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JP2015138891A - Wavelength-conversion film for solar light panels, and solar light panel - Google Patents

Wavelength-conversion film for solar light panels, and solar light panel Download PDF

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JP2015138891A
JP2015138891A JP2014009940A JP2014009940A JP2015138891A JP 2015138891 A JP2015138891 A JP 2015138891A JP 2014009940 A JP2014009940 A JP 2014009940A JP 2014009940 A JP2014009940 A JP 2014009940A JP 2015138891 A JP2015138891 A JP 2015138891A
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wavelength conversion
surface protective
protective layer
layer
conversion film
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JP2014009940A
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Japanese (ja)
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健治 伊原
Kenji Ihara
健治 伊原
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Keiwa Inc
Original Assignee
Keiwa Inc
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Abstract

【課題】波長変換材を有する太陽光パネルにおいてガラスなどの表面保護層と封止剤との密着性をよくするとともに全体としての光の透過性をよくすることを目的とする。【解決手段】ガラスなどで構成された表面保護層2と、EVAなどから構成された封止層3と、太陽電池セル4とを設けてなる太陽光パネル1において、表面保護層2と封止層3との間に、封止層3と表面保護層2を密着させるためのメッシュ状もしくは間欠的に形成された穴などからなる貫通部62aを有する波長変換フィルム61を設ける。そして、封止層3を形成するシートを溶解させて太陽電池セル4を封止させて表面保護層2と密着させる際に、その波長変換フィルム61の貫通部62aから封止剤を溶出させて表面保護層2との密着性を高める。【選択図】図2An object of the present invention is to improve the adhesiveness between a surface protective layer such as glass and a sealing agent in a solar panel having a wavelength conversion material and to improve the light transmittance as a whole. In a solar panel 1 provided with a surface protective layer 2 made of glass or the like, a sealing layer 3 made of EVA or the like, and a solar battery cell 4, the surface protective layer 2 and the sealing are sealed. Between the layer 3, the wavelength conversion film 61 which has the penetration part 62a which consists of the mesh-shaped or intermittently formed hole for closely_contact | adhering the sealing layer 3 and the surface protective layer 2 is provided. And when the sheet | seat which forms the sealing layer 3 is dissolved, the photovoltaic cell 4 is sealed, and it makes it closely_contact | adhere with the surface protective layer 2, a sealing agent is eluted from the penetration part 62a of the wavelength conversion film 61. Adhesion with the surface protective layer 2 is enhanced. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、太陽光パネルに使用される波長変換フィルム、および、そのフィルムが使用される太陽光パネルに関するものであり、より詳しくは、波長変換フィルムによって波長変換層を形成し、発電効率を向上させるようにした太陽光パネルなどに関するものである。   The present invention relates to a wavelength conversion film used in a solar panel and a solar panel in which the film is used, and more specifically, a wavelength conversion layer is formed by the wavelength conversion film to improve power generation efficiency. It is related to the solar panel etc.

一般に、太陽光発電は、紫外光〜青色光の領域では発電効率が低いと言われている。そのため、近年では太陽光に含まれる紫外線領域の光を、発電効率のよい波長領域の光に変換させる波長変換材を設けるようにした方法が各種提案されている(特許文献1など)。このような波長変換材を設けるようにすれば、従来発電に寄与しない波長の光を発電に寄与させることができ、発電効率を向上させることができるようになる。   Generally, solar power generation is said to have low power generation efficiency in the ultraviolet light to blue light region. For this reason, in recent years, various methods have been proposed in which a wavelength conversion material is provided that converts light in the ultraviolet region contained in sunlight into light in a wavelength region with good power generation efficiency (Patent Document 1, etc.). If such a wavelength conversion material is provided, light having a wavelength that does not contribute to power generation can be contributed to power generation, and power generation efficiency can be improved.

特開2012−142346号公報JP 2012-142346 A

しかしながら、このような波長変換材を設けるようにする場合、次のような問題を生じる。   However, when such a wavelength conversion material is provided, the following problems occur.

まず、第一に、一般的な太陽光パネルは、表面にガラスなどの表面保護層を設けるとともに、その下に封止剤で構成された封止層や太陽電池セルなどを設け、この封止剤によって太陽電池セルを封止させるとともに表面保護層との密着性を高めて耐候性を高めるようにしている。   First of all, a general solar panel is provided with a surface protective layer such as glass on the surface, and a sealing layer or a solar battery cell made of a sealing agent is provided below the surface protective layer. The solar cells are sealed with the agent, and the adhesion to the surface protective layer is enhanced to improve the weather resistance.

しかるに、このような構造において、表面保護層と封止剤との間に波長変換層を設けると、封止剤と表面保護層との密着性が悪くなってしまい、表面保護層が封止層から剥離してしまう可能性がある。   However, in such a structure, when a wavelength conversion layer is provided between the surface protective layer and the sealing agent, the adhesion between the sealing agent and the surface protective layer is deteriorated, and the surface protective layer becomes the sealing layer. May peel off.

また、封止剤と太陽電池セルの間に波長変換層を設けた場合、封止剤と表面保護層との密着性はよくなるが、封止剤による紫外線吸収によって本来波長変換すべき波長の光が波長変換材に届かなくなってしまう。   In addition, when a wavelength conversion layer is provided between the encapsulant and the solar cell, the adhesion between the encapsulant and the surface protective layer is improved. Will not reach the wavelength conversion material.

さらには、波長変換材そのものは光の透過性が悪いため、紫外線の波長を変換させたとしても、濃度や粒子径によっては、本来の光そのものが太陽電池セルに届かなくなってしまい、全体としての発電効率が悪くなってしまう可能性もある。   Furthermore, since the wavelength conversion material itself has poor light transmittance, even if the wavelength of ultraviolet light is converted, the original light itself may not reach the solar cell depending on the concentration and particle diameter, and as a whole There is also a possibility that the power generation efficiency will deteriorate.

そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、太陽光パネルの表面保護層との密着性をよくするとともに、全体としての光の透過性をよくする波長変換フィルムおよびこの波長変換フィルムを使用した太陽光パネルを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made paying attention to the above problems, and improves the adhesion with the surface protective layer of the solar panel and improves the light transmittance as a whole, and the wavelength conversion film. An object is to provide a solar panel using a solar cell.

すなわち、本発明は上記課題を解決するために、表面保護層と封止層との間に設けられ、太陽電池セルに照射される光の波長を変換する波長変換材を含有させてなる波長変換フィルムにおいて、表面保護層と封止層を密着させるために上下方向に貫通する貫通部と、波長変換材を含有する非貫通部とを設けるようにしたものである。   That is, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a wavelength converter that includes a wavelength conversion material that is provided between the surface protective layer and the sealing layer and converts the wavelength of light irradiated to the solar battery cell. In the film, a penetrating portion penetrating in the vertical direction and a non-penetrating portion containing a wavelength converting material are provided in order to bring the surface protective layer and the sealing layer into close contact with each other.

このように構成すれば、波長変換フィルムを表面保護層と封止層の間に挟み込むことで、貫通部から封止剤を溶出させることができ、表面保護層との密着性を高めることができるようになる。また、このような波長変換フィルムを表面保護層と封止層との間に設けるので、封止層で紫外線が吸収される前に紫外線領域の光を有効な波長領域の光に変換させることができるようになる。   If comprised in this way, a sealing agent can be eluted from a penetration part by pinching | interposing a wavelength conversion film between a surface protective layer and a sealing layer, and adhesiveness with a surface protective layer can be improved. It becomes like this. Further, since such a wavelength conversion film is provided between the surface protective layer and the sealing layer, it is possible to convert light in the ultraviolet region into light in an effective wavelength region before the ultraviolet ray is absorbed by the sealing layer. become able to.

また、このような発明において、波長変換フィルムを、前記貫通部と非貫通部によってメッシュ状に構成する。   Moreover, in such an invention, a wavelength conversion film is comprised in mesh shape by the said penetration part and a non-penetration part.

このようにすれば、例えば、格子状のメッシュの貫通部から封止剤を溶出させることができるため、表面保護層との密着性を高めることができるようになる。   In this way, for example, the sealant can be eluted from the through-holes of the grid-like mesh, so that the adhesion with the surface protective layer can be improved.

さらには、このような波長変換フィルムを設ける場合、太陽電池セルの上方における貫通部の面積を、隣接する太陽電池セルと太陽電池セルの隙間上方の貫通部の面積よりも相対的に大きくする。   Furthermore, when providing such a wavelength conversion film, the area of the penetration part above a photovoltaic cell is made relatively larger than the area of the penetration part above the gap between the adjacent photovoltaic cell and the photovoltaic cell.

このようにすれば、太陽電池セルの真上の波長変換材が相対的に少なくなるため、波長変換材による光の透過性が悪くなって発電効率が悪くなることがなくなる。また、その太陽電池セルの周辺に存在する波長変換材によって紫外線を有効な波長に変換することができるようになる。   In this way, the wavelength conversion material directly above the solar battery cell is relatively reduced, so that the light transmission by the wavelength conversion material is deteriorated and the power generation efficiency is not deteriorated. Moreover, it becomes possible to convert ultraviolet rays into an effective wavelength by the wavelength conversion material existing around the solar battery cell.

また、波長変換フィルムを、表面保護層の縁部よりも内側に縁部を設けるようにする。   In addition, the wavelength conversion film is provided with an edge inside the edge of the surface protective layer.

このようにすれば、表面保護層の縁を封止剤で密着させることができ、縁部からの水の浸入などを防止することができる。   If it does in this way, the edge of a surface protection layer can be stuck with a sealing agent, and invasion of water from an edge can be prevented.

本発明によれば、表面保護層と封止層との間に設けられ、太陽電池セルに照射される光の波長を変換する波長変換材を含有させてなる波長変換フィルムにおいて、表面保護層と封止層を密着させるために上下方向に貫通する貫通部と、波長変換材を含有する非貫通部とを設けるようにしたので、波長変換フィルムを表面保護層と封止層の間に挟み込むことで貫通部から封止剤を溶出させることができる。これにより、表面保護層との密着性を高めることができるようになる。また、このような波長変換フィルムを表面保護層と封止層との間に設けるので、封止層で紫外線が吸収される前に紫外線領域の光を有効な波長領域の光に変換させることができるようになる。   According to the present invention, in the wavelength conversion film that is provided between the surface protective layer and the sealing layer and contains a wavelength conversion material that converts the wavelength of light irradiated to the solar battery cell, the surface protective layer and Since a penetrating portion penetrating in the vertical direction and a non-penetrating portion containing a wavelength conversion material are provided in order to adhere the sealing layer, the wavelength conversion film is sandwiched between the surface protective layer and the sealing layer. Thus, the sealant can be eluted from the penetrating portion. Thereby, adhesiveness with a surface protective layer can be improved now. Further, since such a wavelength conversion film is provided between the surface protective layer and the sealing layer, it is possible to convert light in the ultraviolet region into light in an effective wavelength region before the ultraviolet ray is absorbed by the sealing layer. become able to.

本発明の一実施の形態を示す太陽光パネルの断面概略図The cross-sectional schematic of the solar panel which shows one embodiment of this invention 同形態における各層を示す分解斜視図Exploded perspective view showing each layer in the same form 同形態における種々の波長変換フィルムを示す図The figure which shows the various wavelength conversion films in the same form 同形態における種々の波長変換フィルムを示す図The figure which shows the various wavelength conversion films in the same form

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明の波長変換フィルム61が使用される太陽光パネル1は、表面保護層2と封止層3との間に波長変換フィルム61を設けて波長変換層6を形成できるようにしたものであって、特徴的には、その波長変換フィルム61を貫通部62aと非貫通部62bを有するようにメッシュ状に構成し、封止層3を加熱溶解させる際に、波長変換フィルム61の貫通部62aから封止剤を溶出させて表面保護層2との密着性を高めるようにしたものである。以下、本実施の形態における波長変換フィルム61が使用される太陽光パネル1の構造について説明する。   The solar panel 1 in which the wavelength conversion film 61 of the present invention is used is one in which the wavelength conversion film 61 is provided between the surface protective layer 2 and the sealing layer 3 so that the wavelength conversion layer 6 can be formed. Characteristically, the wavelength conversion film 61 is configured in a mesh shape so as to have a penetrating portion 62a and a non-penetrating portion 62b, and when the sealing layer 3 is heated and dissolved, the penetrating portion 62a of the wavelength converting film 61 is provided. The sealing agent is eluted from the surface protective layer 2 so as to improve the adhesion with the surface protective layer 2. Hereinafter, the structure of the solar panel 1 in which the wavelength conversion film 61 in this Embodiment is used is demonstrated.

<太陽光パネル1の構造>
まず、太陽光パネル1の基本構造について説明する。太陽光パネル1は、図1や図2に示すように、太陽光が照射する側から、表面保護層2、封止層3、太陽電池セル4、バックシート5などを設け、この表面保護層2と封止層3との間にメッシュ状の波長変換フィルム61からなる波長変換層6を形成するようにしたものである。また、それ以外に、必要に応じて、表面側に反射防止膜や撥水コートを設け、また、裏面側に放熱シートなどを設けるようにすることもできる。このうち、表面保護層2については、二酸化ケイ素を含むガラス、ポリカーボネート、アクリル、ポリエステル、フッ化ポリエチレンなどで構成することもできるが、ここでは、表面保護層2としてガラスを用いることとする。
<Structure of solar panel 1>
First, the basic structure of the solar panel 1 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the solar panel 1 is provided with a surface protective layer 2, a sealing layer 3, a solar battery cell 4, a back sheet 5, and the like from the side irradiated with sunlight. The wavelength conversion layer 6 composed of the mesh-shaped wavelength conversion film 61 is formed between the sealing layer 3 and the sealing layer 3. In addition, if necessary, an antireflection film or a water repellent coat can be provided on the front surface side, and a heat radiation sheet or the like can be provided on the back surface side. Among these, the surface protective layer 2 can be made of glass containing silicon dioxide, polycarbonate, acrylic, polyester, fluorinated polyethylene, or the like. Here, glass is used as the surface protective layer 2.

封止層3は、太陽電池セル4を封止して保護する役割を担うものであって、表面保護層2との密着性の高い素材や、透明性、柔軟性、引張強度、耐候性などを有する素材で構成される。この封止層3としては、代表的なものとして、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合樹脂)などを用いる。このEVAは、ガラスとの密着性が高く、柔軟性・低温特性を有し、成形加工性に優れるとともに、耐水性や耐紫外線性にも優れる性質を有しているため、現在では太陽光パネルに最もよく使用されている。このEVAを用いる場合は、紫外線吸収剤を含有させるようにして太陽電池セル4を保護するようにしてもよい。また、封止層3としては、これ以外に、フッ素系樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂をアクリル酸等の不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂などを用いることができる。   The sealing layer 3 plays a role of sealing and protecting the solar cells 4, and is a material having high adhesion to the surface protective layer 2, transparency, flexibility, tensile strength, weather resistance, etc. It is comprised with the material which has. As the sealing layer 3, EVA (ethylene vinyl acetate copolymer resin) or the like is typically used. This EVA has high adhesion to glass, has flexibility and low temperature characteristics, has excellent molding processability, and is excellent in water resistance and ultraviolet resistance. Is most often used. When this EVA is used, the solar battery cell 4 may be protected by containing an ultraviolet absorber. In addition, as the sealing layer 3, other than this, a fluorine-based resin, an ionomer resin, an ethylene-acrylic acid or methacrylic acid copolymer, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polyolefin resin such as polyethylene, and an unsaturated resin such as acrylic acid. An acid-modified polyolefin resin modified with a carboxylic acid, a polyvinyl butyral resin, a silicon resin, an epoxy resin, an acrylic resin, or the like can be used.

太陽電池セル4は、シリコン系、化合物系、有機系などの太陽電池セルを用いることができるが、ここでは、結晶シリコン系として単結晶シリコンや多結晶シリコンなどの太陽電池セル4を用いる場合について説明する。この太陽電池セル4は、太陽光パネル1内にアレイ状に複数配置され、図1に示すように、隣接する太陽電池セル4の上面と下面に跨ってリードフレーム41を接続させている。このとき、上下左右に隣接する太陽電池セル4との間には、隙間43が形成されることになる。   The solar battery cell 4 can be a silicon-based, compound-based, or organic-based solar battery cell, but here, a case where a solar battery cell 4 such as single crystal silicon or polycrystalline silicon is used as the crystalline silicon system. explain. A plurality of solar cells 4 are arranged in an array in the solar panel 1, and lead frames 41 are connected across the upper and lower surfaces of adjacent solar cells 4 as shown in FIG. At this time, a gap 43 is formed between the solar cells 4 adjacent in the vertical and horizontal directions.

バックシート5は、封止層3の下面側に設けられるもので、耐久性、耐候性、バリア性を有し、また、電気絶縁性、封止剤との高い密着性能を有する素材で構成される。このようなバックシート5としては、例えば、封止層3に接する上面側から順に、接着性樹脂層、PET層、フッ素フィルム層を積層させた一枚のフィルムで構成されたものを用いることができる。また、このフッ素フィルムをフッ素コーティングに代えたものや、これ以外に、中間層にバリアフィルムやアルミ箔などを設けるようにしたものを用いてもよい。さらには、本出願人が先に提案する特開2013−80880号公報に開示されるように、表面に複数の凸部を有するポリオレフィン系樹脂を有し、これに耐電圧フィルムおよび裏面側樹脂フィルムを順に備えたものも用いることができる。   The back sheet 5 is provided on the lower surface side of the sealing layer 3 and has durability, weather resistance, barrier properties, and is composed of a material having electrical insulation properties and high adhesion performance with a sealing agent. The As such a back sheet 5, for example, it is possible to use a sheet composed of a single film in which an adhesive resin layer, a PET layer, and a fluorine film layer are laminated in order from the upper surface side in contact with the sealing layer 3. it can. Moreover, you may use what replaced this fluorine film with fluorine coating, and provided the barrier film, the aluminum foil, etc. in the intermediate | middle layer besides this. Furthermore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-80880 previously proposed by the present applicant, it has a polyolefin-based resin having a plurality of convex portions on the surface, and has a withstand voltage film and a back side resin film. Can also be used.

そして、このような構成において、封止層3とガラスなどで構成された表面保護層2との間に波長変換フィルム61によって構成された波長変換層6を設けるようにする。   And in such a structure, the wavelength conversion layer 6 comprised with the wavelength conversion film 61 is provided between the sealing layer 3 and the surface protective layer 2 comprised with glass etc. As shown in FIG.

この波長変換層6は、微細粒状の波長変換材64を樹脂に混合させた波長変換フィルム61で形成されるものであって、短波長の光(近紫外光〜青色光)を吸収して長波長の光(緑色〜近赤外光)に変換させる機能を有する。この波長変換材64としては、粒状の蛍光体を用い、例えば、MMgAl1017:Eu、Mnであり、MはBa、Sr、Caの一種または複数種の元素である蛍光体、または、蛍光体の母体材料が(Ba、Sr)2SiO4、(Ba、Sr、Ca)2SiO4、Ba2SiO4、Sr3SiO5、(Sr、Ca、Ba)3SiO5、(Ba、Sr、Ca)3MgSi28、Ca3Si27、Ca2ZnSi27、Ba3Sc2Si312、Ca3Sc2Si312のいずれかを含む蛍光体、あるいは蛍光体の母体材料がMAlSiN3で表され、MはBa、Sr、Ca、Mgのいずれか一種または複数種の元素である蛍光体などを用いることができる。また、この蛍光体の平均粒子径としては、光散乱強度や添加濃度との関係を考慮して、1μm〜50μm程度としておくのが好ましい。 This wavelength conversion layer 6 is formed of a wavelength conversion film 61 in which a fine granular wavelength conversion material 64 is mixed with a resin, and absorbs short wavelength light (near ultraviolet light to blue light) and is long. It has a function of converting into wavelength light (green to near infrared light). As the wavelength converting material 64, a granular phosphor is used, for example, MMgAl 10 O 17 : Eu, Mn, and M is a phosphor that is one or more kinds of elements of Ba, Sr, and Ca, or fluorescent. The base material of the body is (Ba, Sr) 2 SiO 4 , (Ba, Sr, Ca) 2 SiO 4 , Ba 2 SiO 4 , Sr 3 SiO 5 , (Sr, Ca, Ba) 3 SiO 5 , (Ba, Sr , Ca) 3 MgSi 2 O 8 , Ca 3 Si 2 O 7 , Ca 2 ZnSi 2 O 7 , Ba 3 Sc 2 Si 3 O 12 , phosphor containing Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 , or fluorescence The base material of the body is represented by MAlSiN 3 , and a phosphor in which M is one or a plurality of elements of Ba, Sr, Ca, and Mg can be used. In addition, the average particle diameter of the phosphor is preferably set to about 1 μm to 50 μm in consideration of the relationship with the light scattering intensity and the addition concentration.

このような蛍光体から構成された波長変換材64については、封止剤の中に一体的に混合させておいてもよいが、封止剤に一体的に混合させた場合、波長変換材64がガラス面側に偏ってしまうとガラスとの密着性が悪くなり、また、太陽電池セル4の真上に蛍光体が多く存在することになるため、光の透過性が悪くなって発電効率が悪くなる可能性がある。また、波長変換材64が太陽電池セル4側に偏ってしまうと、封止剤による紫外線吸収によって、本来変換すべき紫外線が波長変換材64に届かなくなる。このため、この実施の形態では、波長変換材64を混合させた波長変換フィルム61に上下方向に貫通する貫通部62aと波長変換材64を含有する非貫通部62bを設け、これを封止層3の表面に積層してその貫通部62aから封止剤を溶出させるとともに、その貫通部62aから太陽光を直接太陽発電セルに入射させ、非貫通部62bで波長変換を行うようにしている。   The wavelength converting material 64 composed of such a phosphor may be integrally mixed in the encapsulant. However, when the wavelength converting material 64 is integrally mixed with the encapsulant, the wavelength converting material 64 is mixed. If it is biased to the glass surface side, the adhesion to the glass is deteriorated, and since many phosphors are present directly above the solar battery cell 4, the light transmittance is deteriorated and the power generation efficiency is reduced. It can get worse. Moreover, if the wavelength conversion material 64 is biased toward the solar battery cell 4 side, ultraviolet rays that should be converted cannot reach the wavelength conversion material 64 due to ultraviolet absorption by the sealant. For this reason, in this embodiment, the wavelength conversion film 61 mixed with the wavelength conversion material 64 is provided with a penetrating portion 62a penetrating in the vertical direction and a non-penetrating portion 62b containing the wavelength converting material 64, and this is used as a sealing layer. 3, the sealing agent is eluted from the penetrating portion 62a, and sunlight is directly incident on the solar power generation cell from the penetrating portion 62a, and wavelength conversion is performed at the non-penetrating portion 62b.

このような波長変換層6を形成するための波長変換フィルム61としては、次のようなものを用いることができる。   As the wavelength conversion film 61 for forming such a wavelength conversion layer 6, the following can be used.

<波長変換フィルム61>   <Wavelength conversion film 61>

まず、第一の実施の形態では、波長変換フィルム61として、図3に示すように、波長変換材64を混合させた糸状体63を経糸および緯糸として織り込んだものを用いる。なお、本発明との関係において、この糸状体63が非貫通部62bを構成することになる。この糸状体63を形成する場合、溶解させた樹脂に波長変換材64を混合させ、これを射出成形させて糸状体63を形成する。このとき、波長変換材64を混合させるための樹脂としては、透明性が高く、しかも、封止剤を溶解させる際の加熱温度よりも融点の高いものを用いる。ここで、封止剤よりも融点が低いと、封止剤を溶解させる際に波長変換フィルム61も一緒に溶解してしまい、比重の重い波長変換材64が封止層3に混入してしまう可能性がある。そこで、このような混入を防止するために、封止剤を溶解させる際の加熱温度よりも融点の高い樹脂を用い、これによって、加熱時に波長変換フィルム61を溶解させないようにする。また、この糸状体63を織り込む場合には、図3(a)に示すように、各経糸および緯糸で所定の貫通部62aを有するように格子状に編み込む方法や、図3(b)に示すように、太陽電池セル4の大きさに対応する大きさの貫通部62aを形成するように経糸や緯糸を編み込んで太陽電池セル4と太陽電池セル4の隙間43に経糸や緯糸(非貫通部62b)を位置させる方法などを用いることができる。なお、太陽電池セル4と太陽電池セル4の間に糸状体63を配置させる場合、波長変換材64の法線方向の真下に太陽電池セル4は存在しないことになるが、実際には照射された光が、波長変換材64で散乱し、太陽電池セル4に光が照射されることになる。   First, in the first embodiment, as the wavelength conversion film 61, as shown in FIG. 3, a film obtained by weaving a filament 63 mixed with a wavelength conversion material 64 as warp and weft is used. In the relationship with the present invention, the filament 63 constitutes the non-penetrating portion 62b. When forming this thread-like body 63, the wavelength conversion material 64 is mixed with the dissolved resin, and this is injection-molded to form the thread-like body 63. At this time, as the resin for mixing the wavelength conversion material 64, a resin having a high transparency and a melting point higher than the heating temperature for dissolving the sealant is used. Here, if the melting point is lower than that of the sealing agent, the wavelength conversion film 61 is also dissolved together when the sealing agent is dissolved, and the wavelength conversion material 64 having a heavy specific gravity is mixed into the sealing layer 3. there is a possibility. Therefore, in order to prevent such mixing, a resin having a melting point higher than the heating temperature at which the sealant is dissolved is used so that the wavelength conversion film 61 is not dissolved at the time of heating. When weaving the thread-like body 63, as shown in FIG. 3A, a method of weaving each warp and weft so as to have a predetermined penetrating portion 62a in a lattice shape, or as shown in FIG. As described above, warps and wefts are knitted so as to form a penetrating part 62a having a size corresponding to the size of the solar battery cell 4, and warps and wefts (non-penetrating parts) are formed in the gap 43 between the solar battery cell 4 and the solar battery cell 4. 62b) can be used. In addition, when arrange | positioning the filament 63 between the photovoltaic cell 4 and the photovoltaic cell 4, although the photovoltaic cell 4 does not exist directly under the normal line direction of the wavelength conversion material 64, it is actually irradiated. The scattered light is scattered by the wavelength conversion material 64 and the solar battery cell 4 is irradiated with light.

また、この波長変換フィルム61の別の形態として、図3(c)に示すように、太陽電池セル4の真上に一又は数本の経糸および緯糸を配置させるようにしてもよい。すなわち、相対的に太陽電池セル4と太陽電池セル4の隙間43に多くの波長変換材64を配置させ、逆に、相対的に太陽電池セル4の真上には少しの波長変換材64(非貫通部62b)を配置させるようにすることもできる。   As another form of the wavelength conversion film 61, as shown in FIG. 3 (c), one or several warps and wefts may be arranged directly above the solar battery cell 4. That is, a relatively large number of wavelength conversion materials 64 are disposed in the gaps 43 between the solar cells 4 and the solar cells 4, and conversely, a relatively small number of wavelength conversion materials 64 ( A non-penetrating part 62b) can also be arranged.

また、図3(a)〜(c)では、波長変換材64を混合させた糸状体63で構成するようにしたが、図4に示すように、同様の材料で構成された一枚の樹脂シートに波長変換材64を混合させるようにしてもよい。なお、本発明との関係において、この樹脂シートの存在する部分が非貫通部62bを構成することになる。このように一枚の樹脂シートに波長変換材64を混合させる場合は、糸状体63を織り込んで樹脂シートを形成する場合のように織り込み部分に厚みができることがなく、封止の際に上下方向に空隙ができる可能性を低くできる。この樹脂シートを形成する場合、同様に、図4(a)に示すように、格子状に貫通部62aを形成して、その貫通部62aから下層の封止剤を溶出させる。この格子状の貫通部62aを形成する場合、太陽電池セル4よりも小さな貫通部62aを有するように貫通部62aを形成してもよく、あるいは、図4(b)に示すように、太陽電池セル4を避けるように貫通部62aを形成してもよい。すなわち、太陽電池セル4と太陽電池セル4の間に多くの波長変換材64を設けるようにする。あるいは、このような格子状の貫通部62aを形成することなく、例えば、図4(c)に示すように、一枚のシートにパンチで間欠的に穴を開けて貫通部62aを形成することもできる。このような穴を開ける場合、図4(d)に示すように、太陽電池セル4の真上に穴を開けていく方法などを用いることができる。   3 (a) to 3 (c), it is configured by the filament 63 mixed with the wavelength converting material 64. However, as shown in FIG. 4, a single resin composed of the same material is used. The wavelength conversion material 64 may be mixed in the sheet. In addition, in the relationship with this invention, the part in which this resin sheet exists comprises the non-penetrating part 62b. When the wavelength conversion material 64 is mixed in a single resin sheet as described above, the woven portion does not have a thickness as in the case where the resin sheet is formed by weaving the filamentous body 63, and the vertical direction is used for sealing. It is possible to reduce the possibility of voids. In the case of forming this resin sheet, similarly, as shown in FIG. 4A, through portions 62a are formed in a lattice shape, and the lower layer sealing agent is eluted from the through portions 62a. When forming this lattice-shaped through part 62a, the through part 62a may be formed so as to have a through part 62a smaller than the solar battery cell 4, or as shown in FIG. The through portion 62a may be formed so as to avoid the cell 4. That is, many wavelength conversion materials 64 are provided between the solar battery cells 4 and the solar battery cells 4. Alternatively, without forming such a lattice-like through-hole 62a, for example, as shown in FIG. 4C, a hole is intermittently punched in one sheet to form the through-hole 62a. You can also. When making such a hole, as shown in FIG.4 (d), the method of making a hole just above the photovoltaic cell 4 etc. can be used.

なお、このような波長変換フィルム61を形成する場合、表面保護層2であるガラスの縁部21よりも内側に端部もしくは端辺を位置させるようにしておき(図2参照)、下層の封止剤と表面保護層2とを縁部21で密着させるようにしておく。   When such a wavelength conversion film 61 is formed, an end portion or an end side is positioned on the inner side of the edge portion 21 of the glass serving as the surface protective layer 2 (see FIG. 2), and the sealing of the lower layer is performed. The stopper and the surface protective layer 2 are adhered to each other at the edge 21.

次に、このように構成された波長変換フィルム61などを用いて太陽光パネル1を製造する方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the solar panel 1 using the wavelength conversion film 61 configured as described above will be described.

まず、太陽光パネル1を製造する場合、隣接する太陽電池セル4の上面および下面にリードフレーム41を接続し、これをアレイ状に配置する。また、これとともに、表面保護層2であるガラスに格子状の貫通部62aを有する波長変換フィルム61を載せ、その上に封止剤のシートを積層する。そして、その上面にリードフレーム41で接続された太陽光パネル1を配置する。このとき、波長変換フィルム61の貫通部62aが太陽電池セル4の大きさに対応している場合は、太陽電池セル4をその貫通部62aに位置させるように配置する。そして、その上面に封止剤を構成するシートを載せ、さらに、その上面にバックシート5を載せる。   First, when manufacturing the solar panel 1, the lead frame 41 is connected to the upper surface and lower surface of the adjacent photovoltaic cell 4, and this is arrange | positioned at array form. At the same time, the wavelength conversion film 61 having the lattice-like through portions 62a is placed on the glass that is the surface protective layer 2, and a sheet of the sealing agent is laminated thereon. And the solar panel 1 connected by the lead frame 41 is arrange | positioned on the upper surface. At this time, when the penetration part 62a of the wavelength conversion film 61 corresponds to the size of the solar battery cell 4, the solar battery cell 4 is disposed so as to be positioned in the penetration part 62a. And the sheet | seat which comprises a sealing agent is mounted on the upper surface, and also the back sheet 5 is mounted on the upper surface.

そして、このように積層させたものをキュア炉に入れ、真空状態にして熱と圧力を掛けて半完成品の状態にする。このとき、キュア炉内では150℃前後で10分〜15分程度加熱する。   Then, the stacked layers are put in a curing furnace, and a vacuum state is applied to heat and pressure to make a semi-finished product. At this time, it is heated at around 150 ° C. for about 10 to 15 minutes in the curing furnace.

すると、太陽電池セル4の上下に設けられた封止剤が溶解し、太陽電池セル4を包み込むとともに、波長変換フィルム61の貫通部62aや縁部21の近傍から溶解した封止剤が表面保護層2に密着する。このとき、波長変換フィルム61は溶解することなく、表面保護層2と封止剤との間に挟まれたままの状態となる。   Then, the sealing agent provided on the upper and lower sides of the solar battery cell 4 is dissolved to enclose the solar battery cell 4, and the sealing agent dissolved from the vicinity of the penetrating part 62 a and the edge part 21 of the wavelength conversion film 61 is surface-protected. Adhere to layer 2. At this time, the wavelength conversion film 61 does not melt and remains sandwiched between the surface protective layer 2 and the sealant.

そして、キュア炉を冷却させた後に一体化された半完成品を取り出し、図1に示すように、ガラスの縁部21にフレーム7を取り付けるとともに、バックシート5に端子ボックス42を取り付けて太陽光パネル1を完成させる。   Then, the semi-finished product integrated after cooling the curing furnace is taken out, and the frame 7 is attached to the glass edge 21 and the terminal box 42 is attached to the back sheet 5 as shown in FIG. Complete panel 1.

このように構成された表面側から太陽光パネル1に光を照射させた場合、波長変換材64の存在しない部分に入射した光は、そのまま太陽電池セル4に届いて発電を行うとともに、波長変換材64の存在している部分に入射した光は、分散されて長波長の光に変換され、太陽電池セル4に届くようになる。このとき、太陽電池セル4と太陽電池セル4との間に照射した光は、本来発電に寄与することはないが、その部分に波長変換材64を設けているため、分散された光によって発電効率を向上させることができるようになる。   When the solar panel 1 is irradiated with light from the surface side configured as described above, the light incident on the portion where the wavelength conversion material 64 does not exist reaches the solar cell 4 as it is to generate power, and also converts the wavelength. The light incident on the portion where the material 64 is present is dispersed and converted into light having a long wavelength and reaches the solar battery cell 4. At this time, the light irradiated between the solar cells 4 does not contribute to power generation, but the wavelength conversion material 64 is provided in that portion, so that power is generated by the dispersed light. Efficiency can be improved.

このように上記実施の形態によれば、表面保護層2と封止層3との間に設けられ、太陽電池セル4に照射される光の波長を変換する波長変換材64を含有させてなる波長変換フィルム61において、表面保護層2と封止層3を密着させるための貫通する貫通部62aと、波長変換材64を含有させてなる非貫通部62bとを設けるようにしたので、波長変換フィルム61を表面保護層2と封止層3の間に挟み込むことで貫通部62aから封止剤を溶出させることができ、表面保護層2との密着性を高めることができるようになる。また、このような波長変換フィルム61を表面保護層2と封止層3との間に設けるので、封止層3で紫外線が吸収される前に紫外線領域の光を有効な波長領域の光に変換させることができるようになる。   As described above, according to the above-described embodiment, the wavelength conversion material 64 that is provided between the surface protective layer 2 and the sealing layer 3 and converts the wavelength of light irradiated on the solar battery cell 4 is contained. In the wavelength conversion film 61, the penetrating part 62a that penetrates the surface protective layer 2 and the sealing layer 3 and the non-penetrating part 62b that contains the wavelength converting material 64 are provided. By sandwiching the film 61 between the surface protective layer 2 and the sealing layer 3, the sealing agent can be eluted from the penetrating portion 62a, and the adhesion with the surface protective layer 2 can be improved. In addition, since such a wavelength conversion film 61 is provided between the surface protective layer 2 and the sealing layer 3, the light in the ultraviolet region is converted into light in the effective wavelength region before the ultraviolet ray is absorbed by the sealing layer 3. Can be converted.

また、波長変換フィルム61を、前記貫通部62aと非貫通部62bによってメッシュ状に構成したので、格子状のメッシュの貫通部62aから封止剤を溶出させることができ、表面保護層2との密着性を高めることができるようになる。   Further, since the wavelength conversion film 61 is configured in a mesh shape by the penetrating portions 62a and the non-penetrating portions 62b, the sealing agent can be eluted from the lattice-shaped mesh penetrating portions 62a. Adhesion can be improved.

さらには、このような波長変換フィルム61を設ける場合、太陽電池セル4の上方における貫通部62aの全体面積を、隣接する太陽電池セル4と太陽電池セル4の隙間上方における貫通部62aの全体面積よりも相対的に大きくしたので、太陽電池セル4の真上の波長変換材64が相対的に少なくなるため、波長変換材64による光の透過性が悪くなって発電効率が悪くなることがなくなる。また、その太陽電池セル4の周辺に存在する波長変換材64によって紫外線を有効な波長に変換することができるようになる。   Furthermore, when providing such a wavelength conversion film 61, the whole area of the penetration part 62a above the photovoltaic cell 4 is the whole area of the penetration part 62a above the gap between the adjacent photovoltaic cell 4 and the photovoltaic cell 4. Since the wavelength conversion material 64 directly above the solar battery cell 4 is relatively small, the light transmission by the wavelength conversion material 64 is deteriorated and the power generation efficiency is not deteriorated. . Moreover, it becomes possible to convert the ultraviolet rays into an effective wavelength by the wavelength conversion material 64 existing around the solar battery cell 4.

また、波長変換フィルム61を、表面保護層2の縁部21よりも内側に縁部を設けるようにしたので、表面保護層2の縁部21を封止剤で密着させることができ、縁部21からの水の浸入などを防止することができる。   Further, since the wavelength conversion film 61 is provided with an edge inside the edge 21 of the surface protective layer 2, the edge 21 of the surface protective layer 2 can be adhered with a sealant, and the edge Intrusion of water from 21 can be prevented.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement in a various aspect.

例えば、上記実施の形態では、波長変換層6を構成するための波長変換フィルム61を形成する場合、封止剤よりも融点の高い樹脂に波長変換材64を混合させるようにしたが、封止剤と同じ樹脂(EVAなど)に波長変換材64を混合させるようにしてもよい。この場合、表面保護層2であるガラスを下面にして加熱溶解させるようにすると、比重の重い波長変換材64がガラス表面側に移動するため、封止層3の奥方に波長変換材64が混入してしまうことがない。   For example, in the above embodiment, when the wavelength conversion film 61 for forming the wavelength conversion layer 6 is formed, the wavelength conversion material 64 is mixed with a resin having a melting point higher than that of the sealant. The wavelength conversion material 64 may be mixed in the same resin (EVA or the like) as the agent. In this case, if the glass which is the surface protective layer 2 is heated and melted on the lower surface, the wavelength conversion material 64 having a higher specific gravity moves to the glass surface side, and therefore the wavelength conversion material 64 is mixed in the depth of the sealing layer 3. There is no end to it.

また、上記実施の形態では、貫通部62aとして格子状の穴を設けて構成するようにしたが、ストライプ状の貫通部を形成してもよい。すなわち、波長変換材64を線状もしくは帯状にして封止層3と表面保護層2の間に配置するようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the grid | lattice-like hole was provided and comprised as the penetration part 62a, you may form a stripe-like penetration part. That is, the wavelength conversion material 64 may be linear or strip-shaped and disposed between the sealing layer 3 and the surface protective layer 2.

1・・・太陽光パネル
2・・・表面保護層(21 縁部)
3・・・封止層
4・・・太陽電池セル(41 リードフレーム、42 端子ボックス、43 隙間)
5・・・バックシート
6・・・波長変換層(61 波長変換フィルム、62a 貫通部、62b、非貫通部、63 糸状体、64 波長変換材)
7・・・フレーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solar panel 2 ... Surface protective layer (21 edge)
3 ... Sealing layer 4 ... Solar cell (41 lead frame, 42 terminal box, 43 gap)
5 ... backsheet 6 ... wavelength conversion layer (61 wavelength conversion film, 62a penetrating part, 62b, non-penetrating part, 63 filament, 64 wavelength converting material)
7 ... Frame

Claims (5)

表面保護層と封止層との間に設けられ、太陽電池セルに照射される光の波長を変換する波長変換材を含有させてなる波長変換フィルムにおいて、
表面保護層と封止層を密着させるための貫通する貫通部と、波長変換材を含有させた非貫通部とを設けるようにしたことを特徴とする波長変換フィルム。
In the wavelength conversion film that is provided between the surface protective layer and the sealing layer and contains a wavelength conversion material that converts the wavelength of light irradiated to the solar battery cell,
A wavelength conversion film comprising a penetrating portion that penetrates the surface protective layer and the sealing layer and a non-penetrating portion containing a wavelength conversion material.
前記波長変換フィルムが、前記貫通部と非貫通部によってメッシュ状に構成されるものである請求項1に記載の波長変換フィルム。 The wavelength conversion film according to claim 1, wherein the wavelength conversion film is configured in a mesh shape by the penetrating portion and the non-penetrating portion. 隣接する太陽電池セルと太陽電池セルの隙間に、太陽電池セルの上方よりも相対的に大きな面積の非貫通部を有するように構成した請求項1に記載の波長変換フィルム。 The wavelength conversion film of Claim 1 comprised so that it might have in a clearance gap between an adjacent photovoltaic cell and a photovoltaic cell the non-penetrating part of a relatively larger area than the upper direction of a photovoltaic cell. 前記波長変換フィルムが、表面保護層の縁部よりも内側に縁部を有するようにしたものである請求項1に記載の波長変換フィルム。 The wavelength conversion film according to claim 1, wherein the wavelength conversion film has an edge inside the edge of the surface protective layer. 表面保護層と封止層と太陽電池セルとを設けてなる太陽光パネルにおいて、
表面保護層と封止層との間に、封止層と表面保護層を密着させるための上下方向に貫通した貫通部を有するように波長変換層を設けるようにしたことを特徴とする太陽光パネル。
In a solar panel comprising a surface protective layer, a sealing layer, and solar cells,
Sunlight characterized in that a wavelength conversion layer is provided between the surface protective layer and the sealing layer so as to have a penetrating portion penetrating in the vertical direction for adhering the sealing layer and the surface protective layer. panel.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018113332A (en) * 2017-01-11 2018-07-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Solar cell module and manufacturing method thereof
JP2018194684A (en) * 2017-05-17 2018-12-06 国立大学法人東京工業大学 Optical up-conversion film and article using optical up-conversion film
JP2019029633A (en) * 2017-07-25 2019-02-21 海力雅集成股▲分▼有限公司 Solar module

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