CN101689577A - 太阳能电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种太阳能电池模块。太阳能电池模块(100)包括连接在取出电极(20)上的取出配线材料(30)、覆盖取出配线材料(30)的被覆材料(40)和将它们密封的密封材料(50)。取出配线材料(30)通过被覆材料(40)与密封材料(50)隔离。
Description
技术领域
本发明涉及包含在单一基板上电串联连接的多个太阳能电池的太阳能电池模块。
背景技术
一直以来，已知包含在单一基板上电串联连接的多个太阳能电池的太阳能电池模块(例如，参照日本特开2007-35695号公报)。像这样的太阳能电池模块包括形成在单一基板上且用于将由多个太阳能电池生成的电荷取出到外部的取出电极。在取出电极上，连接有从取出电极收集电荷的取出配线材料。
多个太阳能电池、取出电极和取出配线材料由密封材料密封，因此，取出配线材料与密封材料直接接触。一般的，使用铜作为取出配线材料的基材，使用EVA(Ethylene vinyl acetate：乙烯醋酸乙烯酯)作为密封材料。
此处，因为EVA的线膨胀系数(3.5×10-4)比铜的线膨胀系数(1.7×10-5)大，所以，随着太阳能电池模块的使用环境下的温度变化，取出配线材料受到来自密封材料的应力。通过对取出配线反复施加这样的应力，在取出配线材料与取出电极的连接部分，损伤被积蓄。其结果，有可能连接部分被破坏，引起太阳能电池模块的输出降低。
本发明鉴于上述状况完成，其目的在于，提供一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块能够缓和与取出电极相连接的取出配线材料受到的来自密封材料的应力。
发明内容
本发明的特征涉及的太阳能电池模块的主旨在于，包括：具有绝缘性的基板；形成在基板上的多个太阳能电池；形成在基板上的、用于从多个太阳能电池取出由多个太阳能电池生成的电荷的取出电极；连接在取出电极上的、用于从取出电极收集电荷的取出配线材料；覆盖取出配线材料的被覆材料；和将多个太阳能电池、取出电极、取出配线材料及被覆材料密封在与基板之间的密封材料，取出配线材料通过被覆材料与密封材料隔离。
在这样的太阳能电池模块中，取出配线材料与密封材料不直接接触。因此，能够缓和取出配线材料随着太阳能电池模块的使用环境下的温度变化而受到的来自密封材料的应力。其结果，能够抑制取出电极与取出配线材料的连接部分破损。
本发明的特征中，也可以是，被覆材料是粘着带，被覆材料的取出配线材料侧的表面具有粘着性。
本发明的特征中，也可以是，被覆材料覆盖取出电极，取出电极通过被覆材料与密封材料隔离。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的太阳能电池模块100的平面图。
图2是本发明的第一实施方式涉及的太阳能电池模块100的截面图。
图3是本发明的第二实施方式涉及的太阳能电池模块100的截而图。
具体实施方式
下面，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图的说明中，相同或类似的部分用相同或类似的附图标记表示。但是应当注意，附图只是示意性的图，各尺寸的比例等与现实中的不同。因此，具体的尺寸等应当参照以下说明进行判断。另外，当然在附图彼此之间包括相互的尺寸的关系或比例不同的部分。
[第一实施方式]
(太阳能电池模块的结构)
参照图1和图2，对本发明的实施方式涉及的太阳能电池模块100的结构进行说明。图1是太阳能电池模块100的背面侧的平面图。图2是图1的A-A线的放大截面图。
如图1和图2所示，太阳能电池模块100包括：基板1、多个太阳能电池10、取出电极20、取出配线材料30、输出配线材料35、绝缘膜36、被覆材料40、密封材料50和保护材料60。另外，图1中省略密封材料50的保护材料60进行表示。
基板1是用于形成多个太阳能电池10和取出电极20的单一基板。作为基板1，能够使用具有绝缘性的玻璃、塑料等。
多个太阳能电池10分别在基板1上沿第一方向形成。多个太阳能电池10在与第一方向大致正交的第二方向上排列，彼此电串联连接。
太阳能电池10具有第一电极层11、半导体层12和第二电极层13。第一电极层11、半导体层12和第二电极层13在基板1上依次层叠。利用公知的激光制图，第一电极层11、半导体层12和第二电极层13被图形化。
第一电极层11层叠在基板1的主面上，具有导电性和透光性。作为第一电极层11，能够使用氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)或氧化钛(TiO2)等金属氧化物。另外，也可以在这些金属氧化物中掺杂氟(F)、锡(Sn)、铝(Al)、铁(Fe)、镓(Ga)和铌(Nb)等。
半导体层12利用来自第一电极层11侧的入射光生成电荷(电子和空穴)。作为半导体层12，例如能够使用具有以pin结或pn结为基本结构的非晶硅半导体层、微晶硅半导体层的单层体或层叠体。
作为第二电极层13，例如能够使用具有导电性的ITO、银(Ag)等的单层体或层叠体。一个太阳能电池10的第二电极层13和与一个太阳能电池10相邻的另一个太阳能电池10的第一电极层11接触。由此，一个太阳能电池10与另一个太阳能电池10被电串联连接。
取出电极20从多个太阳能电池10取出电荷。取出电极20与太阳能电池10相同地具有第一电极层11、半导体层12和第二电极层13。第一电极层11、半导体层12和第二电极层13在基板1上依次层叠。取出电极20在基板1上沿第一方向形成。
取出配线材料30从取出电极20取出电荷。即，取出配线材料30具有作为从取出电极20收集电荷的收集电极的功能。
取出配线材料30由导电性部件构成。在取出配线材料30的表面，可以实施焊镀。取出配线材料30沿着取出电极20(沿着第一方向)被焊接在取出电极20上。作为取出配线材料30，能够使用成型为薄板状、线状或绞线状的铜等。另外，取出配线材料30也可以在多处局部地焊接在取出电极20上。取出配线材料30由后述的被覆材料40覆盖。
输出配线材料35将由取出配线材料30收集的电荷导出到太阳能电池模块100的外部。输出配线材料35具有与取出配线材料30相同的结构，输出配线材料35的一端被焊接在取出配线材料30上。
绝缘膜36被***在太阳能电池10与输出配线材料35之间。通过绝缘膜36，输出配线材料35从太阳能电池10电分离。
被覆材料40涉及本发明的特征部分，在取出电极20上覆盖取出配线材料30。因此，如图2所示，被覆材料40虽然与后述的密封材料50直接接触，但取出配线材料30不与密封材料50直接接触。像这样，通过被覆材料40，取出配线材料30与密封材料50隔离。
此处，本实施方式涉及的被覆材料40是在取出配线材料30侧的表面具有粘着性的粘着带。被覆材料40接合在取出配线材料30的上表面。另外，被覆材料40的两端部接合在取出电极20的第一方向两端部上。
密封材料50将多个太阳能电池10、取出电极20、取出配线材料30和被覆材料40密封在基板1与保护材料60之间。另外，密封材料50对施加在太阳能电池模块100上的冲击进行缓冲。作为密封材料50，能够使用EVA、EEA、PVB、有机硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等树脂。
保护材料60配置在密封材料50上。作为保护材料60能够使用PET、PEN、ETFE、PVDF、PCTFE、PVF、PC、丙烯酸树脂、玻璃、SUS、铝锌钢板(Galvalume)等的单层体或由它们夹着金属箔的层叠体。
(太阳能电池模块的制造方法)
首先，使用CVD法或溅射法等制膜法，在基板1上依次层叠第一电极层11、半导体层12和第二电极层13。这时，使用公知的激光制图法，依次图形化第一电极层11、半导体层12和第二电极层13，由此形成多个太阳能电池10和取出电极20。
接着，将取出配线材料30(焊镀铜箔)超声波焊接在取出电极20上。然后，在取出配线30上焊接输出配线材料35，在取出配线材料30与太阳能电池10之间***绝缘膜36。
接着，将被覆材料40(粘着带)以覆盖取出配线材料30的方式接合在电极20上。之后，依次层叠密封材料50和保护材料60。这时，从形成于密封材料50和保护材料60的缺口引出输出配线材料35的一端。
接着，通过使用层压装置进行真空加热，完成太阳能电池模块100。另外，也可以在太阳能电池模块100安装Al、SUS、或铁制的框体。
(作用和效果)
本实施方式涉及的太阳能电池模块100包括：连接在取出电极20上的取出配线材料30、覆盖取出配线材料30的被覆材料40和将它们密封的密封材料50。利用被覆材料40，取出配线材料30与密封材料50隔离。
像这样，取出配线材料30与密封材料50隔离，与密封材料50不直接接触。因此，能够缓和取出配线材料30对应于太阳能电池模块100的使用环境下的温度变化而受到的来自密封材料50的应力。因此，能够抑制取出电极20与取出配线材料30的连接部分破损。
此处，取出电极20与取出配线材料30的“连接部分”并不限定于取出电极20与取出配线材料30的界面。例如，在层叠于半导体层12上的第二电极层13上连接有取出配线材料30的情况下，在半导体层12与第二电极层13的界面特别容易发生剥离。即使在这样的情况下，根据本实施方式涉及的太阳能电池模块100，能够抑制第二电极层13从半导体层12剥离。
由以上所述，能够抑制使用环境下太阳能电池模块100的输出降低。
[第二实施方式]
接着，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式与上述第一实施方式的不同点是被覆材料40的结构。其它点与上述第一实施方式相同，因此，以下主要对不同点进行说明。
本实施方式涉及的被覆材料40覆盖取出电极20和取出配线材料30。因此，如图3所示，取出电极20和取出配线材料30不与密封材料50直接接触。像这样，取出电极20和取出配线材料30通过被覆材料40与密封材料50隔离。
此处，本实施方式涉及的被覆材料40是形成为带状的材料，可以使用PET膜等挠性材料，另外也可以使用陶瓷等非可挠性材料。如图3所示，被覆材料40可以不与取出电极20及取出配线材料30接触。
被覆材料40的第二方向两端部具有粘着性。被覆材料40的一端部沿第一方向接合在基板1上。被覆材料40的另一端部沿第一方向接合在与取出电极20相邻的太阳能电池10上。
(作用和效果)
在本实施方式中，取出电极20和取出配线材料30通过被覆材料40与密封材料50隔离。
像这样，取出电极20和取出配线材料30不与密封材料50直接接触。因此，能够缓和取出电极20和取出配线材料30对应于太阳能电池模块100的使用环境下的温度变化而受到的来自密封材料50的应力。因此，不仅能够抑制损伤在取出配线材料30与取出电极20的连接部分的积蓄，还能够抑制损伤在取出电极20本身的积蓄。其结果为，能够进一步抑制使用环境下在太阳能电池模块100的输出降低。
(其它的实施方式)
本发明通过上述实施方式进行阐述，但不应当将构成该公开的一部分的论述和附图理解为对本发明的限制。通过该公开，本领域技术人员能够明确各种代替的实施方式、实施例和运用技术。
例如，在上述实施方式中，使半导体层12的主体为硅类半导体材料，但并不限定于此，也能够使用其它的半导体材料。例如，能够使用碲化镉半导体材料、CIS(铜、铟、硒)或CIGS(铜、铟、镓、硒)类半导体材料等非硅类的半导体材料。
另外，在上述实施方式中，太阳能电池模块100在基板1侧受光，但也可以在保护材料60侧受光。具体而言，在保护材料60侧受光的情况下，只要第二电极层13、密封材料50和保护材料60具有透光性即可。
另外，在上述实施方式中，被覆材料40覆盖了取出配线材料30的大致整体，但被覆材料40只要覆盖取出配线材料30的至少一部分，就能得到本发明的效果。例如，当取出电极20与取出配线材料30在多个连接部分连接时，被覆材料40只要覆盖取出配线材料30中连接部分以外的部分即可。
另外，在本实施方式中，被覆材料40的整体或两端部具有粘着性，但被覆材料40也可以不具有粘着性。
另外，在本实施方式中，在多个太阳能电池10的两端侧形成了取出电极20，但取出电极20的位置并不限定于太阳能电池10的两端侧。
像这样，本发明当然包括此处没有说明的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围只根据上述说明由妥当的权利要求书的发明特定事项决定。
产业上的可利用性
如上所述，根据本发明，能够提供一种太阳能电池模块，该太阳能电池模块能够缓和与取出电极相连接的取出配线材料受到的来自密封材料的应力，因此，在太阳能发光领域有用。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种太阳能电池模块，其特征在于：
包括
具有绝缘性的基板；
在所述基板上沿第一方向分别形成且在与所述第一方向交叉的第二方向排列的多个太阳能电池；
在所述基板上沿所述第一方向形成的、用于取出由所述多个太阳能电池生成的电荷的取出电极；
连接在所述取出电极上的、用于从所述取出电极收集所述电荷的取出配线材料；
覆盖所述取出配线材料的被覆材料；和
将所述多个太阳能电池、所述取出电极、所述取出配线材料和所述被覆材料密封在与所述基板之间的密封材料，
所述取出配线材料通过所述被覆材料与所述密封材料隔离，
所述被覆材料的两端部配置在所述取出电极的所述第一方向两端部上。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于：
所述被覆材料是在所述取出配线材料侧的表面具有粘着性的粘着带。
3.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于：
所述被覆材料覆盖所述取出电极，
所述取出电极通过所述被覆材料与所述密封材料隔离。
Claims (3)
1.一种太阳能电池模块，其特征在于：
包括
具有绝缘性的基板；
形成在所述基板上的多个太阳能电池；
形成在所述基板上的、用于取出由所述多个太阳能电池生成的电荷的取出电极；
连接在所述取出电极上的、用于从所述取出电极收集电荷的取出配线材料；
覆盖所述取出配线材料的被覆材料；和
将所述多个太阳能电池、所述取出电极、所述取出配线材料和所述被覆材料密封在与所述基板之间的密封材料，
所述取出配线材料通过所述被覆材料与所述密封材料隔离。
2.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于：
所述被覆材料是在所述取出配线材料侧的表面具有粘着性的粘着带。
3.如权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于：
所述被覆材料覆盖所述取出电极，
所述取出电极通过所述被覆材料与所述密封材料隔离。
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