專利名稱：太陽能電池組件及太陽能電池組件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池組件、太陽能電池組件的制造方法。
背景技術(shù)：
歷來，作為建筑材料，使用有“將PE (聚乙烯)片等制芯材料用鋁片夾層而得的構(gòu)件”。
若在這樣的構(gòu)件(以下記為金屬樹脂復(fù)合基材)上形成太陽能電池，則可容易地通過各種各樣的建筑物進(jìn)行太陽能發(fā)電。因此，有人開發(fā)了一種在“將PE片用鋁片夾層而得的構(gòu)件”上用接合劑貼裝太陽能電池而成的太陽能電池組件(例如、參照專利文獻(xiàn)
I)。但是，該太陽能電池組件(以下記為現(xiàn)有組件)在加工時，太陽能電池容易從金屬樹脂復(fù)合基材上脫落下來。此外，現(xiàn)有組件即使在未加工狀態(tài)下使用，在相對短的時間內(nèi)，太陽能電池也容易從金屬樹脂復(fù)合基材脫落下來?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[專利文獻(xiàn)I]日本專利特開2002-151718號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種在金屬樹脂復(fù)合基材上形成了太陽能電池(發(fā)電元件)型的耐久性優(yōu)異的太陽能電池組件、能簡單制造在金屬樹脂復(fù)合基材上形成了太陽能電池型的耐久性優(yōu)異的太陽能電池組件的“太陽能電池組件的制造方法”。
為了解決上述課題，本發(fā)明的太陽能電池組件具備熔點(diǎn)在125°C以上的樹脂層被金屬層夾層的金屬樹脂復(fù)合基材；位于金屬樹脂復(fù)合基材之上的下部封隔層及/或接合層；位于下部封隔層或接合層之上的、具有夾層于一對電極之間的發(fā)電層的發(fā)電兀件。
即，本發(fā)明的太陽能電池組件，由于具備熔點(diǎn)高于PE膜(熔點(diǎn)=120°C)的樹脂層被金屬層夾層于其中的金屬樹脂復(fù)合基材，故在制造時，可進(jìn)行溫度高于現(xiàn)有組件的高溫?zé)釋訅禾幚怼Ｓ谑?，熱層壓的溫度較高時，其金屬樹脂復(fù)合基材 太陽能電池間的接合性就更好，這樣本發(fā)明的太陽能電池組件，可以說是一種在金屬樹脂復(fù)合基材上形成了太陽能電池型的耐久性優(yōu)異的太陽能電池組件。
在本發(fā)明的太陽能電池組件之中，可設(shè)置位于發(fā)電元件之上的上部封隔層、位于上部封隔層之上的耐候性層。此外，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的太陽能電池組件時，可在金屬樹脂復(fù)合基材 下部封隔層及/或接合層間、下部封隔層及/或接合層 發(fā)電元件基材間、發(fā)電元件 上部封隔層間、上部封隔層 耐候性層間插入其它層。另，作為其它層，可列舉接合劑層、基層、波長轉(zhuǎn)換功能層、UV吸收層、調(diào)色層、不燃層、緩沖層等。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的太陽能電池組件時，優(yōu)選發(fā)電元件基材位于下部封隔層之上，上部封隔層的厚度在30 ii m以上、800 u m以下(更優(yōu)選60 y m以上、600 u m以下，進(jìn)一步優(yōu)選IOOiim以上、400 iim以下、最優(yōu)選150 y m以上、300 y m以下)，且發(fā)電元件基材的厚度
比上部封隔層的厚度薄。因?yàn)槿绻@樣設(shè)定上部封隔層、發(fā)電元件基材的厚度，可使上部封隔層顯示出作為“吸收因組件溫度的變化而產(chǎn)生的、耐候性層與位于上部封隔層之下的層之間的伸縮量差異的層”及“沖擊吸收層”的功能。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的太陽能電池組件時，為了使太陽能電池組件易于固定于其它構(gòu)件(建筑物的墻壁等)，可使太陽能電池組件的形狀呈現(xiàn)出周邊部分向受光面方向相反的方向彎折的形狀。此外，也可將太陽能電池組件的形狀加工成易于覆蓋(裝飾)壁面交叉部等的形狀，即、加工成曲面形狀。
此外，作為本發(fā)明的太陽能電池組件的發(fā)電元件基材，可使用各種各樣的材料。例如，作為發(fā)電元件基材，可使用金屬薄片，或者熔點(diǎn)在85°C以上、350°C以下的樹脂膜，或者金屬薄片與熔點(diǎn)在85°C以上、350°C以下的樹脂膜的積層體。
接著，作為本發(fā)明的太陽能電池組件的制造方法，含有金屬樹脂復(fù)合基材、下部封隔層、具有夾層于一對電極之間的發(fā)電層的發(fā)電元件的太陽能電池組件，與作為金屬樹脂復(fù)合基材的、熔點(diǎn)在125°C以上的樹脂層被金屬層夾層于其中的構(gòu)件以及太陽能電池組件的其它各構(gòu)成要件進(jìn)行層積，通過熱層壓使被層積的構(gòu)成要件群組一體化來進(jìn)行制造。因此，根據(jù)該制造方法，可簡單地制造在金屬樹脂復(fù)合基材上形成了太陽能電池(發(fā)電元件)型的耐久性優(yōu)異的太陽能電池組件。
本發(fā)明的太陽能電池組件的制造方法可以是將金屬樹脂復(fù)合基材、下部封隔層、發(fā)電元件基材、發(fā)電元件、上部封隔層、耐候性層，依次按照順序進(jìn)行層積了的制造太陽能電池組件的方法。發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)在金屬樹脂復(fù)合基材上形成了太陽能電池型的耐久性優(yōu)異的太陽能電池組件。


圖IA是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的太陽能電池組件的主要部位的截面圖。圖IB是實(shí)施方式所涉及的太陽能電池組件的主要部位的截面圖。圖IC是實(shí)施方式所涉及的太陽能電池組件的主要部位的截面圖。圖2是用于說明實(shí)施方式涉及的太陽能電池組件的構(gòu)成例的平面圖。圖3是實(shí)施方式涉及的太陽能電池組件的加工例的說明圖。圖4是實(shí)施方式涉及的太陽能電池組件的安裝例的說明圖。圖5是實(shí)施方式涉及的太陽能電池組件的其它加工例的說明圖。圖6是本發(fā)明的第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的耐候性加速試驗(yàn)結(jié)果顯示圖。圖7是第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的氙氣燈光照射試驗(yàn)結(jié)果顯示圖。圖8是第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的冰凍凝結(jié)試驗(yàn)結(jié)果顯示圖。圖9是第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的高溫高濕試驗(yàn)結(jié)果顯示圖。圖10是本發(fā)明的第2實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的耐候性加速試驗(yàn)結(jié)果顯示圖。圖11是第2實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的高溫高濕試驗(yàn)結(jié)果顯示圖。圖12是本發(fā)明的第3 第5實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的太陽能電池的特性評價(jià)結(jié)果顯示圖。圖13是本發(fā)明的第6實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的構(gòu)成圖。符號說明10，20太陽能電池組件11耐候性層 12上部封隔層13發(fā)電元件14發(fā)電元件基材15下部封隔層15b接合層16金屬樹脂復(fù)合基材16a 金屬層16b樹脂層19組件固定用孔23樹脂砂發(fā)電元件30角鋼
具體實(shí)施例方式
以下參照圖片對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖IA 圖IC中顯示的是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的太陽能電池組件10的主要部位的截面圖。
如圖IA 圖IC所示，本實(shí)施方式涉及的太陽能電池組件10具有從上至下，依次層積有耐候性層11、上部封隔層12、發(fā)電元件13、發(fā)電元件基材14、下部封隔層15及/或接合層15b及金屬樹脂復(fù)合基材16的構(gòu)成(結(jié)構(gòu))。
另，在各圖所示的太陽能電池組件10的構(gòu)成要件中，本發(fā)明的太陽能電池組件中所必須的構(gòu)成要件只是發(fā)電元件13、下部封隔層15及/或接合層15b及金屬樹脂復(fù)合基材16。即，本發(fā)明的太陽能電池組件也能實(shí)現(xiàn)僅由發(fā)電元件13、下部封隔層15及金屬樹脂復(fù)合基材16構(gòu)成的太陽能電池組件(參照圖1A);僅由發(fā)電元件13、下部封隔層15、接合層15b及金屬樹脂復(fù)合基材16構(gòu)成的太陽能電池組件(參照圖1B);僅由發(fā)電元件13、接合層15b及金屬樹脂復(fù)合基材16構(gòu)成的太陽能電池組件(參照圖1C)等。
〔金屬樹脂復(fù)合基材16〕作為太陽能電池組件10的構(gòu)成要件所使用的金屬樹脂復(fù)合基材16，是具有熔點(diǎn)在125°C以上的樹脂層16b被一對金屬層16a夾層于其中的構(gòu)成/結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。另，太陽能電池組件10是設(shè)置為經(jīng)熱層壓進(jìn)行制造而開發(fā)(各構(gòu)成要件的一體化詳見后述)的組件。接著，由于樹脂層16b的熔點(diǎn)越高，則可將提高熱層壓時的加熱溫度，故可以獲得耐久性(在屋外的耐環(huán)境性)優(yōu)異的太陽能電池組件。因此，樹脂層16b的熔點(diǎn)(樹脂層16b的構(gòu)成樹脂的熔點(diǎn))更優(yōu)選135°C以上、進(jìn)一步優(yōu)選145°C以上、特別優(yōu)選155°C以上。此外，為了使金屬樹脂復(fù)合基材16易于制造，樹脂層16b的熔點(diǎn)優(yōu)選290°C以下、更優(yōu)選250°C以上、特別優(yōu)選200°C以上。
作為樹脂層16b的構(gòu)成樹脂，可使用各種樹脂。具體地，樹脂層16b的構(gòu)成樹脂可使用例如、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚酰胺6、聚酰胺66、它們的混合物或者它們的共聚物。此外，樹脂層16b的構(gòu)成樹脂可以含有磷酸酯化合物、氯化石蠟等齒素化合物、氧化銻、氫氧化銻、硼酸鋇、玻璃纖維等無機(jī)物，也可通過任意方法使之發(fā)泡。
樹脂層16b的厚度應(yīng)基于所選擇的樹脂的物性，考慮金屬樹脂復(fù)合基材16的重量和機(jī)械強(qiáng)度之間的權(quán)衡關(guān)系來進(jìn)行決定，樹脂層16b的厚度通常在0. 5mm以上、優(yōu)選Imm以上、更優(yōu)選I. 5mm以上、最優(yōu)選2mm以上。此外，樹脂層16b的厚度通常在30mm以下、優(yōu)選20mm以下、更優(yōu)選15mm以下、最優(yōu)選IOmm以下。
作為金屬樹脂復(fù)合基材16的各金屬層16a，可使用由鋁、不銹鋼、銅、鈦、鐵、它們的合金等構(gòu)成的板狀構(gòu)件(即所謂的金屬板/薄片)。該金屬層16a的厚度同樣應(yīng)考慮到重量和機(jī)械強(qiáng)度來進(jìn)行決定。其中，金屬層16a的厚度優(yōu)選0. Imm以上、更優(yōu)選0. 2mm以上、進(jìn)一步優(yōu)選0. 3mm以上、最優(yōu)選0. 4mm以上。此外,金屬層16a的厚度優(yōu)選2mm以下、更優(yōu)選I. 5mm以下、進(jìn)一步優(yōu)選Imm以下、最優(yōu)選0. 8mm以下。
金屬樹脂復(fù)合基材16可以在兩層之間含有金屬層16a及樹脂層16b以外的層(例如、接合劑層)。此外，金屬樹脂復(fù)合基材16的制造方法無特別限定。
〔發(fā)電元件 13〕發(fā)電元件13是基于從耐候性層11側(cè)射入的太陽光來進(jìn)行發(fā)電的元件。該發(fā)電元件13只要是能將光能轉(zhuǎn)換為電能，并將轉(zhuǎn)換而得的電能輸出到外部的元件即可。
因此，作為太陽能電池組件10的發(fā)電元件13，可以是將用一對電極將發(fā)電層(光電轉(zhuǎn)換層、光吸收層)夾層、用一對電極將發(fā)電層與其它層(隔離層等)的積層體夾層、類似的這樣的構(gòu)件(以下記為元件)多個，串聯(lián)或/且并聯(lián)進(jìn)行連接等。
此外，發(fā)電元件13的發(fā)電層可采用各種各樣的構(gòu)成。其中，發(fā)電層優(yōu)選由薄膜單晶硅、薄膜多晶硅、非晶硅、微晶硅、CdTe, Cu-In- (Ge) -Se等無機(jī)半導(dǎo)體材料，黑染料等有機(jī)色素材料，共軛高分子/富勒烯等有機(jī)半導(dǎo)體材料等構(gòu)成的層。因?yàn)槿绻褂眠@些材料，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率(光電轉(zhuǎn)換效率)相對較高、薄的(輕量的)發(fā)電元件13。
另，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高的發(fā)電效率，優(yōu)選通過在發(fā)電層的表面或發(fā)電元件基材14上形成凸凹結(jié)構(gòu)等，來向發(fā)電元件13/太陽能電池組件10導(dǎo)入光封閉結(jié)構(gòu)。
此外，當(dāng)發(fā)電層為非晶硅層時，可實(shí)現(xiàn)在可視區(qū)域內(nèi)的光學(xué)吸收系數(shù)大、即使是厚度I U m程度的薄膜，也能充分吸收太陽光的發(fā)電元件13。而且，由于非晶硅或微晶硅、無機(jī)半導(dǎo)體材料、有機(jī)色素材料、有機(jī)半導(dǎo)體材料是非結(jié)晶性材料，或者結(jié)晶性低的材料，故能耐變形。因此，使發(fā)電元件13具備非晶硅層作為發(fā)電層，可實(shí)現(xiàn)尤其是輕量的、對變形具有某種程度耐性的太陽能電池組件10。
當(dāng)發(fā)電層為無機(jī)半導(dǎo)體材料(化合物半導(dǎo)體)層時，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率高的發(fā)電元件13。另，基于發(fā)電效率的觀點(diǎn)，優(yōu)選發(fā)電層是含有S、Se、Te等氧族元素的氧族化合物系發(fā)電層，更優(yōu)選I-III-VI2族半導(dǎo)體系(黃銅礦系)發(fā)電層、I族元素中使用了 Cu的CU-III-VI2族半導(dǎo)體系發(fā)電層、特別是CIS系半導(dǎo)體〔Culn (Se1^ySy)2 ；0彡y彡I〕層或CIGS 系半導(dǎo)體〔Cu (IrvxGax) (Se1^ySy)2 ；0 <x<l、0彡 y 彡 I〕層。
作為發(fā)電層，即使采用由氧化鈦層及電解質(zhì)層等構(gòu)成的色素增敏型發(fā)電層，也能實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率高的發(fā)電元件13。
作為發(fā)電層，可采用有機(jī)半導(dǎo)體層(含有p型半導(dǎo)體與n型半導(dǎo)體的層)。另，能構(gòu)成有機(jī)半導(dǎo)體層的P型半導(dǎo)體，可列示四苯并卟啉、四苯并銅卟啉、四苯并鋅卟啉等卟啉化合物；酞菁、銅酞菁、鋅酞菁等酞菁化合物；并四苯或并五苯的聚并苯；六噻吩等低聚噻吩及以這些化合物為骨架含有的衍生物。進(jìn)一步，能構(gòu)成有機(jī)半導(dǎo)體層的P型半導(dǎo)體還可列示，含有聚(3-烷基噻吩)等的聚噻吩、聚芴、聚對苯撐乙烯、聚三烯丙基胺、聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等高分子等。
能構(gòu)成有機(jī)半導(dǎo)體層的n型半導(dǎo)體可列示，富勒烯(C60、C70、C76);八氮雜卟啉；上述P型半導(dǎo)體的全氟體；萘四甲酸酐、萘四甲酸二酰亞胺、茈四酸酐、茈四酸二酰亞胺等芳香族羧酸酐或其酰亞胺化合物；以及將這些化合物作為骨架含有的衍生物等。
有機(jī)半導(dǎo)體層的具體構(gòu)成例可列舉，p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體在層內(nèi)具有相分離層(i層)的本體異質(zhì)結(jié)型、分別將含有P型半導(dǎo)體的層(P層)和含有n型半導(dǎo)體的層(n層)層積而得的積層型(異質(zhì)pn結(jié)型)、肖特基型以及它們的組合。
發(fā)電元件13的各電極，可使用具有導(dǎo)電性的任意材料的I種或2種以上來形成。電極材料(電極的構(gòu)成材料河列示，例如鉬、金、銀、鋁、鉻、鎳、銅、鈦、鎂、鈣、鋇、鈉等金屬或它們的合金；氧化銦或氧化錫等金屬氧化物或它們的合金(IT0 :氧化錫銦)；聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔等導(dǎo)電性高分子；在這樣的導(dǎo)電性高分子中含有鹽酸、硫酸、磺酸等酸，F(xiàn)eCl3等路易氏酸，碘素等鹵素原子，鈉、鉀等金屬原子等摻雜劑的材料；金屬粒子、碳黑、富勒烯、碳納米管等導(dǎo)電性粒子分散于聚合物粘合劑等基體中的導(dǎo)電性復(fù)合材料等。
電極材料優(yōu)選適用于捕獲空穴或電子的材料。另，適用于捕獲空穴的電極材料(即，具有高功函數(shù)的材料)可列示，Au、Ag、Cu、Al、ITO、IZ0> ZnO2等。此外,適用于捕獲電子的電極材料(即，具有低功函數(shù)的材料)可列示，Al。
電極的形成方法無特別限制。因此，可通過將電極進(jìn)行真空蒸鍍、噴鍍等干法工藝來形成，也可通過使用導(dǎo)電性墨水等進(jìn)行濕法工藝來形成。另，導(dǎo)電性墨水可任意使用(導(dǎo)電性高分子、金屬粒子分散液等)。
發(fā)電元件13的各電極可與發(fā)電層具有相同的大小，也可小于發(fā)電層。其中，當(dāng)發(fā)電元件13的受光面?zhèn)?耐候性層11側(cè))的電極相對較大(其面積相比于發(fā)電層面積，不是足夠小)時，該當(dāng)電極應(yīng)該是透明(具有透光性)電極、特別是能被發(fā)電層高效率轉(zhuǎn)換為電能的波長(例如300 1200nm、優(yōu)選500 800nm)的透光率相對較高的(例如50%以上)電極。另，透明電極材料可列示，ITO、IZO (氧化銦-鋅氧化物)等氧化物；金屬薄膜
坐寸o
此外，發(fā)電元件13的各電極的厚度及發(fā)電層的厚度可根據(jù)所需要的輸出功率等來決定，但若過厚，則電阻會變大，過薄，則耐久性有可能降低。
〔發(fā)電元件基材14〕發(fā)電元件基材14是在該發(fā)電元件基材14的其中一面上形成有發(fā)電元件13的構(gòu)件。因此，發(fā)電元件基材14優(yōu)選是機(jī)械強(qiáng)度相對較高、耐候性、耐熱性、耐水性等優(yōu)異，且為輕量的材料。此外，還期望發(fā)電元件基材14相對于變形，具有某種程度的耐性。若與在單面上形成的發(fā)電元件13在材料物性(例如線膨脹系數(shù)、熔點(diǎn)等)上有顯著差異時，則有可能在形成后的界面產(chǎn)生形變或剝離等。
因此，發(fā)電元件基材14優(yōu)選采用金屬薄片，或熔點(diǎn)為85 350°C的樹脂膜、幾個金屬薄片/樹脂膜的積層體。
能作為發(fā)電元件基材14 (或其構(gòu)成要件)使用的金屬薄片可列示，由鋁、不銹鋼、金、銀、銅、鈦、鎳、鐵、它們的合金所構(gòu)成的薄片。
熔點(diǎn)為85 350°C的樹脂膜可列示，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚縮醛、丙烯酸樹脂、聚酰胺樹脂、ABS樹脂、ACS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂、它們的共聚物、PVDF, PVF等氟樹脂、硅酮樹脂、纖維素、腈樹脂、酚樹脂、聚氨酯、離聚物、聚丁二烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、聚乙烯醇、聚芳酯、聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚砜等構(gòu)成的膜。此外，基于金屬樹脂復(fù)合基材16的生產(chǎn)率的觀點(diǎn)，樹脂膜優(yōu)選熱可塑性樹脂制的膜。另，作為發(fā)電元件基材14使用的樹 脂膜可以是在上述樹脂中分散了氧化銻、氫氧化銻、硼酸鋇、玻璃纖維等無機(jī)物、有機(jī)纖維、碳纖維等的膜。
作為發(fā)電元件基材14 (或其構(gòu)成要件)使用的樹脂膜的熔點(diǎn)優(yōu)選85°C以上的理由是，若熔點(diǎn)過低，則太陽能電池組件10在通常使用環(huán)境下，發(fā)電元件基材14可能會變形，對發(fā)電元件13造成損傷。此外，樹脂膜的熔點(diǎn)優(yōu)選350°C以下的理由是，若熔點(diǎn)過高，則由于與發(fā)電元件13的界面經(jīng)由溫度變化等產(chǎn)生形變，其結(jié)果可能使發(fā)電元件13從發(fā)電元件基材14脫落。
因此，作為發(fā)電元件基材14 (或其構(gòu)成要件)使用的樹脂膜的熔點(diǎn)，更優(yōu)選100°C以上、進(jìn)一步優(yōu)選120°C以上、特別優(yōu)選150°C以上、最優(yōu)選180°C以上。此外，樹脂膜的熔點(diǎn)，更優(yōu)選300°C以下、進(jìn)一步優(yōu)選280°C以下、特別優(yōu)選250°C以下。
此外，作為發(fā)電元件基材14，基于各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，若采用薄于上部封隔層12 (詳見后述)的設(shè)置，則在將太陽能電池組件10彎曲時，容易在上部封隔層12等處產(chǎn)生龜裂。因此，優(yōu)選發(fā)電元件基材14的厚度比上部封隔層12的厚度薄，更優(yōu)選為上部封隔層12的厚度的0. 83 (= 1/1. 2)倍以下。此外，發(fā)電元件基材14的厚度進(jìn)一步優(yōu)選上部封隔層12的厚度的0. 67 (= 1/1. 5)倍以下，其厚度特別優(yōu)選上部封隔層12的厚度的0. 5倍以下。
〔上部封隔層12、下部封隔層15〕上部封隔層12及下部封隔層15是出于封隔發(fā)電元件13，或接合其上下層間等目的，而設(shè)置于太陽能電池組件10的層。其中，各封隔層12、15也有助于提高機(jī)械強(qiáng)度、耐侯性、隔氣性等。此外，至少優(yōu)選位于受光面?zhèn)鹊纳喜糠飧魧?2，能透過可見光、耐熱性高。該上部封隔層12也可附加其它光學(xué)機(jī)能，或機(jī)械機(jī)能。具體的光學(xué)機(jī)能可列舉，光封閉機(jī)能、波長轉(zhuǎn)換機(jī)能等，機(jī)械機(jī)能可列舉緩沖機(jī)能等。
各封隔層12、15的材料應(yīng)考慮上述事項(xiàng)再進(jìn)行選擇。此外，各封隔層12、15的材料的種類或厚度可相同或不同。各封隔層12、15的材料的具體例可列舉乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)樹脂、聚烯烴系樹脂、AS (丙烯腈-苯乙烯)樹脂、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂、聚氯乙烯樹脂、氟系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯樹脂、苯酚樹脂、聚丙烯酸系樹脂、聚甲基丙烯酸系樹脂、氯丁二烯系樹脂、(氫化)環(huán)氧樹脂、各種尼龍等聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺-酰亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、纖維素系樹脂、硅系樹脂、聚碳酸酯樹脂等。
其中，優(yōu)選的可列舉，乙烯系共聚物樹脂，更優(yōu)選的可列舉乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)樹脂或者乙烯與其它烯烴的共聚物構(gòu)成的聚烯烴系樹脂(丙烯 乙烯 a -烯烴共聚物、乙烯 a-烯烴共聚物等)。
對于乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)樹脂組合物，通常為了提高耐候性而混合交聯(lián)劑使之構(gòu)成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，制成EVA樹脂。交聯(lián)劑可使用一般在100°C以上產(chǎn)生自由基的有機(jī)過氧化物?？闪信e例如2，5- 二甲基己烷；2，5- 二甲羥基過氧化物；2，5- 二甲基_2，5- 二 (過氧化叔丁基)己烷；3_ 二 -叔丁基過氧化物等。有機(jī)過氧化物的配合量，相對于EVA樹脂100重量份，通常為I 5重量份。此外，EVA樹脂組·合物中也可含有交聯(lián)助劑。
EVA樹脂組合物中，基于提聞接合力的目的，可含有娃燒偶聯(lián)劑，基于提聞穩(wěn)定性的目的，也可含有對苯二酚等。
丙烯 乙烯 a -烯烴共聚物通常使用丙烯系聚合物與軟質(zhì)丙烯系共聚物以適當(dāng)組成進(jìn)行混合的熱可塑性樹脂組合物。
各封隔層12、15可含有2種以上的上述材料，也可含有2種以上的不同材料層的積層體。此外，各封隔層12、15的厚度無特別限定，但基于組件溫度變化中相鄰接層的追隨性的觀點(diǎn)，上部封隔層12的厚度優(yōu)選30 以上、更優(yōu)選60 以上、進(jìn)一步優(yōu)選100 以上。此外，若上部封隔層12過薄，則存在有損耐沖擊性的風(fēng)險(xiǎn)。因此，上部封隔層12的厚度優(yōu)選800 u m以下、更優(yōu)選600 u m以下、進(jìn)一步優(yōu)選400 u m以下。
下部封隔層15的厚度雖無特別限定，但保持與發(fā)電元件13的絕緣至關(guān)重要。因此，下部封隔層15的厚度優(yōu)選10 ii m以上、更優(yōu)選50 ii m以上、進(jìn)一步優(yōu)選100 y m以上。此外，下部封隔層15的厚度優(yōu)選3mm以下、更優(yōu)選Im以下、進(jìn)一步優(yōu)選500 V- m以下。
其中，作為上部封隔層12，其厚度期望是發(fā)電元件基材14的厚度的I倍以上、優(yōu)選I. 2倍以上、更優(yōu)選I. 5倍以上、更優(yōu)選2倍以上。其原因如前所述，是因?yàn)樵谏喜糠飧魧?2薄于發(fā)電元件基材14的情況下，彎曲加工時在上部封隔層12處容易產(chǎn)生龜裂(上部封隔層12難于追隨發(fā)電元件基材14的彎曲)。
〔接合層 1紐〕接合層15b是用于接合金屬層16a與下部封隔層15或發(fā)電元件基材14的樹脂層。該接合層15b的構(gòu)成材料(接合層15b形成用樹脂)只要是易于與非接合面接合，任何種類的樹脂(熱可塑性樹脂、熱固化性樹脂、光固化性樹脂等)均可。具體地，作為接合層15b的構(gòu)成材料，可使用乙烯系樹脂、乙酸乙烯樹脂、烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、氨酯系樹脂、腈橡膠系樹脂、丁二烯橡膠系樹脂、氯丁二烯橡膠系樹脂、硅酮系樹脂或者它們的2種以上的混合物、共聚物等。另，基于提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)，接合層15b的構(gòu)成材料優(yōu)選烯烴系樹脂、腈橡膠系樹脂、丁二烯橡膠系樹脂、氯丁二烯橡膠系樹脂、硅酮系樹脂等熱可塑性樹脂或熱固化性樹脂。此外，基于提高接合耐久性的觀點(diǎn)，接合層15b的構(gòu)成材料優(yōu)選丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、氨酯系樹脂、乙酸乙烯樹脂等熱固化性樹脂、光固化性樹脂。
接合層15b的膜厚若過薄，則接合性有可能顯著下降。因此，接合層15b的膜厚優(yōu)選0. 05 i! m以上、更優(yōu)選0. I i! m以上、進(jìn)一步優(yōu)選0. 5 y m以上、最優(yōu)選I U m以上。此外，接合層15b的膜厚若過厚，則接合層15b跟隨溫度變化膨脹/收縮時的接合性有可能下降。因此,接合層15b的膜厚優(yōu)選5mm以下、更優(yōu)選Imm以下、進(jìn)一步優(yōu)選0. 5mm以下、最優(yōu)選0. Imm以下。
接合層15b形成于壓層前的構(gòu)件的被接合面，即發(fā)電元件基材14 (參照圖1C)的下面、下部封隔層15 (參照圖1B)的下面，或金屬樹脂復(fù)合基材16 (參照圖1B、圖1C)的上面。在接合層15b向某構(gòu)件形成時,可對接合層15b及該當(dāng)構(gòu)件進(jìn)行加熱。此外,在使用光固化性樹脂作為接合層15b時，通過壓層后進(jìn)行光照射，可提高接合層15b的接合性。
〔耐候性層 11〕耐候性層11是賦予太陽能電池組件10機(jī)械強(qiáng)度、耐侯性、耐刮傷性、耐化學(xué)藥品性、隔氣性等的層。該耐候性層11優(yōu)選不妨礙發(fā)電元件13的光吸收，即能透過可見光。更 具體地，耐候性層11的波長360 830nm的透光率優(yōu)選65%以上，更優(yōu)選80%以上、最優(yōu)選90%以上。
此外，由于太陽能電池組件10是通過太陽光來加熱，故耐候性層11優(yōu)選具有耐熱性。因此，耐候性層11的構(gòu)成材料，優(yōu)選熔點(diǎn)在100°c以上的材料、更優(yōu)選150°C以上的材料。此外，耐候性層11的構(gòu)成材料，還優(yōu)選熔點(diǎn)在320°C以下的材料、更優(yōu)選250°C以下的材料。
耐候性層11的構(gòu)成材料可考慮到上述事項(xiàng)來進(jìn)行選擇。例如聚丙烯樹脂、環(huán)狀聚烯烴樹脂、AS (丙烯腈-苯乙烯)樹脂、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂、聚氯乙烯樹脂、？ 4、？￡ 、？0^￡4了 ￡』0^￡，？￥0 、？￥ 等氟系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯樹脂、酚樹脂、聚丙烯酸系樹脂、(氫化)環(huán)氧樹脂、各種尼龍等聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺-酰亞胺樹脂、聚氨酯樹脂、纖維素系樹脂、硅系樹脂、聚碳酸酯樹脂等均可作為耐候性層11的構(gòu)成材料。
另，耐候性層11也與封隔層12、15相同，可含有2種以上的上述材料，或2種以上的不同材料層的積層體。
耐候性層11的厚度雖無特別規(guī)定，但若增加厚度，則有提高耐候性或機(jī)械強(qiáng)度的傾向，若減少厚度，則有提高柔軟性的傾向。因此，耐候性層11的厚度通常在IOym以上、優(yōu)選15iim以上、更優(yōu)選20iim以上。此外，耐候性層11的厚度又通常在200 y m以下、優(yōu)選180 u m以下、更優(yōu)選150 u m以下。
金屬層16a與發(fā)電兀件基材14間的間隔若在IOiim以上,貝U可保持發(fā)電兀件13 金屬層16a間的絕緣。因此,金屬層16a 發(fā)電兀件基材14間的間隔優(yōu)選IOiim以上、更優(yōu)選150iim以上、特別優(yōu)選300iim以上。另，若太陽能電池組件為大型(例如lm2以上)組件時，膜厚容易在不同地方產(chǎn)生偏差。因此，當(dāng)太陽能電池組件為大型組件時，優(yōu)選增大金屬層16a 發(fā)電兀件基材14間的間隔。
若過度增大金屬層16a 發(fā)電兀件基材14間的間隔,貝U太陽能電池組件的制造成本會上升。因此，金屬層16a 發(fā)電元件基材14間的間隔優(yōu)選在SOOiim以下、特別優(yōu)選700iim以下。
〔太陽能電池組件10的整體構(gòu)成及制造方法〕如上所述，太陽能電池組件10設(shè)定為通過熱層壓進(jìn)行制造，從而開發(fā)的組件。因此，太陽能電池組件10通過分別準(zhǔn)備好各構(gòu)成要件(耐候性層11、上部封隔層12、發(fā)電元件13、發(fā)電元件基材14、下部封隔層15及/或接合層15b及金屬樹脂復(fù)合基材16)，再將它們經(jīng)由熱層壓進(jìn)行一體化后制造而成。只是，若分別單獨(dú)準(zhǔn)備發(fā)電元件13和發(fā)電元件基材14，只會增加制造太陽能電池組件10的困難。因此，在將太陽能電池組件10的各構(gòu)成要件經(jīng)由熱層壓一體化之前，事先在發(fā)電元件基材14上制造發(fā)電元件13為宜。
另，熱層壓的溫度優(yōu)選100°C以上、更優(yōu)選110°C以上、特別優(yōu)選120°C以上。此外，熱層壓的溫度優(yōu)選180° C以下、更優(yōu)選170°C以下。此外，在通過熱層壓制造太陽能電池組件10時，可以僅進(jìn)行加熱。但是，在加壓下及/或真空下進(jìn)行熱層壓時，可獲得各層間更加堅(jiān)固接合的太陽能電池組件10。
此外，如圖I所示的太陽能電池組件10，雖在上部封隔層12 發(fā)電元件13間、發(fā)電元件基材14 下部封隔層15及/或接合層15b間不含有其它的層，但可在上部封隔層12 發(fā)電元件13間、發(fā)電元件基材14 下部封隔層15或接合層15b間，插入用于進(jìn)一步提高有助于接合性、不燃性、提高發(fā)電效率的光學(xué)機(jī)能性或熱機(jī)能性的樹脂層等。
此外，太陽能電池組件10可以各種形態(tài)使用。其中，從其使用了金屬樹脂復(fù)合基材16，明顯可知道太陽能電池組件10尤其易用于建筑物等的外裝材料。
接著，在將太陽能電池組件10作為外裝材料使用時，基于美觀的觀點(diǎn)，使金屬樹脂復(fù)合基材16 (金屬層16a)能被看到較好。因此，如圖2所示意，太陽能電池組件10優(yōu)選制成發(fā)電元件基材14及發(fā)電元件13明顯小于其它各構(gòu)成要件的大小(金屬樹脂復(fù)合基材16的未被發(fā)電元件13覆蓋的部分的面積相對較大)。
另，當(dāng)太陽能電池組件10制造成圖2所示的形狀時，用于從發(fā)電元件13輸出電力的輸出電極(導(dǎo)線)，可作成從發(fā)電元件13向太陽能電池組件10的邊緣方向延伸的形狀，也可作成從發(fā)電元件13 (通常是發(fā)電元件13的端部)向太陽能電池組件10的里面(金屬樹脂復(fù)合基材16的非下部封隔層15側(cè)的一面)可拔出的形狀。
此外，基于同一尺寸的金屬樹脂復(fù)合基材16、下部封隔層15及/或接合層15b、上部封隔層12及耐候性層11，和更小尺寸的發(fā)電元件基材14及發(fā)電元件13，制造出發(fā)電元件基材14及發(fā)電元件13幾乎位于中央位置的太陽能電池組件10后，可將該當(dāng)太陽能電池組件10加工成如圖3所示的形狀。即，可將設(shè)置了小型發(fā)電元件基材14及發(fā)電元件13的太陽能電池組件10，加工成各端部面向與受光面方向相反的方向被折彎，且折彎的部分上設(shè)置有幾個組件固定用孔19的形狀。
接著，如若將太陽能電池組件10加工成具有這樣的形狀，則如圖4所示意，可通過Z字狀(曲臂狀)的角鋼30等，將太陽能電池組件10設(shè)置于目標(biāo)處。
另，當(dāng)將太陽能電池組件10加工成如圖3所示形狀時，耐候性層11、上部封隔層12、下部封隔層15的總膜厚，優(yōu)選lOOym以上、更優(yōu)選150 以上、進(jìn)一步優(yōu)選300 u m以上、特別優(yōu)選500 y m以上。雖然上述總膜厚越大就越能提高對于折彎的耐久性(耐性)，但上述總膜厚在IOOym以上，即可賦予太陽能電池組件10在實(shí)用上足夠程度的耐久性。
此外，無論是否對太陽能電池組件10的端部進(jìn)行加工，太陽能電池組件10的耐候性層11、上部封隔層12、下部封隔層15的總膜厚都優(yōu)選3000 以下、更優(yōu)選2000i!m以下。由此，可防止太陽能電池組件10的制造成本無謂的增加。
此外，也可將太陽能電池組件10加工成如圖5所示的曲面形狀，即覆蓋(能裝飾)壁的交叉部等的形狀。
另，太陽能電池組件10的加工后的曲面形狀可以為S字狀。此外，要將太陽能電池組件10加工成怎樣的曲面，應(yīng)根據(jù)太陽能電池組件10所設(shè)置的建筑物的形狀來進(jìn)行決定，如若將太陽能電池組件10加工成曲率半徑過小的曲面時,恐怕會給太陽能電池的特性帶來壞的影響。因此，加工成曲面后的太陽能電池組件10的曲率半徑，優(yōu)選300mm以上、更優(yōu)選500mm以上、特別優(yōu)選800mm以上。
將太陽能電池組件10加工成上述形狀(圖3，圖5)，可以使用眾所周知的工作機(jī)械/工具(切斷機(jī)、輥式折彎機(jī)、輥式成型器、彎板機(jī)、鉆孔機(jī)等)。此外，將太陽能電池組件10加工成上述形狀時，輸出電極優(yōu)選制成從發(fā)電元件13向太陽能電池組件10的里面可拔出的形狀。這是因?yàn)?，在將輸出電極作成從發(fā)電元件13面向太陽能電池組件10的邊緣方向延伸的形狀的情況下，在端部的彎曲加工時，輸出電極存在斷線的可能性，或者存在介由輸出電極向發(fā)電元件13施加的力，由該力使發(fā)電元件13損傷的可能性。
以下通過實(shí)施例、比較例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步具體地說明。
《第I實(shí)施例、第I比較例及第2比較例》〔I〕第I實(shí)施例、第I、第2比較例涉及的太陽能電池組件的構(gòu)成及制造工序 第I實(shí)施例本發(fā)明的第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件，具有圖IA所示的構(gòu)成，是按以下工序制造而成。另，在本說明書中，第n實(shí)施例/比較例(n = 1，2-)涉及的太陽能電池組件，不是指I個太陽能電池組件，而是指用同一材料以同一工序制造而成的太陽能電池組件群。
在制造第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件時，首先，在作為發(fā)電元件基材14的、50 厚的PEN (聚萘二甲酸乙二醇酯)膜上，形成鋁(內(nèi)部電極)、非晶硅層(發(fā)電層)和透明電極，由此制作出單面上形成了發(fā)電元件13的發(fā)電元件基材14。
此外，準(zhǔn)備好(制作)厚度3. Omm的聚丙烯樹脂(熔點(diǎn)165°C)膜作為樹脂層16b，夾層于作為金屬層16a的厚度0. 5mm的鋁板中間的構(gòu)件，通過熱層壓使準(zhǔn)備好了的構(gòu)件一體化，由此制作出其尺寸大于發(fā)電元件基材14的金屬樹脂復(fù)合基材16。
接著，將如上制作出的各構(gòu)件、作為耐候性層11的IOOiim厚的ETFE膜(AGC制100HK-DCS)、作為上部封隔層12的300 y m厚的EVA膜(Hangzhou FirstPVMaterials社制F806)、作為下部封隔層15的300 y m厚的EVA膜(同上)，按照圖IA所示的順序(及朝向)進(jìn)行層積后，通過150°C下進(jìn)行熱層壓(真空5分鐘、加壓5分鐘、保持10分鐘)，制造出第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件。
作為第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件，制造成其發(fā)電元件基材14的尺寸大概為95_X 150mm的，以及大概為52_X 150mm的組件。
另，對于由上述工序制造而成的第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件及后述的各太陽能電池組件，作為輸出電極，均是使用了三光金屬株式會社制的導(dǎo)線(Cu-O-lOO-4-R)之物。此外，各太陽能電池組件為了能從太陽能電池組件的里面一側(cè)進(jìn)行電力輸出，均配置了輸出電極。
第 I 比較例
第I比較例涉及的太陽能電池組件，只在使用厚度3. Omm的聚乙烯樹脂(熔點(diǎn)Il(TC)膜作為樹脂層16b這點(diǎn)上，是與上述第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件不同的太陽能電池組件。
第 2 比較例第2比較例涉及的太陽能電池組件，只在于120°C下進(jìn)行熱層壓這點(diǎn)上，是與上述第I比較例涉及的太陽能電池組件(熱層壓溫度150°C)不同的太陽能電池組件。
〔2〕第I實(shí)施例，第I、第2比較例涉及的太陽能電池組件的評價(jià)結(jié)果使用厚度3. Omm的聚乙烯樹脂膜(使用厚度3. Omm的聚乙烯樹脂膜被厚度0. 5mm的鋁板所夾層的構(gòu)件，作為金屬樹脂復(fù)合基材16)作為樹脂層16b，進(jìn)行150°C的熱層壓來制造的第I比較例涉及的太陽能電池組件，其聚乙烯樹脂從鋁板(金屬層16a)間產(chǎn)生了溶出(即，沒有獲得成品)。由于聚乙烯樹脂的溶出，厚度發(fā)生了局部性變化，外觀也明顯變差， 進(jìn)一步組件厚度的均一性也顯著受損，由此可知，難以對組件周邊部分進(jìn)行折彎，或加工成曲面形狀。
第I實(shí)施例、第2比較例涉及的太陽能電池組件在外觀上沒有問題。只是，按照J(rèn)IS K6854-2，對各太陽能電池組件的下部封隔層15與金屬層16a間的接合強(qiáng)度進(jìn)行180度剝離試驗(yàn)測定所知，相對于第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的接合強(qiáng)度為53N/25mm，第2比較例涉及的太陽能電池組件的接合強(qiáng)度只有16N/25mm。
此外，對于第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件，也獲得了如圖6 圖9所示的試驗(yàn)結(jié)果。另，在這些圖及后述圖10、11中，“ACM”是指金屬樹脂復(fù)合基材16。此外，圖7、圖8中所示的太陽能電池特性(短路電流、開路電壓、最大輸出功率、填充因子FF)中的短路電流、開路電壓、最大輸出功率與圖6、圖9中的各值非常之不同是因?yàn)?，在各試?yàn)中使用了發(fā)電元件基材14的尺寸不同的太陽能電池組件。
在圖6 圖9所示的試驗(yàn)結(jié)果之中，圖6所示的試驗(yàn)結(jié)果是對第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的太陽能電池特性，使用太陽模擬器(SolarSimulator),用巖崎電氣株式會社制造的齒化金屬燈方式耐候性試驗(yàn)機(jī)，通過24小時光照射(福照度1000W/m2)使之初期光穩(wěn)定化后(以下僅記為“使之初期光穩(wěn)定化后”)、用夕' 4 7° ^〃 > r ^社制造的耐候性加速試驗(yàn)機(jī)(鹵化金屬燈方式、濾光器KF-I濾光器、試料面輻射強(qiáng)度750W/m2、黑板溫度63°C、相對濕度50% RH、水噴淋循環(huán)118分鐘照射后2分鐘照射以及水噴射)處理288小時后(“288小時”)，和用同一試驗(yàn)機(jī)處理600小時后測定(評價(jià))的結(jié)果。
圖7所示的試驗(yàn)結(jié)果是對第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的太陽能電池特性，使用太陽模擬器(SolarSimulator)使之初期光穩(wěn)定化后、用7力試驗(yàn)機(jī)社制造的氙弧燈耐候試驗(yàn)機(jī)(氙燈方式、輻照度320W/m2、黑板溫度63°C、相對濕度50% RH)照射200小時氙光后、用同一裝置照射500小時氣光后
測定的結(jié)果。
圖8所示的試驗(yàn)結(jié)果是對第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的太陽能電池特性，使用太陽模擬器(SolarSimulator)使之初期光穩(wěn)定化后、重復(fù)10次“851、85(%— -20°C、1循環(huán)6小時”循環(huán)的冰凍凝結(jié)試驗(yàn)后、
重復(fù)100次相同循環(huán)的冰凍凝結(jié)試驗(yàn)后測定的結(jié)果。
圖9所示的試驗(yàn)結(jié)果是對第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的太陽能電池特性，使用太陽模擬器(SolarSimulator)使之初期光穩(wěn)定化后、于高溫高濕環(huán)境下(85°C、85*% )放置200小時后、于高溫高濕環(huán)境下(85°C、85*% )放置400小時后、于高溫高濕環(huán)境下(85°C、85%)放置1000小時后測定的結(jié)果。
由上可以確認(rèn)，第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件具有相當(dāng)高的耐候性(即使進(jìn)行長時間的耐候性/光照射/冰凍凝結(jié)/高溫高濕試驗(yàn)，其太陽能電池特性也幾乎沒有變化)。
因此，第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件所采用的構(gòu)成(即，本發(fā)明的太陽能電池組件的構(gòu)成)可以說是能實(shí)現(xiàn)在金屬樹脂復(fù)合基材上形成了太陽能電池型的、耐久性優(yōu)異的太陽能電池組件。
《第2實(shí)施例》第2實(shí)施例涉及的太陽能電池組件，基本上是以與上述第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件相同的工序制造而成。只是，第2實(shí)施例涉及的太陽能電池組件，作為上部封隔層12、下部封隔層15，均采用400 iim厚的EVA膜(三井化學(xué)7 7 7' 口制y — 9工A SC52B),熱層壓條件改為“150°C、真空5分鐘、加壓5分鐘、保持25分鐘”下制造而成。
簡要地說，第2實(shí)施例涉及的太陽能電池組件是在上部封隔層12、下部封隔層15均厚于第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的情況下，進(jìn)行比第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件更為嚴(yán)苛的(高溫狀態(tài)下的保持時間長)熱層壓制造而成。
該第2實(shí)施例涉及的太陽能電池組件同樣在外觀上沒有問題，同時，如圖10及圖11所示，具有極高的耐候性。另，第2實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的下部封隔層15 金屬層16a間的接合強(qiáng)度,在上述工序/方法下測定為50N/25mm。
《第3 第5實(shí)施例》本發(fā)明的第3實(shí)施例涉及的太陽能電池組件是較上述第I實(shí)施例涉及的太陽能電池組件更為大型化的組件。更具體地，第3實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的發(fā)電元件基材14及發(fā)電元件13的尺寸為750mmX 900mm，發(fā)電元件13為由750X900元件構(gòu)成，金屬樹脂復(fù)合基材16的尺寸為937mmX 1405mm。
本發(fā)明的第4實(shí)施例涉及的太陽能電池組件是，第3實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的各邊緣部(距邊緣50mm的部分)，在與受光面方向相反的方向上，呈折彎狀(參照圖3)的太陽能電池組件。
本發(fā)明的第5實(shí)施例涉及的太陽能電池組件是，對第3實(shí)施例涉及的太陽能電池組件,通過三輥機(jī)(3本口一>)加工成曲率半徑為IOOOmm的曲面形狀(參照圖4)的太陽能電池組件。
對于第3 第5實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的太陽能電池特性的評價(jià)結(jié)果見圖12。從該評價(jià)結(jié)果明顯可知，第3實(shí)施例涉及的太陽能電池組件的構(gòu)成是，能以太陽能電池特性不劣化的樣子，進(jìn)行邊緣部的彎曲加工，或整體的曲 面化加工的構(gòu)成。
《第6實(shí)施例》圖13顯示了本發(fā)明的第6實(shí)施例涉及的太陽能電池組件20的構(gòu)成。
比較該圖13和圖I明顯可知，在第6實(shí)施例涉及的太陽能電池組件20中，將太陽能電池組件10中的“由發(fā)電元件13和發(fā)電元件基材14構(gòu)成的部分”置換為“將PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)膜21、EVA膜22、發(fā)電元件13、發(fā)電元件基材14、EVA膜22及PET膜21按照順序?qū)臃e而成的樹脂砂發(fā)電元件23”。
更具體地，該太陽能電池組件20是按以下工序制造而成。
首先，將 IOOiim 厚的 PET 膜 21、300iim 厚的 EVA 膜 22 (Hangzhou FirstPV Material社制F806)、形成有發(fā)電元件13的發(fā)電元件基材14、300 y m厚的EVA膜22(同上)及100 厚的PET膜21按照順序?qū)臃e后，通過進(jìn)行150°C的熱層壓制得樹脂砂發(fā)電元件23。
其次，將作為耐候性層11的厚度IOOiim的ETFE膜(AGC制100HK-DCS)、作為上部封隔層12的厚度300 iim的EVA膜(Hangzhou First PV Material社制F806)、制作而成的樹脂砂發(fā)電元件23、作為下部封隔層15的厚度300 iim的EVA膜(Hangzhou FirstPV Material社制F806)、金屬樹脂復(fù)合基材16 ( 7 ^ 'J V ^社制200_X200mm)進(jìn)行層積，通過在150°C下進(jìn)行熱層壓(真空5分鐘、加壓5分鐘、保持10分鐘)，制成太陽能電池組件20。
接著，對制造而成的太陽能電池組件20的機(jī)械強(qiáng)度和太陽能電池特性進(jìn)行評價(jià)，可知太陽能電池組件20具有與太陽能電池組件10同等程度的太陽能電池特性，其機(jī)械強(qiáng)度高于太陽能電池組件10。換言之，確認(rèn)了設(shè)置于上部封隔層12與下部封隔層15之間的，不只是有發(fā)電元件13及發(fā)電元件基材14也可以。產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的太陽能電池組件可用作外壁用、外裝后面板用、屋頂用等建材，或汽車、室內(nèi)裝飾、鐵路、船舶、飛機(jī)、航天器、家電、手機(jī)、玩具的構(gòu)成要件。此外，本發(fā)明的太陽能電池組件的制造方法可應(yīng)用于太陽能電池組件的制造。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池組件，其特征在于，具備 熔點(diǎn)在125°C以上的樹脂層被金屬層夾層于中間的金屬樹脂復(fù)合基材， 位于所述金屬樹脂復(fù)合基材之上的下部封隔層及/或接合層， 位于所述下部封隔層或所述接合層之上的、具有夾層于一對電極之間的發(fā)電層的發(fā)電元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能電池組件，其特征在于，進(jìn)ー步具備 位于所述發(fā)電元件之上的上部封隔層， 位于所述上部封隔層之上的耐候性層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的太陽能電池組件，其特征在于，進(jìn)ー步具備位于所述下部封隔層之上的發(fā)電元件基材， 所述上部封隔層的厚度在30 ii m以上、800 u m以下， 所述發(fā)電元件基材的厚度比所述封隔層的厚度薄。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3的任意一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在干， 周邊部分具有面向與受光面方向呈相反的方向被折彎的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4的任意一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在干， 所述發(fā)電元件基材是金屬薄片，熔點(diǎn)在85°C以上、350°C以下的樹脂膜，或者金屬薄片與熔點(diǎn)在85°C以上、350°C以下的樹脂膜的積層體。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5的任意一項(xiàng)所述的太陽能電池組件，其特征在干， 具有曲面形狀。
7.一種太陽能電池組件的制造方法，其特征在干， 是ー種含有金屬樹脂復(fù)合基材、下部封隔層、具有夾層于ー對電極之間的發(fā)電層的發(fā)電元件的太陽能電池組件的制造方法， 是將作為所述金屬樹脂復(fù)合基材的、熔點(diǎn)在125°C以上的樹脂層被金屬層夾層于中間的構(gòu)件，與所述太陽能電池組件的其它各構(gòu)成要件進(jìn)行層積， 再通過熱層壓使層積了的構(gòu)成要件群一體化，由此來制造所述太陽能電池組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽能電池組件的制造方法，其特征在干， 是制造將所述金屬樹脂復(fù)合基材、所述下部封隔層、發(fā)電元件基材、所述發(fā)電元件、上部封隔層、耐候性層依次按順序進(jìn)行層積了的太陽能電池組件。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種在金屬樹脂復(fù)合基材上形成太陽能電池(發(fā)電元件)型的、能簡單制造的、耐久性優(yōu)異的太陽能電池組件。解決本課題的方法是太陽能電池組件10具備層積了以下結(jié)構(gòu)的構(gòu)成/結(jié)構(gòu)熔點(diǎn)在125℃以上的樹脂層16b被金屬層16a夾層于中間形成的金屬樹脂復(fù)合基材16、下部封隔層15及/或接合層15b、發(fā)電元件基材14、具有夾層于一對電極間的發(fā)電層的發(fā)電元件13、上部封隔層12、耐候性層11。
文檔編號H01L31/042GK102763228SQ201180009104
公開日2012年10月31日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者小松健二郎, 村木一博, 柏木拓也, 米山孝裕, 船山勝矢, 菊地幸一 申請人:三菱化學(xué)株式會社