太阳能电池模块的制作方法
太阳能电池模块的制作方法
【专利摘要】本发明提供太阳能电池模块，其可简化结构并且可减少制造工时。太阳能电池单元(6)具有形成有布线部(3)的布线片材(4)、接受光的受光面(6b)、形成于背面(6c)的连接电极(6a)，太阳能电池模块具备：介由连接部件(9)连接在布线部(3)上的太阳能电池单元(6)；具有光透射性的透光性基板(7)；具有电绝缘性的背面侧密封部(5A)，其至少填充于从布线片材(4)的布线面(2b)到太阳能电池单元(6)的形成有连接电极(6a)的背面(6c)之间的层状空间；紧贴于背面侧密封部(5A)以及太阳能电池单元(6)的受光面(6b)上而层叠并且紧贴于透光性基板(7)的具有光透射性的受光面侧密封部(5B)，并且利用背面侧密封部(5A)和受光面侧密封部(5B)将太阳能电池单元(6)密封。
【专利说明】太阳能电池模块
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及太阳能电池模块。
【背景技术】
[0002]近年来，正在急速地推进作为利用自然能源的发电系统的太阳光发电的普及。在用于进行太阳光发电的太阳能电池模块中，将多个太阳能电池单元相邻地设置，并将各太阳能电池单元进行电连接而输出电力。
[0003]这样的太阳能电池单元彼此进行电连接的布线暴露于受光面侧时，则受光面积减少。由此人们提出了:在太阳能电池单元的与受光面侧相反侧的表面形成连接电极，在用于将这些连接电极进行布线的布线片材上，介由连接部件将太阳能电池单元连接的背面连接方式的连接结构。作为连接部件，例如可使用焊料和/或银糊等。
[0004]以往，关于这样的背面连接方式的太阳能电池模块中使用的布线片材，在布线之时按照连接部件不侵入到相邻的布线图案上的方式，设置阻止加热了的连接部件发生移动并且将布线间进行绝缘的绝缘层。
[0005]例如，在专利文献I中记载的太阳能电池背面电路片材中，设置覆盖形成在绝缘基材上的电路层的侧面以及上表面的外缘部的绝缘保护层，在从该绝缘保护层露出的电路层上，可介由连接部件将太阳能电池单元连接。
[0006]作为该太阳能电池背面电路片材的绝缘保护层，使用了阻焊剂。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2011-199020号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011]但是，在上述那样的现有技术中存在有如下问题。
[0012]如专利文献I中记载的太阳能电池背面电路片材那样的通过阻焊剂而形成针对布线的绝缘保护层的情况下，由于阻焊剂昂贵，因而存在太阳能电池模块的部件成本变高的问题。
[0013]太阳能电池模块通过进行模块层压而制造，因而在该模块层压工序中，例如在125°C?160°C的温度下加热15分钟?30分钟左右。
[0014]关于专利文献I的基于阻焊剂而得到的绝缘保护层，将阻焊剂印刷后，为了进行热交联，例如需要在120°C?160°C的温度下加热20分钟?60分钟左右的工序。
[0015]因此，在专利文献I中记载的技术中也存在有如下的问题:由于增加这样的多余的加热工序，可能导致构成太阳能电池模块的原材料(材料)进行热劣化、或因热收缩而导致尺寸稳定性变差。
[0016]另外，在构成太阳能电池模块的情况下，为了保护太阳能电池单元不受水分、气体的损害，采用了例如如下结构:通过使用由乙烯?乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA树脂)等透光性树脂而形成的密封材料，将太阳能电池单元密封。该密封材料具有挠性，也具有作为保护层的功能，将由施加于太阳能电池模块的外力导致的冲击进行缓和。由此，密封材料需要具有用于满足缓和冲击所必需的机械特性的厚度。另一方面，由阻焊剂形成的绝缘保护层比密封材料硬，因而几乎完全没有缓和冲击的功能。
[0017]如此，现有技术的太阳能电池模块中，需要一同具备具有各不相同的功能的绝缘保护层和密封材料，因而存在有制造成本和/或部件成本变得昂贵的问题。另外存在有太阳能电池模块的厚度仅因绝缘保护层部分就变厚的问题。
[0018]本发明鉴于这样的课题而做出的，其目的在于提供可简化结构并且可减少制造工时的太阳能电池模块。
[0019]用于解决问题的方案
[0020]为了解决上述问题，本发明的第I实施方式的太阳能电池模块为如下结构，其具备:在表面形成有布线图案的布线片材；太阳能电池单元，其具有:接受用于发电的光的受光面、和在与该受光面侧相反侧的表面形成的布线用的连接电极，并且该连接电极介由具有导电性的连接部件而连接在前述布线片材的前述布线图案上；具有光透射性的透光性基板，其设置在将前述太阳能电池单元的前述受光面以及前述布线片材覆盖的范围；具有电绝缘性的背面侧密封部，其至少填充于从前述布线片材的形成有前述布线图案的表面到前述太阳能电池单元的形成有前述连接电极的表面之间的层状空间；具有光透射性的受光面侧密封部，其紧贴 在前述背面侧密封部以及前述太阳能电池单元的前述受光面上而层叠，并且紧贴于前述透光性基板上，通过前述背面侧密封部和前述受光面侧密封部，将前述太阳能电池单元密封在前述布线片材与前述透光性基板之间。
[0021]在上述太阳能电池模块中，前述背面侧密封部也可为比前述受光面侧密封部的电阻率大的结构。
[0022]在上述太阳能电池模块中，也可为前述背面侧密封部中添加有填料的结构。
[0023]在上述太阳能电池模块中，上述填料的平均粒径也可为5 ii m~150 ii m。
[0024]在上述太阳能电池模块中，前述背面侧密封部也可由包含树脂的材料形成，该树脂为从烯烃类树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、以及硅树脂之中选出的I种以上。
[0025]在上述太阳能电池模块中，前述背面侧密封部也可为如下结构:由添加了具有光吸收性或者光反射性的颜料的材料形成，由此无法用眼睛从前述受光面侧看到前述布线图案。
[0026]发明的效果
[0027]本发明的太阳能电池模块起到如下的效果:利用构成密封部的一部分的背面侧密封部覆盖布线部覆盖而进行电绝缘，因而可简化结构并且可减少制造工时。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为显示本发明的实施方式的太阳能电池模块的概略结构的示意剖视图。
[0029]图2(a)、图2(b)是说明本发明的实施方式的太阳能电池模块中使用的布线片材的制造工序的工序说明图。
[0030]图3是说明本发明的实施方式的太阳能电池模块的制造工序的工序说明图。[0031]图4是接续于图3的说明本发明的实施方式的太阳能电池模块的制造工序的工序说明图。
[0032]图5为显示本发明的实施方式的第I变形例的太阳能电池模块的概略结构的模式剖视图。
【具体实施方式】
[0033]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式的太阳能电池模块。
[0034]图1为显示本发明的实施方式的太阳能电池模块的概略结构的示意剖视图。另夕卜，图1是示意图，因而尺寸、形状有夸张(以下的附图也相同)。
[0035]如图1所示那样，本实施方式的太阳能电池模块50具备:在与接受用于发电的光的受光面6b侧为相反侧的背面6c侧设置有布线用的多个连接电极6a的太阳能电池单元6 ;将太阳能电池单元6进行布线的布线片材4 ;层叠在布线片材4以及太阳能电池单元6上而将太阳能电池单兀6密封的密封部5 ;层叠在密封部5上的透光性基板7 ;在布线片材4的与密封部5相反一侧层叠的保护层I。
[0036]太阳能电池单元6是将从受光面6b入射的光进行光电转换而进行发电的太阳能电池单元，并且是在背面6c设置有连接电极6a的背面连接方式的太阳能电池单元。另外，图1为示意图，因而将图示进行简略化，关于连接电极6a的个数，可根据需要而设置两个以上的适当个数。
[0037]另外，太阳能电池单元6的个数没有特别限定，可设置一个以上的适当数量。本实施方式中，省略图示的太阳能电池单元6在图1的纸面纵深方向也以间隔的方式并列设置，在俯视下沿着两个方向排列成格子状。
[0038]太阳能电池单元6的俯视形状没有特别限定，例如可采用矩形和/或适当的多边形的形状。
[0039]布线片材4具备片材基材2和布线部3 (布线图案)。
[0040]片材基材2是在作为厚度方向的一侧的表面的布线面2b支撑布线部3的部件。
[0041]在片材基材2的作为另侧的表面的背面2a上，保护层I紧贴并接合。
[0042]作为片材基材2的材质，可采用具有耐受后述的层压时的加热温度的耐热性、电绝缘性的树脂薄膜。作为适于片材基材2的薄膜材料，例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚乙二醇萘二甲酸酯(PEN)等拉伸聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜。
[0043]布线部3由成型为用于将太阳能电池单元6进行布线的适当的图案的薄层的导电部件形成。与片材基材2的固定方法例如可采用介由双剂固化型粘接剂的粘接等。
[0044]布线部3至少在与太阳能电池单元6的连接电极6a连接的部位，具有宽于连接电极6a的外径的宽度。
[0045]作为布线部3中使用的导电部件，优选为加工性优异并且成本低的铜箔、铝箔等
金属箔。
[0046]另外，除了金属箔以外，也可使用通过含有金属颗粒而具有导电性的导电塑料薄膜和/或导电膏等。
[0047]作为布线部3的图案化方法，可根据导电部件的种类而采用公知的图案化方法。例如，在金属箔的情况下，例如可进行冲压加工、蚀刻。在导电性塑料薄膜的情况下，可进行冲压加工，另外，在金属膏的情况下，可进行基于印刷的图案化。
[0048]太阳能电池单元6的连接电极6a与布线片材4的布线部3通过连接部件9而电连接。
[0049]连接部件9的材质如果具有导电性则没有特别限定，但例如可采用焊膏和/或银糊等。
[0050]密封部5具备背面侧密封部5A和受光面侧密封部5B。
[0051]背面侧密封部5A至少填充于:从布线片材4的形成有布线部3的片材基材2的布线面2b到太阳能电池单元6的形成有连接电极6a的背面6c之间的层状空间，并由具有电绝缘性的材料形成。
[0052]背面侧密封部5A紧贴着构成充电部的布线部3、连接电极6a、连接部件9。由此，背面侧密封部5A的电绝缘性需要有这些充电部不发生短路的程度的电绝缘性。背面侧密封部5A的优选的电绝缘性与以往在印刷基板和/或太阳能电池模块中用作绝缘保护层的阻焊剂为同等以上。
[0053]背面侧密封部5A的电绝缘性的优选的数值范围按照电阻率(体积固有电阻值)为IO13Qcm以上。
[0054]另外，背面侧密封部5A中使用的材料优选为在加热时容易软化的材料，例如，加热至150°C时的贮藏弹性模量E’优选为IO3Pa~IO7Pa左右。
[0055]作为背面侧密封部5A的材质，可采用这样的具有电绝缘性的树脂材料单一成分、或在树脂材料中添加了颜料、填料等添加物的复合材料。作为适于背面侧密封部5A的树脂材料的例子，可列举出乙烯?乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(电阻率=IO13Qcm)。
[0056]另外，作为除了 EVA以外的例子，例如可列举出乙烯?甲基丙烯酸共聚物(EMAA)(电阻率=IO17Q cm)、乙烯?丙烯酸共聚物(EAA)、离子交联聚合物(电阻率:1016Qcm)、例如包含聚丙烯(电阻率=IO16Qcm)等的烯烃类树脂、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、硅树脂(电阻率:IO14 Q cm)等。
[0057]这些树脂材料的电阻率都比EVA大，并且可获得更良好的电绝缘性，因此作为更优选的材料。
[0058]另外，这些树脂材料不产生乙酸等可能腐蚀布线的物质，因此可提高耐久性因而更优选。
[0059]另外，例如，与阻焊剂相比可廉价地获取。
[0060]此处，关于电阻率，通过将各树脂材料之中的适当级别的数值例记载为参考而得到。
[0061]使用复合材料作为背面侧密封部5A的情况下，使用颜料作为添加物时，则可将背面侧密封部5A着色因而优选。
[0062]背面侧密封部5A由于按照覆盖布线部3的方式填充，因而在将背面侧密封部5A进行着色时，则从透光性基板7侧观看时看不见布线部3，太阳能电池模块50的外观变得良好。
[0063]关于添加的颜料的种类、颜色，如果获得背面侧密封部5A所必需的电阻率，则没有特别限定，可采用适当的种类、颜色。
[0064]例如，作为白色颜料，优选氧化钛、硫酸钡。作为这些白色颜料的添加量，优选0.5重量％以上20重量％以下。
[0065]白色颜料不足0.5重量％时，则存在有无法充分隐蔽布线部3的可能。
[0066]白色颜料超过20重量％时，则在背面侧密封部5A中颜料所占的量变得过多，从而对被粘物的粘接性降低，或部件成本增大。
[0067]例如，作为黑色颜料优选炭黑等。黑色颜料的添加量，也可通过考虑相对于布线部3的隐蔽性、电绝缘性、粘接性等从而确定适当的添加量。黑色颜料的隐蔽性比白色颜料优异，因而如果添加量为0.1重量％以上，那么可获得充分的隐蔽性。
[0068]特别是使用炭黑作为黑色颜料的情况下的添加量优选为0.1重量％以上10重
量％以下。
[0069]炭黑不足0.1重量％时，则存在有无法充分隐蔽布线部3的可能。
[0070]炭黑超过10重量％时，则存在有因炭黑的导通性而使作为背面侧密封部5A的电阻率变得过低从而无法具有充分的电绝缘性的可能。
[0071]另外，使用复合材料作为背面侧密封部5A的情况下，例如，为了提高强度或提高电阻率，也可添加除了颜料以外的填料。
[0072]作为添加于背面侧密封部5A的填料，例如列举出具备电绝缘性的丙烯等树脂填料、硅石等无机填料等。
[0073]这样的填料具备作为维持背面侧密封部5A的电绝缘性和膜厚的分隔物的功能。由此，能够防止通过层压而密封太阳能电池单元6的时候的背面侧密封部5A的膜厚变薄而发生短路的不佳状况。
[0074]作为填料的大小，在背面侧密封部5A的膜厚以下，优选为平均粒径为5 ?150 u m。另外，粒径分布例如通过激光衍射法进行测定。
[0075]背面侧密封部5A的厚度优选为30iim以上450iim以下。另外，在该范围内，厚度薄的话可减少连接部件9的用量，因而更优选。
[0076]背面侧密封部5A的厚度不足30 ii m时，则存在有无法包埋布线面2b与布线部3的高低差，而产生间隙或使受光面侧密封部5B接触于布线部3的可能。
[0077]背面侧密封部5A的厚度超过450 ii m时，则背面侧密封部5A、连接部件9的用量变得过多因而部件成本变大。
[0078]受光面侧密封部5B紧贴在背面侧密封部5A以及太阳能电池单元6的受光面6b上而层叠，并且紧贴于透光性基板7，并由具有光透射性的材料形成。
[0079]作为受光面侧密封部5B的材质，可采用具有光透射性的适当的树脂材料。特别是，可全部采用以往用于密封太阳能电池单元的公知的密封材料。
[0080]作为适用于受光面侧密封部5B的树脂材料的例子，可列举出以往大多用作太阳能电池单元的密封材料的EVA。
[0081]另外，作为除了 EVA以外的例子，例如可列举出EMAA、EAA、离聚物、例如包含聚丙烯等的烯烃类树脂、PVB、硅树脂等。
[0082]本实施方式中，接触于布线部3等充电部的是背面侧密封部5A，受光面侧密封部5B不接触于布线部3等充电部。
[0083]由此，即使在受光面侧密封部5B中使用产生乙酸的EVA，通过使用不产生乙酸等的材料作为背面侧密封部5A，也可确实地防止因布线的腐蚀而导致的劣化。根据这样的结构，可提高太阳能电池模块50的耐久性。
[0084]另外，受光面侧密封部5B未必需要背面侧密封部5A那样的电绝缘性，因而可采用电阻率比背面侧密封部5A小的材料。
[0085]因此，使用量比背面侧密封部5A多的受光面侧密封部5B的材料可采用与背面侧密封部5A相比廉价的材料，因而可降低作为密封部5整体的部件成本。
[0086]关于受光面侧密封部5B中使用的树脂材料，如果可获得必需的光透射性，则也可以与背面侧密封部5A中使用的树脂材料相同。在此情况下，在也可从透光性基板7侧看见布线部3的情况中，也可以是在背面侧密封部5A中不添加颜料等的结构。
[0087]作为受光面侧密封部5B的厚度，优选为IOOiim以上IOOOiim以下。
[0088]受光面侧密封部5B的厚度不足100 ii m时，则强度变得不充分，因而例如在施加了外力的情况下，存在有太阳能电池单元6发生破裂的可能。
[0089]受光面侧密封部5B的厚度超过1000 ii m时，则受光面侧密封部5B的用量变得过多因而增加部件成本。
[0090]关于透光性基板7,为了将来自外部的入射光导向太阳能电池单兀6的受光面6b,因而是由具有光透射性的材料构成的板状部件，在覆盖受光面6b以及布线片材4的范围内设置，并紧贴设置于受光面侧密封部5B。
[0091]另外，透光性基板7在太阳能电池模块50中成为形成与保护层I侧为相反侧的外表面的部件。
[0092]作为透光性基板7的材质，如果是具有光透射性、具有太阳能电池模块50所必需的耐候性的材料，那么没有特别限定。作为适用作透光性基板7的材料，可列举出玻璃、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂等。
[0093]在太阳能电池模块50的厚度方向，保护层I与透光性基板7构成单成分体侧的外表面，从而构成抑制例如水分和/或氧气等侵入太阳能电池模块50内部的片材状部件。保护层I紧贴并结合于布线片材4的背面2a。
[0094]作为保护层I的优选材质，可列举出对水分和/或氧气的阻隔性优异的适当的树脂材料、在树脂薄膜的表面蒸镀氧化铝、氧化硅等而得到的蒸镀薄膜、铝箔与适当的树脂的
复合层叠薄膜等。
[0095]作为保护层I中使用的树脂材料的结构的例子，例如可列举出将氟树脂、PET树月旨、氟树脂依序层叠而得到的层叠薄膜、将耐水解PET树脂、PET树脂、用于提高与片材基材2的粘接力的打底胶衆层(anchor coat layer)按照此顺序层叠而得到的层叠薄膜等。
[0096]保护层I可以在与布线片材4分别形成后与布线片材4的背面2a接合，也可以是与布线片材4 一体地成型。
[0097]另外，在通过布线片材4而获得必需的阻隔性的情况下，也可省略保护层I。
[0098]下面，对这样的结构的太阳能电池模块50的制造方法的一个例子进行说明。图2(a)、图2(b)是说明本发明的实施方式的太阳能电池模块中使用的布线片材的制造工序的工序说明图。图3是说明本发明的实施方式的太阳能电池模块的制造工序的工序说明图。图4是接续于图3的说明本发明的实施方式的太阳能电池模块的制造工序的工序说明图。
[0099]为了制造太阳能电池模块50，如图2(a)所示，将保护层1、片材基材2、布线用导电片材30依序层叠。此时，在层间设置省略图示的粘接剂。此处，布线用导电片材30是由与布线部3相同的材质形成的片材部件。
[0100]下面，例如通过干式层压法等将该层叠体贴合。
[0101]接着，如图2(b)所示，将贴合后的层叠体中的布线用导电片材30进行图案化而形成布线部3。
[0102]作为图案化方法，例如在布线用导电片材30为铜箔等金属箔片材的情况下，可采用蚀刻法。即，在布线用导电片材30上涂布抗蚀剂后，按照对应于布线部3的布线图案的方式将抗蚀剂进行图案化，并通过化学溶液蚀刻，将没有被抗蚀剂覆盖的布线用导电片材30去除，从而形成布线部3。其后，将布线部3上的抗蚀剂去除。
[0103]通过这样操作，形成保护层I与布线片材4的层叠体。
[0104]另外，这样的层叠体也可在形成布线片材4之后，在片材基材2的背面2a接合保护层I而形成。
[0105]接着，如图3所示，在保护层I与布线片材4的层叠体上，重叠设置背面侧密封片35A。
[0106]背面侧密封片35A由于形成背面侧密封部5A，因而是由与背面侧密封部5A相同的材质形成的片材部件。在背面侧密封片35A中，相对太阳能电池单元6的连接电极6a的设置位置，形成有在厚度方向贯通的通孔5a。通孔5a具有可容纳连接电极6a的形状，并且具有下述程度的大小，所述程度为使该连接电极6a不会从所连接的位置处的布线部3溢出的状态下而重合的程度。
[0107]由此，各通孔5a形成有利用布线部3堵塞了下方的凹状部。
[0108]接着，在通孔5a内的布线部3上设置连接部件9。例如，在连接部件9为焊膏和/或银糊的情况下，通过在通孔5a内涂布必需量而设置。
[0109]接着，在这样地设置有背面侧密封片35A的层叠体上，载置太阳能电池单元6。此时，关于各太阳能电池单元6，以各个连接电极6a插入到通孔5a内的状态设置。
[0110]接着，按照在与背面侧密封片35A之间将太阳能电池单元6夹持的方式而载置受光面侧密封片35B，并进一步在受光面侧密封片35B上载置透光性基板7 (参照图4)。
[0111]此处，受光面侧密封片35B由于形成受光面侧密封部5B，因而是由与受光面侧密封部5B相同的材质形成的片材部件。
[0112]通过这样操作而形成通过将保护层1、布线片材4、背面侧密封片35A、太阳能电池单元6、受光面侧密封片35B、以及透光性基板7依次层叠而得到的层叠体50A。
[0113]接着，使用层压机，一边加热层叠体50A—边在层叠方向加压而进行层压。
[0114]此时的加热温度是使背面侧密封片35A、受光面侧密封片35B发生软化而变形、并分别可与相邻的部件的表面紧贴并粘接的温度，并且是可使连接部件9结合于布线部3以及连接电极6a的温度。
[0115]这样的加热温度也与背面侧密封片35A、受光面侧密封片35B、连接部件9的材质有关，但例如可以是125°C?160°C左右的温度。
[0116]因此，与为了在印刷后进行热交联而需要120°C?160°C左右的加热温度的包含阻焊剂的绝缘层的结构相比，其不需要进行除了层压时以外的加热，因此热负荷可以很少即可。由此容易防止如下不佳现象:构成太阳能电池模块的原材料(材料)进行热劣化，或者因热收缩而导致尺寸稳定性变差。
[0117]利用这样的加热、押压，在背面侧密封片35A的通孔5a的内部，并在夹持于布线部3以及连接电极6a的状态下，将各连接部件9在层叠方向押压，从而紧贴于布线部3以及连接电极6a。由此，背面侧密封片35A发挥着防止软化了的连接电极6a移动而附着于除了布线部3以外的部位的功能。
[0118]另外，背面侧密封片35A以及受光面侧密封片35B分别在可流动的状态下软化，从而分别与相邻的部件的表面紧贴。由此，背面侧密封片35A以及受光面侧密封片35B成为填充在布线片材4与太阳能电池单元6之间、太阳能电池单元6与透光性基板7之间、各布线部3之间、各连接电极6a之间的状态，并分别形成背面侧密封部5A、受光面侧密封部5B。
[0119]通过这样操作，当加热结束时，则在将层叠体50A的各层间粘接的状态下固化，形成图1所示那样的太阳能电池模块50。
[0120]根据本实施方式的太阳能电池模块50，通过构成密封部5的一部分的背面侧密封部5A而屏蔽了布线部3、连接电极6a以及连接部件9的外表面，因而确实地与间隔设置的其它充电部电绝缘。另外，连接部件9将布线部3以及连接电极6a导通时，可将连接部件9固定在背面侧密封部5A的通孔5a的范围，从而可抑制连接部件9的移动。
[0121]由此，例如，与除了设置将太阳能电池模块50密封的密封材料之外，还设置由阻焊剂形成的绝缘层而实现布线部3的电绝缘、防止附着于不需要焊料的部位的结构相比，可制成简单的结构。
[0122]另外，由于阻焊剂具有热固化性，因而需要在进行通过层压将太阳能电池单元6密封的工序之前，设置进行固化的工序，但是本实施方式的背面侧密封部5A以热塑性树脂为主要成分，因而可与受光面侧密封部5B—同通过层压而密封太阳能电池单元6，可在进行基于连接部件9的电连接时同时成型。
[0123]以上的结果，可减少部件数量、工序数，因而可谋求低成本化。
[0124]另外，如果制成在背面侧密封部5A中添加了适当的颜料的结构，则可隐蔽布线部
3。其结果为，在从透光性基板7侧的外部观看时无法看见布线部3，并且太阳能电池单元6之间的间隙由着色了的背面侧密封部5A均匀地覆盖，因而可提高太阳能电池模块50的外观质量。
[0125]S卩，添加于背面侧密封部5A中的颜料可自由选择，因而容易获得具有各种外观色的太阳能电池模块50。特别是，在使用白色等反射率变高的颜色的颜料时，则因反射光而增加用于发电的光量，因此可提高发电效率。
[0126]另外，背面侧密封部5A的形成方法可采用与以往的形成密封材料的方法同样的层压法，因而如使用阻焊剂的绝缘层的情况那样，不需要用于热交联的加热工序，因而可减少制造工序中的热负荷，可抑制材料的劣化。由此，可提高太阳能电池模块50的耐久性。
[0127][第I变形例]
[0128]下面对本实施方式的第I变形例的太阳能电池模块进行说明。
[0129]图5为显示本发明的实施方式的第I变形例的太阳能电池模块的概略结构的模式剖面图。
[0130]如图5所示，本变形例的太阳能电池模块60中，在上述实施方式的太阳能电池模块50的片材基材2与保护层I之间具备密封材料8。[0131]以下，以与上述实施方式不同的点为中心进行说明。
[0132]关于密封材料8，例如在按照使与布线部3电连接的省略图示的布线贯通于片材基材2的方式而设置的情况下，是用于密封这样的布线用的通孔和/或布线的部件。
[0133]作为密封材料8的材质，可采用EMAA、离聚物、硅树脂、聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP)等，也可根据需要而添加交联剂和/或硅烷偶联剂等添加物。
[0134]根据本变形例的太阳能电池模块60,与上述实施方式的太阳能电池模块50同样地，通过构成密封部5的一部分的背面侧密封部5A覆盖布线部3而进行电绝缘，因而可使结构变得简单并且可减少制造工时。
[0135]另外，通过具备密封材料8，即使在布线片材4的两面形成布线的情况下，也可提高耐久性。
[0136]另外，可在本发明的技术的思想的范围内将上述实施方式、第I变形例中所说明的全部结构要素适宜地组合或删除从而实施。
[0137]实施例
[0138]下面，对上述实施方式的具体的实施例1?3进行说明。
[0139][实施例1]
[0140]本实施例中，使用作为双剂固化型聚氨酯类粘接剂的A511/A5035(商品名；三井化学株式会社制)，利用干式层压法，将:由作为氟树脂的聚氟乙烯(PVF)树脂薄膜的PV2111(商品名；杜邦株式会社制)形成的厚度为25 的保护层1、由作为PET树脂薄膜的Lumirror (注册商标)SlO (商品名；Toray Industries, Inc.制)形成的厚度为250 ii m的片材基材2、由电解铜箔形成的厚度为35 y m的布线用导电片材30进行贴合。此时，粘接剂厚度为5g/m2 (干厚)。
[0141]然后，通过蚀刻法进行由电解铜箔形成的布线用导电片材30的图案形成，从而形成布线部3，由此形成图2(b)所示那样的带布线的背板。
[0142]关于背面侧密封片35A，通过挤出层压加工向作为EMAA树脂的Nucrel(注册商标)NC0809(商品名；DuPont-Mitsui Polychemicals C0.Ltd.制)中仅仅添加 2 重量的炭黑，并通过T型模法而制造出厚度200 u m的片材部件。
[0143]然后，在带布线的背板的布线部3上，将厚度200 iim的背面侧密封片35A、太阳能电池单元6、由透明级的EVA树脂薄膜EFlOOU商品名；凸版印刷(株)制)形成的厚度为400 u m的受光面侧密封片35B、由玻璃形成的厚度为4mm的透光性基板7依序进行层叠设置，从而形成层叠体50A。
[0144]此时，在背面侧密封片35A的通孔5a内，涂布了由银糊形成的连接部件9。
[0145]接着，利用模块层压机对层叠体50A进行了模块层压。模块层压的条件设定如下:将层叠体50A在温度130°C的真空状态下放置5分钟，接着将层叠体50A在温度130°C下在层叠方向加压3分钟，之后在温度150°C下加热30分钟。
[0146]在真空状态以及加压状态中，从层叠体50A中逐出气泡并去除，受光面侧密封片35B发生软化，从而紧贴于相邻的部件的表面，并且形成了背面侧密封部5A、受光面侧密封部5B。进一步在150°C的加热的作用下进行密封材料的交联，并且粘接构成层叠体50A的各部件。
[0147]通过这样操作而制造了实施例1的太阳能电池模块50。[0148][实施例2]
[0149]本实施例与上述实施例1的太阳能电池模块50之间，仅仅背面侧密封部5A的材质不同。以下，以与上述实施例1不同的点为中心进行说明。
[0150]关于本实施例的背面侧密封部5A，通过挤出层压加工向作为EMAA树脂的Nucrel (注册商标)NC0809 (商品名；DuPont-Mitsui Polychemicals C0.Ltd.制)中仅仅添加5重量％的氧化钛，并通过T型模法使用片材化为厚度200 u m的背面侧密封片35A从而形成。
[0151][实施例3]
[0152]本实施例与上述实施例1的太阳能电池模块50之间，仅仅背面侧密封部5A的材质不同。以下，以与上述实施例1不同的点为中心进行说明。
[0153]本实施例的背面侧密封部5A由与受光面侧密封部5B相同的材质形成。即，使用由透明级的EVA树脂薄膜EFlOOl (商品名；凸版印刷(株)制)形成的厚度为200 u m的背面侧密封片35A而形成。
[0154][实施例4]
[0155]本实施例与上述实施例1的太阳能电池模块50之间仅仅背面侧密封部5A的材质不同。以下，以与上述实施例1不同的点为中心进行说明。
[0156]本实施例的背面侧密封部5A通过挤出层压加工向作为EMAA树脂的Nucrel (注册商标)NC0809 (商品名；DuPont-Mitsui Polychemicals C0.Ltd.制)中仅仅添加 3 重量的平均粒径为50 y m的球状丙烯酸填料，并通过T型模法使用片材化为厚度150 u m的背面侧密封片35A从而形成。
[0157][评价]
[0158]关于电绝缘性，在实施例1、2中，背面侧密封部5A的电阻率为IO17Qcm,明显比阻焊剂的电阻率IO13Q cm等更大，因而电绝缘性极其良好。另外，实施例3的背面侧密封部5A的电导率为IO14Qcm,比实施例1、2小，但是比阻焊剂大，因而电绝缘性良好。
[0159]关于布线部3的隐蔽性，在实施例1、2中分别添加有黑色、白色的颜料，因而通过背面侧密封部5A而隐蔽。
[0160]另外，从透光性基板7观看时，也没有发现颜色不均匀。可认为这是由于在模块层压温度150°C下的背面侧密封部5A的粘度与受光面侧密封部5B的粘度相比变大。即，这是由于通过这样的粘度差，使得背面侧密封部5A与受光面侧密封部5B在界面不易混杂，不易引起颜料的扩散。
[0161]关于实施例3、4，在背面侧密封部5A、受光面侧密封部5B中没有添加颜料，因而能够从透光性基板7看见布线部3，但是可使用于布线部3的隐蔽性并不重要的用途。
[0162]关于太阳能电池模块50的粘接性，背面侧密封部5A中的颜料以及填料的添加量均很恰当，因而良好。
[0163]另外，关于太阳能电池模块50的耐久性,在实施例1、2中，在受光面侧密封部5B中使用了 EVA树脂，但是在背面侧密封部5A中使用了 EMAA树脂，因此不会发生因腐蚀性产物的产生而导致的耐久性降低。
[0164]在实施例1、2中，向使用量多的受光面侧密封部5B中使用了廉价的EVA树脂，因此与在受光面侧密封部5B中也使用EMAA树脂等电阻率更大的高功能的树脂材料的情况相t匕，能够以低成本制造。
[0165]另外，实施例4中，通过向背面侧密封部5A中添加填料，从而在层压时能够抑制背面侧密封部5A的部分薄膜化，并且背面侧密封部5A能够变得更薄，所以能够以低成本制造。
[0166]附图标记说明
[0167]标记I表示保护层；
[0168]标记2表示片材基材；
[0169]标记2b表示布线面；
[0170]标记3表示布线部(布线图案)；
[0171]标记4表示布线片材；
[0172]标记5表示密封部；
[0173]标记5a表示通孔；
[0174]标记5A表示背面侧密封部；
[0175]标记5B表示受光面侧密封部；
[0176]标记6表示太阳能电池单元；
[0177]标记6a表示连接电极；
[0178]标记6b表不受:光面；
[0179]标记6c表不背面；
[0180]标记7表示透光性基板；
[0181]标记8表不密封材料；
[0182]标记9表示连接部件；
[0183]标记50、60表不太阳能电池模块；
[0184]标记50A表示层叠体。
【权利要求】
1.一种太阳能电池模块，其具备如下部件: 在表面形成有布线图案的布线片材， 太阳能电池单元，其具有:接受用于发电的光的受光面、在与该受光面侧为相反侧的表面形成的布线用的连接电极，并且该连接电极介由具有导电性的连接部件而连接在上述布线片材的上述布线图案上， 具有光透射性的透光性基板，其设置在覆盖上述太阳能电池单元的上述受光面以及上述布线片材的范围， 具有电绝缘性的背面侧密封部，其至少填充于从上述布线片材的形成有上述布线图案的表面到上述太阳能电池单元的形成有上述连接电极的表面之间的层状空间， 具有光透射性的受光面侧密封部，其紧贴在上述背面侧密封部以及上述太阳能电池单元的上述受光面上而层叠，并且紧贴于上述透光性基板上； 通过上述背面侧密封部和上述受光面侧密封部，将上述太阳能电池单元密封在上述布线片材与上述透光性基板之间。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述背面侧密封部比上述受光面侧密封部的电阻率大。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述背面侧密封部中添加有填料。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述填料的平均粒径为5 u m ?150 u m0
5.根据权利要求1?4中任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述背面侧密封部由包含树脂的材料形成，该树脂为从烯烃类树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、以及硅树脂之中选出的I种以上。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述背面侧密封部由添加了具有光吸收性或者光反射性的颜料的材料形成，由此无法用眼睛从上述受光面侧看到上述布线图案。
【文档编号】H01L31/04GK103715285SQ201310444850
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2012年10月4日
【发明者】川崎实 申请人:凸版印刷株式会社
【专利摘要】本发明提供太阳能电池模块，其可简化结构并且可减少制造工时。太阳能电池单元(6)具有形成有布线部(3)的布线片材(4)、接受光的受光面(6b)、形成于背面(6c)的连接电极(6a)，太阳能电池模块具备：介由连接部件(9)连接在布线部(3)上的太阳能电池单元(6)；具有光透射性的透光性基板(7)；具有电绝缘性的背面侧密封部(5A)，其至少填充于从布线片材(4)的布线面(2b)到太阳能电池单元(6)的形成有连接电极(6a)的背面(6c)之间的层状空间；紧贴于背面侧密封部(5A)以及太阳能电池单元(6)的受光面(6b)上而层叠并且紧贴于透光性基板(7)的具有光透射性的受光面侧密封部(5B)，并且利用背面侧密封部(5A)和受光面侧密封部(5B)将太阳能电池单元(6)密封。
【专利说明】太阳能电池模块
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及太阳能电池模块。
【背景技术】
[0002]近年来，正在急速地推进作为利用自然能源的发电系统的太阳光发电的普及。在用于进行太阳光发电的太阳能电池模块中，将多个太阳能电池单元相邻地设置，并将各太阳能电池单元进行电连接而输出电力。
[0003]这样的太阳能电池单元彼此进行电连接的布线暴露于受光面侧时，则受光面积减少。由此人们提出了:在太阳能电池单元的与受光面侧相反侧的表面形成连接电极，在用于将这些连接电极进行布线的布线片材上，介由连接部件将太阳能电池单元连接的背面连接方式的连接结构。作为连接部件，例如可使用焊料和/或银糊等。
[0004]以往，关于这样的背面连接方式的太阳能电池模块中使用的布线片材，在布线之时按照连接部件不侵入到相邻的布线图案上的方式，设置阻止加热了的连接部件发生移动并且将布线间进行绝缘的绝缘层。
[0005]例如，在专利文献I中记载的太阳能电池背面电路片材中，设置覆盖形成在绝缘基材上的电路层的侧面以及上表面的外缘部的绝缘保护层，在从该绝缘保护层露出的电路层上，可介由连接部件将太阳能电池单元连接。
[0006]作为该太阳能电池背面电路片材的绝缘保护层，使用了阻焊剂。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2011-199020号公报
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011]但是，在上述那样的现有技术中存在有如下问题。
[0012]如专利文献I中记载的太阳能电池背面电路片材那样的通过阻焊剂而形成针对布线的绝缘保护层的情况下，由于阻焊剂昂贵，因而存在太阳能电池模块的部件成本变高的问题。
[0013]太阳能电池模块通过进行模块层压而制造，因而在该模块层压工序中，例如在125°C?160°C的温度下加热15分钟?30分钟左右。
[0014]关于专利文献I的基于阻焊剂而得到的绝缘保护层，将阻焊剂印刷后，为了进行热交联，例如需要在120°C?160°C的温度下加热20分钟?60分钟左右的工序。
[0015]因此，在专利文献I中记载的技术中也存在有如下的问题:由于增加这样的多余的加热工序，可能导致构成太阳能电池模块的原材料(材料)进行热劣化、或因热收缩而导致尺寸稳定性变差。
[0016]另外，在构成太阳能电池模块的情况下，为了保护太阳能电池单元不受水分、气体的损害，采用了例如如下结构:通过使用由乙烯?乙酸乙烯酯共聚树脂(EVA树脂)等透光性树脂而形成的密封材料，将太阳能电池单元密封。该密封材料具有挠性，也具有作为保护层的功能，将由施加于太阳能电池模块的外力导致的冲击进行缓和。由此，密封材料需要具有用于满足缓和冲击所必需的机械特性的厚度。另一方面，由阻焊剂形成的绝缘保护层比密封材料硬，因而几乎完全没有缓和冲击的功能。
[0017]如此，现有技术的太阳能电池模块中，需要一同具备具有各不相同的功能的绝缘保护层和密封材料，因而存在有制造成本和/或部件成本变得昂贵的问题。另外存在有太阳能电池模块的厚度仅因绝缘保护层部分就变厚的问题。
[0018]本发明鉴于这样的课题而做出的，其目的在于提供可简化结构并且可减少制造工时的太阳能电池模块。
[0019]用于解决问题的方案
[0020]为了解决上述问题，本发明的第I实施方式的太阳能电池模块为如下结构，其具备:在表面形成有布线图案的布线片材；太阳能电池单元，其具有:接受用于发电的光的受光面、和在与该受光面侧相反侧的表面形成的布线用的连接电极，并且该连接电极介由具有导电性的连接部件而连接在前述布线片材的前述布线图案上；具有光透射性的透光性基板，其设置在将前述太阳能电池单元的前述受光面以及前述布线片材覆盖的范围；具有电绝缘性的背面侧密封部，其至少填充于从前述布线片材的形成有前述布线图案的表面到前述太阳能电池单元的形成有前述连接电极的表面之间的层状空间；具有光透射性的受光面侧密封部，其紧贴 在前述背面侧密封部以及前述太阳能电池单元的前述受光面上而层叠，并且紧贴于前述透光性基板上，通过前述背面侧密封部和前述受光面侧密封部，将前述太阳能电池单元密封在前述布线片材与前述透光性基板之间。
[0021]在上述太阳能电池模块中，前述背面侧密封部也可为比前述受光面侧密封部的电阻率大的结构。
[0022]在上述太阳能电池模块中，也可为前述背面侧密封部中添加有填料的结构。
[0023]在上述太阳能电池模块中，上述填料的平均粒径也可为5 ii m~150 ii m。
[0024]在上述太阳能电池模块中，前述背面侧密封部也可由包含树脂的材料形成，该树脂为从烯烃类树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、以及硅树脂之中选出的I种以上。
[0025]在上述太阳能电池模块中，前述背面侧密封部也可为如下结构:由添加了具有光吸收性或者光反射性的颜料的材料形成，由此无法用眼睛从前述受光面侧看到前述布线图案。
[0026]发明的效果
[0027]本发明的太阳能电池模块起到如下的效果:利用构成密封部的一部分的背面侧密封部覆盖布线部覆盖而进行电绝缘，因而可简化结构并且可减少制造工时。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为显示本发明的实施方式的太阳能电池模块的概略结构的示意剖视图。
[0029]图2(a)、图2(b)是说明本发明的实施方式的太阳能电池模块中使用的布线片材的制造工序的工序说明图。
[0030]图3是说明本发明的实施方式的太阳能电池模块的制造工序的工序说明图。[0031]图4是接续于图3的说明本发明的实施方式的太阳能电池模块的制造工序的工序说明图。
[0032]图5为显示本发明的实施方式的第I变形例的太阳能电池模块的概略结构的模式剖视图。
【具体实施方式】
[0033]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式的太阳能电池模块。
[0034]图1为显示本发明的实施方式的太阳能电池模块的概略结构的示意剖视图。另夕卜，图1是示意图，因而尺寸、形状有夸张(以下的附图也相同)。
[0035]如图1所示那样，本实施方式的太阳能电池模块50具备:在与接受用于发电的光的受光面6b侧为相反侧的背面6c侧设置有布线用的多个连接电极6a的太阳能电池单元6 ;将太阳能电池单元6进行布线的布线片材4 ;层叠在布线片材4以及太阳能电池单元6上而将太阳能电池单兀6密封的密封部5 ;层叠在密封部5上的透光性基板7 ;在布线片材4的与密封部5相反一侧层叠的保护层I。
[0036]太阳能电池单元6是将从受光面6b入射的光进行光电转换而进行发电的太阳能电池单元，并且是在背面6c设置有连接电极6a的背面连接方式的太阳能电池单元。另外，图1为示意图，因而将图示进行简略化，关于连接电极6a的个数，可根据需要而设置两个以上的适当个数。
[0037]另外，太阳能电池单元6的个数没有特别限定，可设置一个以上的适当数量。本实施方式中，省略图示的太阳能电池单元6在图1的纸面纵深方向也以间隔的方式并列设置，在俯视下沿着两个方向排列成格子状。
[0038]太阳能电池单元6的俯视形状没有特别限定，例如可采用矩形和/或适当的多边形的形状。
[0039]布线片材4具备片材基材2和布线部3 (布线图案)。
[0040]片材基材2是在作为厚度方向的一侧的表面的布线面2b支撑布线部3的部件。
[0041]在片材基材2的作为另侧的表面的背面2a上，保护层I紧贴并接合。
[0042]作为片材基材2的材质，可采用具有耐受后述的层压时的加热温度的耐热性、电绝缘性的树脂薄膜。作为适于片材基材2的薄膜材料，例如可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚乙二醇萘二甲酸酯(PEN)等拉伸聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜。
[0043]布线部3由成型为用于将太阳能电池单元6进行布线的适当的图案的薄层的导电部件形成。与片材基材2的固定方法例如可采用介由双剂固化型粘接剂的粘接等。
[0044]布线部3至少在与太阳能电池单元6的连接电极6a连接的部位，具有宽于连接电极6a的外径的宽度。
[0045]作为布线部3中使用的导电部件，优选为加工性优异并且成本低的铜箔、铝箔等
金属箔。
[0046]另外，除了金属箔以外，也可使用通过含有金属颗粒而具有导电性的导电塑料薄膜和/或导电膏等。
[0047]作为布线部3的图案化方法，可根据导电部件的种类而采用公知的图案化方法。例如，在金属箔的情况下，例如可进行冲压加工、蚀刻。在导电性塑料薄膜的情况下，可进行冲压加工，另外，在金属膏的情况下，可进行基于印刷的图案化。
[0048]太阳能电池单元6的连接电极6a与布线片材4的布线部3通过连接部件9而电连接。
[0049]连接部件9的材质如果具有导电性则没有特别限定，但例如可采用焊膏和/或银糊等。
[0050]密封部5具备背面侧密封部5A和受光面侧密封部5B。
[0051]背面侧密封部5A至少填充于:从布线片材4的形成有布线部3的片材基材2的布线面2b到太阳能电池单元6的形成有连接电极6a的背面6c之间的层状空间，并由具有电绝缘性的材料形成。
[0052]背面侧密封部5A紧贴着构成充电部的布线部3、连接电极6a、连接部件9。由此，背面侧密封部5A的电绝缘性需要有这些充电部不发生短路的程度的电绝缘性。背面侧密封部5A的优选的电绝缘性与以往在印刷基板和/或太阳能电池模块中用作绝缘保护层的阻焊剂为同等以上。
[0053]背面侧密封部5A的电绝缘性的优选的数值范围按照电阻率(体积固有电阻值)为IO13Qcm以上。
[0054]另外，背面侧密封部5A中使用的材料优选为在加热时容易软化的材料，例如，加热至150°C时的贮藏弹性模量E’优选为IO3Pa~IO7Pa左右。
[0055]作为背面侧密封部5A的材质，可采用这样的具有电绝缘性的树脂材料单一成分、或在树脂材料中添加了颜料、填料等添加物的复合材料。作为适于背面侧密封部5A的树脂材料的例子，可列举出乙烯?乙酸乙烯酯共聚物(EVA)(电阻率=IO13Qcm)。
[0056]另外，作为除了 EVA以外的例子，例如可列举出乙烯?甲基丙烯酸共聚物(EMAA)(电阻率=IO17Q cm)、乙烯?丙烯酸共聚物(EAA)、离子交联聚合物(电阻率:1016Qcm)、例如包含聚丙烯(电阻率=IO16Qcm)等的烯烃类树脂、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、硅树脂(电阻率:IO14 Q cm)等。
[0057]这些树脂材料的电阻率都比EVA大，并且可获得更良好的电绝缘性，因此作为更优选的材料。
[0058]另外，这些树脂材料不产生乙酸等可能腐蚀布线的物质，因此可提高耐久性因而更优选。
[0059]另外，例如，与阻焊剂相比可廉价地获取。
[0060]此处，关于电阻率，通过将各树脂材料之中的适当级别的数值例记载为参考而得到。
[0061]使用复合材料作为背面侧密封部5A的情况下，使用颜料作为添加物时，则可将背面侧密封部5A着色因而优选。
[0062]背面侧密封部5A由于按照覆盖布线部3的方式填充，因而在将背面侧密封部5A进行着色时，则从透光性基板7侧观看时看不见布线部3，太阳能电池模块50的外观变得良好。
[0063]关于添加的颜料的种类、颜色，如果获得背面侧密封部5A所必需的电阻率，则没有特别限定，可采用适当的种类、颜色。
[0064]例如，作为白色颜料，优选氧化钛、硫酸钡。作为这些白色颜料的添加量，优选0.5重量％以上20重量％以下。
[0065]白色颜料不足0.5重量％时，则存在有无法充分隐蔽布线部3的可能。
[0066]白色颜料超过20重量％时，则在背面侧密封部5A中颜料所占的量变得过多，从而对被粘物的粘接性降低，或部件成本增大。
[0067]例如，作为黑色颜料优选炭黑等。黑色颜料的添加量，也可通过考虑相对于布线部3的隐蔽性、电绝缘性、粘接性等从而确定适当的添加量。黑色颜料的隐蔽性比白色颜料优异，因而如果添加量为0.1重量％以上，那么可获得充分的隐蔽性。
[0068]特别是使用炭黑作为黑色颜料的情况下的添加量优选为0.1重量％以上10重
量％以下。
[0069]炭黑不足0.1重量％时，则存在有无法充分隐蔽布线部3的可能。
[0070]炭黑超过10重量％时，则存在有因炭黑的导通性而使作为背面侧密封部5A的电阻率变得过低从而无法具有充分的电绝缘性的可能。
[0071]另外，使用复合材料作为背面侧密封部5A的情况下，例如，为了提高强度或提高电阻率，也可添加除了颜料以外的填料。
[0072]作为添加于背面侧密封部5A的填料，例如列举出具备电绝缘性的丙烯等树脂填料、硅石等无机填料等。
[0073]这样的填料具备作为维持背面侧密封部5A的电绝缘性和膜厚的分隔物的功能。由此，能够防止通过层压而密封太阳能电池单元6的时候的背面侧密封部5A的膜厚变薄而发生短路的不佳状况。
[0074]作为填料的大小，在背面侧密封部5A的膜厚以下，优选为平均粒径为5 ?150 u m。另外，粒径分布例如通过激光衍射法进行测定。
[0075]背面侧密封部5A的厚度优选为30iim以上450iim以下。另外，在该范围内，厚度薄的话可减少连接部件9的用量，因而更优选。
[0076]背面侧密封部5A的厚度不足30 ii m时，则存在有无法包埋布线面2b与布线部3的高低差，而产生间隙或使受光面侧密封部5B接触于布线部3的可能。
[0077]背面侧密封部5A的厚度超过450 ii m时，则背面侧密封部5A、连接部件9的用量变得过多因而部件成本变大。
[0078]受光面侧密封部5B紧贴在背面侧密封部5A以及太阳能电池单元6的受光面6b上而层叠，并且紧贴于透光性基板7，并由具有光透射性的材料形成。
[0079]作为受光面侧密封部5B的材质，可采用具有光透射性的适当的树脂材料。特别是，可全部采用以往用于密封太阳能电池单元的公知的密封材料。
[0080]作为适用于受光面侧密封部5B的树脂材料的例子，可列举出以往大多用作太阳能电池单元的密封材料的EVA。
[0081]另外，作为除了 EVA以外的例子，例如可列举出EMAA、EAA、离聚物、例如包含聚丙烯等的烯烃类树脂、PVB、硅树脂等。
[0082]本实施方式中，接触于布线部3等充电部的是背面侧密封部5A，受光面侧密封部5B不接触于布线部3等充电部。
[0083]由此，即使在受光面侧密封部5B中使用产生乙酸的EVA，通过使用不产生乙酸等的材料作为背面侧密封部5A，也可确实地防止因布线的腐蚀而导致的劣化。根据这样的结构，可提高太阳能电池模块50的耐久性。
[0084]另外，受光面侧密封部5B未必需要背面侧密封部5A那样的电绝缘性，因而可采用电阻率比背面侧密封部5A小的材料。
[0085]因此，使用量比背面侧密封部5A多的受光面侧密封部5B的材料可采用与背面侧密封部5A相比廉价的材料，因而可降低作为密封部5整体的部件成本。
[0086]关于受光面侧密封部5B中使用的树脂材料，如果可获得必需的光透射性，则也可以与背面侧密封部5A中使用的树脂材料相同。在此情况下，在也可从透光性基板7侧看见布线部3的情况中，也可以是在背面侧密封部5A中不添加颜料等的结构。
[0087]作为受光面侧密封部5B的厚度，优选为IOOiim以上IOOOiim以下。
[0088]受光面侧密封部5B的厚度不足100 ii m时，则强度变得不充分，因而例如在施加了外力的情况下，存在有太阳能电池单元6发生破裂的可能。
[0089]受光面侧密封部5B的厚度超过1000 ii m时，则受光面侧密封部5B的用量变得过多因而增加部件成本。
[0090]关于透光性基板7,为了将来自外部的入射光导向太阳能电池单兀6的受光面6b,因而是由具有光透射性的材料构成的板状部件，在覆盖受光面6b以及布线片材4的范围内设置，并紧贴设置于受光面侧密封部5B。
[0091]另外，透光性基板7在太阳能电池模块50中成为形成与保护层I侧为相反侧的外表面的部件。
[0092]作为透光性基板7的材质，如果是具有光透射性、具有太阳能电池模块50所必需的耐候性的材料，那么没有特别限定。作为适用作透光性基板7的材料，可列举出玻璃、聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂等。
[0093]在太阳能电池模块50的厚度方向，保护层I与透光性基板7构成单成分体侧的外表面，从而构成抑制例如水分和/或氧气等侵入太阳能电池模块50内部的片材状部件。保护层I紧贴并结合于布线片材4的背面2a。
[0094]作为保护层I的优选材质，可列举出对水分和/或氧气的阻隔性优异的适当的树脂材料、在树脂薄膜的表面蒸镀氧化铝、氧化硅等而得到的蒸镀薄膜、铝箔与适当的树脂的
复合层叠薄膜等。
[0095]作为保护层I中使用的树脂材料的结构的例子，例如可列举出将氟树脂、PET树月旨、氟树脂依序层叠而得到的层叠薄膜、将耐水解PET树脂、PET树脂、用于提高与片材基材2的粘接力的打底胶衆层(anchor coat layer)按照此顺序层叠而得到的层叠薄膜等。
[0096]保护层I可以在与布线片材4分别形成后与布线片材4的背面2a接合，也可以是与布线片材4 一体地成型。
[0097]另外，在通过布线片材4而获得必需的阻隔性的情况下，也可省略保护层I。
[0098]下面，对这样的结构的太阳能电池模块50的制造方法的一个例子进行说明。图2(a)、图2(b)是说明本发明的实施方式的太阳能电池模块中使用的布线片材的制造工序的工序说明图。图3是说明本发明的实施方式的太阳能电池模块的制造工序的工序说明图。图4是接续于图3的说明本发明的实施方式的太阳能电池模块的制造工序的工序说明图。
[0099]为了制造太阳能电池模块50，如图2(a)所示，将保护层1、片材基材2、布线用导电片材30依序层叠。此时，在层间设置省略图示的粘接剂。此处，布线用导电片材30是由与布线部3相同的材质形成的片材部件。
[0100]下面，例如通过干式层压法等将该层叠体贴合。
[0101]接着，如图2(b)所示，将贴合后的层叠体中的布线用导电片材30进行图案化而形成布线部3。
[0102]作为图案化方法，例如在布线用导电片材30为铜箔等金属箔片材的情况下，可采用蚀刻法。即，在布线用导电片材30上涂布抗蚀剂后，按照对应于布线部3的布线图案的方式将抗蚀剂进行图案化，并通过化学溶液蚀刻，将没有被抗蚀剂覆盖的布线用导电片材30去除，从而形成布线部3。其后，将布线部3上的抗蚀剂去除。
[0103]通过这样操作，形成保护层I与布线片材4的层叠体。
[0104]另外，这样的层叠体也可在形成布线片材4之后，在片材基材2的背面2a接合保护层I而形成。
[0105]接着，如图3所示，在保护层I与布线片材4的层叠体上，重叠设置背面侧密封片35A。
[0106]背面侧密封片35A由于形成背面侧密封部5A，因而是由与背面侧密封部5A相同的材质形成的片材部件。在背面侧密封片35A中，相对太阳能电池单元6的连接电极6a的设置位置，形成有在厚度方向贯通的通孔5a。通孔5a具有可容纳连接电极6a的形状，并且具有下述程度的大小，所述程度为使该连接电极6a不会从所连接的位置处的布线部3溢出的状态下而重合的程度。
[0107]由此，各通孔5a形成有利用布线部3堵塞了下方的凹状部。
[0108]接着，在通孔5a内的布线部3上设置连接部件9。例如，在连接部件9为焊膏和/或银糊的情况下，通过在通孔5a内涂布必需量而设置。
[0109]接着，在这样地设置有背面侧密封片35A的层叠体上，载置太阳能电池单元6。此时，关于各太阳能电池单元6，以各个连接电极6a插入到通孔5a内的状态设置。
[0110]接着，按照在与背面侧密封片35A之间将太阳能电池单元6夹持的方式而载置受光面侧密封片35B，并进一步在受光面侧密封片35B上载置透光性基板7 (参照图4)。
[0111]此处，受光面侧密封片35B由于形成受光面侧密封部5B，因而是由与受光面侧密封部5B相同的材质形成的片材部件。
[0112]通过这样操作而形成通过将保护层1、布线片材4、背面侧密封片35A、太阳能电池单元6、受光面侧密封片35B、以及透光性基板7依次层叠而得到的层叠体50A。
[0113]接着，使用层压机，一边加热层叠体50A—边在层叠方向加压而进行层压。
[0114]此时的加热温度是使背面侧密封片35A、受光面侧密封片35B发生软化而变形、并分别可与相邻的部件的表面紧贴并粘接的温度，并且是可使连接部件9结合于布线部3以及连接电极6a的温度。
[0115]这样的加热温度也与背面侧密封片35A、受光面侧密封片35B、连接部件9的材质有关，但例如可以是125°C?160°C左右的温度。
[0116]因此，与为了在印刷后进行热交联而需要120°C?160°C左右的加热温度的包含阻焊剂的绝缘层的结构相比，其不需要进行除了层压时以外的加热，因此热负荷可以很少即可。由此容易防止如下不佳现象:构成太阳能电池模块的原材料(材料)进行热劣化，或者因热收缩而导致尺寸稳定性变差。
[0117]利用这样的加热、押压，在背面侧密封片35A的通孔5a的内部，并在夹持于布线部3以及连接电极6a的状态下，将各连接部件9在层叠方向押压，从而紧贴于布线部3以及连接电极6a。由此，背面侧密封片35A发挥着防止软化了的连接电极6a移动而附着于除了布线部3以外的部位的功能。
[0118]另外，背面侧密封片35A以及受光面侧密封片35B分别在可流动的状态下软化，从而分别与相邻的部件的表面紧贴。由此，背面侧密封片35A以及受光面侧密封片35B成为填充在布线片材4与太阳能电池单元6之间、太阳能电池单元6与透光性基板7之间、各布线部3之间、各连接电极6a之间的状态，并分别形成背面侧密封部5A、受光面侧密封部5B。
[0119]通过这样操作，当加热结束时，则在将层叠体50A的各层间粘接的状态下固化，形成图1所示那样的太阳能电池模块50。
[0120]根据本实施方式的太阳能电池模块50，通过构成密封部5的一部分的背面侧密封部5A而屏蔽了布线部3、连接电极6a以及连接部件9的外表面，因而确实地与间隔设置的其它充电部电绝缘。另外，连接部件9将布线部3以及连接电极6a导通时，可将连接部件9固定在背面侧密封部5A的通孔5a的范围，从而可抑制连接部件9的移动。
[0121]由此，例如，与除了设置将太阳能电池模块50密封的密封材料之外，还设置由阻焊剂形成的绝缘层而实现布线部3的电绝缘、防止附着于不需要焊料的部位的结构相比，可制成简单的结构。
[0122]另外，由于阻焊剂具有热固化性，因而需要在进行通过层压将太阳能电池单元6密封的工序之前，设置进行固化的工序，但是本实施方式的背面侧密封部5A以热塑性树脂为主要成分，因而可与受光面侧密封部5B—同通过层压而密封太阳能电池单元6，可在进行基于连接部件9的电连接时同时成型。
[0123]以上的结果，可减少部件数量、工序数，因而可谋求低成本化。
[0124]另外，如果制成在背面侧密封部5A中添加了适当的颜料的结构，则可隐蔽布线部
3。其结果为，在从透光性基板7侧的外部观看时无法看见布线部3，并且太阳能电池单元6之间的间隙由着色了的背面侧密封部5A均匀地覆盖，因而可提高太阳能电池模块50的外观质量。
[0125]S卩，添加于背面侧密封部5A中的颜料可自由选择，因而容易获得具有各种外观色的太阳能电池模块50。特别是，在使用白色等反射率变高的颜色的颜料时，则因反射光而增加用于发电的光量，因此可提高发电效率。
[0126]另外，背面侧密封部5A的形成方法可采用与以往的形成密封材料的方法同样的层压法，因而如使用阻焊剂的绝缘层的情况那样，不需要用于热交联的加热工序，因而可减少制造工序中的热负荷，可抑制材料的劣化。由此，可提高太阳能电池模块50的耐久性。
[0127][第I变形例]
[0128]下面对本实施方式的第I变形例的太阳能电池模块进行说明。
[0129]图5为显示本发明的实施方式的第I变形例的太阳能电池模块的概略结构的模式剖面图。
[0130]如图5所示，本变形例的太阳能电池模块60中，在上述实施方式的太阳能电池模块50的片材基材2与保护层I之间具备密封材料8。[0131]以下，以与上述实施方式不同的点为中心进行说明。
[0132]关于密封材料8，例如在按照使与布线部3电连接的省略图示的布线贯通于片材基材2的方式而设置的情况下，是用于密封这样的布线用的通孔和/或布线的部件。
[0133]作为密封材料8的材质，可采用EMAA、离聚物、硅树脂、聚乙烯树脂(PE)、聚丙烯树脂(PP)等，也可根据需要而添加交联剂和/或硅烷偶联剂等添加物。
[0134]根据本变形例的太阳能电池模块60,与上述实施方式的太阳能电池模块50同样地，通过构成密封部5的一部分的背面侧密封部5A覆盖布线部3而进行电绝缘，因而可使结构变得简单并且可减少制造工时。
[0135]另外，通过具备密封材料8，即使在布线片材4的两面形成布线的情况下，也可提高耐久性。
[0136]另外，可在本发明的技术的思想的范围内将上述实施方式、第I变形例中所说明的全部结构要素适宜地组合或删除从而实施。
[0137]实施例
[0138]下面，对上述实施方式的具体的实施例1?3进行说明。
[0139][实施例1]
[0140]本实施例中，使用作为双剂固化型聚氨酯类粘接剂的A511/A5035(商品名；三井化学株式会社制)，利用干式层压法，将:由作为氟树脂的聚氟乙烯(PVF)树脂薄膜的PV2111(商品名；杜邦株式会社制)形成的厚度为25 的保护层1、由作为PET树脂薄膜的Lumirror (注册商标)SlO (商品名；Toray Industries, Inc.制)形成的厚度为250 ii m的片材基材2、由电解铜箔形成的厚度为35 y m的布线用导电片材30进行贴合。此时，粘接剂厚度为5g/m2 (干厚)。
[0141]然后，通过蚀刻法进行由电解铜箔形成的布线用导电片材30的图案形成，从而形成布线部3，由此形成图2(b)所示那样的带布线的背板。
[0142]关于背面侧密封片35A，通过挤出层压加工向作为EMAA树脂的Nucrel(注册商标)NC0809(商品名；DuPont-Mitsui Polychemicals C0.Ltd.制)中仅仅添加 2 重量的炭黑，并通过T型模法而制造出厚度200 u m的片材部件。
[0143]然后，在带布线的背板的布线部3上，将厚度200 iim的背面侧密封片35A、太阳能电池单元6、由透明级的EVA树脂薄膜EFlOOU商品名；凸版印刷(株)制)形成的厚度为400 u m的受光面侧密封片35B、由玻璃形成的厚度为4mm的透光性基板7依序进行层叠设置，从而形成层叠体50A。
[0144]此时，在背面侧密封片35A的通孔5a内，涂布了由银糊形成的连接部件9。
[0145]接着，利用模块层压机对层叠体50A进行了模块层压。模块层压的条件设定如下:将层叠体50A在温度130°C的真空状态下放置5分钟，接着将层叠体50A在温度130°C下在层叠方向加压3分钟，之后在温度150°C下加热30分钟。
[0146]在真空状态以及加压状态中，从层叠体50A中逐出气泡并去除，受光面侧密封片35B发生软化，从而紧贴于相邻的部件的表面，并且形成了背面侧密封部5A、受光面侧密封部5B。进一步在150°C的加热的作用下进行密封材料的交联，并且粘接构成层叠体50A的各部件。
[0147]通过这样操作而制造了实施例1的太阳能电池模块50。[0148][实施例2]
[0149]本实施例与上述实施例1的太阳能电池模块50之间，仅仅背面侧密封部5A的材质不同。以下，以与上述实施例1不同的点为中心进行说明。
[0150]关于本实施例的背面侧密封部5A，通过挤出层压加工向作为EMAA树脂的Nucrel (注册商标)NC0809 (商品名；DuPont-Mitsui Polychemicals C0.Ltd.制)中仅仅添加5重量％的氧化钛，并通过T型模法使用片材化为厚度200 u m的背面侧密封片35A从而形成。
[0151][实施例3]
[0152]本实施例与上述实施例1的太阳能电池模块50之间，仅仅背面侧密封部5A的材质不同。以下，以与上述实施例1不同的点为中心进行说明。
[0153]本实施例的背面侧密封部5A由与受光面侧密封部5B相同的材质形成。即，使用由透明级的EVA树脂薄膜EFlOOl (商品名；凸版印刷(株)制)形成的厚度为200 u m的背面侧密封片35A而形成。
[0154][实施例4]
[0155]本实施例与上述实施例1的太阳能电池模块50之间仅仅背面侧密封部5A的材质不同。以下，以与上述实施例1不同的点为中心进行说明。
[0156]本实施例的背面侧密封部5A通过挤出层压加工向作为EMAA树脂的Nucrel (注册商标)NC0809 (商品名；DuPont-Mitsui Polychemicals C0.Ltd.制)中仅仅添加 3 重量的平均粒径为50 y m的球状丙烯酸填料，并通过T型模法使用片材化为厚度150 u m的背面侧密封片35A从而形成。
[0157][评价]
[0158]关于电绝缘性，在实施例1、2中，背面侧密封部5A的电阻率为IO17Qcm,明显比阻焊剂的电阻率IO13Q cm等更大，因而电绝缘性极其良好。另外，实施例3的背面侧密封部5A的电导率为IO14Qcm,比实施例1、2小，但是比阻焊剂大，因而电绝缘性良好。
[0159]关于布线部3的隐蔽性，在实施例1、2中分别添加有黑色、白色的颜料，因而通过背面侧密封部5A而隐蔽。
[0160]另外，从透光性基板7观看时，也没有发现颜色不均匀。可认为这是由于在模块层压温度150°C下的背面侧密封部5A的粘度与受光面侧密封部5B的粘度相比变大。即，这是由于通过这样的粘度差，使得背面侧密封部5A与受光面侧密封部5B在界面不易混杂，不易引起颜料的扩散。
[0161]关于实施例3、4，在背面侧密封部5A、受光面侧密封部5B中没有添加颜料，因而能够从透光性基板7看见布线部3，但是可使用于布线部3的隐蔽性并不重要的用途。
[0162]关于太阳能电池模块50的粘接性，背面侧密封部5A中的颜料以及填料的添加量均很恰当，因而良好。
[0163]另外，关于太阳能电池模块50的耐久性,在实施例1、2中，在受光面侧密封部5B中使用了 EVA树脂，但是在背面侧密封部5A中使用了 EMAA树脂，因此不会发生因腐蚀性产物的产生而导致的耐久性降低。
[0164]在实施例1、2中，向使用量多的受光面侧密封部5B中使用了廉价的EVA树脂，因此与在受光面侧密封部5B中也使用EMAA树脂等电阻率更大的高功能的树脂材料的情况相t匕，能够以低成本制造。
[0165]另外，实施例4中，通过向背面侧密封部5A中添加填料，从而在层压时能够抑制背面侧密封部5A的部分薄膜化，并且背面侧密封部5A能够变得更薄，所以能够以低成本制造。
[0166]附图标记说明
[0167]标记I表示保护层；
[0168]标记2表示片材基材；
[0169]标记2b表示布线面；
[0170]标记3表示布线部(布线图案)；
[0171]标记4表示布线片材；
[0172]标记5表示密封部；
[0173]标记5a表示通孔；
[0174]标记5A表示背面侧密封部；
[0175]标记5B表示受光面侧密封部；
[0176]标记6表示太阳能电池单元；
[0177]标记6a表示连接电极；
[0178]标记6b表不受:光面；
[0179]标记6c表不背面；
[0180]标记7表示透光性基板；
[0181]标记8表不密封材料；
[0182]标记9表示连接部件；
[0183]标记50、60表不太阳能电池模块；
[0184]标记50A表示层叠体。
【权利要求】
1.一种太阳能电池模块，其具备如下部件: 在表面形成有布线图案的布线片材， 太阳能电池单元，其具有:接受用于发电的光的受光面、在与该受光面侧为相反侧的表面形成的布线用的连接电极，并且该连接电极介由具有导电性的连接部件而连接在上述布线片材的上述布线图案上， 具有光透射性的透光性基板，其设置在覆盖上述太阳能电池单元的上述受光面以及上述布线片材的范围， 具有电绝缘性的背面侧密封部，其至少填充于从上述布线片材的形成有上述布线图案的表面到上述太阳能电池单元的形成有上述连接电极的表面之间的层状空间， 具有光透射性的受光面侧密封部，其紧贴在上述背面侧密封部以及上述太阳能电池单元的上述受光面上而层叠，并且紧贴于上述透光性基板上； 通过上述背面侧密封部和上述受光面侧密封部，将上述太阳能电池单元密封在上述布线片材与上述透光性基板之间。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述背面侧密封部比上述受光面侧密封部的电阻率大。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述背面侧密封部中添加有填料。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述填料的平均粒径为5 u m ?150 u m0
5.根据权利要求1?4中任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述背面侧密封部由包含树脂的材料形成，该树脂为从烯烃类树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、以及硅树脂之中选出的I种以上。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的太阳能电池模块，其特征在于，上述背面侧密封部由添加了具有光吸收性或者光反射性的颜料的材料形成，由此无法用眼睛从上述受光面侧看到上述布线图案。
【文档编号】H01L31/04GK103715285SQ201310444850
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2012年10月4日
【发明者】川崎实 申请人:凸版印刷株式会社
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