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JP2015194072A - Thin membrane solar battery module - Google Patents

Thin membrane solar battery module Download PDF

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JP2015194072A
JP2015194072A JP2015064870A JP2015064870A JP2015194072A JP 2015194072 A JP2015194072 A JP 2015194072A JP 2015064870 A JP2015064870 A JP 2015064870A JP 2015064870 A JP2015064870 A JP 2015064870A JP 2015194072 A JP2015194072 A JP 2015194072A
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JP
Japan
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solar cell
wall
thin film
film solar
less
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JP2015064870A
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Japanese (ja)
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淳一 大泉
Junichi Oizumi
淳一 大泉
小林 正典
Masanori Kobayashi
正典 小林
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar battery device for a wall surface, which facilitates execution of work when a solar battery module is incorporated into an existing building, and which facilitates replacement of the solar battery module.SOLUTION: A solar battery device for a wall surface has a structure in which a thin membrane solar battery module is interposed between a translucent wall material and a plate material provided in parallel with the wall material. The solar battery device for the wall surface includes at least one set of frame materials that are installed on opposed side surfaces of the wall material, and a locking member that is detachably attached to the frame materials and that locks the plate material and the frame materials.

Description

本発明は、薄膜太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a thin film solar cell module.

従来、カーテンウォールに太陽電池モジュールを一体化させるために、専用枠付きの太陽光発電モジュールを用いる方法が知られている。(特許文献1)
また、前記特許文献1によれば太陽電池モジュールの背面の端子箱や接続ケーブルを保護・隠蔽するためのカバー材が必要であった。そこで、カバー材などの付帯設備を必要としない太陽光発電モジュールとして、端子ボックスを、モジュール本体の外周部に突出させて有する、太陽電池モジュールの設置構造が知られている。(特許文献2)
Conventionally, a method of using a solar power generation module with a dedicated frame in order to integrate a solar cell module with a curtain wall is known. (Patent Document 1)
Moreover, according to the said patent document 1, the cover material for protecting and concealing the terminal box and connection cable of the back surface of a solar cell module was required. Thus, as a photovoltaic power generation module that does not require ancillary equipment such as a cover material, an installation structure of a solar cell module having a terminal box protruding from the outer peripheral portion of the module body is known. (Patent Document 2)

特開平11−13130号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-13130 特開2002−164561号公報JP 2002-164561 A

これらの特許文献に開示された技術は、基本的に建物の躯体に設置した建築構造体に組み込むことを前提とした技術であり、建物に太陽電池モジュールの設置するためには建築構造体を専用に設計する必要があった。従って、既存の建築物に太陽電池モジュールを組み込もうとすると施工が煩雑で、また、専用に設計された部材を調達する必要がある等、コスト高を招いていた。   The technologies disclosed in these patent documents are basically technologies that are premised on incorporation in a building structure installed in a building frame, and the building structure is dedicated to install solar cell modules in the building. There was a need to design. Therefore, when the solar cell module is to be incorporated into an existing building, the construction is complicated, and it is necessary to procure a member designed for exclusive use, resulting in high costs.

また、近年は太陽電池モジュール、特に薄膜太陽電池の発電性能は日々向上しており、既設の太陽電池モジュールを最新の太陽電池モジュールに交換することで建築物全体としての発電性能が向上させることができる。しかし、太陽電池モジュールが建築構造体に組み込まれていると取り外すだけでも煩雑な工事が必要であり、交換するためのコストが高くなってしまう。   In recent years, the power generation performance of solar cell modules, particularly thin-film solar cells, has been improving every day. By replacing existing solar cell modules with the latest solar cell modules, the power generation performance of the entire building can be improved. it can. However, if the solar cell module is incorporated in the building structure, complicated work is required just by removing it, and the cost for replacement becomes high.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、従来は建築構造体と堅固に固定することを前提とした技術開発が行われてきたが、薄膜太陽電池モジュールは軽量であるため、必ずしも堅固な固定が必要ではなく、また、直接風圧等の外力を受けない特定の固定構造とすることにより、上記課題を解決し、本発明を達成するに至った。すなわち、本発明は以下を要旨とする。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have heretofore carried out technical development on the premise that they are firmly fixed to a building structure, but the thin-film solar cell module is lightweight. Therefore, it is not always necessary to fix firmly, and the above-mentioned problems have been solved and the present invention has been achieved by adopting a specific fixing structure that does not receive external force such as direct wind pressure. That is, the gist of the present invention is as follows.

[1] 薄膜太陽電池モジュールを、透光性を有する壁材と、該壁材に並設される板材との間に介在させた構造を有する壁面用太陽電池装置であって、
前記壁材の、対向する側面に設置された少なくとも1組の枠材と、
前記枠材に着脱可能に取り付けられ、かつ、前記板材と前記枠材とを係止する係止部材とを有することを特徴とする、壁面用太陽電池装置。
[2] 前記枠材が、前記壁材の全側面に設けられている、[1]に記載の壁面用太陽電池装置。
[3] 前記薄膜太陽電池モジュールが、表面保護層および裏面保護層により、薄膜太陽電池素子を挟持した構造を有する、[1]または[2]に記載の壁面用太陽電池装置。
[4] 前記表面保護層および/または前記裏面保護層が、剛性を有する材料からなる[1]〜[3]のいずれか1に記載の壁面用太陽電池装置。
[5] 前記薄膜太陽電池素子が有機薄膜太陽電池素子である、[1]〜[4]のいずれか1に記載の壁面用太陽電池装置。
[6] 前記壁材の材質が、ガラス又は樹脂である、[1]〜[5]のいずれか1に記載の壁面用太陽電池装置。
[7] 前記係止部材の材質が、金属である、[1]〜[6]のいずれか1に記載の壁面用太陽電池装置。
[8] 前記板材が、透光性を有する板材である、[1]〜[7]のいずれか1に記載の壁面用太陽電池装置。
[9] 前記薄膜太陽電池モジュールが、透光性を有する薄膜太陽電池モジュールである、[1]〜[8]のいずれか1に記載の壁面用太陽電池装置。
[10] 前記透明な壁材と前記薄膜太陽電池モジュールの間に光干渉防止部材を有する、[1]〜[9]のいずれか1に記載の壁面用太陽電池装置。
[1] A solar cell device for a wall surface having a structure in which a thin-film solar cell module is interposed between a translucent wall material and a plate material arranged in parallel with the wall material,
At least one set of frame members installed on opposite sides of the wall material;
A solar cell device for a wall surface, which is detachably attached to the frame material, and has a locking member that locks the plate material and the frame material.
[2] The solar cell device for wall surface according to [1], wherein the frame member is provided on all side surfaces of the wall member.
[3] The solar cell device for wall surface according to [1] or [2], wherein the thin film solar cell module has a structure in which a thin film solar cell element is sandwiched between a front surface protective layer and a back surface protective layer.
[4] The solar cell device for wall surface according to any one of [1] to [3], wherein the surface protective layer and / or the back surface protective layer is made of a material having rigidity.
[5] The solar cell device for wall surface according to any one of [1] to [4], wherein the thin film solar cell element is an organic thin film solar cell element.
[6] The solar cell device for wall surface according to any one of [1] to [5], wherein a material of the wall material is glass or resin.
[7] The solar cell device for wall surface according to any one of [1] to [6], wherein a material of the locking member is a metal.
[8] The solar cell device for wall surface according to any one of [1] to [7], wherein the plate material is a translucent plate material.
[9] The solar cell device for wall surface according to any one of [1] to [8], wherein the thin-film solar cell module is a translucent thin-film solar cell module.
[10] The solar cell device for wall surface according to any one of [1] to [9], which has a light interference preventing member between the transparent wall material and the thin film solar cell module.

本発明により、建築構造体に組み込む必要はなく、簡便に施工でき、取り外しも容易な太陽電池装置を提供することができる。   According to the present invention, it is not necessary to incorporate in a building structure, and a solar cell device that can be easily constructed and easily detached can be provided.

本発明の一実施形態としての壁面薄膜太陽電池装置の構成を表す断面模式図(1)である。It is a cross-sectional schematic diagram (1) showing the structure of the wall surface thin film solar cell apparatus as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての壁面用太陽電池装置の構成を表す外観模式図(1)である。It is an external appearance schematic diagram (1) showing the structure of the solar cell apparatus for wall surfaces as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての壁面用太陽電池装置の構成を表す断面模式図(2)及び外観模式図(2)である。It is the cross-sectional schematic diagram (2) and external appearance schematic diagram (2) showing the structure of the solar cell apparatus for wall surfaces as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての壁面用太陽電池装置の構成を表す外観模式図(3)である。It is an external appearance schematic diagram (3) showing the structure of the solar cell apparatus for wall surfaces as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての壁面薄膜太陽電池装置の構成を表す断面模式図(4)である。It is a cross-sectional schematic diagram (4) showing the structure of the wall surface thin film solar cell apparatus as one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態としての壁面薄膜太陽電池装置の構成を表す断面模式図(5)である。It is a cross-sectional schematic diagram (5) showing the structure of the wall surface thin film solar cell apparatus as one Embodiment of this invention. 本発明に係る枠材と係止部材が脱着可能に取り付けられた構造を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the structure to which the frame material and locking member concerning this invention were attached so that attachment or detachment was possible. 本発明に係る薄膜太陽電池モジュールの構成を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the structure of the thin film solar cell module which concerns on this invention.

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The description of the constituent requirements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these contents unless it exceeds the gist.

1.壁面用太陽電池装置10
図1は、薄膜太陽電池モジュール1を、透光性を有する壁材2と、該壁材に並設される板材3との間に介在させた構造を有する壁面用太陽電池装置10の断面図である。前記壁材2は、対向する側面に少なくとも1組の枠材4を有し、枠材4により支持される。前記枠材4に、係止部材5が着脱可能に取り付けられており、係止部材は前記板材3と前記枠材4とを係止する。
1. Wall surface solar cell device 10
FIG. 1 is a cross-sectional view of a solar cell device 10 for a wall surface having a structure in which a thin-film solar cell module 1 is interposed between a translucent wall material 2 and a plate material 3 arranged in parallel with the wall material. It is. The wall member 2 has at least one set of frame members 4 on opposite side surfaces and is supported by the frame member 4. A locking member 5 is detachably attached to the frame member 4, and the locking member locks the plate member 3 and the frame member 4.

本発明の構成によれば、前記壁材2と、該壁材に並設される前記板材3とが所定の距離に保たれるため、前記板材3と前記壁材2と間に薄膜太陽電池モジュール1を保持することができる。薄膜太陽電池モジュール1は、枠材4と接することなしに壁材2と板材3により保持されても、薄膜太陽電池モジュール1の下面が枠材4に接して、壁材2、板材3および枠材4により保持されてもよい。   According to the configuration of the present invention, the wall material 2 and the plate material 3 arranged in parallel with the wall material are maintained at a predetermined distance, and therefore, a thin film solar cell is provided between the plate material 3 and the wall material 2. The module 1 can be held. Even if the thin film solar cell module 1 is held by the wall material 2 and the plate material 3 without being in contact with the frame material 4, the lower surface of the thin film solar cell module 1 is in contact with the frame material 4, and the wall material 2, the plate material 3 and the frame It may be held by the material 4.

壁材2の対向する側面とは、例えば壁材2が長方形または正方形の場合には、壁材2の上下の側面又は左右の側面である。但し、対向する側面に有する枠材4に取り付けられた係止部材5が枠材4と板材3とを係止することにより、薄膜太陽電池モジュール1が透光性を有する壁材2と、該壁材に並設される板材3との間に介在できれば、これに限定されない。   The opposing side surfaces of the wall material 2 are, for example, the upper and lower side surfaces or the left and right side surfaces of the wall material 2 when the wall material 2 is rectangular or square. However, the locking member 5 attached to the frame member 4 on the opposite side surface locks the frame member 4 and the plate member 3, so that the thin-film solar cell module 1 has the translucent wall member 2, If it can interpose between the board | plate materials 3 arranged in parallel with a wall material, it will not be limited to this.

壁材2の側面に枠材4を有する具体的な方法は限定されない。例えば、壁材2と枠材4とはシーリング材等を介して固定されていても、嵌合により固定されていてもよい。壁材を側面からの振動や衝撃による破損から保護するためには、壁材2と枠材4とがシーリング材を介して固定されているのが好ましい。   The specific method of having the frame material 4 on the side surface of the wall material 2 is not limited. For example, the wall material 2 and the frame material 4 may be fixed via a sealing material or the like, or may be fixed by fitting. In order to protect the wall material from damage due to vibration or impact from the side surface, it is preferable that the wall material 2 and the frame material 4 are fixed via a sealing material.

本発明は、枠材4と板材3とを係止部材5により係止する点に一つの特徴を有するものであり、これにより、薄膜太陽電池モジュール1の着脱を容易にし、施工性を向上することができる。   The present invention has one feature in that the frame member 4 and the plate member 3 are locked by the locking member 5, thereby facilitating the attachment and detachment of the thin film solar cell module 1 and improving the workability. be able to.

通常、本発明の壁面用太陽電池装置10に含まれる薄膜太陽電池モジュール1は透光性を有する壁材2を透過した太陽光を受光して発電する。薄膜太陽電池モジュール11が壁材2側と板材3側のいずれの面で受光した面でも発電できる場合には、板材3も透光性を有する部材で形成することにより、室外および室内の光により発電することができる。   Usually, the thin-film solar cell module 1 included in the solar cell device 10 for wall surface according to the present invention receives sunlight transmitted through the translucent wall material 2 and generates power. In the case where the thin film solar cell module 11 can generate power on any of the surfaces received on the wall material 2 side and the plate material 3 side, the plate material 3 is also formed of a light-transmitting member, so that the light can be emitted outdoors and indoors. It can generate electricity.

図2は、壁面用太陽電池装置10の板材側の外観模式図である。なお、前述の図1は、図2のA−A’における断面図である。図2においては、枠材4が長方形の壁材2の四辺、すなわち壁材2の全側面に設けられているが、枠材4は壁材2の対向する側面に少なくとも1組有していればよい。枠材4と壁材2とを固定するためには壁材2の全側面に枠材4を有するのが好ましい。全側面に枠材4を有する場合、予め全側面が一体となった枠材を用いても、複数の枠材4を用いてもよい。複数の枠材4を用いる場合は、相互に固定されていることが好ましい。   FIG. 2 is a schematic external view of the wall surface solar cell device 10 on the plate material side. Note that FIG. 1 described above is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 2. In FIG. 2, the frame member 4 is provided on four sides of the rectangular wall member 2, that is, on all side surfaces of the wall member 2, but at least one set of the frame member 4 is provided on the opposite side surface of the wall member 2. That's fine. In order to fix the frame member 4 and the wall member 2, it is preferable to have the frame member 4 on all side surfaces of the wall member 2. When the frame material 4 is provided on all side surfaces, a frame material in which all side surfaces are integrated in advance may be used, or a plurality of frame materials 4 may be used. When using the some frame material 4, it is preferable that it is mutually fixed.

図2において、薄膜太陽電池モジュール1の受光面の面積は板材3よりも小さく、壁面用太陽電池装置10を板材側から見ると薄膜太陽電池モジュール1は板材3に完全に覆われているが、薄膜太陽電池モジュール1および板材3の大きさは、薄膜太陽電池モジュール1が壁材2と板材3との間に介在できる限り限定されない。   In FIG. 2, the area of the light receiving surface of the thin film solar cell module 1 is smaller than the plate material 3, and the thin film solar cell module 1 is completely covered by the plate material 3 when the wall surface solar cell device 10 is viewed from the plate material side. The size of the thin film solar cell module 1 and the plate material 3 is not limited as long as the thin film solar cell module 1 can be interposed between the wall material 2 and the plate material 3.

薄膜太陽電池モジュール1が枠材4の内周に接する大きさであると、受光面の面積を最大にできる点で好ましい。薄膜太陽電池モジュール1の形状は、壁材2の薄膜太陽電池モジュール1側の表面に、枠材4の内周により形成される領域に収まる形状が好ましい。また、その大きさは、当該領域の面積よりも小さいことが好ましい。薄膜太陽電池モジュール1を壁材および板材3の間に介在させやすいためである。薄膜太陽電池モジュール1と板材3のいずれが大きくてもよいが、薄膜太陽電池モジュール1が可撓性を有する場合には、薄膜太陽電池モジュール1よりも板材3が大きい方が、薄膜太陽電池モジュール1の全体を固定できる点で好ましい。薄膜太陽電池モジュール1が剛性を有する場合にはその限りではなく、必要に応じて板材3の大きさを設定すればよい。   It is preferable that the area of the light receiving surface can be maximized when the thin-film solar cell module 1 has a size in contact with the inner periphery of the frame member 4. The shape of the thin film solar cell module 1 is preferably a shape that fits in a region formed by the inner periphery of the frame member 4 on the surface of the wall material 2 on the thin film solar cell module 1 side. The size is preferably smaller than the area of the region. This is because the thin-film solar cell module 1 is easily interposed between the wall material and the plate material 3. Either the thin film solar cell module 1 or the plate material 3 may be larger, but when the thin film solar cell module 1 has flexibility, the larger the plate material 3 than the thin film solar cell module 1 is, the thin film solar cell module is. It is preferable at the point which can fix 1 whole. When the thin film solar cell module 1 has rigidity, it is not limited to this, and the size of the plate material 3 may be set as necessary.

板材の曲げ応力が弱い場合には、板材に補強材6を設置してもよい(図3(a)、図3(b))。図3(a)は図3(b)のA−A’における断面図である。補強材6としてはパイプやアングル等を用いることができる。補強材6を用いることで、板材の厚さを薄くしたり、係止部材5の個数を減らすことができる。   When the bending stress of the plate material is weak, the reinforcing material 6 may be installed on the plate material (FIG. 3 (a), FIG. 3 (b)). FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. As the reinforcing member 6, a pipe, an angle, or the like can be used. By using the reinforcing material 6, the thickness of the plate material can be reduced and the number of the locking members 5 can be reduced.

板材3が不透明な材料の場合には、室内の採光のために、枠材4と板材3の側面との隙間を大きくしてもよい。具体的には、透光性を有する壁材1の面積に対して、板材3の面積を通常30%以上、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上であって、通常95%以下、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下とすることで、壁材1を通った外光を室内に導入することができる。   When the plate material 3 is an opaque material, the gap between the frame material 4 and the side surface of the plate material 3 may be increased for indoor lighting. Specifically, the area of the plate member 3 is usually 30% or more, preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and usually 95% or less, relative to the area of the translucent wall material 1. By setting it to preferably 90% or less, more preferably 80% or less, external light that has passed through the wall material 1 can be introduced into the room.

上記の通り、薄膜太陽電池モジュール1および板材3の大きさおよび形状は任意に設定できるが、板材3は、係止部材5を取り付けた一対の枠材4の方向の長さは、前記一対の枠材間の距離に対して通常90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上であって、通常100%以下、好ましくは99%以下である。係止部材5と板材3とが接する面積が大きい方が、板材3を安定して係止できるためである。   As described above, the size and shape of the thin-film solar cell module 1 and the plate member 3 can be arbitrarily set, but the plate member 3 has a length in the direction of the pair of frame members 4 to which the locking members 5 are attached. It is usually 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 98% or more, and usually 100% or less, preferably 99% or less with respect to the distance between the frame members. This is because the plate material 3 can be stably locked when the area where the locking member 5 and the plate material 3 are in contact with each other is larger.

係止部材5は、図2に例示した様に壁材2の上下の枠材4に取り付けても、図4の様に壁材2の左右の枠材4に取り付けてもよい。また、壁材2の対面する一組の枠材4だけでなく、全側面の枠材4に取り付けてもよい。   The locking member 5 may be attached to the upper and lower frame members 4 of the wall member 2 as illustrated in FIG. 2, or may be attached to the left and right frame members 4 of the wall member 2 as shown in FIG. Moreover, you may attach not only to the set of frame material 4 which the wall material 2 faces but to the frame material 4 of all the side surfaces.

枠材4に取り付ける係止部材5の数は限定されず、係止部材5を取り付ける枠材4において、壁材2の1辺が有する枠材4における係止部材5の数は、通常1個以上、好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上、更に好ましくは5個以上であって、通常50個以下、好ましくは40個以下、より好ましくは30個以下、更に好ましくは20個以下である。本発明の壁面用太陽電池装置が有する係止部材5の数は、通常2個以上、好ましくは4個以上、より好ましくは6個以上であり、通常200個以下、好ましくは160個以下、より好ましくは120個以下、更に好ましくは80個以下である。係止部材の数が上記下限以上であると枠材4と板材3との係止を確実に行える点で好ましく、上記上限以下であると、薄膜太陽電池モジュール1の着脱が簡便になる点で好ましい。   The number of locking members 5 attached to the frame member 4 is not limited. In the frame member 4 to which the locking member 5 is attached, the number of the locking members 5 in the frame member 4 that one side of the wall member 2 has is usually one. Or more, preferably 2 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 5 or more, usually 50 or less, preferably 40 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 20 or less. is there. The number of the locking members 5 included in the solar cell device for wall surface of the present invention is usually 2 or more, preferably 4 or more, more preferably 6 or more, and usually 200 or less, preferably 160 or less, more Preferably it is 120 or less, more preferably 80 or less. It is preferable that the number of locking members is equal to or greater than the above lower limit in that the frame material 4 and the plate material 3 can be reliably locked, and if it is equal to or less than the upper limit, the thin film solar cell module 1 can be easily attached and detached. preferable.

係止部材5の中心の間隔は、通常10cm以上、好ましくは20cm以上、より好ましくは30cm以上であって、通常2m以下、好ましくは1.5m以下、より好ましくは1m以下である。係止部材5の中心の間隔が上記下限以上であると、係止部材の取り付けが容易になる点で好ましく、上記上限以下であると、壁材3の剛性が低くても壁材を係止することができる点で好ましい。   The distance between the centers of the locking members 5 is usually 10 cm or more, preferably 20 cm or more, more preferably 30 cm or more, and is usually 2 m or less, preferably 1.5 m or less, more preferably 1 m or less. When the interval between the centers of the locking members 5 is equal to or greater than the above lower limit, it is preferable in terms of facilitating the mounting of the locking members. It is preferable in that it can be performed.

本発明の壁面用太陽電池装置は、壁材2と薄膜太陽電池モジュール1との間に、光干渉防止部材6を有しても良い。光干渉防止部材は薄膜太陽電池モジュール1の壁材側の面(以下、受光面と言うことがある)の全面に位置するように設けることも(図5(a))、薄膜太陽電池モジュール1の外周部のみに設けることも(図5(b))できる。光干渉防止部材を設けることにより、壁材2と薄膜太陽電池モジュール1の表面で反射される光の干渉により発生しうるニュートンリングを防止したり、薄膜太陽電池モジュール1を安定して保持することができる。   The wall surface solar cell device of the present invention may have an optical interference preventing member 6 between the wall material 2 and the thin film solar cell module 1. The light interference preventing member may be provided so as to be located on the entire surface of the wall material side of the thin film solar cell module 1 (hereinafter sometimes referred to as a light receiving surface) (FIG. 5A). It can also be provided only on the outer peripheral portion (FIG. 5B). Providing an optical interference preventing member prevents Newton's rings that can be generated by interference of light reflected from the surface of the wall material 2 and the thin film solar cell module 1, and stably holds the thin film solar cell module 1. Can do.

係止部材5は、前記枠材4に前記板材3を係止できる限り、取り付ける場所も形状も限定されず、枠材4と板材2との位置関係に応じて、枠材4のどの場所に取り付けても、どのような形状を有しても良い。図1および図6により、本発明の壁面用太陽電池装置における係止部材の形状および取り付け位置のバリエーションの例を説明する。   As long as the locking member 5 can lock the plate member 3 to the frame member 4, the location and shape of the locking member 5 are not limited, and depending on the positional relationship between the frame member 4 and the plate member 2, Even if attached, it may have any shape. With reference to FIGS. 1 and 6, examples of variations in the shape and mounting position of the locking member in the wall surface solar cell device of the present invention will be described.

図1に例示される様に、枠材4の、壁材2と接する面が板材側に突出している場合、例えばL字型の断面を有する係止部材5の一辺を、枠材4の壁材2と接する側の面に取り付け、もう一辺で板材を押さえる態様が挙げられる。   As illustrated in FIG. 1, when the surface of the frame member 4 that is in contact with the wall member 2 protrudes toward the plate member, for example, one side of the locking member 5 having an L-shaped cross section is connected to the wall of the frame member 4. A mode of attaching to the surface on the side in contact with the material 2 and pressing the plate material on the other side can be mentioned.

図6(a)に例示される様に、枠材4の板材側の面が、壁材2の板材側の面と略同一平面上にある場合や、図6(b)に例示される様に、枠材4の板材側の面が板材の係止される面よりも壁材側にあるときは、例えば、クランク形状の断面を有する係止部材5を用い、該係止部材5が有する2つの並行な辺のうち一方を枠材4に取り付け、他方の辺で板材を押さえる態様が挙げられる。   As illustrated in FIG. 6A, the surface of the frame member 4 on the plate member side is substantially on the same plane as the surface of the wall member 2 on the plate member side, or as illustrated in FIG. 6B. In addition, when the surface of the frame member 4 on the plate member side is closer to the wall member side than the surface of the plate member to be locked, for example, the locking member 5 having a crank-shaped cross section is used. A mode in which one of the two parallel sides is attached to the frame member 4 and the plate member is pressed by the other side can be mentioned.

図6(c)に例示される様に、枠材4の、壁材2と接する面が板材側に突出している長さが、薄膜太陽電池モジュール1の厚さと板材3の厚さの和と同一の場合には、例えば、一本の直線状の断面を有する係止部材5を板材3に接触するように取り付ける態様が挙げられる。   As illustrated in FIG. 6C, the length of the frame member 4 where the surface in contact with the wall member 2 protrudes to the plate member side is the sum of the thickness of the thin film solar cell module 1 and the thickness of the plate member 3. In the case of being the same, for example, a mode in which the locking member 5 having a single linear cross section is attached so as to be in contact with the plate material 3 is exemplified.

枠材を係止部材に取り付ける方法は、着脱可能であれば限定されず、ボルト(図7(a))、タッピングビス(図7(b))、嵌合(図7(c))による取り付け方法等が挙げられる。取り付けの信頼性の点ではボルトおよびタッピングビスが好ましく、着脱の容易の点では嵌合が好ましい。ボルトやタッピングビスにより固定する場合には、係止部材5はルーズホールを有するのが好ましい。板材を押さえる方向に移動できるようにルーズホールを有すると、板材を押さえる力の大きさを調整でき、薄膜太陽電池モジュールの破損を防止することができ、また、ボルトやタッピングビスを完全に外さなくても係止部材5の位置を変えて板材3や薄膜太陽電池モジュール1を交換できるため好ましい。   The method of attaching the frame material to the locking member is not limited as long as it is detachable, and is attached by bolts (FIG. 7 (a)), tapping screws (FIG. 7 (b)), and fittings (FIG. 7 (c)). Methods and the like. Bolts and tapping screws are preferable in terms of mounting reliability, and fitting is preferable in terms of easy attachment / detachment. When fixing with a bolt or a tapping screw, the locking member 5 preferably has a loose hole. Having a loose hole so that it can move in the direction of pressing the plate can adjust the strength of pressing the plate, prevent damage to the thin-film solar cell module, and without removing the bolts and tapping screws completely Even if it changes the position of the latching member 5, the board | plate material 3 and the thin film solar cell module 1 can be replaced | exchanged, but it is preferable.

2.薄膜太陽電池モジュール1
図8は、表面保護層11および裏面保護層12により、薄膜太陽電池素子13、及び前記薄膜太陽電池素子13に電気的に接続された集電線14を、封止材15を介して挟持した薄膜太陽電池モジュール1の模式図である。封止材15は必要に応じて用いられ、必須の構成ではない。
2. Thin film solar cell module 1
FIG. 8 shows a thin film in which a thin film solar cell element 13 and a current collecting wire 14 electrically connected to the thin film solar cell element 13 are sandwiched via a sealing material 15 by a front surface protective layer 11 and a back surface protective layer 12. 1 is a schematic diagram of a solar cell module 1. FIG. The sealing material 15 is used as necessary, and is not an essential configuration.

薄膜太陽電池モジュールの厚さは、通常0.2mm以上、好ましくは0.5mm以上、より好ましくは1mm以上であり、通常4mm以下、好ましくは3.5mm以下、より好ましくは3mm以下である。上記下限以上であることによりモジュールの機械強度が得られる点で好ましい。上記上限以下であることにより、モジュール軽量化できる点で好ましい。   The thickness of the thin-film solar cell module is usually 0.2 mm or more, preferably 0.5 mm or more, more preferably 1 mm or more, and usually 4 mm or less, preferably 3.5 mm or less, more preferably 3 mm or less. It is preferable at the point from which the mechanical strength of a module is acquired by being more than the said minimum. By being below the above upper limit, it is preferable in that the module can be reduced in weight.

薄膜太陽電池モジュールは、透光性を有するのが好ましい。薄膜太陽電池モジュールの透光性は、JIS R 3106に準じた方法で測定した可視光線透過率が通常3%以上、好ましくは5%以上、より好ましくは8%以上、更に好ましくは10%以上、特に好ましくは20%以上であって、通常80%以下、好ましくは60%以下、より好ましくは50%以下である。上記下限以上であると採光性を向上することができる点で好ましい。上記上限以下であることにより発電効率を向上することができる点で好ましい。     The thin film solar cell module preferably has translucency. As for the translucency of the thin film solar cell module, the visible light transmittance measured by a method according to JIS R 3106 is usually 3% or more, preferably 5% or more, more preferably 8% or more, still more preferably 10% or more, Particularly preferably, it is 20% or more, usually 80% or less, preferably 60% or less, more preferably 50% or less. It is preferable that it is at least the above lower limit in that the daylighting property can be improved. It is preferable at the point which can improve electric power generation efficiency by being below the said upper limit.

透光性を有する薄膜太陽電池モジュールは、例えば、薄膜太陽電池素子の電極として透明電極を使用し、表面保護層や裏面保護層等のモジュールの構成部材が透光性を有することで実現できる。
以下、本発明の各構成について詳細に説明する。
The thin film solar cell module having translucency can be realized, for example, by using a transparent electrode as an electrode of the thin film solar cell element and having the translucent components of the module such as the surface protective layer and the back surface protective layer.
Hereafter, each structure of this invention is demonstrated in detail.

2−1.表面保護層11
薄膜太陽電池モジュールの表面保護層は、多くの太陽光を薄膜太陽電池素子に供給する観点から、JIS K 7361−1に準じた方法で測定した全光線透過率は、通常80%以上、好ましくは85%以上である。上限は特に限定されないが、通常99%以下である。
2-1. Surface protective layer 11
The surface protective layer of the thin film solar cell module has a total light transmittance of usually 80% or more, preferably from the viewpoint of supplying a large amount of sunlight to the thin film solar cell element, according to a method according to JIS K 7361-1. 85% or more. The upper limit is not particularly limited, but is usually 99% or less.

表面保護層の材質としては、ガラス、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、ポリブチレン、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィン、等が挙げられる。好ましくは、ガラス、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂が挙げられる。   Materials for the surface protective layer include glass, acrylic resin such as polycarbonate (PC) and polymethyl methacrylate (PMMA), polyester such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), and ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. (ETFE), fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene, cyclic polyolefin, polybutylene, polypropylene (PP), polyolefin such as polyethylene (PE), and the like. Preferably, glass, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and fluorine resins such as ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) and polytetrafluoroethylene (PTFE) are used.

表面保護層の厚さは通常0.02mm以上である。好ましくは0.03mm以上であり、より好ましくは0.05mm以上である。一方上限は特段限定されないが、通常2mm以下、好ましくは1mm以下、より好ましくは0.5mm以下、更に好ましくは0.3mm以下である。上記範囲とすることで、耐衝撃性と軽量性を両立することができる。   The thickness of the surface protective layer is usually 0.02 mm or more. Preferably it is 0.03 mm or more, More preferably, it is 0.05 mm or more. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but is usually 2 mm or less, preferably 1 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, and still more preferably 0.3 mm or less. By setting it as the above range, both impact resistance and light weight can be achieved.

また、本発明の太陽電池モジュールでは、表面保護層の外側(太陽光側)に表面保護シートを備えてもよい。本発明において表面保護シートを備えることは表面保護層の傷つきや劣化を抑制し、全光線透過率を維持するため好ましい。表面保護シートを構成する材料は、耐候性フィルムが好ましく、通常使用される公知のものを使用することができる。   Moreover, in the solar cell module of this invention, you may provide a surface protection sheet in the outer side (sunlight side) of a surface protection layer. In the present invention, it is preferable to provide a surface protective sheet in order to suppress damage and deterioration of the surface protective layer and maintain the total light transmittance. The material constituting the surface protective sheet is preferably a weather-resistant film, and commonly used known materials can be used.

耐候性フィルムの材料となる樹脂としては、例えばエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、シリコーン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。これらの中でもエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリ塩化ビニルが好ましい。   Examples of the resin that is a material for the weather resistant film include ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, silicone, polyethylene terephthalate, polyamide, polyvinyl chloride, and the like. Among these, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer and polyvinyl chloride are preferable.

耐候性保護フィルムの厚さは特に制限されないが、通常10μm以上、好ましくは20μm以上であり、通常200μm以下、好ましくは150μm以下である。   The thickness of the weather-resistant protective film is not particularly limited, but is usually 10 μm or more, preferably 20 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 150 μm or less.

表面保護シートと表面保護層との間に接着層を備えてもよい。接着層の材質等は特に制限されないが、通常例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)樹脂、ポリビニルブチラール(PVB)樹脂、マレイン酸またはシラン等で変性した変性ポリエチレン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂、またエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤等の、光透過性の材料が用いられる。接着層の厚さは特に制限されないが例えば20〜500μmが好ましい。接着層は、表面保護シート以外の層の接着にも用いることができる。   An adhesive layer may be provided between the surface protective sheet and the surface protective layer. The material of the adhesive layer is not particularly limited, but usually, for example, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin, polyvinyl butyral (PVB) resin, modified polyethylene resin modified with maleic acid or silane, modified polypropylene resin, A light transmissive material such as an epoxy adhesive or a urethane adhesive is used. The thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but is preferably 20 to 500 μm, for example. The adhesive layer can also be used for adhesion of layers other than the surface protective sheet.

また、表面保護層は、ガスバリア性を有しているのが好ましい。   The surface protective layer preferably has a gas barrier property.

ガスバリア性を有する表面保護層で薄膜太陽電池素子13を被覆することにより、太陽電池素子3を水及び酸素から保護し、発電能力を高く維持することができる。   By covering the thin-film solar cell element 13 with a surface protective layer having gas barrier properties, the solar cell element 3 can be protected from water and oxygen, and the power generation capacity can be kept high.

ガスバリア性を有する表面保護層の防湿能力の程度は、薄膜太陽電池素子13の種類等に応じて様々であるが、単位面積(1m2)の1日あたりの水蒸気透過率が100μm厚み換算で、通常1×10-1g/m2/day以下であることが好ましく、下限に制限はない。 The degree of moisture-proof capability of the surface protective layer having gas barrier properties varies depending on the type of the thin-film solar cell element 13 and the like, but the water vapor transmission rate per unit area (1 m 2 ) per day is 100 μm in thickness conversion, Usually, it is preferably 1 × 10 −1 g / m 2 / day or less, and the lower limit is not limited.

酸素透過性の程度は、薄膜太陽電池素子13の種類等に応じて様々であるが、単位面積(1m2)の1日あたりの酸素透過率が100μm厚み換算で、通常1×10-1cc/m2/day/atm以下であることが好ましく、下限に制限はない。 The degree of oxygen permeability varies depending on the type of thin-film solar cell element 13 and the like, but the oxygen permeability per unit area (1 m 2 ) per day is usually 1 × 10 −1 cc in terms of 100 μm thickness. / M 2 / day / atm or less is preferred, and there is no limit to the lower limit.

ガスバリア性を有する表面保護層の具体的な構成は、薄膜太陽電池素子13を水から保護できる限り任意である。ただし、表面保護層を透過しうる水蒸気や酸素の量を少なくできるフィルムほど製造コストが高くなるため、これらの点を総合的に勘案して適切なものを使用することが好ましい。   The specific structure of the surface protective layer having gas barrier properties is arbitrary as long as the thin film solar cell element 13 can be protected from water. However, since the production cost increases as the amount of water vapor or oxygen that can permeate the surface protective layer increases, it is preferable to use an appropriate film that comprehensively considers these points.

ガスバリア性の点で好適な表面保護層としては、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレート(PET)或いはポリエチレンナフタレート(PEN)等の基材フィルムに酸化ケイ素(SiOx)を真空蒸着したフィルム等が挙げられる。   Examples of the surface protective layer suitable in terms of gas barrier properties include a film obtained by vacuum-depositing silicon oxide (SiOx) on a base film such as glass, polyethylene terephthalate (PET), or polyethylene naphthalate (PEN).

なお、ガスバリア性を有する表面保護層は1種の材料で形成されていてもよく、2種以上の材料で形成されていてもよい。また、ガスバリアフィルム3は単層フィルムにより形成されていてもよいが、2層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。   The surface protective layer having gas barrier properties may be formed of one type of material or may be formed of two or more types of materials. The gas barrier film 3 may be formed of a single layer film, but may be a laminated film including two or more layers.

2−2.裏面保護層12
裏面保護層としては、表面保護層と同様の層を用いることができる。
2-2. Back surface protective layer 12
As the back surface protective layer, the same layer as the surface protective layer can be used.

但し、裏面保護層は必ずしも透光性を有さなくてもよいことから、透光性と材質についてはその限りではない。   However, since the back surface protective layer does not necessarily have translucency, the translucency and material are not limited thereto.

例えば、表面保護層に例示した樹脂以外の樹脂、金属箔、樹脂中に繊維等を分散させたフィルム、または樹脂含浸された織布または不織布等、ガラスを用いることができる。   For example, a resin other than the resin exemplified for the surface protective layer, a metal foil, a film in which fibers or the like are dispersed in the resin, or a woven or non-woven fabric impregnated with resin can be used.

表面保護層に例示した樹脂以外の樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリアミド樹脂、ABS樹脂、ACS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、これらの共重合体、PVDF、シリコーン樹脂、セルロース、ニトリル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、アイオノマー、ポリブタジエン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン等の樹脂が挙げられる。   As resins other than those exemplified for the surface protective layer, polyvinyl chloride, polyacetal, polyamide resin, ABS resin, ACS resin, AES resin, ASA resin, copolymers thereof, PVDF, silicone resin, cellulose, nitrile resin, Examples of the resin include phenol resin, polyurethane, ionomer, polybutadiene, polybutylene, polymethylpentene, polyvinyl alcohol, polyarylate, polyetheretherketone, polyetherketone, and polyethersulfone.

金属箔としては、アルミニウム、ステンレス、金、銀、銅、チタン、ニッケル、鉄、それらの合金からなる箔が挙げられる。   Examples of the metal foil include aluminum, stainless steel, gold, silver, copper, titanium, nickel, iron, and foils made of alloys thereof.

繊維等を分散した樹脂、および樹脂含浸された織布または不織布の、樹脂としては、表面保護層に用いる樹脂が挙げられる。繊維としては、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、ナイロン繊維、セルロース繊維、炭素繊維、および/またはアクリル繊維、等が挙げられ、織布または不織布としては、これらの繊維からなる織布または不織布が挙げられる。   Examples of the resin of the resin in which fibers and the like are dispersed and the woven or non-woven fabric impregnated with the resin include resins used for the surface protective layer. Examples of the fiber include polyester fiber, polypropylene fiber, glass fiber, nylon fiber, cellulose fiber, carbon fiber, and / or acrylic fiber. As the woven or non-woven fabric, a woven or non-woven fabric made of these fibers is used. Can be mentioned.

裏面保護層として表面保護層と同様の透光性の層を用いると、薄膜太陽電池が透光性を有する場合には、シースルーの太陽電池を提供することができる点で好ましい。   The use of a light-transmitting layer similar to the surface protective layer as the back surface protective layer is preferable because a see-through solar cell can be provided when the thin film solar cell has a light-transmitting property.

また、表面保護層と裏面保護層とは同一の材料、厚さであることが好ましい。製造過程における加熱や、薄膜太陽電池モジュールを使用する際の太陽光等により熱膨張するが、その際に生じる応力を相殺して、薄膜太陽電池モジュールの変形を抑制することができる。   Moreover, it is preferable that a surface protective layer and a back surface protective layer are the same material and thickness. Although thermal expansion occurs due to heating in the manufacturing process or sunlight when using the thin film solar cell module, the stress generated at that time can be offset and deformation of the thin film solar cell module can be suppressed.

2−3.薄膜太陽電池素子13
薄膜太陽電池素子は、太陽光を電気に変換する太陽電池と、太陽電池の形状変化を抑制するための太陽電池基材から構成されている。
2-3. Thin film solar cell element 13
A thin film solar cell element is comprised from the solar cell base material for suppressing the solar cell which converts sunlight into electricity, and the shape change of a solar cell.

上記薄膜太陽電池素子は、耐候層側から入射される太陽光に基づき発電を行う素子である。薄膜太陽電池素子の種類は、光エネルギーを電気エネルギーに変換することができ、変換によって得られた電気エネルギーを外部に取り出せるものであれば、特に限定されない。   The thin film solar cell element is an element that generates power based on sunlight incident from the weathering layer side. The type of the thin-film solar cell element is not particularly limited as long as it can convert light energy into electric energy and can extract the electric energy obtained by the conversion to the outside.

本発明においては、太陽電池素子が薄膜太陽電池素子である。薄膜太陽電池素子であることで、モジュール自体の軽量化も可能となり、モジュール固定にも制約が少なくなり、設置場所も多様となる。   In the present invention, the solar cell element is a thin film solar cell element. Since it is a thin film solar cell element, the weight of the module itself can be reduced, there are less restrictions on fixing the module, and the installation location is diversified.

薄膜太陽電池素子としては、一対の電極で発電層(光電変換層、光吸収層)を挟んだもの、一対の電極で発電層と他層(バッファ層等)との積層体を挟んだもの、そのようなものを複数個、直列接続したものを用いることができる。発電層に用いられる材料としては、薄膜単結晶シリコン、薄膜多結晶シリコン、アモルファスシリコン、微結晶シリコン、球状シリコン、無機半導体材料、有機色素材料、または有機半導体材料が挙げられる。これらの材料を用いることで、発電効率が比較的高く、薄い(軽量な)太陽電池を実現できる。さらに効率を上げる観点から、これらを積層したHIT型、タンデム型でもよい。   As a thin film solar cell element, a power generation layer (photoelectric conversion layer, light absorption layer) is sandwiched between a pair of electrodes, a stack of a power generation layer and another layer (buffer layer, etc.) is sandwiched between a pair of electrodes, A plurality of such devices connected in series can be used. Examples of the material used for the power generation layer include thin film single crystal silicon, thin film polycrystalline silicon, amorphous silicon, microcrystalline silicon, spherical silicon, an inorganic semiconductor material, an organic dye material, and an organic semiconductor material. By using these materials, a thin (light) solar cell with relatively high power generation efficiency can be realized. Further, from the viewpoint of increasing efficiency, a HIT type or a tandem type in which these are laminated may be used.

発電層を薄膜多結晶シリコン層とした場合、太陽電池は間接光学遷移を利用するタイプの素子となる。そのため、発電層を薄膜多結晶シリコン層とする場合には、光吸収を増加させるために、後述する太陽電池基材又はその表面に凸凹構造を形成するなど十分な光閉じ込め構造を設けておくことが好ましい。   When the power generation layer is a thin-film polycrystalline silicon layer, the solar cell is a type of element that uses indirect optical transition. Therefore, when the power generation layer is a thin-film polycrystalline silicon layer, in order to increase light absorption, a sufficient light confinement structure such as a solar cell base material to be described later or an uneven structure on the surface thereof should be provided. Is preferred.

発電層をアモルファスシリコン層とした場合、可視域での光学吸収係数が大きく、厚さ1μm程度の薄膜でも太陽光を十分に吸収できる太陽電池素子を実現できる。しかも、アモルファスシリコンは、非結晶質の材料であるが故に、変形にも耐性を有している。そのため、発電層をアモルファスシリコン層とした場合、特に軽量な、変形に対してもある程度の耐性を有する太陽電池モジュールを実現できる。   When the power generation layer is an amorphous silicon layer, a solar cell element that has a large optical absorption coefficient in the visible region and can sufficiently absorb sunlight even with a thin film having a thickness of about 1 μm can be realized. Moreover, since amorphous silicon is an amorphous material, it is resistant to deformation. Therefore, when the power generation layer is an amorphous silicon layer, a particularly lightweight solar cell module having a certain degree of resistance to deformation can be realized.

発電層を無機半導体材料(化合物半導体)層とした場合、発電効率が高い太陽電池を実現することが出来る。なお、発電効率(光電変換効率)の観点からは、発電層をS、Se、Teなどカルコゲン元素を含むカルコゲナイド系発電層とすることが好ましく、I−III−VI2族半導体系(カルコパイライト系)発電層としておくことがより好ましく、I族元素としてCuを用いたCu−III−VI2族半導体系発電層、特に、CIS系半導体〔CuIn(Se(1-y)y2;0≦y≦1〕層やCIGS系半導体〔Cu(In(1-x)Gax)(Se(1-y)y2;0<x<1、0≦y≦1〕〕層としておくことが、好ましい。 When the power generation layer is an inorganic semiconductor material (compound semiconductor) layer, a solar cell with high power generation efficiency can be realized. From the viewpoint of power generation efficiency (photoelectric conversion efficiency), the power generation layer is preferably a chalcogenide-based power generation layer containing a chalcogen element such as S, Se, Te, etc. I-III-VI Group 2 semiconductor system (chalcopyrite system) ) It is more preferable to set it as a power generation layer, and a Cu-III-VI group 2 semiconductor power generation layer using Cu as a group I element, particularly a CIS semiconductor [CuIn (Se (1-y) S y ) 2 ; ≦ y ≦ 1] layer or CIGS semiconductor [Cu (In (1-x) Ga x ) (Se (1-y) S y ) 2 ; 0 <x <1, 0 ≦ y ≦ 1]] layer It is preferable.

発電層として、酸化チタン層及び電解質層などからなる色素増感型発電層を採用しても、発電効率が高い太陽電池を実現することができる。   Even when a dye-sensitized power generation layer composed of a titanium oxide layer, an electrolyte layer, or the like is employed as the power generation layer, a solar cell with high power generation efficiency can be realized.

発電層として有機半導体層(p型の半導体とn型の半導体を含む層)を採用することもできる。有機半導体層は、形成が効率的に行える点や、発電層が多様な色を有するため意匠性に優れる点で好ましい。   An organic semiconductor layer (a layer including a p-type semiconductor and an n-type semiconductor) can also be employed as the power generation layer. The organic semiconductor layer is preferable in that it can be formed efficiently, and because the power generation layer has various colors, it is excellent in design.

上記理由によりこれらの前記薄膜太陽電池素子が、発電層として有機半導体層を採用した有機薄膜太陽電池素子であるのが好ましい。
以下有機半導体層について説明する。
For the above reasons, the thin film solar cell elements are preferably organic thin film solar cell elements employing an organic semiconductor layer as a power generation layer.
Hereinafter, the organic semiconductor layer will be described.

有機半導体層の具体的な構成例としては、p型半導体とn型半導体が層内で相分離した層(i層)を有するバルクヘテロ接合型、それぞれp型半導体を含む層(p層)とn型半導体を含む層(n層)を積層した積層型(ヘテロpn接合型)、PIN型、ショットキー型およびそれらの組み合わせを挙げることができる。中でも、バルクヘテロ接合型が好ましい。   Specific examples of the structure of the organic semiconductor layer include a bulk heterojunction type having a layer (i layer) in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are phase-separated in the layer, a layer containing a p-type semiconductor (p layer), and n, respectively. A layered type (hetero pn junction type), a PIN type, a Schottky type, and a combination thereof in which layers (n layers) including a type semiconductor are stacked can be given. Among these, a bulk heterojunction type is preferable.

p型半導体化合物とは、その膜が正孔を輸送できるp型半導体として動作する材料であるが、π共役高分子材料やπ共役低分子有機化合物などが好ましく用いられ、一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。共役高分子材料は単一あるいは複数のπ共役モノマーを重合したものであり、そのモノマーとしては、置換基を有してもよいチオフェン、フルオレン、カルバゾール、ジフェニルチオフェン、ジチエノチオフェン、ジチエノシロール、ジチエノシクロヘキサン、ベンゾチアジアゾール、チエノチオフェン、イミドチオフェン、ベンゾジチオフェン等が挙げられ、分子量は1万以上の材料である。これらのモノマーは直接結合するか、CH=CHやC≡C、NやOを介して結合していてもよい。低分子有機半導体材料としてはペンタセンやナフタセン等の縮合芳香族炭化水素、チオフェン環を4個以上結合したオリゴチオフェン類、ポルフィリン化合物やテトラベンゾポルフィリン化合物及びその金属錯体、並びにフタロシアニン化合物及びその金属錯体等、が挙げられる。   A p-type semiconductor compound is a material that operates as a p-type semiconductor whose film can transport holes, but a π-conjugated polymer material or a π-conjugated low-molecular organic compound is preferably used. A mixture of these compounds may also be used. The conjugated polymer material is obtained by polymerizing a single or a plurality of π-conjugated monomers, and the monomers include thiophene, fluorene, carbazole, diphenylthiophene, dithienothiophene, dithienosilole, dithieno which may have a substituent. Examples thereof include cyclohexane, benzothiadiazole, thienothiophene, imidothiophene, benzodithiophene, and the like. These monomers may be directly bonded or may be bonded via CH═CH, C≡C, N, or O. Low molecular organic semiconductor materials include condensed aromatic hydrocarbons such as pentacene and naphthacene, oligothiophenes having four or more thiophene rings, porphyrin compounds, tetrabenzoporphyrin compounds and their metal complexes, phthalocyanine compounds and their metal complexes, etc. .

n型半導体化合物としては、特段の制限はないが、フラーレン化合物及びその誘導体、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類が挙げられる。フラーレンとしてはC60又はC70等があげられ、そのフラーレンの2個の炭素に置換基を付加したもの、4個の炭素に置換基を付加したもの、さらには6個の炭素に置換基を付加したものが挙げられる。フラーレン化合物は、塗布法に適用できるようにするためには、当該フラーレン化合物が何らかの溶媒に対して溶解性が高く溶液として塗布可能であることが好ましい。   The n-type semiconductor compound is not particularly limited, and examples thereof include fullerene compounds and derivatives thereof, and condensed ring tetracarboxylic acid diimides. Examples of fullerenes include C60 or C70, and those obtained by adding a substituent to two carbons of the fullerene, those having a substituent added to four carbons, and further adding a substituent to six carbons. Things. In order for the fullerene compound to be applicable to a coating method, the fullerene compound is preferably highly soluble in some solvent and can be applied as a solution.

発電層に有機半導体層を使用する場合には、正孔取出層および/または電子取出層を積層するのが好ましい。   When an organic semiconductor layer is used for the power generation layer, it is preferable to stack a hole extraction layer and / or an electron extraction layer.

正孔取出層の材料は、ポリチオフェン、ポリピロール、又はポリアニリンなどに、スルホン酸及び/又はハロゲンなどがドーピングされた導電性ポリマーや、酸化モリブデンや酸化ニッケルのような、仕事関数の大きな金属酸化物が用いられる。   The material of the hole extraction layer is a conductive polymer in which polythiophene, polypyrrole, or polyaniline is doped with sulfonic acid and / or halogen, or a metal oxide having a large work function such as molybdenum oxide or nickel oxide. Used.

電子取出層の材料は特に限定されないが、具体的には、無機化合物又は有機化合物が挙げられる。無機化合物としては、LiF等のアルカリ金属の塩や酸化チタン(TiOx)や酸化亜鉛(ZnO)のようなn型の酸化物半導体が挙げられる。有機化合物としては、バソキュプロイン(BCP)、バソフェナントレン(Bphen)のようなフェナントレン誘導体や、P=OあるいはP=S構造を有するホスフィン化合物が挙げられ、中でも、リン原子に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基ホスフィン化合物が好ましい。   Although the material of an electron extraction layer is not specifically limited, Specifically, an inorganic compound or an organic compound is mentioned. Examples of the inorganic compound include alkali metal salts such as LiF, and n-type oxide semiconductors such as titanium oxide (TiOx) and zinc oxide (ZnO). Examples of the organic compound include phenanthrene derivatives such as bathocuproine (BCP) and bathophenanthrene (Bphen), and phosphine compounds having a P═O or P═S structure. Among them, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic group is included in the phosphorus atom. A heterocyclic group phosphine compound is preferred.

太陽電池の各電極は、導電性を有する任意の材料を1種又は2種以上用いて形成することができる。電極材料(電極の構成材料)としては、例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属、あるいはそれらの合金;酸化インジウムや酸化錫等の金属酸化物、あるいはその合金(ITO:酸化スズインジウム);ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子;そのような導電性高分子に、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、FeCl3等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子などのドーパントを含有させたもの;金属粒子、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ等の導電性粒子をポリマーバインダー等のマトリクスに分散した導電性の複合材料などが挙げられる。   Each electrode of the solar cell can be formed using one or more arbitrary materials having conductivity. Examples of the electrode material (electrode constituent material) include metals such as platinum, gold, silver, aluminum, chromium, nickel, copper, titanium, magnesium, calcium, barium, sodium, and alloys thereof; indium oxide and tin oxide Metal oxides such as, or alloys thereof (ITO: indium tin oxide); conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene; acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfonic acid, Containing dopants such as Lewis acids such as FeCl3, halogen atoms such as iodine, metal atoms such as sodium and potassium; conductive particles such as metal particles, carbon black, fullerene and carbon nanotubes in a matrix such as a polymer binder Examples thereof include a dispersed conductive composite material.

電極材料は、正孔又は電子を捕集するのに適した材料としておくことが好ましい。なお、正孔の捕集に適した電極材料(つまり、高い仕事関数を有する材料)としては、金、ITO等を例示できる。また、電子の捕集に適した電極材料(つまり、低い仕事関数を有する材料)としては、銀、アルミニウムを例示できる。   The electrode material is preferably a material suitable for collecting holes or electrons. Examples of the electrode material suitable for collecting holes (that is, a material having a high work function) include gold and ITO. Examples of the electrode material suitable for collecting electrons (that is, a material having a low work function) include silver and aluminum.

太陽電池の各電極は、発電層とほぼ同サイズのものであっても、発電層よりも小さなものであっても良い。ただし、太陽電池の,受光面側(耐候層側)の電極を、比較的に大きなもの(その面積が、発電層面積に比して十分に小さくないもの)とする場合には、当該電極を、透明な(透光性を有する)電極、特に、発電層が効率良く電気エネルギーに変換できる波長の光の透過率が比較的に高い(例えば、50%以上)電極、としておくべきである。なお、透明な電極材料としては、ITO、IZO(酸化インジウム−亜鉛酸化物)等の酸化物;金属薄膜などを、例示できる。   Each electrode of the solar cell may be substantially the same size as the power generation layer or may be smaller than the power generation layer. However, if the electrode on the light-receiving surface side (weatherproof layer side) of the solar cell is relatively large (the area is not sufficiently small compared to the area of the power generation layer), the electrode should be The electrode should be a transparent (translucent) electrode, particularly an electrode having a relatively high transmittance (for example, 50% or more) of light having a wavelength that can be efficiently converted into electric energy by the power generation layer. Examples of transparent electrode materials include oxides such as ITO and IZO (indium oxide-zinc oxide); metal thin films, and the like.

太陽電池の各電極の厚さ及び発電層の厚さは、必要とされる出力等に基づき、決定することが出来る。さらに電極に接するように補助電極を設置してもよい。特に、ITOなど導電性のやや低い電極を用いる場合には効果的である。補助電極材料としては、導電性が良好ならば上記金属材料と同じ材料を用いることができるが、銀、アルミニウム、銅が例示される。   The thickness of each electrode of the solar cell and the thickness of the power generation layer can be determined based on the required output and the like. Further, an auxiliary electrode may be provided so as to be in contact with the electrode. In particular, it is effective when using a slightly conductive electrode such as ITO. As the auxiliary electrode material, the same material as the above metal material can be used as long as the conductivity is good, but silver, aluminum, and copper are exemplified.

上記太陽電池基材は、その一方の面上に、太陽電池が形成される部材である。そのため太陽電池基材は、機械的強度が比較的に高く、耐候性、耐熱性、耐薬品性等に優れ、且つ軽量なものであることが望まれる。また、太陽電池基材は、変形に対して或る程度の耐性を有するものであることも望まれる。そのため、太陽電池基材としては、金属箔や、融点が85〜350℃の樹脂フィルム、幾つかの金属箔/樹脂フィルムの積層体を採用することが好ましく、太陽電池基材が樹脂フィルム、すなわち樹脂基材であることがより好ましいい。   The said solar cell base material is a member in which a solar cell is formed on the one surface. Therefore, it is desirable that the solar cell base material has a relatively high mechanical strength, is excellent in weather resistance, heat resistance, chemical resistance, and the like and is lightweight. It is also desirable that the solar cell substrate has a certain degree of resistance to deformation. Therefore, it is preferable to employ a metal foil, a resin film having a melting point of 85 to 350 ° C., or a laminate of several metal foils / resin films as the solar cell base material. A resin base material is more preferable.

太陽電池基材(又は、その構成要素)として使用し得る金属箔としては、アルミニウム、ステンレス、金、銀、銅、チタン、ニッケル、鉄、それらの合金からなる箔を、例示できる。   Examples of the metal foil that can be used as a solar cell substrate (or a component thereof) include foils made of aluminum, stainless steel, gold, silver, copper, titanium, nickel, iron, and alloys thereof.

また、融点が85〜350℃の樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ABS樹脂、ACS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、これらの共重合体、PVDF、PVFなどのフッ素樹脂、シリコーン樹脂、セルロース、ニトリル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、アイオノマー、ポリブタジエン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホンなどからなるフィルムを、例示できる。なお、太陽電池基材として使用する樹脂フィルムは、上記のような樹脂中に、ガラス繊維、有機繊維、炭素繊維等を分散させたフィルムであってもよい。   The resin film having a melting point of 85 to 350 ° C includes polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyacetal, acrylic resin, polyamide resin, ABS resin, ACS resin. , AES resin, ASA resin, copolymers thereof, fluorine resin such as PVDF, PVF, silicone resin, cellulose, nitrile resin, phenol resin, polyurethane, ionomer, polybutadiene, polybutylene, polymethylpentene, polyvinyl alcohol, polyarylate, Examples thereof include films made of polyetheretherketone, polyetherketone, polyethersulfone and the like. In addition, the resin film used as a solar cell base material may be a film in which glass fibers, organic fibers, carbon fibers and the like are dispersed in the resin as described above.

なお、太陽電池基材(又は、その構成要素)として使用する樹脂フィルムの融点が85〜350℃の範囲である場合には、太陽電池基材の変形が生じず太陽電池との剥離が生じないため、好ましい。また、太陽電池基材(又は、その構成要素)として使用する樹脂フィルムの融点は、100℃以上であることがより好ましく、120℃以上であることがさらに好ましく、150℃以上であることが特に好ましく、180℃以上であることが最も好ましい。また、当該樹脂フィルムの融点は、300℃以下であることがより好ましく、280℃以下であることがさらに好ましく、250℃以下であることが特に好ましい。   In addition, when melting | fusing point of the resin film used as a solar cell base material (or its component) is the range of 85-350 degreeC, a deformation | transformation of a solar cell base material does not arise and peeling with a solar cell does not arise. Therefore, it is preferable. Further, the melting point of the resin film used as the solar cell substrate (or a component thereof) is more preferably 100 ° C. or higher, further preferably 120 ° C. or higher, and particularly preferably 150 ° C. or higher. Preferably, it is 180 ° C. or higher. The melting point of the resin film is more preferably 300 ° C. or less, further preferably 280 ° C. or less, and particularly preferably 250 ° C. or less.

2−4.集電線14
本発明において集電線とは、太陽電池素子の電極と電気的に接続された導電性部材である。
2-4. Current collector 14
In the present invention, the current collector is a conductive member electrically connected to the electrode of the solar cell element.

集電線の材料としては、金属や合金などが挙げられ、中でも抵抗率の低い銅やアルミ、銀、金、ニッケルなどを用いることが好ましく、銅やアルミが安価であることから、特に好ましい。また、錆防止のため、集電線の周囲をスズや銀などでメッキしたり、表面を樹脂などでコートしてあったり、フィルムをラミネートしてあってもよい。集電線の形状としては、平角線、箔、平板、ワイヤー状のものがあるが、接着面積の確保などの理由から、平角線や、箔、平板状のものを用いることが好ましい。また、集電線を電気取出端子として使用することができるため、平板状であることがより好ましい。   Examples of the material for the current collecting wire include metals and alloys. Among them, copper, aluminum, silver, gold, nickel and the like having low resistivity are preferably used, and copper and aluminum are particularly preferable because they are inexpensive. In order to prevent rust, the current collector may be plated with tin, silver or the like, the surface may be coated with resin, or a film may be laminated. As the shape of the current collecting wire, there are a rectangular wire, foil, flat plate, and wire shape, but for reasons such as securing a bonding area, it is preferable to use a flat wire, foil, or flat plate shape. Moreover, since a current collection line can be used as an electrical extraction terminal, it is more preferable that it is flat form.

なお、本発明でいう「箔」は厚みが100μm未満のものをいい、「板」は厚みが100μm以上のものをいう。また「平角線」とは、断面が円形のワイヤーを圧延して、断面の形状を四角形にしたものをいう。   In the present invention, the “foil” refers to one having a thickness of less than 100 μm, and the “plate” refers to one having a thickness of 100 μm or more. Further, the “flat wire” refers to a wire whose cross section is rolled to make the cross section into a quadrangle.

また集電線は、導電性を有する限り特段の限定はされないが、接続する上部電極や下部電極よりも抵抗値が低いものが好ましく、特に、上部電極や下部電極より厚さを厚くすることによって、抵抗値を低減させることが好ましい。集電線の厚さとしては、5μm以上であることが好ましく、より好ましくは10μm以上である。また、2mm以下であることが好ましく、より好ましくは1mm以下、さらに好ましくは500μm以下、特に好ましくは300μm以下である。集電線の厚さが上記下限以上であることで、集電線の抵抗値の上昇を抑制し、発電した電力を効率よく外部に取り出すことができる。また、上記上限以下であることで、有機薄膜太陽電池モジュールの重量が増加するとともに可撓性が減少したり、薄膜太陽電池モジュール表面に凹凸が発生しやすくなったり、生産コストが増加するなどの問題が生じる恐れがある。   The current collector is not particularly limited as long as it has conductivity, but preferably has a lower resistance value than the upper electrode and lower electrode to be connected, and in particular, by increasing the thickness of the upper electrode and lower electrode, It is preferable to reduce the resistance value. The thickness of the current collector is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more. Moreover, it is preferable that it is 2 mm or less, More preferably, it is 1 mm or less, More preferably, it is 500 micrometers or less, Most preferably, it is 300 micrometers or less. When the thickness of the current collection line is equal to or more than the above lower limit, an increase in the resistance value of the current collection line can be suppressed, and the generated power can be efficiently taken out to the outside. Moreover, by being below the above upper limit, the weight of the organic thin film solar cell module increases and the flexibility decreases, the surface of the thin film solar cell module is likely to be uneven, and the production cost increases. Problems may arise.

また、集電線の幅は、通用0.5mm以上、好ましくは1mm以上、より好ましくは2mm以上であり、通常50mm以下、好ましくは20mm以下、より好ましくは10mm以下である。集電線の幅が上記下限以上であることで、集電線の抵抗値の上昇を抑制し、発電した電力を効率よく取り出すことができる。また、集電線の機械強度を維持し、破断等を抑制することができる。上記上限以下であることで、モジュール全体における開口率を維持し、モジュールの発電量の低下を抑制することができる。   Moreover, the width | variety of a current collection line is 0.5 mm or more in general, Preferably it is 1 mm or more, More preferably, it is 2 mm or more, and is 50 mm or less normally, Preferably it is 20 mm or less, More preferably, it is 10 mm or less. By making the width | variety of a current collection line more than the said minimum, the raise of the resistance value of a current collection line can be suppressed and the generated electric power can be taken out efficiently. Moreover, the mechanical strength of the current collector can be maintained, and breakage and the like can be suppressed. By being below the upper limit, the aperture ratio of the entire module can be maintained, and a decrease in the amount of power generated by the module can be suppressed.

2−5.封止層15
太陽陽電池素子と裏面保護層との間に少なくとも一層の封止層を有するのが好ましく、表面保護層と薄膜太陽電池素子との間、および薄膜太陽電池素子と裏面保護層との間に少なくとも一層の封止層を有するのがより好ましい。このような封止層を設けることで、上述した太陽電池を封止するとともに、耐衝撃性等を太陽電池モジュールに付与することができる。
2-5. Sealing layer 15
It is preferable to have at least one sealing layer between the solar cell element and the back surface protective layer, and at least between the surface protective layer and the thin film solar cell element and between the thin film solar cell element and the back surface protective layer. It is more preferable to have one sealing layer. By providing such a sealing layer, the above-described solar cell can be sealed, and impact resistance and the like can be imparted to the solar cell module.

本発明の薄膜太陽電池モジュールにおいては、太陽電池素子を挟むように封止層が積層される態様が好ましい。   In the thin film solar cell module of this invention, the aspect by which a sealing layer is laminated | stacked so that a solar cell element may be pinched | interposed is preferable.

封止層の材料には、全光線透過率が比較的高い樹脂材料が好ましい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体などのポリオレフィン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、合成ゴム等を使用することができ、これらの1種以上の混合体、若しくは共重合体を使用できる。   As the material for the sealing layer, a resin material having a relatively high total light transmittance is preferable. For example, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, propylene-ethylene-α-olefin copolymer, A butyral resin, a styrene resin, an epoxy resin, a (meth) acrylic resin, a urethane resin, a silicone resin, a synthetic rubber, or the like can be used, and one or more of these or a copolymer can be used.

封止層の厚さは、1層あたり10μm以上であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましく、30μm以上であることが更に好ましい。一方、1000μm以下であることが好ましく、800μm以下であることがより好ましく、500μm以下であることが更に好ましい。すなわち、好ましい態様である表面保護層と薄膜太陽電池素子との間、および薄膜太陽電池素子と裏面保護層との間に少なくとも一層の封止層を有する場合には、薄膜太陽電池モジュールあたりの封止層の厚さは、200μm以上であることが好ましく、400μm以上であることがより好ましく、600μm以上であることが更に好ましい。一方、2000μm以下であることが好ましく、1600μm以下であることがより好ましく、1000μm以下であることが更に好ましい。
封止層の厚さを上記範囲とすることで、適度な耐衝撃性を得ることができると共に、コストおよび重量の観点からも好ましく、発電特性も十分に発揮することができる。
The thickness of the sealing layer is preferably 10 μm or more per layer, more preferably 20 μm or more, and further preferably 30 μm or more. On the other hand, it is preferably 1000 μm or less, more preferably 800 μm or less, and even more preferably 500 μm or less. That is, when at least one sealing layer is provided between the surface protective layer and the thin film solar cell element, and between the thin film solar cell element and the back surface protective layer, which is a preferred embodiment, the sealing per thin film solar cell module is performed. The thickness of the stop layer is preferably 200 μm or more, more preferably 400 μm or more, and further preferably 600 μm or more. On the other hand, it is preferably 2000 μm or less, more preferably 1600 μm or less, and still more preferably 1000 μm or less.
By setting the thickness of the sealing layer within the above range, moderate impact resistance can be obtained, and it is preferable from the viewpoint of cost and weight, and power generation characteristics can be sufficiently exhibited.

太陽電池モジュールの封止層には、紫外線吸収剤が添加されていてもよい。そのような紫外線吸収剤としては、市販されているものを含め、特段の限定なく用いることができる。例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物等が挙げられる。封止層に紫外線吸収剤を添加する場合には、封止層全量に対して0.01重量%以上であることが好ましく、0.05重量%以上であることがより好ましい。一方、この含有量は1重量%以下であることが好ましく、0.8重量%以下であることがより好ましく、0.6重量%以下であることが特に好ましい。0.01重量%未満であると、紫外線吸収効果を発揮することが難しくなり、1重量%を超えるとブリードアウトの原因となるからである。   An ultraviolet absorber may be added to the sealing layer of the solar cell module. Such ultraviolet absorbers can be used without particular limitation including those commercially available. Examples include benzophenone compounds, benzotriazole compounds, triazine compounds, and the like. When an ultraviolet absorber is added to the sealing layer, the amount is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.05% by weight or more based on the total amount of the sealing layer. On the other hand, the content is preferably 1% by weight or less, more preferably 0.8% by weight or less, and particularly preferably 0.6% by weight or less. This is because if it is less than 0.01% by weight, it is difficult to exhibit the ultraviolet absorption effect, and if it exceeds 1% by weight, it causes bleeding out.

また、上記封止層がシランカップリング剤を含むことが好ましい。シランカップリング剤が含まれていることで、封止層とそれに接する層との接着性が向上する。シランカップリング剤としては、官能基としてアルキル基を有するものが好ましく例示でき、具体的には、エポキシ基、メタクリル基、ビニル基等が挙げられる。封止材とシランカップリング剤の重量比は、封止材の重量を100としたとき、0.1〜2.0であることが好ましく、0.3〜1.0であることがより好ましく、0.5〜0.7であることが特に好ましい。このような範囲とすることで、接着性を好適なものとすることができる。ここでいうシランカップリング剤を含むとは、封止材にシランカップリング剤を添加ないしは混合することを意味し、シランカップリング剤は太陽電池モジュールの積層前に予め封止材に添加ないし混合しておいてもよいし、積層時に封止材に添加ないし混合してもよい。   Moreover, it is preferable that the said sealing layer contains a silane coupling agent. By including the silane coupling agent, the adhesion between the sealing layer and the layer in contact with the sealing layer is improved. Preferred examples of the silane coupling agent include those having an alkyl group as a functional group, and specific examples include an epoxy group, a methacryl group, and a vinyl group. The weight ratio of the sealing material to the silane coupling agent is preferably 0.1 to 2.0, more preferably 0.3 to 1.0, when the weight of the sealing material is 100. 0.5 to 0.7 is particularly preferable. By setting it as such a range, adhesiveness can be made suitable. The phrase “containing a silane coupling agent” herein means adding or mixing the silane coupling agent to the encapsulant, and the silane coupling agent is added to or mixed with the encapsulant in advance before the solar cell module is stacked. It may be added, or may be added to or mixed with the sealing material during lamination.

2−6.その他の層
表面保護層と裏面保護層の間には、上記以外に紫外線カット層、ガスバリア層、ゲッター材層などの層を有しても良い。これらの層を形成する材料は公知の材料を用いることができ、大きさや厚さ等は、本発明の効果を奏する限り限定されない。
2-6. Other layers In addition to the above, layers such as an ultraviolet cut layer, a gas barrier layer, and a getter material layer may be provided between the surface protective layer and the back surface protective layer. A known material can be used as a material for forming these layers, and the size and thickness are not limited as long as the effects of the present invention are exhibited.

中でもガスバリア層で薄膜太陽電池素子13を被覆することにより、太陽電池素子3を水および/または酸素から保護し、発電能力を高く維持することができる。   In particular, by covering the thin-film solar cell element 13 with a gas barrier layer, the solar cell element 3 can be protected from water and / or oxygen, and the power generation capability can be kept high.

ガスバリア層の防湿能力の程度は、薄膜太陽電池素子13の種類等に応じて様々であるが、単位面積(1m2)の1日あたりの水蒸気透過率が100μm厚み換算で、通常1×10-1g/m2/day以下であることが好ましく、下限に制限はない。 The degree of moisture-proof capability of the gas barrier layer, but vary according to the type of the thin-film solar cell elements 13, the water vapor permeability per day unit area (1 m 2) is at 100μm thickness converted, usually 1 × 10 - It is preferably 1 g / m 2 / day or less, and the lower limit is not limited.

酸素透過性の程度は、薄膜太陽電池素子13の種類等に応じて様々であるが、単位面積(1m2)の1日あたりの酸素透過率が100μm厚み換算で、通常1×10-1cc/m2/day/atm以下であることが好ましく、下限に制限はない。 The degree of oxygen permeability varies depending on the type of thin-film solar cell element 13 and the like, but the oxygen permeability per unit area (1 m 2 ) per day is usually 1 × 10 −1 cc in terms of 100 μm thickness. / M 2 / day / atm or less is preferred, and there is no limit to the lower limit.

ガスバリア層の具体的な構成は、薄膜太陽電池素子13を水から保護できる限り任意である。ただし、表面保護層を透過しうる水蒸気や酸素の量を少なくできるフィルムほど製造コストが高くなるため、これらの点を総合的に勘案して適切なものを使用することが好ましい。 The specific configuration of the gas barrier layer is arbitrary as long as the thin-film solar cell element 13 can be protected from water. However, since the production cost increases as the amount of water vapor or oxygen that can permeate the surface protective layer increases, it is preferable to use an appropriate film that comprehensively considers these points.

ガスバリア層としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)或いはポリエチレンナフタレート(PEN)等の基材フィルムに酸化ケイ素(SiOx)を真空蒸着したフィルム等が挙げられる。   Examples of the gas barrier layer include a film obtained by vacuum-depositing silicon oxide (SiOx) on a base film such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN).

なお、ガスバリア性を有する表面保護層は1種の材料で形成されていてもよく、2種以上の材料で形成されていてもよい。また、ガスバリアフィルム3は単層フィルムにより形成されていてもよいが、2層以上のフィルムを備えた積層フィルムであってもよい。     The surface protective layer having gas barrier properties may be formed of one type of material or may be formed of two or more types of materials. The gas barrier film 3 may be formed of a single layer film, but may be a laminated film including two or more layers.

2−7.薄膜太陽電池モジュールの製造方法
以下、本発明に係る薄膜太陽電池モジュールの製造方法について説明するが、本発明に係る薄膜太陽電池モジュールの製造方法は以下に限定されるものではなく、本発明に係る薄膜太陽電池モジュールが製造できる限りにおいては、どのように製造してもよい。
2-7. Method for Producing Thin Film Solar Cell Module Hereinafter, a method for producing a thin film solar cell module according to the present invention will be described. However, the method for producing a thin film solar cell module according to the present invention is not limited to the following, and relates to the present invention. As long as a thin film solar cell module can be manufactured, it may be manufactured in any manner.

まず、薄膜太陽電池素子と集電線との電気的接続と、集電線と電気取出端子との電気的接続を行う。これらの電気的接続の方法は限定されず、導電性の熱硬化性樹脂組成物、導電性粒子を含む熱可塑性塑性物、はんだ、金属ペースト、等を用いることができる。薄膜太陽電池素子の変形や劣化を抑制しやすい点で、導電性の熱硬化性樹脂組成物、導電性粒子を含む熱可塑性塑性組成物、および金属ペーストが好ましい。中でも、外観不良を起こしづらい導電性の熱硬化性樹脂組成物、導電性粒子を含む熱可塑性塑性組成物が好ましい。   First, an electrical connection between the thin film solar cell element and the collector line and an electrical connection between the collector line and the electrical extraction terminal are performed. The method of electrical connection is not limited, and a conductive thermosetting resin composition, a thermoplastic plastic containing conductive particles, solder, a metal paste, or the like can be used. A conductive thermosetting resin composition, a thermoplastic plastic composition containing conductive particles, and a metal paste are preferable in that it is easy to suppress deformation and deterioration of the thin-film solar cell element. Among these, a conductive thermosetting resin composition that hardly causes poor appearance and a thermoplastic plastic composition containing conductive particles are preferable.

次に、表面保護層、必要に応じて封止層、集電線と電気取り出し端子を電気的に接続した太陽電池素子、封止層、裏面保護層を積層する。これらを積層した後、真空ラミネーション、ホットプレス、またはロールラミネーション等により一体化することで本発明の薄膜太陽電池モジュールを得ることができる。以下一例として真空ラミネーションの例を説明する。   Next, a surface protective layer, a sealing layer as necessary, a solar cell element in which a current collector and an electrical lead terminal are electrically connected, a sealing layer, and a back surface protective layer are laminated. After laminating these, the thin film solar cell module of the present invention can be obtained by integration by vacuum lamination, hot pressing, roll lamination or the like. An example of vacuum lamination will be described below as an example.

真空ラミネーションは、前述の積層の後、真空ラミネーション装置内へ配置し、真空引きの後、加熱しながら加圧し、一定時間経過後に冷却することにより行う。 Vacuum lamination is performed by placing in the vacuum lamination apparatus after the above-mentioned lamination, pressurizing while heating after evacuation, and cooling after a predetermined time.

上記真空引きは、真空度が通常30Pa以上、好ましくは50Pa以上、より好ましくは80Pa以上である。一方上限は、通常150Pa以下、好ましくは120Pa以下、より好ましくは100Pa以下である。上記範囲とすることで、モジュール内の各層において気泡の発生を抑制することができ、生産性も向上するため好ましい。 In the vacuuming, the degree of vacuum is usually 30 Pa or more, preferably 50 Pa or more, more preferably 80 Pa or more. On the other hand, the upper limit is usually 150 Pa or less, preferably 120 Pa or less, more preferably 100 Pa or less. By setting it as the said range, since generation | occurrence | production of a bubble can be suppressed in each layer in a module and productivity is also improved, it is preferable.

真空時間は、通常1分以上、好ましくは2分以上、より好ましくは3分以上である。一方上限は、通常8分以下、好ましくは6分以下、より好ましくは5分以下である。真空時間を上記範囲とすることで、真空ラミネーション後の太陽電池モジュールの外観が良好となり、またモジュール内の各層において気泡の発生を抑制することができるため好ましい。   The vacuum time is usually 1 minute or longer, preferably 2 minutes or longer, more preferably 3 minutes or longer. On the other hand, the upper limit is usually 8 minutes or less, preferably 6 minutes or less, more preferably 5 minutes or less. It is preferable to set the vacuum time in the above range since the appearance of the solar cell module after vacuum lamination is improved and the generation of bubbles in each layer in the module can be suppressed.

加熱温度は、通常80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは110℃以上である。一方上限値は、通常180℃以下、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下である。上記温度範囲とすることで、封止層とガラス板との十分な接着強度を得ることができる。   The heating temperature is usually 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, more preferably 110 ° C. or higher. On the other hand, the upper limit is usually 180 ° C. or lower, preferably 160 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower. By setting it as the said temperature range, sufficient adhesive strength of a sealing layer and a glass plate can be obtained.

加圧条件は、通常圧力が50kPa以上、好ましくは70kPa以上、より好ましくは90kPa以上である。一方上限値は、101kPa以下であることが好ましい。上記範囲の加圧条件とすることで、太陽電池モジュールを損傷することなく、また適度な接着性を得ることができるため、耐久性の観点からも好ましい。   As for the pressurizing condition, the pressure is usually 50 kPa or more, preferably 70 kPa or more, more preferably 90 kPa or more. On the other hand, the upper limit value is preferably 101 kPa or less. By setting it as the pressurization conditions of the said range, since moderate adhesiveness can be acquired, without damaging a solar cell module, it is preferable also from a durable viewpoint.

上記圧力の保持時間は、通常1分以上、好ましくは3分以上、より好ましくは5分以上である。一方上限は、通常30分以下、好ましくは20分以下、より好ましくは15分以下である。上記保持時間とすることで、封止層の太陽電池を保護する機能を十分に発揮することができ、また十分な接着強度を得ることができる。   The holding time of the pressure is usually 1 minute or longer, preferably 3 minutes or longer, more preferably 5 minutes or longer. On the other hand, the upper limit is usually 30 minutes or less, preferably 20 minutes or less, more preferably 15 minutes or less. By setting it as the said holding time, the function which protects the solar cell of a sealing layer can fully be exhibited, and sufficient adhesive strength can be obtained.

3.壁材2
壁材は透光性を有する平面上の材であれば特に限定されないが、通常はガラスまたは樹脂を用いる。ガラスとしては、フロートガラス、強化ガラス、耐熱ガラス、防火ガラス、合わせガラス、色ガラス、すりガラス、など必要に応じて任意のガラスを用いることができる。ガラスの表面に反射防止層や熱線吸収層、熱線反射層、UV吸収層、UV反射層等、機能を付与する層を有しても良い。
3. Wall material 2
The wall material is not particularly limited as long as it is a translucent flat material, but usually glass or resin is used. As the glass, any glass such as float glass, tempered glass, heat resistant glass, fireproof glass, laminated glass, colored glass, ground glass, and the like can be used as necessary. You may have layers which provide functions, such as an antireflection layer, a heat ray absorption layer, a heat ray reflection layer, a UV absorption layer, and a UV reflection layer, on the surface of glass.

壁材の透光性は、JIS K 7361−1に準じた方法で測定した全光線透過率が、通常75%以上、好ましくは85%以上であり、通常100%未満、好ましくは99%以下、より好ましくは98%以下である。上記下限以上であることにより、室外光による太陽電池の発電効率を上げることができる。   As for the translucency of the wall material, the total light transmittance measured by a method according to JIS K 7361-1 is usually 75% or more, preferably 85% or more, usually less than 100%, preferably 99% or less. More preferably, it is 98% or less. By being more than the said minimum, the power generation efficiency of the solar cell by outdoor light can be raised.

樹脂としては、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、ポリブチレン、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等のポリオレフィン、等が挙げられる。好ましくは、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂、が挙げられる。   Examples of resins include acrylic resins such as polycarbonate (PC) and polymethyl methacrylate (PMMA), polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polystyrene, cyclic polyolefin, polybutylene, polypropylene (PP), polyethylene ( And polyolefins such as PE). Preferably, acrylic resins such as polycarbonate (PC) and polymethyl methacrylate (PMMA) are used.

これらの中でも、熱膨張率が小さい点でガラスが好ましい。ガラスとしてはフロートガラス、強化ガラス、耐熱ガラス、が好ましい。   Among these, glass is preferable in that the coefficient of thermal expansion is small. As glass, float glass, tempered glass, and heat-resistant glass are preferable.

厚さは、壁材として使用しうる限り限定されないが、通常0.5mm以上、好ましくは1mm以上、より好ましくは3mm以上であり、通常12cm以下、好ましくは6cm以下、より好ましくは3cm以下、更に好ましくは2.4cm以下である。上記下限以上であると壁材の強度を担保しやすく、上記上限以下であると壁材を軽量化することができ、施工性に優れる点で好ましい。   The thickness is not limited as long as it can be used as a wall material, but is usually 0.5 mm or more, preferably 1 mm or more, more preferably 3 mm or more, usually 12 cm or less, preferably 6 cm or less, more preferably 3 cm or less, Preferably it is 2.4 cm or less. It is easy to ensure the strength of the wall material if it is at least the above lower limit, and it is preferable in that it is less than the above upper limit because the wall material can be reduced in weight and has excellent workability.

大きさは、特に限定されないが、幅が、通常30cm以上、好ましくは60cm以上、より好ましくは90cm以上であって、通常10m以下、好ましくは5m以下、より好ましくは3m以下、更に好ましくは2m以下である。長さが、通常30cm以上、好ましくは60cm以上、より好ましくは90cm以上であって、通常10m以下、好ましくは5m以下、より好ましくは3m以下、更に好ましくは2m以下である。   The size is not particularly limited, but the width is usually 30 cm or more, preferably 60 cm or more, more preferably 90 cm or more, and usually 10 m or less, preferably 5 m or less, more preferably 3 m or less, and even more preferably 2 m or less. It is. The length is usually 30 cm or more, preferably 60 cm or more, more preferably 90 cm or more, and is usually 10 m or less, preferably 5 m or less, more preferably 3 m or less, and even more preferably 2 m or less.

上記下限以上であると太陽電池モジュールの受光面を大きくしやすく、上記上限以下であると、壁材の強度を担保しやすく、また、壁材を軽量化することができ、施工性に優れる点で好ましい。   It is easy to enlarge the light receiving surface of the solar cell module when it is above the lower limit, and when it is below the upper limit, it is easy to ensure the strength of the wall material, and the wall material can be reduced in weight and has excellent workability. Is preferable.

4.板材3
板材は、係止部材により係止され、壁材2との間に太陽電池モジュールを介在できるものであれば限定されない。
4). Board 3
The plate member is not limited as long as the plate member is locked by the locking member and the solar cell module can be interposed between the plate member and the wall member 2.

板材の材質は特に限定されず、金属、木材、樹脂、ガラス、および紙等を用いることができ、耐久性の点で金属、木材、樹脂、およびガラスが好ましい。また、強度と軽量で強度が高い点で金属および木材が好ましい。放熱性が高い点で金属が好ましい。   The material of the plate material is not particularly limited, and metal, wood, resin, glass, paper, and the like can be used, and metal, wood, resin, and glass are preferable from the viewpoint of durability. Further, metal and wood are preferable in terms of strength, light weight and high strength. A metal is preferable in terms of high heat dissipation.

板材が透光性を有する板材であると、前述の通り室内の光で発電できると共に、薄膜太陽電池モジュールが透光性を有する場合には室内の採光が可能となるため、好ましい。   It is preferable that the plate material is a light-transmitting plate material because it can generate power with indoor light as described above, and when the thin-film solar cell module has light-transmitting properties, indoor light can be obtained.

板材の透光性は、JIS R 3106に準じた方法で測定した可視光線透過率が通常10%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは70%以上であって、通常100%未満、好ましくは99%以下、好ましくは95%以下である。上記下限以上であることにより、採光の効率を上げることができる。   As for the translucency of the plate material, the visible light transmittance measured by a method according to JIS R 3106 is usually 10% or more, preferably 30% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 70% or more, Usually, it is less than 100%, preferably 99% or less, preferably 95% or less. By being above the lower limit, the efficiency of daylighting can be increased.

また、JIS K 7361−1に準じた方法で測定した全光線透過率が通常10%以上、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは70%以上であって、通常100%未満、好ましくは99%以下、好ましくは95%以下である。上記下限以上であることにより、室内光による太陽電池の発電効率を上げることができる。   Further, the total light transmittance measured by a method according to JIS K 7361-1 is usually 10% or more, preferably 30% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 70% or more, and usually 100%. Less than, preferably 99% or less, preferably 95% or less. By being more than the said minimum, the power generation efficiency of the solar cell by room light can be raised.

厚さは、通常0.5mm以上、好ましくは1mm以上、より好ましくは1.5mm以上、であり、通常10cm以下、好ましくは5cm以下、より好ましくは3cm以下、更に好ましくは2cm以下である。上記下限以上であると板材の強度を担保しやすく、上記上限以下であると板材を軽量化することができ、施工性に優れる。   The thickness is usually 0.5 mm or more, preferably 1 mm or more, more preferably 1.5 mm or more, and is usually 10 cm or less, preferably 5 cm or less, more preferably 3 cm or less, and further preferably 2 cm or less. When it is at least the above lower limit, it is easy to ensure the strength of the plate material, and when it is at most the above upper limit, the plate material can be reduced in weight, and the workability is excellent.

板材の大きさや形状は、枠材の内周により形成された面積よりも小さく、対面する一組の枠材に取り付けられた係止部材により係止されるものであれば、限定されない。   The size and shape of the plate member are not limited as long as the plate member is smaller than the area formed by the inner periphery of the frame member and is locked by a locking member attached to a pair of facing frame members.

施工のしやすさの点から、係止部材が取り付けられていない枠材との間に隙間を形成できる大きさが好ましい。   From the viewpoint of ease of construction, a size capable of forming a gap with the frame member to which no locking member is attached is preferable.

板材は、軽量化のために穴を有していても良い。穴は板材を貫通していてもしていなくても良いが、貫通していると太陽電池モジュールの放熱の点で好ましい。穴の数や大きさは板材の機能を損なわない限り限定されないが、通常1以上、好ましくは10以上、より好ましくは100以上であって、通常10000以下、好ましくは5000以下、より好ましくは1000以下である。   The plate material may have holes for weight reduction. The hole may or may not penetrate the plate material, but penetration is preferable in terms of heat dissipation of the solar cell module. The number and size of the holes are not limited as long as the function of the plate is not impaired, but is usually 1 or more, preferably 10 or more, more preferably 100 or more, and usually 10,000 or less, preferably 5000 or less, more preferably 1000 or less. It is.

板材は、補強材6を有しても良い。補強材6は板材の、太陽電池モジュールと接する面と反対側の面に設ける。補強材は板材が撓むことによる係止部材からの脱着を防止するものである。従って、補強材は、一組のそれぞれの枠材に設けられた係止部材と接するように設けるのが好ましい。板材が補強材を介して係止部材により係止されるように設けるのが更に好ましい。補強材は通常板材に固定するが、固定されていなくても良い。板材と補強材との固定は通常接着または溶接により行う。   The plate material may have a reinforcing material 6. The reinforcing material 6 is provided on the surface of the plate material opposite to the surface in contact with the solar cell module. The reinforcing material prevents the plate member from being detached from the locking member. Therefore, it is preferable that the reinforcing material is provided so as to be in contact with the locking member provided on each pair of frame members. More preferably, the plate material is provided so as to be locked by the locking member via the reinforcing material. The reinforcing material is usually fixed to the plate material, but may not be fixed. The plate material and the reinforcing material are usually fixed by bonding or welding.

補強材の材質は通常、金属、木材が挙げられる。パイプ等、中空構造を有すると、軽量化できる点で好ましい。   The material of the reinforcing material usually includes metal and wood. A hollow structure such as a pipe is preferable in that it can be reduced in weight.

5.枠材4
枠材は、壁材を保持でき、枠材に取り付けられた係止部材が板材を係止できる形状と強度を有するものであれば限定されない。枠材は一つの部材から形成されても、複数の部材から形成されてもよく、複数の部材から形成される場合には、壁材の側面に設置された部材と、係止部材を取り付けられた部材を含む。
5. Frame material 4
The frame material is not limited as long as it has a shape and strength that can hold the wall material and the locking member attached to the frame material can lock the plate material. The frame member may be formed of one member or a plurality of members. When the frame member is formed of a plurality of members, the member installed on the side surface of the wall member and the locking member can be attached. Including components.

枠材の材質は特に限定されず、金属、樹脂、木等を用いることができる。断熱性能の点では樹脂及び木が好ましく、耐久性の点で金属が好ましい。軽量化の点で中空構造を有することが好ましい。   The material of the frame material is not particularly limited, and metal, resin, wood, or the like can be used. Resin and wood are preferable in terms of heat insulation performance, and metal is preferable in terms of durability. It is preferable to have a hollow structure in terms of weight reduction.

金属としては、鉄、アルミニウム等、建材として用いられる金属であれば限定されず、軽量なためアルミニウムが好ましい。樹脂としては、硬質塩化ビニル等が挙げられる。   As a metal, if it is a metal used as building materials, such as iron and aluminum, it will not be limited, Since aluminum is lightweight, aluminum is preferable. Examples of the resin include hard vinyl chloride.

6.係止部材5
係止部材の材質は、特に限定されず、金属、樹脂、ガラス等を用いることができる。金属としては、鉄、アルミニウム等が挙げられる。熱や酸素による劣化が少ない点で金属が好ましく、錆による劣化が少ないことからアルミニウムおよびステンレススチールが好ましく、軽量であることからアルミニウムが好ましい。
6). Locking member 5
The material of the locking member is not particularly limited, and metal, resin, glass or the like can be used. Examples of the metal include iron and aluminum. Metals are preferable in that they are less deteriorated by heat and oxygen, aluminum and stainless steel are preferable because they are less deteriorated by rust, and aluminum is preferable because they are lightweight.

係止部材が透光性を有すると、室内の採光が可能となる点で好ましい。また、板材、薄膜太陽電池モジュールがいずれも透光性を有する場合には、透光性を有する係止部材を用いることで意匠性が向上する点で好ましい。   It is preferable that the locking member has a light-transmitting property because indoor lighting is possible. Moreover, when both a board | plate material and a thin film solar cell module have translucency, it is preferable at the point which the designability improves by using the locking member which has translucency.

係止部材の形状は特に限定されないが、L字アングルが好適に用いられる。   The shape of the locking member is not particularly limited, but an L-shaped angle is preferably used.

係止部材の係止部の幅は、通常5mm以上、好ましくは1cm以上であり、通常20cm以下、好ましくは15cm以下、より好ましくは10cm以下である。係止部材の板材と接する長さは通常1cm以上、好ましくは3cm以上、通常50cm以下、好ましくは30cm以下である。上記下限以上であることにより、板材の係止を確実に行える点で好ましく、上記上限以下であることにより、意匠性を向上できる点で好ましい。   The width of the locking portion of the locking member is usually 5 mm or more, preferably 1 cm or more, and is usually 20 cm or less, preferably 15 cm or less, more preferably 10 cm or less. The length of the locking member in contact with the plate material is usually 1 cm or more, preferably 3 cm or more, usually 50 cm or less, preferably 30 cm or less. Being equal to or higher than the lower limit is preferable in that the plate material can be reliably locked, and being equal to or lower than the upper limit is preferable in terms of improving design properties.

係止部材5の、板材3と接触する側に弾性部材を有しても良い。弾性部材を有すると、板材3を、壁材1側に押し付けやすくなる点で好ましい。弾性部材の材質は、天然ゴム、ブタジエンゴム、シリコン樹脂、フッ素樹脂等、目的に応じて任意の材質が用いられる。   You may have an elastic member in the side which contacts the board | plate material 3 of the latching member 5. FIG. Having an elastic member is preferable in that the plate member 3 can be easily pressed against the wall member 1 side. As the material of the elastic member, any material such as natural rubber, butadiene rubber, silicon resin, fluororesin or the like is used depending on the purpose.

7.光干渉防止部材7
光干渉防止部材7は、壁材と薄膜太陽電池モジュールによるニュートンリングの発生を低減できれば限定されない。ニュートンリングは、壁材および/または薄膜太陽電池が撓むこと等により、接触する箇所と接触しない箇所があることに起因して発生する。従って、壁材と薄膜太陽電池モジュールとが密着しているか、一切接触しないかの、いずれかの態様により、ニュートンリングの発生を防止できる。
7). Optical interference prevention member 7
The optical interference preventing member 7 is not limited as long as generation of Newton rings by the wall material and the thin film solar cell module can be reduced. The Newton ring is generated due to the presence of a portion that does not come into contact with the portion due to the wall material and / or the thin film solar cell being bent. Therefore, the generation of Newton rings can be prevented by either the wall material and the thin film solar cell module being in close contact with each other or not in contact with each other.

光干渉防止部材を介して壁材および薄膜太陽電池モジュールが密着する場合には、光干渉防止部材は薄膜太陽電池モジュールの受光面を覆うことになる。従って、フッ素系樹脂等の弾性率の低い樹脂や、粘着性または接着性の樹脂が好ましい。大きさは、薄膜太陽電池モジュールの受光面側の面を全て覆う大きさであると外観の意匠性の点で好ましいが、一部のみを覆う大きさであってもよい。薄膜太陽電池モジュールは光干渉防止部材を介して受光するため、光干渉防止部材の透過率は高い方が好ましく、通常75%以上好ましくは85%以上であって、通常99%以下、好ましくは98%以下である。透過率を上げるためには薄い方がよい。厚さは通常0.01mm以上、好ましくは0.05mm以上、より好ましくは0.1mm以上であり、通常3mm以下、好ましくは2mm以下、より好ましくは1mm以下である。   When the wall material and the thin film solar cell module are in close contact with each other through the optical interference preventing member, the optical interference preventing member covers the light receiving surface of the thin film solar cell module. Accordingly, a resin having a low elastic modulus such as a fluorine-based resin, or an adhesive or adhesive resin is preferable. The size is preferably large enough to cover the entire surface on the light-receiving surface side of the thin-film solar cell module from the viewpoint of design of appearance, but may be large enough to cover only a part. Since the thin film solar cell module receives light through the light interference preventing member, it is preferable that the light interference preventing member has a higher transmittance, usually 75% or more, preferably 85% or more, and usually 99% or less, preferably 98. % Or less. Thinner is better for increasing the transmittance. The thickness is usually 0.01 mm or more, preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more, and usually 3 mm or less, preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less.

一方、光干渉防止部材を薄膜太陽電池モジュールの外周部にのみ設ける場合には、光干渉防止部材により壁材と薄膜太陽電池モジュールとが接触しない距離に保持することにより、ニュートンリングの発生を抑制できる。その場合、比較的硬質な材質が好ましく、ガラス、ポリカーボネート樹脂、(メタ)アクリレート樹脂等が例示される。また、壁材に押しつけられる際の薄膜太陽電池モジュールの破損を防止する観点からは、比較的柔軟な材質が好ましく、シリコーン、合成ゴム、軟質ポリ塩化ビニル等が例示される。光干渉防止部材を用いることで薄膜太陽電池モジュールの受光を妨げづらいため、受光面と重なる位置に設置できる。   On the other hand, when the optical interference prevention member is provided only on the outer periphery of the thin film solar cell module, the occurrence of Newton rings is suppressed by holding the wall material and the thin film solar cell module at a distance that does not contact the optical interference prevention member. it can. In that case, a relatively hard material is preferable, and examples thereof include glass, polycarbonate resin, and (meth) acrylate resin. Further, from the viewpoint of preventing the thin film solar cell module from being damaged when pressed against the wall material, a relatively flexible material is preferable, and examples thereof include silicone, synthetic rubber, and flexible polyvinyl chloride. Since it is difficult to prevent light reception of the thin film solar cell module by using the light interference preventing member, it can be installed at a position overlapping the light receiving surface.

大きさと厚さは、目的を達成できれば限定されないが、壁材と薄膜太陽電池モジュールとが接触しないためには、通常厚さは0.5cm以上、好ましくは1cm以上であり、通常5cm以下、好ましくは3cm以下である。大きさは薄膜太陽電池モジュールの枠材の内周面の法線方向の長さが、薄膜太陽電池モジュールの該方向の長さに対して、例えば1%以上、10%以下である。通常1cm以上、好ましくは2cm以上、より好ましくは3cm以上であり、通常30cm以下、好ましくは20cm以下、より好ましくは10cm以下である。   The size and thickness are not limited as long as the object can be achieved, but in order to prevent the wall material and the thin film solar cell module from contacting each other, the thickness is usually 0.5 cm or more, preferably 1 cm or more, and usually 5 cm or less, preferably Is 3 cm or less. As for the size, the length in the normal direction of the inner peripheral surface of the frame member of the thin film solar cell module is, for example, 1% or more and 10% or less with respect to the length in the direction of the thin film solar cell module. It is usually 1 cm or more, preferably 2 cm or more, more preferably 3 cm or more, and usually 30 cm or less, preferably 20 cm or less, more preferably 10 cm or less.

8.用途
本発明の壁面用太陽電池装置は、ガラスカーテンウォール等のビルの壁面に太陽電池を設置するために好適に用いることができる。
8). Application The solar cell device for wall surface of the present invention can be suitably used for installing a solar cell on the wall surface of a building such as a glass curtain wall.

1 薄膜太陽電池モジュール
2 壁材(ガラス)
3 板材
4 枠材
5 係止部材
6 補強材
7 光干渉防止部材
10 壁面用太陽電池装置
11 表面保護層
12 裏面保護層
13 薄膜太陽電池素子
14 集電線
15 封止材
1 Thin-film solar cell module 2 Wall material (glass)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Board | plate material 4 Frame material 5 Locking member 6 Reinforcement material 7 Optical interference prevention member 10 Solar cell apparatus 11 for wall surfaces Surface protective layer 12 Back surface protective layer 13 Thin film solar cell element 14 Current collector 15 Sealing material

Claims (10)

薄膜太陽電池モジュールを、透光性を有する壁材と、該壁材に並設される板材との間に介在させた構造を有する壁面用太陽電池装置であって、
前記壁材の、対向する側面に設置された少なくとも1組の枠材と、
前記枠材に着脱可能に取り付けられ、かつ、前記板材と前記枠材とを係止する係止部材とを有することを特徴とする、壁面用太陽電池装置。
A solar cell device for a wall surface having a structure in which a thin-film solar cell module is interposed between a translucent wall material and a plate material arranged in parallel with the wall material,
At least one set of frame members installed on opposite sides of the wall material;
A solar cell device for a wall surface, which is detachably attached to the frame material, and has a locking member that locks the plate material and the frame material.
前記枠材が、前記壁材の全側面に設けられている、請求項1に記載の壁面用太陽電池装置。   The solar cell device for wall surfaces according to claim 1, wherein the frame member is provided on all side surfaces of the wall member. 前記薄膜太陽電池モジュールが、表面保護層および裏面保護層により、薄膜太陽電池素子を挟持した構造を有する、請求項1または2に記載の壁面用太陽電池装置。   The solar cell device for a wall surface according to claim 1 or 2, wherein the thin film solar cell module has a structure in which a thin film solar cell element is sandwiched between a front surface protective layer and a back surface protective layer. 前記表面保護層および/または前記裏面保護層が、剛性を有する材料からなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の壁面用太陽電池装置。   The solar cell device for wall surface according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface protective layer and / or the back surface protective layer is made of a material having rigidity. 前記薄膜太陽電池素子が有機薄膜太陽電池素子である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の壁面用太陽電池装置。   The solar cell device for wall surfaces according to any one of claims 1 to 4, wherein the thin film solar cell element is an organic thin film solar cell element. 前記壁材の材質が、ガラス又は樹脂である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の壁面用太陽電池装置。   The solar cell device for wall surfaces according to any one of claims 1 to 5, wherein a material of the wall material is glass or resin. 前記係止部材の材質が、金属である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の壁面用太陽電池装置。   The solar cell device for wall surfaces according to any one of claims 1 to 6, wherein a material of the locking member is a metal. 前記板材が、透光性を有する板材である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の壁面用太陽電池装置。   The solar cell device for wall surface according to any one of claims 1 to 7, wherein the plate member is a plate member having translucency. 前記薄膜太陽電池モジュールが、透光性を有する薄膜太陽電池モジュールである、請求項1〜8のいずれか1項に記載の壁面用太陽電池装置。   The solar cell device for wall surfaces according to any one of claims 1 to 8, wherein the thin film solar cell module is a thin film solar cell module having translucency. 前記透明な壁材と前記太陽電池モジュールの間に光干渉防止部材を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の壁面用太陽電池装置。   The solar cell apparatus for wall surfaces of any one of Claims 1-9 which has an optical interference prevention member between the said transparent wall material and the said solar cell module.
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