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太阳能电池

阅读:496发布:2023-03-09

专利汇可以提供太阳能电池专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 太阳能 电池 模 块 (100),其具有表面 基板 (10)、配置于表面基板(10)下且用于密封光电转换部(20)的密封层(30)、配置于密封层(30)下的低热伸缩层(40)、以及配置于低热伸缩层(40)下的背面基板(50)。 太阳能电池 模块(100)进一步具有配置于低热伸缩层(40)和背面基板(50)之间的应 力 缓和 树脂 层(60),低热伸缩层(40)的线 膨胀率 小于背面基板(50)的线膨胀率, 应力 缓和树脂层(60)的拉伸 弹性模量 小于低热伸缩层(40)以及背面基板(50)的拉伸弹性模量。,下面是太阳能电池专利的具体信息内容。

1.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池模块具有:
表面基板
配置于所述表面基板下且用于密封光电转换部的密封层、
配置于所述密封层下的低热伸缩层、
配置于所述低热伸缩层下的背面基板、以及
配置于所述低热伸缩层和所述背面基板之间的应缓和树脂层,其中,所述低热伸缩层的线膨胀率小于所述背面基板的线膨胀率,
所述应力缓和树脂层的拉伸弹性模量小于所述低热伸缩层以及所述背面基板的拉伸弹性模量。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其特征在于:所述低热伸缩层的线膨胀率为
20×10-6K-1以下。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块,其特征在于:所述背面基板为选自蜂窝结构体、发泡体以及多孔质体之中的至少1种。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的太阳能电池模块,其特征在于:所述低热伸缩层以及所述应力缓和树脂层以所述背面基板为中心而在层叠方向对称地配置。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的太阳能电池模块,其特征在于:所述低热伸缩层具有从所述密封层向所述应力缓和树脂层贯通而形成的狭缝。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的太阳能电池模块,其特征在于:所述密封层的至少一部分配置为与所述应力缓和树脂层粘接在一起。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池模块,其特征在于:从所述低热伸缩层和所述背面基板的层叠方向上看,所述低热伸缩层的面积相对于整个所述背面基板的面积的比例为
40%~90%。
8.根据权利要求6或7所述的太阳能电池模块,其特征在于:
所述光电转换部为相邻的太阳能电池单元以连接构件相互电连接而成的太阳能电池单元串,
从所述低热伸缩层和所述背面基板的层叠方向上看,所述低热伸缩层配置为横跨并覆盖所述相邻的太阳能电池单元之间。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的太阳能电池模块,其特征在于:
所述光电转换部为相邻的太阳能电池单元以连接构件相互电连接而成的太阳能电池单元串,
从所述低热伸缩层和所述背面基板的层叠方向上看,所述低热伸缩层配置为覆盖整个所述连接构件。
10.根据权利要求5~9中任一项所述的太阳能电池模块,其特征在于:所述背面基板形成曲面。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的太阳能电池模块,其特征在于:所述低热伸缩层含有选自纤维强化塑料、含玻璃纤维的树脂以及纤维素纳米纤维之中的至少1种。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的太阳能电池模块,其特征在于:
所述光电转换部为相邻的太阳能电池单元以连接构件相互电连接而成的太阳能电池单元串,
从所述低热伸缩层和所述背面基板的层叠方向上看,所述相邻的太阳能电池单元的连接方向上的低热伸缩层的线膨胀率为20×10-6K-1以下。

说明书全文

太阳能电池

技术领域

[0001] 本发明涉及一种太阳能电池模块。详细地说,本发明涉及一种难以因热伸缩而使光电转换部破损的太阳能电池模块。

背景技术

[0002] 近年来,从环境保护的度考虑,将光能转换为电能的太阳光发电引人注目,人们提出了各种各样的方式的太阳能电池模块。
[0003] 例如在专利文献1中,提出了一种依次层叠有前板、表面侧填充剂层、作为光电动势元件的太阳能电池元件、背面侧填充剂层、以及后板的太阳能电池模块。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开2013-145807号公报

发明内容

[0007] 然而,专利文献1中记载的前板、表面侧填充剂层、背面侧填充剂层以及后板主要由树脂材料形成。因此,在因太阳光的照射热等而使这些树脂材料产生热伸缩的情况下,这些热应便施加到太阳能电池元件和连接太阳能电池元件彼此之间的连接构件上,从而有可能产生太阳能电池元件的破损和连接极的切断。
[0008] 本发明是鉴于这样的现有技术所具有的课题而完成的。而且本发明的目的在于提供一种使因热伸缩引起的光电转换部的破损受到抑制的太阳能电池模块。
[0009] 为了解决上述的课题,本发明的方式涉及一种太阳能电池模块,其具有表面基板、配置于表面基板下且用于密封光电转换部的密封层、配置于密封层下的低热伸缩层、以及配置于低热伸缩层下的背面基板。太阳能电池模块进一步具有配置于低热伸缩层和背面基板之间的应力缓和树脂层。而且低热伸缩层的线膨胀率(coefficient  of linear expansion)小于背面基板的线膨胀率,应力缓和树脂层的拉伸弹性模量小于低热伸缩层以及背面基板的拉伸弹性模量。附图说明
[0010] 图1是表示本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的剖视图。
[0011] 图2是表示本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的俯视图。
[0012] 图3是表示将狭缝插入低热伸缩层的一个例子的从上面观察到的示意图。
[0013] 图4是表示图3的太阳能电池模块的A-A线的剖面的图。
[0014] 图5是表示将密封层的一部分配置为与应力缓和树脂层粘接在一起的一个例子的从上面观察到的示意图。
[0015] 图6是表示图5的太阳能电池模块的B-B线的剖面的图。
[0016] 图7是表示本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的剖视图。
[0017] 图8是表示本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的剖视图。
[0018] 图9是表示本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的剖视图。
[0019] 图10是表示本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的剖视图。
[0020] 图11是表示本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的剖视图。
[0021] 图12是表示本实施方式的太阳能电池模块的一个例子的剖视图。
[0022] 图13是表示实施例7~实施例10的太阳能电池模块的概要的俯视图。
[0023] 图14是表示实施例11~实施例15的太阳能电池模块的概要的俯视图。
[0024] 图15是表示使热负荷从120℃向30℃变化时,低热伸缩层的面积率和太阳能电池单元间的距离的变化量的图。

具体实施方式

[0025] 下面使用附图,就本实施方式的太阳能电池模块进行详细的说明。此外,为便于说明,附图的尺寸比例有所夸大,往往与实际的比例不同。另外,为方便起见,附图使用由x轴、y轴、z轴构成的直角坐标系而进行说明,并将各自箭头的方向设定为正的方向。
[0026] 图1示出了表示本实施方式的太阳能电池模块100的一个例子的剖视图。在本实施方式中,太阳能电池模块100具有表面基板10、配置于表面基板10下且用于密封光电转换部20的密封层30、配置于密封层30下的低热伸缩层40、以及配置于低热伸缩层40下的背面基板50。
[0027] 另外,在本实施方式中,低热伸缩层40的线膨胀率小于背面基板50的线膨胀率。在此,如以下的式(1)所示,热应力与线膨胀率成正比地增大。
[0028] [数学式1]
[0029] σ=EαΔT   (1)
[0030] 在上述式(1)中,σ表示热应力(Pa),E表示拉伸弹性模量(杨氏模量)(Pa),α表示线膨胀率(K-1),ΔT表示变化的温度差(K)。
[0031] 因此,即使在温度差产生于背面基板50的情况下,也由于低热伸缩层40的热伸缩较小,因而可以减少背面基板50的热伸缩,从而可以减小经由密封层30传递的背面基板50的热应力。
[0032] 不过,背面基板50需要保持太阳能电池模块100的刚性,因而存在拉伸弹性模量增大的倾向,与之相伴随,存在背面基板50的热应力增大的倾向。这样一来,低热伸缩层40受到背面基板50的热伸缩的拖拽而产生热伸缩,从而背面基板50的热应力也许不能用低热伸缩层40充分缓和。
[0033] 因此,本实施方式的太阳能电池模块100进一步具有配置于低热伸缩层40和背面基板50之间的应力缓和树脂层60。而且应力缓和树脂层60的拉伸弹性模量小于低热伸缩层40以及背面基板50的拉伸弹性模量。在这样的应力缓和树脂层60的作用下,应力缓和树脂层60可以产生缓和背面基板50的热应力的缓冲材料(cushion material)的作用,从而可以抑制将背面基板50的热伸缩的影响传递至低热伸缩层40。因此,可以抑制光电转换部20的破损。下面就这些构成要素进行说明。
[0034] <表面基板10>
[0035] 表面基板10配置于太阳能电池模块100的受光面侧,以保护太阳能电池模块100的表面。在本实施方式中,为方便起见,有时也将表面基板10称为受光面侧,将背面基板50称为受光面的相反侧,但根据用途的不同也可以在表面基板10以及背面基板50的外层设置其它层。表面基板10的形状只要起到保护太阳能电池模块100的表面的作用,就没有特别的限定,可以根据用途的不同,设定为圆形、椭圆形、矩形等多边形。另外,例如在图1的实施方式中,示出了断面形状为矩形的表面基板10,但也可以向太阳能电池模块100的各层的层叠方向弯曲。
[0036] 形成表面基板10的材料并没有特别的限定,例如可以使用选自玻璃、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、环状聚烯、聚酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚二甲酸乙二醇酯(PEN)之中的至少1种。在它们之中,表面基板10更优选使用玻璃、聚碳酸酯(PC)。玻璃、聚碳酸酯(PC)由于耐冲击性以及透光性优良,因而在保护太阳能电池模块100的表面方面是优选的。此外,从轻量化的角度考虑,表面基板10进一步优选使用聚碳酸酯(PC)。
[0037] 表面基板10的厚度只要起到保护太阳能电池模块100的表面的作用,就没有特别的限定,但优选设定为0.1mm~15mm,更优选设定为0.5mm~10mm。通过设定在这样的范围,便可以适当保护太阳能电池模块100,从而使光高效地到达光电转换部20。
[0038] 表面基板10的拉伸弹性模量并没有特别的限定,但优选为1.0GPa~10.0GPa,更优选为2.3GPa~2.5GPa。通过将表面基板10的拉伸弹性模量设定在这样的范围,便可以适当保护太阳能电池模块100的表面免受外部的冲击。拉伸弹性模量例如可以如以下的式(2)那样,按照日本工业标准JIS K7161-1(塑料-拉伸特性的求法-第1部分:总则),在试验温度25℃下,以100mm/分钟的试验速度进行测定。
[0039] [数学式2]
[0040] Et=(σ2-σ1)/(ε2-ε1)   (2)
[0041] 在上述式(2)中,Et表示拉伸弹性模量(Pa),σ1表示应变ε1=0.0005下的应力(Pa),σ2表示应变ε2=0.0025下的应力(Pa)。
[0042] 表面基板10的总透光率并没有特别的限定,但优选为80%~100%,更优选为85%~95%。通过将表面基板10的总透光率设定在这样的范围,便可以使光高效地到达光电转换部20。总透光率例如可以采用JIS K7361-1(塑料-透明材料的总透光率的试验方法-第1部分:单光束法)等方法进行测定。
[0043] <光电转换部20>
[0044] 光电转换部20只要能将光能转换为电能,就没有特别的限定。因此,在本实施方式中,光电转换部20既可以设定为太阳能电池单元22,也可以设定为太阳能电池单元串28。另外,也可以将太阳能电池单元串28和连接布线26的组合设定为光电转换部20。
[0045] 作为太阳能电池单元22,例如可以列举出系太阳能电池、化合物系太阳能电池、有机系太阳能电池等。作为硅系太阳能电池,可以列举出单晶硅系太阳能电池、多晶硅系太阳能电池、微晶硅系太阳能电池、非晶硅系太阳能电池等。作为化合物系太阳能电池,可以列举出GaAs系太阳能电池、CIS系太阳能电池、SIGS系太阳能电池、CdTe系太阳能电池等。作为有机系太阳能电池,可以列举出染料敏化太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等。另外,作为太阳能电池单元22,也可以使用异质结型太阳能电池和多结型太阳能电池。
[0046] 太阳能电池单元22的形状并没有特别的限定,但可以设定为具有表面部、背面部以及侧面部的平板状。在此,所谓表面部,例如可以设定为与表面基板10相对置的受光面侧的面。另外,所谓背面部,例如可以设定为与背面基板50相对置的受光面的相反侧的面。另外,所谓侧面部,可以设定为被表面和背面所夹持且形成侧部的面。作为具体的形状的例子,可以列举出将太阳能电池单元22设定为矩形状的平板,但没有特别的限定。
[0047] 相邻的太阳能电池单元22可以采用连接构件24相互进行电连接,可以形成太阳能电池单元串28。在图1以及图2中,太阳能电池单元串28可以采用如下的方法来形成:将相邻的太阳能电池单元22中的一方的受光面侧的母线电极(bus bar electrode)、和受光面的相反侧的母线电极通过连接构件24而进行电连接。另外,连接布线26可以将相邻的2个太阳能电池单元串28进行电连接。
[0048] 在图2的实施方式中,作为一个例子,示出了在y轴方向排列配置的5个太阳能电池单元22通过连接构件24而串联连接,从而形成1个太阳能电池单元串28。另外,在图2的实施方式中,作为一个例子,示出了沿x轴方向平行地排列配置的4个太阳能电池单元串28通过连接布线26而进行电连接。此外,图2虽然示出了一个例子,但太阳能电池单元22的数量和配置等并不受到限定。
[0049] 连接构件24只要将太阳能电池单元22相互电连接,其形状和材料就没有特别的限定,但例如可以设定为由细长的金属箔形成的极耳布线。作为形成连接构件24的材料,例如可以使用等。另外,连接构件24也可以涂覆软钎料或等而使用。
[0050] 连接构件24和母线电极的连接可以使用树脂。该树脂无论是导电性的、还是非导电性的均可。在非导电性树脂的情况下,极耳布线和母线电极通过直接连接而进行电连接。另外,连接构件24和母线电极的连接也可以不是使用树脂而是使用软钎料。
[0051] 此外,在附图中虽然予以省略,但在各太阳能电池单元22的受光面侧以及受光面的相反侧的面上可以具有相互平行地沿x轴方向延伸的多个指状电极。沿y轴方向延伸的母线电极可以与多个指状电极正交而进行连接。
[0052] <密封层30>
[0053] 密封层30配置于表面基板10下,且将光电转换部20密封。通过具有这样的构成,可以保护光电转换部20免受外部的冲击等。密封层30也可以在与表面基板10之间不设置其它构件而与表面基板10直接接触,也可以在密封层30和表面基板10之间设置粘接层和功能层等其它层。与表面基板10同样,密封层30的形状并没有特别的限定,可以根据用途设定为圆形、椭圆形、矩形等多边形。另外,与表面基板10同样,密封层30的断面形状也可以为矩形,也可以向太阳能电池模块100的各层的层叠方向(z轴方向)弯曲。
[0054] 形成密封层30的材料并没有特别的限定,例如可以使用选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁(PVB)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚烯烃(PO)、聚酰亚胺(PI)等热可塑性树脂,环、聚酯以及聚酰亚胺等热固性树脂,以及有机硅凝胶、丙烯酸凝胶以及聚氨酯凝胶等凝胶之中的至少1种。这些树脂也可以使用改性树脂,也可以以各自的组合的形式使用。其中,从保护光电转换部20的角度考虑,密封层30优选含有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或者聚烯烃(PO)。
[0055] 密封层30的拉伸弹性模量并没有特别的限定,但优选小于表面基板10的拉伸弹性模量。具体地说,密封层30的拉伸弹性模量优选为0.005GPa以上且低于1.0GPa,更优选为0.01GPa以上且低于0.5GPa。通过将密封层30的拉伸弹性模量的下限设定为这样的值,可以抑制光电转换部20的位置偏移。另外,通过将密封层30的拉伸弹性模量的上限设定为这样的值,可以抑制光电转换部20和连接构件24因密封层30的热伸缩而引起的破损。与表面基板10同样,拉伸弹性模量例如可以采用JIS K7161-1等而进行测定。
[0056] 密封层30的厚度并没有特别的限定,但优选为0.1mm~10mm,更优选为0.2mm~1.0mm。通过将密封层30的厚度设定在这样的范围,密封层30便可以适当保护光电转换部
20,从而使光高效地到达光电转换部20。
[0057] 密封层30的总透光率并没有特别的限定,但优选为60%~100%,更优选为70%~95%。另外,密封层30的总透光率进一步优选为80%~95%。通过将密封层30的总透光率设定在该范围,便可以使光高效地到达光电转换部20。总透光率例如可以采用JIS K7361-1等方法进行测定。
[0058] 此外,密封层30也可以由2种以上不同的材料形成,例如也可以以光电转换部20为基准,由受光面侧的密封层和受光面的相反侧的密封层形成。在此情况下,受光面侧的密封层的拉伸弹性模量优选小于受光面的相反侧的密封层的拉伸弹性模量。通过使用这样的密封层,一方面雹等的外部冲击被受光面侧的密封层所吸收,另一方面光电转换部20可以被受光面的相反侧的密封层牢固地固定。
[0059] <低热伸缩层40>
[0060] 低热伸缩层40配置于密封层30下。低热伸缩层40的线膨胀率小于背面基板50的线膨胀率。本实施方式的太阳能电池模块100通过具有这样的低热伸缩层40,可以抑制含有密封层30的太阳能电池模块100的热伸缩,从而可以抑制光电转换部20因热应力引起的破损。此外,线膨胀率可以按照日本工业标准JIS K7197:2012(塑料的基于热机械分析的线膨胀率试验方法)进行测定。此外,低热伸缩层40的线膨胀率优选小于密封层30以及背面基板50的线膨胀率。
[0061] 低热伸缩层40的线膨胀率优选为20×10-6K-1以下。通过将低热伸缩层40的线膨胀率设定在这样的范围,可以有效地抑制光电转换部20因热应力引起的破损。此外,低热伸缩层40的线膨胀率更优选为超过0K-1且在10×10-6K-1以下,进一步优选为超过0K-1且在7×10-6K-1以下。
[0062] 光电转换部20优选为相邻的太阳能电池单元22采用连接构件24相互电连接而成的太阳能电池单元串28。而且从低热伸缩层40和背面基板50的层叠方向看,相邻的太阳能电池单元22的连接方向上的低热伸缩层40的线膨胀率优选为20×10-6K-1以下。由此,即使在低热伸缩层40为各向异性,从低热伸缩层40和背面基板50的层叠方向看,太阳能电池单元22的连接方向与低热伸缩层40的低热伸缩的方向不同的情况下,也可以抑制光电转换部20因热应力引起的破损。此外,所谓低热伸缩层40各向异性的情况,例如可以列举出低热伸缩层40为沿一个方向排列的纤维含浸有树脂的纤维强化塑料的情况等。
[0063] 低热伸缩层40也可以在与密封层30之间不设置其它构件而与密封层30直接接触,也可以在密封层30和低热伸缩层40之间设置粘接层和功能层等其它层。与表面基板10同样,低热伸缩层40的形状并没有特别的限定,可以根据用途设定为圆形、椭圆形、矩形等多边形。另外,与低热伸缩层40同样,低热伸缩层40的断面形状也可以为矩形,也可以向太阳能电池模块100的各层的层叠方向(z轴方向)弯曲。
[0064] 形成低热伸缩层40的材料并没有特别的限定,但例如优选为线膨胀率比较小的含有碳材料、纤维素、玻璃以及陶瓷等的材料。作为含有碳材料的材料,例如可以列举出碳纤维强化塑料(CFRP)、含碳系填料的树脂等。作为含有纤维素的材料,例如可以列举出纸、含纤维素纳米纤维(CNF)的树脂等。作为含有玻璃的材料,例如可以列举出玻璃板、含玻璃纤维的树脂等。作为含有陶瓷的材料,例如可以列举出陶瓷片材等。在它们之中,从线膨胀率和强度的角度考虑,低热伸缩层40优选含有选自碳纤维强化塑料、玻璃、纤维素纳米纤维之中的至少1种。另外,从线膨胀率以及强度的角度考虑,低热伸缩层40更优选含有选自碳纤维强化塑料、含玻璃纤维的树脂以及纤维素纳米纤维之中的至少1种。
[0065] 低热伸缩层40的拉伸弹性模量并没有特别的限定,但优选大于表面基板10的拉伸弹性模量。具体地说,低热伸缩层40的拉伸弹性模量优选为20GPa~250GPa,更优选为40GPa~140GPa。通过将低热伸缩层40的拉伸弹性模量设定在这样的范围,可以抑制低热伸缩层40从密封层30等上剥离,而且可以更加减小背面基板50传递至密封层30的热应力。与表面基板10同样,拉伸弹性模量例如可以按照JIS K7161-1等的规定而进行测定。
[0066] 低热伸缩层40的厚度并没有特别的限定,但优选为0.05mm~0.5mm,更优选为0.1mm~0.2mm。通过将低热伸缩层40的厚度设定在这样的范围,可以一面抑制成本的上升,一面减小背面基板50传递至密封层30的热应力。
[0067] 如图3以及图4所示,低热伸缩层40也可以具有从密封层30向应力缓和树脂层60贯通而形成的狭缝32。在图3以及图4的实施方式中,向相邻的太阳能电池单元22的连接方向(y轴方向)伸长的狭缝32以相互大致平行的方式配置多个。因此,即使在低热伸缩层40的柔软性较低的情况下,例如不仅在x轴方向或者y轴方向等一个轴方向而且在x轴-y轴平面也容易使背面基板50自由自在地弯曲。因此,可以提高太阳能电池模块100的设置的自由度。此外,狭缝32的数量和配置并没有特别的限定,可以根据需要而进行适当的变更。
[0068] 如图5以及图6的实施方式所示,密封层30的至少一部分也可以配置为与应力缓和树脂层60粘接在一起。一般地说,密封层30与低热伸缩层40相比较,由于柔软性较高,因而通过使密封层30的至少一部分与应力缓和树脂层60粘接,可以更加提高整个太阳能电池模块100的柔软性。因此,例如不仅在x轴方向或者y轴方向等一个轴方向而且在x轴-y轴平面也容易使背面基板50自由自在地弯曲。此外,密封层30的至少一部分与应力缓和树脂层60粘接的方式并没有特别的限定,既可以使密封层30与应力缓和树脂层60直接接触,也可以使密封层30经由粘接层等层而与应力缓和树脂层60间接接触。
[0069] 此外,在密封层30的至少一部分配置为与应力缓和树脂层60粘接的情况下,从低热伸缩层40和背面基板50的层叠方向上看,低热伸缩层40的面积相对于整个背面基板50的面积的比例优选为40%~90%。通过将低热伸缩层40的面积相对于整个背面基板50的面积的比例(低热伸缩层40的面积率)设定为40%以上,可以抑制光电转换部20因热应力引起的破损。另外,通过将低热伸缩层40的面积率设定为90%以下,可以在x轴-y轴平面内使背面基板50更容易弯曲。另外,通过将低热伸缩层40的面积率设定为90%以下,也可以减少比较昂贵的低热伸缩层40的使用量而使太阳能电池模块100的制造成本降低。此外,低热伸缩层40的面积率更优选为50%~80%,进一步优选为65%~75%。
[0070] 如图5以及图6的实施方式所示,光电转换部20可以设定为相邻的太阳能电池单元22采用连接构件24相互电连接而成的太阳能电池单元串28。而且在密封层30的至少一部分配置为与应力缓和树脂层60粘接的情况下,从低热伸缩层40和背面基板50的层叠方向上看,低热伸缩层40优选配置为横跨并覆盖相邻的太阳能电池单元22之间。这样一来,低热伸缩层40通过横跨太阳能电池单元22之间而配置,可以抑制太阳能电池单元22因热伸缩引起的移动。因此,可以抑制连接构件24因热伸缩引起的切断。
[0071] 光电转换部20优选为相邻的太阳能电池单元22采用连接构件24相互电连接而成的太阳能电池单元串28。而且从低热伸缩层40和背面基板50的层叠方向上看,低热伸缩层40优选配置为覆盖整个连接构件24。也就是说,从低热伸缩层40和背面基板50的层叠方向上看,与太阳能电池单元22的连接方向垂直的方向(x轴方向)上的低热伸缩层40的长度优选比背面基板50的长度短(参照图13)。通过设定为这样的配置,即使在低热伸缩层40的面积率相同的情况下,也可以更加抑制太阳能电池单元22因热伸缩引起的移动,从而可以抑制连接构件24因热伸缩引起的切断。
[0072] <背面基板50>
[0073] 背面基板50配置于低热伸缩层40下。背面基板50可以保护太阳能电池模块100的受光面的相反侧的面。
[0074] 形成背面基板50的材料并没有特别的限定,例如可以使用选自玻璃等无机材料,等金属,聚酰亚胺(PI)、环状聚烯烃、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚(PEEK)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等塑料以及纤维强化塑料(FRP)之中的至少1种。作为纤维强化塑料(FRP),可以列举出玻璃纤维强化塑料(GFRP)、碳纤维强化塑料(CFRP)、芳族聚酰胺纤维强化塑料(AFRP)、纤维素纤维强化塑料等。作为玻璃纤维强化塑料(GFRP),可以列举出玻璃环氧等。此外,背面基板50优选由玻璃纤维强化塑料形成。这是因为玻璃纤维强化塑料(GFRP)难以产生挠曲且轻量。
[0075] 另外,背面基板50更优选为选自蜂窝结构体、发泡体以及多孔质体之中的至少1种。这样的构造体可以维持刚性,而且可以使太阳能电池模块100轻量化。形成蜂窝结构体、发泡体以及多孔质体的材料并没有特别的限定,可以使用上述的材料。此外,从刚性以及轻量化的角度考虑,蜂窝结构体优选由含有铝、纤维素的材料形成。另外,发泡体以及多孔质体中的至少任一种优选由聚氨酯、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚醚等树脂材料形成。
[0076] 背面基板50的线膨胀率只要大于低热伸缩层40的线膨胀率,就没有特别的限定,但优选为超过10×10-6K-1且在70×10-6K-1以下。通过将背面基板50的线膨胀率设定在这样的范围,可以降低产生温度差时的背面基板50的热应力。此外,背面基板50的线膨胀率更优选为超过10×10-6K-1且在50×10-6K-1以下,进一步优选为超过10×10-6K-1且在30×10-6K-1以下。
[0077] 背面基板50的拉伸弹性模量并没有特别的限定,但优选大于密封层30以及后述的应力缓和树脂层60的拉伸弹性模量。通过将背面基板50的拉伸弹性模量设定为上述那样,可以抑制太阳能电池模块100产生弯曲。具体地说,背面基板50的拉伸弹性模量优选为1.0GPa~50.0GPa,更优选为20GPa~30GPa。与表面基板10同样,拉伸弹性模量例如可以按照JIS K7161-1等的规定而进行测定。
[0078] 背面基板50的厚度并没有特别的限定,但优选为0.1mm~10mm,更优选为0.2mm~5.0mm。通过将背面基板50的厚度设定为这样的范围,可以抑制背面基板50的挠曲,可以使太阳能电池模块100更加轻量化。
[0079] 背面基板50也可以形成曲面。接地面的形状即使为具有曲面的形状,在背面基板50可能形成曲面的情况下,可以不取决于接地面的形状而设置太阳能电池模块100。此外,如上所述,低热伸缩层40也可以具有狭缝,或者也可以配置为使密封层30的至少一部分与应力缓和树脂层60粘接。在此情况下,如上所述,例如不仅在x轴方向或者y轴方向等一个轴方向而且在x轴-y轴平面也容易使背面基板50自由自在地弯曲。
[0080] <应力缓和树脂层60>
[0081] 应力缓和树脂层60配置于低热伸缩层40和背面基板50之间。应力缓和树脂层60的拉伸弹性模量小于低热伸缩层40以及背面基板50的拉伸弹性模量。因此,可以进一步抑制光电转换部20因热应力引起的破损。
[0082] 形成应力缓和树脂层60的材料并没有特别的限定,例如可以使用选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚烯烃(PO)、聚氨酯、以及有机硅凝胶、丙烯酸凝胶和聚氨酯凝胶等凝胶之中的至少1种。在它们之中,从与相邻层的粘接性和应力缓和性的角度考虑,形成应力缓和树脂层60的材料优选使用聚烯烃(PO)。
[0083] 应力缓和树脂层60的线膨胀率并没有特别的限定,优选为超过50×10-6K-1且在500×10-6K-1以下。通过将低热伸缩层40的线膨胀率设定在这样的范围,可以有效地抑制背面基板50的热应力。此外,低热伸缩层40的线膨胀率更优选为超过100×10-6K-1且在300×-6 -1
10 K 以下。
[0084] 应力缓和树脂层60的拉伸弹性模量只要小于低热伸缩层40以及背面基板50的拉伸弹性模量,就没有特别的限定,但优选为0.005GPa~0.5GPa。通过将应力缓和树脂层60的拉伸弹性模量设定在这样的范围,可以有效地缓和背面基板50的热应力。此外,应力缓和树脂层60的拉伸弹性模量更优选为0.01GPa~0.25GPa。此外,应力缓和树脂层60的拉伸弹性模量优选小于表面基板10的拉伸弹性模量。与表面基板10同样,拉伸弹性模量例如可以按照JIS K7161-1等的规定而进行测定。
[0085] 应力缓和树脂层60的厚度并没有特别的限定,但优选为0.05mm~1.0mm,更优选为0.1mm~0.3mm。通过将应力缓和树脂层60的厚度设定在这样的范围,便可以维持与其它层的粘接性,从而有效地抑制背面基板50的热应力。
[0086] 应力缓和树脂层60优选具有气体阻挡性。具体地说,应力缓和树脂层60的氧透过率以及蒸气透过率之中的至少任一种优选小于背面基板50。应力缓和树脂层60通过具有这样的特性,可以抑制光电转换部20因氧和水蒸气等引起的劣化。
[0087] 应力缓和树脂层60的水蒸气透过率并没有特别的限定,但优选为超过0g/(m2·day)且在0.1g/(m2·day)以下。通过将应力缓和树脂层60的水蒸气透过率设定在这样的范围,可以降低进入光电转换部20的水分,从而可以抑制光电转换部20的劣化。水蒸气透过率例如可以采用由JIS K7129:2008(塑料-薄膜以及片材-水蒸气透过率的求法(仪器测定法))的附录B中规定的红外线传感器法求出。此外,水蒸气透过率可以在测定温度40℃、测定湿度90%RH下进行测定。
[0088] 应力缓和树脂层60的氧透过率并没有特别的限定,但优选小于背面基板50的氧透过率。应力缓和树脂层60的氧透过率优选为超过0g/(m2·day)且在200cm3/(m2·day)以下。通过将应力缓和树脂层60的氧透过率设定在这样的范围,可以降低进入光电转换部20的氧,从而可以抑制光电转换部20的劣化。另外,氧透过率可以按照JIS K7126-2(塑料-薄膜以及片材-气体透过率试验方法-第2部分:等压法)的规定来进行测定。此外,氧透过率可以在测定温度23℃、测定湿度90%RH下进行测定。
[0089] 太阳能电池模块100在不损害本实施方式的效果的范围内,优选进一步具有框架、气体阻挡层70以及绝缘层90等。此外,框架在保护太阳能电池模块100的端缘部、而且将太阳能电池模块100设置于屋顶等上时加以利用。
[0090] <气体阻挡层70>
[0091] 如图7所示,本实施方式的太阳能电池模块100优选进一步具有气体阻挡层70,该气体阻挡层70配置于应力缓和树脂层60和背面基板50之间,具有小于背面基板50的氧透过率以及水蒸气透过率之中的至少任一种。通过使太阳能电池模块100具有这样的气体阻挡层70,可以抑制光电转换部20因氧和水蒸气等引起的劣化。此外,在应力缓和树脂层60如上述那样具有气体阻挡性的情况下,从气体阻挡性的角度考虑,太阳能电池模块100可以具有也可以不具有气体阻挡层70。因此,从气体阻挡性以及制造成本的角度考虑,优选太阳能电池模块100进一步具有气体阻挡层70,或者应力缓和树脂层60的氧透过率以及水蒸气透过率之中的至少任一种小于背面基板50。
[0092] 气体阻挡层70的水蒸气透过率只要小于背面基板50的水蒸气透过率,就没有特别的限定,但优选为超过0g/(m2·day)且在0.1g/(m2·day)以下。通过将气体阻挡层70的水蒸气透过率设定在这样的范围,可以降低进入光电转换部20的水分,从而可以抑制光电转换部20的劣化。水蒸气透过率例如可以采用由JIS K7129:2008(塑料-薄膜以及片材-水蒸气透过率的求法(仪器测定法))的附录B中规定的红外线传感器法求出。此外,水蒸气透过率可以在测定温度40℃、测定湿度90%RH下进行测定。
[0093] 气体阻挡层70的氧透过率只要小于背面基板50的氧透过率,就没有特别的限定,但优选为超过0g/(m2·day)且在200cm3/(m2·day)以下。通过将气体阻挡层70的氧透过率设定在这样的范围,可以降低进入光电转换部20的氧,从而可以抑制光电转换部20的劣化。另外,氧透过率可以按照JIS K7126-2(塑料-薄膜以及片材-气体透过率试验方法-第2部分:等压法)的规定来进行测定。此外,氧透过率可以在测定温度23℃、测定湿度90%RH下进行测定。
[0094] 气体阻挡层70的厚度并没有特别的限定,但优选为0.05mm~1.0mm,更优选为0.1mm~0.3mm。通过设定在这样的范围,可以抑制成本的上升,而且可以将阻挡性保持良好。
[0095] <翘曲防止层80>
[0096] 如图8所示,本实施方式的太阳能电池模块100优选进一步具有翘曲防止层80。翘曲防止层80可以是在背面基板50的一个面上配置的层,以使热伸缩变得均匀的方式进行配置。具体地说,例如翘曲防止层80具有低热伸缩层40和应力缓和树脂层60,可以在背面基板50的两面分别配置低热伸缩层40和应力缓和树脂层60。也就是说,低热伸缩层40和应力缓和树脂层60优选以背面基板50为中心而在层叠方向对称地配置。具体地说,从上开始依次配置低热伸缩层40、应力缓和树脂层60、背面基板50、应力缓和树脂层60以及低热伸缩层
40。通过这样的翘曲防止层80,可以使包括低热伸缩层40、应力缓和树脂层60以及背面基板
50的层叠基板难以因成形后的热收缩而发生翘曲。特别地,在将表面基板10以及密封层30作为单个部件而制作具有低热伸缩层40、应力缓和树脂层60以及背面基板50的层叠基板的情况下,由于难以产生层叠基板的翘曲,制造时的操作变得容易,因而是优选的。此外,太阳能电池模块100既可以是平板状也可以是弯曲板,因而这里所说的翘曲,可以解释为相对于意图包含弯曲的形状发生变形
[0097] <绝缘层90>
[0098] 本实施方式的太阳能电池模块100可以在低热伸缩层40下且在背面基板50上进一步具有绝缘层90。更具体地说,如图9所示,本实施方式的太阳能电池模块100可以进一步具有配置于低热伸缩层40和应力缓和树脂层60之间的绝缘层90。或者,如图10所示,本实施方式的太阳能电池模块100可以进一步具有配置于应力缓和树脂层60和背面基板50之间的绝缘层90。通过将绝缘层90设定为这样的配置,可以保持受光面的相反侧即太阳能电池模块100的设置面侧和太阳能电池模块100的绝缘性。例如,在低热伸缩层40由导电性的碳材料形成的情况下,不能保持太阳能电池模块100的设置面侧的绝缘性,但通过配置绝缘层90而可以保持设置面侧的绝缘性。另一方面,如图11所示,本实施方式的太阳能电池模块100也可以在密封层30下且低热伸缩层40上进一步具有绝缘层90。通过将绝缘层90设定为这样的配置,例如即使在低热伸缩层40由碳材料形成的情况下,也可以保持光电转换部20和低热伸缩层40的绝缘性。
[0099] 绝缘层90的绝缘电阻并没有特别的限定,优选满足JIS C8990:2009(用于地上设置的晶体硅太阳能电池(PV)模块-设计鉴定和型号核准的要求事项)中规定的绝缘试验的要求事项。具体地说,在面积低于0.1m2的模块的情况下,绝缘电阻优选为400MΩ以上。另外,在面积为0.1m2以上的模块的情况下,测定的绝缘电阻和模块面积之积优选为40MΩ·m2以上。
[0100] 形成绝缘层90的材料只要具有电绝缘性,就没有特别的限定,可以使用树脂、玻璃、纤维素等。另外,绝缘层90的厚度并没有特别的限定,但优选为0.05mm~0.2mm,更优选为0.1mm~0.2mm。
[0101] <保护片材15>
[0102] 本实施方式的太阳能电池模块100也可以在表面基板10下且在密封层30上进一步具有保护片材15。在此情况下,如图12所示,优选在表面基板10和保护片材15之间设置空间。也就是说,优选在表面基板10和保护片材15之间设置空气层。因此,表面基板10和保护片材15有时不会直接接触。在太阳能电池模块具有这样的构成的情况下,空气层作为对来自外部的冲击的缓冲层发挥作用,因而可以提高光电转换部20的保护性。
[0103] 形成保护片材15的材料并没有特别的限定,但可以使用与表面基板10同样的材料。另外,保护片材15的厚度并没有特别的限定,但优选为0.02mm~0.3mm,更优选为0.05mm~0.2mm。
[0104] 如上所述,本实施方式的太阳能电池模块100具有表面基板10、配置于表面基板10下且用于密封光电转换部20的密封层30、配置于密封层30下的低热伸缩层40、以及配置于低热伸缩层40下的背面基板50。太阳能电池模块100进一步具有配置于低热伸缩层40和背面基板50之间的应力缓和树脂层60。而且低热伸缩层40的线膨胀率小于背面基板50的线膨胀率,应力缓和树脂层60的拉伸弹性模量小于低热伸缩层40以及背面基板50的拉伸弹性模量。因此,可以抑制太阳能电池模块100的光电转换部20因热应力而发生破损。
[0105] <太阳能电池模块100的制造方法>
[0106] 本实施方式的太阳能电池模块100可以采用公知的方法进行制作。例如,可以依次层叠表面基板10、密封层30、低热伸缩层40、应力缓和树脂层60、背面基板50,一面加热一面压缩而进行成形。此时,光电转换部20也可以配置于受光面侧的密封层和背面基板50侧的密封层之间。
[0107] 但是,对于将各层分成几个工序而进行压缩成形等详细的工序并没有特别的限定,可以根据目的而进行成形。例如,也可以将低热伸缩层40、应力缓和树脂层60以及背面基板50依次层叠而进行加热以及压缩成形,从而制作出层叠基板,然后将密封层30以及表面基板10依次层叠在该层叠基板上而进行加热以及压缩成形。此外,太阳能电池模块100优选进一步具有翘曲防止层80,从而使层叠基板不会因低热伸缩层40以及应力缓和树脂层60的热收缩而翘起。
[0108] 加热条件并没有特别的限定,但例如可以在真空状态下加热至150℃左右。当在真空条件下进行加热时,可以进一步提高排气泡性能,因而是优选的。真空加热后,也可以在大气压下,一面对各层加压一面采用加热器等进行加热,从而使树脂成分交联。另外,也可以在通过加热得到的层叠体上安装框架等。
[0109] 实施例
[0110] 下面基于实施例和比较例,就本实施方式进行更详细的说明,但本实施方式并不局限于此。
[0111] [实施例1]
[0112] 对从上开始依次层叠厚度0.1mm的低热伸缩层、厚度1.0mm的应力缓和树脂层、厚度2mm的背面基板、厚度1.0mm的应力缓和树脂层、厚度0.1mm的低热伸缩层所得到的构造进行了模拟。低热伸缩层使用线膨胀率为2.5×10-6K-1以及拉伸弹性模量为60GPa的碳纤维强化塑料(CFRP)。应力缓和树脂层使用拉伸弹性模量为0.02GPa的聚烯烃。背面基板使用线膨胀率为20×10-6K-1以及拉伸弹性模量为20GPa的玻璃环氧。
[0113] [实施例2]
[0114] 将应力缓和树脂层的厚度设定为0.6mm,除此以外,与实施例1同样地制作出层叠基板。
[0115] [实施例3]
[0116] 将应力缓和树脂层的厚度设定为0.3mm,除此以外,与实施例1同样地制作出层叠基板。
[0117] [实施例4]
[0118] 将应力缓和树脂层的厚度设定为0.1mm,除此以外,与实施例1同样地制作出层叠基板。
[0119] [实施例5]
[0120] 将应力缓和树脂层的厚度设定为0.05mm,除此以外,与实施例1同样地制作出层叠基板。
[0121] [比较例1]
[0122] 将应力缓和树脂层的厚度设定为0mm,除此以外,与实施例1同样地制作出层叠基板。
[0123] [评价]
[0124] (实质线膨胀率)
[0125] 通过测定低热伸缩层表面的实质线膨胀率,对因背面基板的热伸缩而对密封层和太阳能电池单元所产生的影响进行了评价。实质线膨胀率采用模拟对最上面的低热伸缩层的最表面(resurface)进行计算。其结果如表1所示。
[0126] 表1
[0127]-6 -1
  应力缓和树脂层的厚度(mm) 实质线膨胀率(x10 K )
实施例1 1.0 2.9
实施例2 0.6 3.3
实施例3 0.3 4.2
实施例4 0.1 6.6
实施例5 0.05 8.6
比较例1 0 14.9
[0128] 根据表1的结果,没有应力缓和树脂层的比较例1由于背面基板的线膨胀率较大,因而与背面基板的热伸缩相伴随,具有低热伸缩层表面的实质线膨胀率增大的倾向。但是,正如实施例1~5那样,通过增大应力缓和树脂层的厚度,实质线膨胀率得以降低。也就是说,可以推测通过增大应力缓和树脂层的厚度,密封层和光电转换部变得难以受到热伸缩的影响。
[0129] 接着,确认通过设置应力缓和树脂层,是否会产生光电转换部的破损。
[0130] [实施例6]
[0131] 从上开始依次层叠厚度1mm的表面基板、厚度1mm的凝胶、密封光电转换部的厚度0.6mm的受光面侧的密封层、厚度0.6mm的背面基板侧的密封层以及实施例3所制作的层叠基板,并在145℃下进行压缩加热,从而制作出太阳能电池模块。表面基板使用聚碳酸酯(PC)。光电转换部使用由连接极耳(连接构件)将太阳能电池单元相互连接而成的构件。受光面侧的密封层使用聚烯烃(PO),背面基板侧的密封层使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。
[0132] [比较例2]
[0133] 使用比较例1的层叠基板以代替实施例6所使用的实施例3的层叠基板,除此以外,与实施例6同样地制作出太阳能电池模块。
[0134] [评价]
[0135] (耐热冲击性)
[0136] 耐热冲击性按照JIS C8990:2009(IEC 61215:2005)(用于地上设置的晶体硅太阳能电池(PV)模块-设计鉴定和型号核准的要求事项)的温度循环试验,在如以下那样的试验条件下实施试验。也就是说,将各实施例的太阳能电池模块设置于试验槽内,使太阳能电池模块的温度在-40℃±2℃和+85℃±2℃之间周期性地发生变化。在将这样的温度循环试验进行200个循环后,用肉眼确认将太阳能电池单元相互连接的连接构件。而且确认200个循环时连接构件是否发生了切断。此外,将下限和上限之间的温度变化速度设定为大约1.4℃/小时,将下限温度的保持时间设定为60分钟,将上限温度的保持时间设定为1小时20分钟,将1个循环的时间设定为5小时20分钟。另外,至少实施3次温度循环试验。
[0137] 表2
[0138]应力缓和树脂层的厚度(mm) 200个循环后的连接极耳的状态
实施例6 0.3 没有切断
比较例2 0 切断
[0139] 采用温度循环试验对实施例6以及比较例2的耐热冲击性进行了评价,结果如表2所示,在实施例6的太阳能电池模块中,即使200个循环后,连接构件也没有切断。另一方面,在比较例2的太阳能电池模块中,在200个循环后,连接构件发生了切断。因此,可以确认通过使太阳能电池模块具有应力缓和树脂层,便可以抑制光电转换部的破损。
[0140] 接着,确认从低热伸缩层和背面基板的层叠方向上看,使低热伸缩层的面积相对于整个背面基板的面积的比例发生变化,由此光电转换部怎样地发生变化。
[0141] [实施例7]
[0142] 从上开始依次层叠表面基板、密封层、低热伸缩层、应力缓和树脂层以及背面基板,并在145℃下进行压缩加热,从而制作出太阳能电池模块。此外,表面基板使用厚度2mm的聚碳酸酯(PC)。密封层使用从上开始依次层叠厚度1mm的凝胶、厚度0.02mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、厚度0.6mm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、厚度0.6mm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)而成的密封层。光电转换部使用将各自厚度为0.15mm的2片太阳能电池单元由连接构件相互电连接而成的太阳能电池单元串,并配置在厚度0.6mm的EVA层之间。低热伸缩层使用厚度0.1mm的单方向碳纤维强化塑料(UD-CFRP)。应力缓和树脂层使用厚度0.2mm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。背面基板使用厚度2mm的玻璃环氧。
[0143] 此外,从低热伸缩层和背面基板的层叠方向上看,低热伸缩层的面积相对于整个背面基板的面积的比例(低热伸缩层的面积率)设定为100%。
[0144] [实施例8]
[0145] 将低热伸缩层的面积率设定为70%,除此以外,与实施例7同样地制作出太阳能电池模块。另外,如图13所示,低热伸缩层被配置为:从低热伸缩层和背面基板的层叠方向(z轴方向)上看,在太阳能电池单元的连接方向(y轴方向)上伸长,而与实施例7相比较,在太阳能电池单元的连接方向的垂直方向(x轴方向)上缩短。具体地说,对低热伸缩层进行配置,从而从低热伸缩层和背面基板的层叠方向上看,使太阳能电池单元的连接方向的垂直方向(x轴方向)上的低热伸缩层的长度短于背面基板的长度。
[0146] [实施例9]
[0147] 将低热伸缩层的面积率设定为50%,除此以外,与实施例8同样地制作出太阳能电池模块。
[0148] [实施例10]
[0149] 将低热伸缩层的面积率设定为20%,除此以外,与实施例8同样地制作出太阳能电池模块。
[0150] [实施例11]
[0151] 将低热伸缩层的面积率设定为99%。另外,如图14所示,低热伸缩层被配置为:从低热伸缩层和背面基板的层叠方向(z轴方向)上看,在太阳能电池单元的连接方向的垂直方向(x轴方向)上伸长,而与实施例7相比较,在太阳能电池单元的连接方向(y轴方向)上缩短。具体地说,对低热伸缩层进行配置,从而从低热伸缩层和背面基板的层叠方向上看,使太阳能电池单元的连接方向(y轴方向)上的低热伸缩层的长度短于背面基板的长度。除上述以外,与实施例7同样地制作出太阳能电池模块。
[0152] [实施例12]
[0153] 将低热伸缩层的面积率设定为93%,除此以外,与实施例11同样地制作出太阳能电池模块。
[0154] [实施例13]
[0155] 将低热伸缩层的面积率设定为70%,除此以外,与实施例11同样地制作出太阳能电池模块。
[0156] [实施例14]
[0157] 将低热伸缩层的面积率设定为50%,除此以外,与实施例11同样地制作出太阳能电池模块。
[0158] [实施例15]
[0159] 将低热伸缩层的面积率设定为20%,除此以外,与实施例11同样地制作出太阳能电池模块。
[0160] [评价]
[0161] (太阳能电池单元间的距离的变化量)
[0162] 使用ムラタソフトウェア株式会社生产的Femtet(注册商标),在使热负荷发生变化的情况下,对连接方向上的太阳能电池单元间的距离的变化量(μm)进行了解析。此外,解析条件如下所述。结果如表3以及图15所示。
[0163] (解析条件)
[0164] 模型:平面应力模型
[0165] 太阳能电池单元的连接方向(y轴方向)的宽度:140mm(基于1/2对称的解析)[0166] 边界条件:在所有的部位不固定
[0167] 热负荷:从120℃至30℃变化
[0168] 表3
[0169]
[0170] 图15是在使各例子的太阳能电池模块的温度从120℃至30℃变化时,对太阳能电池单元间的距离的变化量进行解析所得到的图。在图15的图中,x轴表示从低热伸缩层和背面基板的层叠方向上看到的低热伸缩层的面积相对于背面基板的整个面积的比例(低热伸缩层的面积率)(%)。另外,在图15的图中,y轴表示太阳能电池单元间的距离的变化量(μm)。此外,太阳能电池单元间的距离为太阳能电池单元彼此之间相邻的边之间的距离。另外,太阳能电池单元间的距离的变化量在太阳能电池单元彼此之间向离开的方向移动时为正的值,在太阳能电池单元彼此之间向靠近的方向移动时为负的值。
[0171] 如图15所示,太阳能电池单元间的距离的变化量具有随着低热膨胀层的面积率减小而增大的倾向。然而,在低热膨胀层的面积率相同的情况下,实施例7~实施例10(图15的y轴方向)与实施例11~实施例15(图15的x轴方向)相比较,具有太阳能电池单元间的距离的变化量较小的倾向。可以认为其原因在于:由于光电转换部沿着太阳能电池单元的连接方向而被低热膨胀层所覆盖,因而在低热伸缩层的作用下,可以更加抑制太阳能电池单元因热伸缩引起的移动。
[0172] 这里引用日本特愿2016-243171号(申请日:2016年12月15日)以及日本特願2017-159400号(申请日:2017年8月22日)的全部内容。
[0173] 以上通过实施方式就本主题进行了说明,但本主题并不局限于这些,在本主题的要旨的范围内可以进行各种变形。
[0174] 产业上的可利用性
[0175] 根据本发明,可以抑制太阳能电池模块的光电转换部因热应力而发生破损。
[0176] 符号说明:
[0177] 10 表面基板
[0178] 20 光电转换部
[0179] 30 密封层
[0180] 32 狭缝
[0181] 40 低热伸缩层
[0182] 50 背面基板
[0183] 60 应力缓和树脂层
[0184] 100 太阳能电池模块
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