JP2017069395A - Organic thin film solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機薄膜太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to an organic thin film solar cell module.
近年、色素増感型太陽電池や有機薄膜太陽電池などを用いた透明フィルム型の太陽電池モジュールの開発が行われている。また、透明フィルム型太陽電池モジュールを応用した製品として、建物の窓ガラスや透明プラスチックに貼りつける太陽電池一体型ウインドフィルムが提案されている。 In recent years, a transparent film type solar cell module using a dye-sensitized solar cell, an organic thin film solar cell, or the like has been developed. In addition, as a product using a transparent film type solar cell module, a solar cell integrated wind film to be attached to a window glass or transparent plastic of a building has been proposed.
例えば、特許文献1には、樹脂製の第1の透明フィルムと、ポリエステル樹脂製基材上に、有機層、及びガスバリア性を示す無機化合物を有する無機層をこの順に有する第2の透明フィルムと、前記第1の透明フィルムのいずれか一方の面側と前記第2の透明フィルムの有機層及び無機層を有する面側に配置され、前記第1の透明フィルムと前記第2の透明フィルムの無機層とを積層させる接着層と、を有する太陽電池モジュール用フロントシートであって、前記有機層が、アクリル樹脂を有し、前記有機層のアクリル樹脂が、ヒドロキシル基を有さないオキシアルキレン基、及びフルオレン基が存在する構成単位を含む、太陽電池モジュール用フロントシートが提案されている。 For example, in Patent Document 1, a first transparent film made of resin, a second transparent film having an organic layer and an inorganic layer having an inorganic compound exhibiting gas barrier properties on a polyester resin base material in this order, and The first transparent film and the second transparent film are disposed on one surface side and the second transparent film on the surface side having the organic layer and the inorganic layer, and the first transparent film and the second transparent film are inorganic. An adhesive layer for laminating a layer, a solar cell module front sheet, wherein the organic layer has an acrylic resin, and the acrylic resin of the organic layer has no hydroxyl group, And the front sheet | seat for solar cell modules containing the structural unit in which a fluorene group exists is proposed.
また、特許文献2には、少なくとも基板、有機太陽電池素子、接着層及びガスバリアフィルムを有する有機太陽電池モジュールであって、該有機太陽電池モジュールは、該有機太陽電池素子、該接着層及び該ガスバリアフィルムがその順に積層され、該有機太陽電池素子の周縁に、有機太陽電池素子を含まず該接着層及び該ガスバリアフィルムが積層された周縁部を備え、該周縁部には接着層端面を有しており、該接着層と該ガスバリアフィルムとのJIS K6854−3法による接着力が4N/inch以上150N/inch以下であり、かつ該接着層の水蒸気透過率が特定条件を満たすことを特徴とする有機太陽電池モジュールが記載されている。 Patent Document 2 discloses an organic solar cell module having at least a substrate, an organic solar cell element, an adhesive layer, and a gas barrier film, and the organic solar cell module includes the organic solar cell element, the adhesive layer, and the gas barrier. Films are laminated in that order, and the periphery of the organic solar cell element is provided with a peripheral portion where the organic solar cell element is not included and the adhesive layer and the gas barrier film are laminated, and the peripheral portion has an end face of the adhesive layer. The adhesive strength between the adhesive layer and the gas barrier film according to JIS K6854-3 method is 4 N / inch or more and 150 N / inch or less, and the water vapor transmission rate of the adhesive layer satisfies a specific condition. An organic solar cell module is described.
さらに、特許文献3には、一対のプラスチックフィルムと、前記一対のプラスチックフィルム間に設けられた有機太陽電池部と、前記有機太陽電池部の受光面側において前記プラスチックフィルムよりも外側に設けられた粘着剤層と、を備え、前記有機太陽電池部が、青色又は緑色の有機色素及びフラーレン誘導体を含有するバルクへテロ接合型の光電変換層を有し、前記光電変換層の厚みが100〜200nmである、太陽光発電フィルムが記載されている。
Further, in
太陽電池一体型ウインドフィルムは、可撓性を有するため、ガラスや透明プラスチック等の施工対象物への貼付施工において、その取り扱いと施工性が重要となる。 Since the solar cell integrated wind film has flexibility, its handling and workability are important in application to a construction object such as glass or transparent plastic.
一般的に、ウインドフィルムは、水貼りという方法でガラスや透明プラスチック等の被着面に貼られる。この水貼りという施行方法においては、フィルムを例えばガラスに貼る際に、フィルムの粘着面およびガラス面に噴霧器で微量の中性洗剤を含む水を噴霧してから仮貼りし、その後スキージでフィルム表面の中央部分から外側に圧力を均一に加えながら順次均一に擦り付けて密着させる。その結果、フィルムとガラスの間の水と気泡がフィルム端部から追い出され、これにより、シワおよび気泡のない良好な貼合面を得ることができる。 In general, a wind film is attached to an adherend surface such as glass or transparent plastic by a method called water sticking. In the enforcement method called water sticking, when sticking a film to glass, for example, the sticking surface of the film and the glass surface are sprayed with water containing a small amount of neutral detergent with a sprayer and then temporarily attached, and then the film surface with a squeegee While applying pressure uniformly from the central part of the film to the outside, it is rubbed in order and brought into close contact. As a result, water and air bubbles between the film and the glass are expelled from the end of the film, whereby a good bonding surface free from wrinkles and air bubbles can be obtained.
しかしながら、特許文献1及び2に記載の有機薄膜太陽電池モジュールは、水貼り施工時や実使用環境下において曲げなどの外力が加えられ、フィルムに圧縮或いは収縮応力が印加されると、発電性能が著しく劣化するという問題があった。また、特許文献1及び2に記載の有機薄膜太陽電池モジュールは、比較的に硬く脆い積層体であるため、上述した外力印加により、ひび割れや層間剥離などが生じ易いという問題もあった。このひび割れや層間剥離などの破損が生じると、発電性能の更なる劣化が生じるのみならず、外観が大きく損なわれるという問題もあった。 However, the organic thin-film solar cell modules described in Patent Documents 1 and 2 have a power generation performance when an external force such as bending is applied at the time of affixing with water or in an actual use environment, and compression or contraction stress is applied to the film. There was a problem that it deteriorated remarkably. Moreover, since the organic thin-film solar cell modules described in Patent Documents 1 and 2 are relatively hard and brittle laminates, there is a problem that cracks, delamination, and the like are likely to occur due to the above-described external force application. When breakage such as cracks or delamination occurs, there is a problem that not only the power generation performance is further deteriorated, but also the appearance is greatly impaired.
一方、特許文献3に記載の有機薄膜太陽電池モジュールは、前述した水貼り施行の際にスキージ圧着すると、モジュール縁部に反り(カール)が生じ易く、そのため、モジュール縁部と被着面との間に水残りが生じてしまうという問題があった。
On the other hand, when the organic thin-film solar cell module described in
さらに、多数の薄膜を積層した有機薄膜太陽電池モジュールにおいては、そのモジュール端部をトリミングする際に、層間剥離が生じ易いという問題もあった。このモジュール端部における層間剥離は、美観が重視される所謂シースルータイプの有機薄膜太陽電池モジュールにおいて特に問題となる。 Furthermore, in an organic thin film solar cell module in which a large number of thin films are laminated, there is a problem that delamination is likely to occur when trimming the end portion of the module. This delamination at the end of the module is particularly problematic in so-called see-through type organic thin-film solar cell modules where aesthetics are important.
本発明は、かかる背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、施工性に優れ、施工後の製品信頼性及び意匠性に優れる、有機薄膜太陽電池モジュールを提供することにある。 This invention is made | formed in view of this background art, The objective is to provide the organic thin film solar cell module which is excellent in workability | operativity and excellent in the product reliability and design property after construction.
すなわち、本発明の一側面における目的は、外力印加による発電性能の劣化が抑制され、信頼性が高められた有機薄膜太陽電池モジュールを提供することにある。また、別の観点では、外力印加によるひび割れや層間剥離などの発生が抑制された、有機薄膜太陽電池モジュールを提供することが、本発明の別個の目的として挙げられる。 That is, an object of one aspect of the present invention is to provide an organic thin-film solar cell module in which deterioration of power generation performance due to external force application is suppressed and reliability is improved. In another aspect, another object of the present invention is to provide an organic thin-film solar cell module in which the occurrence of cracks and delamination due to external force application is suppressed.
さらに、本発明の別側面における目的は、水貼り施行時における水残りの発生が抑制され、美観に優れる有機薄膜太陽電池モジュールを提供することにある。また、別の観点では、モジュール端部における層間剥離が抑制され、美観に優れるシースルータイプの有機薄膜太陽電池モジュールを提供することが、本発明の目的として挙げられる。 Furthermore, another object of the present invention is to provide an organic thin-film solar cell module that is excellent in aesthetics because generation of water residue at the time of water application is suppressed. In another aspect, it is an object of the present invention to provide a see-through type organic thin-film solar cell module in which delamination at the end of the module is suppressed and excellent in aesthetics.
なお、ここで挙げた本発明の各目的は、それぞれ別個独立したものである。しかしながら、これらを組み合わせたものもまた、本発明の他側面における目的として位置づけることができる。 It should be noted that the objects of the present invention listed here are independent of each other. However, a combination of these can also be positioned as an object in other aspects of the present invention.
またさらに、ここでいう目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも、本発明の他の目的として位置づけることができる。 In addition, the present invention is not limited to the purpose described here, and is an operational effect derived from each configuration shown in the embodiment for carrying out the invention described later, and also has an operational effect that cannot be obtained by conventional techniques. It can be positioned as another purpose.
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、有機薄膜太陽電池モジュール中に配設されるガスバリアフィルムのガスバリア層および接着層が、外力印加による発電性能の劣化やひび割れなどの破損と関連することを見出した。そして、さらに検討を進めたところ、所定のガスバリアフィルムおよび接着層を採用することにより、これらの課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the gas barrier layer and the adhesive layer of the gas barrier film disposed in the organic thin-film solar cell module are deteriorated in power generation performance due to external force application, cracking, etc. Found to be related to breakage. As a result of further investigation, it was found that these problems can be solved by employing a predetermined gas barrier film and adhesive layer, and the present invention has been completed.
また、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、有機薄膜太陽電池モジュール中に配設される有機薄膜太陽電池素子の厚み及び設置位置が、水貼り施行時における水残りやモジュール端部における層間剥離と関連することを見出した。そして、さらに検討を進めたところ、有機薄膜太陽電池素子の端面に所定のスペーサ層或いは加飾層を配することにより、これらの課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。 Further, as a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the thickness and installation position of the organic thin-film solar cell element disposed in the organic thin-film solar cell module are water remaining at the time of water sticking enforcement. And found to be related to delamination at the module edge. As a result of further investigation, it was found that these problems can be solved by arranging a predetermined spacer layer or a decorative layer on the end face of the organic thin film solar cell element, and the present invention has been completed. .
すなわち、本発明は、以下に示す種々の具体的態様を提供する。
[1]
可撓性を有する透光性の有機薄膜太陽電池素子と、
前記有機薄膜太陽電池素子の両面にそれぞれ設けられた封止層と、
前記封止層の他方側の表面にそれぞれ設けられたガスバリアフィルムと
を備え、
前記複数のガスバリアフィルムは、ガスバリア層をそれぞれ複数有し、
前記複数のガスバリア層は、接着層を介して積層されており、
前記接着層は、ウレタン系接着剤を含有する
ことを特徴とする有機薄膜太陽電池モジュール。
That is, the present invention provides various specific modes shown below.
[1]
A light-transmitting organic thin-film solar cell element having flexibility;
Sealing layers respectively provided on both surfaces of the organic thin film solar cell element;
A gas barrier film provided on the surface of the other side of the sealing layer,
The plurality of gas barrier films each have a plurality of gas barrier layers,
The plurality of gas barrier layers are laminated via an adhesive layer,
The organic thin-film solar cell module, wherein the adhesive layer contains a urethane-based adhesive.
[2]
前記ウレタン系接着剤は、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、およびポリエステルポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリウレタンポリオールを主成分として含有する
ことを特徴とする[1]に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[3]
前記ガスバリアフィルムは、基材及び該基材上に設けられた前記ガスバリア層を有する第1ガスバリアフィルムと、基材及び該基材上に設けられた前記ガスバリア層を有する第2ガスバリアフィルムと、前記第1ガスバリアフィルム及び前記第2ガスバリアフィルム間に設けられた第1接着層とを少なくとも備え、
前記第1接着層が、前記ウレタン系接着剤を含有する
ことを特徴とする[1]又は[2]に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[4]
前記ガスバリアフィルムは、前記第2ガスバリアフィルムの他方側の表面に設けられた保護層と、前記第2ガスバリアフィルム及び前記保護層間に設けられた第2接着層とをさらに備え、
前記第2接着層が、前記ウレタン系接着剤を含有する
ことを特徴とする[3]に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[5]
前記ガスバリアフィルムのうち一のガスバリアフィルムの他方側の表面に設けられた粘着層をさらに備える
ことを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[6]
前記ガスバリアフィルムは、前記ガスバリア層をそれぞれ2層有する
ことを特徴とする[1]〜[5]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[7]
前記封止層は、熱硬化性樹脂を含有する
ことを特徴とする[1]〜[6]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[8]
前記封止層は、50〜100μmの厚みを有する
ことを特徴とする[1]〜[7]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[9]
前記封止層は、エポキシ樹脂成分を含有する
ことを特徴とする[1]〜[8]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[2]
[2] The organic thin-film solar battery according to [1], wherein the urethane-based adhesive contains at least one polyurethane polyol selected from the group consisting of polycarbonate polyol, polyether polyol, and polyester polyol as a main component. module.
[3]
The gas barrier film includes a first gas barrier film having a base material and the gas barrier layer provided on the base material, a second gas barrier film having the base material and the gas barrier layer provided on the base material, At least a first adhesive layer provided between the first gas barrier film and the second gas barrier film,
The organic thin film solar cell module according to [1] or [2], wherein the first adhesive layer contains the urethane-based adhesive.
[4]
The gas barrier film further comprises a protective layer provided on the other surface of the second gas barrier film, and a second adhesive layer provided between the second gas barrier film and the protective layer,
The organic thin film solar cell module according to [3], wherein the second adhesive layer contains the urethane-based adhesive.
[5]
The organic thin-film solar cell module according to any one of [1] to [4], further comprising an adhesive layer provided on a surface on the other side of one of the gas barrier films.
[6]
Each of the gas barrier films has two gas barrier layers, and the organic thin-film solar cell module according to any one of [1] to [5].
[7]
The said sealing layer contains a thermosetting resin, The organic thin-film solar cell module as described in any one of [1]-[6] characterized by the above-mentioned.
[8]
The organic thin-film solar cell module according to any one of [1] to [7], wherein the sealing layer has a thickness of 50 to 100 μm.
[9]
The said sealing layer contains an epoxy resin component, The organic thin-film solar cell module as described in any one of [1]-[8] characterized by the above-mentioned.
[10]
前記有機薄膜太陽電池素子は、平面視長手方向の両端面側にそれぞれ設けられたスペーサ層をさらに備え、
前記スペーサ層の厚さT1と前記有機薄膜太陽電池素子の厚さT2とが下記式(1):
0<(T2−T1)/T2<0.25 ・・・(1)
を満たすことを特徴とする[1]〜[9]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[11]
前記スペーサ層は、前記有機薄膜太陽電池素子と同色である
ことを特徴とする[10]に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[12]
前記スペーサ層は、透明フィルムと、前記透明フィルムの一方側の表面に設けられた、前記有機薄膜太陽電池素子と同色に加飾された加飾層とを有する
ことを特徴とする[10]又は[11]に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[13]
前記有機薄膜太陽電池素子の端面は、前記スペーサ層の端面と接している
ことを特徴とする[10]〜[12]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[10]
The organic thin film solar cell element further includes a spacer layer provided on each of both end faces in the longitudinal direction in plan view,
The thickness T1 of the spacer layer and the thickness T2 of the organic thin film solar cell element are expressed by the following formula (1):
0 <(T2-T1) / T2 <0.25 (1)
The organic thin-film solar cell module according to any one of [1] to [9], wherein:
[11]
The organic thin film solar cell module according to [10], wherein the spacer layer has the same color as the organic thin film solar cell element.
[12]
The said spacer layer has a transparent film and the decoration layer provided in the surface of the one side of the said transparent film and decorated with the same color as the said organic thin-film solar cell element [10] or [11] The organic thin film solar cell module according to [11].
[13]
The organic thin film solar cell module according to any one of [10] to [12], wherein an end surface of the organic thin film solar cell element is in contact with an end surface of the spacer layer.
[14]
テープ状固定部材をさらに備え、
前記有機薄膜太陽電池素子の端面は、前記スペーサ層の端面と前記テープ状固定部材により固定されている
ことを特徴とする[10]〜[13]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[15]
前記テープ状固定部材は、前記有機薄膜太陽電池素子の表面及び前記スペーサ層の表面に跨って貼り付けることにより固定する接着フィルムである
ことを特徴とする[14]に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[16]
前記テープ状固定部材は、前記加飾層及び前記有機薄膜太陽電池素子と同色である
ことを特徴とする[14]又は[15]に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[17]
前記テープ状固定部材は、透明である
ことを特徴とする[14]〜[16]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[18]
前記スペーサ層の幅D1と、前記有機薄膜太陽電池モジュールの端面と前記有機薄膜太陽電池素子との距離D2とが、下記式(2):
(D2−D1)/D2≧0.1 ・・・(2)
を満たすことを特徴とする[10]〜[17]のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。
[14]
A tape-shaped fixing member;
The organic thin film solar cell according to any one of [10] to [13], wherein an end surface of the organic thin film solar cell element is fixed to an end surface of the spacer layer by the tape-shaped fixing member. module.
[15]
The organic thin film solar cell module according to [14], wherein the tape-shaped fixing member is an adhesive film that is fixed by being applied across the surface of the organic thin film solar cell element and the surface of the spacer layer. .
[16]
The organic thin film solar cell module according to [14] or [15], wherein the tape-shaped fixing member has the same color as the decorative layer and the organic thin film solar cell element.
[17]
The organic thin film solar cell module according to any one of [14] to [16], wherein the tape-shaped fixing member is transparent.
[18]
The width D1 of the spacer layer and the distance D2 between the end face of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element are expressed by the following formula (2):
(D2-D1) /D2≧0.1 (2)
The organic thin-film solar cell module according to any one of [10] to [17], wherein
[19]
透光性の有機薄膜太陽電池素子と、
前記有機薄膜太陽電池素子の平面視長手方向の両端面側にそれぞれ設けられたスペーサ層と、
前記有機薄膜太陽電池素子及び前記スペーサ層の両表面を覆うようにそれぞれ設けられた封止層と、
前記封止層の他方側の表面にそれぞれ設けられたガスバリアフィルムと
を備え、
前記スペーサ層の厚さT1と前記有機薄膜太陽電池素子の厚さT2とが下記式(1):
0<(T2−T1)/T2<0.25 ・・・(1)
を満たすことを特徴とする有機薄膜太陽電池モジュール。
ここで、上記[19]に記載の有機薄膜太陽電池モジュールは、上記[1]〜[18]に記載の技術的要素の一以上をさらに備えたものが好ましい。
[19]
A translucent organic thin film solar cell element;
Spacer layers provided on both end surfaces in the longitudinal direction of the organic thin film solar cell element,
A sealing layer provided so as to cover both surfaces of the organic thin-film solar cell element and the spacer layer;
A gas barrier film provided on the surface of the other side of the sealing layer,
The thickness T1 of the spacer layer and the thickness T2 of the organic thin film solar cell element are expressed by the following formula (1):
0 <(T2-T1) / T2 <0.25 (1)
An organic thin film solar cell module characterized by satisfying
Here, the organic thin-film solar cell module described in [19] is preferably further provided with one or more technical elements described in [1] to [18].
[20]
透光性の有機薄膜太陽電池素子と、
前記有機薄膜太陽電池素子の平面視長手方向の両端面側にそれぞれ設けられており、前記有機薄膜太陽電池素子と同色である加飾層と、
前記有機薄膜太陽電池素子及び前記加飾層の両表面を覆うようにそれぞれ設けられた封止層と、
前記封止層の他方側の表面にそれぞれ設けられたガスバリアフィルムと、
を備えることを特徴とする有機薄膜太陽電池モジュール。
ここで、上記[20]に記載の有機薄膜太陽電池モジュールは、上記[1]〜[18]に記載の技術的要素の一以上をさらに備えたものが好ましい。
[20]
A translucent organic thin film solar cell element;
The organic thin-film solar cell element is provided on each end surface side in the longitudinal direction of the plan view, and a decorative layer having the same color as the organic thin-film solar cell element;
A sealing layer provided to cover both surfaces of the organic thin-film solar cell element and the decorative layer, and
Gas barrier films respectively provided on the other surface of the sealing layer;
An organic thin film solar cell module comprising:
Here, it is preferable that the organic thin-film solar cell module according to [20] further includes one or more technical elements according to [1] to [18].
本発明によれば、水貼り時の施工性に優れ、また、施工後の製品信頼性及び意匠性に優れる、有機薄膜太陽電池モジュールを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic thin film solar cell module which is excellent in the workability at the time of water pasting, and excellent in the product reliability and design property after construction can be provided.
以下、本発明の各実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はその実施の形態のみに限定されるものではない。また、以降においては特に断らない限り、上下左右等の位置関係は、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and the present invention is not limited only to the embodiments. In the following, unless otherwise specified, positional relationships such as up, down, left, and right are based on the positional relationships shown in the drawings. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
1.有機薄膜太陽電池モジュール
1.1 全体構成
図1は、本発明の一実施形態の有機薄膜太陽電池モジュール100の層構成を示す模式断面図である。有機薄膜太陽電池モジュール100は、可撓性を有する透光性の有機薄膜太陽電池素子11と、第一及び第二封止層21,22と、複数のガスバリアフィルム31とを備えている。有機薄膜太陽電池素子11の両面(図示上下)には、それぞれ第一及び第二封止層21,22が設けられており、これにより、有機薄膜太陽電池素子11は、第一及び第二封止層21,22中に封止されている。第一及び第二封止層21,22の他方側の表面(すなわち、有機薄膜太陽電池素子11と接していない側の第一及び第二封止層21,22の表面)には、ガスバリアフィルム31が設けられている。
1. Organic Thin Film Solar Cell Module 1.1 Overall Configuration FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a layer configuration of an organic thin film
ガスバリアフィルム31は、複数のガスバリアフィルム、すなわち第1及び第2ガスバリアフィルム32の積層体から構成されている。本実施形態において、第1及び第2ガスバリアフィルム32は、基材33及びこの基材上に設けられたガスバリア層34を備える積層物からなる。そして、これら第1及び第2ガスバリアフィルム32は、第1接着層41を介して積層されている。なお、最外層となるガスバリアフィルム32の表面には、第2接着層42がそれぞれ設けられている。さらに、これらの第2接着層42上には、保護層51がそれぞれ設けられている。
これにより、図中下方から、保護層51/第2接着層42/第2ガスバリアフィルム32/第1接着層41/第1ガスバリアフィルム32/第一封止層21/有機薄膜太陽電池素子11/第二封止層22/第1ガスバリアフィルム32/第1接着層41/第2ガスバリアフィルム32/第2接着層42/保護層51の順に各層が積層された構成となっている。以下、各構成要素及びその素材について詳述する。
The
Thereby, from the lower side in the figure, the
第一および第二封止層21,22(以下、これらを合わせて「封止層」という場合がある。)は、有機薄膜太陽電池素子11を封止するために設けられる層である。第一および第二封止層21,22は、有機薄膜太陽電池素子11を挟み込むように、また、有機薄膜太陽電池素子11を完全に覆うように設けられており、これにより、有機薄膜太陽電池素子11が封止されている。この封止層による有機薄膜太陽電池素子11の封止は、有機薄膜太陽電池素子11の補強や耐衝撃性の向上の観点からも有効である。
The first and second sealing layers 21 and 22 (hereinafter, these may be collectively referred to as “sealing layer”) are layers provided for sealing the organic thin-film
有機薄膜太陽電池素子11、ガスバリアフィルム31、封止層の位置関係や相対的な大きさについては、特段の制限はない。本実施形態では、ガスバリアフィルム31が第一および第二封止層21,22の表裏面の全面を覆うように積層されている。水分又は酸素による劣化を防止し、また、長期にわたって有機薄膜太陽電池素子11の性能を維持する観点から、ガスバリアフィルム31の端面と有機薄膜太陽電池素子11の基板12の端面との距離が5mm以上になるように、ガスバリアフィルム31の端面を有機薄膜太陽電池素子11の基板12の端面の外側に設置するのが好ましい。
There is no special restriction | limiting about the positional relationship and relative magnitude | size of the organic thin-film
なお、本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュール100は、その最外層に被着体に貼付するための粘着層61を含んでいてもよい。該粘着層61によって窓等に設置されるのが好ましい。
In addition, the organic thin film
例えば、図1に示すとおり、粘着層61をガスバリアフィルム31(或いは第2ガスバリアフィルム32)よりも最外層に設けて、ガスバリアフィルム31、第一封止層21、有機薄膜太陽電池素子11、第二封止層22、ガスバリアフィルム31、必要に応じて設けられる保護層51、粘着層61の順に各層が積層された構成とすることができる。粘着層61は従来公知の粘着剤を使用することができるが、耐候性や透明性の観点からアクリル系粘着剤が好ましい。粘着層61は、有機薄膜太陽電池モジュール100に用いられる有機薄膜太陽電池素子11の基板12側(受光面)又は有機光電変換層13側(非受光面)の最外層に、公知の方法で設けることができるが、有機薄膜太陽電池素子11の発電効率の観点から有機薄膜太陽電池素子11の基板12側(受光面)の最外層に設ける方が好ましい。
For example, as shown in FIG. 1, the
以下、有機薄膜太陽電池モジュール100の各構成要素及びその素材について詳述する。
1.2 構成部材
1.2.1 有機薄膜太陽電池素子
本実施形態の有機薄膜太陽電池素子11は、基板12上に有機光電変換層13が積層された構造を有する。なお、図示省略するが、基板12の裏面(図中下面)には下部電極が、基板12の表面(図中上面)には上部電極が、それぞれ設けられている。
Hereinafter, each component and the raw material of the organic thin-film
1.2 Component 1.2.1 Organic Thin Film Solar Cell Element The organic thin film
有機薄膜太陽電池モジュール100に用いられる有機薄膜太陽電池素子11は、太陽電池一体型ウインドフィルムとして適用可能な透光性を有し、水貼り施工時のハンドリング性に優れるとともに、有機薄膜太陽電池モジュール100に印加される応力、特に曲げに強いという特徴を有する。この種の有機薄膜太陽電池素子11は、有機光電変換層13を塗布により製造可能であり、生産性及び意匠性に優れる点で好ましい。また、有機光電変換層13を用いた有機薄膜太陽電池素子11は、生産性に特に優れ、本発明の目的に沿うことから特に好ましい。
The organic thin-film
ここで本明細書において、有機薄膜太陽電池素子とは、薄膜状の有機太陽電池素子を意味し、その厚さは好ましくは150μm以下である。また、本明細書において、透光性を有するとは、太陽光線透過率、すなわち太陽光のうち波長360〜830nmの波長の光が透過する割合が3%以上100%以下であることを意味する。該太陽光線透過率は、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%以上である。 Here, in the present specification, the organic thin film solar cell element means a thin film organic solar cell element, and the thickness thereof is preferably 150 μm or less. Further, in the present specification, having translucency means that the transmittance of sunlight rays, that is, the ratio of transmitting light with a wavelength of 360 to 830 nm in sunlight is 3% or more and 100% or less. . The solar ray transmittance is preferably 5% or more, more preferably 8% or more, and still more preferably 10% or more.
1.2.1.1 基板
基板12は有機光電変換層13を支持する部材である。基板12の材料としては、特に限定されず、無機材料、有機材料およびこれらを組み合わせた複合材料等の公知の材料を適宜使用することができる。具体的には、石英、又はガラス等の無機材料;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、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂、塩化ビニル又はポリエチレン等のポリオレフィン;セルロース、ポリ塩化ビニリデン、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリノルボルネン又はエポキシ樹脂等の有機材料が挙げられる。これらのうち、有機材料を用いた樹脂基板は、基板12に透明性を付与できるため、スーパーストレート構造、サブストレート構造どちらの構造も作成が可能である上、透光性に優れるシースルー太陽電池の作成が可能である点で好ましい。
1.2.1.1 Substrate The
これらの中でも、基板12としては、可撓性を有するもの、すなわちフレキシブル基板が好ましい。基板12がフレキシブルであることで、有機薄膜太陽電池素子11をロール・トゥ・ロール方式により製造することが可能になり、また、有機薄膜太陽電池モジュール100の設計および設置の自由度が向上する。本明細書において、フレキシブルとは、例えば、曲率半径170mmで曲げても破壊(塑性変形)しないことを意味する。フレキシブル基板の材料としては、上記材料の中でも、有機材料、紙材料、複合材料が好ましく、有機材料および複合材料がより好ましく、有機材料が特に好ましい。
Among these, the
有機材料は通常Tm(溶融温度)およびTg(ガラス転移温度)を有するが、基板12に有機材料を用いる場合には、有機薄膜太陽電池素子11の封止をTm未満、好ましくはTg未満で行うことにより基板12の変形による外観の悪化を抑制することができる。
The organic material usually has Tm (melting temperature) and Tg (glass transition temperature), but when the organic material is used for the
基板12が樹脂基板である場合、樹脂基板のガラス転移温度(Tg)は、通常30℃以上、好ましくは50℃以上であり、通常400℃以下、好ましくは300℃以下、より好ましくは200℃以下、更に好ましくは160℃以下である。ガラス転移温度(Tg)が上記範囲であることで樹脂基板を製造する際に成形加工しやすく、かつ有機薄膜太陽電池モジュール100を製造する際の加工処理時に変形等が生じ難い。
When the
本明細書において、ガラス転移温度とは、JIS K−7121 1987「プラスチックの転移温度測定方法」に定義された示差走査熱量測定(DSC)により求められる値である。 In the present specification, the glass transition temperature is a value obtained by differential scanning calorimetry (DSC) defined in JIS K-7121 1987 “Method for measuring plastic transition temperature”.
基板12の厚さに制限はないが、通常5μm以上、好ましくは20μm以上であり、通常20mm以下、好ましくは10mm以下である。基板12の厚さが5μm以上であることは、有機薄膜太陽電池素子11の強度を高める観点から好ましい。基板12の厚さが20mm以下であることは、低コスト化及び軽量化の観点から好ましい。基板12の材料がガラスである場合の厚さは、通常0.01mm以上、好ましくは0.1mm以上であり、一方、通常1cm以下、好ましくは0.5cm以下である。基板12の厚さが0.01mm以上であることは、機械的強度が増加し、割れにくくなるために、好ましい。また、基板12の厚さが0.5cm以下であることは、重量が重くならないために好ましい。
Although there is no restriction | limiting in the thickness of the board |
基板12の長さに制限はないが、通常10cm以上、好ましくは1m以上、より好ましくは10m以上、更に好ましくは50m以上、特に好ましくは100m以上である。上限は、通常10km以下、好ましくは5km以下、より好ましくは1km以下、更に好ましくは500m以下である。
Although there is no restriction | limiting in the length of the board |
ロール・トゥ・ロール方式により製造する場合は、基板12の長さは、通常10m以上、好ましくは20m以上、より好ましくは50m以上、更に好ましくは100m以上、特に好ましくは200m以上である。上限は特に制限されないが、通常10km以下、好ましくは5km以下、より好ましくは1km以下である。この範囲の長さにすることで、ロール・トゥ・ロール方式による効率的な生産を行うことができる。ロール・トゥ・ロール方式では、ロールの切り替えに時間がかかるため、ロールの切り替えによる時間のロスを少なくするためには、製造装置が許容する範囲で1つのロールの基板12は長い方がよい。一方、ロールが重くなるとハンドリングしづらくなる点にも留意する必要がある。
In the case of producing by a roll-to-roll method, the length of the
1.2.1.2 電極(下部電極および上部電極)
有機薄膜太陽電池素子11は、有機光電変換層13を挟むように2以上の電極を有する。ここでは、有機光電変換層13に対して基板12側の電極を下部電極、有機光電変換層13に対して基板12と反対側の電極を上部電極という。これらの電極は、光吸収により生じた正孔及び電子を捕集する機能を有する。したがって、これらの電極として、一方に正孔の捕集に適した電極(以下、アノードと記載する場合もある)を、他方に電子の捕集に適した電極(以下、カソードと記載する場合もある)を用いることが好ましい。下部電極がアノードであり、上部電極がカソードであってもよいし、下部電極がカソードであり、上部電極がアノードであってもよい。下部電極および上部電極は、いずれか一方が透光性であればよく、両方が透光性であっても構わない。
1.2.1.2 Electrodes (lower and upper electrodes)
The organic thin film
とりわけ、下部電極および上部電極は、透明電極であることが好ましい。太陽光線透過率が通常70%以上であることが、透明電極を透過させて有機光電変換層13に光を到達させるために好ましい。本明細書において、光線透過率は、JIS 7375:2008に準拠して測定した値を意味する。
In particular, the lower electrode and the upper electrode are preferably transparent electrodes. It is preferable that the solar ray transmittance is usually 70% or more in order to allow light to reach the organic
下部電極及び上部電極としては導電性を有する材料により形成することが可能である。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;酸化ニッケル、酸化インジウム、酸化タングステン、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、あるいは、インジウム−スズ酸化物(ITO)、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)、インジウム−タングステン酸化物(IWO)等の複合酸化物;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;前記導電性高分子に、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。下部電極及び上部電極の材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 The lower electrode and the upper electrode can be formed of a conductive material. For example, metals such as platinum, gold, silver, aluminum, chromium, nickel, copper, titanium, magnesium, calcium, barium, sodium or alloys thereof; metals such as nickel oxide, indium oxide, tungsten oxide, tin oxide, zinc oxide Oxides or composite oxides such as indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO), indium-tungsten oxide (IWO); conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene A conductive polymer containing an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or sulfonic acid, a Lewis acid such as FeCl 3 , a halogen atom such as iodine, or a metal atom such as sodium or potassium; a metal particle; Conductivity of carbon black, fullerene, carbon nanotube, etc. Examples thereof include a conductive composite material in which particles are dispersed in a matrix such as a polymer binder. The materials for the lower electrode and the upper electrode may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.
なかでも、正孔を捕集する電極には、Au、ITO等の深い仕事関数を有する材料が好ましい。一方、電子を捕集する電極には、Alのような浅い仕事関数を有する材料が好ましい。仕事関数を最適化することにより、光吸収により生じた正孔及び電子を良好に捕集する利点がある。 Among these, a material having a deep work function such as Au or ITO is preferable for the electrode for collecting holes. On the other hand, for the electrode for collecting electrons, a material having a shallow work function such as Al is preferable. By optimizing the work function, there is an advantage of favorably collecting holes and electrons generated by light absorption.
特に好ましい上部電極としては、金属あるいは合金からなる金属薄膜が例示できる。金属薄膜は導電率が高いため、導電性高分子等他の材料を用いるより必要となる材料の量が少ない点で好ましい。また、真空成膜による成膜が可能であり、塗布工程に比べ下地に与えるダメージを抑制することができる点でも好ましい。 As a particularly preferred upper electrode, a metal thin film made of metal or alloy can be exemplified. Since the metal thin film has high conductivity, it is preferable in that it requires less material than using other materials such as a conductive polymer. Further, it is preferable in that the film can be formed by vacuum film formation, and damage to the base can be suppressed as compared with the coating process.
少なくとも受光面側の電極は、光透過性を有することが好ましく、より好ましくは透明である。但し、電極は、発電性能に著しく悪影響を与えない場合は必ずしも透明でなくてもよい。透明な電極の材料を挙げると、上記の金属酸化物、複合酸化物及び金属薄膜などが挙げられ、金属酸化物および複合酸化物が好ましい。また、上部電極の光の透過率は、有機薄膜太陽電池素子11の発電効率を考慮すると、光学界面での部分反射によるロスを除き、80%以上が好ましい。
At least the electrode on the light-receiving surface side preferably has optical transparency, and more preferably is transparent. However, the electrode is not necessarily transparent if it does not significantly adversely affect the power generation performance. If the material of a transparent electrode is mentioned, said metal oxide, composite oxide, a metal thin film, etc. will be mentioned, A metal oxide and composite oxide are preferable. Further, the light transmittance of the upper electrode is preferably 80% or more, excluding loss due to partial reflection at the optical interface, considering the power generation efficiency of the organic thin-film
上部電極及び下部電極のいずれか一方が透光性の場合には、基板12側に形成される下部電極が透光性を有することが好ましい。すなわち、上部電極として所定の厚さを有する金属または合金を使用することにより、上部電極に対する集電線の設置が容易になり、集電線と電極との間の抵抗を下げやすくなる。
When either one of the upper electrode and the lower electrode is translucent, the lower electrode formed on the
下部電極及び上部電極の形成方法に制限はない。例えば、真空蒸着、スパッタ等のドライプロセスにより形成することができる。また、導電性インク等を用いたウェットプロセスにより形成することもできる。この導電性インクとしては、例えば、導電性高分子、金属粒子分散液等を用いることができる。さらに、電極は2層以上積層してもよく、表面処理による特性(電気特性やぬれ特性等)を改良してもよい。 There is no restriction | limiting in the formation method of a lower electrode and an upper electrode. For example, it can be formed by a dry process such as vacuum deposition or sputtering. It can also be formed by a wet process using conductive ink or the like. As this conductive ink, for example, a conductive polymer, a metal particle dispersion, or the like can be used. Furthermore, two or more electrodes may be laminated, and characteristics (electric characteristics, wetting characteristics, etc.) due to surface treatment may be improved.
上部電極及び下部電極の厚さは、特に制限されないが、通常5nm以上、好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上、さらに好ましくは50nm以上である。一方、通常400μm以下、好ましくは10μm以下、より好ましくは1μm以下、さらに好ましくは500nm以下である。電極の厚さが上記下限以上であることにより、シート抵抗が抑えられ、また、十分な導通が可能となる。一方、上記上限以下であることにより、柔軟性を維持することができる。電極が透明電極である場合には、光透過率とシート抵抗とを両立できる膜厚を選ぶ必要がある。 The thicknesses of the upper electrode and the lower electrode are not particularly limited, but are usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, and further preferably 50 nm or more. On the other hand, it is usually 400 μm or less, preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, and further preferably 500 nm or less. When the thickness of the electrode is equal to or more than the lower limit, sheet resistance is suppressed and sufficient conduction is possible. On the other hand, by being below the above upper limit, flexibility can be maintained. When the electrode is a transparent electrode, it is necessary to select a film thickness that can achieve both light transmittance and sheet resistance.
電極のシート抵抗は、特段の制限はないが、通常1Ω/□以上、一方、1000Ω/□以下、好ましくは500Ω/□以下、さらに好ましくは100Ω/□以下である。 The sheet resistance of the electrode is not particularly limited, but is usually 1Ω / □ or more, on the other hand, 1000Ω / □ or less, preferably 500Ω / □ or less, more preferably 100Ω / □ or less.
1.2.1.3 有機光電変換層
有機光電変換層13は、有機半導体により形成される。有機半導体は半導体特性により、p型、n型に分けられる。p型、n型は、電気伝導に寄与するのが、正孔、電子いずれであるかを示しており、材料の電子状態、ドーピング状態、トラップ状態に依存する。したがって、p型、n型は必ずしも明確に分類できない場合があり、同一物質でp型、n型両方の特性を示すものもある。
1.2.1.3 Organic photoelectric conversion layer The organic
p型半導体の例として、高分子有機半導体化合物や低分子有機半導体化合物等が挙げられる。高分子有機半導体化合物としては、特に限定されないが、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリアセチレン又はポリアニリン等の共役ポリマー半導体;アルキル基やその他の置換基が置換されたオリゴチオフェン等のポリマー半導体;等が挙げられる。また、二種以上のモノマー単位を共重合させた半導体ポリマーも挙げられる。共役ポリマーとしては、例えば、Handbook of Conducting Polymers,3rd Ed.(全2巻),2007、Materials Science and Engineering,2001,32,1−40、Pure Appl.Chem.2002,74,2031−3044、Handbook of THIOPHENE−BASED MATERIALS(全2巻),2009等の公知文献に記載されたポリマーやその誘導体、及び記載されているモノマーの組み合わせによって合成し得るポリマーを用いることができる。p型半導体化合物として用いられる高分子有機半導体化合物は、一種の化合物でも複数種の化合物の混合物でもよい。 Examples of p-type semiconductors include high molecular organic semiconductor compounds and low molecular organic semiconductor compounds. Although it does not specifically limit as a high molecular organic-semiconductor compound, Conjugated polymer semiconductors, such as polythiophene, polyfluorene, polyphenylene vinylene, polythienylene vinylene, polyacetylene, or polyaniline; Oligothiophene etc. by which the alkyl group and the other substituent were substituted Polymer semiconductors; and the like. Moreover, the semiconductor polymer which copolymerized 2 or more types of monomer units is also mentioned. Examples of the conjugated polymer include Handbook of Conducting Polymers, 3rd Ed. (2 volumes), 2007, Materials Science and Engineering, 2001, 32, 1-40, Pure Appl. Chem. Use polymers that can be synthesized by a combination of polymers described in known literature such as 2002, 74, 2031-3044, Handbook of THIOPHENE-BASED MATERIALS (2 volumes), 2009, and derivatives thereof, and combinations of the described monomers. Can do. The polymer organic semiconductor compound used as the p-type semiconductor compound may be a single compound or a mixture of a plurality of compounds.
低分子有機半導体化合物としては、p型半導体材料として働き得るものであれば特に限定されないが、ナフタセン、ペンタセン又はピレン等の縮合芳香族炭化水素;α−セキシチオフェン等のチオフェン環を4個以上含むオリゴチオフェン類;チオフェン環、ベンゼン環、フルオレン環、ナフタレン環、アントラセン環、チアゾール環、チアジアゾール環及びベンゾチアゾール環のうち少なくとも一つ以上を含み、かつ合計4個以上連結したもの;フタロシアニン化合物及びその金属錯体、又はテトラベンゾポルフィリン等のポルフィリン化合物及びその金属錯体、等の大環状化合物等が挙げられる。好ましくは、フタロシアニン化合物及びその金属錯体又はポルフィリン化合物及びその金属錯体である。低分子有機半導体化合物の分子量は、上限、下限ともに特に制限されないが、通常5000以下、好ましくは2000以下であり、一方、通常100以上、好ましくは200以上である。なお、p型半導体層の形成を塗布により行う場合、低分子有機半導体化合物前駆体を塗布後に低分子有機半導体化合物に変換することができる。塗布成膜がより容易である点で、低分子有機半導体化合物前駆体を用いる方法がより好ましい。低分子有機半導体化合物前駆体とは、例えば加熱や光照射等の外的刺激を与えることにより、その化学構造が変化し、低分子有機半導体化合物に変換される化合物である。低分子有機半導体化合物前駆体は成膜性に優れる点で好ましい。 The low-molecular organic semiconductor compound is not particularly limited as long as it can function as a p-type semiconductor material, but is a condensed aromatic hydrocarbon such as naphthacene, pentacene or pyrene; four or more thiophene rings such as α-sexithiophene Including oligothiophenes; including at least one of thiophene ring, benzene ring, fluorene ring, naphthalene ring, anthracene ring, thiazole ring, thiadiazole ring and benzothiazole ring, and a total of four or more linked; phthalocyanine compound and Examples thereof include macrocyclic compounds such as metal complexes or porphyrin compounds such as tetrabenzoporphyrin and metal complexes thereof. Preferably, they are a phthalocyanine compound and its metal complex, or a porphyrin compound and its metal complex. The molecular weight of the low-molecular organic semiconductor compound is not particularly limited both at the upper limit and the lower limit, but is usually 5000 or less, preferably 2000 or less, and is usually 100 or more, preferably 200 or more. In addition, when forming a p-type semiconductor layer by application | coating, a low molecular organic-semiconductor compound precursor can be converted into a low-molecular-weight organic semiconductor compound after application | coating. A method using a low molecular weight organic semiconductor compound precursor is more preferable in that coating film formation is easier. A low molecular organic semiconductor compound precursor is a compound that changes its chemical structure and is converted into a low molecular organic semiconductor compound by applying an external stimulus such as heating or light irradiation. A low molecular organic semiconductor compound precursor is preferable in that it has excellent film-forming properties.
また、p型半導体材料の例としては、テトラベンゾポルフィリン、テトラベンゾ銅ポルフィリン、テトラベンゾ亜鉛ポルフィリン等のポルフィリン化合物;フタロシアニン、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン等のフタロシアニン化合物;ナフタロシアニン化合物;テトラセンやペンタセンのポリアセン;セキシチオフェン等のオリゴチオフェンおよびこれら化合物を骨格として含む誘導体も挙げられる。さらに、ポリ(3−アルキルチオフェン)などを含むポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、ポリトリアリルアミン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール等の高分子等も挙げられる。 Examples of p-type semiconductor materials include porphyrin compounds such as tetrabenzoporphyrin, tetrabenzocopper porphyrin, and tetrabenzozinc porphyrin; phthalocyanine compounds such as phthalocyanine, copper phthalocyanine, and zinc phthalocyanine; naphthalocyanine compounds; tetracene and pentacene polyacene; Also included are oligothiophenes such as sithiophene and derivatives containing these compounds as a skeleton. Furthermore, polymers such as polythiophene, polyfluorene, polyphenylene vinylene, polytriallylamine, polyacetylene, polyaniline, polypyrrole and the like including poly (3-alkylthiophene) and the like are also included.
n型半導体としては、特に限定されないが、フラーレン化合物、8−ヒドロキシキノリンアルミニウムに代表されるキノリノール誘導体金属錯体;ナフタレンテトラカルボン酸無水物;ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド又はペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の縮合環テトラカルボン酸ジイミド類;ペリレンジイミド誘導体、ターピリジン金属錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体、ペリノン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、ベンゾチアジアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体、キノキサリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジン誘導体、ボラン誘導体、アントラセン、ピレン、ナフタセン又はペンタセン等の縮合多環芳香族炭化水素の全フッ化物;単層カーボンナノチューブ等が挙げられる。 The n-type semiconductor is not particularly limited, but a fullerene compound, a quinolinol derivative metal complex typified by 8-hydroxyquinoline aluminum; a naphthalene tetracarboxylic acid anhydride; a condensed ring such as naphthalene tetracarboxylic acid diimide or perylene tetracarboxylic acid diimide Tetracarboxylic acid diimides; perylene diimide derivatives, terpyridine metal complexes, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, perinone derivatives, benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, thiazole derivatives, benzthiazole derivatives, benzothiadiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazoles Derivatives, triazole derivatives, aldazine derivatives, bisstyryl derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives, quinoxaline derivatives, Zokinorin derivatives, bipyridine derivatives, borane derivatives, anthracene, pyrene, total fluoride condensed polycyclic aromatic hydrocarbons such as naphthacene or pentacene; single-walled carbon nanotubes, and the like.
これらのなかでも、フラーレン化合物、ボラン誘導体、チアゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾチアジアゾール誘導体、N−アルキル置換されたナフタレンテトラカルボン酸ジイミド及びN−アルキル置換されたペリレンジイミド誘導体が好ましく、フラーレン化合物、N−アルキル置換されたペリレンジイミド誘導体及びN−アルキル置換されたナフタレンテトラカルボン酸ジイミドがより好ましい。上記のうち一種の化合物を用いてもよいし、複数種の化合物の混合物を用いてもよい。また、n型半導体としては、n型高分子半導体も挙げられる。 Among these, fullerene compounds, borane derivatives, thiazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzothiadiazole derivatives, N-alkyl-substituted naphthalenetetracarboxylic acid diimides and N-alkyl-substituted perylene diimide derivatives are preferable, and fullerene compounds, N -Alkyl substituted perylene diimide derivatives and N-alkyl substituted naphthalene tetracarboxylic acid diimides are more preferred. One of the above compounds may be used, or a mixture of a plurality of compounds may be used. An n-type semiconductor is also included as an n-type semiconductor.
少なくともp型の半導体およびn型の半導体が含有されていれば、有機光電変換層13の具体的な構成は任意である。有機光電変換層13は単層の膜のみによって構成されていてもよく、2以上の積層膜によって構成されていてもよい。例えば、n型の半導体とp型の半導体とを別々の膜に含有させるようにしてもよく、n型の半導体とp型の半導体とを同じ膜に含有させてもよい。また、n型の半導体及びp型の半導体は、それぞれ、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
As long as at least a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are contained, the specific configuration of the organic
有機光電変換層13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)が界面を有する積層型(ヘテロpn接合型)、ショットキー型およびそれらの組み合わせが挙げられる。これらの中でもバルクへテロ接合型およびバルクへテロ接合型と積層型を組み合わせた(p−i−n接合型)が高い性能を示すことから好ましい。
As a specific configuration example of the organic
有機光電変換層13の作成方法としては、特に制限はないが、塗布法、中でも湿式塗布法が好ましい。塗布法としては、任意の方法を用いることができるが、例えば、スピンコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法、カーテンコート法等が挙げられる。有機光光電変換層13をロール・トゥ・ロール方式で形成する場合、装置が簡便であり、コストが低く、大量に速く形成できるため、湿式塗布法を適用するのが好ましい。湿式塗布法を行う際には、被塗装層を溶解しない溶媒を選定するのが好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular as a preparation method of the organic photoelectric converting
有機光電変換層13のp層、i層、n層各層の厚さは、特に限定されないが、通常3nm以上、好ましく10nm以上、より好ましくは20nm以上、更に好ましくは30nm以上、特に好ましくは50nm以上であり、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下である。層を厚くすることで光電流が増大する傾向にあり、薄くすることで直列抵抗が低下する傾向にある。また、上記下限以上の厚さとすることで、特にセル上に集電線を設置するときは、集電線の設置によるセルの短絡を防止することができる。
The thicknesses of the p layer, i layer, and n layer of the organic
1.2.1.4 バッファ層
有機薄膜太陽電池素子11は、上述した下部電極および/または上部電極と有機光電変換層13との間に、バッファ層を含んでいてもよい。本明細書において、バッファ層とは、電子取り出し層および/または正孔取り出し層を意味する。バッファ層は、有機薄膜太陽電池素子11において必須ではなく、電子取り出し層と正孔取り出し層のいずれか一方のみを含んでも良い。電子取り出し層はカソードと有機光電変換層13との間に存在するのが好ましく、正孔取り出し層はアノードと有機光電変換層13との間に存在するのが好ましい。
1.2.1.4 Buffer Layer The organic thin film
すなわち、電子取り出し層と正孔取り出し層とは、一対の電極間に、有機光電変換層13を挟むように配置されることが好ましい。電子取り出し層および正孔取り出し層の積層順は、上部電極と下部電極の機能、すなわちそれぞれの電極がアノードとカソードのどちらかに応じて、前記説明の通り、適切に選択すればよい。
That is, the electron extraction layer and the hole extraction layer are preferably arranged so that the organic
具体的には、上部電極がアノード、下部電極がカソードであり、バッファ層として電子取り出し層と正孔取り出し層をいずれも含むときは、有機薄膜太陽電池素子11は、下部電極、電子取り出し層、有機光電変換層13、正孔取り出し層、及び上部電極をこの順に有するのが好ましい。電子取り出し層を含み、正孔取り出し層を含まない場合は、有機薄膜太陽電池素子11が下部電極、電子取り出し層、有機光電変換層13、上部電極をこの順に有するのが好ましい。同様に、正孔取り出し層を含み、電子取り出し層を含まない場合は、有機薄膜太陽電池素子11が下部電極、有機光電変換層13、正孔取り出し層、及び上部電極をこの順に有するのが好ましい。また電子取り出し層と正孔取り出し層の少なくとも一方が異なる複数の層により構成されていてもよい。
Specifically, when the upper electrode is an anode, the lower electrode is a cathode, and both the electron extraction layer and the hole extraction layer are included as buffer layers, the organic thin film
〔電子取り出し層〕
電子取り出し層の材料としては、有機光電変換層13からカソードへ電子の取り出し効率を向上させる材料であれば特に限定されないが、無機化合物又は有機化合物等が挙げられる。
[Electronic extraction layer]
The material of the electron extraction layer is not particularly limited as long as it is a material that improves the efficiency of extracting electrons from the organic
無機化合物の例としては、Li、Na、K又はCs等のアルカリ金属の塩;酸化チタン(TiOx)や酸化亜鉛(ZnO)のようなn型半導体酸化物等が挙げられる。なかでも、アルカリ金属の塩としては、LiF、NaF、KF又はCsFのようなフッ化物塩が好ましく、n型半導体酸化物としては、酸化亜鉛(ZnO)が好ましい。このような材料の動作機構は不明であるが、Al等で構成されるカソードと組み合わされた際に、カソードの仕事関数を小さくし、有機薄膜太陽電池素子11内部に印加される電圧を上げることが推察されている。
Examples of inorganic compounds include salts of alkali metals such as Li, Na, K or Cs; n-type semiconductor oxides such as titanium oxide (TiOx) and zinc oxide (ZnO). Among them, the alkali metal salt is preferably a fluoride salt such as LiF, NaF, KF or CsF, and the n-type semiconductor oxide is preferably zinc oxide (ZnO). The operation mechanism of such a material is unknown, but when combined with a cathode composed of Al or the like, the work function of the cathode is reduced, and the voltage applied to the inside of the organic thin film
有機化合物の例としては、トリアリールホスフィンオキシド化合物のようなリン原子と第16族元素との二重結合を有するホスフィン化合物;バソキュプロイン(BCP)又はバソフェナントレン(Bphen)のような、置換基を有してもよく、1位及び10位がヘテロ原子で置き換えられていてもよいフェナントレン化合物;トリアリールホウ素のようなホウ素化合物;(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)のような有機金属酸化物;オキサジアゾール化合物又はベンゾイミダゾール化合物のような、置換基を有していてもよい1又は2の環構造を有する化合物;ナフタレンテトラカルボン酸無水物(NTCDA)又はペリレンテトラカルボン酸無水物(PTCDA)のような、ジカルボン酸無水物のような縮合ジカルボン酸構造を有する芳香族化合物等が挙げられる。
Examples of the organic compound include a phosphine compound having a double bond between a phosphorus atom and a
電子取り出し層の厚さは、特に限定されないが、通常0.01nm以上、好ましくは0.1nm以上、より好ましくは0.5nm以上である。一方、通常400nm以下、好ましくは200nm以下である。電子取り出し層の厚さが上記下限以上であることで、バッファ材料としての機能を果たすことになる。電子取り出し層の厚さが上記上限以下であることで、電子が取り出しやすくなり、光電変換効率が向上し得る。 The thickness of the electron extraction layer is not particularly limited, but is usually 0.01 nm or more, preferably 0.1 nm or more, more preferably 0.5 nm or more. On the other hand, it is usually 400 nm or less, preferably 200 nm or less. When the thickness of the electron extraction layer is equal to or more than the above lower limit, the function as a buffer material is achieved. When the thickness of the electron extraction layer is not more than the above upper limit, electrons can be easily extracted and the photoelectric conversion efficiency can be improved.
電子取り出し層の形成方法に制限はない。例えば、昇華性を有する材料を用いる場合は真空蒸着法等により形成することができる。具体的には、例えばアルカリ金属塩を電子取り出し層の材料として用いる場合、真空蒸着、スパッタ等の真空成膜方法を用いて電子取り出し層を成膜することが可能である。なかでも、抵抗加熱による真空蒸着によって、電子取り出し層を形成するのが望ましい。真空蒸着を用いることにより、有機光電変換層13等の他の層へのダメージを小さくすることができる。
There is no restriction | limiting in the formation method of an electronic taking-out layer. For example, when a material having sublimation property is used, it can be formed by a vacuum deposition method or the like. Specifically, for example, when an alkali metal salt is used as a material for the electron extraction layer, the electron extraction layer can be formed by using a vacuum film formation method such as vacuum deposition or sputtering. Especially, it is desirable to form an electron taking-out layer by vacuum vapor deposition by resistance heating. By using vacuum deposition, damage to other layers such as the organic
また、例えば、溶媒に可溶な材料を用いる場合は、前述の有機光電変換層13の作成方法と同様に、スピンコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法、カーテンコート法等の湿式塗布法等により、電子取り出し層を形成することができる。
For example, when using a material soluble in a solvent, the spin coating method, the reverse roll coating method, the gravure coating method, the kiss coating method, the roll brush method, the spray, as in the method for producing the organic
一方、n型半導体の金属酸化物については、例えば、酸化亜鉛ZnOを電子取り出し層の材料として用いる場合には、スパッタ法等の真空成膜方法を用いることもできる。また、溶媒に可溶な材料を用いる場合は、塗布法を用いて電子取り出し層を成膜することが望ましい。例えば、Sol−Gel Science、C.J.Brinker,G.W.Scherer著、Academic Press(1990)に記載のゾルゲル法に従って、酸化亜鉛で構成される電子取り出し層を形成できる。この場合の厚さは、通常0.1nm以上、好ましくは2nm以上、より好ましくは5nm以上であり、通常1μm以下、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下である。電子の取り出し効率および低抵抗化の観点から、電子取り出し層の厚さは、上述した上記下限値以上、上限値以下とすることが望ましい。 On the other hand, for the metal oxide of the n-type semiconductor, for example, when zinc oxide ZnO is used as the material of the electron extraction layer, a vacuum film formation method such as a sputtering method can be used. In the case where a material soluble in a solvent is used, it is desirable to form the electron extraction layer using a coating method. For example, Sol-Gel Science, C.I. J. et al. Brinker, G.M. W. According to the sol-gel method described by Scherer, Academic Press (1990), an electron extraction layer composed of zinc oxide can be formed. In this case, the thickness is usually 0.1 nm or more, preferably 2 nm or more, more preferably 5 nm or more, and usually 1 μm or less, preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less. From the viewpoint of electron extraction efficiency and resistance reduction, the thickness of the electron extraction layer is desirably set to the above lower limit value or more and the upper limit value or less.
電子取り出し層をロール・トゥ・ロール方式で形成する場合、装置が簡便であり、コストが低く、大量に速く形成できるため、湿式塗布法を適用するのが好ましい。湿式塗布法を行う際には、被塗装層を溶解しない溶媒を選定するのが好ましい。 In the case where the electron extraction layer is formed by a roll-to-roll method, it is preferable to apply a wet coating method because the apparatus is simple, the cost is low, and the electron extraction layer can be formed quickly in large quantities. When performing the wet coating method, it is preferable to select a solvent that does not dissolve the coating layer.
〔正孔取り出し層〕
正孔取り出し層の材料に特に限定は無く、有機光電変換層13からアノードへの正孔の取り出し効率を向上させることが可能な材料であれば特に限定されない。具体的には、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、トリフェニレンジアミン又はポリアニリン等に、スルホン酸及び/又はヨウ素等がドーピングされた導電性ポリマー;スルホニル基を置換基に有するポリチオフェン誘導体、アリールアミン等の導電性有機化合物;酸化銅、酸化ニッケル、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化バナジウム又は酸化タングステン等の金属酸化物;ナフィオン、後述のp型半導体等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはスルホン酸をドーピングした導電性ポリマーであり、より好ましくはポリチオフェン誘導体にポリスチレンスルホン酸をドーピングした(3,4−エチレンジオキシチオフェン)ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT:PSS)である。また、金、インジウム、銀又はパラジウム等の金属等の薄膜も使用することができる。金属等の薄膜は、単独で形成してもよいし、上記の有機材料と組み合わせて用いることもできる。
[Hole extraction layer]
The material for the hole extraction layer is not particularly limited as long as it is a material capable of improving the efficiency of extracting holes from the organic
正孔取り出し層の厚さは、特に限定されないが、通常0.2nm以上である。一方、通常400nm以下、好ましくは200nm以下である。正孔取り出し層の厚さが0.2nm以上であることで、バッファ材料としての機能を果たすことになる。正孔取り出し層の厚さが400nm以下であることで、正孔が取り出し易くなり、光電変換効率が向上し得る。 The thickness of the hole extraction layer is not particularly limited, but is usually 0.2 nm or more. On the other hand, it is usually 400 nm or less, preferably 200 nm or less. When the thickness of the hole extraction layer is 0.2 nm or more, it functions as a buffer material. When the thickness of the hole extraction layer is 400 nm or less, holes can be easily extracted and the photoelectric conversion efficiency can be improved.
正孔取り出し層の形成方法に制限はない。例えば、昇華性を有する材料を用いる場合は真空蒸着法等により形成することができる。また、例えば、溶媒に可溶な材料を用いる場合は、スピンコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーバーコート法、パイプドクター法、含浸・コート法、カーテンコート法等の湿式塗布法等により形成することができる。正孔取り出し層は塗布により形成することが好ましい。正孔取り出し層に半導体材料を用いる場合は、有機光電変換層13の低分子有機半導体化合物と同様に、前駆体を用いて層を形成した後に前駆体を半導体化合物に変換してもよい。
There is no restriction | limiting in the formation method of a positive hole taking-out layer. For example, when a material having sublimation property is used, it can be formed by a vacuum deposition method or the like. For example, when using a material soluble in a solvent, a spin coating method, a reverse roll coating method, a gravure coating method, a kiss coating method, a roll brush method, a spray coating method, an air knife coating method, a wire barber coating method, a pipe doctor It can be formed by a wet coating method such as a method, an impregnation / coating method, or a curtain coating method. The hole extraction layer is preferably formed by coating. When a semiconductor material is used for the hole extraction layer, the precursor may be converted into a semiconductor compound after forming the layer using the precursor, similarly to the low-molecular organic semiconductor compound of the organic
なかでも、正孔取り出し層の材料としてPEDOT:PSSを用いる場合、分散液を塗布する方法によって正孔取り出し層を形成することが好ましい。PEDOT:PSSの分散液としては、ヘレウス社製のCLEVIOSTMシリーズや、アグファ社製のORGACONTMシリーズ等が挙げられる。 Especially, when using PEDOT: PSS as a material of a hole taking-out layer, it is preferable to form a hole taking-out layer by the method of apply | coating a dispersion liquid. Examples of the dispersion of PEDOT: PSS include CLEVIOSTM series manufactured by Heraeus, ORGACONTM series manufactured by Agfa, and the like.
正孔取り出し層をロール・トゥ・ロール方式で形成する場合、装置が簡便であり、コストが低く、大量に速く形成できるため、湿式塗布法を適用するのが好ましい。湿式塗布法を行う際には、被塗装層を溶解しない溶媒を選定するのが好ましい。 When the hole extraction layer is formed by a roll-to-roll method, it is preferable to apply a wet coating method because the apparatus is simple, the cost is low, and the hole extraction layer can be formed quickly in large quantities. When performing the wet coating method, it is preferable to select a solvent that does not dissolve the coating layer.
1.2.1.5 集電線
有機薄膜太陽電池素子11は、前述の有機光電変換層13から電気を取り出すための集電線を有する(図示省略)。通常、有機薄膜太陽電池素子11の上部電極または下部電極に、電気取り出し用の一対の集電線を設置する。ウインドフィルムとして使用する場合には有機薄膜太陽電池素子11の一方の面に設置するのが好ましい。すなわち、一対の集電線を、いずれの集電線も有機薄膜太陽電池素子11の上部電極に設置するか、いずれの集電線も有機薄膜太陽電池素子11の下部電極に設置するのが好ましく、いずれの集電線も有機薄膜太陽電池素子11の上部電極に設置するのがより好ましい。すなわち、第二封止層22と有機薄膜太陽電池素子11との間に有機薄膜太陽電池素子11と電気的に接続した集電線を有するのが好ましい。
1.2.1.5 Current Collector The organic thin film
集電線の材料としては、金属や合金などがよく用いられ、その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い。その中でも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。なお、ここでいう「箔」は厚さが100μm未満のものをいい、「板」は厚さが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。 As a material for the current collector, metals, alloys, and the like are often used, and among them, it is preferable to use copper, aluminum, silver, gold, nickel, or the like having a low resistivity. Among these, 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. Here, “foil” means a material having a thickness of less than 100 μm, and “plate” means a material 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電気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、電気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、特に限定されないが、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、より優れた可撓性、軽量化、低コスト化、さらにはやモジュール表面の凹凸形状の発生の抑制の観点から、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300μm以下、特に好ましくは200μm以下である。 The current collector is not particularly limited as long as it has conductivity, but preferably has a lower electrical 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 electric resistance value. Although it does not specifically limit as thickness of a current collection line, It is preferable that it is 5 micrometers or more, More preferably, it is 10 micrometers or more. Further, from the viewpoint of more excellent flexibility, weight reduction, cost reduction, and further suppression of the occurrence of irregularities on the module surface, it is preferably 2 mm or less, more preferably 1 mm or less, and even more preferably 300 μm. Hereinafter, it is particularly preferably 200 μm or less.
また、集電線の幅としては、特に限定されないが、電気抵抗、機械強度の観点からは、0.5mm以上であることが好ましく、より好ましくは1mm以上、特に好ましくは2mm以上である。また、集電線の幅は、モジュール全体における開口率を高く維持し、モジュール単位当たりの発電量を高く維持する観点からは、50mm以下であることが好ましく、より好ましくは20mm以下、特に好ましくは10mm以下である。 The width of the current collector is not particularly limited, but is preferably 0.5 mm or more, more preferably 1 mm or more, and particularly preferably 2 mm or more from the viewpoint of electrical resistance and mechanical strength. Further, the width of the current collecting line is preferably 50 mm or less, more preferably 20 mm or less, and particularly preferably 10 mm from the viewpoint of maintaining a high opening ratio in the entire module and maintaining a high power generation amount per module unit. It is as follows.
また、集電線の形状をエンボス形状にすることもできる。エンボス形状とは、エンボス加工により施された凹凸形状を意味する。エンボス形状の集電線を採用することで、接着層を用いても、エンボス形状の凹凸の一部が電極に直接的に接するか、または極めて近接することができるため導電性が高まる。 In addition, the shape of the current collector line can be embossed. The embossed shape means an uneven shape given by embossing. By adopting an embossed current collector, even if an adhesive layer is used, a part of the embossed unevenness can be in direct contact with or very close to the electrode, so that conductivity is increased.
エンボス深さは、通常5〜100μmであり、10〜50μmであることが好ましい。なお、エンボス深さとは、エンボス加工によって形成された凸部の高さを意味し、具体的には凸部を含む厚さから集電線の厚さを差し引いた値である。このようなエンボス深さとすることで、エンボスの凸部が電極に直接接することができるため好ましい。 The embossing depth is usually 5 to 100 μm, and preferably 10 to 50 μm. The emboss depth means the height of the convex portion formed by embossing, and specifically is a value obtained by subtracting the thickness of the current collector from the thickness including the convex portion. Such an embossing depth is preferable because the embossed convex portion can directly contact the electrode.
集電線は、導電接着層を介して上部電極または下部電極に接続させることができる。その導電性接着成分としては、公知の導電接着層を用いることができる。例えば、導電性粒子を含む熱硬化性組成物、導電性粒子を含む熱可塑性塑性物、はんだ、金属ペースト等が知られている。 The current collector can be connected to the upper electrode or the lower electrode through a conductive adhesive layer. A known conductive adhesive layer can be used as the conductive adhesive component. For example, a thermosetting composition containing conductive particles, a thermoplastic plastic containing conductive particles, solder, a metal paste, and the like are known.
1.2.1.6 スペーサ層
スペーサ層15は、有機薄膜太陽電池素子11の平面視長手方向の両端面側にそれぞれ設けられている。本実施形態において、スペーサ層15は、厚さT1(μm)及び幅D1(μm)を有する矩形状断面を有し、その長さ(奥行き)が有機薄膜太陽電池素子11の平面視長手方向の長さと略同一である、板状(柱状)の樹脂フィルムからなる。そして、スペーサ層15は、その端面が有機薄膜太陽電池素子11の端面に接するように配置されている。
1.2.1.6 Spacer Layer The
上述したとおり、有機薄膜太陽電池素子11が封止層中に封止された有機薄膜太陽電池モジュール100は、水貼り時にスキージ圧着する際に、その表面に段差が生じ易く、また、平面視におけるシート縁部において反りが発生し易い。これは、有機薄膜太陽電池素子11が平面視においてシート略中央に配置されており、また、有機薄膜太陽電池モジュール100のシート面中央とシート縁部とでスキージ圧着時の弾性変形率に差があることに起因する。有機薄膜太陽電池モジュール100の表面に段差があると、特に、スキージが厚い箇所から薄い箇所に移行する段差領域では、スキージの圧力が弱くなり、均一に圧力を加えるこが困難で水や気泡が追い出すことが困難となり、また、シートの反りが発生することにより有機薄膜太陽電池モジュールの端面から剥がれ易い傾向にある。本実施形態のようにスペーサ層15を配置することにより、有機薄膜太陽電池素子11が配置されている箇所(平面視でシート略中央)とそうでない箇所(平面視でシート縁部)とで生じ得る段差を緩和することができ、これにより、水貼り時にスキージ圧着する際の反りが抑制される。すなわち、このスペーサ層15は、段差調整部材や反り防止部材として機能する。
As described above, when the organic thin-film
スペーサ層15を構成する材料としては、特に限定されず、無機材料、有機材料およびこれらを組み合わせた複合材料等の公知の材料を適宜使用することができる。具体的には、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、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂、塩化ビニル又はポリエチレン等のポリオレフィン;セルロース、ポリ塩化ビニリデン、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリノルボルネン又はエポキシ樹脂等の有機材料;これらを組み合わせた複合材料等が挙げられる。また、スペーサ層15として、積層構造のものを用いることもできる。これらのうち、有機材料を用いた基板は透明性を付与でき、透明なスペーサ層15を採用することで、透光性に優れるシースルー太陽電池の作成が可能である点で好ましい。また、スペーサ層15を構成する材料は、有機薄膜太陽電池素子11の基板12と諸物性が近似しているものが好ましく、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がより好ましい。
The material constituting the
ここで、スペーサ層15として、有機薄膜太陽電池素子11と同色又は近似する色に着色されたものを用いることもできる。このようなスペーサ層15を採用することで、美観に優れる有機薄膜太陽電池モジュール100を実現することができる。例えば、有機薄膜太陽電池素子と同色に加飾された透明樹脂フィルム(以下では、「加飾層」ともいう。)を用いたり、スペーサ層15として、有機薄膜太陽電池素子11と同色に加飾された加飾層を透明樹脂フィルム上に設けた積層体を用いたりすることができる。
Here, as the
スペーサ層15の厚さT1は、特に限定されないが、スペーサ層15の厚さT1(μm)と有機薄膜太陽電池素子11の厚さT2(μm)とが、下記式(1)の関係を満たすことが好ましい。下記式(1)の関係を満たす構成を採用することで、スキージで有機薄膜太陽電池モジュール100の表面に圧力を加えながら擦り付けて密着させる際の、上述した段差の発生及びスキージ圧着時の反りを緩和する作用が増大し、水と気泡を効率的に追い出すことができる。
0<(T2−T1)/T2<0.25 ・・・(1)
The thickness T1 of the
0 <(T2-T1) / T2 <0.25 (1)
なお、薄膜の厚さは、例えば接触厚み計(デジマチックインジケーターID−S112X、株式会社ミツトヨ製)を用いることで、高精度に測定することができる。 The thickness of the thin film can be measured with high accuracy by using, for example, a contact thickness meter (Digimatic Indicator ID-S112X, manufactured by Mitutoyo Corporation).
また、スペーサ層15の幅D1(μm)は、特に限定されないが、下記式(2)の関係を満たすことが好ましい。下記式(2)中、D2(μm)は、有機薄膜太陽電池モジュールの端面(図中、左側側面又は右側側面)と、これに近接する有機薄膜太陽電池素子11の側面(図中、右側側面又は左側側面)との距離(長さ)を意味する(以降において、D2は「端面からの距離」ともいう。)。下記式(2)の関係を満たす構成を採用することで、有機薄膜太陽電池モジュール100の側面からの水分や酸素の浸入による有機薄膜太陽電池素子11の性能劣化がさらに抑制される傾向にあり、また、有機薄膜太陽電池モジュール100の側面における層間剥離がさらに抑制される傾向にある。
(D2−D1)/D2≧0.1 ・・・(2)
The width D1 (μm) of the
(D2-D1) /D2≧0.1 (2)
さらに、スペーサ層15の長さ(奥行き)は、特に限定されず、任意に設定することができる。すなわち、スペーサ層15の長さは、本実施形態のように有機薄膜太陽電池素子11の平面視長手方向の長さと略同一であっても、有機薄膜太陽電池素子11の平面視長手方向の長さよりも短くても長くてもよい。
Furthermore, the length (depth) of the
スペーサ層15の断面形状も、適宜変更することができ、特に限定されないが、生産性、取扱性、加工性などの観点から、正方形状又は長方形状であることが好ましい。
The cross-sectional shape of the
スペーサ層15の配設位置は、有機薄膜太陽電池素子11の平面視長手方向の両端面側に設けられている限り、特に限定されない。すなわち、有機薄膜太陽電池素子11の平面視短手方向の端面に設けられていてもよい。
The arrangement position of the
また、スペーサ層15は、有機薄膜太陽電池素子11の端面から離間して配置されていてもよいが、有機薄膜太陽電池素子11の端面に接するように配置されていることが好ましい。有機薄膜太陽電池素子11の端面に接するようにスペーサ層15が配置されていることにより、有機薄膜太陽電池モジュール100の側面(図中、左側側面および右側側面)の保護が確実に行え、有機薄膜太陽電池モジュール100の側面からの水分や酸素の浸入による有機薄膜太陽電池素子11の性能劣化がさらに抑制される傾向にある。また同様に、有機薄膜太陽電池素子11の端面に接するようにスペーサ層15が配置されていることにより、スペーサ層15が有機薄膜太陽電池素子11と同色である場合には平面視での意匠性が良好となるため好ましい。
The
さらに、本実施形態では、有機薄膜太陽電池素子11の基板12の底面(図中下面)と同一平面をなすように、スペーサ層15が配置されているが、例えば、有機薄膜太陽電池素子11の上面(有機光電変換層13の上面)と同一平面をなすように、スペーサ層15を配置してもよい。また、有機薄膜太陽電池素子11の厚み方向の中心線(中心軸)とスペーサ層15の厚み方向の中心線(中心軸)とが一致するように、スペーサ層15を配置してもよい。
Furthermore, in this embodiment, although the
1.2.1.7 テープ状固定部材
テープ状固定部材16は、スペーサ層15を有機薄膜太陽電池素子11に固定するものである。本実施形態では、有機薄膜太陽電池素子11の裏面(基板12の裏面)とスペーサ層15に跨るように、テープ状固定部材16が2箇所に設けられており、これにより、スペーサ層15の側面と有機薄膜太陽電池素子11の側面(基板12の側面及び有機光電変換層13の側面)とが接した状態で固定されている。
1.2.1.7 Tape-shaped fixing member The tape-shaped fixing
テープ状固定部材16の材料としては、スペーサ層15を有機薄膜太陽電池素子11に固定できるものである限り、特に限定されない。例えば、基材上に接着層を有する接着フィルム(接着テープ)など、公知のものを適宜選択して用いることができる。
The material of the tape-shaped fixing
テープ状固定部材16として、透明なものを用いることは、透光性に優れるシースルー太陽電池の作成が可能となる点で、好ましい態様の一つである。また、テープ状固定部材16として、上述した有機薄膜太陽電池素子11やスペーサ層15(或いは加飾層)と同色又は近似する色に着色されたものを用いることもまた、好ましい態様の一つとして挙げられる。このようなテープ状固定部材16を採用することで、美観に優れる有機薄膜太陽電池モジュール100を実現することができる。
The use of a transparent material as the tape-shaped fixing
テープ状固定部材16の設置位置は、スペーサ層15を有機薄膜太陽電池素子11に固定できる位置である限り、特に限定されない。有機薄膜太陽電池素子11の上面(有機光電変換層13の表面)側に設けても、有機薄膜太陽電池素子11の上面下面の双方(有機光電変換層13の表面及び基板12の裏面)に設けてもよい。テープ状固定部材16を少なくとも1箇所以上に設けることにより、スペーサ層15と有機薄膜太陽電池素子11との位置ズレを抑制することができる。
The installation position of the tape-shaped fixing
1.2.2 封止層(第一封止層および第二封止層)
第一および第二封止層21,22の構成材料(以下では、「封止材」ともいう。)は、有機薄膜太陽電池モジュール100の強度保持の観点から、曲げ強度が高いことが好ましい。具体的強度については、これらの封止層以外の層の強度や厚み等によっても変動するため、一概には規定しにくいが、有機薄膜太陽電池モジュール100全体が良好な曲げ加工性を有し、折り曲げ部分の剥離を生じないような曲げ強度に設定することが望ましい。
1.2.2 Sealing layer (first sealing layer and second sealing layer)
From the viewpoint of maintaining the strength of the organic thin-film
また、有機薄膜太陽電池素子11の受光面側の封止層、本実施形態では図中下方の第一封止層21は、光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の透過率は、単一の封止層において通常75%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上、なかでも好ましくは95%以上、特に好ましくは97%以上である。これは、太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
Moreover, the sealing layer on the light-receiving surface side of the organic thin-film
さらに、第一および第二封止層21,22は、施工対象物との一体感や外観等の意匠性の観点から、曇り度(ヘーズ)が低いものが好ましい。例えば、JIS K 7136で規定されるD65光源を使用する場合のヘーズ値が、単一の封止層において通常15以下、好ましくは10以下、より好ましくは5以下、さらに好ましくは2以下である。 Further, the first and second sealing layers 21 and 22 preferably have low haze from the viewpoint of design properties such as a sense of unity with the construction object and appearance. For example, the haze value when using a D65 light source defined by JIS K 7136 is usually 15 or less, preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and even more preferably 2 or less in a single sealing layer.
一方、有機薄膜太陽電池素子11の受光面の反対側の封止層、本実施形態では図中上方の第二封止層22は、必ずしも可視光を透過させる必要はなく、不透明でもよい。窓ガラス等の透明な施工対象物に貼り付ける観点からは、有機薄膜太陽電池素子11の受光面側の第一封止層21と同様の可視光透過率および曇り度を有することが好ましい。
On the other hand, the sealing layer on the opposite side of the light receiving surface of the organic thin-film
さらに、有機薄膜太陽電池モジュール100は光を受けて熱せられることが多いため、封止材は熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、封止材の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点を高くすることで有機薄膜太陽電池モジュール100の使用時に第一および第二封止層21,22が融解・劣化するのを防ぐことができる。
Furthermore, since the organic thin film
第一および第二封止層21,22の総厚みは特に規定されないが、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは30μm以上であり、さらに好ましくは50μm以上、また、通常400μm以下、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下、さらに好ましくは100μm以下である。厚みを厚くすることで有機薄膜太陽電池素子11へのダメージを防止することができ、薄くすることで可視光の透過率が向上する傾向にある。このため、両方の利点を兼ね備える範囲として、上記範囲とするのが望ましい。
The total thickness of the first and second sealing layers 21 and 22 is not particularly defined, but is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more, further preferably 50 μm or more, and usually 400 μm or less, preferably Is 300 μm or less, more preferably 200 μm or less, and still more preferably 100 μm or less. By increasing the thickness, damage to the organic thin film
ここで、第一封止層21の厚さS1と第二封止層22の厚さS2の和に対する、第一封止層21の厚さS1の比率、すなわちS1/(S1+S2)は、特に規定されないが、通常0.3〜0.7の範囲であり、好ましくは0.4〜0.6の範囲、より好ましくは0.5である。厚さの比率がこの範囲にあることで、ハンドリング性が良く、水貼り施工時におけるモジュール縁部の反りが抑制され、水泡残りの発生が抑制された有機薄膜太陽電池モジュール100を再現性よく得ることができる。
Here, the ratio of the thickness S1 of the
第一および第二封止層21,22を構成する封止材としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。例えば、架橋剤を含む酢酸ビニル−エチレン共重合体組成物、ポリウレタン、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂、ブチルゴム、シリコーンゴム等のエラストマー系樹脂、およびこれらの複合材料などが挙げられる。これらの中でも、取扱性及び耐熱性などの観点から、第一および第二封止層21,22は、熱硬化性樹脂を含有することが好ましく、エポキシ樹脂成分を含有することがより好ましい。なお、第一および第二封止層21,22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、第一および第二封止層21,22は、本実施形態では単層構造となっているが、2層以上の積層体としてもよい。 It does not specifically limit as a sealing material which comprises the 1st and 2nd sealing layers 21 and 22, A well-known thing can be used. For example, a vinyl acetate-ethylene copolymer composition containing a crosslinking agent, a thermosetting resin such as polyurethane and epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyolefin, polyester and acrylic resin, an elastomeric resin such as butyl rubber and silicone rubber, and These composite materials are exemplified. Among these, from the viewpoints of handleability and heat resistance, the first and second sealing layers 21 and 22 preferably contain a thermosetting resin, and more preferably contain an epoxy resin component. In addition, the 1st and 2nd sealing layers 21 and 22 may be formed with 1 type of material, and may be formed with 2 or more types of materials. The first and second sealing layers 21 and 22 have a single-layer structure in the present embodiment, but may be a laminate of two or more layers.
第一および第二封止層21,22による封止処理温度は、特に限定されないが、通常50℃以上、好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上であり、通常250℃以下、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下、更に好ましくは160℃以下、特に好ましくは140℃以下である。第一および第二封止層21,22がエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含むと、有機薄膜太陽電池モジュール100を使用する際に、高温に晒されても変形し難い点で好ましい。さらに、有機薄膜太陽電池モジュール100の封止の際に熱硬化性樹脂である第一および第二封止層21,22による封止処理(硬化)を同時に行うことができる点でも好ましい。
The sealing treatment temperature by the first and second sealing layers 21 and 22 is not particularly limited, but is usually 50 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and usually 250 ° C. or lower, preferably It is 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower, still more preferably 160 ° C. or lower, and particularly preferably 140 ° C. or lower. It is preferable that the first and second sealing layers 21 and 22 contain a thermosetting resin such as an epoxy resin in that the organic thin film
封止材に含まれる熱硬化性樹脂の硬化温度(すなわち、熱硬化性樹脂を含む封止材の硬化温度)は、特に限定されないが、通常50℃以上、好ましくは100℃以上であり、通常250℃以下、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下、更に好ましくは160℃以下、特に好ましくは140℃以下である。 The curing temperature of the thermosetting resin contained in the sealing material (that is, the curing temperature of the sealing material containing the thermosetting resin) is not particularly limited, but is usually 50 ° C. or higher, and preferably 100 ° C. or higher. It is 250 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower, still more preferably 160 ° C. or lower, and particularly preferably 140 ° C. or lower.
なお、第一および第二封止層21,22に、紫外線遮断、熱線遮断、導電性、反射防止、防眩性、光拡散、光散乱、波長変換、ガスバリア性等の機能をさらに付与してもよい。特に、有機薄膜太陽電池素子11は、水や酸素に弱く、太陽光からの強い紫外線に曝されることから、ガスバリア性や紫外線遮断機能を持つことが好ましい。このような機能を付与する方法としては、機能を有する層を塗布成膜等により第一および第二封止層21,22に積層してもよいし、機能を発現する材料を溶解・分散させるなどして封止材に含有させてもよい。
The first and second sealing layers 21 and 22 are further provided with functions such as ultraviolet blocking, heat ray blocking, conductivity, antireflection, antiglare, light diffusion, light scattering, wavelength conversion, and gas barrier properties. Also good. In particular, the organic thin film
第一および第二封止層21,22が有するガスバリア性の指標としては、例えば、以下の水蒸気透過率および酸素透過率が挙げられる。 Examples of the gas barrier property index of the first and second sealing layers 21 and 22 include the following water vapor transmission rate and oxygen transmission rate.
水蒸気透過率としては、封止層100μm厚における水蒸気透過率Pdが、40℃90%RH環境下で、通常10−1g/m2/day以下、好ましくは10−2g/m2/day以下、より好ましくは10−3g/m2/day以下、さらに好ましくは10−4g/m2/day以下である。水蒸気透過率は、JIS K7129に準じた感湿センサ、赤外線センサ、ガスクロマトグラフを備えた装置による測定、カップ法(JIS Z0208)により、40℃90%RH環境で測定する。 As the water vapor transmission rate, the water vapor transmission rate Pd at a sealing layer thickness of 100 μm is usually 10 −1 g / m 2 / day or less, preferably 10 −2 g / m 2 / day, in an environment of 40 ° C. and 90% RH. Hereinafter, it is more preferably 10 −3 g / m 2 / day or less, and further preferably 10 −4 g / m 2 / day or less. The water vapor transmission rate is measured in an environment of 40 ° C. and 90% RH by a measurement using an apparatus equipped with a humidity sensor, an infrared sensor, and a gas chromatograph according to JIS K7129, or by a cup method (JIS Z0208).
酸素透過率としては、25℃環境下で100μm厚での単位面積(1m2)の1日あたりの酸素透過率が、通常1cc/m2/day/atm以下、好ましくは1×10−1cc/m2/day/atm以下、より好ましくは1×10−2cc/m2/day/atm以下、さらに好ましくは1×10−3cc/m2/day/atm以下、特に好ましくは1×10−4cc/m2/day/atm以下、最も好ましくは1×10−5cc/m2/day/atm以下である。酸素透過率が低いほど、有機薄膜太陽電池素子11の酸化による劣化が抑えられる利点がある。なお、酸素透過率は、JIS K7126Aに準じた差圧法に基づく装置、あるいはJIS K7126Bに準じた等圧法に基づく赤外線センサ、ガスクロマトグラフを備えた装置で測定することができる。
The oxygen permeability is usually 1 cc / m 2 / day / atm or less, preferably 1 × 10 −1 cc per unit area (1 m 2 ) per 100 μm thickness in an environment of 25 ° C. / M 2 / day / atm or less, more preferably 1 × 10 −2 cc / m 2 / day / atm or less, further preferably 1 × 10 −3 cc / m 2 / day / atm or less, particularly preferably 1 ×. 10 −4 cc / m 2 / day / atm or less, most preferably 1 × 10 −5 cc / m 2 / day / atm or less. As the oxygen permeability is lower, there is an advantage that deterioration of the organic thin film
第一および第二封止層21,22の形成方法は、特に限定されない。例えば、第一および第二封止層21,22と有機薄膜太陽電池素子11とを常法にしたがって積層することで形成することができ、好ましくは、上述したガスバリアフィルム31と第一封止層21との積層体、上述したガスバリアフィルム31と第二封止層22との積層体、並びに、有機薄膜太陽電池素子11を積層することで形成することができる。封止材を有機薄膜太陽電池素子11に積層する工程は、有機薄膜太陽電池素子11に上述した集電線を設置する工程(工程1)の後に行ってもよく、工程1の前に行ってもよい。
The formation method of the 1st and 2nd sealing layers 21 and 22 is not specifically limited. For example, it can be formed by laminating the first and second sealing layers 21 and 22 and the organic thin film
なお、工程1の後に、封止材を有機薄膜太陽電池素子11に積層する工程を有する場合には、集電線が設置された有機薄膜太陽電池素子11に封止材を積層し、封止材の集電線を取り出す箇所にスリットを形成し、該スリットから集電線を取り出すことができる。このとき、有機薄膜太陽電池素子11の上部電極へ集電線を接続する個所は1か所以上であれば任意である。複数の有機薄膜太陽電池素子11が直列に接続している場合には、所望の電位を取り出せるように、有機薄膜太陽電池素子11に集電線を接続すればよい。
In addition, when it has the process of laminating | stacking a sealing material on the organic thin film
また、工程1の前に、有機薄膜太陽電池素子11に封止材を積層する工程を有する場合には、封止後の封止材にスリットを形成し、スリットにおいて有機薄膜太陽電池素子11の上部電極が露出した状態とする。そして、スリットの位置の上部電極と集電線を接続すればよい。また、封止を行う前の封止材に、あらかじめ特定の位置にスリットを設けることで、封止後にスリットを形成する手間が省ける。このようにあらかじめスリットを設けることで、封止後にスリットを形成する際に生じる有機薄膜太陽電池素子11へのダメージ印加の可能性を排除することが可能となる。
Moreover, when it has the process of laminating | stacking a sealing material on the organic thin-film
1.2.3 ガスバリアフィルム
ガスバリアフィルム31は、水蒸気及び酸素の透過を防止する層である。ガスバリアフィルム31により、有機薄膜太陽電池素子11の水分又は酸素による劣化が大幅に抑制され、長期にわたって性能を維持することができる。また、上述の長期耐久性に加えて、光線透過率や透明性等の意匠性を向上させることもできるため、保護層51の設置を省略し、ガスバリアフィルム31が保護層51の機能を兼ねていてもよい。
1.2.3 Gas Barrier Film The
有機薄膜太陽電池素子11は水分及び酸素により劣化する傾向があり、特に、ZnO:Al等の透明電極や有機光電変換層13が、水分及び酸素により劣化する傾向がある。ガスバリアフィルム31で有機薄膜太陽電池素子11を被覆することにより、有機薄膜太陽電池素子11を水及び酸素から保護し、発電性能を高く維持することができる。
The organic thin film
ガスバリアフィルム31の具体的な構成は、水蒸気及び酸素から有機薄膜太陽電池素子11を保護できる限り、適宜設定することができる。ガスバリアフィルム31を透過する水蒸気や酸素の量を少なくできる構成ほど、一般的には製造コストが高くなる傾向にあるため、これらの点を総合的に勘案して適切なものを使用すればよい。
The specific configuration of the
ガスバリアフィルム31の厚さは、特に規定されないが、通常10μm以上、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上であり、また、通常200μm以下、好ましくは180μm以下、より好ましくは150μm以下である。厚さを厚くすることでガスバリア性が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まりまた可視光の透過率が向上する傾向にある。なお、ガスバリアフィルム31は、単層で形成されていてもよいが、2層以上の積層体であってもよい。
The thickness of the
ガスバリアフィルム31が有するガスバリア性の指標としては、例えば、以下の水蒸気透過率および酸素透過性が挙げられる。
Examples of the gas barrier property index of the
水蒸気透過率としては、単位面積(1m2)の1日あたりの水蒸気透過率が、通常1×10−1g/m2/day以下、好ましくは1×10−2g/m2/day以下、より好ましくは1×10−3g/m2/day以下、さらに好ましくは1×10−4g/m2/day以下、特に好ましくは1×10−5g/m2/day以下、最も好ましくは1×10−6g/m2/day以下である。水蒸気透過率が低いほど、有機薄膜太陽電池素子11及び当該素子のZnO:Al等の透明電極の水分との反応に起因する劣化が抑えられるので、発電効率が維持されることにより寿命が延びる傾向にある。
As the water vapor transmission rate, the water vapor transmission rate per unit area (1 m 2 ) per day is usually 1 × 10 −1 g / m 2 / day or less, preferably 1 × 10 −2 g / m 2 / day or less. 1 × 10 −3 g / m 2 / day or less, more preferably 1 × 10 −4 g / m 2 / day or less, particularly preferably 1 × 10 −5 g / m 2 / day or less, most preferably Preferably, it is 1 × 10 −6 g / m 2 / day or less. As the water vapor transmission rate is lower, deterioration due to the reaction of the organic thin film
酸素透過率としては、単位面積(1m2)の1日あたりの酸素透過率が、通常1×10−1cc/m2/day/atm以下、好ましくは1×10−2cc/m2/day/atm以下、より好ましくは1×10−3cc/m2/day/atm以下、さらに好ましくは1×10−4cc/m2/day/atm以下、特に好ましくは1×10−5cc/m2/day/atm以下、最も好ましくは1×10−6cc/m2/day/atm以下である。酸素透過率が低いほど、有機薄膜太陽電池素子11及び当該素子のZnO:Al等の透明電極の酸化による劣化が抑えられる傾向にある。
As the oxygen transmission rate, the oxygen transmission rate per unit area (1 m 2 ) per day is usually 1 × 10 −1 cc / m 2 / day / atm or less, preferably 1 × 10 −2 cc / m 2 / day / atm or less, more preferably 1 × 10 −3 cc / m 2 / day / atm or less, further preferably 1 × 10 −4 cc / m 2 / day / atm or less, particularly preferably 1 × 10 −5 cc / M 2 / day / atm or less, most preferably 1 × 10 −6 cc / m 2 / day / atm or less. As the oxygen transmission rate is lower, deterioration due to oxidation of the organic thin film
このような優れたガスバリア性を有するガスバリアフィルム31を適用することにより、有機薄膜太陽電池素子11の優れた性質を活かした有機薄膜太陽電池モジュール100を得ることが容易となる。
By applying the
また、ガスバリアフィルム31は、有機薄膜太陽電池素子11の光吸収を妨げない観点から、可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率は、通常60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、さらに好ましくは80%以上、またさらに好ましくは85%以上、とりわけ好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、最も好ましくは97%以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
Moreover, the
さらに、ガスバリアフィルム31は、施工対象物との一体感や外観等の意匠性の観点から、曇り度(ヘーズ)が低いものが好ましい。例えば、JIS K 7136で規定されるD65光源を使用する場合のヘーズ値は、通常10以下、好ましくは5以下、より好ましくは2以下、さらに好ましくは1以下である。
Further, the
さらに、有機薄膜太陽電池モジュール100は光を受けて熱せられることが多いため、ガスバリアフィルム31も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、ガスバリアフィルム31の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点を高くすることで有機薄膜太陽電池モジュール100の使用時にガスバリアフィルム31が融解・劣化する可能性を低減できる。
Furthermore, since the organic thin film
ガスバリアフィルム31の形成位置は、有機薄膜太陽電池素子11を水蒸気及び酸素から保護できれば、特に制限されない。通常は有機薄膜太陽電池素子11の両側の面、具体的には受光面側の面及び受光面とは反対側の面を覆うことが好ましい。これは、有機薄膜太陽電池モジュール100においてはその受光面側の面及び受光面とは反対側の面が、他の面よりも大面積に形成されることが多いためである。本実施形態では、ガスバリアフィルム31が有機薄膜太陽電池素子11の受光面側の面(図中下方)および受光面と反対側の面(図中上方)を覆う配置になっている。
The formation position of the
また、ガスバリアフィルム31と第一及び第二封止層21,22との位置関係や相対的大きさについても、特段の制限はない。通常は第一及び第二封止層21,22とガスバリアフィルム31は同一の大きさおよび同一の形状とされ、これらの層の端部を揃えて積層されるか、あるいはガスバリアフィルム31が第一及び第二封止層21,22よりも大きな形状とされ、ガスバリアフィルム31が第一及び第二封止層21,22の全面を覆うように積層される。
Moreover, there is no special restriction | limiting also about the positional relationship and relative magnitude | size of the
さらに、水分又は酸素による劣化を防止し、長期にわたって有機薄膜太陽電池素子11の性能を維持する観点からは、ガスバリアフィルム31の端面と有機薄膜太陽電池素子11の基板12の端面との距離が5mm以上、好ましくは10mm以上になるように、ガスバリアフィルム31の端面を有機薄膜太陽電池素子11の基板12の端面の外側に設置されていることが好ましい。
Furthermore, from the viewpoint of preventing deterioration due to moisture or oxygen and maintaining the performance of the organic thin film
本実施形態においては、ガスバリアフィルム31として、複数のガスバリアフィルム32が積層されたものを用いている。このように複数のガスバリアフィルム32を積層したものは、比較的に低コストありながらも、高いガスバリア特性を長期的に実現することができる。すなわち、複数のガスバリアフィルム32を使用すれば、一方のガスバリアフィルム32のガスバリア性が低下した場合であっても、他方のガスバリアフィルム32が補償することができるため、長期間にわたって優れたガスバリア性を維持することができる。
In the present embodiment, a
このような有機薄膜太陽電池モジュール100の長期信頼性は、水貼り施工時や実使用環境下において曲げなどの外力が加えられる用途において、特に重要となる。その理由は、以下のとおりである。すなわち、有機薄膜太陽電池モジュール100に曲げなどの外力が加えられると、ガスバリアフィルム32に圧縮或いは収縮応力が印加されて、ピンホールや層間剥離等のわずかな亀裂(クラック)が生成し得る。このとき、単一のガスバリアフィルム32からガスバリアフィルム31が構成されていると、外観が大きく損なわれるのみならず、これらの亀裂に起因する発電性能の劣化は補償されない。この問題を解消するために、単一のガスバリアフィルム32からなるガスバリアフィルム31において、ガスバリアフィルム32の厚みを厚くすることも考えられる。しかしながら、ガスバリアフィルム32の厚みを単に厚くすると、曲げなどの外力が加えられた際に、ガスバリアフィルム32の表面側に印加される圧縮応力とガスバリアフィルム32の裏面側に印加される収縮応力との差が大きくなるため、却って、ピンホール等や層間剥離等の亀裂が生成し易くなる。そのため、ガスバリア性の信頼性を長期的に維持する観点からは、複数のガスバリアフィルム32を有するガスバリアフィルム31を採用することが望ましい。
Such long-term reliability of the organic thin-film
ガスバリアフィルム32としては、例えば透明フィルムなどの基材33上に、例えばSi、Al、Mg、In、Ni、Sn、Zn、Ti、Cu、Ce若しくはTa等の酸化物、窒化物又は酸化窒化物などのガスバリア層34を設けた積層体が挙げられる。強度、加撓性および透明性の観点から、特に好適なガスバリアフィルム31としては、基材33として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)等の基材フィルムを用い、その一方の面または両面にSiOxやAlOx等の金属酸化物のガスバリア層34を積層した積層体が挙げられる。金属酸化物としてSiOxを用いる場合、前記xの値は1.5〜1.8が好ましい。また、金属酸化物としてAlOxを用いる場合、前記xの値は1.0〜1.4が好ましい。なお、ガスバリアフィルム31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。
As the
なお、ガスバリアフィルム31には、有機薄膜太陽電池モジュール100のハンドリングの際の傷付き防止、施工対象物へ水貼りする際のスキージによる傷付き防止、さらにはガスバリアフィルム31の平滑性を向上させるために、ハードコート層を設けてもよい。
In addition, in order to improve the smoothness of the
このハードコート層としては、従来公知のものを使用することができ、その種類は特に限定されない。例えば、紫外線硬化樹脂;電子線硬化樹脂;アルコキシシラン加水分解縮合系樹脂;メラミン系樹脂;(メタ)アクリレート系アルコール変性多官能化合物、トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、1,6ヘキサンジオール(メタ)アクリレート等のアクリル系樹脂等からなる層が挙げられる。ハードコート層としては、硬度が鉛筆硬度で2H以上であるものが好ましく、3H以上であるのがさらに好ましい。またその膜厚は、硬化収縮によるカールを抑制する観点、及び耐擦傷性の観点から、1〜10μmであることが好ましい。 A conventionally well-known thing can be used as this hard-coat layer, The kind is not specifically limited. For example, UV curable resin; electron beam curable resin; alkoxysilane hydrolysis condensation resin; melamine resin; (meth) acrylate alcohol-modified polyfunctional compound, trimethylolpropane (meth) acrylate, tripropylene glycol diacrylate, pentaerythritol Examples thereof include layers made of acrylic resins such as triacrylate and 1,6 hexanediol (meth) acrylate. The hard coat layer preferably has a pencil hardness of 2H or higher, more preferably 3H or higher. Moreover, it is preferable that the film thickness is 1-10 micrometers from a viewpoint of suppressing the curl by hardening shrinkage, and a viewpoint of abrasion resistance.
1.2.4 接着層
接着層41,42は、各層を接着するためのものである。本実施形態では、第1及び第2ガスバリアフィルム32の間と、第2ガスバリアフィルム32及び保護層51の間の合計4箇所に配設されている。これにより、第1及び第2ガスバリア層34は、接着層41,42を介して積層された構成となっている。
1.2.4 Adhesive Layer The adhesive layers 41 and 42 are for adhering each layer. In this embodiment, it is disposed at a total of four locations between the first and second
接着層41,42を構成する材料としては、公知のものを用いることができ、特に限定されない。例えば、アクリル系接着剤、ポリエステル系接着剤、ゴム系接着剤、シリコーン系接着剤、及びポリウレタン系接着剤などが挙げられる。ここで透明なものを用いることは、透光性に優れるシースルー太陽電池の作成が可能となる点で、好ましい態様の一つである。
A known material can be used as the material constituting the
一方、水貼り施工時や実使用環境下において曲げなどの外力が加えられる用途においては、接着層41,42は、ポリウレタン系接着剤を含有することが好ましく、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、およびポリエステルポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリウレタンポリオールを主成分として含有することがより好ましい。このように構成することで、有機薄膜太陽電池モジュール100が曲げられた際の変形に対する接着層41,42の追従性を向上することができ、ピンホールや層間剥離等の亀裂(クラック)の生成を抑制することができる。さらに、複数のガスバリアフィルム32を採用するメリットで説明したものと同様の理由により、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、およびポリエステルポリオールからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリウレタンポリオールを主成分として含有する接着層41,42を複数設けると、上記の作用がさらに増大する傾向にある。
On the other hand, the
接着層41,42の厚さは、特に限定されない。接着層41,42の各層の厚さは、同一であっても異なっていてもよい。有機薄膜太陽電池モジュール100が曲げられた際の層間の密着強度の観点から、1μm以上が好ましく、より好ましくは3μm以上、さらに好ましくは5μm以上である。一方で、有機薄膜太陽電池モジュールの透光性の観点から、30μm以下が好ましく、より好ましくは20μm以下、さらに好ましくは15μm以下である。
The thickness of the
1.2.5 粘着層
有機薄膜太陽電池モジュール100は、窓ガラスに設置するための粘着層61を有することが好ましい。この粘着層61は、有機薄膜太陽電池モジュール100をガラス等の被着体に貼着するための層であり、有機薄膜太陽電池モジュール100の最外層に位置する。すなわち、本実施形態で粘着層61を設ける場合には、有機薄膜太陽電池モジュール100の最外層に位置する保護層51上に粘着層61が設けられる。
1.2.5 Adhesive Layer The organic thin-film
粘着層61は、従来公知の粘着剤により形成することができる。例えば、アクリル系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、及びポリウレタン系粘着剤などが挙げられる。これらの中でも、耐候性や透明性の観点からは、アクリル系粘着剤が好ましい。
The
粘着層61は、有機薄膜太陽電池モジュール100の受光面又は非受光面側の最外層に、公知の方法で設けることができる。例えば、剥離紙上に粘着材を設け、有機薄膜太陽電池モジュール100の最外層にドライラミネートしたのち剥離紙を剥がすことにより設けることができる。有機薄膜太陽電池素子11の発電効率の観点から、有機薄膜太陽電池素子11の基板12側(受光面)の最外層に設けることが好ましい。
The
また、粘着層61は、窓ガラス破損時のガラス飛散を防止する観点からは、十分な接着力や粘着力を有することが好ましい。具体的には、JIS A5759に示された方法で、約4.0N/25mm以上の剥離力を有するものを用いることができる。
Moreover, it is preferable that the
粘着層61の厚さは、特に限定されず、粘着性や水貼りの際のスキージ適性などを考慮して適宜設定すればよい。例えば通常20μm以上、好ましくは30μm以上、より好ましくは50μm以上であり、通常500μm、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下である。
The thickness of the pressure-
1.2.6 その他の層
本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュール100は、ガスバリアフィルム31上、ガスバリアフィルム31と第一または第二封止層21,22との間に、必要に応じて、保護層51、紫外線カット層、ゲッター層等を有してもよい。また、これらの層を、上述したガスバリアフィルム31とは別の、ガスバリアフィルムとして使用することもできる。以下、これらの層について説明する。
1.2.6 Other Layers The organic thin-film
〔保護層(表面保護層および裏面保護層)〕
保護層51は、温度変化、湿度変化、光、風雨など、設置環境から有機薄膜太陽電池モジュール100を保護する層である。保護層51は、有機薄膜太陽電池モジュール100において、できるだけ外側に設けることが好ましい。有機薄膜太陽電池モジュール100のうちより多くのものを保護できるようにするためである。保護層51で有機薄膜太陽電池モジュール100の表面を覆うことにより、有機薄膜太陽電池モジュール100の構成材料、特に有機薄膜太陽電池素子11を保護し、その劣化を抑制することにより、高い発電能力を長期にわたって維持することができるという利点がある。
[Protective layer (surface protective layer and back surface protective layer)]
The
保護層51は、有機薄膜太陽電池モジュール100の最表層に位置するため、耐候性、耐熱性、透明性、撥水性、耐汚染性、機械強度など、表面被覆材として好適な性能を備え、しかもそれを屋外暴露において長期間維持する性質を有することが好ましい。
Since the
また、保護層51を有機薄膜太陽電池素子11の受光面側に用いる場合、光吸収を妨げない観点から、保護層51は可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率は、通常75%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、最も好ましくは97%以上である。これは、太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
Moreover, when using the
さらに、保護層51は、施工対象物との一体感や外観等の意匠性の観点から、曇り度(ヘーズ)が低いものが好ましい。例えば、JIS K 7136で規定されるD65光源を使用する場合のヘーズ値は、通常10以下、好ましくは5以下、より好ましくは2以下、さらに好ましくは1以下である。
Furthermore, the
一方、有機薄膜太陽電池素子11の受光面と反対側の面の保護層51は、必ずしも可視光を透過させる必要がなく、不透明であってもよい。窓ガラス等の透明な施工対象物に貼り付ける場合には、有機薄膜太陽電池素子11の受光面側と同様の、可視光透過率および曇り度を有することが好ましい。
On the other hand, the
さらに、有機薄膜太陽電池モジュール100は光を受けて熱せられることが多いため、保護層51も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、保護層51の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上であり、また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点を高くすることで有機薄膜太陽電池素子11の使用時に保護層51が融解・劣化する可能性を低減できる。
Furthermore, since the organic thin film
保護層51を構成する材料は、有機薄膜太陽電池モジュール100を保護することができるものであれば特に限定されない。例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、AS(アクリロニトリル−スチレン)樹脂、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリアクリル系樹脂、各種ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
The material which comprises the
これらの中でも、好ましくはフッ素系樹脂である。その具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、4−フッ化エチレン−パークロロアルコキシ共重合体(PFA)、4−フッ化エチレン−6−フッ化プロピレン共重合体(FEP)、2−エチレン−4−フッ化エチレン共重合体(ETFE)、ポリ3−フッ化塩化エチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)及びポリフッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。 Among these, a fluororesin is preferable. Specific examples thereof include polytetrafluoroethylene (PTFE), 4-fluoroethylene-perchloroalkoxy copolymer (PFA), 4-fluoroethylene-6-fluoropropylene copolymer (FEP), 2- Examples include ethylene-4-fluorinated ethylene copolymer (ETFE), poly-3-fluorochlorinated ethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polyvinyl fluoride (PVF).
なお、保護層51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、保護層51は、単層で形成されていてもよいが、2層以上を備えた積層であってもよい。
Note that the
保護層51の厚さは、特に規定されない。機械的強度および柔軟性の観点から、通常10μm以上、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上であり、また、通常200μm以下、好ましくは180μm以下、より好ましくは150μm以下である。
The thickness of the
また、保護層51に、紫外線遮断、熱線遮断、防汚性、親水性、疎水性、防曇性、耐擦性、導電性、反射防止、防眩性、光拡散、光散乱、波長変換、ガスバリア性等の機能を付与してもよい。特に、太陽光からの強い紫外線に曝される態様で用いられる有機薄膜太陽電池においては、保護層51が紫外線遮断機能を持つことが好ましい。このような機能を付与する方法としては、機能を有する層を塗布成膜等により保護層51上に積層してもよいし、機能を発現する材料を溶解・分散させるなどして保護層51に含有させてもよい。なお、保護層51を形成する前に、他の層との接着性の改良のために、他の層の表面に、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理を行なってもよい。
In addition, the
なお、保護層51には、有機薄膜太陽電池モジュール100のハンドリングの際の傷付き防止、施工対象物へ水貼りする際のスキージによる傷付き防止、さらには保護層51の平滑性を向上させるために、ハードコート層を設けてもよい。
In addition, in order to improve the smoothness of the
このハードコート層としては、従来公知のものを使用することができ、その種類は特に限定されない。例えば、紫外線硬化樹脂;電子線硬化樹脂;アルコキシシラン加水分解縮合系樹脂;メラミン系樹脂;(メタ)アクリレート系アルコール変性多官能化合物、トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、1,6ヘキサンジオール(メタ)アクリレート等のアクリル系樹脂等からなる層が挙げられる。ハードコート層としては、硬度が鉛筆硬度で2H以上であるものが好ましく、3H以上がより好ましい。またその膜厚は、硬化収縮によるカールを抑制する観点、及び耐擦傷性の観点から、1〜10μmであることが好ましい。 A conventionally well-known thing can be used as this hard-coat layer, The kind is not specifically limited. For example, UV curable resin; electron beam curable resin; alkoxysilane hydrolysis condensation resin; melamine resin; (meth) acrylate alcohol-modified polyfunctional compound, trimethylolpropane (meth) acrylate, tripropylene glycol diacrylate, pentaerythritol Examples thereof include layers made of acrylic resins such as triacrylate and 1,6 hexanediol (meth) acrylate. The hard coat layer preferably has a pencil hardness of 2H or higher, more preferably 3H or higher. Moreover, it is preferable that the film thickness is 1-10 micrometers from a viewpoint of suppressing the curl by hardening shrinkage, and a viewpoint of abrasion resistance.
〔紫外線カット層〕
紫外線カット層は、紫外線の透過を防止する層である。有機薄膜太陽電池モジュール100の構成部材のなかには、紫外線により劣化するものがある。例えば、有機薄膜太陽電池素子11やガスバリアフィルム31は、その種類によっては紫外線により劣化するものがある。そのため、紫外線カット層を有機薄膜太陽電池モジュール100の受光部分に設け、この紫外線カット層で有機薄膜太陽電池素子11の受光面を覆うことにより、有機薄膜太陽電池素子11及び必要に応じてガスバリアフィルム31を紫外線から保護し、発電性能を高く維持することができる。
[UV cut layer]
The ultraviolet cut layer is a layer that prevents transmission of ultraviolet rays. Some constituent members of the organic thin film
紫外線の透過抑制能力の程度は、特に限定されないが、紫外線カット層の紫外線(例えば、波長300nm)の透過率は50%以下であることが好ましく、より好ましくは30%以下、さらに好ましくは10%以下である。
The degree of the ability to suppress the transmission of ultraviolet rays is not particularly limited, but the transmittance of ultraviolet rays (for example,
また、紫外線カット層は、有機薄膜太陽電池素子11の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率が80%以上であることが好ましく、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上である。
Moreover, the ultraviolet cut layer is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the organic thin-film
さらに、有機薄膜太陽電池モジュール100は光を受けて熱せられることが多いため、紫外線カット層も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、紫外線カット層の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上である。また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点を高くすることで有機薄膜太陽電池モジュール100の使用時に紫外線カット層が融解・劣化する可能性を低減できる。また、紫外線カット層は、柔軟性が高く、隣接する層との接着性が良好であり、水蒸気や酸素の透過性が低いものが好ましい。
Furthermore, since the organic thin film
紫外線カット層を構成する材料は、紫外線の強度を弱めることができるものであれば特に限定されない。そのような材料としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系又はエステル系の樹脂に紫外線吸収剤を配合して成膜した層(以下、適宜「紫外線吸収層」ともいう。)などが挙げられる。また、紫外線カット層は、基材フィルム上に紫外線吸収層を設けた積層体であってもよい。 The material constituting the ultraviolet cut layer is not particularly limited as long as it can weaken the intensity of ultraviolet rays. Examples of such a material include a layer formed by blending an ultraviolet absorber with an epoxy-based, acrylic-based, urethane-based, or ester-based resin (hereinafter also referred to as “ultraviolet absorbing layer” as appropriate). Moreover, the laminated body which provided the ultraviolet absorption layer on the base film may be sufficient as an ultraviolet cut layer.
紫外線吸収剤としては、公知のものを用いることができ、その種類は特に限定されない。その具体例としては、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系の紫外線吸収剤が挙げられる。これらの中でも、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系が好ましい。より具体的には、ベンゾフェノン系やベンゾトリアゾール系の種々の芳香族系有機化合物等が挙げられる。なお、紫外線吸収剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、紫外線カット層として、市販品の紫外線吸収層を用いることもでき、その具体的な商品例としては、カットエース(MKVプラスティック株式会社)等が挙げられる。 A well-known thing can be used as a ultraviolet absorber, The kind is not specifically limited. Specific examples thereof include salicylic acid-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, and cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers. Of these, benzophenone and benzotriazole are preferable. More specifically, various aromatic organic compounds such as benzophenone and benzotriazole are listed. In addition, a ultraviolet absorber may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. Moreover, a commercially available ultraviolet absorption layer can also be used as the ultraviolet cut layer, and specific examples of such products include Cut Ace (MKV Plastic Co., Ltd.).
なお、紫外線カット層は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、紫外線カット層は単層でも、2層以上の複層であってもよい。 In addition, the ultraviolet cut layer may be formed of one type of material or may be formed of two or more types of materials. Further, the ultraviolet cut layer may be a single layer or a multilayer of two or more layers.
紫外線カット層の厚さは、特に規定されない。紫外線カット効果や可視光透過率の観点からは、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上である。また、通常200μm以下、好ましくは180μm以下、より好ましくは150μm以下である。 The thickness of the ultraviolet cut layer is not particularly defined. From the viewpoint of the ultraviolet cut effect and the visible light transmittance, it is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more. Moreover, it is 200 micrometers or less normally, Preferably it is 180 micrometers or less, More preferably, it is 150 micrometers or less.
紫外線カット層は、有機薄膜太陽電池素子11の受光面の少なくとも一部を覆う位置に設けることが好ましい。より好ましくは、有機薄膜太陽電池素子11の受光面の全てを覆う領域に設ける。また、有機薄膜太陽電池素子11の受光面を覆う領域以外の領域にも、紫外線カット層が設けられていてもよい。
The ultraviolet cut layer is preferably provided at a position covering at least a part of the light receiving surface of the organic thin film
〔ゲッター層〕
ゲッター層は、水分及び/又は酸素を吸収する層である。有機薄膜太陽電池モジュール100の構成部材のなかには上述したとおり水分で劣化するものがあり、また、酸素によって劣化するものもある。そのため、ゲッター層で有機薄膜太陽電池モジュール100または有機薄膜太陽電池素子11を覆うことにより、有機薄膜太陽電池素子11等を水分及び/又は酸素から保護し、発電性能を高く維持することができる。
[Getter layer]
The getter layer is a layer that absorbs moisture and / or oxygen. Some of the constituent members of the organic thin film
ここで、ゲッター層は、前述したガスバリアフィルム31が水分及び/又は酸素の透過を妨げるものであるのに対して、水分及び/又は酸素を吸収するものである。有機薄膜太陽電池モジュール100が水分及び/又は酸素を吸収するゲッター層を有することにより、ガスバリアフィルム31間で形成される空間に僅かに浸入する水分及び/又は酸素をゲッター層が捕捉(吸収)することができ、これにより、水分及び/又は酸素による有機薄膜太陽電池素子11等への影響を排除できる。
Here, the getter layer absorbs moisture and / or oxygen, whereas the
ゲッター層の水分吸収能力の程度は、特に限定されないが、通常0.1mg/cm2以上、好ましくは0.5mg/cm2以上、より好ましくは1mg/cm2以上である。この数値が高いほど水分吸収能力が高く有機薄膜太陽電池素子11等の劣化を抑制しうる。また、その上限値は特に制限されないが、通常10mg/cm2以下である。
The degree of water absorption capacity of the getter layer is not particularly limited, but is usually 0.1 mg / cm 2 or more, preferably 0.5 mg / cm 2 or more, more preferably 1 mg / cm 2 or more. The higher the numerical value, the higher the water absorption capacity, and the deterioration of the organic thin film
また、ゲッター層は、有機薄膜太陽電池素子11の光吸収を妨げない観点から可視光を透過させるものが好ましい。例えば、可視光(波長360〜830nm)の光の透過率は、通常60%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、さらに好ましくは80%以上、またさらに好ましくは85%以上、とりわけ好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、最も好ましくは97%以上である。太陽光をより多く電気エネルギーに変換するためである。
Further, the getter layer is preferably one that transmits visible light from the viewpoint of not preventing the organic thin film
さらに、有機薄膜太陽電池モジュール100は光を受けて熱せされることが多いため、ゲッター層も熱に対する耐性を有することが好ましい。この観点から、ゲッター層の構成材料の融点は、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは130℃以上である。また、通常350℃以下、好ましくは320℃以下、より好ましくは300℃以下である。融点を高くすることで有機薄膜太陽電池モジュール100の使用時にゲッター層が融解・劣化する可能性を低減できる。
Furthermore, since the organic thin film
ゲッター層を構成する材料は、水分及び/又は酸素を吸収することができるものであれば、公知のものを用いることができ、その種類は特に限定されない。 As the material constituting the getter layer, a known material can be used as long as it can absorb moisture and / or oxygen, and the kind thereof is not particularly limited.
水分を吸収する物としては、公知のものを用いることができ、その種類は特に限定されない。例えば、吸水剤、乾燥剤などを用いることができる。その具体例としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルカリ土類金属の酸化物;アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物;シリカゲル、ゼオライト系化合物、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム又は硫酸ニッケル等の硫酸塩;アルミニウム金属錯体又はアルミニウムオキサイドオクチレート等の有機金属化合物等が挙げられる。より具体的には、アルカリ土類金属としては、Ca、Sr又はBa等が挙げられる。アルカリ土類金属の酸化物としては、CaO、SrO又はBaO等が挙げられる。その他にZr−Al−BaOやアルミニウム金属錯体等も挙げられる。具体的な商品名を挙げると、例えば、OleDry(双葉電子社製)等が挙げられる。 As a thing which absorbs a water | moisture content, a well-known thing can be used and the kind is not specifically limited. For example, a water absorbing agent, a desiccant and the like can be used. Specific examples thereof include alkali metals, alkaline earth metals or alkaline earth metal oxides; alkali metal or alkaline earth metal hydroxides; silica gel, zeolite compounds, magnesium sulfate, sodium sulfate, nickel sulfate, etc. Sulfates; organometallic compounds such as aluminum metal complexes or aluminum oxide octylates. More specifically, examples of the alkaline earth metal include Ca, Sr, and Ba. Examples of the alkaline earth metal oxide include CaO, SrO, and BaO. In addition, Zr-Al-BaO and aluminum metal complexes are also included. Specific product names include, for example, OleDry (Futaba Electronics).
酸素を吸収する物質としては、公知のものを用いることができ、その種類は特に限定されない。例えば、酸素吸収剤などを用いることができる。その具体例としては、活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、モレキュラーシーブ、酸化マグネシウム又は酸化鉄等が挙げられる。また、Fe、Mn、Zn、及びこれら金属の硫酸塩・塩化物塩・硝酸塩等の無機塩も挙げられる。 As the substance that absorbs oxygen, known substances can be used, and the kind thereof is not particularly limited. For example, an oxygen absorbent can be used. Specific examples thereof include activated carbon, silica gel, activated alumina, molecular sieve, magnesium oxide or iron oxide. In addition, Fe, Mn, Zn, and inorganic salts such as sulfates, chlorides, and nitrates of these metals are also included.
なお、ゲッター層は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、ゲッター層は単層でも、2層以上の複層であってもよい。 Note that the getter layer may be formed of one kind of material or may be formed of two or more kinds of materials. The getter layer may be a single layer or a multilayer of two or more layers.
ゲッター層の厚さは、特に規定されない。機械的強度や柔軟性の観点からは、通常5μm以上、好ましくは10μm以上、より好ましくは15μm以上であり、また、通常200μm以下、好ましくは180μm以下、より好ましくは150μm以下である。厚さを厚くすることで機械的強度が高まる傾向にあり、薄くすることで柔軟性が高まる傾向にある。 The thickness of the getter layer is not particularly defined. From the viewpoint of mechanical strength and flexibility, it is usually 5 μm or more, preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, and usually 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 150 μm or less. Increasing the thickness tends to increase mechanical strength, and decreasing the thickness tends to increase flexibility.
ゲッター層の形成位置は、ガスバリアフィルム31間で形成される空間内であれば特に制限されないが、有機薄膜太陽電池素子11の両面、すなわち受光面側の面及びこの受光面と反対側の面を覆うことが好ましい。有機薄膜太陽電池モジュール100においては、その受光面側の面及びこれとは反対側の面が、他の面よりも大面積に形成されることが多いため、これらの面を介して水分及び酸素が浸入する傾向があるからである。この観点から、ゲッター層はガスバリアフィルム31と有機薄膜太陽電池素子11との間に設けることが好ましい。
The formation position of the getter layer is not particularly limited as long as it is in the space formed between the
ゲッター層は、吸水剤、乾燥剤、酸素吸収剤などの種類に応じて任意の方法で形成することができる。例えば、吸水剤或いは乾燥剤又は酸素吸収剤を分散したフィルムを粘着剤で添付する方法、吸水剤或いは乾燥剤又は酸素吸収剤を含有する樹脂溶液をスピンコート法、インクジェット法又はディスペンサー法等で塗布する方法等を用いることができる。また真空蒸着法やスパッタリング法等の成膜法を使用してもよい。 A getter layer can be formed by arbitrary methods according to kinds, such as a water absorbing agent, a desiccant, and an oxygen absorber. For example, a method of attaching a water-absorbing agent, a desiccant or an oxygen absorbent-dispersed film with an adhesive, and applying a resin solution containing a water-absorbing agent, a desiccant or an oxygen absorber by a spin coat method, an ink jet method or a dispenser method Or the like can be used. Further, a film forming method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method may be used.
吸水剤或いは乾燥剤又は酸素吸収剤を分散或いは含有させる樹脂としては、特に限定されないが、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂又はポリカーボネート系樹脂等を用いることができる。これらの中でも、ポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂又はポリカーボネート系樹脂が好ましい。なお、前記樹脂は1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 The resin for dispersing or containing the water absorbing agent, the drying agent, or the oxygen absorbing agent is not particularly limited, but is a polyethylene resin, polypropylene resin, cyclic polyolefin resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin). An acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), a polyvinyl chloride resin, a fluorine resin, a poly (meth) acrylic resin, a polycarbonate resin, or the like can be used. Among these, polyethylene resin, fluorine resin, cyclic polyolefin resin, or polycarbonate resin is preferable. In addition, the said resin may use 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
2.有機薄膜太陽電池モジュールの施工方法
本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュール100の施工方法は、被施工物により任意に選択することができ、特に限定されない。本実施形態の有機薄膜太陽電池モジュール100は、太陽電池一体型ウインドフィルムとして好適に用いることができ、その場合は、一般的なウインドフィルムと同様の方法で施工することができる。
2. Construction Method of Organic Thin Film Solar Cell Module The construction method of the organic thin film
一般的なウインドフィルムは、水貼りという方法でガラスや透明プラスチック等の被着面に貼られる。この水貼りという施行方法の典型例としては、フィルムを例えばガラスに貼る際に、フィルムの粘着面およびガラス面に噴霧器で微量の中性洗剤を含む水を噴霧してから仮貼りし、その後スキージでフィルム表面の中央部分から外側に圧力を均一に加えながら順次均一に擦り付けて密着させる。その結果、フィルムとガラスの間の水と気泡がフィルム端部から追い出され、これにより、シワおよび気泡のない良好な貼合面を得ることができる。 A general window film is attached to an adherend surface such as glass or transparent plastic by a method called water sticking. As a typical example of the enforcement method of this water sticking, when sticking a film on glass, for example, the sticking surface and the glass surface of the film are sprayed with water containing a small amount of neutral detergent on a sprayer, and then temporarily attached, and then a squeegee Then, while applying pressure uniformly from the center of the film surface to the outside, it is rubbed in order and brought into close contact. As a result, water and air bubbles between the film and the glass are expelled from the end of the film, whereby a good bonding surface free from wrinkles and air bubbles can be obtained.
3.有機薄膜太陽電池モジュール
有機薄膜太陽電池モジュール100は、透光性を有することが好ましい。有機薄膜太陽電池モジュール100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、さらに好ましくは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。上記の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。上記の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。
3. Organic thin film solar cell module The organic thin film
透光性を有する有機薄膜太陽電池モジュール100は、例えば、有機薄膜太陽電池素子11の電極(上部電極、下部電極など)としてITO電極、銀ナノワイヤー電極、銀や銅等のメッシュ電極等の透明電極を使用し、有機薄膜太陽電池素子11以外の有機薄膜太陽電池モジュール100の構成部材に透光性を有するものを使用した構成とすることにより、簡易に実現できる。
The organic thin film
4.用途
本発明の有機薄膜太陽電池モジュールは、建物や車両等の、窓、ドア、壁面、又は天井等のガラス等、パーティション等のガラス等の被着体に貼りつけて使用することができる。この際、太陽光、室内の照明、室内の太陽光の散乱光等を利用して発電し、集電線から取り出した電力を、公知の電流電圧変換回路、蓄電池等を利用して充電、利用することができる。特に、本発明の有機薄膜太陽電池モジュールは、太陽電池一体型ウインドフィルムとして、施工性、意匠性に優れる。
4). Application The organic thin film solar cell module of the present invention can be used by being attached to an adherend such as glass such as a partition, glass such as a window, a door, a wall surface, or a ceiling, such as a building or a vehicle. At this time, power is generated using sunlight, indoor lighting, indoor sunlight scattered light, etc., and the electric power taken out from the current collector is charged and used using a known current-voltage conversion circuit, storage battery, etc. be able to. In particular, the organic thin film solar cell module of the present invention is excellent in workability and design as a solar cell integrated wind film.
5.変形例
本発明は、種々の具体的態様で実施可能である。例えば、図2に示すように、テープ状固定部材16を有機薄膜太陽電池素子11の上面(有機光電変換層13の表面)側に設けても、図3に示すように、有機薄膜太陽電池素子11の上面下面の双方(有機光電変換層13の表面及び基板12の裏面)に設けてもよい。或いは、図2に示すように、スペーサ層15を、透明フィルム15a及び加飾層15bとの積層構造物から構成してもよい。また、図3に示すように、有機薄膜太陽電池素子11、とりわけ有機光電変換層13と同色に加飾されたスペーサ層15cを採用することもできる。
5. Variations The present invention can be implemented in various specific embodiments. For example, as shown in FIG. 2, even if the tape-like fixing
また、図4に示すように、スペーサ層15及びテープ状固定部材16を省略した構成とすることもできる。このように構成しても、複数のガスバリアフィルム32を有するガスバリアフィルム31と接着層41,42を採用することによる、本発明の作用効果は同様に奏される。
Moreover, as shown in FIG. 4, it can also be set as the structure which abbreviate | omitted the
さらに、図5に示すように、単一のガスバリアフィルム32からなるガスバリアフィルム31を有機薄膜太陽電池素子11の上下面に設けた構成とすることもできる。このように構成しても、スペーサ層15やテープ状固定部材16を設置したことによる、本発明の作用効果は同様に奏される。また、ここでは、基材33上にガスバリア層34を有する積層体をガスバリアフィルム31(ガスバリアフィルム32)として使用した例を示したが、ガスバリアフィルム31(ガスバリアフィルム32)は、ガスバリア層34のみからなる単層構造のものであってもよく、種々のガスバリアフィルムが適用可能である。
Furthermore, as shown in FIG. 5, a
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to a following example.
<評価手法>
本実施例において、有機薄膜太陽電池モジュールの評価は、以下の方法で行った。
[厚さの測定方法]
精密石定盤スタンドを具備した接触厚み計(デジマチックインジケーターID−S112X、株式会社ミツトヨ製)を用いて、測定精度は0.001mm、測定力は1.5N以下となるように有機薄膜太陽電池モジュールの各層の厚さを測定した。
<Evaluation method>
In this example, the organic thin film solar cell module was evaluated by the following method.
[Thickness measurement method]
Using a contact thickness meter (Digimatic Indicator ID-S112X, manufactured by Mitutoyo Corporation) equipped with a precision stone surface plate stand, the organic thin-film solar cell has a measurement accuracy of 0.001 mm and a measurement force of 1.5 N or less. The thickness of each layer of the module was measured.
[スキージ後の水残りの観察]
スキージ圧着の施工後1日以上経過したのち、モジュールを貼付けたフロートガラスを直立させた状態に固定した。その後、太陽光が照射された環境下および室内照明下において、1m離れた位置から有機薄膜太陽電池モジュールとガラスの間の水残りを目視で観察した。
[Observation of water remaining after squeegee]
One day or more after the squeegee crimping was applied, the float glass with the module attached was fixed upright. Thereafter, the remaining water between the organic thin-film solar cell module and the glass was visually observed from a position 1 m away under an environment where sunlight was irradiated and under indoor lighting.
[端部剥離の観察]
有機薄膜太陽電池モジュールを作成し、常温で1日以上保管した後、85℃、85%RHの温湿度環境下に保持した恒温恒湿槽(PL2J、エスペック社製)に100時間静置させた後の有機薄膜太陽電池モジュールの端部における剥離の有無を目視で観察した。
[Observation of edge peeling]
An organic thin film solar cell module was prepared and stored at room temperature for one day or more, and then allowed to stand for 100 hours in a thermo-hygrostat (PL2J, manufactured by Espec Corp.) maintained in a temperature and humidity environment of 85 ° C. and 85% RH. The presence or absence of peeling at the end of the subsequent organic thin film solar cell module was visually observed.
[曲げ試験後の外観観察]
有機薄膜太陽電池モジュールを作成し、常温で1日以上保管した後、直径20mmの円筒(20mmφ)に有機薄膜太陽電池モジュールを弛まないように10回繰返し巻き付けて曲げ試験を実施した。その後、有機薄膜太陽電池モジュールを目視で観察した。
[Appearance observation after bending test]
An organic thin film solar cell module was prepared and stored at room temperature for 1 day or longer. Then, the organic thin film solar cell module was repeatedly wound 10 times around a cylinder (20 mmφ) having a diameter of 20 mm so as not to loosen, and a bending test was performed. Thereafter, the organic thin film solar cell module was visually observed.
[曲げ試験前後における発電性能維持の評価]
有機薄膜太陽電池モジュールの発電効率を測定した。発電効率の測定は、ソーラシュミレーター(分光計器社製)でAM1.5G条件の光を照射強度1000mW/cm2照射して行った。得られた電流・電圧曲線から、発電量を求めた。この発電効率の測定は曲げ試験前後で行い、該試験前後に85℃、85%RHの温湿度環境下に保持した恒温恒湿槽(エスペック社製)に100時間静置させた有機薄膜太陽電池モジュールに対する発電効率の低下割合を算出し、以下の基準で評価した。
◎ 低下率が10%未満
○ 低下率が10%以上20%未満以下
× 低下率が20%以上
[Evaluation of power generation performance maintenance before and after bending test]
The power generation efficiency of the organic thin film solar cell module was measured. The measurement of power generation efficiency was performed with a solar simulator (manufactured by Spectrometer Co., Ltd.) by irradiating light with an AM1.5G condition with an irradiation intensity of 1000 mW / cm 2 . The amount of power generation was determined from the obtained current / voltage curve. The power generation efficiency was measured before and after the bending test, and the organic thin film solar cell was allowed to stand for 100 hours in a thermo-hygrostat (manufactured by Espec) maintained in a temperature and humidity environment of 85 ° C. and 85% RH before and after the test. The rate of decrease in power generation efficiency relative to the module was calculated and evaluated according to the following criteria.
◎ Decrease rate is less than 10% ○ Decrease rate is 10% or more and less than 20% x Reduction rate is 20% or more
[モジュールの光線透過率の測定]
有機薄膜太陽電池モジュールの光線透過率を、JIS R 3106に準拠し、株式会社日立ハイテクサイエンス製分光光度計U−3900(を用いて可視光領域の光線透過率を測定した。
[Measurement of light transmittance of module]
The light transmittance of the organic thin film solar cell module was measured in accordance with JIS R 3106, using a spectrophotometer U-3900 (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.).
<実施例A1>
図4に示す構成を有する有機薄膜太陽電池モジュールを、以下の手順で作製した。
まず、積層前の前準備として、厚さ125μm、縦160mm、横160mmの有機薄膜太陽電池素子の両端の薄膜太陽電池セルの上部電極上に、導電性熱硬化樹脂組成物付集電線(デグセリアルズ社製 DT101C4、(導電性粒子としてニッケル粒子を含むエポキシ系導電性硬化樹脂、硬化温度120℃)15μm+銅箔35μm厚、幅4mm)を設置した。
次に、厚さ60μmのガスバリアフィルム(三菱樹脂製、VIEW−BARRIER、VD−K3DA)を準備した。該ガスバリアフィルムはウレタン系接着剤を介してポリエステル系基材にガスバリア層34を形成した2つのガスバリアフィルム32を有する。
次いで、上記のガスバリアフィルム、エポキシ系熱硬化性の接着剤であるエポキシ系の封止材(スリーボンド社製、TD1651D、厚さ30μm)を積層したフィルム(縦200mm、横200mm)からなる第二封止層、上記のとおり作製した有機薄膜太陽電池素子、エポキシ系熱硬化性の接着剤である封止材(スリーボンド社製、TD1651D、厚さ30μm)を積層したフィルム(縦200mm、横200mm)からなる第一封止層、並びに、上記のガスバリアフィルムをこの順に積層して、積層体を作製した。
その後、得られた積層体を、真空ラミネーター(NPC社製、LM−30×30)内に静置した。そして、真空ラミネーター内部を減圧下で15分間保持した後、積層体を大気圧で圧着状態としつつ、80℃で10分間保持した。その後さらに、真空ラミネーターから取り出した積層体を135℃の熱風オーブン(ユーグロップ社製)で60分間加熱し、冷却後、最表面となる一方のガスバリアフィルム31の表面に厚さ120μmの市販のアクリル系粘着剤をロールラミ機(MCK製、MRS630A)で貼り合わせることにより、有機薄膜太陽電池モジュールを作製した。
<Example A1>
An organic thin film solar cell module having the configuration shown in FIG. 4 was produced by the following procedure.
First, as a pre-preparation before stacking, a collector wire with a conductive thermosetting resin composition (Decereals Co., Ltd.) is formed on the upper electrodes of thin film solar cells at both ends of an organic thin film solar cell element having a thickness of 125 μm, a length of 160 mm, and a width of 160 mm. DT101C4 (Epoxy conductive curable resin containing nickel particles as conductive particles, curing temperature 120 ° C.) 15 μm + copper foil thickness 35 μm, width 4 mm) was installed.
Next, a 60 μm thick gas barrier film (Mitsubishi Resin, VIEW-BARRIER, VD-K3DA) was prepared. The gas barrier film has two
Next, a second seal comprising the above gas barrier film and a film (length 200 mm, width 200 mm) laminated with an epoxy sealant (manufactured by ThreeBond, TD1651D, thickness 30 μm), which is an epoxy thermosetting adhesive. From a film (200 mm long, 200 mm wide) laminated with a sealing layer, an organic thin-film solar cell element produced as described above, and a sealing material (TD1651D, manufactured by ThreeBond Co., Ltd., thickness 30 μm) that is an epoxy thermosetting adhesive The first sealing layer and the gas barrier film described above were laminated in this order to produce a laminate.
Then, the obtained laminated body was left still in a vacuum laminator (NPC company make, LM-30x30). And after hold | maintaining the inside of a vacuum laminator for 15 minutes under reduced pressure, it hold | maintained for 10 minutes at 80 degreeC, making the laminated body the press-fit state at atmospheric pressure. Thereafter, the laminate taken out from the vacuum laminator was heated for 60 minutes in a 135 ° C. hot air oven (Yugrop Co., Ltd.), and after cooling, on the surface of one
厚みが3.2mmのフロートガラスのモジュール貼付け面の埃や汚れを十分に取り除いた後に、得られた有機薄膜太陽電池モジュールのアクリル粘着剤側の表面に、事前に調製しておいた1%界面活性剤水溶液を吹き付けた。その後、有機薄膜太陽電池モジュールのアクリル粘着剤を、同水溶液を吹き付けた厚さ3.2mmのフロートガラスに貼り付け、100mm幅のナイロン製のスキージを押し当てながら同アクリル粘着剤とガラスの間の同水溶液と気泡を除去するようにスキージ施工を行なうことにより、有機薄膜太陽電池モジュールを前記フロートガラス上に設置した。 1% interface prepared in advance on the surface of the acrylic adhesive side of the obtained organic thin-film solar cell module after sufficiently removing dust and dirt on the surface of the float glass module with a thickness of 3.2 mm. An aqueous activator solution was sprayed. Thereafter, the acrylic adhesive of the organic thin-film solar cell module was attached to a 3.2 mm thick float glass sprayed with the same aqueous solution, and a nylon squeegee with a width of 100 mm was pressed between the acrylic adhesive and the glass. By performing squeegee construction so as to remove the aqueous solution and bubbles, an organic thin film solar cell module was placed on the float glass.
<実施例A2>
厚さ60μmのガスバリアフィルム(三菱樹脂製、VIEW−BARRIER、VD−K3DA)、ポリカーボネートポリオール成分を主剤としたウレタン系接着剤(DIC株式会社製、OD−X−210)、並びに厚さ12μmのガスバリアフィルム(三菱樹脂製、テックバリア、LX)をこの順に積層して、3層のガスバリア層34を有するガスバリアフィルム31を形成した。
このガスバリアフィルムを用いること以外は、実施例A1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。
<Example A2>
60 μm thick gas barrier film (Mitsubishi Resin, VIEW-BARRIER, VD-K3DA), urethane-based adhesive mainly composed of polycarbonate polyol component (DIC Corporation, OD-X-210), and 12 μm thick gas barrier Films (Mitsubishi Resin, Tech Barrier, LX) were laminated in this order to form a
Except using this gas barrier film, it carried out similarly to Example A1, manufactured the organic thin film solar cell module, and installed the organic thin film solar cell module in the float glass.
<実施例A3>
第一封止層および第二封止層の厚さをそれぞれ50μmとしたこと以外は、実施例A1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。
<Example A3>
Except that the thickness of each of the first sealing layer and the second sealing layer was 50 μm, the same procedure as in Example A1 was performed to manufacture an organic thin film solar cell module. installed.
<比較例A1>
厚さ42μmのガスバリアフィルム(三菱樹脂製、VIEW−BARRIER、VD−C2BA)を用いた。このガスバリアフィルム31は、ガスバリア層34は1層で形成されている。
このガスバリアフィルムを用いること以外は、実施例A1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。
<Comparative Example A1>
A 42 μm thick gas barrier film (Mitsubishi Resin, VIEW-BARRIER, VD-C2BA) was used. In this
Except using this gas barrier film, it carried out similarly to Example A1, manufactured the organic thin film solar cell module, and installed the organic thin film solar cell module in the float glass.
<比較例A2>
厚さ12μmのガスバリアフィルム(三菱樹脂製、テックバリア、LX)、エポキシ系の接着剤(三菱ガス化学製、マクシーブ、M−100)、厚さ12μmのガスバリアフィルム(三菱樹脂製、テックバリア、LXをこの順に積層して、2つのガスバリア層34を有するガスバリアフィルム31を作製した。
このガスバリアフィルムを用いること以外は、実施例A1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。
<Comparative Example A2>
12 μm thick gas barrier film (Mitsubishi Resin, Tech Barrier, LX), epoxy adhesive (Mitsubishi Gas Chemical, Maxive, M-100), 12 μm thick gas barrier film (Mitsubishi Resin, Tech Barrier, LX) Were stacked in this order to produce a
Except using this gas barrier film, it carried out similarly to Example A1, manufactured the organic thin film solar cell module, and installed the organic thin film solar cell module in the float glass.
<比較例A3>
厚さ12μmのガスバリアフィルム(三菱樹脂製、テックバリア、LX)、エポキシ系の接着剤(三菱ガス化学製、マクシーブ、M−100)をこの順に積層して、1つのガスバリア層34を有するガスバリアフィルム31を作製した。
このガスバリアフィルムを用いること以外は、実施例A1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。
<Comparative Example A3>
A gas barrier film having a single
Except using this gas barrier film, it carried out similarly to Example A1, manufactured the organic thin film solar cell module, and installed the organic thin film solar cell module in the float glass.
表1に、実施例A1〜A3及び比較例A1〜A3の有機薄膜太陽電池モジュールの評価結果を示す。
<実施例B1>
図5に示す構成を有する有機薄膜太陽電池モジュール500を以下の手順で作製した。
まず、積層前の前準備として、厚さ125μm、縦160mm、横160mmの有機薄膜太陽電池素子の両端の薄膜太陽電池セルの上部電極上に、導電性熱硬化樹脂組成物付集電線(デグセリアルズ社製 DT101C4、(導電性粒子としてニッケル粒子を含むエポキシ系導電性硬化樹脂、硬化温度120℃)15μm+銅箔35μm厚、幅4mm)を設置した。その後、有機薄膜太陽電池素子の平面視長手方向の両端面に、スペーサ層として、厚さ125μm、幅15mm、長さ150mmの板状に加工したPETフィルム(東レ社製、ルミラーT−60)を配置し、有機薄膜太陽電池素子の上面及び下面の双方にポリエステルフィルムを支持体とした透明接着テープ(日東電工社製、HJ−3160W)を貼り付けて、有機薄膜太陽電池素子とスペーサ層とを、これらが接する状態で固定した。
次に、厚さ60μmのガスバリアフィルム(三菱樹脂製、VIEW−BARRIER、VDK3DA)を準備した。このとき、有機薄膜太陽電池素子を平面視でシート面の略中央に配置し、有機薄膜太陽電池モジュールの端面と有機薄膜太陽電池素子との距離D2は20mmとした。
次いで、上記のガスバリアフィルム、エポキシ系熱硬化性の接着剤であるエポキシ系の封止材(スリーボンド社製、TB1651D、厚さ30μm)を積層したフィルム(縦200mm、横200mm)からなる第二封止層、上記のとおり作製した有機薄膜太陽電池素子、エポキシ系熱硬化性の接着剤である封止材(スリーボンド社製、TB1651D、厚さ30μm)を積層したフィルム(縦200mm、横200mm)からなる第一封止層、並びに、上記のガスバリアフィルムをこの順に積層して、積層体を作製した。
その後、得られた積層体を、真空ラミネーター(NPC社製、LM−30×30)内に静置した。そして、真空ラミネーター内部を減圧下で15分間保持した後、積層体を大気圧で圧着状態としつつ、80℃で10分間保持した。その後さらに、真空ラミネーターから取り出した積層体を135℃の熱風オーブン(ユーグロップ社製)で60分間加熱し、冷却後、最表面となる一方のガスバリアフィルム31の表面に厚さ120μmの市販のアクリル系粘着剤をロールラミ機(MCK製、MRS630A)で貼り合わせることにより、有機薄膜太陽電池モジュールを作製した。なお、有機薄膜太陽電池モジュールの端面と有機薄膜太陽電池素子との距離D2は20mmとした。
<Example B1>
An organic thin-film
First, as a pre-preparation before stacking, a collector wire with a conductive thermosetting resin composition (Decereals Co., Ltd.) is formed on the upper electrodes of thin film solar cells at both ends of an organic thin film solar cell element having a thickness of 125 μm, a length of 160 mm, and a width of 160 mm. DT101C4 (Epoxy conductive curable resin containing nickel particles as conductive particles, curing temperature 120 ° C.) 15 μm + copper foil thickness 35 μm, width 4 mm) was installed. Thereafter, a PET film (Lumirror T-60, manufactured by Toray Industries, Inc.) processed into a plate shape having a thickness of 125 μm, a width of 15 mm, and a length of 150 mm as spacer layers on both end faces in the longitudinal direction of the organic thin film solar cell element. A transparent adhesive tape (Nitto Denko Corporation, HJ-3160W) with a polyester film as a support is attached to both the upper and lower surfaces of the organic thin film solar cell element, and the organic thin film solar cell element and the spacer layer are attached. These were fixed in contact with each other.
Next, a 60 μm thick gas barrier film (Mitsubishi Resin, VIEW-BARRIER, VDK3DA) was prepared. At this time, the organic thin film solar cell element was disposed in the approximate center of the sheet surface in plan view, and the distance D2 between the end surface of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element was 20 mm.
Next, a second seal comprising the above gas barrier film and a film (length 200 mm, width 200 mm) laminated with an epoxy sealant (manufactured by ThreeBond, TB1651D, thickness 30 μm) which is an epoxy thermosetting adhesive. From a film (200 mm long, 200 mm wide) laminated with a sealing layer, an organic thin-film solar cell element produced as described above, and a sealing material (TB1651D, manufactured by ThreeBond Co., Ltd., 30 μm thick) that is an epoxy thermosetting adhesive The first sealing layer and the gas barrier film described above were laminated in this order to produce a laminate.
Then, the obtained laminated body was left still in a vacuum laminator (NPC company make, LM-30x30). And after hold | maintaining the inside of a vacuum laminator for 15 minutes under reduced pressure, it hold | maintained for 10 minutes at 80 degreeC, making the laminated body the press-fit state at atmospheric pressure. Thereafter, the laminate taken out from the vacuum laminator was heated for 60 minutes in a 135 ° C. hot air oven (Yugrop Co., Ltd.), and after cooling, on the surface of one
厚みが3.2mmのフロートガラスのモジュール貼付け面の埃や汚れを十分に取り除いた後に、得られた有機薄膜太陽電池モジュールのアクリル粘着剤側の表面に、事前に調製しておいた1%界面活性剤水溶液を吹き付けた。その後、有機薄膜太陽電池モジュールのアクリル粘着剤を、同水溶液を吹き付けた厚さ3.2mmのフロートガラスに貼り付け、100mm幅のナイロン製のスキージを押し当てながら同アクリル粘着剤とガラスの間の同水溶液と気泡を除去するようにスキージ施工を行なうことにより、有機薄膜太陽電池モジュールを前記フロートガラス上に設置した。 1% interface prepared in advance on the surface of the acrylic adhesive side of the obtained organic thin-film solar cell module after sufficiently removing dust and dirt on the surface of the float glass module with a thickness of 3.2 mm. An aqueous activator solution was sprayed. Thereafter, the acrylic adhesive of the organic thin-film solar cell module was attached to a 3.2 mm thick float glass sprayed with the same aqueous solution, and a nylon squeegee with a width of 100 mm was pressed between the acrylic adhesive and the glass. By performing squeegee construction so as to remove the aqueous solution and bubbles, an organic thin film solar cell module was placed on the float glass.
<実施例B2>
厚さ100μm、幅15mm、長さ150mmの板状に加工したPETフィルム(東レ社製、ルミラー、T−60)をスペーサ層として用いること以外は、実施例B1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。なお、有機薄膜太陽電池モジュールの端面と有機薄膜太陽電池素子との距離D2は20mmとした。
<Example B2>
An organic thin film solar cell was prepared in the same manner as in Example B1, except that a PET film (Toray Industries, Lumirror, T-60) processed into a plate shape having a thickness of 100 μm, a width of 15 mm, and a length of 150 mm was used as the spacer layer. The battery module was manufactured and the organic thin film solar cell module was installed in the float glass. The distance D2 between the end face of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element was 20 mm.
<実施例B3>
厚さ50μm、縦160mm、横160mmの有機薄膜太陽電池素子を用い、さらに、厚さ38μm、幅15mm、長さ150mmの板状に加工したPETフィルム(東レ社製、ルミラー、T−60)をスペーサ層として用いること以外は、実施例B1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。なお、有機薄膜太陽電池モジュールの端面と有機薄膜太陽電池素子との距離D2は20mmとした。
<Example B3>
Using an organic thin film solar cell element having a thickness of 50 μm, a length of 160 mm, and a width of 160 mm, a PET film (Lumirror, T-60, manufactured by Toray Industries, Inc.) processed into a plate having a thickness of 38 μm, a width of 15 mm, and a length of 150 mm. Except having used as a spacer layer, it carried out like Example B1 and manufactured the organic thin film solar cell module, and installed the organic thin film solar cell module in the float glass. The distance D2 between the end face of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element was 20 mm.
<実施例B4>
厚さ125μm、幅18mm、長さ150mmの板状に加工したPETフィルム(東レ社製、ルミラー、T−60)をスペーサ層として用いること以外は、実施例B1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。なお、有機薄膜太陽電池モジュールの端面と有機薄膜太陽電池素子との距離D2は20mmとした。
<Example B4>
An organic thin film solar cell was prepared in the same manner as in Example B1, except that a PET film (Toray Co., Ltd., Lumirror, T-60) processed into a plate shape having a thickness of 125 μm, a width of 18 mm, and a length of 150 mm was used as the spacer layer. The battery module was manufactured and the organic thin film solar cell module was installed in the float glass. The distance D2 between the end face of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element was 20 mm.
<実施例B5>
厚さ125μm、幅8mm、長さ150mmの板状に加工したPETフィルム(東レ社製、ルミラー、T−60)をスペーサ層として用いること以外は、実施例B1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。なお、有機薄膜太陽電池モジュールの端面と有機薄膜太陽電池素子との距離D2は10mmとした。
<Example B5>
An organic thin film solar cell was prepared in the same manner as in Example B1, except that a PET film (Toray Co., Ltd., Lumirror, T-60) processed into a plate shape having a thickness of 125 μm, a width of 8 mm, and a length of 150 mm was used as the spacer layer. The battery module was manufactured and the organic thin film solar cell module was installed in the float glass. The distance D2 between the end face of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element was 10 mm.
<比較例B1>
厚さ100μm、縦160mm、横160mmの有機薄膜太陽電池素子を用い、さらに、厚さ50μm、幅15mm、長さ150mmの板状に加工したPETフィルム(東レ社製、ルミラー、T−60)をスペーサ層として用いること以外は、実施例B1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。なお、有機薄膜太陽電池モジュールの端面と有機薄膜太陽電池素子との距離D2は20mmとした。
<Comparative Example B1>
Using an organic thin film solar cell element having a thickness of 100 μm, a length of 160 mm, and a width of 160 mm, a PET film (Lumirror, T-60, manufactured by Toray Industries, Inc.) processed into a plate having a thickness of 50 μm, a width of 15 mm, and a length of 150 mm. Except having used as a spacer layer, it carried out like Example B1 and manufactured the organic thin film solar cell module, and installed the organic thin film solar cell module in the float glass. The distance D2 between the end face of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element was 20 mm.
<比較例B2>
厚さ125μm、幅19mm、長さ150mmの板状に加工したPETフィルム(東レ社製、ルミラー、T−60)をスペーサ層として用いること以外は、実施例B1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。なお、有機薄膜太陽電池モジュールの端面と有機薄膜太陽電池素子との距離D2は20mmとした。
<Comparative Example B2>
An organic thin film solar cell was prepared in the same manner as in Example B1, except that a PET film (Toray Industries, Lumirror, T-60) processed into a plate having a thickness of 125 μm, a width of 19 mm, and a length of 150 mm was used as the spacer layer. The battery module was manufactured and the organic thin film solar cell module was installed in the float glass. The distance D2 between the end face of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element was 20 mm.
<比較例B3>
厚さ125μm、幅20mm、長さ150mmの板状に加工したPETフィルム(東レ社製、ルミラー、T−60)をスペーサ層として用いること以外は、実施例B1と同様に行って、有機薄膜太陽電池モジュールを製造し、有機薄膜太陽電池モジュールをフロートガラスに設置した。なお、有機薄膜太陽電池モジュールの端面と有機薄膜太陽電池素子との距離D2は20mmとした。
<Comparative Example B3>
An organic thin film solar cell was prepared in the same manner as in Example B1, except that a PET film (Toray Industries, Lumirror, T-60) processed into a plate shape having a thickness of 125 μm, a width of 20 mm, and a length of 150 mm was used as the spacer layer. The battery module was manufactured and the organic thin film solar cell module was installed in the float glass. The distance D2 between the end face of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element was 20 mm.
表2に、実施例B1〜B5及び比較例B1〜B3の有機薄膜太陽電池モジュールの評価結果を示す。
100 有機薄膜太陽電池モジュール
11 有機薄膜太陽電池素子
12 基板
13 有機光電変換層
15 スペーサ層
15a 透明フィルム
15b 加飾層
15c 有機薄膜太陽電池素子と同色に加飾されたスペーサ層
16 テープ状固定部材
21 第一封止層
22 第二封止層
31 ガスバリアフィルム
32 第1及び第2ガスバリアフィルム
33 基材
34 ガスバリア層
41 第1接着層
42 第2接着層
51 保護層
61 粘着層
200 有機薄膜太陽電池モジュール
300 有機薄膜太陽電池モジュール
400 有機薄膜太陽電池モジュール
500 有機薄膜太陽電池モジュール
T1 スペーサ層の厚さ
T2 有機薄膜太陽電池素子の厚さ
D1 スペーサ層の幅
D2 端面からの距離
DESCRIPTION OF
15a transparent film
15b Decorative layer
15c Spacer layer decorated with the same color as the organic thin-film
Claims (20)
前記有機薄膜太陽電池素子の両面にそれぞれ設けられた封止層と、
前記封止層の他方側の表面にそれぞれ設けられたガスバリアフィルムと
を備え、
前記複数のガスバリアフィルムは、ガスバリア層をそれぞれ複数有し、
前記複数のガスバリア層は、接着層を介して積層されており、
前記接着層は、ウレタン系接着剤を含有する
ことを特徴とする有機薄膜太陽電池モジュール。 A light-transmitting organic thin-film solar cell element having flexibility;
Sealing layers respectively provided on both surfaces of the organic thin film solar cell element;
A gas barrier film provided on the surface of the other side of the sealing layer,
The plurality of gas barrier films each have a plurality of gas barrier layers,
The plurality of gas barrier layers are laminated via an adhesive layer,
The organic thin-film solar cell module, wherein the adhesive layer contains a urethane-based adhesive.
ことを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin-film solar cell according to claim 1, wherein the urethane-based adhesive contains at least one polyurethane polyol selected from the group consisting of polycarbonate polyol, polyether polyol, and polyester polyol as a main component. module.
前記第1接着層が、前記ウレタン系接着剤を含有する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The gas barrier film includes a first gas barrier film having a base material and the gas barrier layer provided on the base material, a second gas barrier film having the base material and the gas barrier layer provided on the base material, At least a first adhesive layer provided between the first gas barrier film and the second gas barrier film,
The organic thin-film solar cell module according to claim 1 or 2, wherein the first adhesive layer contains the urethane-based adhesive.
前記第2接着層が、前記ウレタン系接着剤を含有する
ことを特徴とする請求項3に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The gas barrier film further comprises a protective layer provided on the other surface of the second gas barrier film, and a second adhesive layer provided between the second gas barrier film and the protective layer,
The organic thin film solar cell module according to claim 3, wherein the second adhesive layer contains the urethane-based adhesive.
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin-film solar cell module according to any one of claims 1 to 4, further comprising an adhesive layer provided on a surface on the other side of one of the gas barrier films.
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin-film solar cell module according to any one of claims 1 to 5, wherein the gas barrier film has two gas barrier layers.
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin-film solar cell module according to claim 1, wherein the sealing layer contains a thermosetting resin.
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin-film solar cell module according to claim 1, wherein the sealing layer has a thickness of 50 to 100 μm.
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The said sealing layer contains an epoxy resin component, The organic thin film solar cell module as described in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned.
前記スペーサ層の厚さT1と前記有機薄膜太陽電池素子の厚さT2とが下記式(1):
0<(T2−T1)/T2<0.25 ・・・(1)
を満たすことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin film solar cell element further includes a spacer layer provided on each of both end faces in the longitudinal direction in plan view,
The thickness T1 of the spacer layer and the thickness T2 of the organic thin film solar cell element are expressed by the following formula (1):
0 <(T2-T1) / T2 <0.25 (1)
The organic thin film solar cell module according to any one of claims 1 to 9, wherein:
ことを特徴とする請求項10に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin film solar cell module according to claim 10, wherein the spacer layer has the same color as the organic thin film solar cell element.
ことを特徴とする請求項10又は11に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The said spacer layer has a transparent film and the decorating layer provided in the surface of the one side of the said transparent film, and decorated with the same color as the said organic thin-film solar cell element, or 10 characterized by the above-mentioned. 11. The organic thin film solar cell module according to 11.
ことを特徴とする請求項10〜12のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin film solar cell module according to any one of claims 10 to 12, wherein an end surface of the organic thin film solar cell element is in contact with an end surface of the spacer layer.
前記有機薄膜太陽電池素子の端面は、前記スペーサ層の端面と前記テープ状固定部材により固定されている
ことを特徴とする請求項10〜13のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 A tape-shaped fixing member;
The organic thin film solar cell module according to any one of claims 10 to 13, wherein an end surface of the organic thin film solar cell element is fixed to an end surface of the spacer layer by the tape-shaped fixing member.
ことを特徴とする請求項14に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 15. The organic thin film solar cell module according to claim 14, wherein the tape-shaped fixing member is an adhesive film that is fixed by being applied across the surface of the organic thin film solar cell element and the surface of the spacer layer. .
ことを特徴とする請求項14又は15に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin film solar cell module according to claim 14 or 15, wherein the tape-shaped fixing member has the same color as the decorative layer and the organic thin film solar cell element.
ことを特徴とする請求項14〜16のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The organic thin film solar cell module according to any one of claims 14 to 16, wherein the tape-shaped fixing member is transparent.
(D2−D1)/D2≧0.1 ・・・(2)
を満たすことを特徴とする請求項10〜17のいずれか一項に記載の有機薄膜太陽電池モジュール。 The width D1 of the spacer layer and the distance D2 between the end face of the organic thin film solar cell module and the organic thin film solar cell element are expressed by the following formula (2):
(D2-D1) /D2≧0.1 (2)
The organic thin film solar cell module according to claim 10, wherein
前記有機薄膜太陽電池素子の平面視長手方向の両端面側にそれぞれ設けられたスペーサ層と、
前記有機薄膜太陽電池素子及び前記スペーサ層の両表面を覆うようにそれぞれ設けられた封止層と、
前記封止層の他方側の表面にそれぞれ設けられたガスバリアフィルムと
を備え、
前記スペーサ層の厚さT1と前記有機薄膜太陽電池素子の厚さT2とが下記式(1):
0<(T2−T1)/T2<0.25 ・・・(1)
を満たすことを特徴とする有機薄膜太陽電池モジュール。 A translucent organic thin film solar cell element;
Spacer layers provided on both end surfaces in the longitudinal direction of the organic thin film solar cell element,
A sealing layer provided so as to cover both surfaces of the organic thin-film solar cell element and the spacer layer;
A gas barrier film provided on the surface of the other side of the sealing layer,
The thickness T1 of the spacer layer and the thickness T2 of the organic thin film solar cell element are expressed by the following formula (1):
0 <(T2-T1) / T2 <0.25 (1)
An organic thin film solar cell module characterized by satisfying
前記有機薄膜太陽電池素子の平面視長手方向の両端面側にそれぞれ設けられており、前記有機薄膜太陽電池素子と同色である加飾層と、
前記有機薄膜太陽電池素子及び前記加飾層の両表面を覆うようにそれぞれ設けられた封止層と、
前記封止層の他方側の表面にそれぞれ設けられたガスバリアフィルムと、
を備えることを特徴とする有機薄膜太陽電池モジュール。 A translucent organic thin film solar cell element;
The organic thin-film solar cell element is provided on each end surface side in the longitudinal direction of the plan view, and a decorative layer having the same color as the organic thin-film solar cell element;
A sealing layer provided to cover both surfaces of the organic thin-film solar cell element and the decorative layer, and
Gas barrier films respectively provided on the other surface of the sealing layer;
An organic thin film solar cell module comprising:
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