太阳能发电模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及抑制设置于室外等时引起性能显著下降的PID现象、能获得稳定而高输出的太阳能发电模块。
【背景技术】
[0002]作为地球温暖化对策，自然能源的利用备受瞩目。对于作为其选项之一的太阳能电池来说，期望高转换效率、高耐候性、低成本，特别是对于作为发电功能的核心的太阳能电池模块(或太阳能发电模块)来说，谋求既能维持高转换效率又能长期稳定地使用。
[0003]然而，近年来，在产业用途等中，串联多个模块而运转等、在高电压下运转太阳能发电模块的情况增多。但是，已知，在这样的高电压下运转时，工作框架和模块之间产生高的电位差，引起被称为电势诱发衰减(PID，Potential Induced Degradat1n)的发电能力显著衰减的现象。为了提高得到的电的利用效率，今后也存在太阳能电池的运转电压增高的趋势，正谋求即使在更高的电压下运转也不引起PID的太阳能发电模块的设计。
[0004]作为产生PID的原因，例如在“旭硝子株式会社，PVJAPAN 2013部材关联专门研讨会资料，2013年”(非专利文献I)中指出，是由水向发电模块内的入侵和作为透明基板部件使用的防护玻璃中的钠离子的迀移引起的。为了防止该PID，提出了像特开2014-11270号公报(专利文献I)中记载的那样使用绝缘性高的电池密封材料、特开2011-254116号公报(专利文献2)、特开2013-254993号公报(专利文献3)中记载的那样抑制玻璃中的钠离子向电池迀移等各种策略，但还是没有得到根本的解决。
[0005]进而，在“P.Peng等人，RSC Advances，第2卷，第113599-11365页，2012年”(非专利文献2)等中，也报道了被称为蜗牛轨迹(Snail Trail，也表示为Snail Track)的不良现象。蜗牛轨迹是指主要发生在发电电池和密封材料的界面、产生“类似蜗牛爬行这样的痕迹”。认为蜗牛轨迹是由于在电池的硅片中产生微少的裂纹而形成，与水、氧、二氧化碳有关。
[0006]另外，在“S.Richter等人，Proceedingsof 27th European Photovoltaic SolarEnergy Conference and Exhibit1n，2012”(非专利文献3)中，产生蜗牛轨迹的部分变色为黑色或灰色，在这些变色区域中，除了观察到纳米粒子化的Ag等电极成分以外，还观察到硫、磷或氯。另外，对于蜗牛轨迹和与之相伴产生的不良现象，作为成因之一，可举出电极和焊料的腐蚀、剥离等的劣化。这些不良现象的原因认为是由于，水分侵入模块中、以及由于EVA等密封材料的水解而产生的乙酸。而且，这些不良现象也与PID同样地，成为使太阳能电池的可靠性显著下降的原因，但却难以得到根本解决，必须尽早采取对策。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:特开2014-11270号公报
[0010]专利文献2:特开2011-254116号公报[0011 ] 专利文献3:特开2013-254993号公报
[0012]非专利文献
[0013]非专利文献1:旭硝子株式会社，PVJAPAN 2013部材关联专门研讨会资料(2013年)
[0014]非专利文献2:P.Peng等人，RSC Advances，第2卷，第113599-11365页，2012年
[0015]非专利文献3:S.Richter等人，Proceedings of 27th European PhotovoltaicSolar Energy Conference and Exhibit1n，2012年
【发明内容】
[0016]发明要解决的课题
[0017]本发明是为了解决上述问题而进行的，其目的在于提供，能够以简便且便宜的方法提高发电效率，而且能够抑制成为性能劣化的主要原因的PID、蜗牛轨迹、以及与之相伴的不良现象发生的太阳能发电模块。
[0018]解决课题的手段
[0019]本发明人等为了提高发电效率且解决上述的问题点，以分子水平验证了太阳能发电模块内的各部件，并在意识成本降低的重要性的前提下反复进行了具体的研究，研究了各种条件。结果发现，当对太阳能发电模块内外的各部件的表面赋予规定物性时，不易产生PID现象。即，本发明的目的由以下构成达成。
[0020](I)—种太阳能发电模块，其作为结构部件至少具有外周框架、透明基板、密封材料和包装片材、以及作为功能部件至少具有以下的(A)或(B)的任一项，
[0021](A)电池(cell)和内部连线、
[0022](B)透明电极、发电层、和背面电极，
[0023]用疏水性的表面改性物质的膜至少覆盖上述任一部件的一部分或全部。
[0024](2)上述(I)的太阳能发电模块，其中，上述表面改性物质的膜的膜电阻在湿度为85%RH的条件下为100 Ω /sq以上。
[0025](3)上述(I)或(2)的太阳能发电模块，其中，上述膜的水的接触角大于50度。
[0026](4)上述(I)?(3)任一项所述的太阳能发电模块，其中，上述表面改性物质的膜面的水的滑动角为0.5度以上60度以下。
[0027](5)上述(I)?(4)任一项所述的太阳能发电模块，其中，上述表面改性物质的膜的折射率与透明基板部件和电池部件的折射率相同或小于透明基板部件和电池部件的折射率。
[0028](6)上述(I)?(5)任一项所述的太阳能发电模块，其中，上述表面改性物质的膜的光线透过率与透明基板部件和电池部件的光线透过率相同或大于透明基板部件和电池部件的光线透过率。
[0029](7)上述(I)?(6)任一项所述的太阳能发电模块，其中，上述表面改性物质为溶剂稀释型、热固化型或紫外线固化型的任一类型树脂。
[0030](8)上述(I)?(7)任一项所述的太阳能发电模块，其中，上述表面改性物质的膜形成于选自外周框架部件、透明基板部件和包装片材部件中的I个或2个以上部件的表面。
[0031](9)上述(I)?(8)任一项所述的太阳能发电模块，其中，上述表面改性物质的膜形成于部件与空气接触的部分上。
[0032](10)上述(I)?(7)任一项所述的太阳能发电模块，其中，上述表面改性物质的膜形成于电池部件表面的一部分或全部上。
[0033](11)上述(I)?(8)任一项所述的太阳能发电模块，其中，上述表面改性物质的膜形成于基板内侧的一部分或全部上。
[0034]发明效果
[0035]根据本发明，能够廉价且简便地提高发电效率，能够抑制成为太阳能发电模块的输出降低的主要原因的PID、蜗牛轨迹或与之相伴的不良现象的发生，太阳能发电模块的可靠性、寿命提高，能够确保长期稳定的输出，而且在采用批量生产工序的制造中极其有用。
【附图说明】
[0036]图1是显示本发明的太阳能发电模块的一实施方式的模式图。
[0037]图2是显示本发明的太阳能发电模块的另一实施方式的模式图。
[0038]图3是显示实施例1中发明样品I的发光状态的图面代用照片。
[0039]图4是显示实施例1中在高温高湿条件下放置的发明样品I的发光状态的图面代用照片。
[0040]图5是显示比较例I中在高温高湿条件下放置的比较样品I的发光状态的图面代用照片。
[0041]图6是显示实施例2中在高温高湿条件下放置的发明样品2的发光状态的图面代用照片。
[0042]图7是显示实施例3中在高温高湿条件下放置的发明样品3的发光状态的图面代用照片。
[0043]图8是显示实施例4中在高温高湿条件下放置的发明样品4的发光状态的图面代用照片。
【具体实施方式】
[0044]本发明的太阳能发电模块作为结构部件至少具有外周框架、透明基板、密封材料和包装片材、以及作为功能部件至少具有以下的(A)或(B)的任一项，
[0045](A)电池和内部连线，
[0046](B)透明电极、发电层和背面电极，
[0047]进而，用疏水性的表面改性物质的膜至少覆盖上述任一部件的表面的一部分或全部。由此，通过用疏水性的表面改性物质的膜覆盖结构部件的至少一部分，能够防止水分进入而抑制PID发生。
[0048]以下，对于本发明的实施方式，例示说明代表性的太阳能发电模块结构的截面图，但本发明不局限于这些例示结构。图1为(A)结晶系的太阳能发电模块的截面图，关于其详述请参照上述专利文献2。该例的太阳能发电模块至少具有外周框架11、透明基板12、密封材料13、电池14、内部连线15和包装片材16作为基本构成。
[0049]图2为(B)非晶硅系或化合物系的太阳能发电模块的截面图，关于其详述请参照例如特开2013-165232号公报或特开平05-175529号公报。该例的太阳能发电模块至少具有外周框架101、透明基板102、密封材料103、发电层104、透明电极105、