太陽能電池組件的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種太陽能電池組件，其包括將多個太陽能電池單體電連接而成的太陽能電池串，有效利用入射到太陽能電池單體串之間和太陽能電池單體串周邊的太陽光，能夠進一步提高發電效率。該太陽能電池組件包括：將多個太陽能電池單體排列并電連接而成的第1和第2太陽能電池單體串；和配置在第1和第2太陽能電池單體串之間的光擴散片，第1和第2太陽能電池單體串沿太陽能電池單體的排列方向平行地相鄰配置，光擴散片配置成光擴散片的兩側緣部與第1和第2太陽能電池單體串的邊緣部的受光面側重疊。
【專利說明】
太陽能電池組件
技術領域
[0001]本發明涉及太陽能電池組件。
【背景技術】
[0002]太陽能電池能夠將清潔且取之不盡地供給的太陽光能直接轉換為電能，所以作為新能源被期待。
[0003]—般來說，太陽能電池單體(cell)的每一個的輸出為數瓦左右。因此，在作為房屋和大廈等的電源使用太陽能電池的情況下，能夠使用通過將多個太陽能電池單體電連接而增大輸出的太陽能電池組件。一般的太陽能電池組件，使用具有導電性的配線件將多個太陽能電池單體電串聯連接，使用玻璃和樹脂充填材料等保護太陽能電池單體不受到沖擊。
[0004]在這樣的太陽能電池組件中，相鄰的太陽能電池單體彼此空開一定以上的間隔地配置，使得多個太陽能電池單體彼此不短路。另外，為了防止與保護太陽能電池組件周邊的金屬制的框的短路，在最外周的太陽能電池單體和框之間也需要一定的間隔。為了有效利用入射這樣的位置的太陽光，進一步增大太陽能電池組件的輸出，公開了在太陽能電池單體的間隙配置光反射部件。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:國際公開號碼W099/56317號公報

【發明內容】

[0008]發明要解決的課題
[0009]本發明的目的在于進一步提高入射太陽能電池組件的光的利用效率，提高輸出。
[0010]用于解決課題的方法
[0011]提供一種太陽能電池組件，包括:將多個太陽能電池單體排列并電連接而成的第I和第2太陽能電池單體串；和配置在第I和第2太陽能電池單體串之間的光擴散片。第I和第2太陽能電池單體串沿太陽能電池單體的排列方向平行地相鄰配置，光擴散片配置成光擴散片的兩側緣部與第I和第2太陽能電池單體串的邊緣部的受光面側重疊。
[0012]發明的效果
[0013]根據本發明，能夠提供提高了輸出的太陽能電池組件。
【附圖說明】
[0014]圖1是第I實施方式的太陽能電池組件的局部頂視圖。
[0015]圖2是圖1中的A-A線的截面圖。
[0016]圖3是第2實施方式的太陽能電池組件的局部頂視圖。
[0017]圖4是第3實施方式的太陽能電池組件的局部頂視圖。
[0018]圖5A是圖4中的相對太陽能電池單體的局部放大圖。
[0019]圖5B是圖4中的相對太陽能電池單體的局部放大圖。
[0020]圖6是第I變形例的太陽能電池組件的局部放大圖。
[0021 ]圖7是第2變形例的太陽能電池單體的頂視圖。
[0022]圖8A是表示太陽能電池組件的第I實施方式的光擴散片的配置的圖。
[0023]圖SB是表示太陽能電池組件的第2變形例的光擴散片的配置的圖。
[0024]圖9是太陽能電池組件的第3變形例的截面圖。
【具體實施方式】
[0025]使用附圖對本發明的實施方式進行說明。在以下的圖面的記載中，對相同或類似的部分標注相同或類似的附圖標記。其中，附圖是示意性的圖，應注意各尺寸的比率等與現實的情況不同。因此，具體的尺寸等參照以下的說明進行判斷。另外，在附圖彼此之間也包含彼此的尺寸的關系和比率不同的部分，這自不待言。
[0026][第I實施方式]
[0027](太陽能電池組件的結構)
[0028]參照圖1?圖2對第I實施方式的太陽能電池組件100的概略結構進行說明。在此所示的太陽能電池組件100的結構在以后記載的多個變形例中共用。
[0029]圖1是太陽能電池組件100的局部頂視圖。圖2是圖1中所示的A-A線的截面圖。
[0030]根據圖1，太陽能電池組件100包括:由用配線件30電連接的多個太陽能電池單體20構成的太陽能電池單體串；和配置在多個太陽能電池單體串之間的光擴散片10。并且，太陽能電池組件100在其周圍具有由鋁等的金屬形成的框90。
[0031]在此，太陽能電池單體串沿多個太陽能電池單體20的排列方向平行地相鄰配置有多個。在圖1中，配置有3個太陽能電池單體串。即，光擴散片10配置成在相鄰的2個太陽能電池單體串之間與太陽能電池單體串平行。
[0032]根據圖2，光擴散片10的兩側緣部與太陽能電池單體20的邊緣部重疊，以跨2個太陽能電池單體串的方式配置。太陽能電池單體串和光擴散片10被由樹脂片形成的密封件60a、60b從正反兩面保護，還包括表面側保護部件70、背面側保護部件80。此外，在圖2中，箭頭S表示將太陽能電池組件100設置在屋外時，太陽光主要入射的方向。
[0033]光擴散片10的基材可以從聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龍、聚碳酸酯、聚丙烯、聚氯乙烯、丙烯酸酯等中選擇，優選為PET。光擴散片的至少一個面例如被金屬等蒸鍍而具有光擴散功能。
[0034]在具有光擴散功能的面上，從垂直上側方向入射到光擴散片10上的光，向與垂直上側方向不同的方向反射。由光擴散片1反射的光，在密封件60a和表面側保護部件70之間、或者表面側保護部件70和大氣之間被再反射，再入射到太陽能電池單體20。具有光擴散功能的面的截面形狀，只要是能夠使入射光的一部分再入射到太陽能電池單體的形狀就不被限定。如圖2所示，最優選沿光擴散片10的長度方向設置有多個突起。多個突起的數量和形狀無特別限定，但優選為多個連續的矩形或者多個連續的半圓形，優選為多個連續的三角形。最優選的方式中，能夠使入射到光擴散片10上的太陽光的大約80%再入射到太陽能電池單體。
[0035]密封件60a和60b的材料優選從聚稀經類、聚乙稀類、聚亞苯基(Po lypheny Iene)類和它們的共聚物為代表的熱可塑性樹脂、或者熱固化性樹脂中選擇。密封件60a和60b被加熱壓接而固化，此時，密封件60a和60b的材料可以相同也可以不同，其組合無特別限定。作為一個例子，密封件60a和60b兩者可以使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。
[0036]作為一步保護進固化后的密封件60a的表面側保護部件70，優選使用玻璃板、丙烯酸樹脂板等透光性高且硬的材料。在本實施方式中使用強化玻璃板。作為一步保護固化后的密封件60b的背面側保護部件80，優選使用玻璃等硬且耐氣候性高的材料、或者柔軟性、熱耐性和耐水性高的樹脂片、將多個材料層疊而成的耐氣候性高的復合樹脂片。
[0037]在本說明書中，說明密封件60a使用聚烯烴類樹脂、密封件60b使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、光擴散片1的基材使用PET片的例子。PET的熱收縮率比聚烯烴類樹脂和EVA的熱收縮率高。由此，在將密封件60a和60b加熱壓接而固化的工序中，抑制光擴散片10因加熱被呈流動性的密封件60a或者60b壓迫而發生彎曲變形，能夠維持能夠高效地反射入射至光擴散片10的太陽光的形狀。此時，各材料的熱收縮率為通常使用的方法，可以通過任何的方法測定。
[0038](光擴散片的配置方式)
[0039]根據圖1，太陽能電池組件100包括多個將多個太陽能電池單體20用配線件30電連接而成的太陽能電池單體串，在太陽能電池串之間以與太陽能電池單體20的邊緣部重疊的方式配置有光擴散片10。光擴散片10設計成入射到光擴散片10上而擴散的太陽光被密封件60a與表面側保護部件70的界面、或者表面側保護部件70與空氣的界面反射，再入射到太陽能電池單體。
[0040]在太陽能電池單體20的邊緣部，因制造上的原因，存在即使太陽光入射也無法高效產生光電轉換載流子的發電失效區域。因此，優選在發電失效區域也配置光擴散片10，通過光擴散片10反射入射到發電失效區域上的太陽光，使其再入射到太陽能電池單體20的可發電區域。一般來說，該發電失效區域的寬度在從太陽能電池單體20的外周部起向中心部不超過約3.0mm的范圍。
[0041 ]光擴散片10需要在由密封件60a和60b夾著太陽能電池單體之前，預先安裝于太陽能電池單體串。作為將光擴散片10安裝于太陽能電池單體串的方法，采用在蒸鍍有金屬等的面的反側的面使用粘接劑，安裝到太陽能電池單體串的方法。此時，可以使用室溫固化型的粘接劑安裝，也可以使用太陽能電池組件的密封件所使用的樹脂、例如EVA、聚乙烯等作為粘接劑，使其加熱固化來安裝。
[0042]光擴散片10的長度無特別限定，但是優選具有足夠的長度以使得能夠充分利用入射到光擴散片10的光，優選具有與太陽能電池單體串大致相同的長度。
[0043]此外，太陽能電池組件100包含多個太陽能電池單體串，但不僅相鄰的太陽能電池單體串之間，也可以在處于最端部的太陽能電池單體串安裝光擴散片11。此時，可以為在光擴散片11的兩邊緣部之中、僅一側與太陽能電池單體串接合的狀態。在該情況下，與以跨相鄰的太陽能電池單體串之間的方式配置有光擴散片的情況相比，能夠期待大約一半的效果O
[0044][第2實施方式]
[0045 ]太陽能電池組件1I的概略結構與在第I實施方式中所示的太陽能電池組件100大致相同，所以在此以與第I實施方式不同的部分為中心進行說明。
[0046](光擴散片的配置方式)
[0047]在本實施方式中，如圖3所示，將分割為適當長度的光擴散片12在相鄰的太陽能電池單體串之間沿著與太陽能電池單體的排列方向相同的方向并列配置多個。多個光擴散片12的長度的合計無特別限定，但是為了有效地利用入射的太陽光，優選具有充分的長度，優選具有與太陽能電池單體串大致相同的長度。各個光擴散片12的長度可以均勻也可以不均勻，分割位置也不限定。
[0048]對于位于太陽能電池組件1I的最端部的太陽能電池單體串，可以配置分割為適當的長度的光擴散片13。此時，光擴散片13，如與第I實施方式相同的那樣，兩邊緣部之中僅一側與太陽能電池單體串重疊接合。
[0049]光擴散片一般為薄的片狀或者箔，為長絲帶狀的形狀且輕量，所以用于太陽能電池組件制造時的粘貼的位置對齊需要較高的技術。于是，如本實施方式的那樣，通過將光擴散片分割使用，能夠提高配置光擴散片時的位置精度。
[0050][第3實施方式]
[0051 ]太陽能電池組件1 2的概略結構與在第I實施方式中所示的太陽能電池組件100大致相同，所以在此以與第I實施方式不同的部分為中心進行說明。
[0052](光擴散片的配置方式)
[0053]圖4是第3實施方式的太陽能電池組件102的頂視圖，圖5A和圖5B是用于詳細說明第3實施方式的光擴散片的配置的放大圖。
[0054]在本實施方式中，如圖4所示，在各個太陽能電池單體串所包含且相鄰的2個太陽能電池單體20中，以隔著光擴散片位于相對的邊上的頂點露出的方式配置光擴散片14。如圖5A所示，具有直線狀或者圓弧狀的倒角部的大致八邊形的太陽能電池單體20存在靠近、光擴散片14的頂點PA和遠離光擴散片14的頂點PB。在本實施方式中，頂點PA可以被光擴散片14覆蓋也可以露出，頂點PB從光擴散片14露出。在使用倒角部極小的大致四邊形的太陽能電池單體21的情況下，如圖5B所示使頂點PC露出。
[0055]如上述方式從光擴散片14露出的太陽能電池單體20的各頂點，能夠作為在密封太陽能電池組件102時確定太陽能電池單體串的配置位置的標記。因此，太陽能電池單體串的配置位置的精度提高，能夠提供可靠性高且外觀良好的太陽能電池組件102。
[0056]此外，位于太陽能電池組件102的最端部的太陽能電池單體串，也可以配置分割為適當長度的光擴散片15。
[0057]接著，說明能夠與至此為止述說的實施方式中說明了的概略結構組合實施的、作為變形例的太陽能電池組件201、202、203。
[0058][第I變形例]
[0059 ]基于圖6說明作為第I變形例的太陽能電池組件201。
[0060](光擴散片的形狀)
[0061]在本變形例中，從圖6可判斷，替代光擴散片10，使用兩側緣部為凹凸形狀的光擴散片16。
[0062]在確定太陽能電池單體串的配置位置時，使相鄰的太陽能電池單體串彼此之間隔完全相同是比較困難的。這是因為，一般來說，太陽能電池單體20的大小和太陽能電池單體串的配置位置各自存在制造偏差。
[0063]于是，通過使光擴散片16的兩側緣部為凹凸形狀，能夠期待以下的效果。即，當使用光擴散片16時，即使是與矩形形狀的光擴散片相同的面積，短邊方向上的寬度也變大。這樣一來，在太陽能電池單體串的間隔變寬的情況下，也能夠通過凸部的前端與太陽能電池單體接合，所以能夠使光擴散片16與2個太陽能電池單體可靠地接合。
[0064]凹凸形狀為鋸齒狀、波型、矩形等的形狀，無特別限制。凹凸形狀的寬度也無特別限制，但是優選密封件60a或者60b不從光擴散片16的凹部滲出。即，優選在光擴散片16之中寬度最窄的部分中，具有太陽能電池單體串的間隔以上的寬度。
[0065]圖6表不將光擴散片16配置成與第3實施方式相同的方式的例子，但是光擴散片16的配置不限于此。如上所述，第I和第2實施方式也在使用的光擴散片的兩側緣部采用凹凸形狀。
[0066]此外，處于太陽能電池組件201的最端部的太陽能電池單體串也可以配置分割為適當長度的光擴散片17。
[0067][第2變形例]
[0068](光擴散片的短手方向的長度)
[0069]接著，基于圖7?8對作為第2變形例的太陽能電池組件202進行說明。
[0070]圖7是典型的太陽能電池單體20的頂視圖。太陽能電池單體20在其表面具有由使銀等的導電性顆粒分散于黏合劑樹脂的導電性膏等形成的柵極(grid electrode)50。柵極50包括:用于收集太陽能電池單體20產生的光電轉換載流子的副柵線(finger)部51;和進一步收集通過副柵線部收集的電力且用于配置將多個太陽能電池單體20電連接的配線件的主柵線(busbar)部52。
[0071]圖8A和圖SB是表示太陽能電池組件中的副柵線部51和光擴散片10的位置關系的頂視圖和局部截面圖。在太陽能電池組件101?102中，如圖8A所示，副柵線部51和光擴散片10不重疊。另一方面，在本變形例的太陽能電池組件202中，如圖SB所示，以與副柵線部51 —部分重疊的方式配置光擴散片18。柵極50的表面不平滑，具有由銀等的導電性顆粒等形成的凹凸。由此，在光擴散片18和太陽能電池單體20的接合時產生錨定效果，接合強度上升。因此，能夠抑制太陽能電池組件使用中的光擴散片18的剝離。
[0072][第3變形例]
[0073]接著，基于圖9說明作為第3變形例的太陽能電池組件203。圖9表示作為用于將多個太陽能電池單體20電連接的配線件使用具有光擴散功能的配線件31的例子。在圖9中，箭頭S表示將太陽能電池組件203設置在屋外時太陽光主要入射的面。通過使用具有光擴散功能的配線件31，能夠使入射到配線件31之上的光也再入射到太陽能電池單體，能夠進一步增大太陽能電池組件203的輸出。
[0074]替代使用配線件31，首先通過不具備光擴散功能的配線件30將太陽能電池單體20彼此電連接，在配線件30之上配置具備光擴散功能的帶或片，形成與配線件31類似的截面構造。
[0075]以上，對關于光擴散片的配置等的第I?第3實施方式和第I?第3變形例進行了說明。如上所述，對于第I?第3實施方式之中任一方式，可以將第I?第3變形例任意組合。組合的數量不限定，可以單獨組合，也可以將多個組合。
[0076]在所有的實施方式和太陽能電池組件的變形例中，在太陽能電池單體(20、21)上連接配線件(30、31)的方法不限定。具體來說，可以使用對銅的芯線進行了焊料涂層的構造的銅制配線件，進行釬焊連接。除此之外，可以準備進行了焊料涂層的銅制配線件、或者未進行焊料涂層的銅制配線件等，使用樹脂粘接劑將配線件連接到太陽能電池單體。另外，柵極50可以由銀以外的金屬形成，具體而言，可以使用電鍍形成以銅為主要成分的柵極50。
[0077]并且，在本說明書中，對使用表面具有柵極50的太陽能電池單體20的例子進行了說明，但是太陽能電池單體的種類無特別限定，可以使用背面接合型的太陽能電池單體。即使在使用背面接合型的太陽能電池單體的情況下，除了在太陽能電池組件制作時需要隔開太陽能電池單體彼此的間隙進行配置之外，在太陽能電池單體周邊部存在發電失效區域。與本實施方式同樣配置光擴散片10?18，在有效利用太陽光的基礎上效果高。
[0078]附圖標記說明
[0079]100、101、102、201、202、203:太陽能電池組件
[0080]10、11、12、13、14、15、16、17、18:光擴散片[0081 ] 20、21:太陽能電池單體
[0082]30、31:配線件
[0083]50:柵極
[0084]51:副柵線部
[0085]52:主柵線部
[0086]60a、60b:密封件
[0087]70:表面側保護部件
[0088]80:背面側保護部件
[0089]90:框
【主權項】
1.一種太陽能電池組件，其特征在于，包括: 將多個太陽能電池單體排列并電連接而成的第I和第2太陽能電池單體串；和 配置在所述第I和第2太陽能電池單體串之間的光擴散片， 所述第I和第2太陽能電池單體串沿所述太陽能電池單體的排列方向平行地相鄰配置，所述光擴散片配置成所述光擴散片的兩側緣部與所述第I和第2太陽能電池單體串的邊緣部的受光面側重疊。2.如權利要求1所述的太陽能電池組件，其特征在于: 所述光擴散片在所述排列方向上被分割為多個。3.如權利要求2所述的太陽能電池組件，其特征在于: 所述第I太陽能電池單體串包括第I太陽能電池單體， 所述第2太陽能電池單體串包括與所述第I太陽能電池單體相鄰的第2太陽能電池單體， 所述第I和第2太陽能電池單體之中的、位于彼此相對的邊上的頂點從所述光擴散片露出。4.如權利要I至3中任一項所述的太陽能電池組件，其特征在于: 所述光擴散片的兩側緣部為凹凸形狀。5.如權利要I至4中任一項所述的太陽能電池組件，其特征在于: 所述光擴散片與設置于所述太陽能電池單體的受光面的集電極重疊。6.如權利要I至5中任一項所述的太陽能電池組件，其特征在于: 所述第I太陽能電池單體串配置于太陽能電池組件的最端部， 在所述第I太陽能電池單體串之中與所述第2太陽能電池單體串相反一側的邊緣部配置有光擴散片。7.如權利要I至6中任一項所述的太陽能電池組件，其特征在于: 還包括密封所述多個太陽能電池單體的密封件， 所述光擴散片的熱收縮率比所述密封件的熱收縮率大。
【文檔編號】H01L31/042GK105938858SQ201610121571
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月3日
【發明人】前川朗通, 石黑祐, 神野浩, 三島孝博
【申請人】松下知識產權經營株式會社