[发明专利]太阳能电池模块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池模块及其制造方法。更具体而言，本发明涉及具有压敏粘合剂构件的太阳能电池模块、集成有支承构件的太阳能电池模块以及其制造方法。

背景技术

在建筑物的屋顶上主要安装使用阳光来发电的太阳能电池。当在现有建筑物的屋顶上安装太阳能电池时，会在建筑物的设计中未予考虑的负载添加到屋顶。由于太阳能电池的重量或质量引起的负载，可能很难在屋顶上安装太阳能电池。具体而言，当在现有建筑物的屋顶上附加地安装太阳能电池时，负载限制约为10kg/m²，它是屋顶的上表面上的每单位面积的质量。通用太阳能电池模块的每单位体积的质量大于10kg/m²。这是因为使用由例如单晶、多晶、非晶、或基于化合物的半导体制成的光电转换层的大多数太阳能电池板一般被层叠在厚玻璃衬底上以形成模块，以便于适合各种类型的标准，例如，防风标准。另外，使用玻璃衬底的太阳能电池模块需要诸如用于保护太阳能电池模块的周边或固定安装的框架之类的附加构件。为此，可能很难在现有建筑物的屋顶上安装使用玻璃衬底的太阳能电池模块。

在使用玻璃衬底的太阳能电池模块中还产生除负载之外的问题。问题之一是太阳能电池模块的整体形状受玻璃衬底的形状限制。例如，在许多情况下，使用玻璃衬底的太阳能电池模块具有平板形状。当在弯曲屋顶上安装平坦的太阳能电池模块时，沿弯曲表面安装多个太阳能电池模块。以此方式所安装的太阳能电池模块形成多边表面，而不是弯曲表面。

作为解决这些问题的太阳能电池模块，已知的是柔性太阳能电池模块。例如，通过将诸如薄膜半导体之类的光电转换层与诸如树脂衬底之类的柔性衬底组合来制造柔性太阳能电池模块。例如，这种结构的特性之一是减轻了柔性太阳能电池模块的重量。在实践中，在使用聚酰亚胺衬底的柔性太阳能电池模块中，每单位面积的质量约为1kg/m²。即，柔性太阳能电池模块的重量非常小。例如，柔性太阳能电池模块的重量约为使用玻璃衬底的太阳能电池模块的重量的十分之一或更轻。这种结构的另一个特性是柔性太阳能电池模块可被卷成具有小尺寸、然后运送，或者它可被安装成沿弯曲表面弯曲。

日本专利申请公开(JP-A)No.6-85303公开了一种在屋顶上使用通过粘合剂的结合来安装柔性太阳能电池模块(柔性太阳能电池板)的方法。在所公开的方法中，例如，包括硅的粘合剂用于安装柔性太阳能电池模块(例如，参见JP-A No.6-85303，第0018段)。

然而，在实践中，当将柔性太阳能电池模块与使用粘合剂的诸如屋顶外部构件(在下文中，称为“屋顶材料”)之类的支承构件集成时，在成本和操作方面出现了许多问题。具体而言，关于成本问题，很难减少在接合强度方面所使用的粘合剂的量。另外，在一些情况下，因为对粘合剂设置过期日期，所以很难降低成本。操作问题分为操作时间问题、工作负荷问题和操作特性问题。其中，操作时间问题的一个典型示例是在使用粘合剂的结合方法中需要预定固化时间。固化时间的等待时间取决于粘合剂的化学变化所需的时间并且有必要确保给定时间余量。结果，需要比粘合剂的实际固化时间长的等待时间。例如，当使用湿气可固化粘合剂时，需要一周的等待时间以结合太阳能电池模块的整个后表面。工作负载问题的一个典型示例是操作人员需要精确地工作。例如，操作人员需要具有施加最优量的粘合剂以降低粘合剂的消耗或防止固化时间的增加同时确保接合强度方面的相当多的经验。工作负载问题的另一个示例是，当两种类型的液体粘合剂用于结合时，需要准确地调节两种类型的液体粘合剂的相对混合比率以确保所需粘合强度。当在建设领域中执行这些精确操作时，会将大工作负荷施加给操作人员。操作特性问题的一个典型示例是，当使用粘合剂时，一旦固化了粘合剂就很难去除固化了的粘合剂。另外，作为粘合特有操作的临时固定引起了操作性问题。当在粘合中需要临时固定时，例如，需要等待粘合剂固化并且随后去除固定工具的附加操作。因此，很难降低粘合的工作负荷。

发明内容

鉴于上述问题已作出本发明。即，本发明的目的是提供一种能够便于将柔性太阳能电池模块与支承构件集成的操作的技术，由此有助于将柔性太阳能电池模块应用于各种目的。