太陽能電池組件及太陽能電池組件的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及太陽能電池組件,更具體而言,設及具有防眩性的太陽能電池組件。
[0002] 另外,本發明也設及具有防眩性的太陽能電池組件的制造方法。
【背景技術】
[0003] 近年來,利用太陽能進行發電的太陽能發電系統正在快速普及。作為運樣的太陽 能發電系統,有將太陽能電池組件設置在建筑物上的被稱為屋頂設置型的系統、也有將太 陽能電池組件設置在建筑物的墻面、窗戶上的被稱為墻面設置型的系統。另外,還有將太陽 能電池組件設置在房屋外的±地上的被稱為地上設置型的系統。
[0004] 對于運種太陽能發電系統而言,根據設置太陽能電池組件的位置、角度,有時會產 生由太陽能電池組件的反射光導致的問題。例如,在普通住宅的房頂上設置太陽能電池組 件時,存在反射光射入鄰居家的窗戶的問題。也就是說存在W下問題:太陽光經過太陽能發 電組件表面的玻璃面發生鏡面反射,無意中將強光射入鄰居家,對臨近的居民造成不適。
[0005] 因此,期望開發防眩性高的太陽能電池組件。旨P,希望開發太陽光照射時,來自玻 璃表面的鏡面反射較少的太陽能電池組件。
[0006] 作為具有防眩性的太陽能電池組件,有在專利文獻1中公開的太陽能電池組件。 專利文獻1中公開的太陽能電池組件在玻璃基板的表面上設有防反射膜。
[0007] 運里,防反射膜是指具有光折射率為空氣折射率與玻璃折射率之間的值的膜,專 利文獻1中公開的太陽能電池組件減小了光入射的各界面(空氣/防反射膜、防反射膜/ 玻璃)的折射率之差,從而抑制了光的反射。
[0008] 另外,專利文獻2中公開了W在太陽能電池組件的表面上使太陽光發生漫反射為 目的,使防反射膜的表面凹凸化的方案。
[0009] 根據專利文獻2公開的方案,除了防反射膜的折射率改變帶來的防眩性,還通過 表面的物理性凹凸結構能夠使光發生漫反射,從而發揮更好的防眩性能。
[0010] 但是,要采用專利文獻2中公開的方案需要形成相當厚度的防反射膜,存在防眩 膜自身的光吸收增大而使發電效率降低的問題。
[0011] 作為解決運些問題的發明,有專利文獻3中公開的發明。
[0012] 在專利文獻3公開的發明中,對玻璃基板的表面進行噴砂加工而使其表面凹凸 化,并且還在其上設有防反射膜。
[0013] 現有技術文獻
[0014] 專利文獻
[0015] 專利文獻1 :日本特開平8-211202號公報
[0016] 專利文獻2 :日本特開2001-57438號公報
[0017] 專利文獻3 :日本特開2012-9600號公報
【發明內容】
[001引發明要解決的課題
[0019] 專利文獻3中記載的太陽能電池組件是本申請人開發的,防眩性較高且發電效率 也較高。然而,本發明者人等經過反復試制、研究,結果發現,專利文獻3中公開的方案具有 上述專利文獻2的方案所沒有的缺點。
[0020] 具體而言,在專利文獻3中公開的太陽能電池組件中,對玻璃基板進行噴砂加工 而使表面凹凸化。
[0021] 運里,噴砂加工是指使微小的研磨粒子撞擊工件從而對表面進行打磨的表面處理 方法,在噴砂加工中,玻璃基板的表面被擊打。因此,在玻璃基板上產生微小的裂紋。
[0022] 目P,對于專利文獻3中公開的方案而言,使噴砂用研磨材料對如圖34(a)所示的表 面平滑的玻璃板進行撞擊,如圖34(b)所示地使表面凹凸化。此時,如圖34(c)所示,由于 撞擊的沖擊產生了微小的裂紋104。
[0023] 目P,如圖34(c)所示,受到不徹底的撞擊的部位產生斷裂殘留部105,處于裂開的 狀態。另外,對于裂紋104而言,有裂痕向玻璃基板的深度方向發展的,也有裂痕向與玻璃 基板平行方向發展的。裂痕向與玻璃基板平行方向發展的裂紋104形成了使碎片呈鱗片狀 粘貼于玻璃基板的主體部分的結構。
[0024] 因此,如果形成運樣的裂紋104,則如圖35(C)所示,在裂紋104的內面與玻璃之間 發生反射。特別是裂痕與玻璃基板平行方向發展的裂紋104能W較大的面積使光反射。 陽0巧]也就是說,如果從玻璃基板側觀察裂紋104,則如圖35 (a)所示,在表面側有防反 射膜,在其內側是玻璃基板。而且在玻璃基板的表面上有裂紋104。另外,對于裂紋104而 言,如圖35(b)所示,裂痕有向玻璃的深度方向發展的,裂痕也有向與玻璃基板平行方向發 展的。而且,當光照射與玻璃基板平行方向發展的裂紋104的部分時,如圖35(C)所示,在裂 紋104的內面與玻璃之間發生反射。目P,對于有裂紋104的部分而言,除了最表面的反射, 還在裂紋內的玻璃/空氣界面、W及空氣/玻璃界面運2處發生反射,增強了反射。其結果 是如圖36所示,能看見裂紋104的部分發白。
[00%] 雖然運樣的裂紋自身極小,但是裂痕沿與玻璃基板平行方向發展的裂紋形成了使 碎片呈鱗片狀粘貼于玻璃基板的主體部分的結構,給人W閃亮的印象,不令人滿意。而且, 反射的光無助于發電。
[0027] 因此,本發明的課題在于,對專利文獻3中公開的太陽能電池組件進一步改進,提 供一種具有高防眩性且能夠保持高輸出狀態的太陽能電池組件。另外,本發明的課題還在 于,提供一種用于制造上述太陽能電池組件的太陽能電池組件的制造方法。
[0028] 解決課題的方法
[0029] 本發明人等為了解決上述課題,進一步對裂紋部分放大進行觀察,研究了光的反 射情況。
[0030] 而且,本發明人等更改了防反射膜的成分、液態時的粘度、成膜方法進行實驗,嘗 試使防反射膜填入裂紋的間隙。而且,在對防眩性能進行評價時,能夠得到比專利文獻3中 公開的方案更好的結果。
[0031] 基于W上見解完成的本發明的1種方式是一種玻璃制的太陽能電池組件,其特征 在于,所述太陽能電池組件具有:由玻璃制成且表面宏觀上為平面的玻璃制板體和光電轉 換部,光從所述板體側入射至所述光電轉換部側,并在所述光電轉換部產生電,在所述太陽 能電池組件中,所述板體的表面在微觀上呈凹凸狀,凹凸化的表面存在多條具有宏觀觀察 時與所述板體的宏觀平面相平行方向的橫向裂紋,所述板體的表面上疊層有防反射膜、且 部分構成防反射膜的物質填入了橫向裂紋的內部,在橫向裂紋的內部形成的空間中,在填 入了所述物質的部分中,至少一部分在所述板體厚度方向的整個區域內填充有所述物質。
[0032] 運里,橫向裂紋的"橫向"是指"與宏觀平面平行的方向"。
[0033] 在運種方式的太陽能電池組件中,形成了下述結構:在入光面附近形成的橫向裂 紋的內部填有用于形成防反射膜的物質。因此,照射到入光面的光在形成裂紋的部分處的 反射較小,進入到太陽能電池組件的內部側(光半導體元件側)。也就是說,能夠使到達太 陽能電池組件的內部側的光量增多,可W保持高輸出的狀態。另外,通過在表面上形成凹 凸,不僅使反射光分散,也能抑制裂紋部分的反射,由此可W減少反射的光量。由此,能夠提 高防眩性。
[0034] 在觀察沿所述板體的厚度方向切斷的截面時,優選在所述板體的至少一部分中, 存在部分構成防反射膜的物質填入橫向裂紋內3微米W上的部分。
[0035] 理想的是期望防反射膜遍布橫向裂紋內的全部區域。然而,由于在本發明中實際 上形成的橫向裂紋的開口面積小,因此使防反射膜遍布橫向裂紋內的整個區域是不可能 的。
[0036] 另一方面,裂紋深處的部位多數處于未完全剝離狀態,因此,該部位的反射比開口 附近小。目P,在裂紋的開口附近,主體部分與碎片部分之間完全打開,因此反射面積大,但是 在深處部分,處于少許接合的狀態,有助于反射的面積小。因此,如果使部分構成防反射膜 的物質進入橫向裂紋內3微米W上,就能夠得到相對于現有技術有顯著差別的結果。
[0037] 在對所述板體進行俯視觀察時,在所述板體的至少一部分優選存在下述區域:每 1.69 X IO4平方微米存在10個W上與宏觀平面相平行方向的最大尺寸為4微米W上的橫向 裂紋。
[0038] 在對所述板體進行表面觀察時,在所述板體的至少一部分優選存在下述區域:每 1.69X IO4平方微米存在15個W上與宏觀平面相平行方向的最大尺寸為6微米W上的橫向 裂紋。
[0039] 運些優選方式的太陽能電池組件的橫向裂紋較多,更能夠明顯地體現發明的效 果。
[0040] 在對沿所述板體的厚度方向切斷的截面進行觀察時,優選在所述板體的至少一部 分存在下述區域:沿著宏觀平面60微米長的范圍內存在多個橫向裂紋、且所述橫向裂紋的 與宏觀平面平行方向的尺寸的總計為8微米W上。
[0041] 即使對于該優選方式的太陽能電池組件,橫向裂紋也較多,更能夠明顯地體現發 明的效果。
[0042] 所述防反射膜對波長600nm的光的折射率優選為1. 35~1. 60。
[0043] 所述防反射膜優選為由含有微粒的物質形成,所述微粒是由鐵氧化物及娃氧化物 構成的。
[0044] 該優選方式中采用的防反射膜的折射率可W