【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜太陽電池モジ
ュールに関し、さらに詳しくは非晶質シリコン系半導体
層を形成した太陽電池素子からなる薄膜太陽電池モジュ
ールに関する。The present invention relates to a thin-film solar cell module, and more particularly, to a thin-film solar cell module comprising a solar cell element having an amorphous silicon-based semiconductor layer formed thereon.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薄膜太陽電池は、結晶ウエハーを用いる
太陽電池モジュールと比較して、半導体材料の使用量が
少なくて済むこと、及びガラスや金属等の安価な基板上
に低温プロセスで形成できることから低価格化が期待さ
れている。2. Description of the Related Art Thin-film solar cells require less semiconductor material than solar cell modules using crystal wafers and can be formed on low-cost processes on inexpensive substrates such as glass and metal. Low price is expected.
【０００３】薄膜太陽電池の中でも非晶質シリコン系太
陽電池は、材料であるシリコンが非常に豊富である点、
及びＣｄやＳｅを使用する化合物系太陽電池に比して材
料が無害で環境への影響がない点で優れており、開発が
進められている。[0003] Among thin-film solar cells, amorphous silicon-based solar cells are very rich in silicon as a material.
It is superior to compound solar cells using Cd or Se in that the material is harmless and does not affect the environment, and development is proceeding.
【０００４】このような非晶質シリコン太陽電池におい
ては、まず、ガラス等の透光性基板上にＳｎＯ2 やＺｎ
Ｏ等の透明導電膜／ｐ−ｉ−ｎ非晶質シリコン系半導体
層／金属表面電極層を順次積層して太陽電池素子を形成
し、レーザビーム等で分割・接続して集積構造とする。
次に、太陽電池素子の裏面側をエチレンビニルアセテー
ト（以下、ＥＶＡと言う）やポリビニルブチラール（以
下、ＰＶＢと言う）等の充填材、またはＰＥＴ／アルミ
ニウムフィルム／ＰＥＴ積層シートやテドラー等のバッ
クシートで封止してスーパーストレート型の太陽電池パ
ネルを構成し、これにアルミニウム等のフレームを取り
付けて屋外で設置使用することが一般的である。In such an amorphous silicon solar cell, first, SnO2 or Zn is placed on a transparent substrate such as glass.
A transparent conductive film such as O / a pin amorphous silicon-based semiconductor layer / a metal surface electrode layer is sequentially laminated to form a solar cell element, which is divided and connected by a laser beam or the like to form an integrated structure.
Next, a filler such as ethylene vinyl acetate (hereinafter, referred to as EVA) or polyvinyl butyral (hereinafter, referred to as PVB), or a back sheet such as a PET / aluminum film / PET laminated sheet or a tedlar is provided on the back side of the solar cell element. In general, a solar cell panel of a super straight type is constructed by sealing with a frame made of aluminum or the like, and is installed outdoors for use.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、非晶質シリ
コン系太陽電池には、ステブラー・ロンスキー効果とよ
ばれる光照射による変換効率の初期劣化現象（以下、光
劣化と言う）があり、このことが、電力用モジュールに
非晶質シリコン系太陽電池を用いる場合の課題となって
いる。However, amorphous silicon-based solar cells have an initial deterioration phenomenon (hereinafter, referred to as light deterioration) of conversion efficiency due to light irradiation called a Stepler-Lonski effect. However, there is a problem when an amorphous silicon solar cell is used for a power module.
【０００６】このような非晶質シリコン系太陽電池の光
劣化を完全になくすことはできないが、光劣化を低減す
る方法としては、従来、単位セルを２層、３層積層した
タンデム、トリプル構造として光電変換を行う非晶質シ
リコン系半導体層の膜厚を薄くする方法等が知られてい
る。Although the photodegradation of such an amorphous silicon-based solar cell cannot be completely eliminated, a method of reducing photodegradation has conventionally been a tandem or triple structure in which two or three unit cells are stacked. For example, a method of reducing the thickness of an amorphous silicon-based semiconductor layer that performs photoelectric conversion is known.
【０００７】また、光劣化によって低下した変換効率
は、太陽電池を高温にすることによって回復することが
知られている。回復効果は４０℃程度の温度でも見られ
るが、温度が高いほうが効果が大きく、７０℃以上の高
温にすることで大幅に特性が回復するようになる。[0007] It is known that the conversion efficiency lowered by light degradation is restored by raising the temperature of the solar cell. Although the recovery effect can be seen even at a temperature of about 40 ° C., the higher the temperature, the greater the effect. By setting the temperature to 70 ° C. or higher, the characteristics can be greatly recovered.
【０００８】非晶質シリコン系太陽電池の出力の温度依
存性は、結晶系シリコン太陽電池に比べると非常に少な
く、１℃の温度上昇による出力低下は０．１〜０．２％
であるため、太陽電池を高温に保ち、光劣化を回復させ
ながら使用することで光劣化を低減し、高い出力を得る
ことができる。The temperature dependency of the output of an amorphous silicon solar cell is very small as compared with that of a crystalline silicon solar cell, and a decrease in output due to a temperature rise of 1 ° C. is 0.1 to 0.2%.
Therefore, by maintaining the solar cell at a high temperature and using it while recovering the light deterioration, the light deterioration can be reduced and a high output can be obtained.
【０００９】従来、このような非晶質シリコン系太陽電
池の温度特性を生かし、温度を高めて光劣化を低減する
方法として、特開平４−７１２７６号公報に、モジュー
ルの裏面側（非受光面側）に断熱手段を設け、太陽光に
よる熱が裏面から伝導することを抑制する方法が開示さ
れている。Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-71276 discloses a method for reducing the photodegradation by increasing the temperature by utilizing the temperature characteristics of such an amorphous silicon solar cell. A method is disclosed in which a heat insulating means is provided on the side) to suppress conduction of heat from sunlight from the back surface.
【００１０】また、特開平１１−１０３０８６号公報に
は、フレームを有するモジュールにおいて、太陽電池と
フレームとの間に断熱材を設けてフレームへの熱の伝導
を抑制する方法が開示されている。[0010] Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-103068 discloses a method of providing a heat insulating material between a solar cell and a frame in a module having a frame to suppress heat conduction to the frame.
【００１１】しかしながら、これらの従来の技術では以
下のような問題がある。However, these conventional techniques have the following problems.
【００１２】（１）モジュール裏面に断熱手段を設ける
ことで、モジュールの最高到達温度は夏季の日中で気温
＋４０℃程度まで上昇するが、他の季節ではモジュール
温度が７０℃を超えることは困難である。(1) By providing a heat insulating means on the back surface of the module, the maximum temperature of the module rises to about + 40 ° C. during the summer day, but it is difficult for the module temperature to exceed 70 ° C. in other seasons. It is.
【００１３】（２）使用する断熱材が、公害の原因とな
るポリスチレン、あるいは通常の焼却処理ではダイオキ
シン発生の危険が伴うポリウレタン、ポリエチレン等、
屋根の上などの大面積に敷設する太陽電池モジュールに
は不適な材料が多い。一方、断熱材として、公害が発生
する可能性の少ないＰＥＴやフェノール系樹脂を使用し
た場合、断熱係数が０．３程度であるため、大面積のモ
ジュールを保温するには２０ｍｍ以上の厚みが必要であ
り、モジュール処分時の断熱材の大量廃棄やモジュール
そのものの大型化という弊害も大きい。(2) The heat insulating material used may be polystyrene, which causes pollution, or polyurethane, polyethylene, etc., which may cause the generation of dioxin in normal incineration.
There are many unsuitable materials for solar cell modules laid on a large area such as on a roof. On the other hand, when PET or phenolic resin, which is less likely to cause pollution, is used as the heat insulating material, the heat insulating coefficient is about 0.3, so that a module having a large area needs a thickness of 20 mm or more to keep the heat. However, there is also a great problem that a large amount of heat insulating material is discarded at the time of disposing of the module and the module itself is enlarged.
【００１４】（３）モジュールの裏面に断熱手段を設置
する場合、断熱材をモジュール裏面に接着剤等で貼り付
けるという方法が採られるが、この方法ではモジュール
完成後の工数が増加する。しかも、断熱材とモジュール
との密着性が十分でないため、長期の屋外暴露中に水分
の浸入等で接着剤の劣化が起こり機能低下が見られるよ
うになる。このような劣化を抑えるには、防水シートを
もう一層設けなければならず、コスト増加に繋がる。(3) When a heat insulating means is provided on the back surface of the module, a method of attaching a heat insulating material to the back surface of the module with an adhesive or the like is employed. However, this method increases the number of steps after completion of the module. In addition, since the adhesiveness between the heat insulating material and the module is not sufficient, the adhesive deteriorates due to the infiltration of moisture or the like during long-term outdoor exposure, and the function is deteriorated. In order to suppress such deterioration, it is necessary to further provide a waterproof sheet, which leads to an increase in cost.
【００１５】本発明は、そのような実情に鑑みてなされ
たもので、光劣化を抑制して高い出力を得ることのでき
る薄膜太陽電池モジュールの提供を目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a thin-film solar cell module capable of suppressing light degradation and obtaining a high output.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は、非晶質シリコ
ン系半導体層を形成した太陽電池素子からなる薄膜太陽
電池モジュールにおいて、太陽電池素子の受光面側また
は非受光面側のいずれか一方もしくは双方に真空層が形
成されていることによって特徴づけられる。According to the present invention, there is provided a thin-film solar cell module comprising a solar cell element having an amorphous silicon-based semiconductor layer formed thereon, wherein either the light-receiving side or the non-light-receiving side of the solar cell element is provided. Alternatively, it is characterized by forming a vacuum layer on both sides.
【００１７】このように薄膜太陽電池モジュールに真空
層を設けておくことで、高い断熱効果を得ることができ
る。例えば真空層の真空度を１ｔｏｒｒ以下とすると、
断熱係数が０．１以下の断熱効果を得ることができる。By providing a vacuum layer in the thin-film solar cell module as described above, a high heat insulating effect can be obtained. For example, if the degree of vacuum of the vacuum layer is 1 torr or less,
A heat insulating effect with a heat insulating coefficient of 0.1 or less can be obtained.
【００１８】本発明の薄膜太陽電池モジュールにおい
て、芯材を真空封止用の樹脂フィルムにて包装した構造
で、内圧が１ｔｏｒｒ以下に保持される真空層を、太陽
電池素子の非受光面側に設けておいてもよい。この場
合、太陽電池素子の非受光面側の断熱係数を０．１以下
とすることができ、一般的な断熱材の１／３程度とする
ことができる。これにより、太陽電池素子の非受光面側
の真空層の寸法（厚み）を小さくしても、目的とする断
熱効果を得ることができ、光劣化の影響を抑えることが
できる。また、真空層の寸法を小さくすることができる
ことから、モジュールの小型化及び製品部材の省資源化
も達成できる。In the thin-film solar cell module of the present invention, a core layer is wrapped with a resin film for vacuum sealing, and a vacuum layer having an internal pressure of 1 torr or less is provided on the non-light-receiving surface side of the solar cell element. It may be provided. In this case, the heat insulation coefficient on the non-light-receiving surface side of the solar cell element can be set to 0.1 or less, and can be set to about 1/3 of a general heat insulating material. Thereby, even if the size (thickness) of the vacuum layer on the non-light-receiving surface side of the solar cell element is reduced, the intended heat insulating effect can be obtained, and the influence of light deterioration can be suppressed. Further, since the size of the vacuum layer can be reduced, the size of the module can be reduced and resource saving of product members can be achieved.
【００１９】なお、真空層内に芯材を入れる場合、２５
〜７０℃でのシクロペンタン及び炭酸ガスの吸着量が大
きくて、真空度を１ｔｏｒｒ以下に保てるような化学吸
着材を充填しておけば、芯材から放出されるシクロペン
タン等のガスが吸着されるので、長期間にわたって内圧
を１ｔｏｒｒ以下に抑えることができる。When a core material is put in the vacuum layer, 25
A gas such as cyclopentane released from the core material is adsorbed by filling a chemical adsorbent that has a large adsorption amount of cyclopentane and carbon dioxide gas at a temperature of up to 70 ° C. and can maintain the degree of vacuum at 1 torr or less. Therefore, the internal pressure can be suppressed to 1 torr or less over a long period of time.
【００２０】ここで、太陽電池素子の裏面を樹脂フィル
ムで封止する際のラミネートは、バックフィルムと樹脂
フィルムとの間の脱泡を行うため、通常１ｔｏｒｒ以下
の負圧で１３０℃に昇温して封止するという方法で行わ
れる。また、ラミネート工程に用いるラミネート装置
は、バックフィルムを袋状にし、真空状態で開口部を熱
融着する機構を備えている。従ってラミネート工程にお
いて、前記した真空層を形成する際の真空封止用の樹脂
フィルムの真空封止をラミネートと同時に実施すること
が可能であり、ラミネートと真空封止とを同時に行うこ
とにより、工数を大幅に削減することができる。しか
も、ラミネートのフィルムと真空層を形成するフィルム
とが一体成形される上、その両者のフィルムが樹脂にて
減圧融着されるので、モジュールと真空層との密着性も
良好となる。Here, when laminating the back surface of the solar cell element with a resin film, the temperature is usually raised to 130 ° C. under a negative pressure of 1 torr or less in order to remove bubbles between the back film and the resin film. And sealing. Further, the laminating apparatus used in the laminating step is provided with a mechanism for making the back film into a bag shape and thermally fusing the opening in a vacuum state. Therefore, in the laminating step, it is possible to perform vacuum sealing of the resin film for vacuum sealing when forming the vacuum layer at the same time as lamination. Can be greatly reduced. In addition, since the laminate film and the film forming the vacuum layer are integrally formed and the two films are fused under reduced pressure with a resin, the adhesion between the module and the vacuum layer is improved.
【００２１】真空封止用の樹脂フィルムとしては、ＰＥ
Ｔ上にアルミニウムが蒸着され、かつ袋状に成形された
樹脂フィルムを用いることが好ましい。このような樹脂
フィルムを使用すると、ラミネートと真空層の同時形成
が可能となるばかりでなく、アルミニウムの蒸着によっ
て圧力上昇の経時変化を大幅に抑えることができる。As the resin film for vacuum sealing, PE is used.
It is preferable to use a resin film in which aluminum is deposited on T and formed into a bag shape. When such a resin film is used, not only the lamination and the vacuum layer can be simultaneously formed, but also the temporal change of the pressure rise due to the deposition of aluminum can be greatly suppressed.
【００２２】また、真空封止用の樹脂フィルムは、太陽
電池素子の非受光面側に透明樹脂によって接着されるこ
とが好ましい。接着剤に透明樹脂を用いると、太陽電池
素子の裏面充填材としてＥＶＡ樹脂を用いることが可能
となり、モジュールの長期信頼性を確保することができ
る。The resin film for vacuum sealing is preferably adhered to the non-light-receiving side of the solar cell element by a transparent resin. When a transparent resin is used for the adhesive, it is possible to use an EVA resin as the backside filler of the solar cell element, and it is possible to secure long-term reliability of the module.
【００２３】本発明の薄膜太陽電池モジュールにおい
て、太陽電池素子の受光面側の透光性基板を複数層のガ
ラスで構成し、その複数層のガラスの隙間に１ｔｏｒｒ
以下の真空層を形成しておけば、受光面側の透光性基板
表面からの放熱を抑えることができる。In the thin-film solar cell module of the present invention, the light-transmitting substrate on the light-receiving surface side of the solar cell element is composed of a plurality of layers of glass, and a gap of 1 torr is provided between the plurality of layers of glass.
If the following vacuum layer is formed, heat radiation from the light-transmitting substrate surface on the light-receiving surface side can be suppressed.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２５】図１は本発明の実施形態の構造を模式的に
示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing the structure of the embodiment of the present invention.
【００２６】図１の薄膜太陽電池モジュールは、透光性
基板１に非晶質シリコン系半導体層２を形成した太陽電
池素子１０と、太陽電池素子１０の裏面（非受光面）を
封止する裏面封止樹脂フィルム（両面白色）３と、太陽
電池素子１０の非受光面側に設けられた真空断熱層４か
らなる太陽電池パネル１１を、ブチルゴムを用いて、ア
ルミニウム製のフレーム５に嵌入接着した構造となって
いる。In the thin-film solar cell module of FIG. 1, a solar cell element 10 in which an amorphous silicon-based semiconductor layer 2 is formed on a light-transmitting substrate 1 and a back surface (non-light receiving surface) of the solar cell element 10 are sealed. A solar cell panel 11 composed of a back sealing resin film (both sides white) 3 and a vacuum heat insulating layer 4 provided on the non-light receiving surface side of the solar cell element 10 is fitted and bonded to an aluminum frame 5 using butyl rubber. It has a structure.
【００２７】太陽電池素子１０は、透光性基板１に、透
明導電膜（図示せず）／ｐ−ｉ−ｎ（またはｎ−ｉ−
ｐ）の非晶質シリコン系半導体層２／金属電極層（図示
せず）を順次堆積した積層体からなる光電変換膜を形成
し、その裏面側（非受光面側）をＥＶＡ、ＰＶＢ、ポリ
イソブチレン系樹脂等の充填材（図示せず）によって封
止した構造となっている。太陽電池素子１０の裏面は、
ＰＥＴ、テドラー等の裏面封止樹脂フィルム３にて保護
されている。なお、裏面封止樹脂フィルム３には必要に
応じてアルミニウム箔等が挟み込まれる。In the solar cell element 10, a transparent conductive film (not shown) / pin (or ni-
p) to form a photoelectric conversion film composed of a laminate in which an amorphous silicon-based semiconductor layer 2 and a metal electrode layer (not shown) are sequentially deposited, and the back surface (non-light-receiving surface side) of EVA, PVB, poly The structure is sealed with a filler (not shown) such as isobutylene resin. The back surface of the solar cell element 10
It is protected by a back sealing resin film 3 such as PET or Tedlar. Note that an aluminum foil or the like is interposed between the back surface sealing resin film 3 as necessary.
【００２８】ここで、透光性基板１としては、強化ガラ
スや貼り合わせガラス、またはその他の一般的な透光性
基板が用いられる。Here, as the light-transmitting substrate 1, a tempered glass, a laminated glass, or another general light-transmitting substrate is used.
【００２９】透明導電膜には、従来の太陽電池素子と同
様に酸化錫や酸化インジウムが用いられる。As the transparent conductive film, tin oxide or indium oxide is used as in the conventional solar cell element.
【００３０】非晶質シリコン系半導体層２としては、ア
モルファスシリコン、アモルファスシリコンカーバイ
ト、アモルファスシリコンゲルマニウム等が用いられ
る。As the amorphous silicon-based semiconductor layer 2, amorphous silicon, amorphous silicon carbide, amorphous silicon germanium, or the like is used.
【００３１】金属電極層としては、クロム、アルミニウ
ム、銀などの一般的な金属材料が用いられる。これらの
うち、入射光の閉じ込め効果及び反射率の点を考慮する
と、銀を用いることが好ましい。For the metal electrode layer, a general metal material such as chromium, aluminum and silver is used. Among these, silver is preferably used in consideration of the effect of confining incident light and the reflectance.
【００３２】なお、太陽電池素子１０は、素子温度が高
温になることから、非晶質シリコン系半導体層２と金属
電極層との間での金属成分の拡散が問題となる。これを
防止することを目的として、非晶質シリコン系半導体層
２と金属電極層との間に、酸化亜鉛等の透明導電膜を介
在させることが好ましい。Since the solar cell element 10 has a high element temperature, diffusion of a metal component between the amorphous silicon-based semiconductor layer 2 and the metal electrode layer becomes a problem. For the purpose of preventing this, it is preferable to interpose a transparent conductive film such as zinc oxide between the amorphous silicon-based semiconductor layer 2 and the metal electrode layer.
【００３３】また、非晶質シリコン系半導体層２の裏面
封止用の充填材としてＥＶＡ、ＰＶＢ等を用いる場合、
裏面封止樹脂フィルム３は真空ラミネート法にて接着す
ることが好ましい。When EVA, PVB, or the like is used as a filler for sealing the back surface of the amorphous silicon-based semiconductor layer 2,
The back sealing resin film 3 is preferably adhered by a vacuum laminating method.
【００３４】真空断熱層４は、芯材を、ＰＥＴ等の樹脂
製の袋、好ましくはＰＥＴ／アルミニウム／ＰＥＴの袋
に入れて内圧が１ｔｏｒｒ以下になるようにロータリー
ポンプ等で吸引することによって形成する。この真空断
熱層４の形成工程は、前記した裏面封止樹脂フィルム３
の真空ラミネート工程と同時に行うことが、工数削減の
上で好ましい。なお、真空断熱層４の真空度を１ｔｏｒ
ｒ以下にすると、断熱効果が特に大きくなる（断熱係数
０．１％以下）。The vacuum heat insulating layer 4 is formed by putting a core material in a resin bag such as PET, preferably a PET / aluminum / PET bag, and sucking the core material with a rotary pump or the like so that the internal pressure becomes 1 torr or less. I do. The step of forming the vacuum heat insulating layer 4 is performed in the same manner as in the above-described back surface sealing resin film 3.
Is preferably performed simultaneously with the vacuum lamination step from the viewpoint of reducing the number of steps. In addition, the degree of vacuum of the vacuum heat insulating layer 4 is set to 1 torr.
When it is less than r, the heat insulation effect becomes particularly large (heat insulation coefficient 0.1% or less).
【００３５】また、真空断熱層４には、２５〜７０℃で
のシクロペンタンや炭酸ガスの吸着量が大きくて、真空
度を１ｔｏｒｒ以下に保てるような化学吸着材を充填し
ておくことが好ましい。その化学吸着材としては、例え
ばＢａ−Ｌｉ合金系ゲッター材等を挙げることができ
る。Further, it is preferable that the vacuum heat insulating layer 4 is filled with a chemical adsorbent which has a large adsorption amount of cyclopentane or carbon dioxide gas at 25 to 70 ° C. and can maintain the degree of vacuum at 1 torr or less. . Examples of the chemical adsorbent include a Ba—Li alloy-based getter material.
【００３６】真空断熱層４の芯材には、断熱性、保温性
及び畜熱性に優れた材料を用いる。具体的には、ポリス
チレンフォーム、ポリエチレンフォーム、硬質ポリウレ
タンフォーム、フェノールフォーム、シリコンラバーフ
ォーム、ポリプロピレン、イソシアヌレートなどの発泡
材料、ロックウール、グラスウール、セラミックファイ
バー、動植物繊維などの繊維材料、ケイ酸カルシウム、
けいそう土、コルクなどの粒・紛状材料、軽量気泡コン
クリートなどを用いることが可能である。As the core material of the vacuum heat insulating layer 4, a material having excellent heat insulating properties, heat retaining properties and heat storage properties is used. Specifically, foam materials such as polystyrene foam, polyethylene foam, rigid polyurethane foam, phenol foam, silicone rubber foam, polypropylene, isocyanurate, rock wool, glass wool, ceramic fibers, fiber materials such as animal and plant fibers, calcium silicate,
It is possible to use diatomaceous earth, granular or powdery materials such as cork, lightweight cellular concrete, and the like.
【００３７】ここで、真空断熱層４は高温になるため、
断熱性と高温・光照射状態での耐候性に優れることが好
ましい。また、燃焼時にダイオキシン等の公害物質を発
生しないことが望ましい。Since the temperature of the vacuum heat insulating layer 4 becomes high,
It is preferable to have excellent heat insulation and weather resistance under high temperature and light irradiation conditions. It is also desirable that no pollutants such as dioxins are generated during combustion.
【００３８】[0038]
【実施例】＜実施例１＞図１に示すように、表面に透明
導電膜を形成した透光性基板１上に非晶質シリコン系半
導体層２を形成した太陽電池素子１０の非受光面側に、
裏面封止樹脂フィルム３及び真空断熱層４をＥＶＡによ
り接着してなる太陽電池パネル１１を、ブチルゴムを用
いてアルミニウム製のフレーム５に嵌入接着して薄膜太
陽電池モジュールを作製した。ただし、真空断熱層４
は、ポリウレタンフォームを芯材としてＰＥＴ上にアル
ミニウムが蒸着された樹脂フィルムで包装し、１ｔｏｒ
ｒ以下に真空排気後、封止したものを用いた。<Example 1> As shown in FIG. 1, a non-light-receiving surface of a solar cell element 10 having an amorphous silicon-based semiconductor layer 2 formed on a transparent substrate 1 having a transparent conductive film formed on the surface. Beside
A solar cell panel 11 in which the back surface sealing resin film 3 and the vacuum heat insulating layer 4 were bonded by EVA was fitted and bonded to an aluminum frame 5 using butyl rubber to produce a thin-film solar cell module. However, the vacuum insulation layer 4
Is packaged with a resin film in which a polyurethane foam is used as a core material and aluminum is deposited on PET, and
After evacuation to r or less, a sealed product was used.
【００３９】以上の薄膜太陽電池モジュールを屋外に設
置し、その温度と光電変換効率の変化を調べたところ、
従来では太陽電池パネルの気温に対する温度上昇が、夏
期において最高でもモジュール中央部で約４０℃に止ま
っていたものが、この実施例１の薄膜太陽電池モジュー
ルでは、気温に対してモジュール全面で５０℃〜６０℃
の上昇となり、夏期において８０℃〜９０℃となってい
た。また、従来、年平均で約２４％の光劣化があったも
のが、この実施例１の薄膜太陽電池モジュールでは約１
９％の光劣化となっており、大きな改善効果が確認され
た。When the above thin-film solar cell module was installed outdoors, and its temperature and change in photoelectric conversion efficiency were examined,
Conventionally, the temperature rise of the solar cell panel with respect to the air temperature is limited to about 40 ° C. at the maximum in the center of the module in summer, but in the thin-film solar cell module of the first embodiment, the temperature rise is 50 ° C. ~ 60 ° C
And reached 80 ° C. to 90 ° C. in the summer. Conventionally, light degradation of about 24% was averaged annually.
Light deterioration was 9%, and a great improvement effect was confirmed.
【００４０】＜実施例２＞真空断熱層４として、ポリウ
レタンフォームを芯材としてＰＥＴ上にアルミニウムが
蒸着された樹脂フィルムで包装し、１ｔｏｒｒ以下に真
空排気後封止したものにかえて、透光性ガラス基板１の
裏面に更にガラス板を設け、２枚のガラス板の間に真空
排気可能な隙間を設けて、その隙間を１ｔｏｒｒ以下に
真空排気して複層ガラスからなる真空層を形成したこと
以外は、実施例１と同様にして薄膜太陽電池モジュール
を作製した。<Example 2> As the vacuum heat insulating layer 4, a polyurethane foam as a core material was wrapped with a resin film in which aluminum was vapor-deposited on PET, evacuated to 1 torr or less, and then sealed. Except that a glass plate is further provided on the back surface of the functional glass substrate 1, a gap capable of being evacuated is provided between the two glass plates, and the gap is evacuated to 1 torr or less to form a vacuum layer made of a multi-layer glass. Produced a thin-film solar cell module in the same manner as in Example 1.
【００４１】この薄膜太陽電池モジュールを屋外に設置
し、その温度と光電変換効率の変化を調べたところ、従
来では太陽電池パネルの気温に対する温度上昇が、夏期
において最高でもモジュール中央部で約４０℃に止まっ
ていたものが、この実施例２の薄膜太陽電池モジュール
では、気温に対してモジュール全面で４８℃〜５８℃の
上昇となり、夏期において７８℃〜８８℃となってい
た。また、従来、年平均で約２４％の光劣化があったも
のが、この実施例２の薄膜太陽電池モジュールでは約２
０％の光劣化となっており、大きな改善効果が確認され
た。When this thin-film solar cell module was installed outdoors and changes in its temperature and photoelectric conversion efficiency were examined, the temperature rise of the solar cell panel with respect to the temperature in the past was at most about 40 ° C. at the center of the module in summer. However, in the thin-film solar cell module of Example 2, the temperature increased from 48 ° C. to 58 ° C. over the entire surface of the module and reached 78 ° C. to 88 ° C. in the summer. Conventionally, light degradation of about 24% on average per year has occurred.
Light deterioration was 0%, and a great improvement effect was confirmed.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜太陽
電池モジュールによれば、非晶質シリコン系半導体層を
形成した太陽電池素子の受光面側または非受光面側のい
ずれか一方もしくは双方に真空層を設けて、高い断熱効
果を確保しているので、光照射により上昇する太陽電池
素子の温度が高くなってアニール効果が高められる。こ
れにより、光劣化を抑制することができる結果、高い出
力を得ることが可能になる。しかも、真空層の寸法（厚
み）を小さくしても、目的とする断熱効果を十分に得る
ことができるので、モジュールの小型化及び省資源化を
達成できる。As described above, according to the thin-film solar cell module of the present invention, one or both of the light-receiving surface side and the non-light-receiving surface side of a solar cell element having an amorphous silicon-based semiconductor layer formed thereon. Since a high heat insulating effect is ensured by providing a vacuum layer on the substrate, the temperature of the solar cell element, which rises by light irradiation, increases, and the annealing effect is enhanced. As a result, light degradation can be suppressed, so that a high output can be obtained. Moreover, even if the size (thickness) of the vacuum layer is reduced, the desired heat insulating effect can be sufficiently obtained, so that the module can be reduced in size and resource can be saved.
【図１】本発明の実施形態の構造を模式的に示す断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure according to an embodiment of the present invention.
１ 透光性基板 ２ 非晶質シリコン系半導体層 ３ 裏面封止樹脂フィルム ４ 真空断熱層 ５ フレーム １０ 太陽電池素子 １１ 太陽電池パネル REFERENCE SIGNS LIST 1 translucent substrate 2 amorphous silicon-based semiconductor layer 3 back sealing resin film 4 vacuum heat insulating layer 5 frame 10 solar cell element 11 solar cell panel
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