掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

太阳能电池模块、面板以及印刷数据生成装置

文献发布时间:2023-06-19 18:35:48


太阳能电池模块、面板以及印刷数据生成装置

技术领域

本发明涉及太阳能电池模块、面板以及印刷数据生成装置。

背景技术

已知有在比太阳能电池模块主体更靠近受光面侧实施印刷的太阳能电池模块(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-216766号公报。

发明内容

发明要解决的问题

对于如上所述的太阳能电池模块,需要优异的设计性和发电性能。

本发明的第一目的是提供一种具有优异的设计性和发电性能的太阳能电池模块。

此外,本发明的第二目的是提供一种适合与上述第一目的对应的太阳能电池模块一起使用的太阳能电池模块。

此外,本发明的第三目的是提供一种包括与上述第一目的或上述第二目的对应的太阳能电池模块并且具有优异的设计性的面板。

此外,本发明的第四目的是提供一种适合制造与上述第一目的或上述第二目的对应的太阳能电池模块、或者与上述第三目的对应的面板的印刷数据生成装置。

用于解决问题的方案

与本发明第一目的对应地,作为本发明的第一方面的太阳能电池模块具有:太阳能电池模块主体、以及在比所述太阳能电池模块主体更靠近受光面侧通过规定的透明率的印刷形成在规定的区域的印刷层,在所述规定的区域的至少一部分能够从所述受光面侧透视背面侧,以满足下述条件A的方式设定所述规定的透明率:

[条件A]

由下述式(1)确定的分光灵敏度积分比A为规定值A*以上,所述规定值A*为以短路电流比为0.6的透明率印刷时的分光灵敏度积分比A,

[数1]

λ:波长(nm);

f(λ):形成有印刷层的情况下的量子效率IPCE(%);

f

根据这样的结构,能够获得在受光面侧进行印刷并能够透视背面侧的优异的设计性、以及即使在所述规定的区域整面印刷的情况下也能够获得短路电流比为0.6以上的优异的发电性能。

与本发明第一目的对应地,作为本发明的第二方面的太阳能电池模块具有:太阳能电池模块主体、以及在比所述太阳能电池模块主体更靠近受光面侧通过规定的透明率的全色、红色单色、绿色单色或蓝色单色的印刷形成在规定的区域的印刷层,在所述规定的区域的至少一部分能够从所述受光面侧透视背面侧,以满足下述条件B的方式设定所述规定的透明率:

[条件B]

所述印刷层为全色时,由下述式(2)确定的分光灵敏度积分比A

所述印刷层为红色单色时,由下述式(3)确定的分光灵敏度积分比A

所述印刷层为绿色单色时,由下述式(4)确定的分光灵敏度积分比A

所述印刷层为蓝色单色时,由下述式(5)确定的分光灵敏度积分比A

[数2]

[数3]

[数4]

[数5]

f

f

f

f

根据这样的结构,能够获得在受光面侧进行全色、红色单色、绿色单色或蓝色单色的印刷并能够透视背面侧的优异的设计性、以及即使在所述规定的区域整面印刷的情况下也能够获得短路电流比为0.6以上的优异的发电性能。

与本发明第一目的对应地,作为本发明的第三方面的太阳能电池模块具有:太阳能电池模块主体、以及在比所述太阳能电池模块主体更靠近受光面侧通过规定的透明率的红色单色、绿色单色或蓝色单色的印刷形成在规定的区域的印刷层,在所述规定的区域的至少一部分能够从所述受光面侧透视背面侧,其中,以满足下述条件C的方式设定所述规定的透明率:

[条件C]

·所述印刷层为红色单色时,由下述式(6)确定的红色特定波长分光灵敏度积分比B

·所述印刷层为绿色单色时,由下述式(9)确定的绿色特定波长分光灵敏度积分比B

·所述印刷层为蓝色单色时,由下述式(12)确定的蓝色特定波长分光灵敏度积分比B

[数6]

[数7]

[数8]

[数9]

[数10]

[数11]

[数12]

[数13]

[数14]

λ

λ

λ

根据这样的结构,能够获得在受光面侧进行红色单色、绿色单色或蓝色单色的印刷并能够透视背面侧的优异的设计性、以及即使在所述规定的区域整面印刷的情况下也能够获得短路电流比为0.6以上的优异的发电性能。

作为本发明的一个实施方式,所述太阳能电池模块主体具有夹着至少一个发电单元的一对基板,所述印刷层形成在所述受光面侧的所述基板上。根据这样的结构,能够容易地在比太阳能电池主体更靠近受光面侧设置印刷层。

作为本发明的一个实施方式,所述太阳能电池模块主体具有夹着至少一个发电单元的一对基板,所述印刷层形成薄膜上,所述薄膜粘贴在所述受光面侧的所述基板上。根据这样的结构,能够容易地在比太阳能电池主体更靠近受光面侧设置印刷层。

作为本发明的一个实施方式,具有将所述薄膜粘接在所述受光面侧的所述基板上的粘接层,所述粘接层是薄膜状粘接片,其具有阻挡波长小于400nm的紫外线的紫外线过滤功能。根据这样的结构,能够通过粘接层的紫外线过滤功能抑制由于受到紫外线而引起的太阳能电池模块主体的发电性能的劣化。

作为本发明的一个实施方式,在形成有所述印刷层的面中的与所述规定区域不同的区域,实施了透明率和/或颜色与所述印刷层不同的印刷。根据这样的结构,能够提高设计性。

作为本发明的一个实施方式,所述太阳能电池模块主体由染料敏化型太阳能电池构成。根据这样的结构,能够更加可靠地获得优异的发电性能。

与本发明第二目的对应地,作为本发明的第四方面的太阳能电池模块具有:太阳能电池模块主体、以及比在所述太阳能电池模块主体更靠近作为受光面侧的相反侧的背面侧通过规定的透明率的印刷形成在规定的区域的印刷层,在所述规定的区域的至少一部分能够从所述背面侧透视所述受光面侧,其中,在将所述印刷层设置在所述受光面侧而不是所述背面侧的情况下,以满足权利要求1所述的所述条件A、权利要求2所述的所述条件B、以及权利要求3所述的所述条件C中的至少一个的方式设定所述规定的透明率。根据这样的结构,在背面侧进行与上述第一目的对应的太阳能电池模块相同的透明率的印刷,在受光面侧也能够透视,由此能够获得适合与上述第一目的对应的太阳能电池模块一起使用的优异的设计性。

与本发明第三目的对应地,作为本发明的第五方面的面板具有:所述的太阳能电池模块;以及片材,其一部分区域粘贴有所述太阳能电池模块,所述片材具有如下的印刷层,该印刷层形成在与所述一部分区域不同的区域并且形成有跨越所述太阳能电池模块的所述印刷层的印刷。根据这样的结构,由于能够进行将太阳能电池模块的印刷层和片材的印刷层组合成的大图像的印刷,因此能够获得优异的设计性。

与本发明第四目的对应地,作为本发明的第五方面的印刷数据生成装置生成用于在所述太阳能电池模块仅印刷规定的图像的一部分的印刷数据,所述印刷数据生成装置具有:数据处理部,其为了形成所述印刷层,从与所述规定的图像对应的数据中获取与所述规定的图像的所述一部分对应的印刷数据。根据这样的结构,由于能够容易地获得与太阳能电池模块对应的印刷数据,因此能够容易地生成用于在太阳能电池模块仅印刷规定的图像的一部分的印刷数据。

与本发明第四目的对应地,作为本发明的第六方面的印刷数据生成装置生成用于在所述面板印刷规定的图像的印刷数据,所述印刷数据生成装置具有:数据处理部,其为了形成仅显示所述规定的图像的一部分的所述太阳能电池模块的所述印刷层,从与所述规定的图像对应的数据中获取与所述规定的图像的所述一部分对应的印刷数据,并且为了形成仅显示所述规定的图像的另一部分的所述片材的所述印刷层,从与所述规定的图像对应的数据中获取与所述规定的图像的所述另一部分对应的印刷数据。根据这样的结构,由于能够容易地获得与太阳能电池模块和片材分别对应的印刷数据,因此能够容易地生成用于在面板印刷规定的图像的印刷数据。

发明效果

根据本发明,能够提供与上述第一目的对应的太阳能电池模块。

根据本发明,能够提供与上述第二目的对应的太阳能电池模块。

根据本发明,能够提供与上述第三目的对应的面板。

根据本发明,能够提供与上述第四目的对应的印刷数据生成装置。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的太阳能电池模块的分解立体图。

图2是图1所示的太阳能电池模块主体的剖视图。

图3是在图1所示的太阳能电池模块中分别以不同的透明率进行红色单色、绿色单色、蓝色单色和黑色的整面印刷并拍摄的印刷层的显微镜照片。

图4是放大示出图3的一部分的显微镜照片。

图5A是示出在图1所示的太阳能电池模块中以不同的透明率进行红色单色的整面印刷并测量出的归一化IV特性的曲线图。

图5B是示出在图1所示的太阳能电池模块中以不同的透明率进行红色单色的整面印刷并测量出的IPCE特性的曲线图。

图6A是示出在图1所示的太阳能电池模块中以不同的透明率进行绿色单色的整面印刷并测量出的归一化IV特性的曲线图。

图6B是示出在图1所示的太阳能电池模块中以不同的透明率进行绿色单色的整面印刷并测量出的IPCE特性的曲线图。

图7A是示出在图1所示的太阳能电池模块中以不同的透明率进行蓝色单色的整面印刷并测量出的归一化IV特性的曲线图。

图7B是示出在图1所示的太阳能电池模块中以不同的透明率进行蓝色单色的整面印刷并测量出的IPCE特性的曲线图。

图8A是示出在图1所示的太阳能电池模块中以不同的透明率进行黑色的整面印刷并测量出的归一化IV特性的曲线图。

图8B是示出在图1所示的太阳能电池模块中以不同的透明率进行黑色的整面印刷并测量出的IPCE特性的曲线图。

图9是示出基于图5A、图6A、图7A和图8A所示的测量数据而生成的、横轴为透明率且纵轴为归一化短路电流的曲线图。

图10是示出基于图5B所示的测量数据而生成的、横轴为透明率且纵轴为分光灵敏度积分比A

图11是示出基于图6B所示的测量数据而生成的、横轴为透明率且纵轴为分光灵敏度积分比A

图12是示出基于图7B所示的测量数据而生成的、横轴为透明率且纵轴为分光灵敏度积分比A

图13是示出对图1所示的太阳能电池模块以50%透明率进行红色单色的整面印刷并测量的IPCE特性和无印刷下测量的IPCE特性的曲线图。

图14是示出对图1所示的太阳能电池模块以50%透明率进行绿色单色的整面印刷并测量的IPCE特性和无印刷下测量的IPCE特性的曲线图。

图15是示出对图1所示的太阳能电池模块以50%透明率进行蓝色单色的整面印刷并测量的IPCE特性和无印刷下测量的IPCE特性的曲线图。

图16是示出对图1所示的太阳能电池模块以58%透明率进行黑色的整面印刷并测量的IPCE特性和无印刷下测量的IPCE特性的曲线图。

图17是示出对图1所示的太阳能电池模块进行两种印刷时的印刷要点的平面图。

图18是本发明第二实施方式的太阳能电池模块的分解立体图。

图19是示出本发明的一个实施方式的面板的制造要点的平面图。

图20是示出本发明的一个实施方式的印刷数据生成装置的框图。

具体实施方式

以下,参照附图,对本发明的一个实施方式的太阳能电池模块、面板和印刷数据生成装置进行详细的举例说明。

如图1所示,本发明的第一实施方式的太阳能电池模块1具有太阳能电池模块主体2、以及在比太阳能电池模块主体2更靠近受光面侧通过规定的透明率T的印刷形成在规定的区域的印刷层3。在本实施方式中,形成有印刷层3的所述规定的区域是太阳能电池模块主体2的整个区域(即,整个受光面)。

更具体地,如图2所示,太阳能电池模块主体2具有夹着多个发电单元2a的一对基板2b,印刷层3形成在粘贴于受光面侧的基板2b上的薄膜4上。发电单元2a的数量为12个。但是,发电单元2a的数量只要为1个以上即可。

太阳能电池模块1具有将薄膜4粘接在受光面侧的基板2b上的粘接层5。粘接层5是薄膜状粘接片,其具有阻挡波长小于400nm的紫外线的紫外线过滤功能。

如图2所示,太阳能电池模块主体2由染料敏化型太阳能电池构成。也就是说,太阳能电池模块主体2由多个染料敏化型的发电单元2a构成。虽然在作为将光能转换为电能的光电转换元件的太阳能电池中,除了染料敏化型太阳能电池以外,还有硅型太阳能电池等,但是染料敏化型太阳能电池尤其具有:有利于轻量化、能够稳定发电的照度范围广、制造设备规模小、能够用廉价的材料制造等优点。

各发电单元2a具有在一对基板2b的内表面上形成的一对导电膜2c、在受光面侧的导电膜2c的内表面上的形成多孔半导体层2d、在作为受光面侧的相反侧的背面侧的导电膜2c的内表面上形成的催化剂层2e、以及在多孔半导体层2d与催化剂层2e之间形成的电荷传输层2f。

多个发电单元2a通过将一对基板2b彼此粘接的非导电性的粘接层2g彼此隔开,并且通过在粘接层2g内形成的布线结构2h串联连接。如图1所示,在串联连接多个发电单元2a而形成的发电单元2a的列的两端和中间部形成有集电极2i。此外,如图2所示,在发电单元2a的列的两端分别形成有用于提取电能的端子2j。另外,能够适当地变更集电极2i和端子2j的配置。此外,也可以是不设置这些的结构。

一对基板2b、一对导电膜2c、电荷传输层2f、和粘接层2g具有透射可见光的透明性。

各基板2b没有特别的限定,可以由树脂、玻璃或金属(钛、SUS、铝等)或它们的任意组合等形成。作为用于形成基板2b的树脂,例如举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、间规聚苯乙烯(SPS)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚芳酯(PAr)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、环烯烃聚合物(COP)或透明聚酰亚胺(PI)等,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。另外,这些树脂可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。

各导电膜2c具有导电性。各导电膜2c没有特别的限定,例如能够由铂、金、银、铜、铝、铟或钛等金属、氧化锡或氧化锌等导电金属氧化物、铟-锡氧化物(ITO)或铟-锌氧化物(IZO)、氟掺杂锡(FTO)等复合金属氧化物、或者碳纳米管或石墨烯等碳材料等形成。另外,这些材料可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。

电荷传输层2f从催化剂层2e接收电子,从而能够将电子补充到吸附于多孔半导体层2d的敏化染料中的氧化状态的敏化染料。电荷传输层2f例如由聚咔唑等空穴传输材料、四硝基芴酮等电子传输材料、多元醇等导电聚合物、液体电解质、高分子电解质等的离子导体、或者碘化铜或硫氰酸铜等的p型半导体等形成。作为液态离子导体,举出例如通过将碘、碘化锂或碘化钾等碱金属盐、以及二甲基丙基咪唑碘或四丙基碘化铵等离子液体溶解于碳酸亚丙酯、乙醇、γ-丁内酯、乙腈、丙腈或3-甲氧基丙腈等溶剂中而得到的碘系离子导体。另外,这些材料可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。

粘接层2g能够由例如热塑性树脂、热固性树脂或活性放射线(光、电子束)固化树脂形成,更具体地,能够由丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、氟树脂、硅树脂、烯烃树脂或聚酰胺树脂等形成。另外,这些材料可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。它们还可以包含0.001~50体积%的中心粒径为0.001~10μm的二氧化硅、滑石、氧化铝、氧化钛或氢氧化铝或者它们的任意组合。

粘接层2g所包含的布线结构2h能够由如下物质形成,例如Ag、Au、Cu、Al、In、Sn、Bi或Pb等金属颗粒或它们的氧化物、导电碳颗粒、或者使用Ag、Au、Cu等金属或它们的金属氧化物等导电物质覆盖树脂颗粒等有机化合物颗粒或无机化合物颗粒的表面而成的颗粒、例如以Au/Ni合金覆盖的颗粒等。另外,这些材料可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。布线结构2h也可以与粘接层2g分开设置。

为了良好地吸附敏化染料,多孔半导体层2d由多孔半导体形成。多孔半导体层2d是由氧化钛等氧化物半导体的微粒形成的半导体微粒层。然而,多孔半导体层2d也可以是由氧化钛以外的氧化物半导体的微粒形成的半导体微粒层,也可以由半导体微粒层以外的层形成。作为用于形成半导体微粒层的半导体微粒,可以举出例如氧化钛、氧化锌或氧化锡等氧化物半导体的微粒。另外,这些材料可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。

多孔半导体层2d担载敏化染料。作为敏化染料,可以举出例如有机染料或金属络合物染料等。作为有机染料,可以举出例如偶氮染料、花青染料、部花青染料、氧杂菁染料、氧杂蒽染料、方酸菁染料、聚甲炔染料、香豆素染料、核黄素染料、苝染料等。作为金属络合物染料,可以举出例如铁、铜、钌等金属的酞菁络合物染料或卟啉络合物染料、或钌吡啶络合物染料等。另外,上述染料材料可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。

催化剂层2e没有特别的限定,能够由例如导电高分子、碳纳米结构体、贵金属的颗粒或薄膜、或者碳纳米结构体和贵金属颗粒的混合物等催化剂形成。作为导电高分子,可以举出例如:聚(噻吩-2,5-二基)、聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)、聚(3-己基噻吩-2,5-二基)、聚(2,3-二氢噻吩并-[3,4-b]-1,4-二

太阳能电池模块1构成为在形成有印刷层3的所述规定的区域的至少一部分从受光面侧能够透视背面侧。这里,“能够透视”是指能够通过视觉识别位于太阳能电池模块1的相反侧的作为构成背景形态的要素的形状、图案和色彩中的至少一个要素。

制作了透明率T和颜色不同的多个种类的本实施方式的太阳能电池模块1。这些太阳能电池模块1是通过向通用的规定的印刷机(富士施乐制造的ApeosPort C3373 L-4G4F-10A,https://www.fujixerox.co.jp/support/manual/mf/ap7_c7773/manu.html)输入规定的透明率T,分别进行红色单色整面印刷、绿色单色整面印刷、蓝色单色整面印刷和黑色整面印刷而制作的。

图3中示出了制作而成的太阳能电池模块1的一个例子。图3将太阳能电池模块1的外观和印刷层3的显微镜照片成组地示出。此外,图4中示出了将图3所示的显微镜照片的一部分放大后的照片。

在图3和图4以及其他图中,R表示红色单色整面印刷,G表示绿色单色整面印刷,B表示蓝色单色整面印刷,K表示黑色整面印刷,这些字母后面的数字表示以百分率记的透明率T。例如,R80表示透明率T=80%的红色单色整面印刷。另外,在以下说明中SC表示无印刷。

对于黑色整面印刷而言,透明率T=0%的印刷是由黑色颜料形成的,其他透明率T的印刷是由红色、绿色及蓝色的混合(青色颜料、品红色颜料及黄色颜料的混合)形成的。红色单色整面印刷是由品红色颜料和黄色颜料混合形成的。绿色单色整面印刷是由黄色颜料和青色颜料混合形成的。蓝色单色整面印刷是由青色颜料和品红色颜料混合形成的。

印刷通过纵横等间隔排列成格子状的点形成,并在各点形成所需颜色的颜料的集合。例如,在混色形成的黑色中,在各点形成了上述3种颜色的颜料的集合。点间距离(点的中心距离)的纵、横均约为130μm。各点的颜料集合量与透明率T关联,透明率T越小集合量越大。

如上所述,通过一般的印刷机以规定的透明率T进行的印刷(也称为透明印刷)是具有与透明率T相应的浓度的网状印刷(阴影状印刷)。

此外,对于如上所述制作而成的多个种类的太阳能电池模块1,将照射强度设为1SUN(100mW/cm

进而,对于如上所述制作而成的多种类型的太阳能电池模块1,测量了IPCE特性(IPCE:量子效率,Incident Photon to Current conversion Efficiency)。其结果在图5B、图6B、图7B和图8B中示出。另外,图5B是红色印刷的结果,图6B是绿色印刷的结果,图7B是蓝色印刷的结果,图8B是黑色印刷的结果。该IPCE特性的测量是使用由SystemhouseSunrise公司制造的控制软件“W32-B2900SOLAS”、KeySight Technology公司制造的测量装置“B2901A”、朝日分光公司制造的单色光源“MLS-1510”构成的太阳能电池分光灵敏度测量系统来进行的。

根据上述测量的IV特性计算出的透明率T与规一化短路电流的关系在图9中示出。由图9所示的关系可知,如果透明率T为0.5以上,则在红色单色整面印刷、绿色单色整面印刷和蓝色单色整面印刷的任一个中,归一化短路电流、即短路电流比均为0.6以上。此外,从图9所示的关系可知,在黑色整面印刷中,如果透明率T为0.58以上,则短路电流比为0.6以上。

通常已知短路电流密度与IPCE之间存在以下关系。

[数15]

J

λ:波长(nm);

P

因此,理论上,根据I

[数16]

[数17]

[数18]

[数19]

I

I

I

I

f

f

f

f

这里,对被限定在400nm~700nm的分光灵敏度积分比A如下定义,其中,400nm~700nm是使用染料敏化型太阳能电池能够稳定发电的波长范围。

[数20]

[数21]

[数22]

[数23]

A

A

A

A

如上所述,红色单色全面印刷中,能够实现短路电流比为0.6以上的透明率T=50%时的分光灵敏度积分比A

如上所述,绿色单色全面印刷中,能够实现短路电流比为0.6以上的透明率T=50%时的分光灵敏度积分比A

如上所述,蓝色单色全面印刷中,能够实现短路电流比为0.6以上的透明率T=50%时的分光灵敏度积分比A

如上所述,黑色全面印刷中,能够实现短路电流比为0.6以上的透明率T=58%时的分光灵敏度积分比A

因此,在比太阳能电池模块主体2更靠近受光面侧,通过规定的透明率T的全色、红色单色、绿色单色或蓝色单色的印刷,在规定的区域形成印刷层3的情况下,只要以满足下述条件B的方式设定所述规定的透明率,就能够实现短路电流比为0.6以上。

[条件B]

·印刷层3为全色时,由上述式(2)确定的分光灵敏度积分比A

·印刷层3为红色单色时,由上述式(3)确定的分光灵敏度积分比A

·印刷层3为绿色单色时,由上述式(4)确定的分光灵敏度积分比A

·印刷层3为蓝色单色时,由上述式(5)确定的分光灵敏度积分比A

此外,对RGB的每个颜色按照下述定义特定波长区间。

红色特定波长区间:610±50nm;

绿色特定波长区间:530±50nm;

蓝色特定波长区间:480±50nm。

然后,将红色特定波长分光灵敏度积分比B

[数24]

[数25]

[数26]

[数27]

[数28]

[数29]

[数30]

[数31]

[数32]

λ

λ

λ

当根据上述那样的红色单色整面印刷时能够实现短路电流比为0.6的透明率T=50%时的数据即图13所示的数据进行计算时,红色特定波长分光灵敏度积分比B

当根据上述那样的绿色单色整面印刷时能够实现短路电流比为0.6的透明率T=50%时的数据即图14所示的数据进行计算时,绿色特定波长分光灵敏度积分比B

当根据上述那样的蓝色单色整面印刷时能够实现短路电流比为0.6的透明率T=50%时的数据即图15所示的数据进行计算时,蓝色特定波长分光灵敏度积分比B

因此,在比太阳能电池模块主体2更靠近受光面侧,通过规定的透明率T的红色单色、绿色单色或蓝色单色的印刷,在规定的区域形成印刷层3的情况下,只要以满足下述条件C的方式设定所述规定的透明率,就能够实现短路电流比为0.6以上。

[条件C]

·印刷层3为红色单色时,由上述式(6)确定的红色特定波长分光灵敏度积分比B

·印刷层3为绿色单色时,由上述式(9)确定的绿色特定波长分光灵敏度积分比B

·印刷层3为蓝色单色时,由上述式(12)确定的蓝色特定波长分光灵敏度积分比B

此外,将上述那样的用于获得能够实现短路电流比为0.6的优异的发电性能的条件进一步一般化,如下所示。即,在比太阳能电池模块主体2更靠近受光面侧,通过规定的透明率T的印刷,在规定的区域形成印刷层3的情况下,只要以满足下述条件A的方式设定所述规定的透明率,就能够实现短路电流比为0.6以上。

[条件A]

由下述式(1)确定的分光灵敏度积分比A为规定值A*以上,所述规定值A*为以短路电流比为0.6的透明率T印刷时的分光灵敏度积分比A。

[数33]

f(λ):形成有印刷层的情况下的量子效率IPCE(%);

f

此外,对像上述那样制作而成的多个种类的太阳能电池模块1评价可透视性。在该评价中,在太阳能电池模块1的背面侧配置印刷有红色、绿色、蓝色、黑色各自的图案的片材作为背景,通过能否从太阳能电池模块1的受光面侧目视识别该片材来进行评价。评价是基于人的目视的主观评价。其结果是,在红色单色整面印刷、绿色单色整面印刷和蓝色单色整面印刷的太阳能电池模块1中,即使透明率T=0%也都能够被目视识别。此外,在黑色整面印刷的太阳能电池模块1中,虽然在透明率T=0%时无法目视识别,但是在透明率T≥20%时能够目视识别。

因此,根据该可透视性的评价结果,只要是能够获得可以实现短路电流比为0.6以上的优异发电性能的透明率T,即在红色单色整面印刷、绿色单色整面印刷和蓝色单色整面印刷中透明率T≥50%、在黑色整面印刷中的透明率T≥58%,就能够获得在形成有印刷层3的规定的区域的至少一部分能够从受光面侧透视背面侧的优异的设计性。

由此,通过以满足上述条件B的方式设定规定的透明率T来形成印刷层3(即,包括:以某个透明率T进行整面印刷并测量分光灵敏度积分比并判断是否满足条件B的步骤;将满足条件B时的透明率T设定为规定的透明率T的步骤;以及以设定的透明率T形成印刷层3的步骤),能够制造出具有优异的设计性和发电性能的本实施方式的太阳能电池模块1。

此外,通过以满足上述条件C的方式设定规定的透明率T来形成印刷层3(即,包括:以某个透明率T进行整面印刷并测量特定分光灵敏度积分比、非特定分光灵敏度积分比和分光灵敏度峰值比并判断是否满足条件C的步骤;将满足条件C时的透明率T设定为规定的透明率T的步骤;以及以设定的透明率T形成印刷层3的步骤),能够制造出具有优异的设计性和发电性能的本实施方式的太阳能电池模块1。

此外,通过以满足上述条件A的方式设定规定的透明率T来形成印刷层3(即,包括:确定规定值A*的步骤,所述规定值A*为以短路电流为0.6时的透明率T进行印刷时的分光灵敏度积分比A;以某个透明率T进行整面印刷并测量分光灵敏度积分比A并判断是否满足条件A的步骤;将满足条件A时的透明率T设定为规定的透明率T的步骤;以及以设定的透明率T形成印刷层3的步骤),能够制造出具有优异的设计性和发电性能的本实施方式的太阳能电池模块1。

这里,对透明率与RGB的各颜色的特定波长分光灵敏度积分比及非特定波长分光灵敏度积分比之间的关系进行说明。透明率与红色特定波长分光灵敏度积分比B

如图10~图12所示,对于RGB的各颜色,在透明率T接近50%的区域,与特定波长分光灵敏度积分比相比,非特定波长分光灵敏度积分比对透明率T的变化的影响大(即曲线斜率大)。因此,通过以满足下述条件D的方式设定规定的透明率T来形成印刷层3(即,包括:以某个透明率T进行整面印刷并测量非特定分光灵敏度积分比并判断是否满足条件D的步骤;将满足条件D时的透明率T设定为规定的透明率T的步骤;以及以设定的透明率T形成印刷层3的步骤),能够更容易地制造具有优异的设计性和发电性能的本实施方式的太阳能电池模块1。

[条件D]

·所述印刷层为红色单色时,由上述式(7)确定的红色单色非特定波长分光灵敏度积分比C

·所述印刷层为绿色单色时,由上述式(10)确定的绿色单色非特定波长分光灵敏度积分比C

·所述印刷层为蓝色单色时,由上述式(13)确定的蓝色单色非特定波长分光灵敏度积分比C

在制造本实施方式的太阳能电池模块1时,相比条件A使用条件B时能够更容易地制造,相比条件B使用条件C时能够更容易地制造,相比条件C使用条件D时能够更容易地制造。

如图17所示,可以将形成有印刷层3的所述规定的区域作为薄膜4的一部分区域,在与所述规定的区域不同的区域即特定区域R实施了透明率T和/或颜色与印刷层3不同的印刷。这样的复合印刷例如能够按照以下要点进行。首先,对薄膜4进行用于从印刷对象中排除特定区域R的掩蔽。该掩蔽能够使用临时粘贴到特定区域R的第一掩蔽材料6来进行。通过在进行了该掩蔽的状态下对薄膜4的全部区域进行第一次印刷,然后去除第一掩蔽材料6,从而仅在除了特定区域R以外的所述规定的区域形成印刷层3。然后,对薄膜4进行用于从印刷对象中排除所述规定的区域的第二次掩蔽。该第二次掩蔽能够使用临时粘贴到所述规定的区域的第二掩蔽材料7来进行。通过在进行了该第二次掩蔽的状态下对薄膜4的全部区域进行第二次印刷,然后去除第二掩蔽材料7,从而能够仅在除了所述规定的区域以外的特定区域R形成透明率T和/或颜色与印刷层3不同的印刷。

虽然上述的关于发电性能和设计性(可透视性)的调查结果是在受光面侧的基板2b上粘贴的薄膜4上形成了印刷层3的情况下的结果,但是,由于薄膜4和用于粘贴薄膜4的粘接层5对发电性能和设计性的影响为可以忽略不计的程度,因此该结果也能够适用于印刷层3不通过薄膜4而在受光面侧的基板2b上形成的情况。也就是说,本实施方式的太阳能电池模块1也能够变更为印刷层3形成在受光面侧的基板2b上的结构。

接下来,对本发明第二实施方式的太阳能电池模块1进行说明。如图18所示,本实施方式的太阳能电池模块1具有太阳能电池模块主体2、以及在比太阳能电池模块主体2更靠近作为受光面侧的相反侧的背面侧通过规定的透明率的印刷形成在规定的区域的印刷层3,太阳能电池模块1构成为在所述规定的区域的至少一部分能够从背面侧透视受光面侧。并且,在将印刷层3设置在受光面侧而不是背面侧的情况下,以满足上述条件A、上述条件B、上述条件C中的至少一个的方式设定规定的透明率T。另外,在图18中,对与在第一实施方式中示出的要素对应的要素赋予相同的附图标记。

根据这样的结构,在背面侧进行与第一实施方式的太阳能电池模块1相同的透明率T的印刷,在受光面侧也能够透视,由此能够获得适合与第一实施方式的太阳能电池模块1一起使用的优异的设计性。也就是说,第二实施方式的太阳能电池模块1具有与第一实施方式的太阳能电池模块1协调的设计性。

这样,在将印刷层3设置在受光面侧而不是背面侧的情况下,通过以满足上述条件A、上述条件B、上述条件C中的至少一个的方式设定规定的透明率T,能够制造具有适合与第一实施方式的太阳能电池模块1一起使用的优异的设计性的第二实施方式的太阳能电池模块1。此外,在制造第二实施方式的太阳能电池模块1时,相比条件A使用条件B时能够更容易地制造,相比条件B使用条件C时能够更容易地制造,相比条件C使用条件D时能够更容易地制造。

另外,在本实施方式中,印刷层3虽然形成在粘贴于背面侧的基板2b上的薄膜4上,但是与第一实施方式的情况同样地,印刷层3也可以形成在背面侧的基板2b上。

接下来,参照图19,对本发明的一个实施方式的面板8进行说明。

如图19所示,本实施方式的面板8具有多个太阳能电池模块1、以及在一部分区域(粘贴区域S)粘贴有多个太阳能电池模块1的片材9,片材9具有片材印刷层10,片材印刷层10形成在与粘贴区域S不同的区域并且形成有跨越多个太阳能电池模块1的印刷层3的规定的图像P的印刷。片材9例如由具有透明性的柔性片材形成。当由这样的柔性片材形成片材9时,该柔性片材中,也可以包含用于太阳能电池模块1的布线。

虽然在本实施方式中太阳能电池模块1的数量为六个,但是太阳能电池模块1的数量为一个以上即可。此外,多个太阳能电池模块1能够由第一实施方式的太阳能电池模块1(或者上述的各种变形例)和第二实施方式的太阳能电池模块1(或者上述的各种变形例)的任意组合构成。

根据本实施方式的面板8,由于能够进行将多个太阳能电池模块1的印刷层3和片材9的片材印刷层10组合成的大图像的印刷,因此能够获得优异的设计性。

接下来,参照图20,对本发明的一实施方式的印刷数据生成装置11进行说明。本实施方式的印刷数据生成装置11生成用于在上述的面板8印刷规定的图像P的印刷数据。印刷数据生成装置11例如能够由具有处理器和存储器的计算机构成。如图20所示,本实施方式的印刷数据生成装置11具有数据输入部12、数据处理部13、以及数据输出部14。

数据输入部12构成为能够输入与要印刷在面板8的规定的图像P对应的数据、与用于形成面板8的片材9相关的信息(片材9的形状和大小等)、与用于形成面板8的太阳能电池模块1相关的信息(太阳能电池模块1的数量、形状、大小和配置等)。另外,向数据输入部12的输入,既可以由人通过键盘等接口进行,也可以由AI等自动进行。

数据处理部13构成为,为了形成仅显示规定的图像P的一部分的各太阳能电池模块1的印刷层3,从与规定的图像P对应的数据中分别获取与规定的图像P的所述一部分对应的印刷数据,并且为了形成仅显示规定的图像P的另一部分的片材9的片材印刷层10,从与规定的图像P对应的数据中获取与规定的图像P的所述另一部分对应的印刷数据。

数据输出部14构成为能够将由数据处理部13获得的印刷数据输出到印刷机。

因此,根据本实施方式的印刷数据生成装置11,由于能够容易地获得与多个太阳能电池模块1和片材9分别对应的印刷数据,因此能够容易地生成用于在面板8印刷规定的图像P的印刷数据。

上述实施方式只是本发明的实施方式的一个例子,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。

因此,上述实施方式的太阳能电池模块1、面板8以及印刷数据生成装置11例如能够进行如下所述的各种变更。

只要第一实施方式的第一方面的太阳能电池模块1具有太阳能电池模块主体2、以及在比太阳能电池模块主体2更靠近受光面侧通过规定的透明率T的印刷形成在规定的区域印刷层3,在所述规定的区域的至少一部分能够从受光面侧透视背面侧,以满足条件A的方式设定规定的透明率T,就能够进行各种变更。

只要第一实施方式的第二方面的太阳能电池模块1具有太阳能电池模块主体2、以及在比太阳能电池模块主体2更靠近受光面侧通过规定的透明率T的全色、红色单色、绿色单色或蓝色单色的印刷形成在规定的区域印刷层3,在所述规定的区域的至少一部分能够从受光面侧透视背面侧,以满足条件B的方式设定规定的透明率T,就能够进行各种变更。

只要第一实施方式的第三方面的太阳能电池模块1具有太阳能电池模块主体2、以及在比太阳能电池模块主体2更靠近受光面侧通过规定的透明率T的红色单色、绿色单色或蓝色单色的印刷形成在规定的区域的印刷层3,在所述规定的区域的至少一部分能够从受光面侧透视背面侧,以满足条件C的方式设定规定的透明率T,就能够进行各种变更。

只要第一实施方式的第四方面的太阳能电池模块1具有太阳能电池模块主体2、以及在比太阳能电池模块主体2更靠近受光面侧通过规定的透明率T的红色单色、绿色单色或蓝色单色的印刷形成在规定的区域的印刷层3,在所述规定的区域的至少一部分能够从受光面侧透视背面侧,以满足条件D的方式设定规定的透明率T,就能够进行各种变更。

但是,第一实施方式的太阳能电池模块1优选太阳能电池模块主体2具有夹着至少一个发电单元2a的一对基板2b,印刷层3形成在受光面侧的基板2b上。

此外,第一实施方式的太阳能电池模块1优选太阳能电池模块主体2具有夹着至少一个发电单元2a的一对基板2b,印刷层3形成在粘贴于受光面侧的基板2b上的薄膜4上。

第一实施方式的太阳能电池模块1优选具有将薄膜4粘接在受光面侧的基板2b上的粘接层5,粘接层5是薄膜状粘接片,其具有阻挡波长小于400nm的紫外线的紫外线过滤功能。

第一实施方式的太阳能电池模块1优选在形成有印刷层3的面中的与所述规定区域不同的区域(特定区域R)实施了透明率T和/或颜色与印刷层3不同的印刷。

第一实施方式的太阳能电池模块1优选太阳能电池模块主体2由染料敏化型太阳能电池构成。

此外,只要第二实施方式的太阳能电池模块1具有太阳能电池模块主体2、以及在比太阳能电池模块主体2更靠近作为受光面侧的相反侧的背面侧通过规定的透明率T的印刷形成在规定的区域的印刷层3,在所述规定的区域的至少一部分能够从背面侧透视受光面侧,在将印刷层3设置在受光面侧而不是背面侧的情况下,以满足条件A、条件B、条件C、条件D中的至少一个的方式设定规定的透明率T,就能够进行各种变更。

此外,只要所述本实施方式的面板8具有太阳能电池模块1、以及在一部分区域(粘贴区域S)粘贴有太阳能电池模块1的片材9,片材9具有如下的印刷层(片材印刷层10),该印刷层形成在与所述一部分区域不同的区域并且形成有跨越多个太阳能电池模块1的印刷层3的印刷,就能够进行各种变更。

此外,只要所述本实施方式的印刷数据生成装置11生成用于在太阳能电池模块1仅印刷规定的图像P的一部分的印刷数据,并具有为了形成印刷层3从与规定的图像P对应的数据中获取与规定的图像P的所述一部分对应的印刷数据的数据处理部13,就能够进行各种变更。

但是,优选印刷数据生成装置11生成用于在面板8印刷规定的图像P的印刷数据,印刷数据生成装置11具有数据处理部13,其为了形成仅显示规定的图像P的一部分的太阳能电池模块1的印刷层3,从与规定的图像P对应的数据中获取与规定的图像P的所述一部分对应的印刷数据,并且为了形成仅显示规定的图像P的另一部分的片材9的印刷层(片材印刷层10),从与规定的图像P对应的数据中获取与规定的图像P的所述另一部分对应的印刷数据。

[产业上的利用可能性]

根据本发明,能够提供与上述第一目的对应的太阳能电池模块。

根据本发明,能够提供与上述第二目的对应的太阳能电池模块。

根据本发明,能够提供与上述第三目的对应的面板。

根据本发明,能够提供与上述第四目的对应的印刷数据生成装置。

附图标记说明

1:太阳能电池模块

2:太阳能电池模块主体

2a:发电单元

2b:基板

2c:导电膜

2d:多孔半导体层

2e:催化剂层

2f:电荷传输层

2g:粘接层

2h:布线结构

2i:集电极

2j:端子

3:印刷层

4:薄膜

5:粘接层

6:第一掩蔽材料

7:第二掩蔽材料

8:面板

9:片材

10:片材印刷层

11:印刷数据生成装置

12:数据输入部

13:数据处理部

14:数据输出部

P:规定的图像

R:特定区域

S:粘贴区域

T:透明率

技术分类

06120115628404