JPH02170475A - 太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュールInfo
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- JPH02170475A JPH02170475A JP63324125A JP32412588A JPH02170475A JP H02170475 A JPH02170475 A JP H02170475A JP 63324125 A JP63324125 A JP 63324125A JP 32412588 A JP32412588 A JP 32412588A JP H02170475 A JPH02170475 A JP H02170475A
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- solar cell
- cell module
- oxygen
- hole
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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-
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/543—Solar cells from Group II-VI materials
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は太陽電池モジュールに関し、特にＣｄＳ／Ｃｄ
ＴｅもしくはＣｄＳ／ＣｕＩｎ５ａ２系太陽電池モジュ
ールに係る。
ＴｅもしくはＣｄＳ／ＣｕＩｎ５ａ２系太陽電池モジュ
ールに係る。
従来の技術
最近エネルギー供給の一手段として太陽電池が注目され
ている。それは無限とも言えるクリーンな太陽エネルギ
ーから直接電気エネルギーが手軽に増り出せるからであ
る。
ている。それは無限とも言えるクリーンな太陽エネルギ
ーから直接電気エネルギーが手軽に増り出せるからであ
る。
太陽電池素子には様々なものがあるが、太陽電池素子の
変化に応じ、それに見合ったパッケージが必要となって
いる。
変化に応じ、それに見合ったパッケージが必要となって
いる。
従来の太１４電池モジュールは単結晶もしくは多結晶シ
リコン大部電池素子等結晶型太陽電池素子の使用を前提
にして開発されたものが多く、Ｍ−）Ｔ族化合物半導体
太陽電池素子やＩ−Ｗ族／１−ト］族化合物半導体太陽
電池素子等のＣｄＳ系薄膜型太陽電池素子を使用する場
合には改良を加えるべき点が多々残されている。
リコン大部電池素子等結晶型太陽電池素子の使用を前提
にして開発されたものが多く、Ｍ−）Ｔ族化合物半導体
太陽電池素子やＩ−Ｗ族／１−ト］族化合物半導体太陽
電池素子等のＣｄＳ系薄膜型太陽電池素子を使用する場
合には改良を加えるべき点が多々残されている。
特に１−）１族化合物半導体太陽電池のうち、ＣｔｌＳ
／ ＣｄＴａ 重大＋１８電池や（ＣｄｘＺｎ１−
ｘ）Ｓ／ＣｄＴｅ系太陽電池、ト」族／１−トｌ族化合
物半導体大１′ａ電池のうち、Ｇａｓ／ＣｕＩｎ５ａ２
系太陽電池や（Ｃ（１ｚＺｎ１−４）Ｓ／Ｃｕ１ｎＳ６
２系太陽電池については。
／ ＣｄＴａ 重大＋１８電池や（ＣｄｘＺｎ１−
ｘ）Ｓ／ＣｄＴｅ系太陽電池、ト」族／１−トｌ族化合
物半導体大１′ａ電池のうち、Ｇａｓ／ＣｕＩｎ５ａ２
系太陽電池や（Ｃ（１ｚＺｎ１−４）Ｓ／Ｃｕ１ｎＳ６
２系太陽電池については。
その太陽電池が以下に示すような特有の挙動を示すため
、特別のパッケージ構造をもたせる必要が生じている。
、特別のパッケージ構造をもたせる必要が生じている。
ここで、説明を簡略にするためにＣｄＳ／ＣｄＴｅ系太
１場電池モジュールを例にとって説明する。
１場電池モジュールを例にとって説明する。
最近になってＣｄＳ／ＣｄＴ６系太陽電池素子にとって
、特に光照射時、高温時には素子周辺に存在する酸素が
重大な影響をもっことが発見された。すなわち第２図の
参考例３に示すようにたとえばウェザ−メーター（デユ
ーサイクル）テスト時、素子周辺に酸素が存在しないと
、酸素が存在する時に較べて、変換効率が極度に低くな
るということがわがった。このモジュール中に酸素が存
在しないと変換効率が低くなるという問題を解決するた
めに、第４図に示すような素子周辺に酸素放出物、特に
乾燥効果もあわせ持つ酸素放出物として３．４６Å以上
の細孔径を有する合成結晶アｔＶミノけい酸塩（Ｍ２／
ｎＯ・ム１２０ｓ ・）Ｃ８ｉ０２ ・７Ｈ２０、ただ
しＭ：金寓カチオン、ｎ：原子価、ｘ：係数、ｙ：係数
）の結晶水脱離物（以後ゼオライトと省略する。モレキ
ュラーシープはユニオン昭和株式会社のゼオライトにつ
いての商品名である）を使用することを特徴とするモジ
ュールが発明された（特願昭６３−２９２２６号、Ｏｄ
Ｓ／ＣｕＩｎ５８２系太ｌＩａ電池素子の場合は特願昭
８３−４９９７６号）。その発明によって、以前の太陽
電池モジュールに比べて信頼性が向上したのは、もちろ
んであるがまだ十分とは言えない。
、特に光照射時、高温時には素子周辺に存在する酸素が
重大な影響をもっことが発見された。すなわち第２図の
参考例３に示すようにたとえばウェザ−メーター（デユ
ーサイクル）テスト時、素子周辺に酸素が存在しないと
、酸素が存在する時に較べて、変換効率が極度に低くな
るということがわがった。このモジュール中に酸素が存
在しないと変換効率が低くなるという問題を解決するた
めに、第４図に示すような素子周辺に酸素放出物、特に
乾燥効果もあわせ持つ酸素放出物として３．４６Å以上
の細孔径を有する合成結晶アｔＶミノけい酸塩（Ｍ２／
ｎＯ・ム１２０ｓ ・）Ｃ８ｉ０２ ・７Ｈ２０、ただ
しＭ：金寓カチオン、ｎ：原子価、ｘ：係数、ｙ：係数
）の結晶水脱離物（以後ゼオライトと省略する。モレキ
ュラーシープはユニオン昭和株式会社のゼオライトにつ
いての商品名である）を使用することを特徴とするモジ
ュールが発明された（特願昭６３−２９２２６号、Ｏｄ
Ｓ／ＣｕＩｎ５８２系太ｌＩａ電池素子の場合は特願昭
８３−４９９７６号）。その発明によって、以前の太陽
電池モジュールに比べて信頼性が向上したのは、もちろ
んであるがまだ十分とは言えない。
発明が解決しようとする課題
即ち、相当長い期間の信頼性という点では、問題がでて
きた。
きた。
一般に、長期信頼性を予測するために、太陽電池モジュ
ールの場合は、ウェザ−メーター（デューサイク）Ｖ
）テスト（以下Ｗｍテストと略す）にかけて、劣化を実
際より促進させて結果を得、それによって長期信頼性を
論する場合が多い。そこで、第２図に従来の太陽電池モ
ジュールのＷｍテストの結果を示すが、酸素放出剤であ
るゼオライトを素子周辺に配置する（参考例２）ことに
よって配置しない場合（参考例１）に比べて、信頼性が
向上することが明らかである。しかしながら、酸素放出
剤を配置した場合でも、劣化率の低い状態が、いつまで
も維持されるわけではなく、ある時点から急激に劣化が
速くなることも明らかになってきた。この急激に劣化の
起きる原因を調べると、素子が封入されている密閉空間
（スペースと称する）の酸素濃度が１０％以下、多くは
５％以下、典型的には１％以下になっており、酸素不足
によって劣化の急激な発生が生じることがわかった。こ
の急速劣化の開始は、スペース容量の増大（酸素容量の
増大）、酸素放出剤の増量、素子形成時に、酸素を消費
しにくい、即ち、分解しにくい材料を使用すること等に
より遅延させることは可能であり、実験によってもそれ
を確めていることであるが、それらの処置はモジュール
をいたずらに厚くしたり、大きくしたりして不経済であ
る。
ールの場合は、ウェザ−メーター（デューサイク）Ｖ
）テスト（以下Ｗｍテストと略す）にかけて、劣化を実
際より促進させて結果を得、それによって長期信頼性を
論する場合が多い。そこで、第２図に従来の太陽電池モ
ジュールのＷｍテストの結果を示すが、酸素放出剤であ
るゼオライトを素子周辺に配置する（参考例２）ことに
よって配置しない場合（参考例１）に比べて、信頼性が
向上することが明らかである。しかしながら、酸素放出
剤を配置した場合でも、劣化率の低い状態が、いつまで
も維持されるわけではなく、ある時点から急激に劣化が
速くなることも明らかになってきた。この急激に劣化の
起きる原因を調べると、素子が封入されている密閉空間
（スペースと称する）の酸素濃度が１０％以下、多くは
５％以下、典型的には１％以下になっており、酸素不足
によって劣化の急激な発生が生じることがわかった。こ
の急速劣化の開始は、スペース容量の増大（酸素容量の
増大）、酸素放出剤の増量、素子形成時に、酸素を消費
しにくい、即ち、分解しにくい材料を使用すること等に
より遅延させることは可能であり、実験によってもそれ
を確めていることであるが、それらの処置はモジュール
をいたずらに厚くしたり、大きくしたりして不経済であ
る。
またその大きさに限界があることも明らかである。
この発明は上記のような間萌点を解決し、急激な劣化開
始を遅延させた長期信頼性を持つ太陽電池モジュールを
提供するものである。
始を遅延させた長期信頼性を持つ太陽電池モジュールを
提供するものである。
課題を解決するための手段
本発明はＩ−Ｗ族化合物半導体太陽電池素子もしくは１
−■族／ｌ−１−■族化合物半導体太陽電池素子を、外
装構造体で密封する太陽電池モジュールにおいて、外装
構造体の一部に孔をあけ、その孔に有機ポリマーもしく
は撥水性有機多孔質材あるいは多孔質無機材料に有機物
を充填したもののいずれかの酸素透過材を付与するもの
である。
−■族／ｌ−１−■族化合物半導体太陽電池素子を、外
装構造体で密封する太陽電池モジュールにおいて、外装
構造体の一部に孔をあけ、その孔に有機ポリマーもしく
は撥水性有機多孔質材あるいは多孔質無機材料に有機物
を充填したもののいずれかの酸素透過材を付与するもの
である。
作用
密封した太陽電池モジュールの一部に孔をあけ、その孔
に有機ポリマーもしくは撥水性有機多孔質材もしくは多
孔質無機材料に有機物を充填したもののいずれかの酸素
透過材を付与するため、大気中の酸素が孔の部分に付与
された酸素透過材を通過して、太陽電池素子に補給され
るので、仮に太陽電池素子の構成材料あるいけモジュー
ル構成材料によって、スペース中の酸素が消費されても
、素子近辺の酸素濃度の低下が少ないかもしくは低下が
ないので、酸素濃度の低下に起因する太陽電池素子の光
電特性の低下を著しく減少させることが可能となる。
に有機ポリマーもしくは撥水性有機多孔質材もしくは多
孔質無機材料に有機物を充填したもののいずれかの酸素
透過材を付与するため、大気中の酸素が孔の部分に付与
された酸素透過材を通過して、太陽電池素子に補給され
るので、仮に太陽電池素子の構成材料あるいけモジュー
ル構成材料によって、スペース中の酸素が消費されても
、素子近辺の酸素濃度の低下が少ないかもしくは低下が
ないので、酸素濃度の低下に起因する太陽電池素子の光
電特性の低下を著しく減少させることが可能となる。
実施例
次に本発明を実施例により説明する。
実施例１
第１図は本発明の実施例１における太陽電池モジュール
の要部断面図である。リード線の引き出しは省略しであ
る。基板４０の上（第１図では下）に形成された半導体
層４と６より成る太陽電池素子１は乾燥剤９とともに基
板４０．裏面保護＠７およびこの両者を接着する薄い樹
脂層１ｏでかこまれた空間に封入されている。裏面保護
膜７には孔があけられて、窓７０とされ、その窓７０を
すべてふさぐ形で接着剤６０により、酸素透過性能を有
する材料（以後、酸素透過材と略す）６０が設けられて
いる。半導体層４と６、電極（図示せず）等は被覆樹脂
（図示せず）で被覆されている。
の要部断面図である。リード線の引き出しは省略しであ
る。基板４０の上（第１図では下）に形成された半導体
層４と６より成る太陽電池素子１は乾燥剤９とともに基
板４０．裏面保護＠７およびこの両者を接着する薄い樹
脂層１ｏでかこまれた空間に封入されている。裏面保護
膜７には孔があけられて、窓７０とされ、その窓７０を
すべてふさぐ形で接着剤６０により、酸素透過性能を有
する材料（以後、酸素透過材と略す）６０が設けられて
いる。半導体層４と６、電極（図示せず）等は被覆樹脂
（図示せず）で被覆されている。
太陽電池素子１は、ここでは、基板４０の無アルカリの
ほうけい酸ガラス上にＣｄＳ膜、ついでＡｇ−Ｉｎ ｉ
％部を除いたＣｄＳ膜上にＣｄＴθ膜、さらにその上に
Ｃ膜、そしてムｇ電極が形成されたものである。またｃ
ａｒｅ膜等のない部分にムｇ−Ｉｎｉｌｉが形成されて
いる。そして最後にそれら全体はエポキシ樹脂等でカバ
ーされている。基板４ｏの周辺には余白２ｏが設けられ
ており、この部分で、裏面保護膜７は基板４０に、熱可
塑性樹脂層１゜で接着されている。裏面保護膜７は、実
際には。
ほうけい酸ガラス上にＣｄＳ膜、ついでＡｇ−Ｉｎ ｉ
％部を除いたＣｄＳ膜上にＣｄＴθ膜、さらにその上に
Ｃ膜、そしてムｇ電極が形成されたものである。またｃ
ａｒｅ膜等のない部分にムｇ−Ｉｎｉｌｉが形成されて
いる。そして最後にそれら全体はエポキシ樹脂等でカバ
ーされている。基板４ｏの周辺には余白２ｏが設けられ
ており、この部分で、裏面保護膜７は基板４０に、熱可
塑性樹脂層１゜で接着されている。裏面保護膜７は、実
際には。
１１９とそれを保護するためのポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）フィルム（図示せス）ト無水マレイン酸
で共重合して変性したポリエチレンでできている樹脂層
１０との三層ラミネートフィルムとしてあらかじめ形成
しておく。そして、それを基板４０に適合する大きさに
切り取り、外周部のそれに温度と圧力を加えて基板４０
に接着した。
ート（ＰＥＴ）フィルム（図示せス）ト無水マレイン酸
で共重合して変性したポリエチレンでできている樹脂層
１０との三層ラミネートフィルムとしてあらかじめ形成
しておく。そして、それを基板４０に適合する大きさに
切り取り、外周部のそれに温度と圧力を加えて基板４０
に接着した。
こうして製作したモジュールでは、裏面保護膜７は、表
面ガラス４ｏの外周部分によく接着した。
面ガラス４ｏの外周部分によく接着した。
乾燥材９と樹脂Ｒ１ｏの間は、図では接着しているかの
如く見えるが、実際には薄い空気層がはさまれていてス
ペースが形成されている。
如く見えるが、実際には薄い空気層がはさまれていてス
ペースが形成されている。
なお裏面保護膜７の中央には１ ｍｍφの円型の孔をあ
けて窓７０となし、この部分にＳｉ樹脂接着剤で、１０
ｍｍφに切り取られた厚さ１ｍｍのＳｉラバーシートを
、あらかじめ張シつけておいた。
けて窓７０となし、この部分にＳｉ樹脂接着剤で、１０
ｍｍφに切り取られた厚さ１ｍｍのＳｉラバーシートを
、あらかじめ張シつけておいた。
乾燥剤９としては合成ゼオライトを高温で処理して脱水
したもの２！１をポリエチレン袋に入れ、一端を開封状
態にしたまｋ＝つ折りしてモジュール内に封入した。
したもの２！１をポリエチレン袋に入れ、一端を開封状
態にしたまｋ＝つ折りしてモジュール内に封入した。
上記のようにして作成した太陽電池モジュールのウェザ
−メーター（デユーサイクル）テスト（ｗｍテスト）結
果を、合成ゼオライト抜きでしかも密封状に作成した太
陽電池モジュールの結果（参考例１）、および合成ゼオ
ライトを封入したべ以外は参考例１と同様に作成した太
陽電池モジュールの結果（参考例２）、スペース中に活
性酸化鉄を封入して、スペース中の酸素濃度を低下させ
たモジュールの結果（参考例３）とともに第２図に示す
。第２図に示すように実施例１０太陽電池モジユールは
変換効率の低下が６％以内に維持される期間が１００日
以上と長いのに対し、従来の何も封入していない構造で
作成した太陽電池モジュールのそれは２０日、合成ゼオ
ライトを封入したもののそれは７０日と短かかった。屋
外暴露テストでは約１年経過しても、変換効率の低下は
測定誤差内で認められない。
−メーター（デユーサイクル）テスト（ｗｍテスト）結
果を、合成ゼオライト抜きでしかも密封状に作成した太
陽電池モジュールの結果（参考例１）、および合成ゼオ
ライトを封入したべ以外は参考例１と同様に作成した太
陽電池モジュールの結果（参考例２）、スペース中に活
性酸化鉄を封入して、スペース中の酸素濃度を低下させ
たモジュールの結果（参考例３）とともに第２図に示す
。第２図に示すように実施例１０太陽電池モジユールは
変換効率の低下が６％以内に維持される期間が１００日
以上と長いのに対し、従来の何も封入していない構造で
作成した太陽電池モジュールのそれは２０日、合成ゼオ
ライトを封入したもののそれは７０日と短かかった。屋
外暴露テストでは約１年経過しても、変換効率の低下は
測定誤差内で認められない。
実施例２
実施例２における太陽電池モジュールは実施例１ ＯＳ
ｉ ラ／＜−シートの代すに高密度ポリエチレン（ｄ
＝ ｏ−９ｓ５）シートを用いた。このシートと接着部
以外は実施例１と同様である。
ｉ ラ／＜−シートの代すに高密度ポリエチレン（ｄ
＝ ｏ−９ｓ５）シートを用いた。このシートと接着部
以外は実施例１と同様である。
直径５０ｆｆｌｌｌｌに切り増られた厚さ０−５１１１
ｍの上記ポリエチレンシートと厚さｏ、０６ｆｆｌＩＩ
Ｉの同型の酸無水物を共重合することによって変性した
ポリエチレンシートを重ねて１１０ｆｆ１φの円型の孔
の窒７０を有する裏面保護膜７の上に置き、窓７ｏの周
辺部に温度と圧力をかけてポリエチレンシートを接着し
た。こうして形成した実施例２のモジュールのＷｍテス
ト結果を第２図に示した。変換効率の低下が６％以内に
維持される期間がいずれの参考例のそれより長い。
ｍの上記ポリエチレンシートと厚さｏ、０６ｆｆｌＩＩ
Ｉの同型の酸無水物を共重合することによって変性した
ポリエチレンシートを重ねて１１０ｆｆ１φの円型の孔
の窒７０を有する裏面保護膜７の上に置き、窓７ｏの周
辺部に温度と圧力をかけてポリエチレンシートを接着し
た。こうして形成した実施例２のモジュールのＷｍテス
ト結果を第２図に示した。変換効率の低下が６％以内に
維持される期間がいずれの参考例のそれより長い。
実施例３
２ｍｍ厚の低密度ポリエチレン（ａ ＝ ０．９２０
）シートやＱ、７ｆｆｌｌ１１厚のポリプロピレンを用
いる外は実施例３と同様のモジュールを作成して同様の
テストを実施したところ、実施例２とほぼ同様の結果が
得られた（図示せず）。
）シートやＱ、７ｆｆｌｌ１１厚のポリプロピレンを用
いる外は実施例３と同様のモジュールを作成して同様の
テストを実施したところ、実施例２とほぼ同様の結果が
得られた（図示せず）。
実施例４
この実施例４における太陽電池モジュールでは、実施例
１のＳｉラバーシートの代りにふっ素樹脂フィルムを用
いた。このフィルムと接着部以外の部分および乾燥剤９
を除去したこと以外は実施例１と同様である。ふっ素樹
脂フィルムとしては０．１１１１１１１厚のふっ素樹脂
ペーパーを用いた。この材料は４ふっ化エチレンの撥水
性のペーハー状フィ、Ｉｔ／ムで、最大の気孔径が約４
６μｍの微小孔がおいており、液体状の水は全く透過し
ないが、気体は可成り透過しやすいフィルムである。ふ
っ素樹脂フィルムは接着しにくいので、フィルム上の周
辺部まで接着剤６０を盛り上げて、その盛り上がった部
分にくわえこませる形でフィルムを固定した。
１のＳｉラバーシートの代りにふっ素樹脂フィルムを用
いた。このフィルムと接着部以外の部分および乾燥剤９
を除去したこと以外は実施例１と同様である。ふっ素樹
脂フィルムとしては０．１１１１１１１厚のふっ素樹脂
ペーパーを用いた。この材料は４ふっ化エチレンの撥水
性のペーハー状フィ、Ｉｔ／ムで、最大の気孔径が約４
６μｍの微小孔がおいており、液体状の水は全く透過し
ないが、気体は可成り透過しやすいフィルムである。ふ
っ素樹脂フィルムは接着しにくいので、フィルム上の周
辺部まで接着剤６０を盛り上げて、その盛り上がった部
分にくわえこませる形でフィルムを固定した。
こうして形成した実施例４のモジュールのｗｍテスト結
果を第２図に示しであるが、変換効率の低下が６％以内
に維持される期間が９ｏ日以上で、いずれの参考例より
長期間の信頼性を示した。
果を第２図に示しであるが、変換効率の低下が６％以内
に維持される期間が９ｏ日以上で、いずれの参考例より
長期間の信頼性を示した。
実施例５
カーホン粉木１ｏｏ重量部に対しレゾールタイプのフェ
ノール樹脂３０重１部をよく混合した後。
ノール樹脂３０重１部をよく混合した後。
直径３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの型にとってそれを非酸化性
雰囲気下５ｏｏｃの温度で６時間焼成し、多孔性のカー
ボン焼結体を得た。この焼結体を、マイクロワックスを
１００ｆ／／Ａの濃度で含むトリクレン溶液にひたして
マイクロワックスを含浸して乾燥し、それを酸素透過材
として使用した。変性ポリエチレンとＡｌｄ＜より成る
裏面保護膜の中央に１Ｏｎｕｎφの円型の孔をあけて窓
となし、この部分に上記マイクロワックス含有カーボン
焼結体をポリオレフィン系樹脂で熱溶着したものを、基
板の周辺余白に接着した。その他の部分は実施例１と同
様である。こうして作成した実施例６のモジュールのＷ
ｍテスト結果は実施例３と類似していて（図示せず）、
従来のモジュールより高い信頼性を示した。
雰囲気下５ｏｏｃの温度で６時間焼成し、多孔性のカー
ボン焼結体を得た。この焼結体を、マイクロワックスを
１００ｆ／／Ａの濃度で含むトリクレン溶液にひたして
マイクロワックスを含浸して乾燥し、それを酸素透過材
として使用した。変性ポリエチレンとＡｌｄ＜より成る
裏面保護膜の中央に１Ｏｎｕｎφの円型の孔をあけて窓
となし、この部分に上記マイクロワックス含有カーボン
焼結体をポリオレフィン系樹脂で熱溶着したものを、基
板の周辺余白に接着した。その他の部分は実施例１と同
様である。こうして作成した実施例６のモジュールのＷ
ｍテスト結果は実施例３と類似していて（図示せず）、
従来のモジュールより高い信頼性を示した。
実施例６
Ａ１２０３粉１００重潰部、メチルセルローズ８重量部
、水３０重量部をよく混合した後、押し出し成型して３
ｍ１ｌｌ厚のシートを得た後、直径３Ｑｍｌｌｌの円盤
状に打ち抜いた。そしてそれを１２０℃で６時間乾燥し
、その後１２５０℃で３０分間焼結してに７ｈｏ５多孔
質焼結体を得た。この焼結体をポリ４−メチルペンテン
−１の溶液中に浸漬し真空系で脱泡の後上記ポリマーを
含浸させた。その後焼結体をひき上げ乾燥して酸素透過
材を得た。変性ポリエチレンとムｌはくより成る裏面保
護膜の中央に３ｍｍφの円型の孔をあけて窒となし、こ
の部分に上記酸素過透材をエポキシ樹脂で接着したもの
を、基板の周辺余白に接着した。その池の部分は実施例
１と同様である。こうして作成した実施例６のモジュー
ルのｗｍテスト結果は、実施例３と類似しており（図示
せず）、従来のモジュールより高い信頼性を示した。
、水３０重量部をよく混合した後、押し出し成型して３
ｍ１ｌｌ厚のシートを得た後、直径３Ｑｍｌｌｌの円盤
状に打ち抜いた。そしてそれを１２０℃で６時間乾燥し
、その後１２５０℃で３０分間焼結してに７ｈｏ５多孔
質焼結体を得た。この焼結体をポリ４−メチルペンテン
−１の溶液中に浸漬し真空系で脱泡の後上記ポリマーを
含浸させた。その後焼結体をひき上げ乾燥して酸素透過
材を得た。変性ポリエチレンとムｌはくより成る裏面保
護膜の中央に３ｍｍφの円型の孔をあけて窒となし、こ
の部分に上記酸素過透材をエポキシ樹脂で接着したもの
を、基板の周辺余白に接着した。その池の部分は実施例
１と同様である。こうして作成した実施例６のモジュー
ルのｗｍテスト結果は、実施例３と類似しており（図示
せず）、従来のモジュールより高い信頼性を示した。
実施例７
太陽電池素子としてｃａｓ／ ＣｕＩｎ５６２系太陽電
池素子を形成する以外は実施例１と同様の太陽電池モジ
ュールを作成した。ＣｄＳ／Ｃｕ１ｎＳθ２系太陽電池
素子は１４（ｍ角の無アルカリのほうけい酸ガラス上に
幅６５ｆｆｍの余白２０を周辺に残してＣｄＳ膜、つい
で五ｇ−Ｉｎ電極部を除いたＣａＳ膜上にＣｕＩｎＳｅ
２膜、さらにその上にＣ膜、そしてムｇｔＦＭが形成さ
れたものである。またＣｕＩｎ３ｅ２１１１１等のない
部分にＡｇ−Ｉｎ電極が形成されたものである。そして
最後にそれら全体はシリコン樹脂でカバーされている。
池素子を形成する以外は実施例１と同様の太陽電池モジ
ュールを作成した。ＣｄＳ／Ｃｕ１ｎＳθ２系太陽電池
素子は１４（ｍ角の無アルカリのほうけい酸ガラス上に
幅６５ｆｆｍの余白２０を周辺に残してＣｄＳ膜、つい
で五ｇ−Ｉｎ電極部を除いたＣａＳ膜上にＣｕＩｎＳｅ
２膜、さらにその上にＣ膜、そしてムｇｔＦＭが形成さ
れたものである。またＣｕＩｎ３ｅ２１１１１等のない
部分にＡｇ−Ｉｎ電極が形成されたものである。そして
最後にそれら全体はシリコン樹脂でカバーされている。
上記のようにして作成した太陽電池モジューρのサンシ
ャインウェザ−メーター（デユーサイクル）テス）（Ｗ
ｌ１１テストと略す）にかけた結果を第３図に示す。従
来のＣｄＳ ／ Ｃｕ１ｎＳｅ２系太陽電池のゼオスタ
ーを含む密封型モジュールの結果を参考例４として同図
に示しであるが、本実施例のモジュールは従来のモジュ
ールより長期間、高い信頼性を示している。
ャインウェザ−メーター（デユーサイクル）テス）（Ｗ
ｌ１１テストと略す）にかけた結果を第３図に示す。従
来のＣｄＳ ／ Ｃｕ１ｎＳｅ２系太陽電池のゼオスタ
ーを含む密封型モジュールの結果を参考例４として同図
に示しであるが、本実施例のモジュールは従来のモジュ
ールより長期間、高い信頼性を示している。
実施例８〜１２
太陽電池素子としてＣｄＳ ／ ＣｕＩｎ５ａ２系太陽
電池素子を用いる以外は実施例２〜６に対応するモジュ
ールを作成した。すなわち、Ｃａ！３１０ｕＸｎＥ３ａ
２系素子を使った実施例２と同様のモジュールを実施例
８として、同実施例３と同様のものを実施例９、同実施
例４と同様のものを実施例１０、同実施例５と同様のも
のを実施例１１、同実施例６と同様のものを実施例１２
として製作した。これらのＷｍテスト結果の一部を第３
図に示す。実施例１０゜１１にもほぼ類似の結果で、重
なるので省略した。
電池素子を用いる以外は実施例２〜６に対応するモジュ
ールを作成した。すなわち、Ｃａ！３１０ｕＸｎＥ３ａ
２系素子を使った実施例２と同様のモジュールを実施例
８として、同実施例３と同様のものを実施例９、同実施
例４と同様のものを実施例１０、同実施例５と同様のも
のを実施例１１、同実施例６と同様のものを実施例１２
として製作した。これらのＷｍテスト結果の一部を第３
図に示す。実施例１０゜１１にもほぼ類似の結果で、重
なるので省略した。
第３図からもわかるように、本発明の実施例８〜１２は
、いずれもｔ前例４として示した従来のモジュールより
長期間高い信頼性を示した。
、いずれもｔ前例４として示した従来のモジュールより
長期間高い信頼性を示した。
発明の効果
以上、実施例の中でも説明したように、ＣｄＳ／ＣｄＴ
ａ系もしくはＣｄＳ ／ ＣｕＩｎＳｅ２系太陽ＫＭ素
子を酸素透過性能を有する材料を酸素透過性能を発揮さ
せる構成形態で有する構造体で、封じこめることの効果
は著しく、従来の太陽電池モジュールで見られていたＷ
ｍテストでのある時点での急激な劣化の開始を起こさせ
ないかもしくは著しく遅延させる効果があることがわか
った。しかも、従来のモジュールでの改善ではモジュー
ルが大型化するとか、厚くなることが多かったが、本発
明によれば、そうなる必然性は全くない。永久に劣化し
ない太陽電池は存在する筈はないから、本発明の太陽電
池モジュールも、テストを図示した期間より延長すれば
、１２を峻に、もしくは緩慢に劣化して行くことが予想
される。ガラスの光透過率さえも低下する。特に、本発
明で用いた酸素透過性能を有する材料、すなわち酸素透
過材は、必然的に気体状の水分を透過させるので、その
悪影響が心配される。気体状の水分量は大きくはなく、
通常は低湿度の時放出されるので、影響は大きくはない
が、この水分による悪影響を避けるためには。
ａ系もしくはＣｄＳ ／ ＣｕＩｎＳｅ２系太陽ＫＭ素
子を酸素透過性能を有する材料を酸素透過性能を発揮さ
せる構成形態で有する構造体で、封じこめることの効果
は著しく、従来の太陽電池モジュールで見られていたＷ
ｍテストでのある時点での急激な劣化の開始を起こさせ
ないかもしくは著しく遅延させる効果があることがわか
った。しかも、従来のモジュールでの改善ではモジュー
ルが大型化するとか、厚くなることが多かったが、本発
明によれば、そうなる必然性は全くない。永久に劣化し
ない太陽電池は存在する筈はないから、本発明の太陽電
池モジュールも、テストを図示した期間より延長すれば
、１２を峻に、もしくは緩慢に劣化して行くことが予想
される。ガラスの光透過率さえも低下する。特に、本発
明で用いた酸素透過性能を有する材料、すなわち酸素透
過材は、必然的に気体状の水分を透過させるので、その
悪影響が心配される。気体状の水分量は大きくはなく、
通常は低湿度の時放出されるので、影響は大きくはない
が、この水分による悪影響を避けるためには。
端的には本発明の実施例のようにゼオスターなどの乾燥
剤を封入する方法がある。また酸素透過材として（ｏ２
透過度／ １（２０透過度〕で示される比の値の大き
い素材を使用することが望ましい。本発明で示されたシ
リコン樹脂はＨ２０透過度は］也の樹脂に較べて、けた
違いに大きいが、０２透過度はさらにそれ以りのけた違
いで大きいので、上記の比が大きく、使用すれば極めて
良好な効果を発揮する。ただし、Ｈ２０透過度が大きい
ので、その厚さを増すとか、透過面蹟を、即ち窓の面積
を狭小にしてやる必要がある。本発明者が調べた範囲で
はポリオレフィンフィルムも、上記の比が大きく、テス
トでも良好な結果を示した。ただし本発明は。
剤を封入する方法がある。また酸素透過材として（ｏ２
透過度／ １（２０透過度〕で示される比の値の大き
い素材を使用することが望ましい。本発明で示されたシ
リコン樹脂はＨ２０透過度は］也の樹脂に較べて、けた
違いに大きいが、０２透過度はさらにそれ以りのけた違
いで大きいので、上記の比が大きく、使用すれば極めて
良好な効果を発揮する。ただし、Ｈ２０透過度が大きい
ので、その厚さを増すとか、透過面蹟を、即ち窓の面積
を狭小にしてやる必要がある。本発明者が調べた範囲で
はポリオレフィンフィルムも、上記の比が大きく、テス
トでも良好な結果を示した。ただし本発明は。
ことに示された有機物、樹脂に限定されるものでないこ
とは論をまたない。また屋外使用が長期間にわたる場合
、いずれ乾燥剤の効力は失われるので、モジュールのス
ペース中に封入しないでモジュールを製作することは勿
論可能である。ただし、乾燥剤を封入しない場合、曲の
加速テスト、たとえば８６℃、８５％ＲＨテストなどで
は劣化が封入した場合より速くなるのは当然である。
とは論をまたない。また屋外使用が長期間にわたる場合
、いずれ乾燥剤の効力は失われるので、モジュールのス
ペース中に封入しないでモジュールを製作することは勿
論可能である。ただし、乾燥剤を封入しない場合、曲の
加速テスト、たとえば８６℃、８５％ＲＨテストなどで
は劣化が封入した場合より速くなるのは当然である。
酸素透過材は、酸素透過性能を発揮させる構成形態で太
陽電池モジュールに付与されねばならない。本発明の実
施例では、構造体、例としては裏面保護膜の中央に孔を
あけて窒となし、この窓をふさぐ形で酸素透過材を配置
した。酸素透過性能を発揮させる構成形態には、池に構
造体に埋め込む等の形態も考えられる。またＳｉ樹脂の
場合、わざわざフィルム状のものを接着しないで、スポ
ット状に窓７ｏの上に液状のシリコン樹脂を滴下し、硬
化させてもよい。ただし、この場合厚さにばらつきが生
ずる。
陽電池モジュールに付与されねばならない。本発明の実
施例では、構造体、例としては裏面保護膜の中央に孔を
あけて窒となし、この窓をふさぐ形で酸素透過材を配置
した。酸素透過性能を発揮させる構成形態には、池に構
造体に埋め込む等の形態も考えられる。またＳｉ樹脂の
場合、わざわざフィルム状のものを接着しないで、スポ
ット状に窓７ｏの上に液状のシリコン樹脂を滴下し、硬
化させてもよい。ただし、この場合厚さにばらつきが生
ずる。
１−■族化合物半導住人１１！！電池素子もしくはＩ−
ＶＩ族／Ｉ−１ｆ−Ｗ族化合物半導体穴＠電池素子は、
液体状の水は入らないように封じこめる必要がちる。液
体状の水がモジュール内に侵入すると太陽電池素子は急
速に劣化する。はなはだしくは変色を呈し電極はがれや
、基板からのＣａＳ膜の剥離を起こすので、封じ込めは
完全に行う必要がある。
ＶＩ族／Ｉ−１ｆ−Ｗ族化合物半導体穴＠電池素子は、
液体状の水は入らないように封じこめる必要がちる。液
体状の水がモジュール内に侵入すると太陽電池素子は急
速に劣化する。はなはだしくは変色を呈し電極はがれや
、基板からのＣａＳ膜の剥離を起こすので、封じ込めは
完全に行う必要がある。
本発明の実施例ではト」族化合物半導体穴１場電池素子
もしくはＩ−ＶＩ族／ｌ−１−ＶＩ族化合物半導体太陽
電池素子としてそれぞれＣｄＳ／ＣｄＴｅ素子、 Ｃｄ
Ｓ ／ＣｕＩｎＳｅ２素子を砧げるにとどめた。それら
の素子のうちのｎ型半導体であるＣａＳを結晶性また光
透過性の改善のために、ＺｎＳを添加して（ＣａｚＺｎ
ｌ−ｘ ） Ｓの形にすることはよくやられることであ
って何ら新規のことではない。そしてＣｄＳを（Ｃｄｚ
Ｚｎ＋ −ｘ ）／ Ｓにしても、本発明にかかわる性
質は基本的に維持される。冗長を避けるために記述を省
略したが１本発明がそれらの系に適用可能であることは
勿論である。
もしくはＩ−ＶＩ族／ｌ−１−ＶＩ族化合物半導体太陽
電池素子としてそれぞれＣｄＳ／ＣｄＴｅ素子、 Ｃｄ
Ｓ ／ＣｕＩｎＳｅ２素子を砧げるにとどめた。それら
の素子のうちのｎ型半導体であるＣａＳを結晶性また光
透過性の改善のために、ＺｎＳを添加して（ＣａｚＺｎ
ｌ−ｘ ） Ｓの形にすることはよくやられることであ
って何ら新規のことではない。そしてＣｄＳを（Ｃｄｚ
Ｚｎ＋ −ｘ ）／ Ｓにしても、本発明にかかわる性
質は基本的に維持される。冗長を避けるために記述を省
略したが１本発明がそれらの系に適用可能であることは
勿論である。
第１図は本発明の太陽電池モジュールの実施例１におけ
る要部断面図、第２図は実施例１〜６と参考例１〜３０
太陽電池モジュールのウェザ−メーターテストの結果を
示す図、第３図は実施例７〜１２と参考例４の太陽電池
モジュールのウェザ−メーターテストの結果を示す図、
第４図は従来の太陽電池モジュールの要部断面図である
。 １・・・・・・太（４）電池素子、４．６・・・・・・
半導体層、７・・・・・・対面保護膜、９・・・・・・
酸素放出物、１０・・・・・・樹脂層、２０・・・・・
・余白、３ｏ・・・・・・空気層、４０・・・・・・基
板、６ｏ・・・・・・酸素透過材、６０・・・・・・接
着剤、７０・・・・・窓。 代理人の氏名 弁理士 票 野 重 孝 ほか１名手〇
−羞級 ７０−之・ Ｗ′ｍテスＬ日１匁 Ａｌｍ ７スド日拡 ず−−−」ブトき：陽ｉシーー耘！１ ヨ；−１０・−
３１”脂１ ２０− 棄酊 ３０− 空気層 ＋Ｏ−−−基に ９０−−一刀ス６リエラルン７球〜七
る要部断面図、第２図は実施例１〜６と参考例１〜３０
太陽電池モジュールのウェザ−メーターテストの結果を
示す図、第３図は実施例７〜１２と参考例４の太陽電池
モジュールのウェザ−メーターテストの結果を示す図、
第４図は従来の太陽電池モジュールの要部断面図である
。 １・・・・・・太（４）電池素子、４．６・・・・・・
半導体層、７・・・・・・対面保護膜、９・・・・・・
酸素放出物、１０・・・・・・樹脂層、２０・・・・・
・余白、３ｏ・・・・・・空気層、４０・・・・・・基
板、６ｏ・・・・・・酸素透過材、６０・・・・・・接
着剤、７０・・・・・窓。 代理人の氏名 弁理士 票 野 重 孝 ほか１名手〇
−羞級 ７０−之・ Ｗ′ｍテスＬ日１匁 Ａｌｍ ７スド日拡 ず−−−」ブトき：陽ｉシーー耘！１ ヨ；−１０・−
３１”脂１ ２０− 棄酊 ３０− 空気層 ＋Ｏ−−−基に ９０−−一刀ス６リエラルン７球〜七
Claims (11)
- （１）II−VI族化合物半導体太陽電池素子もしくはII−
VI族／ I −III−VI族化合物半導体太陽電池素子を、外
装構造体で密封する太陽電池モジュールにおいて、外装
構造体の一部に孔をあけ、その孔に有機ポリマーを付与
したことを特徴とする太陽電池モジュール。 - （２）有機ポリマーがＳｉ樹脂であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の太陽電池モジュール。 - （３）シート状Ｓｉ樹脂が、外装構造体に接着剤で付与
されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の太陽電池モジュール。 - （４）液状Ｓｉ樹脂が外装構造体の孔の周辺で硬化され
て付与されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の太陽電池モジュール。 - （５）有機ポリマーがポリオレフィンであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の太陽電池モジュール
。 - （６）ポリオレフィンが外装構造体に溶着されて付与さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
太陽電池モジュール。 - （７）II−VI族化合物半導体太陽電池素子もしくはII−
VI族／ I −III−VI族化合物半導体太陽電池素子を、外
装構造体で密封する太陽電池モジュールにおいて、外装
構造体の一部に孔をあけ、その孔に撥水性有機多孔質材
を付与したことを特徴とする太陽電池モジュール。 - （８）撥水性有機多孔質材がフッ素樹脂ペーパーである
ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の太陽電池
モジュール。 - （９）II−VI族化合物半導体太陽電池素子もしくはII−
VI族／ I −III−VI族化合物半導体太陽電池素子を、外
装構造体で密封する太陽電池モジュールにおいて、外装
構造体の一部に孔をあけ、その孔に多孔質無機材料に有
機物を充填したものを付与したことを特徴とする太陽電
池モジュール。 - （１０）多孔質無機材料に有機物を充填したものが、炭
素焼結体にワックスを充填したものであることを特徴と
する特許請求の範囲第９項記載の太陽電池モジュール。 - （１１）多孔質無機材料が、無機酸化物多孔質材料であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の太陽電
池モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324125A JPH02170475A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 太陽電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324125A JPH02170475A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 太陽電池モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02170475A true JPH02170475A (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=18162428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63324125A Pending JPH02170475A (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | 太陽電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02170475A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023132134A1 (ja) | 2022-01-07 | 2023-07-13 | パナソニックホールディングス株式会社 | 太陽電池 |
| US12538633B2 (en) | 2022-01-07 | 2026-01-27 | Panasonic Holdings Corporation | Photoelectric conversion module |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP63324125A patent/JPH02170475A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023132134A1 (ja) | 2022-01-07 | 2023-07-13 | パナソニックホールディングス株式会社 | 太陽電池 |
| US12538633B2 (en) | 2022-01-07 | 2026-01-27 | Panasonic Holdings Corporation | Photoelectric conversion module |
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