JP2014036044A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module.
一般的に、太陽電池モジュールは屋外に設置されることが多い。そのため、十分な耐候性、強度などを得るべく、太陽電池セルを封止部材で封止し、その両主面上に表面保護部材及び裏面保護部材を設けている。また、シリコン結晶系の太陽電池セルでは、1枚で十分な出力が得られないため、一般に、複数の太陽電池セルを直列に接続する方法が用いられる。 In general, solar cell modules are often installed outdoors. Therefore, in order to obtain sufficient weather resistance, strength, etc., the solar battery cell is sealed with a sealing member, and a surface protection member and a back surface protection member are provided on both main surfaces. In addition, since a single crystal solar cell does not provide a sufficient output, a method of connecting a plurality of solar cells in series is generally used.
ところで、近年、太陽電池モジュールの発電効率の更なる向上が求められている。この発電効率を向上させる方法の1つとして、太陽電池モジュールの光入射面において、太陽電池セルが設けられていない領域に入射する光を活用する方法がある。 Incidentally, in recent years, further improvement in power generation efficiency of solar cell modules has been demanded. As one of the methods for improving the power generation efficiency, there is a method of utilizing light incident on a region where no solar cells are provided on the light incident surface of the solar cell module.
たとえば、特許文献1及び2では、両面光入射型太陽電池セルの裏面(太陽電池モジュールの光入射面とは反対側の面)側に導光板を設けている。そして、導光板で反射した光を太陽電池セルの裏面側の受光面に入射させることにより、太陽電池モジュールの発電効率を向上させている。このように、特許文献1及び2は、両主面に受光面を有する太陽電池セルを用いる太陽電池モジュールの発電効率の向上に有効である。
For example, in
しかしながら、特許文献1及び2は、太陽電池セルの裏面に導光板で反射した光を受光している。そのため、両面光入射型太陽電池セルを用いる太陽電池モジュールでは有効ではあるが、一方の主面に受光面を有する片面光入射型太陽電池セルを用いる太陽電池モジュールでは効果が無く、発電効率を向上させることはできない。
However,
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、一方の主面に受光面を有する太陽電池セルを用いて発電効率を向上させることができる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a condition, It aims at providing the solar cell module which can improve electric power generation efficiency using the photovoltaic cell which has a light-receiving surface in one main surface. To do.
上記目的を達成するために、本発明の太陽電池モジュールは、透光性の表面保護部材と、一方の主面に受光面を有する複数の太陽電池セルと、前記複数の太陽電池セルを封止する封止部材と、前記複数の太陽電池セル側の主面に入射する光を該複数の太陽電池セル側の主面から出射する導光部材と、前記導光部材側の主面に入射する光を反射する反射部材を有し、前記封止部材と前記導光部材との間に設けられる反射層と、を備え、前記導光部材の上に、前記反射層を介して、前記封止部材及び前記表面保護部材が順に配置され、前記反射部材は、前記受光面の略法線方向からみた平面視において、前記太陽電池セルと重なる領域に設けられ、前記導光部材から前記表面保護部材と前記封止部材との界面に入射する光が該界面で反射されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a solar cell module of the present invention includes a translucent surface protective member, a plurality of solar cells having a light receiving surface on one main surface, and the plurality of solar cells sealed. Sealing member, light guide member that emits light incident on the main surface on the plurality of solar cells side from the main surface on the solar cell side, and incident on the main surface on the light guide member side A reflection layer that reflects light and is provided between the sealing member and the light guide member, and the sealing is provided on the light guide member via the reflection layer. A member and the surface protection member are arranged in order, and the reflection member is provided in a region overlapping with the solar cell in a plan view as viewed from a substantially normal direction of the light receiving surface, and from the light guide member to the surface protection member The light incident on the interface between the sealing member and the sealing member is reflected at the interface. The features.
上記構成によれば、複数の太陽電池セルを封止する封止部材と導光部材との間に、反射部材を有する反射層が設けられる。導光部材は、複数の太陽電池セル側の主面に入射する光を該主面から出射する。また、反射部材は、導光部材側の主面に入射する光を反射する。この反射部材は、複数の太陽電池セルの受光面の略法線方向からみた平面視において、太陽電池セルと重なる領域に設けられる。導光部材から表面保護部材と封止部材との界面に入射する光は該界面で反射される。従って、導光部材の複数の太陽電池セル側の主面に入射する光は、複数の太陽電池セルの他方の主面での吸収などに起因する損失を受けることなく、複数の太陽電池セルの受光面に入射することができる。よって、一方の主面に受光面を有する太陽電池セルを用いて発電効率を向上させることができる。 According to the said structure, the reflection layer which has a reflection member is provided between the sealing member which seals a several photovoltaic cell, and a light guide member. A light guide member radiate | emits the light which injects into the main surface by the side of several photovoltaic cell from this main surface. The reflecting member reflects light incident on the main surface on the light guide member side. The reflecting member is provided in a region overlapping the solar battery cell in a plan view as viewed from a substantially normal direction of the light receiving surfaces of the plurality of solar battery cells. Light incident on the interface between the surface protection member and the sealing member from the light guide member is reflected at the interface. Therefore, the light incident on the main surface of the light guide member on the side of the plurality of solar cells does not receive a loss due to absorption or the like on the other main surface of the plurality of solar cells. It can enter the light receiving surface. Therefore, power generation efficiency can be improved by using a solar battery cell having a light receiving surface on one main surface.
上記構成において、前記導光部材は、光を透過する材料で形成される光透過層を有していてもよい。 The said structure WHEREIN: The said light guide member may have the light transmissive layer formed with the material which permeate | transmits light.
この構成によれば、導光部材中の光の減衰を抑制することが可能となり、一方の主面に受光面を有する太陽電池セルを用いての発電効率をさらに向上させることができる。 According to this configuration, attenuation of light in the light guide member can be suppressed, and power generation efficiency using a solar battery cell having a light receiving surface on one main surface can be further improved.
また、上記構成において、前記複数の太陽電池セルは直列に接続され、前記反射部材は複数であり、前記平面視において、前記反射層の略中心から周縁に向かう方向での隣接する前記反射部材間の幅は、前記中心に近い方よりも前記中心から遠い方が小さくてもよい。 Further, in the above configuration, the plurality of solar cells are connected in series, and the plurality of reflection members are provided, and in the plan view, between the adjacent reflection members in a direction from the approximate center of the reflection layer toward the periphery. The width of may be smaller at a position farther from the center than at a position closer to the center.
この構成によれば、導光部材から表面保護部材と封止部材との界面に入射する光を均一にすることができる。そのため、直列に接続された各太陽電池セルはより均一な光量の光を受光することができる。従って、各太陽電池セルの出力電流のバラツキを抑制することができるので、太陽電池モジュールは安定した電流値の電流を出力することができる。 According to this configuration, light incident on the interface between the surface protection member and the sealing member from the light guide member can be made uniform. Therefore, each photovoltaic cell connected in series can receive light with a more uniform light amount. Therefore, since the variation in the output current of each photovoltaic cell can be suppressed, the photovoltaic module can output a current having a stable current value.
また、上記構成において、前記封止部材は、光を散乱する材料で形成される第1封止層と、前記第1封止層とは異なる材料を用いて形成される第2封止層と、を有し、前記導光部材から前記表面保護部材と前記第1封止層との界面に入射する光が該界面で反射され、前記平面視において、前記複数の太陽電池が設けられる領域の外側領域では、前記封止部材が前記第2封止層で構成されていてもよい。 In the above configuration, the sealing member includes a first sealing layer formed of a material that scatters light, and a second sealing layer formed using a material different from the first sealing layer. The light incident on the interface between the surface protection member and the first sealing layer from the light guide member is reflected at the interface, and the region in which the plurality of solar cells are provided in the plan view In the outer region, the sealing member may be composed of the second sealing layer.
この構成によれば、複数の太陽電池セルが設けられる領域の外側領域に入射する光は、第1封止層で散乱されることなく、導光部材に入射することができる。また、複数の太陽電池セルが設けられる領域に入射する光、及び、導光部材から表面保護部材と第1封止層との界面に入射しようとする光は、第1封止層で散乱される。従って、これらの光が各太陽電池セルの受光面に到達し易くなる。よって、外部から各太陽電池セルの受光面以外の領域に入射する光を、より有効に活用し、より多くの光を受光面に入射させることができる。 According to this configuration, the light incident on the outer region of the region where the plurality of solar cells are provided can be incident on the light guide member without being scattered by the first sealing layer. In addition, light incident on a region where a plurality of solar cells are provided and light that is about to enter the interface between the surface protection member and the first sealing layer from the light guide member are scattered by the first sealing layer. The Therefore, these lights easily reach the light receiving surface of each solar battery cell. Therefore, the light incident on the region other than the light receiving surface of each solar battery cell from the outside can be used more effectively, and more light can be incident on the light receiving surface.
また、上記構成において、前記封止部材は、互いに屈折率の異なる第1及び第2封止層を有し、前記平面視において、前記複数の太陽電池が設けられる領域の外側領域では、前記封止部材が前記第2封止層で構成されていてもよい。 Further, in the above configuration, the sealing member includes first and second sealing layers having different refractive indexes, and the sealing member is disposed in an outer region of the region where the plurality of solar cells are provided in the plan view. The stop member may be configured by the second sealing layer.
この構成によれば、外部から各太陽電池セルの受光面以外の領域に入射する光を、第1封止層及び第2封止層の界面で反射させることができる。従って、外部から各太陽電池の受光面以外の領域に入射する光をより有効に活用し、より多くの光を受光面に入射させることができる。 According to this structure, the light which injects into the area | regions other than the light-receiving surface of each photovoltaic cell from the outside can be reflected in the interface of a 1st sealing layer and a 2nd sealing layer. Accordingly, it is possible to more effectively utilize light incident on the area other than the light receiving surface of each solar cell from the outside, and to make more light incident on the light receiving surface.
本発明によると、一方の主面に受光面を有する太陽電池セルを用いて発電効率を向上させることができる太陽電池モジュールを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the solar cell module which can improve electric power generation efficiency using the photovoltaic cell which has a light-receiving surface in one main surface can be provided.
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
<第1実施形態>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<First Embodiment>
図1は、第1実施形態に係る太陽電池モジュールの断面構造図である。図2は、第1実施形態に係る太陽電池モジュールを示す概略平面図である。なお、図1は、図2の方向Yの一点鎖線Y−Yでの断面を示している。図1及び図2に示すように、太陽電池モジュール1は、太陽電池モジュール本体10と、枠体20と、を備える。
FIG. 1 is a sectional view of a solar cell module according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic plan view showing the solar cell module according to the first embodiment. FIG. 1 shows a cross section taken along the alternate long and short dash line YY in the direction Y of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the
太陽電池モジュール本体10は、基板11と、太陽電池ストリングス12と、封止部材13と、反射層14と、導光部材15と、を含んで構成される。なお、図1では、太陽電池モジュール本体10の2つの主面のうち、同図の上側を向く一方の主面が光入射面10aとなっている。また、以下では、図1の下側を向く他方の主面を裏面10bと呼ぶ。また、太陽電池モジュール本体10は、太陽電池モジュール本体10の裏面10bを保護するための裏面保護部材(バックシート)を備えていてもよい。
The solar cell module
基板11は、透光性を有する板状の表面保護部材である。基板11には、たとえば板状のガラスなどが用いられる。基板11の裏面10b側の主面上には、太陽電池ストリングス12を封止する封止部材13と、反射層14と、導光部材15と、が順に配置されている。
The board |
太陽電池ストリングス12は、複数の太陽電池セル121を含んで構成される太陽電池群である。図2に示すように、太陽電池ストリングス12では、X方向に6列且つY方向に8行のマトリクス状に配置された48個の太陽電池セル121が接続配線122により直列に接続されている。太陽電池ストリングス12は、光入射面10a(又は太陽電池ストリングス12の受光面)の略法線方向Zから見た平面視において、太陽電池ストリングス12が設けられる第1領域Aの外周が枠体20の内周端部20aから距離T1(たとえば10mm)離れた位置に設けられている。言い換えると、該平面視において、枠体20の全ての内周端部20aに沿う幅T1の第2領域Bには太陽電池ストリングス12が設けられない。これは、太陽電池モジュール本体10に枠体20が取り付けられると、枠体20の厚さに起因して、太陽電池モジュール1の光入射面10aに枠体20の影ができるためである。
The
各太陽電池セル121は、一方の主面のみに受光面を有する片面光入射型太陽電池セルである。なお、図1では、各太陽電池セル121の上側を向く一方の主面は受光面である。また、以下では、太陽電池セル121の図1の下側を向く他方の主面は裏面と呼ぶ。各太陽電池セル121は、たとえば、結晶系のシリコン太陽電池セルである。或いは、薄膜系シリコン太陽電池、GaAs系、Cu−In−Se系(CIS)、Cu−In−Ga−Se系(CIGS)、CdTe系などの材料を用いた化合物半導体太陽電池セルであってもよい。若しくは、色素増感型太陽電池セルであってもよい。
Each
各太陽電池セル121は、隣り合う太陽電池セル121間を接続配線122で接続する必要があるため、同じ距離T2(たとえば2mm)の間隔で配置されている。この距離T2は、T1未満の距離に設定されることが望ましい(T1>T2)。また、各太陽電池セル121は、たとえば156mm角の略正方形状である。各太陽電池セル121は直列に接続されているため、出力電流が小さい太陽電池セルがあると、その影響を受けて、太陽電池モジュール1(太陽電池ストリングス12)の出力電流の電流値は制限される。なお、太陽電池セル121の個数及び行例、各太陽電池セル121の形状及びサイズなどは本実施形態の例示に限定されない。例えば、各太陽電池セル121は、略矩形状であってもよい。
Since each
封止部材13は透光性材料で形成される封止層である。封止部材13は、太陽電池ストリングス12を挟んで封止する第1封止層131及び第2封止層132を含んで構成される。本実施形態では、第1封止層131及び第2封止層132は、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合樹脂)で形成されている。なお、第1封止層131及び第2封止層132の材料は、本実施形態に限定されない。他の材料(たとえば、アイオノマー樹脂、ポリオレフィン樹脂、PVB、その他の透明な樹脂材料)が用いられてもよい。
The sealing
反射層14は、封止部材13と導光部材15との間に設けられる。反射層14は、導光部材15側の主面に入射する光を反射する複数の反射部材141を含んで構成されている。この反射部材141により、太陽電池ストリングス12(各太陽電池セル121)の裏面に入射しようとする光は反射される。後述するように、複数の反射部材141は、導光部材15の光入射面10a側の主面上に設けられている(後述の図3参照)。また、図1及び2に示すように、複数の反射部材141は、受光面の略法線方向Zから見た平面視において、太陽電池ストリングス12が設けられる第1領域Aと重なる領域に設けられる。
The
この反射部材141は、光を反射する材料(たとえばAl、Agなど)を用いて、蒸着又はスパッタなどの製膜法、及びフォトマスク法により形成される。反射する光は、たとえば、各太陽電池セル121が光電変換可能な波長領域(特にほぼ可視光領域)の光である。反射部材141は、このような光に対して、たとえば80%以上の高い反射率を示す。
The reflecting
また、反射部材141は、太陽電池セル121と重なる領域に設けられている。なお、方向Zからみた平面視において、反射部材141は少なくとも1つの太陽電池セル121と重なる領域にのみ設けられていてもよいが、図1に示すように、各反射部材141は各太陽電池セル121と重なる全ての領域に設けられていることが望ましい。こうすれば、導光部材15から太陽電池セル121の裏面に向かって出射する光Saが太陽電池セル121の裏面で吸収されることを防止することができる。
In addition, the reflecting
各反射部材141は、方向Zからみた平面視において、方向X及び方向Yにおいて同じ距離の間隔T3で配置されている。なお、各反射部材141間は反射層が設けられない部分となっている。以下では、この部分をスリット140と呼ぶ。また、本実施形態では、方向X及び方向Yにおけるスリット140の幅(すなわち、隣接する反射部材141間の間隔)T3は、太陽電池121が配置される間隔の距離T2と同じとなっているが、本発明の適用範囲はこの例に限定しない。方向X及び方向Yにおけるスリット140の幅T3は距離T2以下であってもよい。また、スリット140の幅T3は、本実施形態では方向X及び方向Yで同じとなっているが、それぞれ異なっていてもよい。
The reflecting
導光部材15は、太陽電池ストリングス12側の主面に入射する光Sを、この太陽電池ストリングス12側の主面から出射する導光層である。図1に示すように、導光部材15は、太陽電池ストリングス12側の主面において、方向Zから見た平面視において、各太陽電池セル121と重なる領域以外の領域(たとえば、第2領域B、スリット140が形成される領域)に入射する光Sを、基板11及び封止部材13の界面Fに向けて放出する。この導光部材15は、互いに屈折率の異なる材料で形成される第1導光層151及び第2導光層152を含んで構成される。第1導光層151は、光を透過する材料(たとえばPET、アクリルなどの樹脂材料)を用いて形成される。透過する光は、たとえば、各太陽電池セル121が光電変換可能な波長領域(特にほぼ可視光領域)の光である。第1導光層151は、このような光に対して、たとえば85%以上の高い透過率を示す。また、第2導光層152は導光板としての機能を有する。第2導光層152は、たとえば、裏面10b側の主面にて光Sを反射し、反射した光を光入射面10a側の主面(すなわち太陽電池ストリングス12側の主面)から放出する。
The
なお、図1に示すように、導光部材15(第2導光層152)から放出される光のうち、太陽電池セル121の裏面に向かう光Saは、反射部材141により反射される。そして、反射された光は、導光部材15(特に第2導光層152)に入光した後、第2導光層152の光入射面10a側の主面から再び放出される。そのため、太陽電池セル121の裏面での光Saの損失(たとえば光吸収など)は防止される。一方、スリット140に向かう光Sbは、図1に示すように、導光部材15からスリット140を介して界面Fに入射する。そして、光Sbは、その界面Fで反射された後に、太陽電池ストリングス12の受光面に至る。このようにして、方向Zからみた平面視において、各太陽電池セル121と重なる領域以外の領域から導光部材15に入射する光Sは、太陽電池ストリングス12の受光面に導かれる。ここで、光Sをより有効に活用するためには、光Sbが界面Fで全反射されることが望ましい。そのため、封止部材13(特に第1封止層131)の屈折率は、基板11の屈折率よりも大きいことが望ましい。
Note that, as shown in FIG. 1, among the light emitted from the light guide member 15 (second light guide layer 152), the light Sa toward the back surface of the
枠体20は、太陽電池モジュール本体10の外周縁に嵌め込まれて取り付けられる枠状部材である。枠体20は、たとえばAlを用いて、押し出し加工によりその断面形状が枠状となるように形成されている。
The
以上のように、第1実施形態に係る太陽電池モジュール1では、太陽電池ストリングス12を封止する封止部材13と導光部材15との間に、反射部材141を有する反射層14が設けられる。導光部材15は、太陽電池ストリングス12側の主面に入射する光を該主面から出射する。また、反射部材141は、導光部材15側の主面に入射する光Saを反射する。この反射部材141は、光入射面10a(又は太陽電池ストリングス12の受光面)の略法線方向Zからみた平面視において、太陽電池セル121と重なる領域に設けられる。導光部材15から基板11と封止部材13との界面Fに入射する光Sbは該界面Fで反射される。従って、導光部材15の太陽電池ストリングス12側の主面に入射する光Sは、複数の太陽電池セル121の他方の主面(裏面)での吸収などに起因する損失を受けることなく、複数の太陽電池セル121の受光面に入射することができる。よって、一方の主面に受光面を有する太陽電池セル121を用いて発電効率を向上させることができる。
As described above, in the
次に、第1実施形態に係る太陽電池モジュール本体10の製造工程について説明する。図3は、第1実施形態に係る太陽電池モジュール本体の製造工程を説明するための図である。
Next, the manufacturing process of the solar
まず、導光部材15の一方の主面の上に、反射層14が形成される。この反射部材形成工程では、図3のように、導光部材15(第1導光層151)の光入射面10a側の主面上に、光を反射する材料で形成される反射層が成膜される。
First, the
成膜された反射層には、スリット140が形成される。これにより、導光部材15の一方の主面の上に、反射部材141が形成される。この形成工程では、マスク層(不図示)が、方向Zから見た平面視において、各反射部材141を設ける反射層上の領域(各太陽電池セル121と重なる領域を含む反射層14の領域)にフォトマスク法によって形成される。その後、マスク層(不図示)と重ならない領域(すなわち、スリット140を形成する領域及び第2領域Bなど)の反射層がエッチングにより除去される。そして、マスク層を除去することにより、スリット140及び反射部材141(図1及び図2参照)が形成される。
A
載置工程では、図3に示すように、導光部材15の上に、反射層14を介して、第2封止層132、太陽電池ストリングス12、第1封止層131、基板11がこの順に重ねて載置される。
In the mounting step, as shown in FIG. 3, the
載置された各部材は、封止工程において封止処理される。この封止工程では、ラミネート装置を用いて、加熱・加圧条件下で脱気しながら、太陽電池ストリングス12が第1封止層131及び第2封止層132で封止される。第1封止層131と第2封止層132とが互いに隙間なく密着することにより、太陽電池ストリングス12が封止部材13で封止される。また、封止部材13は、基板11、及び反射層14が形成された導光部材15とも隙間なく密着する。なお、封止部材13がEVAを用いて形成されている場合には、更なる加熱により架橋反応をすすめるためのキュア処理を行う。
<第2実施形態>
Each mounted member is sealed in a sealing process. In this sealing step, the solar cell strings 12 are sealed with the
Second Embodiment
次に、本発明の第2実施形態を説明する。図4は、第2実施形態に係る太陽電池モジュールの断面構造図である。第2実施形態では、導光部材15が、第1導光層151と第2導光層153と空気層153とを含んで構成される。また、空気層153は、光を透過する材料で形成される光透過層の一例である。これら以外の構成は、第1実施形態と同様である。なお、以下では、第1実施形態と異なる構成を主に説明する。また、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a cross-sectional structure diagram of the solar cell module according to the second embodiment. In the second embodiment, the
反射部材141は、各太陽電池セル12により光電変換可能な波長領域(特にほぼ可視光領域)の光を反射する材料で形成され、このような光に対してたとえば80%以上の高い反射率を示す。また、図4に示すように、方向Zから見た平面視において、各反射部材141の間がスリット140となっている。また、第1導光層151は、この光を透過する材料で形成され、この光に対してたとえば85%以上の高い透過率を示す。
The reflecting
第2実施形態の反射部材形成工程では、反射部材141は、第1導光層151の光入射面10a側の主面上に形成される。また、載置工程では、反射層14が形成された導光部材15の上に、第2封止層132、太陽電池ストリングス12、第1封止層131、基板11がこの順に重ねて載置される。なお、第1導光層151と第2導光層152との間には、空気層153のほか、図4に示す構造を維持するための支柱となる部材(不図示)が形成されている。
In the reflecting member forming step of the second embodiment, the reflecting
このように、第2実施形態では、第1導光層151と第2導光層152との間に空気層153が形成される。こうすれば、導光部材15中の光の減衰を抑制することが可能となる。その結果、一方の主面に受光面を有する太陽電池セル121を用いての発電効率をさらに向上させることができる。
Thus, in the second embodiment, the
なお、第2実施形態では、第1導光層151と第2導光層152との間に空気層153が形成される場合について述べたが、本発明の適用範囲はこの例に限定しない。空気層153は、各太陽電池セル12により光電変換可能な波長領域(特にほぼ可視光領域)の光を透過する材料(たとえばPET、アクリルなどの樹脂材料)を用いて形成されていてもよい。
<第3実施形態>
In the second embodiment, the case where the
<Third Embodiment>
次に、本発明の第3実施形態を説明する。図5は、第3実施形態に係る太陽電池モジュールの断面構造図である。また、図6は、第3実施形態に係る太陽電池モジュール本体の各部材を説明するための図である。第3実施形態では、第1封止層131及び第2封止層132が互いに異なる材料で形成されている。また、図5及び図6に示すように、第1封止層131は、方向Zから見た平面視において、太陽電池ストリングス12が設けられる第1領域Aとほぼ重なる領域に設けられる。そのため、該平面視において、第1領域Aの外側領域では、封止部材13が第2封止層132で構成される。これら以外の構成は、第1実施形態と同様である。なお、以下では、第1実施形態と異なる構成を主に説明する。また、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional structure diagram of a solar cell module according to the third embodiment. Moreover, FIG. 6 is a figure for demonstrating each member of the solar cell module main body which concerns on 3rd Embodiment. In the third embodiment, the
第1封止層131は、少なくとも各太陽電池セル12により光電変換可能な波長領域(特にほぼ可視光領域)の光を散乱させる材料を用いて形成される。その材料として、たとえば、樹脂部材(EVA、アイオノマー樹脂、ポリオレフィン樹脂、PVB、その他の透明な樹脂材料など)に、光を散乱させるための微粒子を混合した複合樹脂材料などが用いられる。なお、第2封止層132は第1実施形態と同様の材料を用いて形成される。そのため、第3実施形態の封止部材13では、第1封止層131において光が散乱し易く、第2封止層132では光が直行し易くなっている。
The
また、図6に示すように、方向Zからみた平面視において、第2封止層132には第1領域Aと重なる領域に、凹部132aが形成される。この凹部132aには、太陽電池ストリングス12及び第1封止層131が設けられる。
In addition, as shown in FIG. 6, a
このように、第3実施形態では、基板11と接する第1封止層131は、光散乱性材料で形成される。さらに、方向Zから見た平面視において、太陽電池ストリングス12が設けられる第1領域Aの外側領域では、封止部材13は、第2封止層132を有するが、第1封止層131を有さない。従って、第1領域Aの外側領域に入射する光は、第1封止層131で散乱されることなく、導光部材15に入射することができる。また、第1領域A領域に入射する光、及び、導光部材15から基板11と第1封止層131との界面Fに入射しようとする光Sbは、第1封止層131で散乱される。従って、これらの光が各太陽電池セル12の受光面に到達し易くなる。よって、外部から各太陽電池121の受光面以外の領域に入射する光Sをより有効に活用し、より多くの光を受光面に入射させることができる。
Thus, in the third embodiment, the
なお、上述の第3実施形態では、第1封止層131が光散乱性材料で形成されるが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。第3実施形態の変形例として、第1封止層131及び第2封止層132が互いに屈折率の異なる材料で形成される構成としてもよい。こうすれば、外部から各太陽電池セル121の受光面以外の領域に入射する光Sを、第1封止層131及び第2封止層132の界面において反射させることができる。従って、外部から各太陽電池121の受光面以外の領域に入射する光Sをより有効に活用し、より多くの光を受光面に入射させることができる。
In the third embodiment described above, the
さらに、第1封止層131の屈折率は、第2封止層の屈折率よりも大きいことが望ましい。こうすれば、外部から各太陽電池セル121の受光面以外の領域に入射する光Sの少なくとも一部を、第1封止層131及び第2封止層132の界面にて全反射させることが可能となる。従って、より多くの光を受光面に入射させることができる。
<第4実施形態>
Furthermore, the refractive index of the
<Fourth embodiment>
次に、本発明の第4実施形態を説明する。図7は、第4実施形態における反射部材を示す概略平面図である。第4実施形態では、方向Zから見た平面視において、反射層14(又は太陽電池モジュール1)の略中心位置Oからその周縁(又は枠体20の内周端部20a)に向かう方向(たとえば方向X、方向Y)のスリット140の幅T3は、中心位置Oに近いスリット140の方が大きくなり、中心位置Oから遠いスリット140の方が小さくなる。これ以外の構成は、第1実施形態と同様である。なお、以下では、第1実施形態と異なる構成を主に説明する。また、第1実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic plan view showing a reflecting member in the fourth embodiment. In 4th Embodiment, in planar view seen from the direction Z, the direction (for example, inner
図7に示すように、方向Zから見た平面視において、反射層14は、スリット140の方向X及び方向Yの幅T3に応じて、3つの領域A1〜A3に区分される。領域A1は、中心位置Oと8枚の反射部材141を含む領域である。領域A1では、各反射部材141間に形成されるスリット140aの方向X又は方向Yの幅T3aは、他の2つの領域A2、A3に形成されるスリット140b、140cの幅T3b、T3cよりも大きくなっている。
As shown in FIG. 7, the
領域A2は、領域A1と領域A3の間の領域である。領域A2は、領域A1よりも中心位置Oから遠いが、領域A3よりも中心位置Oに近い。領域A2では、各反射部材141間に形成されるスリット140bの方向X又は方向Yの幅T3bは、領域A1に形成されるスリット140aの幅T3aよりも小さく、領域A3に形成されるスリット140cの幅T3cよりも大きくなっている。
Region A2 is a region between region A1 and region A3. The area A2 is farther from the center position O than the area A1, but is closer to the center position O than the area A3. In the region A2, the width T3b in the direction X or the direction Y of the
領域A3は、領域A2と第2領域Bの間の領域であり、第1領域Aの3つの領域A1〜A3のうちの中心位置Oから最も遠い領域である。領域A3では、各反射部材141間に形成されるスリット140cの方向X又は方向Yの幅T3cは、他の2つの領域A1、A2に形成されるスリット140a、140bの幅T3a、T3cよりも小さくなっている。
The region A3 is a region between the region A2 and the second region B, and is the farthest region from the center position O among the three regions A1 to A3 of the first region A. In the region A3, the width T3c in the direction X or the direction Y of the
このように、図7では、各スリット140a〜140cの幅T3a〜T3cは、T3a>T3b>T3cとなっている。なお、図7の例では、第1領域Aを3つの領域A1〜A3に分割したが、第1領域Aがどのように区分されるか(たとえば分割する領域の個数及び位置など)は、各太陽電池セル121の配置(行列)、各反射部材141(又はスリット140)の形成条件(たとえば位置、サイズなど)などにより決定される。また、図7では、各スリット140a〜140cの幅T3a〜T3cは方向X及び方向Yで同じとなっているが、それぞれ異なっていてもよい。また、スリット140a〜140cの幅T3a〜T3cは、第1領域Aの外周と枠体20の内周端部20aとの間の距離T1未満に設定されることが望ましい(T1>T3a>T3b>T3c)。
As described above, in FIG. 7, the widths T3a to T3c of the
このように、第4実施形態では、方向Zから見た平面視において、反射層14(又は太陽電池モジュール1)の略中心位置Oからその周縁に向かう方向(たとえば方向X、方向Y)のスリット140の幅は、中心位置Oに近い方よりも中心位置Oから遠い方が小さくなる。こうすれば、導光部材15から界面Fに入射する光Sbを均一にすることができる。そのため、直列に接続された各太陽電池セル121はより均一な光量の光を受光することができる。従って、各太陽電池セル121の出力電流のバラツキを抑制することができるので、太陽電池モジュール1は安定した電流値の電流を出力することができる。
Thus, in the fourth embodiment, in a plan view as viewed from the direction Z, the slit in the direction (for example, the direction X and the direction Y) from the substantially central position O of the reflective layer 14 (or the solar cell module 1) toward the periphery thereof. The width of 140 is smaller at a position farther from the center position O than at a position closer to the center position O. By so doing, the light Sb incident on the interface F from the
以上、本発明について実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to each component and combination of processes, and are within the scope of the present invention.
1 太陽電池モジュール
10 太陽電池モジュール本体
10a 光入射面
10b 裏面
11 基板
12 太陽電池ストリングス
121 太陽電池セル
122 接続配線
13 封止部材
131 第1封止層
132 第2封止層
14 反射層
140 スリット
141 反射部材
15 導光部材
151 第1導光層
152 第2導光層
153 空気層
20 枠体
20a 内周端部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
一方の主面に受光面を有する複数の太陽電池セルと、
前記複数の太陽電池セルを封止する封止部材と、
前記複数の太陽電池セル側の主面に入射する光を該複数の太陽電池セル側の主面から出射する導光部材と、
前記導光部材側の主面に入射する光を反射する反射部材を有し、前記封止部材と前記導光部材との間に設けられる反射層と、
を備え、
前記導光部材の上に、前記反射層を介して、前記封止部材及び前記表面保護部材が順に配置され、
前記反射部材は、前記受光面の略法線方向からみた平面視において、前記太陽電池セルと重なる領域に設けられ、
前記導光部材から前記表面保護部材と前記封止部材との界面に入射する光が該界面で反射されることを特徴とする太陽電池モジュール。 A translucent surface protection member;
A plurality of solar cells having a light receiving surface on one main surface;
A sealing member for sealing the plurality of solar cells;
A light guide member that emits light incident on the main surface of the plurality of solar cells from the main surface of the plurality of solar cells;
A reflective member that reflects light incident on the main surface on the light guide member side, and a reflective layer provided between the sealing member and the light guide member;
With
On the light guide member, the sealing member and the surface protection member are sequentially arranged via the reflective layer,
The reflection member is provided in a region overlapping the solar battery cell in a plan view as viewed from a substantially normal direction of the light receiving surface,
The light incident on the interface between the surface protection member and the sealing member from the light guide member is reflected at the interface.
前記反射部材は複数であり、
前記平面視において、前記反射層の略中心から周縁に向かう方向での隣接する前記反射部材間の幅は、前記中心に近い方よりも前記中心から遠い方が小さいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の太陽電池モジュール。 The plurality of solar cells are connected in series,
The reflection member is plural,
The width between the adjacent reflecting members in a direction from the approximate center of the reflective layer toward the periphery in the plan view is smaller in the direction far from the center than in the direction close to the center. Or the solar cell module of Claim 2.
前記導光部材から前記表面保護部材と前記第1封止層との界面に入射する光が該界面で反射され、
前記平面視において、前記複数の太陽電池が設けられる領域の外側領域では、前記封止部材が前記第2封止層で構成されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 The sealing member includes a first sealing layer formed of a material that scatters light, and a second sealing layer formed using a material different from the first sealing layer,
Light incident on the interface between the surface protection member and the first sealing layer from the light guide member is reflected at the interface,
The said sealing member is comprised by a said 2nd sealing layer in the outer area | region of the area | region in which these solar cells are provided in the said planar view, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. The solar cell module described.
前記平面視において、前記複数の太陽電池が設けられる領域の外側領域では、前記封止部材が前記第2封止層で構成されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 The sealing member has first and second sealing layers having different refractive indexes,
The said sealing member is comprised by a said 2nd sealing layer in the outer area | region of the area | region in which these solar cells are provided in the said planar view, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. The solar cell module described.
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