部位に供給する。
この時最表面部材903と表面封止材902、及び最裏
面部材905と裏面封止材904は一体化してもよい。
次に第一段目加熱ローラー部位に本発明の光起電力素子
群901を表面封止材902と裏面封止材904の間に
配置されるように第一段目加熱ローラー部位に供給す
る。第一段目加熱ローラーの上段911、及び下段91
2で積層体を加熱し、加熱した積層体を第二段目加熱ロ
ーラー部に供給し、第二段目加熱ローラー上段921、
下段922で積層体を加熱すると共に第二段目加熱ロー
ラー上段921で積層体に圧力をかけ、積層体の熱圧着
を行う。熱圧着後、積層体を冷却ローラー部に供給し、
積層体を冷却することで本発明の太陽電池モジュール9
06を得ることができる。
Hereinafter, an example of a method for manufacturing a solar cell module via a roll lamination method will be described. FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing a configuration of an example of the roll laminator device. In the roll laminator apparatus shown in FIG. 9, first, a top surface member roll 903, a top surface sealing material roll 902, a back surface sealing material roll 904, and a bottom surface member roll 905 are supplied to the first stage heating roller portion.
At this time, the outermost member 903 and the surface sealing material 902 and the outermost member 905 and the back surface sealing material 904 may be integrated.
Next, the photovoltaic element group 901 of the present invention is supplied to the first-stage heating roller portion so as to be disposed between the front surface sealing material 902 and the rear-surface sealing material 904. Upper stage 911 and lower stage 91 of the first stage heating roller
The stacked body is heated in 2 and the heated stacked body is supplied to the second-stage heating roller unit, and the second-stage heating roller upper stage 921,
The laminate is heated in the lower stage 922 and pressure is applied to the laminate in the second stage heating roller upper stage 921 to perform thermocompression bonding of the laminate. After thermocompression bonding, supply the laminate to the cooling roller section,
By cooling the laminate, the solar cell module 9 of the present invention is cooled.
06 can be obtained.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
るが、本発明は以下の実施例に何等限定されるものでは
なく、本発明の主旨の範囲内で適宜変更することができ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be appropriately modified within the scope of the present invention.

【0036】[0036]

【実施例1】本実施例では、図1に示す構成の太陽電池
モジュールを、以下に述べるようにして作製した。
Example 1 In this example, a solar cell module having the structure shown in FIG. 1 was manufactured as described below.

【0037】(光起電力素子の作製)図7に示す構成の
アモルファスシリコン光起電力素子700 を作製し
た。基板701として、洗浄した長方形のステンレス基
板(厚さ:200μm)を9枚用意した。それぞれのス
テンレス基板上に、まず下部電極702として、Al層
(電極層)/Zn0層(裏面反射層)(全層厚:1.3
μm)を公知のスパッタ法により形成した。ついで、下
部電極702の裏面反射層上に、公知のプラズマCVD
法により、n型半導体層703(厚み:0.01μ
m)、i型半導体層704(厚み:0.15μm)、p
型半導体層705(厚み:0.01μm)、n型半導体
層713(厚み:0.01μm)、i型半導体層714
(厚み:0.1μm)、p型半導体層715(厚み:
0.01μm)、n型半導体層723(厚み:0.01
μm)、i型半導体層724(厚み:0.1μm)、及
びp型半導体層725(厚み:0.01μm)をこの順
序で積層して三つpin接合を有するトリプルセル構成
のアモルファスシリコン光電変換半導体層を形成した。
尚、n型半導体層703、713及び723はそれぞれ
a−Si半導体物質で形成し、p型半導体層705、7
15及び725はそれぞれ微結晶シリコン(μc−S
i)半導体物質で形成した。またi型半導体層704は
a−Si半導体物質で形成し、i型半導体層714及び
i型半導体層724はそれぞれa−SiGe半導体物質
で形成した。その後、該アモルファスシリコン光電変換
半導体層のp型半導体層725上に、公知のスパッタ法
により、上部電極706としてのITOからなる透明電
極層(層厚:0.07μm)を形成し、ついで該透明電
極層上に集電電極707としての銀クラッドワイヤーか
らなるグリット電極(厚さ:110μm)を公知の方法
で取り付けた。かくしてアモルファスシリコン光起電力
素子を作製した。なお、ここで使用した前記長方形のス
テンレス基板の角部内角は90°であった。このように
して9個のアモルファスシリコン光起電力素子を作製し
た。得られた9個のアモルファスシリコン光起電力素子
の形状は、いずれもステンレス基板の形状に依存した長
方形状であり、4隅に角部を有するものであった。そこ
で、これら9個の光起電力素子について、それらの4隅
の角部部分にエポキシ樹脂を図5(b)のに示すよう
に、光起電力素子面からの厚さが20μm、40μm、
50μm、70μm、90μm、120μm、150μ
m、170μm、200μmのものをそれぞれ取り付
け、硬化させた。このようにして、4隅の角部部分にエ
ポキシ樹脂を取り付けた9個の光起電力素子を得た。
(Preparation of Photovoltaic Element) An amorphous silicon photovoltaic element 700 having the structure shown in FIG. 7 was prepared. Nine cleaned rectangular stainless steel substrates (thickness: 200 μm) were prepared as the substrates 701. On each stainless steel substrate, first, as the lower electrode 702, an Al layer (electrode layer) / Zn0 layer (backside reflection layer) (total thickness: 1.3)
μm) was formed by a known sputtering method. Then, a known plasma CVD is applied on the back surface reflective layer of the lower electrode 702.
The n-type semiconductor layer 703 (thickness: 0.01 μm)
m), i-type semiconductor layer 704 (thickness: 0.15 μm), p
Semiconductor layer 705 (thickness: 0.01 μm), n-type semiconductor layer 713 (thickness: 0.01 μm), i-type semiconductor layer 714
(Thickness: 0.1 μm), p-type semiconductor layer 715 (thickness:
0.01 μm), n-type semiconductor layer 723 (thickness: 0.01
μm), an i-type semiconductor layer 724 (thickness: 0.1 μm), and a p-type semiconductor layer 725 (thickness: 0.01 μm) are stacked in this order, and a triple-cell amorphous silicon photoelectric conversion having a three pin junction. A semiconductor layer was formed.
The n-type semiconductor layers 703, 713, and 723 are formed of an a-Si semiconductor material, respectively, and the p-type semiconductor layers 705,
15 and 725 are microcrystalline silicon (μc-S
i) Made of semiconductor material. The i-type semiconductor layer 704 was formed using an a-Si semiconductor material, and the i-type semiconductor layer 714 and the i-type semiconductor layer 724 were each formed using an a-SiGe semiconductor material. Thereafter, a transparent electrode layer (layer thickness: 0.07 μm) made of ITO is formed as the upper electrode 706 on the p-type semiconductor layer 725 of the amorphous silicon photoelectric conversion semiconductor layer by a known sputtering method. A grit electrode (thickness: 110 μm) made of a silver-clad wire as a current collecting electrode 707 was mounted on the electrode layer by a known method. Thus, an amorphous silicon photovoltaic device was manufactured. The rectangular interior angle of the rectangular stainless steel substrate used here was 90 °. Thus, nine amorphous silicon photovoltaic elements were produced. The shapes of the obtained nine amorphous silicon photovoltaic elements were all rectangular depending on the shape of the stainless steel substrate, and had corners at four corners. Therefore, epoxy resin is applied to the four corners of these nine photovoltaic elements as shown in FIG. 5B, and the thickness from the photovoltaic element surface is 20 μm, 40 μm,
50μm, 70μm, 90μm, 120μm, 150μ
m, 170 μm, and 200 μm were respectively attached and cured. In this way, nine photovoltaic elements having epoxy resin attached to the four corners were obtained.

【0038】(太陽電池モジュールの作製)上記で得ら
れた9個の光起電力素子のそれぞれに対して、ロールラ
ミネーション方式で最表面部材103としてのETFE
フィルム(厚さ:50μm)、表面封止材102として
のEVAフィルム(厚さ:450μm)、裏面封止材1
04としてのEVAフィルム(厚さ:450μm)、最
裏面部材105としてのETEFフィルム(厚さ:50
μm)を熱圧着し、前記光起電力素子の受光面側が表面
封止材102と最表面部材103とで被覆され且つ該光
起電力素子の非受光面側が裏面封止材104と最裏面部
材105とで被覆されてなる太陽電池モジュールを得
た。かくして、9個の太陽電池モジュールを得た。該9
個の太陽電池モジュールのそれぞれの作製手法を繰り返
しおこなって、それぞれの太陽電池モジュールについ
て、100個の太陽電池モジュールを作製した。
(Fabrication of Solar Cell Module) Each of the nine photovoltaic elements obtained above was subjected to ETFE as the outermost member 103 by a roll lamination method.
Film (thickness: 50 μm), EVA film (thickness: 450 μm) as front surface sealing material 102, back surface sealing material 1
04, and an ETEF film (thickness: 50 μm) as the rearmost member 105.
μm), and the light receiving surface side of the photovoltaic element is covered with a surface sealing material 102 and a top surface member 103, and the non-light receiving surface side of the photovoltaic element is a back surface sealing material 104 and a top surface member. 105 to obtain a solar cell module coated with the same. Thus, nine solar cell modules were obtained. 9
Each solar cell module was repeatedly manufactured in the same manner, and 100 solar cell modules were manufactured for each solar cell module.

【0039】得られた太陽電池モジュールについて、以
下に述べる評価を行なった。
The obtained solar cell module was evaluated as described below.

【外観評価】それぞれの太陽電池モジュールについて外
観を観察した。このとき光起電力素子の角部の保護部材
が太陽電池モジュール表面に突出したものを不良とし
た。そして、不良と判断された太陽電池モジュールの数
の割合(即ち不良率)、本実施例からする本発明による
改善ポイント、及び改善率を表1に示した。改善ポイン
ト及び改善率は、光起電力素子の角部内角と厚さが同条
件であって保護部材無しの場合(後述の比較例1参照)
と比較し、以下の式に基づいて算出したものである。 改善ポイント = (比較例の不良率)− (実施例の不
良率) 改善率 = 〔(改善ポイント)/(比較例の不良率)〕
x 100
[Appearance evaluation] The appearance of each solar cell module was observed. At this time, the photovoltaic element in which the protective member at the corner protruded from the surface of the solar cell module was regarded as defective. Table 1 shows the percentage of the number of the solar cell modules determined to be defective (that is, the defective rate), the points of improvement according to the present invention according to the present embodiment, and the improvement rates. The improvement point and the improvement rate are obtained when the inner corner angle and the thickness of the photovoltaic element are the same, and the protective member is not provided (see Comparative Example 1 described later).
Is calculated based on the following equation. Improvement point = (defective rate of comparative example)-(defective rate of example) Improvement rate = [(improvement point) / (defective rate of comparative example)]
x 100

【光起電力素子の太陽電池モジュール突き破りの評価】
得られた太陽電池モジュールについて、光起電力素子の
太陽電池モジュール突き破りの評価を図10に示す突き
破り試験を介して行った。評価結果を表1に示す。 (突き破り試験)光起電力素子1001の周縁形状の角
部1006において、図10に示すように表面被覆材1
002、1003、或いは裏面被覆材1004、100
5を180°折り曲げ、荷重5kgの力を加えた。この
時、光起電力素子が突き破り現象を生じたものをNGと
し、NG発生率、本実施例からする本発明による改善ポ
イント、改善率を表1に示した。このとき該突き破り試
験は100回行った。尚、該改善ポイント及び改善率
は、光起電力素子の角部内角と厚さが同条件であって保
護部材無しの場合(後述の比較例1参照)と比較し、以
下の式に基づいて算出したものである。 改善ポイント = (比較例のNG発生率)− (実施例
のNG発生率) 改善率 = 〔(改善ポイント)/(比較例のNG発生
率)〕x 100
[Evaluation of photovoltaic elements breaking through solar cell module]
About the obtained solar cell module, evaluation of the penetration of the solar cell module of the photovoltaic element was performed through a penetration test shown in FIG. Table 1 shows the evaluation results. (Penetration test) As shown in FIG.
002, 1003, or back surface coating material 1004, 100
5 was bent 180 °, and a force of 5 kg was applied. At this time, the photovoltaic element in which the breakthrough phenomenon occurred was regarded as NG. Table 1 shows the NG occurrence rate, the improvement points according to the present invention according to the present embodiment, and the improvement rate. At this time, the breakthrough test was performed 100 times. The improvement point and the improvement rate are calculated based on the following formulas in comparison with the case where the inner corner angle and the thickness of the photovoltaic element are the same and the protective member is not provided (see Comparative Example 1 described later). It is calculated. Improvement point = (NG rate of comparative example)-(NG rate of example) Improvement rate = [(improvement point) / (NG rate of comparative example)] x 100

【0040】[0040]

【実施例2】実施例1に記載の方法で光起電力素子の形
状が角部内角80°、100°からなる平行四辺形、長
方形(角部内角90°)、正五角形(角部内角108
°)、正六角形(角部内角120°)、正八角形(角部
内角135°)である複数の光起電力素子を作製し、そ
れぞれの光起電力素子の角部にはシリコンゴム(光起電
力素子面からの厚さ80μm)からなる保護部材を図5
(b)のに示すように配した以外は実施例1と同様に
して、太陽電池モジュールを作製した。得られた太陽電
池モジュールについて外観評価及び光起電力素子の太陽
電池モジュール突き破りの評価を実施例1におけると同
様に行った。得られた評価結果を表1に示す。尚、評価
における比較対照には、後述の比較例2を用いた。
Embodiment 2 According to the method described in Embodiment 1, the shape of the photovoltaic element is a parallelogram having a corner interior angle of 80 ° and 100 °, a rectangle (corner interior angle of 90 °), a regular pentagon (corner interior angle of 108 °).
°), a regular hexagon (120 ° inside corner), and a regular octagon (135 ° inside corner) to produce a plurality of photovoltaic elements. FIG. 5 shows a protective member having a thickness of 80 μm from the power element surface.
A solar cell module was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the solar cell module was arranged as shown in (b). The appearance of the obtained solar cell module and the evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results. In addition, Comparative Example 2 described later was used as a comparative control in the evaluation.

【0041】[0041]

【実施例3】実施例1における光起電力素子用基板70
1として、厚さがそれぞれ20μm、30μm、40μ
m、50μm、80μm、100μm、200μm、3
00μmである光起電力素子用基板701を用いて複数
の光起電力素子を作製し、それぞれの光起電力素子の角
部をPETテープ(光起電力素子面からの厚さ100μ
m)を図5(b)のに示すように取り付けた以外は実
施例1と同様にして、太陽電池モジュールを作製した。
得られた太陽電池モジュールについて外観評価及び光起
電力素子の太陽電池モジュール突き破りの評価を実施例
1におけると同様に行った。得られた評価結果を表1に
示す。尚、評価における比較対照には、後述の比較例3
を用いた。
Embodiment 3 Substrate 70 for Photovoltaic Device in Embodiment 1
1, thicknesses of 20 μm, 30 μm, and 40 μm, respectively
m, 50 μm, 80 μm, 100 μm, 200 μm, 3
A plurality of photovoltaic elements are manufactured using the photovoltaic element substrate 701 having a thickness of 00 μm, and the corners of each of the photovoltaic elements are placed on a PET tape (100 μm thick from the photovoltaic element surface).
m) was mounted as shown in FIG. 5B, and a solar cell module was produced in the same manner as in Example 1.
The appearance of the obtained solar cell module and the evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results. The comparison in the evaluation was Comparative Example 3 described later.
Was used.

【0042】[0042]

【実施例4】実施例1における光起電力素子用基板70
1として、厚さがそれぞれ20μm、30μm、40μ
m、50μm、80μm、100μm、200μm、3
00μmである光起電力素子用基板701を用いて複数
の光起電力素子を作製し、それぞれの光起電力素子の角
部をガラス繊維補強PETテープ(光起電力素子面から
の厚さ1100μm)を図5(b)のに示すように取
り付けた以外は実施例1と同様にして、太陽電池モジュ
ールを作製した。得られた太陽電池モジュールについて
外観評価及び光起電力素子の太陽電池モジュール突き破
りの評価を実施例1におけると同様に行った。得られた
評価結果を表1に示す。尚、評価における比較対照に
は、後述の比較例4を用いた。
Embodiment 4 Substrate 70 for Photovoltaic Element in Embodiment 1
1, thicknesses of 20 μm, 30 μm, and 40 μm, respectively
m, 50 μm, 80 μm, 100 μm, 200 μm, 3
A plurality of photovoltaic devices are manufactured using the photovoltaic device substrate 701 having a thickness of 00 μm, and the corners of each photovoltaic device are glass fiber reinforced PET tape (1100 μm thick from the surface of the photovoltaic device). Was mounted as shown in FIG. 5 (b), and a solar cell module was produced in the same manner as in Example 1. The appearance of the obtained solar cell module and the evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results. In addition, Comparative Example 4 described later was used as a comparative control in the evaluation.

【0043】[0043]

【実施例5】キャスト法により得られたシリコンインゴ
ットを切断し、研磨、研削することで多結晶シリコンウ
エハ(形状は正方形、角部内角90°)からなる複数の
光起電力素子を作製した。得られたそれぞれの光起電力
素子の角部内角にシリコンゴム(光起電力素子面からの
厚さ80μm)を図5(b)のに示すように取り付
け、実施例1と同様にして、太陽電池モジュールを作製
した。得られた太陽電池モジュールについて外観評価及
び光起電力素子の太陽電池モジュール突き破りの評価を
実施例1におけると同様に行った。得られた評価結果を
表1に示す。尚、評価における比較対照には、後述の比
較例5を用いた。
Embodiment 5 A plurality of photovoltaic elements made of a polycrystalline silicon wafer (shape is square, corner inside angle 90 °) were manufactured by cutting, polishing and grinding a silicon ingot obtained by a casting method. Silicon rubber (thickness from the photovoltaic element surface: 80 μm) was attached to the inner corner of each of the obtained photovoltaic elements as shown in FIG. A battery module was manufactured. The appearance of the obtained solar cell module and the evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results. In addition, Comparative Example 5 described later was used as a comparative control in the evaluation.

【0044】[0044]

【実施例6】実施例1におけると同様にして角部内角9
0°の長方形の形状を有した光起電力素子を複数作製し
た。得られたそれぞれの光起電力素子をロールラミネー
ション方式で最表面部材103としてのETFEフィル
ム(50μm)、表面封止材102としてのEVAフィ
ルム(450μm)、裏面封止材104としてのEVA
フィルム(450μm)、及び最裏面部材105として
の表面に絶縁処理を施した鋼板(400μm)を熱圧着
し、太陽電池モジュールを得た。このときそれぞれの光
起電力素子の角部にはPETテープ(光起電力素子面か
らの厚さ100μm)を図5(b)のに示すように該
光起電力素子の表面部材側に取り付けた。 このように
して複数の太陽電池モジュールを得た。得られた太陽電
池モジュールについて、実施例1におけると同様にし
て、外観評価を行った。得られた評価結果を表1に示
す。尚、本実施例で得られた太陽電池モジュールは、最
裏面部材が鋼板であって、180°の折り曲げが実施が
できないため、光起電力素子の太陽電池モジュール突き
破りの評価は行わなかった。本実施例の外観評価におけ
る比較対照には、後述の比較例6を用いた。
[Embodiment 6] In the same manner as in Embodiment 1, the corner inner corner 9
A plurality of photovoltaic elements having a rectangular shape of 0 ° were manufactured. Each of the obtained photovoltaic elements was roll-laminated with an ETFE film (50 μm) as the outermost member 103, an EVA film (450 μm) as the surface sealing material 102, and an EVA as the back surface sealing material 104.
A film (450 μm) and a steel plate (400 μm) whose surface as the outermost member 105 had been subjected to insulation treatment were thermocompression bonded to obtain a solar cell module. At this time, a PET tape (100 μm thick from the photovoltaic element surface) was attached to the corner of each photovoltaic element on the surface member side of the photovoltaic element as shown in FIG. 5B. . Thus, a plurality of solar cell modules were obtained. The appearance of the obtained solar cell module was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results. In the solar cell module obtained in this example, since the rearmost member was a steel plate and bending at 180 ° could not be performed, evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module was not performed. Comparative Example 6 described later was used as a comparative control in the appearance evaluation of this example.

【0045】[0045]

【比較例1】実施例1において光起電力素子の角部に保
護部材を取り付けなかった以外は、実施例1と同様にし
て、複数の太陽電池モジュールを作製した。得られた太
陽電池モジュールについて外観評価及び光起電力素子の
太陽電池モジュール突き破りの評価を実施例1における
と同様の手法で行った。得られた評価結果を表1に示
す。
Comparative Example 1 A plurality of solar cell modules were manufactured in the same manner as in Example 1 except that no protective member was attached to the corner of the photovoltaic element. The appearance of the obtained solar cell module and the evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results.

【0046】[0046]

【比較例2】実施例2において光起電力素子の角部に保
護部材を取り付けなかった以外は、実施例2と同様にし
て、複数の太陽電池モジュールを作製した。得られた太
陽電池モジュールについて外観評価及び光起電力素子の
太陽電池モジュール突き破りの評価を実施例1における
と同様の手法で行った。得られた評価結果を表1に示
す。
Comparative Example 2 A plurality of solar cell modules were produced in the same manner as in Example 2 except that no protective member was attached to the corner of the photovoltaic element. The appearance of the obtained solar cell module and the evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results.

【0047】[0047]

【比較例3】実施例3において光起電力素子の角部に保
護部材を取り付けなかった以外は、実施例3と同様にし
て、複数の太陽電池モジュールを作製した。得られた太
陽電池モジュールについて外観評価及び光起電力素子の
太陽電池モジュール突き破りの評価を実施例1における
と同様の手法で行った。得られた評価結果を表1に示
す。
Comparative Example 3 A plurality of solar cell modules were produced in the same manner as in Example 3, except that no protective member was attached to the corner of the photovoltaic element. The appearance of the obtained solar cell module and the evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results.

【0048】[0048]

【比較例4】実施例4において光起電力素子の角部に保
護部材を取り付けなかった以外は、実施例4と同様にし
て、複数の太陽電池モジュールを作製した。得られた太
陽電池モジュールについて外観評価及び光起電力素子の
太陽電池モジュール突き破りの評価を実施例1における
と同様の手法で行った。得られた評価結果を表1に示
す。
Comparative Example 4 A plurality of solar cell modules were produced in the same manner as in Example 4 except that no protective member was attached to the corner of the photovoltaic element. The appearance of the obtained solar cell module and the evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results.

【0049】[0049]

【比較例5】実施例5において光起電力素子の角部に保
護部材を取り付けなかった以外は、実施例5と同様にし
て、複数の太陽電池モジュールを作製した。得られた太
陽電池モジュールについて外観評価及び光起電力素子の
太陽電池モジュール突き破りの評価を実施例1における
と同様の手法で行った。得られた評価結果を表1に示
す。
Comparative Example 5 A plurality of solar cell modules were produced in the same manner as in Example 5, except that no protective member was attached to the corner of the photovoltaic element. The appearance of the obtained solar cell module and the evaluation of the photovoltaic element breaking through the solar cell module were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results.

【0050】[0050]

【比較例6】実施例6において光起電力素子の角部に保
護部材を取り付けなかった以外は、実施例6と同様にし
て、複数の太陽電池モジュールを作製した。得られた太
陽電池モジュールについて外観評価を実施例1における
と同様の手法で行った。得られた評価結果を表1に示
す。
Comparative Example 6 A plurality of solar cell modules were produced in the same manner as in Example 6, except that no protective member was attached to the corner of the photovoltaic element. The appearance of the obtained solar cell module was evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the obtained evaluation results.

【0051】[0051]

【評価結果の纏め】表1に示す結果から明らかなよう
に、以下の事実が理解される。即ち、光起電力素子の角
部に保護部材が取り付けられてない場合、突き破り試験
において、最表面部材と表面封止材、或いは最裏面部材
と裏面封止材を光起電力素子が突き破り、外観不良をも
たらす。また、ロールラミネーション方式による太陽電
池モジュール作製時においても、図4に示す突き破り現
象が多発する。一方、光起電力素子の角部に保護部材が
取り付けてある場合、突き破り試験において、外観不
良、またロールラミネーション方式による太陽電池モジ
ュール作製時の突き破りによる不良が大きく改善され
る。
[Summary of Evaluation Results] As is clear from the results shown in Table 1, the following facts are understood. That is, when the protective member is not attached to the corner of the photovoltaic element, in the piercing test, the photovoltaic element pierces the outermost member and the surface sealing material, or the outermost member and the back surface sealing material, and Brings a defect. In addition, even when the solar cell module is manufactured by the roll lamination method, the breakthrough phenomenon shown in FIG. 4 frequently occurs. On the other hand, in the case where the protective member is attached to the corner of the photovoltaic element, in the breakthrough test, the appearance defect and the failure due to the breakthrough when manufacturing the solar cell module by the roll lamination method are greatly improved.

【0052】図11は、実施例1における光起電力素子
の角部に取り付けられた保護部材の厚さについての、突
き破り試験及びラミネーション後の不良の改善率を示し
たグラフである。該グラフから、保護部材の厚さが薄い
場合においては、改善効果が小さく、また厚すぎても突
き破り現象を生じることが判る。具体的には、図11グ
ラフが示すように、保護部材の厚さが50μm以上15
0μm以下であると、突き破り試験及びロールラミンー
ション方式による太陽電池モジュール作製での突き破り
不良の改善率が優れている。これは保護部材の厚さが5
0μmより薄いと、光起電力素子の角部の突き破りを防
ぐための十分な保護能力を有していないためである。ま
た保護部材が150μmより厚いと、太陽電池モジュー
ル表面に凹凸が形成されてしまい、さらに、保護部材が
ある程度の強度を有したエポキシ樹脂であることから、
突き破り現象を引き起こし易くしているためである。し
たがって、厚さが50μm乃至150μmの範囲である
保護部材を、光起電力素子周縁形状の角部に取り付ける
ことでより効果的に突き破り現象を防止することができ
る。
FIG. 11 is a graph showing the percentage of improvement of the defect after the piercing test and lamination with respect to the thickness of the protective member attached to the corner of the photovoltaic element in Example 1. From the graph, it can be seen that when the thickness of the protective member is small, the improvement effect is small, and when the thickness is too large, a breakthrough phenomenon occurs. Specifically, as shown in the graph of FIG. 11, the thickness of the protective member is 50 μm or more and 15 μm or more.
When it is 0 μm or less, the improvement rate of the breakthrough defect in the breakthrough test and the production of the solar cell module by the roll lamination method is excellent. This is because the thickness of the protective member is 5
This is because if the thickness is less than 0 μm, the photovoltaic element does not have sufficient protective ability to prevent the corner of the photovoltaic element from breaking through. If the protective member is thicker than 150 μm, irregularities are formed on the surface of the solar cell module, and furthermore, since the protective member is an epoxy resin having a certain strength,
This is because the breakthrough phenomenon is easily caused. Therefore, the breakthrough phenomenon can be more effectively prevented by attaching a protective member having a thickness in the range of 50 μm to 150 μm to the corner of the peripheral shape of the photovoltaic element.

【0053】図12は、実施例2における光起電力素子
周縁形状の角部内角に対する突き破り試験及びラミネー
ション後の不良の改善ポイントを示したグラフである。
表1から比較例2と比較して明らかなように、光起電力
素子の種々の角部内角に対して保護部材を光起電力素子
周縁の角部に配することで突き破り試験NG発生率、ロ
ールラミネーション後外観不良率は著しく改善されてい
る。特に図12に示すように、光起電力素子の角部内角
が100°以下の場合において、光起電力素子の角部に
保護部材を取り付けることでより効果的に突き破り現象
を防止することができる。
FIG. 12 is a graph showing breakthrough tests for the inner corners of the peripheral shape of the photovoltaic element and the improvement points of defects after lamination in Example 2.
As is clear from Table 1 in comparison with Comparative Example 2, the breakthrough test NG generation rate was obtained by disposing the protective members at the corners of the periphery of the photovoltaic element for various inner corners of the photovoltaic element, The appearance defect rate after roll lamination is remarkably improved. In particular, as shown in FIG. 12, when the inside angle of the corner of the photovoltaic element is 100 ° or less, the breakthrough phenomenon can be more effectively prevented by attaching the protective member to the corner of the photovoltaic element. .

【0054】図13及び図14はそれぞれ、実施例3及
び4における光起電力素子の厚さ(即ち、光起電力素子
基板の厚さ)に対する突き破り試験及びラミネーション
後の不良の改善ポイントを示したグラフである。表1か
ら比較例3及び4と比較して明らかなように、光起電力
素子の種々の厚さに対して保護部材を光起電力素子周縁
の角部に配することで突き破り試験NG発生率、ロール
ラミネーション後の外観不良率は著しく改善されてい
る。特に図13及び14に示すように、光起電力素子の
厚み(光起電力素子基板の厚み)が50μm以上の場合
においてより効果的に突き破り現象を防止することがで
きる。また実施例3においては保護部材としてPETテ
ープ、実施例4においてはガラス繊維補強PETテープ
を用いたが、図13及び14に示されるように、保護部
材の樹脂に補強材を組合わせたガラス繊維補強PETテ
ープを用いることで、PETテープのように樹脂単独の
場合と比較して、より効果的に突き破り現象を防止する
ことが可能である。
FIGS. 13 and 14 show breakthrough tests for the thickness of the photovoltaic element (that is, the thickness of the photovoltaic element substrate) in Examples 3 and 4, and points of improvement of defects after lamination. It is a graph. As is clear from Table 1 in comparison with Comparative Examples 3 and 4, the breakthrough test NG generation rate was obtained by disposing protective members at the corners of the periphery of the photovoltaic element for various thicknesses of the photovoltaic element. In addition, the appearance defect rate after roll lamination is remarkably improved. In particular, as shown in FIGS. 13 and 14, when the thickness of the photovoltaic element (the thickness of the photovoltaic element substrate) is 50 μm or more, the breakthrough phenomenon can be more effectively prevented. Further, in Example 3, a PET tape was used as a protective member, and in Example 4, a glass fiber reinforced PET tape was used. However, as shown in FIGS. By using the reinforced PET tape, it is possible to more effectively prevent the breakthrough phenomenon as compared with the case of using only the resin as in the case of the PET tape.

【0055】実施例5及び比較例5においては、基板が
多結晶シリコンウエハであったが、ステンレス基板の時
と同様に光起電力素子の角部に保護部材が取り付けてな
い場合には突き破り現象が生じており、結晶シリコンウ
エハからなる光起電力素子周縁形状の角部に保護部材を
取り付けることで突き破り現象をステンレス基板の時と
同様に防止することができる。またステンレス基板のよ
うな金属基板(比較例1乃至4参照)とシリコンウエハ
では、突き破り現象が金属基板の方に多く発生してい
る。これは金属基板がシリコンウエハと比較して鋭利性
があるためであり、本発明の保護部材は金属基板のよう
な鋭利性に富んだものに対してより効果的であるといえ
る。
In Example 5 and Comparative Example 5, the substrate was a polycrystalline silicon wafer. However, as in the case of the stainless steel substrate, when the protective member was not attached to the corner of the photovoltaic element, the breakthrough phenomenon occurred. The breakthrough phenomenon can be prevented by attaching the protective member to the corner of the peripheral shape of the photovoltaic element made of a crystalline silicon wafer as in the case of the stainless steel substrate. Further, in a metal substrate such as a stainless steel substrate (see Comparative Examples 1 to 4) and a silicon wafer, the breakthrough phenomenon occurs more frequently in the metal substrate. This is because the metal substrate has sharpness as compared with the silicon wafer, and it can be said that the protective member of the present invention is more effective for a metal substrate having high sharpness.

【0056】実施例6及び比較例6は、最表面部材が樹
脂フィルム、最裏面部材が鋼板からなる太陽電池モジュ
ールであり、実施例6においては、光起電力素子の最表
面部材側の角部のみに保護部材が取り付けられている。
この場合、太陽電池モジュールの可撓性は劣り、突き破
り試験を実施することができないが、ロールラミネーシ
ョン後の突き破りは比較例6において発生していたが、
保護部材を取り付けることで突き破りを防止することが
可能である。
Example 6 and Comparative Example 6 are solar cell modules in which the outermost member is a resin film and the outermost member is a steel plate. In Example 6, the corner portion of the photovoltaic element on the outermost member side was used. Only the protection member is attached.
In this case, the flexibility of the solar cell module was inferior, and a breakthrough test could not be performed, but breakthrough after roll lamination occurred in Comparative Example 6,
By attaching the protection member, it is possible to prevent breakthrough.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明の光起電力素子は、光起電力素子
周縁形状の角部に保護部材を取り付けたものであり、保
護部材を角部に取り付けることで取扱時の安全性に優れ
た光起電力素子を提供することが可能となる。また本発
明の光起電力素子を用いて作製した太陽電池モジュール
においては、光起電力素子の角部を保護部材で被覆する
ことから、太陽電池モジュールの製造、設置、運搬、取
扱、更には設置後の形態などの影響による光起電力素子
の被覆部材突き破りを防ぐことでき、種々の形状に対し
て長期信頼性に優れた太陽電池モジュールを提供し、か
つ生産性あるいは歩留に優れた製造方法を提供すること
ができる。
The photovoltaic element of the present invention has a protective member attached to the corner of the peripheral shape of the photovoltaic element. By attaching the protective member to the corner, the safety during handling is excellent. It is possible to provide a photovoltaic element. Moreover, in the solar cell module manufactured using the photovoltaic element of the present invention, since the corners of the photovoltaic element are covered with the protective member, the production, installation, transportation, handling, and further installation of the solar cell module are performed. A manufacturing method that can prevent a covering member of a photovoltaic element from breaking through due to the influence of a later configuration, provide a solar cell module having excellent long-term reliability for various shapes, and have excellent productivity or yield. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】太陽電池モジュールのの一例の構成を模式的に
示す略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating a configuration of an example of a solar cell module.

【図2】光起電力素子の突き破り現象の一例を説明する
ための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of a breakthrough phenomenon of a photovoltaic element.

【図3】単結晶シリコンウエハの一例を示す模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic view illustrating an example of a single crystal silicon wafer.

【図4】ロールラミネーション方式で太陽電池モジュー
ル作製する際に発生する光起電力素子の突き破り現象の
一例を説明するための模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an example of a breakthrough phenomenon of a photovoltaic element that occurs when a solar cell module is manufactured by a roll lamination method.

【図5】本発明の保護部材を光起電力素子の角部及びそ
の周辺部に配する方法の一例を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view illustrating an example of a method of arranging the protection member of the present invention at a corner of a photovoltaic element and a peripheral part thereof.

【図6】本発明の保護部材を光起電力素子の角部及びそ
の周辺部に配する方法の一例を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view illustrating an example of a method of disposing the protective member of the present invention at a corner of a photovoltaic element and a peripheral part thereof.

【図7】アモルファスシリコン系光起電力素子の一例の
構成を模式的に示す略断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating a configuration of an example of an amorphous silicon-based photovoltaic element.

【図8】結晶シリコン系光起電力素子の一例の構成を模
式的に示す略断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating a configuration of an example of a crystalline silicon-based photovoltaic element.

【図9】ロールラミネーション方式を用いた本発明の太
陽電池モジュールの作製方法の一例を示す模式図であ
る。
FIG. 9 is a schematic view illustrating an example of a method for manufacturing a solar cell module of the present invention using a roll lamination method.

【図10】実施例及び比較例における突き破り試験の方法
を示す概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a method of a breakthrough test in Examples and Comparative Examples.

【図11】実施例1において光起電力素子の角部に取り付
けた保護部材の厚さについての突き破り試験でのNG発
生率改善率及びラミネーション後の突き破り不良改善率
を示したグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an NG generation rate improvement rate and a penetration failure improvement rate after lamination in a break-through test for a thickness of a protective member attached to a corner of a photovoltaic element in Example 1.

【図12】実施例2における光起電力素子の角部内角につ
いての突き破り試験でのNG発生率改善ポイント及びラ
ミネーション後突き破り不良改善ポイントを示したグラ
フである。
FIG. 12 is a graph showing an NG generation rate improvement point and a breakthrough failure improvement point after lamination in a breakthrough test for a corner inside corner of the photovoltaic element in Example 2.

【図13】実施例3における光起電力素子基板の厚さにつ
いての突き破り試験でのNG発生率改善ポイント及びラ
ミネーション後突き破り不良改善ポイントを示したグラ
フである。
FIG. 13 is a graph showing NG generation rate improvement points and break-through failure improvement points after lamination in a break-through test for the thickness of the photovoltaic element substrate in Example 3.

【図14】実施例4における光起電力素子基板の厚さにつ
いての突き破り試験でのNG発生率改善ポイント及びラ
ミネーション後突き破り不良改善ポイントを示したグラ
フである。
FIG. 14 is a graph showing NG generation rate improvement points and breakage failure improvement points after lamination in a breakthrough test for the thickness of the photovoltaic element substrate in Example 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、201、401、901 光起電力素子(又は
光起電力素子群) 102、202、402、1002 表面封止材 103、203、403、1003 最表面部材 104、204、404、1004 裏面封止材 105、205、405、1005 最裏面部材 206、503、1006 光起電力素子角部 207 光起電力素子による突き破り部 300 単結晶シリコンウエハ 406 ロールラミネーター装置の加熱加圧ロール上段 407 ロールラミネーター装置の加熱加圧ロール下段 501、601、700、800、1001 光起電力
素子 502、602 保護部材 701 光起電力素子用基板 702 下部電極 703、713、723 n−型半導体層 704、714、724 i―型半導体層 705、715、725 p−型半導体層 706 上部電極 707、804 集電電極 801、802 半導体層 803 裏面電極 805 反射防止膜 902 表面封止材ロール 903 最表面部材ロール 904 裏面封止材ロール 905 最裏面部材ロール 906 太陽電池モジュール 911 第一段目加熱ローラー上段 912 第一段目加熱ローラー下段 921 第二段目加熱ローラー上段 922 第二段目加熱ローラー下段 931 冷却上段ローラー 932 冷却下段ローラー 941、942、951、952、961、962 ゴ
ムラバー
101, 201, 401, 901 Photovoltaic element (or photovoltaic element group) 102, 202, 402, 1002 Surface sealing material 103, 203, 403, 1003 Top surface member 104, 204, 404, 1004 Back surface sealing Material 105, 205, 405, 1005 Backmost member 206, 503, 1006 Photovoltaic element corner 207 Breakthrough part by photovoltaic element 300 Single crystal silicon wafer 406 Upper stage of heating / pressing roll of roll laminator 407 Roll laminator Heating / pressing roll lower stage 501, 601, 700, 800, 1001 Photovoltaic element 502, 602 Protective member 701 Photovoltaic element substrate 702 Lower electrode 703, 713, 723 n-type semiconductor layer 704, 714, 724 i- Semiconductor layer 705, 715, 725 p-type semiconductor Layer 706 Upper electrode 707, 804 Current collecting electrode 801, 802 Semiconductor layer 803 Back electrode 805 Antireflection film 902 Surface sealing material roll 903 Top surface member roll 904 Back surface sealing material roll 905 Top surface member roll 906 Solar cell module 911 First First stage heating roller upper stage 912 First stage heating roller lower stage 921 Second stage heating roller upper stage 922 Second stage heating roller lower stage 931 Cooling upper stage roller 932 Cooling lower stage roller 941,942,951,952,961,962 Rubber rubber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 聡 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 塩塚 秀則 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 5F051 AA02 AA03 AA05 AA08 AA09 AA10 BA11 BA14 BA15 EA01 JA02 JA05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Yamada 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Hidenori Shiotsuka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Co., Ltd. F-term (reference) 5F051 AA02 AA03 AA05 AA08 AA09 AA10 BA11 BA14 BA15 EA01 JA02 JA05

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周縁形状が角部を有する光起電力素子にお
いて、前記角部及びその周辺部のみを被覆するように保
護部材を配したことを特徴とする光起電力素子。
1. A photovoltaic element having a corner with a peripheral shape having a corner, wherein a protection member is provided so as to cover only the corner and the periphery thereof.
【請求項2】 前記光起電力素子は、50μm以上の厚みを
有するものである請求項1に記載の光起電力素子。
2. The photovoltaic device according to claim 1, wherein the photovoltaic device has a thickness of 50 μm or more.
【請求項3】 前記光起電力素子の前記角部は、内角内角
100°以下のである請求項1又は2に記載の光起電力素
子。
3. The corner of the photovoltaic element has an interior angle of an interior angle.
3. The photovoltaic device according to claim 1, which is at most 100 °.
【請求項4】 前記光起電力素子は、無機材料で構成され
た基板を有する請求項1乃至3のいずれかに記載の光起電
力素子。
4. The photovoltaic device according to claim 1, wherein the photovoltaic device has a substrate made of an inorganic material.
【請求項5】 前記保護部材を構成する材料の少なくとも
一つが有機高分子材料である請求項1乃至4のいずれかに
記載の光起電力素子。
5. The photovoltaic device according to claim 1, wherein at least one of the materials forming the protective member is an organic polymer material.
【請求項6】 前記光起電力素子面からの厚みが50μm以
上150μm以下となるように前記保護部材が前記光起電
力素子の前記角部に配されている請求項1乃至5のいずれ
かに記載の光起電力素子。
6. The photovoltaic element according to claim 1, wherein the protection member is arranged at the corner of the photovoltaic element such that a thickness from a surface of the photovoltaic element is not less than 50 μm and not more than 150 μm. The photovoltaic device according to any one of the preceding claims.
【請求項7】 最表面部材と最裏面部材の間に封止材を介
して封止された少なくとも一つの光起電力素子を有する
太陽電池モジュールにおいて、前記光起電力素子の周縁
形状が角部を有し、前記角部及びその周辺部のみを被覆
するように保護部材が配されていることを特徴とする太
陽電池モジュール。
7. A solar cell module having at least one photovoltaic element sealed between a top member and a bottom member via a sealing material, wherein the peripheral shape of the photovoltaic element is a corner. And a protective member is provided so as to cover only the corner portion and a peripheral portion thereof.
【請求項8】 前記光起電力素子は、 厚さが50μm以上
の厚みを有する請求項7に記載の太陽電池モジュール。
8. The solar cell module according to claim 7, wherein the photovoltaic element has a thickness of 50 μm or more.
【請求項9】 前記光起電力素子の前記角部の内角が100
°以下である請求項7又は8に記載の太陽電池モジュー
ル。
9. The photovoltaic element, wherein the inner angle of the corner is 100.
9. The solar cell module according to claim 7, wherein the angle is equal to or less than 0 °.
【請求項10】 前記光起電力素子は、基板が無機材料で
構成された基板を有する請求項7乃至9のいずれかに記載
の太陽電池モジュール。
10. The solar cell module according to claim 7, wherein the photovoltaic element has a substrate whose substrate is made of an inorganic material.
【請求項11】 前記保護部材を構成する材料の少なくと
も一つが有機高分子材料である請求項7乃至10のいずれ
かに記載の太陽電池モジュール。
11. The solar cell module according to claim 7, wherein at least one of the materials forming the protective member is an organic polymer material.
【請求項12】 前記光起電力素子面からの厚みが50μm
以上150μm以下となるように前記保護部材が前記光起
電力素子の前記角部に配されている請求項7乃至11いず
れかに記載の太陽電池モジュール。
12. The thickness from the photovoltaic element surface is 50 μm.
12. The solar cell module according to claim 7, wherein the protection member is disposed at the corner of the photovoltaic element so as to have a thickness of 150 μm or less.
【請求項13】 可撓性を有する請求項7乃至12のいずれか
に記載の太陽電池モジュール。
13. The solar cell module according to claim 7, which has flexibility.
【請求項14】 前記最表面部材が高分子材料からなるも
のである請求項7乃至13のいずれかに記載の太陽電池モ
ジュール。
14. The solar cell module according to claim 7, wherein the outermost member is made of a polymer material.
【請求項15】 周縁形状が角部を有し、前記角部及びそ
の周辺部のみを被覆するように保護部材を配した光起電
力素子が、最表面部材と最裏面部材の間に封止材を介し
てなる太陽電池モジュールの製造方法において、前記太
陽電池モジュールがロールラミネーション方式により、
前記光起電力素子に前記最表面部材、前記最裏面部材、
及び封止材を熱圧着することで形成されることを特徴と
する太陽電池モジュールの製造方法。
15. A photovoltaic element in which a peripheral shape has a corner and a protection member disposed so as to cover only the corner and the periphery thereof is sealed between a top surface member and a bottom surface member. In a method for manufacturing a solar cell module through a material, the solar cell module is a roll lamination method,
The outermost member, the outermost member, the photovoltaic element,
And a method for manufacturing a solar cell module, which is formed by thermocompression bonding a sealing material.
【請求項16】 前記光起電力素子は、50μm以上の厚み
を有する請求項15に記載の太陽電池モジュールの製造方
法。
16. The method according to claim 15, wherein the photovoltaic element has a thickness of 50 μm or more.
【請求項17】 前記光起電力素子の前記角部の内角が100
°以下である請求項15又は16に記載の太陽電池モジュー
ルの製造方法。
17. The internal angle of the corner of the photovoltaic element is 100.
17. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 15, wherein the temperature is equal to or less than 0 °.
【請求項18】 前記光起電力素子は、無機材料で構成さ
れた基板を有する請求項15乃至17のいずれかに記載の太
陽電池モジュールの製造方法。
18. The method of manufacturing a solar cell module according to claim 15, wherein the photovoltaic element has a substrate made of an inorganic material.
【請求項19】 前記保護部材は、その構成材料の少なく
とも一つが有機高分子材料である請求項15乃至18のいず
れかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
19. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 15, wherein at least one of the constituent materials of the protection member is an organic polymer material.
【請求項20】 前記光起電力素子面からの厚みが50μm
以上150μm以下となるように前記保護部材が前記光起
電力素子の前記角部に配されている請求項15乃至19のい
ずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
20. A thickness from the photovoltaic element surface of 50 μm.
20. The method of manufacturing a solar cell module according to claim 15, wherein the protection member is arranged at the corner of the photovoltaic element so as to have a thickness of 150 μm or less.
【請求項21】 前記太陽電池モジュールは可撓性を有す
るものである請求項15乃至20のいずれかに記載の太陽電
池モジュールの製造方法。
21. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 15, wherein the solar cell module has flexibility.
【請求項22】 前記最表面部材は、 高分子材料からなる
ものである請求項15乃至21のいずれかに記載の太陽電池
モジュールの製造方法。
22. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 15, wherein the outermost surface member is made of a polymer material.
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