[发明专利]太阳能电池模块

说明书

技术区域

本发明涉及太阳能电池模块。

背景技术

地球环境问题、能源问题等的严重性正在增加，作为洁净并且不担心枯竭的能量生成方法，太阳能电池受到关注。在将太阳能电池在建筑物的房顶部分等室外使用的情况下，一般以太阳能电池模块的形式使用。

上述太阳能电池模块一般通过以下步骤来制造。首先，制造通过多晶硅、单晶硅等形成的结晶型太阳能电池元件(以下，也有时表述为发电元件或组件(cell)，但表示相同意思。)，或将无定形硅、结晶硅等在玻璃等基板上形成数μm的非常薄的膜而得的薄膜型太阳能电池元件等。

接下来，为了获得结晶型太阳能电池模块，按照太阳能电池模块用保护片(正面侧透明保护构件)/太阳能电池密封材片/结晶型太阳能电池元件/太阳能电池密封材片/太阳能电池模块用保护片(背面侧保护构件)的顺序层叠。

另一方面，为了获得薄膜型太阳能电池模块，按照薄膜型太阳能电池元件/太阳能电池密封材片/太阳能电池模块用保护片(背面侧保护构件)的顺序层叠。然后，利用将它们抽真空而加热压接的层压法等，来制造太阳能电池模块。

这样制造的太阳能电池模块具有耐气候性，适于在建筑物的房顶部分等室外使用。

作为太阳能电池密封材，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜的透明性、柔软性和粘接性等优异，因此被广泛使用。例如，专利文献1中，公开了由包含交联剂和偏苯三甲酸酯的EVA组合物形成的、粘接性与制膜性两者均优异的密封膜。然而，在使用EVA组合物作为太阳能电池密封材的构成材料的情况下，EVA分解而产生的乙酸气体等成分有可能对太阳能电池元件带来影响。

与此相对，聚烯烃系的材料、特别是乙烯系材料也因为绝缘性优异，因此被提出用作密封膜材料(例如，参照专利文献2)。

此外，也提出了使用了刚性与交联特性的平衡和挤出成型性优异的乙烯-α-烯烃共聚物的太阳能电池密封材用树脂组合物(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-53298号公报

专利文献2：日本特开2006-210906号公报

专利文献3：日本特开2010-258439号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，根据本发明人等的研究，聚烯烃系组合物难以同时满足透明性、耐粘连性和挤出加工时的成型性等各种特性。此外，专利文献2所记载的聚烯烃系共聚物有交联特性不充分，或伴随交联而产生的歪斜变大等问题，因此有发生玻璃基板的变形、开裂的可能性。进一步，专利文献3所记载的包含乙烯-α-烯烃共聚物的太阳能电池密封材用树脂组合物的电特性与交联特性的平衡不充分。

此外，随着近年来的太阳光发电的普及，大规模太阳能发电站等发电系统的大规模化进展，以减少传输损耗等为目的，也有系统电压的高电压化的动向。由于系统电压上升，在太阳能电池模块中，框与组件之间的电位差变大。即，太阳能电池模块的框一般被接地，如果太阳能电池阵列的系统电压变为600V～1000V，则在电压变得最高的模块中，框与组件间的电位差直接变为系统电压的600V～1000V，在施加高电压的状态下维持日间的发电。

此外，玻璃与密封材相比电阻低，经由框而在玻璃与组件间也产生高电压。即，在日间发电的状况下，串联连接的模块中组件与模块间和组件与玻璃面的电位差从接地侧起电位差依次变大，最大的地方几乎维持系统电压的高电压的电位差。

在这样的状态下使用的太阳能电池模块中，也报告有使用了发生了输出大幅降低、产生特性劣化的PID(Potential Induced Degradation的缩写)现象的结晶系发电元件的模块的例子。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其提供具备以n型半导体作为基板、在其上形成有p型半导体层的n型结晶硅系太阳能电池元件，并且PID耐性优异的太阳能电池模块。

用于解决课题的方法

根据本发明人的研究，n型结晶硅系太阳能电池模块与p型结晶硅系太阳能电池模块相比易于发生PID，即使使用聚烯烃系太阳能电池密封材也有时发生PID。