JP6867794B6 - Photoelectric conversion module - Google Patents

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Description

本発明は、光電変換モジュールに関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion module.

光電変換パネルは、例えば、ガラス等からなる第１の基板、下部電極層、半導体層、上部電極層を含んだ光電変換部、光電変換部を覆うように設けた封止材、封止材上に設けた透光性の第２の基板等からなる。光電変換パネルの第１の基板の裏面側に裏面保護材（所謂バックシート）が設けられる場合もある。 The photoelectric conversion panel is, for example, on a first substrate made of glass or the like, a lower electrode layer, a semiconductor layer, a photoelectric conversion portion including an upper electrode layer, a sealing material provided so as to cover the photoelectric conversion portion, and a sealing material. It is composed of a translucent second substrate or the like provided in the above. A back surface protective material (so-called back sheet) may be provided on the back surface side of the first substrate of the photoelectric conversion panel.

裏面保護材は、例えば、耐透湿性樹脂層、アルミニウム箔等の金属層、着色用顔料としてカーボンブラック等を用いた着色層、透明樹脂層を積層した構造とすることができる（例えば、特許文献１参照）。 The back surface protective material may have, for example, a structure in which a moisture-permeable resin layer, a metal layer such as aluminum foil, a coloring layer using carbon black or the like as a coloring pigment, and a transparent resin layer are laminated (for example, Patent Documents). 1).

特開２００８−０５３４７０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-053470 特開２０１６−１１９３３９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-119339

金属層や着色層を用いた裏面保護材を用いると光電変換モジュールの部品コストが上がるため、部材コストを下げるために、金属層や着色層を含まない裏面保護材を用いることが好ましい。 If a back surface protective material using a metal layer or a colored layer is used, the component cost of the photoelectric conversion module increases. Therefore, in order to reduce the member cost, it is preferable to use a back surface protective material that does not contain the metal layer or the colored layer.

しかしながら、例えば、特許文献２に記載の光電変換モジュールでは、光電変換モジュールを受光面側から見たときに、フレームの上鍔先端部と光電変換素子の端部がほぼ同じ位置か、あるいはフレームの上鍔が光電変換素子を覆わないような位置関係となっており、光電変換素子の端部近傍において、カバーガラス側から入射した光が裏面保護材まで透過するおそれがある。そのため、金属層や着色層を含まない裏面保護材を用いた場合、裏面保護材自体が紫外線により劣化してしまうという問題がある。 However, for example, in the photoelectric conversion module described in Patent Document 2, when the photoelectric conversion module is viewed from the light receiving surface side, the tip of the upper collar of the frame and the end of the photoelectric conversion element are at substantially the same position, or the edge of the frame. The positional relationship is such that the upper collar does not cover the photoelectric conversion element, and the light incident from the cover glass side may be transmitted to the back surface protective material in the vicinity of the end portion of the photoelectric conversion element. Therefore, when a back surface protective material that does not contain a metal layer or a colored layer is used, there is a problem that the back surface protective material itself is deteriorated by ultraviolet rays.

フレームの上鍔を長くし、フレームの上鍔が光電変換素子を覆うようにすることにより、カバーガラス側から入射した光が裏面保護材まで透過することを抑制できるが、光電変換素子の受光面積が小さくなるため光電変換モジュールの発電量が減り、また部材コストが上がるという問題も生じる。 By lengthening the upper collar of the frame so that the upper collar of the frame covers the photoelectric conversion element, it is possible to suppress the light incident from the cover glass side from transmitting to the back surface protective material, but the light receiving area of the photoelectric conversion element Therefore, there is a problem that the amount of power generated by the photoelectric conversion module is reduced and the cost of parts is increased.

本発明は、部材コストの増加を抑制しながら紫外線による裏面保護材の劣化を抑制可能な光電変換モジュールを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a photoelectric conversion module capable of suppressing deterioration of a back surface protective material due to ultraviolet rays while suppressing an increase in member cost.

本光電変換モジュールは、光電変換パネルを備えた光電変換モジュールであって、前記光電変換パネルは、第１の基板と、前記第１の基板上に設けられた光電変換層と、前記光電変換層を覆う第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板の周縁部において、前記第１の基板と前記第２の基板との間をシールし、かつ、前記光電変換層の一部を覆うシール材と、前記第１の基板の裏面及び側面を被覆すると共に、前記第１の基板の裏面から前記シール材側に延在して前記第２の基板の裏面に達し、前記シール材の裏面及び側面を被覆する裏面封止材と、前記光電変換パネルの外縁に取り付けられたフレームと、を有し、前記光電変換パネルの受光面側から見たときに、前記フレームの上鍔の先端部が前記シール材と重なり、前記裏面封止材が延在する部分の裏面側に少なくとも裏面保護材が設けられ、前記シール材は、遮光性を有しており、前記第２の基板側から入射した光を遮光して、前記裏面保護材への光照射を抑制できる幅を有する。
The photoelectric conversion module is a photoelectric conversion module including a photoelectric conversion panel, and the photoelectric conversion panel includes a first substrate, a photoelectric conversion layer provided on the first substrate, and the photoelectric conversion layer. A second substrate covering the above, and one of the photoelectric conversion layers that seals between the first substrate and the second substrate at the peripheral edges of the first substrate and the second substrate. The sealing material covering the portion and the back surface and the side surface of the first substrate are covered, and the sealing material extends from the back surface of the first substrate to the sealing material side and reaches the back surface of the second substrate. It has a back surface encapsulant that covers the back surface and side surfaces of the material, and a frame attached to the outer edge of the photoelectric conversion panel, and when viewed from the light receiving surface side of the photoelectric conversion panel, the upper collar of the frame. At least a back surface protective material is provided on the back surface side of the portion where the back surface sealing material extends , and the sealing material has a light-shielding property, and the second substrate has a light-shielding property. It has a width capable of blocking light incident from the side and suppressing light irradiation on the back surface protective material.

開示の技術によれば、部材コストの増加を抑制しながら紫外線による裏面保護材の劣化を抑制可能な光電変換モジュールを提供できる。 According to the disclosed technology, it is possible to provide a photoelectric conversion module capable of suppressing deterioration of the back surface protective material due to ultraviolet rays while suppressing an increase in member cost.

第１の実施の形態に係る光電変換モジュールを例示する平面図である。It is a top view which illustrates the photoelectric conversion module which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施の形態に係る光電変換モジュールを例示する部分拡大断面図（その１）である。It is a partially enlarged sectional view (the 1) which illustrates the photoelectric conversion module which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施の形態に係る光電変換モジュールを例示する部分拡大断面図（その２）である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view (No. 2) illustrating the photoelectric conversion module according to the first embodiment. 図３のＤ部の部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view of the part D of FIG. 第１の実施の形態に係る光電変換モジュールを例示する部分拡大断面図（その３）である。FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view (No. 3) illustrating the photoelectric conversion module according to the first embodiment. 図５のＥ部の部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view of the part E of FIG. 第１の実施の形態の変形例に係る光電変換モジュールを例示する部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view which illustrates the photoelectric conversion module which concerns on the modification of 1st Embodiment. 短辺フレームと長辺フレームとが隣接する箇所の部分斜視図である。It is a partial perspective view of the part where the short side frame and the long side frame are adjacent to each other. 短辺フレームと長辺フレームとが隣接する箇所の部分平面図である。It is a partial plan view of the part where the short side frame and the long side frame are adjacent to each other.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted.

〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る光電変換モジュールを例示する平面図である。図２は、第１の実施の形態に係る光電変換モジュールを例示する部分拡大断面図であり、図１のＡ−Ａ線に沿う断面を示している。図３は、第１の実施の形態に係る光電変換モジュールを例示する部分拡大断面図であり、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面を示している。図４は、図３のＤ部の部分拡大断面図である。図５は、第１の実施の形態に係る光電変換モジュールを例示する部分拡大断面図であり、図１のＣ−Ｃ線に沿う断面を示している。図６は、図５のＥ部の部分拡大断面図である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view illustrating the photoelectric conversion module according to the first embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating the photoelectric conversion module according to the first embodiment, and shows a cross section taken along the line AA of FIG. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating the photoelectric conversion module according to the first embodiment, and shows a cross section taken along the line BB of FIG. FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of a portion D in FIG. FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating the photoelectric conversion module according to the first embodiment, and shows a cross section taken along the line CC of FIG. FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of part E of FIG.

図１〜図６に示すように、光電変換モジュール１０は、光電変換パネル２０と、フレーム４０とを有している。 As shown in FIGS. 1 to 6, the photoelectric conversion module 10 includes a photoelectric conversion panel 20 and a frame 40.

光電変換パネル２０は、第１の基板２１と、光電変換層２２と、配線２３と、表面封止材２４と、第２の基板２５と、シール材２６と、裏面封止材２７と、バックシート２８とを有している。 The photoelectric conversion panel 20 includes a first substrate 21, a photoelectric conversion layer 22, wiring 23, a front surface sealing material 24, a second substrate 25, a sealing material 26, a back surface sealing material 27, and a back. It has a sheet 28 and.

フレーム４０は、光電変換パネル２０の外縁に枠状に取り付けられた金属製のフレームである。またフレーム４０は、樹脂製のフレームや、金属と樹脂の二層品のフレームを用いることもできる。フレーム４０は、光電変換モジュール１０の強度を向上すると共に、光電変換パネル２０の端部の受光面、側面、及び裏面を覆って光電変換パネル２０の端部を保護する部材である。 The frame 40 is a metal frame attached in a frame shape to the outer edge of the photoelectric conversion panel 20. Further, as the frame 40, a resin frame or a two-layer metal and resin frame can be used. The frame 40 is a member that improves the strength of the photoelectric conversion module 10 and protects the end portion of the photoelectric conversion panel 20 by covering the light receiving surface, the side surface, and the back surface of the end portion of the photoelectric conversion panel 20.

フレーム４０は、光電変換パネル２０を囲む、対向配置された２つの短辺フレーム５０と、対向配置された２つの長辺フレーム６０とを備えている。短辺フレーム５０と長辺フレーム６０とは互いに隣接して接続され、フレーム４０を構成する。短辺フレーム５０と長辺フレーム６０とは、例えば直角に接続される。短辺フレーム５０及び長辺フレーム６０は、例えばアルミニウム鋼材等より形成することができる。また短辺フレーム５０は、上鍔５１と下鍔５２を含んでおり、長辺フレーム６０は、上鍔６１と下鍔６２を含んでいる。 The frame 40 includes two face-to-face short-side frames 50 surrounding the photoelectric conversion panel 20 and two face-to-face long-side frames 60. The short side frame 50 and the long side frame 60 are connected adjacent to each other to form the frame 40. The short side frame 50 and the long side frame 60 are connected at right angles, for example. The short side frame 50 and the long side frame 60 can be formed of, for example, an aluminum steel material. The short side frame 50 includes an upper collar 51 and a lower collar 52, and the long side frame 60 includes an upper collar 61 and a lower collar 62.

光電変換パネル２０は、短辺フレーム５０に設けられた嵌合溝５０ｘ内、及び長辺フレーム６０に設けられた嵌合溝６０ｘ内に接着剤３５により固定されている。又、光電変換パネル２０のバックシート２８と短辺フレーム５０及び長辺フレーム６０とは、更に接着剤３６により固定されている。接着剤３６は、短辺フレーム５０の下鍔５２の先端まで設けられる。このような構造とすることにより、光電変換パネル２０と短辺フレーム５０の間の絶縁性を向上させることができる。接着剤３５としては、例えば、ブチル系接着剤、シリコーン系接着剤等を用いることができる。接着剤３６としては、例えば、シリコーン系接着剤等を用いることができる。 The photoelectric conversion panel 20 is fixed by the adhesive 35 in the fitting groove 50x provided in the short side frame 50 and in the fitting groove 60x provided in the long side frame 60. Further, the back sheet 28 of the photoelectric conversion panel 20, the short side frame 50 and the long side frame 60 are further fixed by the adhesive 36. The adhesive 36 is provided up to the tip of the lower collar 52 of the short side frame 50. With such a structure, the insulation between the photoelectric conversion panel 20 and the short side frame 50 can be improved. As the adhesive 35, for example, a butyl-based adhesive, a silicone-based adhesive, or the like can be used. As the adhesive 36, for example, a silicone-based adhesive or the like can be used.

光電変換パネル２０において、第１の基板２１は、光電変換層２２等を形成する基体となる部分である。第１の基板２１としては、例えば、白板強化ガラス、高歪点ガラス、青板ガラス（ソーダライムガラス）、金属、樹脂等を用いることができる。第１の基板２１の厚さは、例えば、１〜３ｍｍ程度とすることができる。 In the photoelectric conversion panel 20, the first substrate 21 is a portion serving as a substrate for forming the photoelectric conversion layer 22 and the like. As the first substrate 21, for example, white plate tempered glass, high strain point glass, blue plate glass (soda lime glass), metal, resin and the like can be used. The thickness of the first substrate 21 can be, for example, about 1 to 3 mm.

光電変換層２２は、第１の基板２１上に形成されている。光電変換層２２は、例えば、ＣＩＳ系、ＣＺＴＳ系、アモルファスシリコン系等とすることができるが、本実施の形態ではＣＩＳ系を例にして説明する。光電変換層２２は、例えば、第１の基板２１側から裏面電極２２１、光吸収層２２２、及び透明電極２２３が順に積層された構造とすることができる（図４及び図６参照）。 The photoelectric conversion layer 22 is formed on the first substrate 21. The photoelectric conversion layer 22 may be, for example, a CIS system, a CZTS system, an amorphous silicon system, or the like, but in the present embodiment, the CIS system will be described as an example. The photoelectric conversion layer 22 may have a structure in which the back surface electrode 221, the light absorption layer 222, and the transparent electrode 223 are laminated in this order from the first substrate 21 side (see FIGS. 4 and 6).

裏面電極２２１としては、例えば、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデンを少なくとも含む金属を用いることができる。光吸収層２２２は、例えば、ｐ型半導体からなる層である。光吸収層２２２が光電変換することにより発生した電力は、配線２３と端子箱２９を経由して、外部に電流として取り出すことができる。 As the back surface electrode 221, for example, molybdenum (Mo) or a metal containing at least molybdenum can be used. The light absorption layer 222 is, for example, a layer made of a p-type semiconductor. The electric power generated by the photoelectric conversion of the light absorption layer 222 can be taken out as an electric current to the outside via the wiring 23 and the terminal box 29.

光吸収層２２２としては、例えば、銅（Ｃｕ），インジウム（Ｉｎ），セレン（Ｓｅ）からなる化合物や、銅（Ｃｕ），インジウム（Ｉｎ），ガリウム（Ｇａ），セレン（Ｓｅ），硫黄（Ｓ）からなる化合物を用いることができる。前記化合物の一例を挙げれば、ＣｕＩｎＳｅ２、Ｃｕ（ＩｎＧａ）Ｓｅ２、Ｃｕ（ＩｎＧａ）（ＳＳｅ）２等である。 Examples of the light absorption layer 222 include a compound composed of copper (Cu), indium (In), and selenium (Se), copper (Cu), indium (In), gallium (Ga), selenium (Se), and sulfur (Sulfur). A compound consisting of S) can be used. Examples of the compound include CuInSe 2 , Cu (InGa) Se 2 , Cu (InGa) (SSe) 2, and the like.

透明電極２２３は、例えば、ｎ型半導体からなる透明な層である。透明電極２２３としては、例えば、酸化亜鉛系薄膜（ＺｎＯ）やＩＴＯ薄膜等を用いることができる。 The transparent electrode 223 is, for example, a transparent layer made of an n-type semiconductor. As the transparent electrode 223, for example, a zinc oxide thin film (ZnO), an ITO thin film, or the like can be used.

第１の基板２１の光電変換層２２が形成されている面には、光電変換層２２の受光面側を封止する表面封止材２４が設けられ、表面封止材２４上には光電変換層２２を覆う第２の基板２５が積層されている。 A surface encapsulant 24 for sealing the light receiving surface side of the photoelectric conversion layer 22 is provided on the surface of the first substrate 21 on which the photoelectric conversion layer 22 is formed, and photoelectric conversion is performed on the surface encapsulant 24. A second substrate 25 covering the layer 22 is laminated.

表面封止材２４としては、例えば、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ：Ethylene-vinyl acetate）樹脂やポリビニルブチラール（ＰＶＢ：Polyvinyl butyral）樹脂等の透光性の材料を用いることができる。表面封止材２４の厚さは、例えば、０．２〜１．０ｍｍ程度とすることができる。第２の基板２５としては、例えば、厚さが０．５〜４．０ｍｍ程度の白板強化ガラス板等を用いることができる。 As the surface encapsulant 24, for example, a translucent material such as ethylene vinyl acetate (EVA) resin or polyvinyl butyral (PVB) resin can be used. The thickness of the surface encapsulant 24 can be, for example, about 0.2 to 1.0 mm. As the second substrate 25, for example, a white plate tempered glass plate having a thickness of about 0.5 to 4.0 mm can be used.

シール材２６は、第１の基板２１及び第２の基板２５の周縁部において、第１の基板２１と第２の基板２５との間をシールすると共に、第１の基板２１と第２の基板２５の互いに対向する面を接着している。シール材２６は、Ａ−Ａ断面に示す一方の短辺フレーム５０側（配線領域）では、光電変換層２２の一部を覆っている。 The sealing material 26 seals between the first substrate 21 and the second substrate 25 at the peripheral edges of the first substrate 21 and the second substrate 25, and also seals between the first substrate 21 and the second substrate 25. Twenty-five faces facing each other are adhered to each other. The sealing material 26 covers a part of the photoelectric conversion layer 22 on one short side frame 50 side (wiring region) shown in the AA cross section.

シール材２６は、遮光性を有している。シール材２６の材料としては、例えば、カーボンブラックを含有した黒色のブチルゴム等を用いることができる。シール材２６は、第２の基板２５側から入射した光を遮光して、バックシート２８への光照射を抑制できる幅を有する。シール材２６の幅Ｗ１は、例えば、５〜２０ｍｍ程度とすることができる。又、シール材２６において、第１の基板２１からはみ出ている部分の幅Ｗ２は、例えば、０〜１５ｍｍ程度とすることができる。シール材２６の幅Ｗ１を調整することにより、光電変換モジュール１０の受光面側から見たときに、フレーム５０の上鍔５１の先端部がシール材２６と重なる構成とし、バックシート２８への光照射を抑制できる（図３、図５、及び図７についても同様である）。 The sealing material 26 has a light-shielding property. As the material of the sealing material 26, for example, black butyl rubber containing carbon black or the like can be used. The sealing material 26 has a width capable of blocking light incident from the second substrate 25 side and suppressing light irradiation on the back sheet 28. The width W 1 of the sealing material 26 can be, for example, about 5 to 20 mm. Further, in the sealing material 26, the width W 2 of the portion protruding from the first substrate 21 can be, for example, about 0 to 15 mm. By adjusting the width W 1 of the sealing material 26, the tip of the upper collar 51 of the frame 50 overlaps with the sealing material 26 when viewed from the light receiving surface side of the photoelectric conversion module 10, and the back sheet 28 is attached to the back sheet 28. Light irradiation can be suppressed (the same applies to FIGS. 3, 5, and 7).

第１の基板２１の裏面側には、絶縁性部材である裏面封止材２７が設けられている。裏面封止材２７は、第１の基板２１の裏面及び側面を被覆すると共に、第１の基板２１の裏面からシール材２６側に延在し、シール材２６の裏面及び側面も被覆している。すなわち、裏面封止材２７は、シール材２６とフレーム４０（短辺フレーム５０及び長辺フレーム６０）との間にも設けられている。 A back surface sealing material 27, which is an insulating member, is provided on the back surface side of the first substrate 21. The back surface sealing material 27 covers the back surface and the side surface of the first substrate 21, extends from the back surface of the first substrate 21 to the sealing material 26 side, and also covers the back surface and the side surface of the sealing material 26. .. That is, the back surface sealing material 27 is also provided between the sealing material 26 and the frame 40 (short side frame 50 and long side frame 60).

このように、シール材２６の側面に絶縁性部材である裏面封止材２７を付加することにより、光電変換モジュール１０の絶縁性及び耐湿信頼性を向上することができる。又、裏面封止材２７でシール材２６の側面から第１の基板２１の裏面までを覆うことにより、光電変換モジュール１０の耐湿信頼性を更に向上することができる。 As described above, by adding the back surface sealing material 27 which is an insulating member to the side surface of the sealing material 26, the insulating property and the moisture resistance reliability of the photoelectric conversion module 10 can be improved. Further, by covering from the side surface of the sealing material 26 to the back surface of the first substrate 21 with the back surface sealing material 27, the moisture resistance reliability of the photoelectric conversion module 10 can be further improved.

裏面封止材２７は、シール材２６とは異なる材料から形成されている。裏面封止材２７の材料としては、例えば、エチレンビニルアセテート樹脂等を用いることができる。シール材２６の側面を被覆する部分の裏面封止材２７の厚さは、例えば、０．２〜１．０ｍｍ程度とすることができる。 The back surface sealing material 27 is formed of a material different from that of the sealing material 26. As the material of the back surface sealing material 27, for example, ethylene vinyl acetate resin or the like can be used. The thickness of the back surface sealing material 27 of the portion covering the side surface of the sealing material 26 can be, for example, about 0.2 to 1.0 mm.

このように、本実施の形態では、第１の基板２１の裏面側を被覆する封止部材である裏面封止材２７が延伸してシール材２６とフレーム４０との間にも設けられている。しかし、シール材２６とフレーム４０との間に設ける絶縁性部材は、裏面封止材２７と同一部材で一体に形成されていなくてもよい。この場合には、シール材２６とフレーム４０との間に、裏面封止材２７とは異なる絶縁性部材を設ければよい。 As described above, in the present embodiment, the back surface sealing material 27, which is a sealing member for covering the back surface side of the first substrate 21, is stretched and is also provided between the sealing material 26 and the frame 40. .. However, the insulating member provided between the sealing material 26 and the frame 40 does not have to be integrally formed with the same member as the back surface sealing material 27. In this case, an insulating member different from the back surface sealing material 27 may be provided between the sealing material 26 and the frame 40.

裏面封止材２７の裏面側（第１の基板２１とは反対側）は、裏面保護材であるバックシート２８に被覆されている。本実施の形態では、バックシート２８はアルミニウム箔等の金属層や、カーボンブラック等を用いた着色層を含まない構造とされている。バックシート２８は、例えば、耐加水ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：Poly Ethylene Terephthalate）樹脂と透明ＰＥＴ樹脂との積層構造とすることができる。 The back surface side of the back surface sealing material 27 (the side opposite to the first substrate 21) is covered with a back sheet 28 which is a back surface protective material. In the present embodiment, the back sheet 28 has a structure that does not include a metal layer such as aluminum foil or a colored layer using carbon black or the like. The back sheet 28 may have, for example, a laminated structure of a water-resistant polyethylene terephthalate (PET) resin and a transparent PET resin.

図３及び図４に示すように、短辺フレーム５０のＢ−Ｂ断面側は非配線領域（配線２３が設けられていない領域）となっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the BB cross-sectional side of the short side frame 50 is a non-wiring region (a region in which the wiring 23 is not provided).

非配線領域では、第１の基板２１の端部から数ｍｍ（例えば、５ｍｍ程度）幅で、デリーションにより光電変換層２２が除去されて第１の基板２１の表面が露出している。更に、第１の基板２１の表面が露出している領域から数ｍｍ（例えば、１ｍｍ程度）幅で、光電変換層２２の裏面電極２２１以外の層が除去され、裏面電極２２１の表面が露出している。 In the non-wiring region, the photoelectric conversion layer 22 is removed by the deletion at a width of several mm (for example, about 5 mm) from the end of the first substrate 21, and the surface of the first substrate 21 is exposed. Further, a layer other than the back surface electrode 221 of the photoelectric conversion layer 22 is removed with a width of several mm (for example, about 1 mm) from the exposed area of the surface of the first substrate 21, and the surface of the back surface electrode 221 is exposed. ing.

シール材２６は、前述のように、第２の基板２５側から入射した光を遮光して、バックシート２８への光照射を抑制できる幅を有する。従って、シール材２６は、Ｂ−Ｂ断面に示す他方の短辺フレーム５０側（非配線領域）では、少なくとも第１の基板２１の表面が露出した領域を覆うように設けられている。但し、シール材２６は、裏面電極２２１の表面が露出した領域を覆ってもよい。又、シール材２６は、光電変換層２２の周縁部を覆ってもよい。 As described above, the sealing material 26 has a width capable of blocking light incident from the second substrate 25 side and suppressing light irradiation on the back sheet 28. Therefore, the sealing material 26 is provided so as to cover at least the exposed region of the surface of the first substrate 21 on the other short side frame 50 side (non-wiring region) shown in the BB cross section. However, the sealing material 26 may cover the exposed region of the front surface of the back surface electrode 221. Further, the sealing material 26 may cover the peripheral edge portion of the photoelectric conversion layer 22.

図５及び図６に示すように、長辺フレーム６０のＣ−Ｃ断面側は配線領域（配線２３が設けられている領域）となっている。他方の長辺フレーム６０側（Ｃ−Ｃ断面側と対向する側）についても同様の構造である。 As shown in FIGS. 5 and 6, the CC cross-sectional side of the long side frame 60 is a wiring area (area in which the wiring 23 is provided). The other long side frame 60 side (the side facing the CC cross-sectional side) has the same structure.

長辺フレーム６０側の配線領域では、第１の基板２１の端部には光電変換層２２から独立した光電変換層２２Ｘ（例えば、幅１ｍｍ程度）が残存している。又、光電変換層２２Ｘの内縁から数ｍｍ（例えば、５ｍｍ程度）幅で、光電変換層２２の裏面電極２２１以外の層が除去され、裏面電極２２１の表面が露出している。配線２３は、露出した裏面電極２２１の表面に形成されている。 In the wiring region on the long side frame 60 side, the photoelectric conversion layer 22X (for example, about 1 mm in width) independent of the photoelectric conversion layer 22 remains at the end of the first substrate 21. Further, a layer other than the back surface electrode 221 of the photoelectric conversion layer 22 is removed with a width of several mm (for example, about 5 mm) from the inner edge of the photoelectric conversion layer 22X, and the surface of the back surface electrode 221 is exposed. The wiring 23 is formed on the surface of the exposed back surface electrode 221.

光電変換層２２の外縁部には非発電領域Ｆが設けられている。非発電領域Ｆは、層構成は光電変換層２２と同様であるが、発電には寄与しない非発電セルである。非発電領域Ｆは、光電変換層２２の端部（表面封止材２４とシール材２６の界面付近）の応力を緩衝する機能を備えている。 A non-power generation region F is provided on the outer edge of the photoelectric conversion layer 22. The non-power generation region F is a non-power generation cell having the same layer structure as the photoelectric conversion layer 22 but does not contribute to power generation. The non-power generation region F has a function of buffering stress at the end portion of the photoelectric conversion layer 22 (near the interface between the surface sealing material 24 and the sealing material 26).

シール材２６は、前述のように、第２の基板２５側から入射した光を遮光して、バックシート２８への光照射を抑制できる幅を有する。従って、シール材２６は、Ｃ−Ｃ断面に示す一方の長辺フレーム６０側（配線領域）では、シール材２６の内縁（表面封止材２４とシール材２６の界面）が非発電領域Ｆ上に位置している。なお、他方の長辺フレーム６０側（配線領域）も同様の構造である。 As described above, the sealing material 26 has a width capable of blocking light incident from the second substrate 25 side and suppressing light irradiation on the back sheet 28. Therefore, in the sealing material 26, on one long side frame 60 side (wiring region) shown in the CC cross section, the inner edge of the sealing material 26 (the interface between the surface sealing material 24 and the sealing material 26) is on the non-power generation region F. Is located in. The other long side frame 60 side (wiring area) has the same structure.

例えば、表面封止材２４とシール材２６の界面が配線２３上に位置したりすると、表面封止材２４とシール材２６の界面の近傍において表面封止材２４の厚さが変化する（段差が生じる）ことになる。 For example, if the interface between the surface sealing material 24 and the sealing material 26 is located on the wiring 23, the thickness of the surface sealing material 24 changes in the vicinity of the interface between the surface sealing material 24 and the sealing material 26 (step). Will occur).

この場合、表面封止材２４に温度勾配が加わった際の収縮具合が場所により異なることにより応力が生じ、光吸収層２２２と透明電極２２３との界面に応力が加わる。結果として、透明電極２２３が光吸収層２２２から剥離するおそれがある。 In this case, stress is generated because the degree of shrinkage when a temperature gradient is applied to the surface sealing material 24 differs depending on the location, and stress is applied to the interface between the light absorption layer 222 and the transparent electrode 223. As a result, the transparent electrode 223 may peel off from the light absorption layer 222.

これに対して、表面封止材２４とシール材２６の界面を非発電領域Ｆ上に位置させることにより、表面封止材２４とシール材２６の界面の近傍における表面封止材２４の厚さがほぼ一定となる。これにより、表面封止材２４に温度勾配が加わった際の収縮具合も、表面封止材２４とシール材２６の界面の近傍においてほぼ一定となるため応力が生じ難い。その結果、透明電極２２３の光吸収層２２２からの剥離を防ぐことができる。 On the other hand, by locating the interface between the surface encapsulant 24 and the sealing material 26 on the non-power generation region F, the thickness of the surface encapsulant 24 in the vicinity of the interface between the surface encapsulant 24 and the sealing material 26 Is almost constant. As a result, the degree of shrinkage when a temperature gradient is applied to the surface sealing material 24 is also substantially constant in the vicinity of the interface between the surface sealing material 24 and the sealing material 26, so that stress is unlikely to occur. As a result, peeling of the transparent electrode 223 from the light absorption layer 222 can be prevented.

又、表面封止材２４とシール材２６の界面が非発電領域Ｆ上に位置していると（シール材２６が光電変換層２２の上に重なることがないと）、発電性能の低下や、電流集中による局所的な温度上昇を防ぐことができる。なお、電流集中による局所的な温度上昇とは、シール材２６が光電変換層２２の発電セルの上に重なった場合に、その部分の発電セルの抵抗値が上がるため、その部分以外の発電セルの抵抗値の低い部分に電流が集中的に流れて局所的に温度が上昇することである。 Further, if the interface between the surface sealing material 24 and the sealing material 26 is located on the non-power generation region F (the sealing material 26 does not overlap the photoelectric conversion layer 22), the power generation performance is deteriorated. It is possible to prevent a local temperature rise due to current concentration. The local temperature rise due to current concentration means that when the sealing material 26 overlaps the power generation cell of the photoelectric conversion layer 22, the resistance value of the power generation cell in that portion rises, so that the power generation cells other than that portion The current is concentrated in the part where the resistance value is low, and the temperature rises locally.

以上のように、光電変換モジュール１０では、第１の基板２１及び第２の基板２５の周縁部において、第１の基板２１と第２の基板２５との間をシールし、かつ、光電変換層２２の一部を覆う遮光性を有するシール材２６が設けられている。そして、シール材２６は、第２の基板２５側から入射した光を遮光して、バックシート２８への光照射を抑制できる幅を有する。 As described above, in the photoelectric conversion module 10, the periphery of the first substrate 21 and the second substrate 25 is sealed between the first substrate 21 and the second substrate 25, and the photoelectric conversion layer is formed. A sealing material 26 having a light-shielding property that covers a part of 22 is provided. The sealing material 26 has a width capable of blocking light incident from the second substrate 25 side and suppressing light irradiation on the back sheet 28.

これにより、紫外線によるバックシート２８の劣化のおそれがなくなるため、バックシート２８をアルミニウム層や黒色ＰＥＴ層等の遮光性を有する層を含まない構造とすることが可能となり、バックシート２８の部材コストを低減することができる。 As a result, there is no risk of deterioration of the back sheet 28 due to ultraviolet rays, so that the back sheet 28 can have a structure that does not include a light-shielding layer such as an aluminum layer or a black PET layer, and the member cost of the back sheet 28 can be increased. Can be reduced.

又、バックシート２８への光照射の抑制は、シール材２６の幅を調整することにより実現しており、遮光用の特別な部材を追加したり、フレーム４０の上顎を長くしたりする必要がない。この点でも、光電変換モジュール１０の部材コストを低減することができる。 Further, the suppression of light irradiation on the back sheet 28 is realized by adjusting the width of the sealing material 26, and it is necessary to add a special member for shading or lengthen the upper jaw of the frame 40. Absent. In this respect as well, the member cost of the photoelectric conversion module 10 can be reduced.

〈第１の実施の形態の変形例〉
第１の実施の形態の変形例では、第１の実施の形態とは形状の異なるシール材を用いる例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。 <Modified example of the first embodiment>
In the modified example of the first embodiment, an example in which a sealing material having a shape different from that of the first embodiment is used is shown. In the modified example of the first embodiment, the description of the same component as that of the above-described embodiment may be omitted.

図７は、第１の実施の形態の変形例に係る光電変換モジュールを例示する部分拡大断面図であり、図１のＡ−Ａ線に沿う断面を示している。 FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating the photoelectric conversion module according to the modified example of the first embodiment, and shows a cross section taken along the line AA of FIG.

図７において、シール材２６は、第１の基板２１の光電変換層２２が設けられた面側から、第１の基板２１の光電変換層２２が設けられた面の反対側の面に回り込むように形成されている。なお、シール材２６は、第１の実施の形態と同様に、第２の基板２５側から入射した光を遮光して、バックシート２８への光照射を抑制できる幅を有する。 In FIG. 7, the sealing material 26 wraps around from the surface side of the first substrate 21 provided with the photoelectric conversion layer 22 to the surface of the first substrate 21 opposite to the surface provided with the photoelectric conversion layer 22. Is formed in. The sealing material 26 has a width capable of blocking light incident from the second substrate 25 side and suppressing light irradiation to the back sheet 28, as in the first embodiment.

このように、シール材２６を、光電変換層２２の一部を被覆し、更に第１の基板２１の側面を経由して裏面まで回り込む構造とすることにより、バックシート２８への紫外線照射の抑制に加え、光電変換モジュール１０の耐湿信頼性を更に向上することができる。 In this way, the sealing material 26 is configured to cover a part of the photoelectric conversion layer 22 and further wrap around to the back surface via the side surface of the first substrate 21, thereby suppressing the irradiation of the back sheet 28 with ultraviolet rays. In addition, the moisture resistance reliability of the photoelectric conversion module 10 can be further improved.

〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、排水用の間隙が設けられたフレームを有する光電変換モジュールの例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。 <Second Embodiment>
The second embodiment shows an example of a photoelectric conversion module having a frame provided with a gap for drainage. In the second embodiment, the description of the same components as those in the above-described embodiment may be omitted.

図８は、短辺フレームと長辺フレームとが隣接する箇所の部分斜視図である。図８に示すように、第２の実施の形態に係る光電変換モジュールでは、長辺フレーム６０の上鍔６１と短辺フレーム５０の上鍔５１とが隣接する箇所に切り欠きが設けられており、これにより、所定の長さＭ（Ｙ方向）の間隙７０が形成されている。間隙７０は、短辺フレーム５０及び長辺フレーム６０に阻害されない排水経路となり、間隙７０を介して雨水が排水される。間隙７０以外の部分の構造については、第１の実施の形態に係る光電変換モジュールと同様である。 FIG. 8 is a partial perspective view of a portion where the short side frame and the long side frame are adjacent to each other. As shown in FIG. 8, in the photoelectric conversion module according to the second embodiment, a notch is provided at a position where the upper collar 61 of the long side frame 60 and the upper collar 51 of the short side frame 50 are adjacent to each other. As a result, a gap 70 having a predetermined length M (Y direction) is formed. The gap 70 serves as a drainage route that is not obstructed by the short side frame 50 and the long side frame 60, and rainwater is drained through the gap 70. The structure of the portion other than the gap 70 is the same as that of the photoelectric conversion module according to the first embodiment.

間隙７０の所定の長さＭ（排水経路の幅）は、２〜６０ｍｍ程度とすることができ、２〜１０ｍｍ程度とすることが好ましい。２ｍｍ未満の場合は、雨水の表面張力により排水しきれないことがあり、一方、１０ｍｍより大きい場合は、短辺フレーム５０と長辺フレーム６０との接続の強度が弱くなることがあるためである。従って、フレーム４０の強度と排水機能とのバランスによって、長さＭ（排水経路の幅）を決定することが好ましい。 The predetermined length M (width of the drainage path) of the gap 70 can be about 2 to 60 mm, preferably about 2 to 10 mm. If it is less than 2 mm, it may not be drained due to the surface tension of rainwater, while if it is larger than 10 mm, the strength of the connection between the short side frame 50 and the long side frame 60 may be weakened. .. Therefore, it is preferable to determine the length M (width of the drainage path) by the balance between the strength of the frame 40 and the drainage function.

前述のように、バックシート２８はアルミニウム箔等の金属層や、カーボンブラック等を用いた着色層を含まない構造とされており、例えば、耐加水ポリエチレンテレフタレート樹脂と透明ＰＥＴ樹脂との積層構造とされている。 As described above, the back sheet 28 has a structure that does not include a metal layer such as aluminum foil or a colored layer using carbon black or the like. For example, a laminated structure of a water-resistant polyethylene terephthalate resin and a transparent PET resin. Has been done.

そのため、フレーム４０に図８に示すような間隙７０が設けられていると、図９に示すように、間隙７０から透明な第２の基板２５を介して白色のバックシート２８が視認できる。この場合、紫外線によるバックシート２８の劣化に加え、意匠性が悪いという問題が生じる。 Therefore, when the frame 40 is provided with the gap 70 as shown in FIG. 8, as shown in FIG. 9, the white back sheet 28 can be visually recognized from the gap 70 through the transparent second substrate 25. In this case, in addition to the deterioration of the back sheet 28 due to ultraviolet rays, there arises a problem that the design is poor.

この場合、シール材２６を設ける幅を第２の基板２５の端部まで広げることによりバックシート２８への光照射を抑制することも可能である。しかしながら、シール材２６を設ける幅を広げることにより用いるシール材の量が増え、部材コストが上がってしまう。そこで、第２の基板２５の表面の、間隙７０から視認できる領域（すなわち、間隙７０から第２の基板２５を介して白色のバックシート２８が視認できる領域）に、部分的にバックシート２８への光照射を抑制する材料の塗布を行ってもよい。バックシート２８への光照射を抑制する材料としては、例えば、黒色等のインクを挙げることができる。これにより、間隙７０から第２の基板２５を介して白色のバックシート２８が視認できなくなり、紫外線によるバックシート２８の劣化を抑制できると共に、意匠性が悪いという問題を回避できる。 In this case, it is also possible to suppress light irradiation on the back sheet 28 by widening the width of the sealing material 26 to the end of the second substrate 25. However, by widening the width of providing the sealing material 26, the amount of the sealing material used increases, and the member cost increases. Therefore, in the region visible from the gap 70 on the surface of the second substrate 25 (that is, the region where the white backsheet 28 can be visually recognized from the gap 70 through the second substrate 25), the backsheet 28 is partially moved to the backsheet 28. A material that suppresses light irradiation may be applied. Examples of the material that suppresses the irradiation of the back sheet 28 with light include black ink and the like. As a result, the white backsheet 28 cannot be visually recognized from the gap 70 through the second substrate 25, deterioration of the backsheet 28 due to ultraviolet rays can be suppressed, and the problem of poor design can be avoided.

なお、黒色インク等のバックシート２８への光照射を抑制する材料の塗布は、ごく限られた領域のみに行えばよいため、光電変換モジュールの部材コストに与える影響はほとんどない。 Since it is only necessary to apply the material for suppressing light irradiation to the back sheet 28 such as black ink only in a very limited area, there is almost no influence on the member cost of the photoelectric conversion module.

このように、シール材２６の幅を調整する方法と併用して、第２の基板２５の表面に部分的に黒色インク等のバックシート２８への光照射を抑制する材料の塗布を行ってもよい。これにより、フレームに間隙を設けて排水性を向上させながら、紫外線によるバックシート２８の劣化を抑制可能な光電変換モジュールを実現できる。 In this way, even if the surface of the second substrate 25 is partially coated with a material that suppresses light irradiation of the back sheet 28, such as black ink, in combination with the method of adjusting the width of the sealing material 26. Good. As a result, it is possible to realize a photoelectric conversion module capable of suppressing deterioration of the back sheet 28 due to ultraviolet rays while providing a gap in the frame to improve drainage.

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiment has been described in detail above, it is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and substitutions are made to the above-described embodiment without departing from the scope of the claims. Can be added.

例えば、上記の実施の形態等では、本発明をサブストレート構造の光電変換モジュールに適用する例を示したが、本発明をスーパーストレート構造の光電変換モジュールに適用してもよい。 For example, in the above-described embodiment and the like, an example in which the present invention is applied to a photoelectric conversion module having a substrate structure is shown, but the present invention may be applied to a photoelectric conversion module having a super straight structure.

１０ 光電変換モジュール
２０ 光電変換パネル
２１ 第１の基板
２２、２２Ｘ 光電変換層
２４ 表面封止材
２５ 第２の基板
２６ シール材
２７ 裏面封止材
２８ バックシート
４０ フレーム
５０ 短辺フレーム
５０ｘ、６０ｘ 嵌合溝
６０ 長辺フレーム
７０ 間隙 10 Photoelectric conversion module 20 Photoelectric conversion panel 21 1st substrate 22, 22X Photoelectric conversion layer 24 Front surface encapsulant 25 2nd substrate 26 Sealing material 27 Back surface encapsulant 28 Back sheet 40 frame 50 Short side frame 50x, 60x fitting Joint groove 60 Long side frame 70 Gap

Claims (2)

光電変換パネルを備えた光電変換モジュールであって、
前記光電変換パネルは、
第１の基板と、
前記第１の基板上に設けられた光電変換層と、
前記光電変換層を覆う第２の基板と、
前記第１の基板及び前記第２の基板の周縁部において、前記第１の基板と前記第２の基板との間をシールし、かつ、前記光電変換層の一部を覆うシール材と、
前記第１の基板の裏面及び側面を被覆すると共に、前記第１の基板の裏面から前記シール材側に延在して前記第２の基板の裏面に達し、前記シール材の裏面及び側面を被覆する裏面封止材と、
前記光電変換パネルの外縁に取り付けられたフレームと、を有し、
前記光電変換パネルの受光面側から見たときに、前記フレームの上鍔の先端部が前記シール材と重なり、
前記裏面封止材が延在する部分の裏面側に少なくとも裏面保護材が設けられ、
前記シール材は、遮光性を有しており、前記第２の基板側から入射した光を遮光して、前記裏面保護材への光照射を抑制できる幅を有することを特徴とする、光電変換モジュール。 A photoelectric conversion module equipped with a photoelectric conversion panel.
The photoelectric conversion panel is
The first board and
The photoelectric conversion layer provided on the first substrate and
A second substrate covering the photoelectric conversion layer and
A sealing material that seals between the first substrate and the second substrate and covers a part of the photoelectric conversion layer at the peripheral portions of the first substrate and the second substrate.
While covering the back surface and the side surface of the first substrate, it extends from the back surface of the first substrate to the sealing material side and reaches the back surface of the second substrate to cover the back surface and the side surface of the sealing material. Backside encapsulant and
With a frame attached to the outer edge of the photoelectric conversion panel ,
When viewed from the light receiving surface side of the photoelectric conversion panel, the tip of the upper collar of the frame overlaps with the sealing material.
At least a back surface protective material is provided on the back surface side of the portion where the back surface sealing material extends.
The sealing material has a light-shielding property, and has a width capable of blocking light incident from the second substrate side and suppressing light irradiation to the back surface protective material. module. 前記フレームは、互いに隣接して接続される第１フレーム及び第２フレームを備え、
前記第１フレームと前記第２フレームとが隣接する箇所に間隙が形成され、
前記第２の基板の表面の前記間隙から視認できる領域に、前記裏面保護材への光照射を抑制する材料が塗布されている、請求項１に記載の光電変換モジュール。 Before SL frame comprises a first frame and second frame to be connected adjacent to each other,
A gap is formed at a position where the first frame and the second frame are adjacent to each other.
The photoelectric conversion module according to claim 1, wherein a material for suppressing light irradiation of the back surface protective material is applied to a region visible from the gap on the surface of the second substrate.
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