[发明专利]太阳能电池组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池组件及其制造方法。

背景技术

将太阳能电池组件设置在房屋的屋顶、建筑物的屋上等屋外的情况下，特别是在夏季，由于太阳光，太阳能电池组件的温度大幅度地上升。而且，已知伴随着太阳能电池组件的温度上升，太阳能电池元件的温度也上升，由此使太阳能电池组件的发电效率降低。例如，单晶硅电池的情况下，如果将25℃下的发电效率记为100%，则元件温度从25℃每上升1℃，约0.4%发电效率下降。因此，如何使上升的太阳能电池元件的温度放热，成为高效率使用组件的重要的因素。

此外，对于发电的太阳能电池组件，并非总是接受一样的日照，现实中也有时对太阳能电池组件部分地给予阴影。这样的情形下，阴影的部分的太阳能电池元件的发电变得不充分，结果对该太阳能电池元件中施加反偏电压，发生称为热点的发热现象。如果该称为热点的现象继续，认为该太阳能电池元件的温度持续上升，最坏的情形下，也有可能破损。

因此，以往，为了防止太阳能电池元件的温度上升，提出在太阳能电池组件的背面设置由导热性好的金属形成的放热结构体（参照例如专利文献1：专利第2770906号公报），通过将传热性的块构件与热管组合而向背面放热（参照例如专利文献2：特开平9-186353号公报），通过使线膨胀系数不同的金属制放热部成为层叠结构而使其放热（参照例如专利文献3：专利第4206265号公报），以及将长板状的金属构件与背面粘接而使其放热（参照例如专利文献4：特开2006-156581号公报）。但是，使用金属制的材料，由于其材料费和加工费，有可能成为组件制造时的成本高的原因，而且由于组件整体的重量增加，因此处理上变得不便。

作为太阳光发电面板的方式，多采用在太阳光的受光面将以厚约200μm的硅片作为材料的通常称为单元的太阳能电池在一面全面铺上的平板方式。但是，由于根据该受光面积而全面铺上的太阳能电池价格高，因此降低太阳光发电面板的成本困难。从这样的背景出发，进行了利用集光透镜使太阳光的在受光面的光集光于小径的太阳能电池的集光型太阳能电池组件的开发。该集光型太阳能电池组件，通过将光集光，与平板方式比较，能够大幅度地削减太阳能电池的使用量。但是，对于使光集光的集光型太阳能电池组件，使太阳光受光面在太阳光的方向以二轴追尾变得必要。此外，用于该追尾的架台，考虑在屋外的使用环境，也要求结实，因此如果包含其设置费用，则与大幅削减当初的高价的太阳能电池的使用量的成本优势抵消。

一方面，特别是放热性重要的上述集光型太阳能电池组件中，使含有金属添加剂的树脂作为同时具有绝缘性的放热电绝缘层，与太阳能电池单元的下部的电极板粘接而放热（参照例如专利文献5：特开2006-332535号公报），提出了在太阳能电池单元和固定的内衬板之间设置具有弹性差或粘性差的2种树脂层而使其放热的方法（参照例如专利文献6：特开2007-165485号公报）。

另一方面，以往，作为太阳能电池元件的密封材料，一般使用EVA（乙烯醋酸乙烯酯共聚物），进行了采用与减压和加热等相伴的层压工序的密封。该工序由多个复杂的操作组成，该工序中的不利情况导致太阳能电池的特性的下降，因此提出了使用例如将从位于太阳能电池组件的两端的正负的电极的导出引线用具有耐热性的膜被覆的产物，防止与其他引线的短路（参照例如专利文献7：特开平9-326497号公报），通过作为光致发电元件的表面被覆材料或背面被覆材料的至少一方使用由2种以上的树脂构成的一体层叠膜密封（参照例如专利文献8：特开平11-87744号公报），从而实现收率的提高。

但是，以往的方法中，太阳能电池单元和放热材料的线膨胀系数的不同导致的温度上升时的变形为原因，使上升的太阳能电池元件的温度高效率地放热变得困难。特别地，对于使硅片的厚度为200μm及其以下的硅片作为材料制作的太阳能电池元件，受到温度上升时与太阳能电池元件密接的材料的线膨胀率的影响，担心开裂发生等。此外，已知作为一般使用的密封剂的EVA因温度变化，模量大幅度地变化（参照例如非专利文献1：Barry Ketola，Keith R.McIntosh，Ann Norris，Mary Kay Tomalia，“Silicone For Photovoltaic Encapsulation”：23^rd European Photovoltaic Solar Energy Conference 2008，pp.2969-2973），担心对太阳能电池元件的影响。