太陽能電池組件及太陽能電池組件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽能電池組件，更具體而言，涉及具有防眩性和防污性的太陽能電 池組件。
[0002] 另外，本發(fā)明也涉及具有防眩性和防污性的太陽能電池組件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，利用太陽能進行發(fā)電的太陽能發(fā)電系統(tǒng)正在快速普及。作為這樣的太陽 能發(fā)電系統(tǒng)，有將太陽能電池組件設(shè)置在建筑物上的被稱為屋頂設(shè)置型的系統(tǒng)、也有將太 陽能電池組件設(shè)置在建筑物的墻面、窗戶上的被稱為墻面設(shè)置型的系統(tǒng)。另外，還有將太陽 能電池組件設(shè)置在房屋外的土地上的被稱為地上設(shè)置型的系統(tǒng)。
[0004] 對于這種太陽能發(fā)電系統(tǒng)而言，根據(jù)設(shè)置太陽能電池組件的位置、角度，有時會產(chǎn) 生由太陽能電池組件的反射光導(dǎo)致的問題。例如，在普通住宅的房頂上設(shè)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。也就是說存在以下問題：太陽光經(jīng)過太陽能發(fā) 電組件表面的玻璃面發(fā)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(fā)防眩性高的太陽能電池組件。即，希望開發(fā)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(shè)有防反射膜。
[0007] 這里，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中公開了以在太陽能電池組件的表面上使太陽光發(fā)生漫反射為 目的，使防反射膜的表面凹凸化的方案。
[0009] 根據(jù)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，通過表 面的物理性凹凸結(jié)構(gòu)也能夠使光發(fā)生漫反射，從而發(fā)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(fā)電效率降低的問題。
[0011] 作為解決這些問題的發(fā)明，有專利文獻3中公開的發(fā)明。
[0012] 在專利文獻3公開的發(fā)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(shè)有防反射膜。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明內(nèi)容】

[0018] 發(fā)明要解決的課題
[0019] 然而，專利文獻2、3中記載的太陽能電池組件雖然防眩性能優(yōu)異，但是存在容易 臟的缺點。
[0020] 也就是說，對于專利文獻2中記載的太陽能電池組件而言，防反射膜的表面被凹 凸化，因此如果灰塵、塵土進入該凹凸化的部分，則灰塵、塵土難以從表面去除。即，太陽能 電池組件的表面容易弄臟。
[0021] 另外，專利文獻3中記載的太陽能電池組件在玻璃基板的表面上設(shè)有凹凸，并在 其上覆蓋了防反射膜，但是通常防反射膜較薄，因此基板（玻璃基板）的凹凸會直接在防反 射膜的表面上表現(xiàn)出來。因此，如果灰塵、塵土進入凹凸部分，則灰塵、塵土難以從表面去 除。
[0022] 另外，對于屋頂設(shè)置型的太陽能電池系統(tǒng)、地上設(shè)置型的太陽能電池系統(tǒng)而言，為 了盡可能多的照射太陽光，以傾斜的方式設(shè)置太陽能電池組件。特別是對于設(shè)置在日本房 屋的房頂上的太陽能電池組件而言，通常以配合房頂傾斜的傾斜方式來設(shè)置。
[0023] 這里，對于日本而言，主要是初春從中國飛來的沙塵。而且，對于屋頂設(shè)置型的太 陽能電池系統(tǒng)、地上設(shè)置型的太陽能電池系統(tǒng)而言，由于太陽能電池組件以傾斜方式設(shè)置， 因此產(chǎn)生了飛來的沙塵滯留在太陽能電池組件上的問題。
[0024] 即，雖然降雨會沖刷掉大部分沙塵，但是提高了防眩性的太陽能電池組件在表面 上有微小的凹凸，使沙塵難以被沖走，會使太陽能電池的發(fā)電效率降低。并且使外觀變差。
[0025] 另外，太陽能電池組件不僅在日本，在國外也在快速普及。而且，預(yù)計今后也會在 沙特阿拉伯等中近東普及。
[0026] 但是，在國土的大部分是沙漠的國家設(shè)置太陽能電池組件時，沙塵的影響導(dǎo)致的 輸出降低令人擔憂。也就是說，飛來的沙塵滯留在太陽能電池組件上，致使太陽能電池組件 的輸出降低的問題令人擔憂。
[0027] 因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的課題在于提供一種不僅能發(fā)揮高防眩 性，而且耐臟的太陽能電池組件。另外，本發(fā)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制造方法。
[0028] 解決課題的方法
[0029] 本發(fā)明人等為了解決上述課題，試制了專利文獻3中記載的太陽能電池組件，并 對其表面形狀、截面形狀進行了觀察。其結(jié)果是，專利文獻3中記載的太陽能電池組件在玻 璃基板的表面上有大量裂紋，其裂紋上疊層有防反射膜，裂紋導(dǎo)致的凹凸形狀直接在防反 射膜上表現(xiàn)出來。
[0030] 具體而言，專利文獻3中公開的太陽能電池組件對玻璃基板進行了噴砂加工而使 表面凹凸化。這里，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(chǎn)生微小的裂紋。
[0031] 也就是說，按照專利文獻3中公開的方案制造的太陽能電池組件是使噴砂用研磨 材料撞擊如圖39(a) -樣表面平滑的玻璃基板302,使表面如圖39(b) -樣凹凸化而成的， 但是由于撞擊的沖擊，產(chǎn)生了如圖39(c)的放大圖所示的裂紋318。
[0032] 即，如圖39 (c)所示，受到不徹底的撞擊的部位產(chǎn)生斷裂殘留部320,處于裂開的 狀態(tài)。另外，對于裂紋318而言，有裂痕向玻璃基板302的深度方向發(fā)展的，也有裂痕向與 玻璃基板302平行方向發(fā)展的（多種裂紋未在圖39中示出）。在形成了裂痕向與玻璃基板 302平行方向發(fā)展的裂紋318的附近，形成了相對于玻璃基板302的主體部分，碎片粘貼成 鱗片狀的結(jié)構(gòu)。
[0033] 由此，裂紋318部位的輪廓線La的坡度驟變而呈現(xiàn)階差狀，所述輪廓線La是玻 璃基板302與防反射膜319的邊界。
[0034] 而且，本發(fā)明人等嘗試向按照專利文獻3公開的方案制造的太陽能電池組件的玻 璃基板上散布了細粉。然后，再將太陽能電池組件的一邊提起，以分別相對于地面傾斜的狀 態(tài)使其直立，對表面附近進行了觀察。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，砂?？ㄔ诹瞬ＡЩ宓牧鸭y部位形成的 階差狀部分處，即，上述輪廓線突變而呈現(xiàn)階差狀的部分處。
[0035] 另外，裂紋部分的附近如上所述形成了相對于玻璃基板的主體部分碎片粘貼成鱗 片狀的結(jié)構(gòu)，非常脆弱。
[0036] 因此，本發(fā)明人等在實施噴砂加工于表面上設(shè)置凹凸后，使用比先前噴砂加工的 粒徑更小的噴砂用研磨材料進行了再次噴砂加工。即，對玻璃基板的主體部分施加了不造 成損傷程度的輕撞擊。其結(jié)果是去除了玻璃基板的裂紋，使輪廓線突變的部位明顯減少，呈 現(xiàn)階差狀的部位也減少。
[0037] 而且，在實施2次上述噴砂加工后，形成防反射膜時，殘存的裂紋的內(nèi)部空間、階 差狀部分的凹坑被防反射膜填平，整體上形成了平滑的面。
[0038] 而且，在對進行了 2次噴砂加工后再設(shè)置了防反射膜的太陽能電池組件的性能進 行評價時，防眩性和發(fā)電效率不比專利文獻3中公開的太陽能電池組件的性能差，而且防 污性特別優(yōu)異。
[0039] 另外，本發(fā)明人等對于玻璃基板上滯留有沙塵時的影響進行了研究。
[0040] 株式會社島津制作所的網(wǎng)站（http ://www. an. shimadzu. co. jp/powder/ lecture/beginner/b03. htm)上，公開了對沙塵粒徑的調(diào)查結(jié)果。圖40是引自該網(wǎng)站的圖 表。
[0041] 根據(jù)該研究，飛到日本的沙塵的粒徑以5微米為峰值分布。根據(jù)圖表，飛到日本的 沙塵中，粒徑為1微米以上的沙塵占大多數(shù)。其中，僅含有很少的0. 5~1. 0微米的極小粒 子。其中，粒徑小于0.5微米的沙塵極少。
[0042] 另外沙塵粒子的形狀不僅有球形的，而且接近米粒狀的較多。
[0043] 另外，根據(jù)其它資料，在沙特阿拉伯的魯卜哈利（the Rub'al khali)，多見粒徑 0. 2~0. 4mm的細粒砂和中粒砂，在沙特阿拉伯的砂漠中，伴隨粒徑0. 1~0. 3mm的細小粒 子的粒徑0. 5mm左右的磨圓了的中粒砂較多。但是，已知中東發(fā)生的沙塵暴中含有相當?shù)?細小粒子。
[0044] 基于上述見解而完成的發(fā)明是一種太陽能電池組件，其特征在于，具有表面宏觀 上為平面的玻璃制板體和光電轉(zhuǎn)換部，光從所述玻璃制板體側(cè)入射至光電轉(zhuǎn)換部側(cè)，并在 所述光電轉(zhuǎn)換部產(chǎn)生電，在所述太陽能電池組件中，
[0045] 在所述玻璃制板體的表面上設(shè)有防反射膜，所述玻璃制板體自身的表面在微觀上 呈凹凸狀，在觀察沿玻璃制板體的厚度方向切斷的截面時，玻璃制板體自身表面的輪廓線 上存在坡度驟變的拐點，玻璃制板體自身的表面上存在陡坡部、以及開口寬度為〇. 2微米 以上的大型裂紋，所述陡坡部是玻璃制板體自身發(fā)生凹變的部位，且以拐點為界，使該點與 輪廓線上一側(cè)相距0. 7微米處之間平直地模擬成一側(cè)模擬直線，并使該點與輪廓線上另一 側(cè)相距0. 7微米處之間平直地模擬成另一側(cè)模擬直線，兩條模擬直線所成角度為135度以 下，
[0046] 玻璃制板體自身表面的任意或全部陡坡部、以及任意或全部大型裂紋被構(gòu)成所述 防反射膜的物質(zhì)所掩埋，
[0047] 所述防反射膜表面的陡坡部與大型裂紋的分布狀態(tài)為在58微米的劃分范圍內(nèi)其 數(shù)量總計小于5個，防反射膜表面的輪廓線為平緩的曲線。
[0048] 另外，解決相同課題的另一發(fā)明是一種太陽能電池組件，其特征在于，具有表面宏 觀上為平面的玻璃制板體和光電轉(zhuǎn)換部，光從所述玻璃制板體側(cè)入射至光電轉(zhuǎn)換部側(cè)，并 在所述光電轉(zhuǎn)換部產(chǎn)生電，
[0049] 其中，在所述玻璃制板體的表面上設(shè)有防反射膜，所述玻璃制板體自身的表面在 微觀上呈凹凸狀，在觀察沿玻璃制板體的厚度方向切斷的截面時，玻璃制板體自身的表面 上存在陡坡部、以及開口寬度為〇. 2微米以上的大型裂紋，所述陡坡部為玻璃制板體自身 發(fā)生凹變的部位，且以任意點為界，使該點與輪廓線上一側(cè)相距〇. 7微米處之間平直地模 擬成一側(cè)模擬直線，并使該點與輪廓線上另一側(cè)相距〇. 7微米處之間平直地模擬成另一側(cè) 模擬直線，兩條模擬直線所成角度為135度以下，
[0050] 玻璃制板體自身表面的任意或全部陡坡部、以及任意或全部大型裂紋被構(gòu)成所述 防反射膜的物質(zhì)所掩埋，
[0051] 所述防反射膜表面的陡坡部與大型裂紋的分布狀態(tài)為在58微米的劃分范圍內(nèi)其 數(shù)量總計小于5個，防反射膜表面的輪廓線為平緩的曲線。
[0052] 優(yōu)選如下情況：
[0053] 在玻璃制板體自身的表面上存在突出部，在所述突出部中，以所述拐點或任意點 為界，使該點與輪廓線上一側(cè)相距〇. 7微米處之間平直地模擬成一側(cè)模擬直線，并使該點 與輪廓線上另一側(cè)相距〇. 7微米處之間平直地模擬成另一側(cè)模擬直線，兩條模擬直線所成 角度為90度以下，
[0054] 玻璃制板體自身表面的突出部中的任意或全部被構(gòu)成所述防反射膜的物質(zhì)所掩 埋，
[0055] 所述防反射膜表面的突出部的分布狀態(tài)為在58微米的劃分范圍內(nèi)其數(shù)量小于2 個，所述防反射膜的表面的輪廓線為平緩的曲線。
[0056] 另外，實現(xiàn)相同目標的另一個發(fā)明是一種太陽能電池組件，其特征在于，具有表面 宏觀上為平面的玻璃制板體和光電轉(zhuǎn)換部，光從所述玻璃制板體側(cè)入射至光電轉(zhuǎn)換部側(cè)， 并在所述光電轉(zhuǎn)換部產(chǎn)生電，
[0057] 其中，在所述玻璃制板體的表面上設(shè)有防反射膜，所述玻璃制板體自身的表面在 微觀上呈凹凸狀，在觀察沿玻璃制板體的厚度方向切斷的截面時，玻璃制板體自身表面的 輪廓線上存在坡度驟變的拐點，玻璃制板體自身的表面上存在陡坡部、以及開口寬度為〇. 2 微米以上的大型裂紋，所述陡坡部為玻璃制板體自身發(fā)生凹變的部位，且以拐點為界，使該 點與輪廓線上一側(cè)相距〇. 7微米處之間平直地模擬成一側(cè)模擬直線，并使該點與輪廓線上 另一側(cè)相距0. 7微米處之間平直地模擬成另一側(cè)模擬直線，兩條模擬直線所成角度為135 度以下，且所述陡坡部與大型裂紋的分布狀態(tài)為在58微米的劃分范圍內(nèi)其數(shù)量總計小于5 個，陡坡部中的任意或全部被構(gòu)成所述防反