JP4477765B2

JP4477765B2 - Photovoltaic power generation unit array and manufacturing method thereof, solar power generation device, and roof device

Info

Publication number: JP4477765B2
Application number: JP2000307996A
Authority: JP
Inventors: 卓司野村
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2020-10-06
Also published as: JP2002118278A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光発電に用いられる太陽光発電ユニットアレイとその製法、及び前記アレイを備えて構成される太陽光発電装置、並びにこの発電装置と非発電屋根材とを備えて構成される屋根装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光発電に使用される太陽電池モジュールは、光透過性基板の裏面に設けられた太陽電池をその裏面側から封止材で封止した構成を基本としている。一般には、周囲にフレームが装着されたフレーム付きの太陽電池モジュールが多用されているが、フレームレスの太陽電池モジュールも提供されている。
【０００３】
いずれの場合にも、封止材は基板と略同じ大きさに形成されている。そのため、前記太陽電池モジュールを屋根材として野地板上に敷設した場合、隣接した太陽電池モジュール間を、モジュール自体で防水することはできない。そのため、隣接した太陽電池モジュール間に何らかの防水措置を施す場合には、屋根への施工性が低下する。又、前記防水措置を施さない場合には、屋根の防水は野地板上のルーフングだけに頼る結果となるので、ルーフングの敷設処理に不良があった場合には屋根に雨漏りを生じることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、防水性を有する太陽光発電ユニットアレイとその製法、及びこのアレイを備える太陽光発電装置、並びにこの発電装置を備える屋根装置を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明の太陽光発電ユニットアレイは、裏面に太陽電池が設けられた１以上の光透過性基板をその裏面側から防水性裏面カバーで封止してなる太陽光発電ユニットを複数備え、これら各太陽光発電ユニットの裏面カバーはその周部が前記基板よりはみ出す大きさに形成されているとともに、各裏面カバーはそれらのはみ出し部を互いに連続させて一枚のシートを作っていることを特徴としている。
【０００６】
この発明及び以下の各発明において、太陽光発電ユニットの太陽電池には、その光電変換をなす光起電力素子（セル）が、単結晶系、多結晶系、微結晶系、非晶質（アモルファス）系で作られるもの、又は化合物半導体で作られるもの、或は有機半導体で作られるもの等を使用することができ、更にハイブリット型であっても、タンデム型であっても用いることができる。この発明及び以下の各発明において、光透過性基板は、ガラス又はプラスチックで作ることができ、又、裏面カバーは、太陽電池を封止できて、かつ、防水性を有するものであれば、いかなるものでも使用可能であり、これらの機能及び必要に応じて付加される機能を得るために多層構造とすることが望ましい。又、この発明は、シート上に並べられる光透過性基板が複数列であることも含んでいる。
【０００７】
請求項１に係る発明の太陽光発電ユニットアレイは、複数の太陽光発電ユニットを連結して形成され、その連結を、光透過性基板よりも大きく形成されて前記各ユニットに備えられる防水性の裏面カバーのはみ出し部同士を互いに連続させて、これらカバーを一枚のシートとすることによって実現している。そのため、隣接している基板間に位置されているシート部分によって、基板相互間を防水できる。
【０００８】
請求項２に係る発明の太陽光発電ユニットアレイは、請求項１の発明に記載のシート上に、前記各基板が一列に並べて配置されていて、前記シートの両側縁部が、前記列が延びる方向と直交する方向に前記各基板よりはみ出したはみ出し側縁部を形成しており、これらはみ出し側縁部を被敷設部への固定部として用いることを特徴としている。
【０００９】
この発明においては、シートの両側のはみ出し側縁部を太陽光発電ユニットアレイの被敷設部への固定部として用いるため、これら両側縁部間の間隔を、前記列が延びる方向と直交する方向の前記基板の長さと同程度に短くできる。そのため、風などで太陽光発電ユニットアレイが動きづらいように被敷設部に固定できる。しかも、隣接している基板間に位置されたシート部分を、他の固定手段で被敷設部に固定する必要がないから、前記シート部分に孔が開くことなく、シートの防水性を損なうことがない。
【００１０】
請求項３に係る発明の太陽光発電ユニットアレイは、請求項１又は２の発明に記載のシートが、耐候性及び防湿性を有していることを特徴としている。この発明において、シートが有する耐候性及び防湿性は、耐候層及び防湿層の２層によって得てもよく、又、単層によって得てもよい。そして、前者の場合には、耐候候性を担う耐候層を防湿層よりも基板側で風雨に晒されるように設けて実施するとよい。
【００１１】
この発明においては、太陽光発電ユニットアレイの受光面側から高温度、降雨、太陽光等に晒されるシートの耐久性を、その耐候性によって確保できるとともに、前記アレイの裏側から作用する湿気が太陽電池に至って悪影響を及ぼすことを、シートの防湿性によって確保できる。
【００１２】
請求項４に係る発明の太陽光発電ユニットアレイは、請求項１〜３の内のいずれか一項に記載のシートが、導電体層を有していることを特徴としている。この発明において、導電体層はシートの厚み範囲であれば、外部に露出する面に設けても内部に設けてもよい。しかし、導電体層が金属である場合にはそれをシートの内部に設ける方が導電体層の防錆上好ましい。
【００１３】
この発明においては、太陽光発電ユニットアレイのアースを簡便にとることができる。
【００１４】
請求項５に係る発明の太陽光発電ユニットアレイは、請求項１〜４の内のいずれか一項に記載のシートが、補強層を有していることを特徴としている。この発明において、補強層はシートの厚み範囲であれば、外部に露出する面に設けても内部に設けてもよい。しかし、補強層が金属である場合にはそれをシートの内部に設ける方が補強層の防錆上好ましい。
【００１５】
太陽光発電ユニットアレイはそのシートのはみ出し側縁部を被敷設部に固定して敷設されるが、請求項５の発明においては、前記固定に必要な強度を、補強層によってシートに与えることができる。
【００１６】
請求項６に係る発明の太陽光発電ユニットアレイは、請求項１〜５の内のいずれか一項に記載のシートが、不燃層を有していることを特徴としている。この発明において、不燃層はシートの厚み範囲であれば、外部に露出する面に設けても内部に設けてもよい。しかし、不燃層が金属である場合にはそれをシートの内部に設ける方が不燃層の防錆上好ましい。
【００１７】
この発明においては、シート全体にわたる不燃層によって太陽光発電ユニットアレイに防火性を与えることができる。
【００１８】
請求項７に係る発明の太陽光発電ユニットアレイは、請求項１〜６の内のいずれか一項に記載の裏面カバーが、熱可塑性樹脂層を有していることを特徴としている。この発明において、熱可塑性樹脂層は裏面カバーの厚み範囲であれば、外部に露出する面に設けても内部に設けてもよい。熱可塑性樹脂層を前記外部に露出する面に設ける場合には、この樹脂層の大きさは裏面カバーの他の層と同じ大きさ以上であることが好ましく、又、熱可塑性樹脂層を前記内部に設ける場合には、この樹脂層の太陽光発電ユニットが連続する方向についての大きさは、裏面カバーの他の層より大きくすることが好ましい。
【００１９】
この発明においては、隣接する太陽光発電ユニットの裏面カバー同士を連続させる際に、その熱可塑性樹脂層同士を熱融着して、簡便にシートを形成できる。
【００２０】
請求項８に係る発明の太陽光発電ユニットアレイは、請求項６又は７に記載の導電体層、補強層、及び不燃層が、同じ層で兼用されていて、金属材料で作られていることを特徴としている。
【００２１】
この発明においては、金属材料からなる単層で導電体層、補強層、及び不燃層を兼用したから、シートの層の数を少なくできて、コストダウンを図れる。
【００２２】
請求項９に係る発明の太陽光発電ユニットアレイの製法は、裏面に太陽電池が設けられた１以上の光透過性基板を、その裏面側から、１以上の前記基板より大きく形成されている防水性の裏面カバーで封止してなる複数の太陽光発電ユニットを、前記基板の周辺からはみ出した前記裏面カバーのはみ出し部を同士を重ね合わせ、この重なり部分を接合して各太陽光発電ユニットの裏面カバーを一枚のシートとなるように互いに連続させることを特徴としている。
【００２３】
この発明における接合の定義は、単に重なり合って接していることではなく、互いに固定されていることを指す。又、この発明は、請求項１０に係る発明のように、前記接合を、接着剤を用いる接着、熱融着、溶剤溶着の中から選ばれる一種の接合方法により行うことを含んでいる。
【００２４】
請求項９、１０の発明においては、隣接する複数の太陽光発電ユニットの裏面カバーのはみ出し部同士を、重ね合わせて接合することにより、各ユニットの裏面カバーを一枚のシートとなるように連続させて、太陽光発電ユニットアレイを作ることができる。それにより、裏面カバーが一枚のシートとなるから、隣接している基板間に位置されているシート部分によって、前記基板相互間を防水できる。
【００２５】
請求項１１に係る発明の太陽光発電ユニットアレイの製法は、請求項９又は１０に記載の接合を、重なり合わされる前記はみ出し部間にテープ状シール材を挟んで行うことを特徴としている。同様に、請求項１２に係る発明の太陽光発電ユニットアレイの製法は、請求項９〜１１の内のいずれか一項に記載の接合において、前記はみ出し部の上側接合端縁を覆ってシール材を被着することを特徴としている。
【００２６】
これら請求項１１、１２の発明においては、接合されるはみ出し部間に介装されるテープ状シール材、又は接合されたはみ出し部の上側接合端縁に被着されたシール材によって、接合部分のシール性を確保できる。
【００２７】
請求項１３に係る発明の太陽光発電装置は、前記請求項１〜８の内のいずれか一項に記載された太陽光発電ユニットアレイと、上向きに開いた開口部、及びこの開口部側に挟み部を有して形成されており、前記太陽光発電ユニットアレイの側縁に沿って被敷設部に固定され、かつ、前記側縁にはみ出している前記シートのはみ出し側縁部が前記挟み部を覆って収容される桟本体、及び前記挟み部との間に前記はみ出し側縁部を挟持するとともに前記開口部を塞いで前記桟本体に装着される桟カバーを備える複数の敷設桟と、を具備したことを特徴としている。この発明は、請求項１４に係る発明のように、桟カバーが前記挟み部に引っ掛る挟み部を有し、これらの挟み部で前記はみ出し側縁部を挟持したことを含んでいる。
【００２８】
これらの発明及び以下の各発明において、敷設桟をなす桟本体及び桟カバーは、耐候性材料、例えば金属、合成樹脂等により作ることができ、特に軽金属例えばアルミニューム合金製とすることは、太陽光発電装置の重量を軽くできる点で好ましい。又、これらの発明及び以下の各発明において、太陽光発電装置を勾配屋根に敷設する場合に、敷設桟は、勾配屋根の傾斜方向（縦方向又は軒棟方向）に延びるように設置することも、又、勾配屋根の桁が延びる方向（横方向）に延びるように設置することもできる。
【００２９】
請求項１３、１４の発明においては、請求項１〜８の内のいずれか一項に記載の太陽光発電ユニットアレイのシートのはみ出し側縁部を、被敷設部に固定されて隣接する桟本体内に入れた後に、桟本体にその開口部を塞ぐ桟カバーを装着して敷設桟を組立てることにより、前記側縁部を桟本体の挟み部と桟カバーとで挟持して、前記太陽光発電ユニットアレイを被敷設部に敷設できる。こうして敷設された太陽光発電装置においては、請求項１〜８の内のいずれか一項に記載の太陽光発電ユニットアレイを備えるから、既述のように前記アレイにおいて互いに隣接している基板間に位置されているシート部分によって、前記基板相互間を防水できる。更に、前記アレイを固定する敷設桟の内部で前記アレイのはみ出し側縁部を挟持したことによって、この挟持箇所でも防水ができる。
【００３０】
請求項１５に係る発明の太陽光発電装置は、請求項１３又は１４に記載の桟本体の内底部に、溝条を形成する凸部を設け、この凸部を上方から貫通して前記被敷設部に挿入される固定部品により、前記桟本体を前記被敷設部に固定したことを特徴としている。この発明において、凸部は、その両側に溝条を形成するように桟本体の内底部の幅方向中央に設けることができ、又、桟本体内の幅方向片側に溝条を形成するように桟本体の一側壁に寄せて内底部に設けてもよい。
【００３１】
この発明においては、溝条を敷設桟内に雨水が浸入した場合の水道として利用でき、この溝条よりも高い位置で凸部に固定部品を通したから、溝条を通る雨水に固定部品が晒されないようにできる。
【００３２】
請求項１６に係る発明の太陽光発電装置は、請求項１５に記載の桟本体と前記被敷設部との間に防水シートを敷設したことを特徴としている。前記発電装置が屋根に敷設される場合、ルーフングの一部を防水シートとして用いることができる。
【００３３】
この発明においては、被敷設部に桟本体を固定した固定部品に沿って雨水が流下することがあっても、その水が被敷設部に浸入することを防水シートにより防止できる。
【００３４】
請求項１７に係る発明の太陽光発電装置は、請求項１３〜１６の内のいずれか一項に記載の桟カバーに、前記太陽光発電ユニットアレイが備える複数の基板の側縁を上方から動き止めする基板カバー部を設けたことを特徴としている。この発明において、基板カバー部は、基板の側縁上面に接触して設けても、或は基板の側縁上面に近接させてもよい。
【００３５】
この発明においては、基部カバー部を介して各基板を支持したから、風圧や地震等により太陽光発電ユニットアレイが上方に動揺しないようにできる。
【００３６】
請求項１８に係る発明の太陽光発電装置は、請求項１７に記載の基板カバー部と前記基板の側縁上面との間に、緩衝材を設けたことを特徴としている。この発明において緩衝材には基板及び基板カバー部よりも軟質な材料を用いることができ、取分け、シール性を有する軟質材料を用いるとよい。又、この発明において、緩衝材は、基板の縁部上面又は基板カバー部に固定できる。
【００３７】
この発明においては、硬質な基板と基板カバー部とが互いに当って傷付くことを緩衝材により防止できる。緩衝材が基板と基板カバー部とで挟まれる場合には、太陽光発電ユニットアレイの上方への動揺を一層抑制できる。又、シール性の緩衝材が基板と基板カバー部とで挟まれる場合には、前記動揺抑制に加えて基板と基板カバー部の間でも防水できるので、雨水が前記はみ出し側縁部を伝って敷設桟内に浸入する恐れをより少なくできる。
【００３８】
請求項１９に係る発明の太陽光発電装置は、請求項１３〜１８の内のいずれか一項に記載の桟本体に、前記基板の側縁を裏面側から支持する台座部を設けたことを特徴としている。
【００３９】
この発明においては、太陽光発電ユニットアレイが有する各基板の両側縁を、一対の敷設桟の桟本体に設けた台座部に夫々載せて、前記アレイを両端支持できるので、風圧等により前記アレイに上方から掛かる荷重を裏面側から支持できる。
【００４０】
請求項２０に係る発明の太陽光発電装置は、請求項１９に記載の台座部に両端部が載置される補強体を、太陽光発電ユニットアレイの裏側に設けたことを特徴としている。この発明において、補強体は隣接する基板間にわたって設けてもよく、又、個々の基板に対応して設けてもよい。
【００４１】
この発明によれば、太陽光発電ユニットアレイに上方から掛かる荷重を補強体を介して台座部で支持して、前記荷重作用時における基板の変形を抑制できる。
【００４２】
請求項２１に係る発明の太陽光発電装置は、請求項１３〜２０の内のいずれか一項に記載の太陽光発電ユニットアレイの裏側に、不燃材を設けた特徴としている。
【００４３】
この発明によれば、太陽光発電ユニットアレイの裏面を覆った不燃材によって前記アレイに防火性を与えることができる。
【００４４】
請求項２２に係る発明の太陽光発電装置は、請求項２１に記載の補強体と前記不燃材とが兼用されていることを特徴としている。
【００４５】
この発明においては、補強体及び不燃材を兼用したから、部品数を少なくできて、コストダウンを図れる。
【００４６】
請求項２３に係る発明の太陽光発電装置は、請求項１３〜２２の内のいずれか一項に記載のシートのはみ出し側縁部を、前記桟本体の開口縁と前記桟カバーの内面とで挟持したことを特徴としている。
【００４７】
この発明においては、桟本体の挟み部と桟カバーとがはみ出し側縁部を挟持した箇所よりも基板側で、はみ出し側縁部を桟本体の開口縁と桟カバーの内面とで挟持したので、敷設桟での防水を二重にできる。
【００４８】
請求項２４に係る発明の太陽光発電装置は、請求項１３〜２３の内のいずれか一項に記載において、前記桟本体と前記桟カバーとが前記シートのはみ出し側縁部を挟んだ部分を、前記基板の裏面より上側に設けて、前記基板から前記桟本体内に至る前記はみ出し側縁部を上向きにしたことを特徴としている。
【００４９】
この発明においては、上向きのはみ出し側縁部が、基板の周面の内ではみ出し側縁部がわの面と対向する。そのため、シートのはみ出し側縁部を敷設桟に固定する際に、この側縁部が引張られるにも拘らず、基板の裏面からシートが剥がされる恐れがない。
【００５０】
請求項２５に係る発明の屋根装置は、非発電屋根材、及び記請求項１３〜２４の内のいずれか一項に記載された太陽光発電装置が屋根材として前記非発電屋根材と隣接して夫々敷設された屋根装置であって、前記非発電屋根材が敷設されない発電屋根材設置領域が、前記太陽光発電装置のシート及び敷設桟で防水されていることを特徴としている。この発明は、請求項２６の発明のように、太陽光発電装置のシート及び敷設桟による防水面積が、前記発電屋根材設置領域の面積以上であることを含んでいる。
【００５１】
これらの発明においては、自らが防水性を有する請求項１３〜２４の内のいずれか一項に記載の太陽光発電装置を屋根材の一部として用いるので、太陽光発電装置が敷設される発電屋根材設置領域を、この装置自身で防水できる屋根装置を提供できる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００５３】
図１（Ａ）は屋根装置例えば勾配屋根１に対する屋根材配置領域を示す平面図であって、同図中２は方形の発電屋根材設置領域、３は前記領域２の回りの非発電屋根材設置領域を示している。
【００５４】
図１（Ｂ）に示されるように発電屋根材設置領域２には発電する屋根材として太陽光発電装置（以下発電装置と略称する。）４が敷設され、それに隣接して非発電屋根材設置領域３には非発電屋根材５が敷設される。非発電屋根材５には各種の瓦、例えば焼き物瓦、厚型スレート瓦、薄型スレート瓦、和瓦、洋瓦等を使用できる。発電装置４及び非発電屋根材５は、勾配屋根１が備える被敷設部としての野地板６（図３参照）にねじや釘等の固定部品を用いて装着される。野地板６には好ましい例として全面にわたりルーフィング７が敷き詰められている。
【００５５】
図２及び図３に示されるように発電装置４は、１以上例えば複数の太陽光発電ユニットアレイ（以下アレイと略称する。）１１と、これらアレイ１１を野地板６上に固定するために使用される複数の敷設桟１２とを備えて形成されている。
【００５６】
図４（Ａ）（Ｂ）に示されるようにアレイ１１は、複数の太陽光発電ユニット（これは太陽電池モジュールと称することもできるが、各実施形態ではユニットと略称する。）１５を連続させて形成され、これらのユニット１５は、フレームレス構造であって、１枚以上例えば３枚の光透過性基板２１と、この裏面の太陽電池２２（図６参照）を基板２１の裏面側から封止して設けられた防水性裏面カバー２３とを備えている。
【００５７】
詳しくは、四角形例えば長方形の透明ガラス基板２１の裏面に設けられる薄膜太陽電池２２は、基板２１の裏面に透明電極層を設け、これを複数の領域に分離した後、透明電極層上にアモルファスシリコン等の光起電力半導体層を設けて、この半導体層を複数の領域に分割してなる光起電力素子（セル）を、これら素子上に形成される裏面電極層により直列に接続し、この接続の終端として電力を集めるための一対のバス領域を設けて形成されている。更に、基板２１の裏面には、前記両バス領域に個別に半田付けされた電極が取付けられているとともに、これら電極に一端部が半田付けされた出力取出し線が取付けられている。出力取出し線の他端部は基板２１の裏側に取付けられる端子箱２４（図３参照）に接続されている。端子箱２４には図示しない出力ケーブルが接続され、これらケーブルを介して電力が屋内に導かれる。
【００５８】
図４（Ａ）に示されるように展開したときには３枚の基板２１を所定間隔で並べることができる大きさの四角形の裏面カバー２３は、自在に変形可能なフィルム状である。この裏面カバー２３の周部は基板２１の周辺よりはみ出している。図４〜図６中２３ａは裏面カバー２３のはみ出し部を示している。
【００５９】
このように裏面カバー２３はその上に設けられている基板２１よりも大きいので、このカバー２３を所定の大きさとする切除作業が基板２１の周辺に制限されることがない。これに対して従来のように裏面カバーとしての封止材が基板と略同じ大きさである構成では、予め基板よりも大きく形成された封止材の周部を、基板と略同じ大きさに除去するための切除作業を、基板の周辺に沿って行わなければならないという制約があるので、手間が掛かり易い。しかも、裏面カバー２３の周縁部は後述のように互いに重ね合わされて接合されたり、敷設桟１２内に収められたり、棟部、軒部、及びけらば部等への納まりに使用されるので、ある程度以上の寸法さえあれば充分であるので、前記切除によって得る裏面カバー２３の大きさにもさほどの精度を要求されることがない。これに対して従来の構成では、封止材の周部を基板と略同じ大きさに除去する精度が要求される。
【００６０】
このようなことから前記ユニット１５では、その裏面カバーを所定の大きさとする切除作業が容易であり、そのためのコストを低減できる。よって、複数のユニット１５からなるアレイ１１及び１以上のアレイ１１を備えて形成される発電装置４のコストも低減できる点で優れている。
【００６１】
図６に示されるように裏面カバー２３は、複層例えば耐候層２５、防湿層２６、及び接着層２７から３層に形成されている。耐候層２５には、弗素樹脂フィルム、ＰＥＴ樹脂フィルム、シリコン樹脂フィルム、ポリイソブチレン樹脂フィルム等の耐候性材料が用いられる。この耐候層２５と同じ大きさの防湿層２６には、アルミニューム箔等の金属箔、アルミニューム薄板等の金属薄板、塩化ビニリデン樹脂フィルム等の防湿性材料が用いられる。接着層２７は、耐候層２５と防湿層２６とを接合して設けられ、シリコーン系又はエポキシ系等の接着剤が用いられる。
【００６２】
３層構造の裏面カバー２３が有する耐候層２５は、基板２１の裏面（受光面とは反対側の面）に接着層２８により接合されていて、この接着層２８と裏面カバー２３とで太陽電池２２を封止している。接着層２８にはエポキシ系等の接着剤が用いられる。そのため、耐候層２５は、防湿層２６より基板２１側に配置されているとともに、そのはみ出し部２３ａが風雨に晒されるように設けられている。
【００６３】
前記構成の各ユニット１５の裏面カバー２３は、その上に並べられている複数の基板２１の並び方向にはみ出しているはみ出し部２３ａ同士を接合することによって、連続されて一枚のシート２３Ａを形成している。図４（Ｂ）中矢印Ｐ部分ははみ出し部２３ａ同士の接合箇所を示している。この接合で連続した所定数の各ユニット１５により、シート２３Ａ上に複数の基板２１が一列に並べて配置されたアレイ１１が形成されている。このアレイ１１の幅方向にはみ出して互いに連続しているはみ出し部２３ａにより、各基板２１からはみ出したはみ出し側縁部２３ＡＥが形成されている。これら一対のはみ出し側縁部２３ＡＥはアレイ１１の長手方向に延びている。
【００６４】
隣接したユニット１５が有したシート２３Ａのはみ出し部２３ａ同士の接合は図５に例示するように行われる。接合すべきはみ出し部２３ａ同士は重ね合わされて、その重なり部分２３ａｂが接着剤を用いる接着、又は熱融着、或は溶剤溶着等の接合方法により接合される。
【００６５】
接着剤による接着は、接合すべきはみ出し部２３ａの一方が金属製で、他方が合成樹脂製である場合、又は接合すべきはみ出し部２３ａがいずれも金属製或は樹脂製である場合に採用される。接着剤にはシリコーン系又はエポキシ系等の接着剤が使用される。この接着は、はみ出し部２３ａの重なり部分２３ａｂの少なくとも一方の接着剤を塗布した後に、重ね合わせを行い、その上からローラ転圧を行なって貼り合わせることにより、実施される。
【００６６】
熱融着は、接合すべきはみ出し部２３ａの双方が熱溶融性樹脂製である場合に採用される。この熱融着は、重ね合わされたはみ出し部２３ａの重なり部分２３ａｂにその上から熱風を吹付けて加熱して、互いの重なり部分２３ａｂを融着し、その上からローラ転圧を行なうことにより、実施される。
【００６７】
溶剤溶着は、接合すべきはみ出し部２３ａの双方が溶剤により溶けることができる合成樹脂製である場合に採用される。この溶剤溶着は、はみ出し部２３ａの重なり部分２３ａｂの少なくとも一方に溶着剤を付着させた後に、両重なり部分２３ａｂを重ね合わせて溶着し、その上からローラ転圧を行なうことにより、実施される。
【００６８】
これらの接合において、図４（Ｃ）及び図５に示されるように重なり部分２３ａｂ間にテープ状シール材２９を挟むことができる。加えて、上側接合端縁２３ａｕ、つまり、重ね合わされたはみ出し部２３ａの内の表側に配置されたはみ出し部２３の接合端縁を覆ってシール材３０を被着することもできる。これらのシール材２９、３０の使用は任意であるが、その使用は、前記接合部分での防水性をより高めることができる点で好ましい。テープ状シール材２９には、ブチルテープ又はＥＰＤＭテープ等を用いることができる。シール材３０には、シリコーン系シール材、変性シリコーン系シール材、ポリイソブチレン系シール材等を用いることができる。
【００６９】
図３に示されるように前記敷設桟１２は、いずれもアルミニューム合金の押出し型材からなる桟本体４１と、これに装着される桟カバー４２とを備えている。
【００７０】
棒状の桟本体４１は、いずれも本体４１の長手方向全長にわたって延びる上向きに開いた開口部４１ａ、一対の挟み部４３、凸部４４、及び一対の台座部４５を有している。
【００７１】
一対の挟み部４３は、開口部４１ａの開口縁４１ｂから桟本体４１内に斜め下向きに突出して設けられている。凸部４４は、桟本体４１の平坦な底壁の幅方向中央部上向きに突設され、その両側に溝条４６を形成している。この凸部４４には適当間隔毎に固定孔４４ａが開けられている。溝条４６は水道として用いられる。一対の台座部４５は、桟本体４１の両側壁の底部外面から側方に突設されていて、その底壁は桟本体４１の底壁に連続している。これら台座部４５の高さは前記端子箱２４の厚みより大きい。
【００７２】
桟本体４１と略同じ長さの桟カバー４２は、その裏面に一対の挟み部４７を設けるとともに、両側部に基板カバー部４８を夫々設けて形成されている。前記開口部４１ａを通して桟本体４１内に挿入される挟み部４７は、その断面がフック状であって、前記挟み部４３に引掛けられるように下向きに突設されている。基板カバー部４８は台座部４５と対応して下向きに設けられている。
【００７３】
基板カバー部４８の下面には、その長手方向全長にわたって緩衝材４９が固定されている。緩衝材４９には、シリコーン系緩衝材、変性シリコーン系緩衝材、ポリイソブチレン系緩衝材等のようにシール性を有しかつ前記基板２１及び桟カバー４２より軟質な緩衝材が使用される。
【００７４】
各敷設桟１２の桟本体４１は、前記ルーフング７を挟んで野地板６上に載せられた状態で、凸部４４の上方から各固定孔４４ａに夫々通って野地板６に挿入されるねじや釘等の固定部品５０により、野地板６上に固定される。この固定により、固定部品５０を伝って浸入ようとする雨水に対する防水を行えるように、防水シート、つまり、ルーフング７が桟本体４１の底壁と野地板６との間に敷設される。緩衝材４９が取付けられた桟カバー４２は、桟本体４１にその上方から被せて押し込むことにより、その挟み部４７を桟本体４１の挟み部４３に引掛けて、桟本体４１の開口部４１ａを塞いで桟本体４１に被着される。
【００７５】
又、図２に示されるように発電装置４は、アレイ１１の裏側に配置される補強体例えば板状の補強体、つまり、補強板５１を備えている。補強板５１は、その両端部を、隣接する敷設桟１２の対応する台座部４５に載置して、これら台座部４５にわたって設けられ、アレイ１１を裏側から支持している。補強板５１には、木材、又は不燃材としてのアルミニューム合金、鋼、ステンレス等の金属及び珪酸カルシューム等を用いることができるとともに、これらに塗装や耐候フィルムをラミネートしたものも使用できる。特に、不燃材の使用が好ましい。補強板５１の配置態様が図７（Ａ）（Ｂ）に例示されている。
【００７６】
図７（Ａ）は、アレイ１１及び補強板５１を裏側から見た場合に、隣接する基板２１にわたって跨るように補強板５１が設けられた配置態様を例示している。この配置とすることにより、基板２１と同様に間隔的に配置される補強板５１相互間に、アレイ１１の端子箱２４を補強板５１と干渉することなく位置させることができるので、補強板５１に端子箱２４を逃げるための加工を要しない。
【００７７】
図７（Ｂ）はアレイ１１及び補強板５１を裏側から見た場合に、一枚一枚の補強板５１が基板２１に対して個別に設けられた配置態様を例示している。この場合、補強板５１は端子箱２４を逃げるための逃げ孔５１ａを有している。
【００７８】
前記いずれの配置態様においても、補強板５１は、その両端部を台座部４５に接着剤等により拘束して、桟本体４１に対して不用意に動くことがないように位置決めされる。なお、図７（Ｂ）の場合には、補強板５１を予めアレイ１１の裏面に接着止めして置くこともできる。
【００７９】
又、端子箱２４を逃げる逃げ部を有して各ユニット１５の棟軒方向の長さと略同じ長さで、既述のように台座部４５に両端支持される大きさの不燃材製の補強板（図示しない）を複数用いて、これらを隣接する敷設桟１２間に敷き詰めるように配置してもよい。この場合には、連続した複数の補強板により、それらの上に配置される各ユニット１５をその裏側から支持できるとともに、各補強板の不燃性によりアレイ１１全体に防火性を与えることができる。しかも、各補強板が不燃材を兼ねるので、これらを個別に設ける場合に比較して、コストダウンを図ることができる。
【００８０】
次に、屋根１への発電装置４の敷設手順を説明する。
【００８１】
まず、ルーフング７が敷き詰められた野地板６上に、各敷設桟１２の桟本体４１を、棟軒方向に延びるように既述の手順で固定する。この固定により各桟本体４１が、屋根１の発電屋根材設置領域２において、屋根１の桁方向に所定間隔毎に互いに平行に配置される。この後、隣接した桟本体４１の対応する台座部４５にわたって複数の補強板５１を夫々架設する。
【００８２】
次に、屋根１上にアレイ１１を搬入して、隣接した桟本体４１の対応する台座部４５にわたって配置する。それにより、アレイ１１は棟軒方向に延びるように補強板５１上に仮置きされる。この場合、アレイ１１が備えるシート２４の長手方向に延びるはみ出し側縁部２３ＡＥは、夫々対応する桟本体４１の一側壁外面に沿うように上方に曲げられてから、桟本体４１の挟み部４３を覆い隠すように桟本体４１内にその開口部４１ａを通して収容される。この収容状態を図３の右側部分に示す。又、以上説明したアレイ１１の仮置きにおいて、前記接合部の上側接合端縁２３ａｕが軒側を向く状態に配置すると、この接合端縁２３ａｕで雨水の流下を妨げないようにできる点で好ましい。
【００８３】
前記アレイ１１の屋根１上への搬入は、既に組立てられた状態で搬入してもよいが、アレイ１１を構成する複数のユニット１５を個々に屋根１上に搬入して、これらユニット１５の裏面カバー２３を屋根１上で接合してアレイ１１を組立てながら、アレイ１１を既述のように仮置きすることができる。
【００８４】
この場合は、以下の点で好ましい。すなわち、組立て済のアレイ１１は、多くの基板２１を備えるために総重量が重く、その屋根１への搬入及び屋根１上で取扱いにはクレーン等の使用が必要となる場合がある。しかし、重量も大きさもアレイ１１より格段に小さく、それ故に取扱いが容易なユニット１５を個々に屋根１上に搬入して、屋根１上で既述の接合によりアレイ１１とする場合には、大重量のアレイ１１を取扱わなくで済む。よって、クレーン等の特殊な機器を使用することなく、アレイ１１を容易に仮置きできる。
【００８５】
この後、隣接して仮置きされたアレイ１１のはみ出し側縁部２３ＡＥが両側から既述のように収容されている桟本体４１に対して、その上方から桟カバー４２を押付けて敷設桟１２を組立てる。この組立てに伴い、桟カバー４２の挟み部４７が、はみ出し側縁部２３ＡＥを引き摺りながら桟本体４１の挟み部４３を下方に乗り越えて、この挟み部４３に引っ掛る。そのため、両挟み部４３、４７がはみ出し側縁部２３ＡＥが挟持するとともに、桟本体４１の外側に位置しているはみ出し側縁部２３ＡＥが張設される。しかも、この場合、桟カバー４２の内面は桟本体４１の開口縁４１ｂに被っているはみ出し側縁部２３ＡＥに当接して、これらの間にはみ出し側縁部２３ＡＥが挟持される。又、桟カバー４２の既述の装着と同時に、このカバー４２の基板カバー部４８が、緩衝材４９を弾性変形させつつ、アレイ１１の各基板２１の側縁を台座部４５との間に挟む。
【００８６】
以上のアレイ１１の敷設作業においては、桟本体４１と桟カバー４２とがシート２３Ａのはみ出し側縁部２３ＡＥを挟んだ部分が、基板２１の裏面より上側に位置しているから、基板２１から桟本体４１の内側に至るはみ出し側縁部２３ＡＥを上向きにできる。この状態を図3中左側部分に示す。それにより、前記上向きのはみ出し側縁部２３ＡＥは、基板２１の周面の内ではみ出し側縁部２３ＡＥがわの面２１ａと対向する。そのため、はみ出し側縁部２３Ａが、敷設桟１２に固定されるに伴って既述のように引張られるにも拘らず、基板２１の裏面からシート２３Ａが剥がされて、太陽電池２２に対する封止性能が低下する恐れがない。
【００８７】
そして、以上の作業を屋根１の桁が延びる方向に次々に繰返すことにより、発電屋根材設置領域２に発電装置４全体が敷設される。又、この敷設作業においては、各端子箱２４から引出された出力ケーブル同士を直列に接続してなる発電グループが形成され、このグループの出力を屋内に引込む作業が行われる。前記発電グループを作る際に、一つのアレイ１１で発電グループを担うことが、出力ケーブルをアレイ１１の長手方向に配線できるので、これらケーブルの接続作業を敷設桟１２に邪魔されることなく容易に行える点で優れている。
【００８８】
以上の発電装置４の敷設後に、その周囲の非発電屋根材設置領域３に対して非発電屋根材５が敷設される。以上により葺かれた屋根１の状況は図１（Ｂ）に概略的に示される。
【００８９】
図２に示されるように発電装置４のシート２３Ａは、棟側はみ出し側縁部２３ＡＵ及び軒側はみ出し側縁部２３ＡＤを有しており、これらは自由に変形させることができる。そのため、これら側縁部２３ＡＵ、２３ＡＤの棟部、軒部、けらば部等への納まりを、ルーフング７と同様に取り扱って実施できる。
【００９０】
又、図２中二点鎖線は防水用のダミーシート５５を示している。このシート５５はシート２３Ａと同様な厚みで自在に変形可能であり、敷設桟１２の組立てに伴ってシート２３Ａのはみ出し側縁部２３ＡＥと同様に敷設桟１２に取付けられて、ルーフング７上に重ねて発電屋根材設置領域２の回りに敷き込まれて、発電屋根材設置領域２の周部での防水を二重に行うのに使用される。なお、このダミーシート５５は省略してもよい。
【００９１】
以上のように構成された屋根１の屋根材をなす発電装置４のアレイ１１は、既述のように複数のユニット１５を連結して形成され、その連結を、基板２１より大きく形成されている各ユニット１５の防水性の裏面カバー２３を互いに連続させることによって、これらカバー２３で一枚のシート２３Ａを形成して行っている。そのため、アレイ１１において軒棟方向に隣接している基板２１間に位置されているシート部分によって、基板２１相互間が防水される。更に、各アレイ１１のシート２３Ａのはみ出し側縁部２３ＡＥは、アレイ１１を敷設するための敷設桟１２の組立により、桟本体４１の挟み部４３と桟カバー４２の挟み部４７とで挟持されるから、敷設桟１２の内部においてこの桟１２とはみ出し側縁部２３ＡＥとの間が防水される。それだけではなく、両挟み部４３、４７よりも基板２１側において、はみ出し側縁部２３ＡＥは桟本体４１の開口縁４１ｂと桟カバー４２の内面とで挟持されているから、この挟持部分でも敷設桟１２の内部に対する防水ができる。
【００９２】
このように屋根１の発電屋根材設置領域２に屋根材として敷設される発電装置４は、それが備える防水性のシート２３Ａ及び敷設桟１２により、発電屋根材設置領域２を防水できる。しかも、前記はみ出し側縁部２３ＡＵ、２３ＡＤ並びにダミーシート５５を有することにより、発電装置４による防水面積は前記領域２の面積以上に大きい。
【００９３】
したがって、前記領域２は、発電装置４による一次防水と、ルーフング７による二次防水とによって防水されるから、防水性能を向上できる。又、以上のように発電装置４が一次防水をするので、場合によっては前記領域２についてのルーフングを省略して、発電装置４が敷設されない非発電屋根材設置領域３にルーフング７を敷き詰めた屋根１とすることも可能である。この場合には、屋根葺き作業がより容易になるとともに、ルーフング７の使用量を少なくできるので、低コストで屋根１を葺くことができる。
【００９４】
又、既述の敷設において、桟本体４１の内底部に設けられた凸部４５に、その上方から固定部品５０を通して桟本体４１を野地板６に固定するので、桟本体４１の奥まった部分で固定部品５０を通す作業を行わなくて済む。そのため、野地板６への桟本体４１の固定作業を容易にできる。それだけではなく、凸部４５によって桟本体４１内には棟軒方向に延びる溝条４６が形成されているため、万が一、敷設桟１２内に雨水が浸入した場合に、溝条４６を水道として利用できる。そのため、溝条４６よりも高い位置で凸部４５を通っている固定部品５０が溝条４６を通る雨水に晒されないようにできる。よって、固定部品５０を伝って野地板６に雨水が導かれることを防止できる。特に、凸部４５の両側に溝条４６を設けたことにより、敷設桟１２の両側壁内面でを伝い落ちる水が凸部４５に伝い上がることがなくなるので、野地板６への浸水をより確実に防止できる。
【００９５】
前記アレイ１１は、シート２３Ａ上に複数の基板２１が一列に並べて配置されていて、シート２３Ａの幅方向両側にはみ出しているはみ出し側縁部２３ＡＥが、敷設桟１２への固定部としてを用いられる。そのため、両側縁部２３ＡＥ間の間隔が基板２１の横幅方向の長さと同程度に短い。それに伴って隣接した敷設桟１２の相互間隔が短くなるから、風などでアレイ１１が動きづらいように、このアレイ１１を発電屋根材設置領域２に敷設できる。したがって、隣接している基板２１間に位置された前記シート部分を、他の固定手段で野地板６に固定する必要がないから、前記シート部分に孔が開けられることがない。そのため、シート２３Ａの防水性能が損なわれることがない。
【００９６】
又、本実施形態では、アレイ１１を屋根１の棟軒方向に延びて敷設したから、このアレイ１１上を流下する雨水が敷設桟１２によって塞き止められることがない。よって、軒方向への雨水の流下が円滑になされる。
【００９７】
前記発電装置４のアレイ１１が備える各基板２１の両側縁２１ｂ（図３参照）は、桟カバー４２の基板カバー部４８により緩衝材４９を介して上方から押さえられているから、風圧や地震等によるアレイ１１の上方への動揺を抑制できる。しかも、基板２１の側縁２１ｂと基板カバー部４８との間に挟まれている軟質な緩衝材４９は弾性変形しているので、アレイ１１の動揺を一層抑制できる。又、緩衝材４９によって、硬質な基板２１と基板カバー部４８とが互いに当って傷付くことを防止できる。更に、既述のように弾性変形して挟まれた緩衝材４９のシール性によって、基板２１と基板カバー部４８の間の防水ができる。そのため、雨水がはみ出し側縁部２３ＡＥを伝って敷設桟１２内に水が浸入する恐れをより少なくできる。
【００９８】
発電装置４のアレイ１１が有する各基板２１は、桟本体４１の台座部４５の両端支持されている補強板５１によって裏面側から両端されているから、風圧等によりアレイ１１に上方から掛かる荷重を下側から支持できる。そのため、前記荷重作用時におけるはみ出し側縁部２３ＡＥの負荷が少なくなり、その耐久性を向上できるとともに、前記荷重の作用に伴う基板２１の変形が抑制されて基板２１の耐久性を向上できる。しかも、このような補強によって、基板２１をそれ自体で大きな風圧に耐えるだけの強度を有しない設計とすることができるので、基板設計の自由度が向上し、基板２１を薄型にして発電装置４の軽量化及び低コスト化を図ることも可能である。
【００９９】
発電装置４が備えるシート２３Ａは、既述のように表側に耐候層２５を有しているとともに裏側に防湿層２６を有している。屋根面は日射に伴い８５℃の高温度に達し、かつ、降雨、太陽光等にも晒される。それにも拘らず、耐候性を担う耐候層２５が防湿層２６よりも基板２１側で風雨に晒されるように設けられているから、この耐候層２５によってシート２３Ａの耐久性を確保できる。また、アレイ１１にはその裏側から湿気が波及するので、それが基板２１の裏面の太陽電池２２に至ると悪影響を及ぼす恐れがある。しかし、前記湿気を防湿層２６の防湿性によって遮ることができるので、太陽電池２２を湿気から保護してアレイ１１の寿命低下を防止できる。
【０１００】
図８及び図９は本発明の第２実施形態を示している。この実施形態は、基本的には第１実施形態と同様であるから、第１実施形態と同一構成については、第１実施形態の対応構成と同一符号を付してその説明を省略し、以下異なる構成について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、シートをなす裏面カバーの構成とそれに伴う裏面カバー同士の接合の仕方である。
【０１０１】
図８に示されるように各ユニット１５の裏面カバー２３は、耐候層２５、防湿層２６、接着層２７、接着層３１、及び熱可塑性樹脂層３２とから形成されている。接着層３１には接着層２７と同じ接着剤が使用され、この接着層３１により熱可塑性樹脂層３２が防湿層２６の裏面に接着されている。熱可塑性樹脂層３２には塩化ビニル樹脂等を好適に使用できる。
【０１０２】
隣接したユニット１５の裏面カバー２３同士は、図９（Ａ）又は同図（Ｂ）に示されるように接合される。図９（Ａ）は、一方の裏面カバー２３のはみ出し部２３ａの先端側を上側に折返して二重とし、その上に他方の裏面カバー２３のはみ出し部２３ａの先端側部分を重ね合わせて、この合わせ部分を熱風で加熱することにより、両者を接合した例を示している。図９（Ｂ）は、一方の裏面カバー２３のはみ出し部２３ａの上面に他方の裏面カバー２３のはみ出し部２３ａを重ね合わせて、この合わせ部分を熱風で加熱することにより、両者を接合した例を示している。裏面カバー２３同士を以上のように簡便に熱融着して連続させることによりシート２３Ａを形成できる。
【０１０３】
以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同じであり、従って、第２実施形態においても第１実施形態と同じ作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【０１０４】
図１０〜図１２は本発明の第３実施形態を示している。この実施形態は、基本的には第１実施形態と同様であるから、第１実施形態と同一構成については、第１実施形態の対応構成と同一符号を付してその説明を省略し、以下異なる構成について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、シートをなす裏面カバーの構成である。
【０１０５】
図１１に示されるように各ユニット１５の裏面カバー２３は、耐候層２５、防湿層２６、接着層２７、接着層３１、及び機能付加層としての導電体層３３とから形成されている。耐候層２５の裏面に接着層２７を介して導電体層３３が接着されている。この導電体層３３の幅は、耐候層２５及び防湿層２６の幅より大きく、よって、導電体層３３の両側縁３３ａ（一方のみ図示）は夫々はみ出している。導電体層３３には、任意の金属を使用でき、アルミニュームの箔又は極薄板を好適に使用できる。この金属製導電体層３３は、不燃性を有しているので、不燃層としても機能でき、又、他の層に比較して強度を有しているので、補強層としても機能できる。接着層３１には接着層２７と同じ接着剤が使用され、この接着層３１を介して導電体層３３の裏面に防湿層２６が接着されている。
【０１０６】
以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同じであり、従って、第３実施形態においても第１実施形態と同じ作用を得て、本発明の課題を解決できることに加えて以下の点で優れている。
【０１０７】
隣接した裏面カバー２３は図１２に示されるように接合される。つまり、一方の裏面カバー２３のはみ出し部２３ａはその先端側部分を下側に折返して二重とし、この二重部分を他方の裏面カバー２３のはみ出し部２３ａ上に重ね合わせて接合する。この時、導電体層３３のはみ出し縁部２３ａから突出されている側縁３３ａは、互いに重ね合わせて、金属粉末入りの導電性接着剤３４を介して接着することにより、電気的に導通させる。それにより、隣接したユニット１５同士が電気的に導通しているアレイ１１を構成でき、このアレイ１１を直接又は敷設桟４１を等を介して接地することによって、発電装置４のアースを簡便にとることができる。
【０１０８】
しかも、シート２３Ａ全体にわたる金属製の導電体層３３は補強層としても機能できるから、図１０に示されるようにアレイ１１がそのシート２３Ａのはみ出し側縁部２３ＡＥを敷設桟１２を介して固定するのに必要な強度を、シート２３Ａに与えることができる。その上、シート２３Ａ全体にわたる金属製の導電体層３３は不燃層としても機能できるので、シート２３Ａに防火性を与えることもできる。
【０１０９】
更に、以上のように単層の導電体層３３で補強層及び不燃層を兼ねているので、これらを各層を別々に設ける場合に比較して、シート２３Ａの層の数が少なくなり、構成が簡単でコストダウンを図ることができる。又、本実施形態では、以上の導電体層３３の殆どが、シート２３Ａの内部に設けられていてシート２３Ａの外部に露出していないから、金属製導電体層３３の防錆上好ましいとともに、防錆処理を省略でき、ないしは殆ど要しないので、敷設作業の工程を少なくできる点で優れている。
【０１１０】
なお、本発明において機能付加層が導電体としての機能を要しない場合には、この機能付加層で補強性を担う場合には、金属材料に代えて珪酸カルシュームや木材などで機能付加層を形成すればよい。同様に、機能付加層が導電体としての機能を要しない場合には、この機能付加層で不燃性を担う場合には、金属材料に代えて珪酸カルシュームなどで機能付加層を形成すればよい。
【０１１１】
図１３は本発明の第４実施形態を示している。この実施形態は、基本的には第１実施形態と同様であるから、第１実施形態と同一構成については、第１実施形態の対応構成と同一符号を付してその説明を省略し、以下異なる構成について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、シートのはみ出し側縁部と桟カバーの内面との関係、及び桟本体の挟み部等の構成である。
【０１１２】
図１３に示されるように桟本体４１の挟み部４７は、桟本体４１の開口縁４１ｂから少し下がった位置から略水平に突出して形成されている。又、桟カバー４２の基板カバー部４８の高さ又は緩衝材４９の厚みは、第１実施形態のものよりも大きくなっている。それにより、桟本体４１の開口縁４１ａと桟カバー４２の内面との間には隙間Ｇが設けられて、この隙間Ｇにはシート２３Ａのはみ出し側縁部２３ＡＥが通されている。
【０１１３】
以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同じであり、従って、第４実施形態においても第１実施形態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【０１１４】
図１４は本発明の第５実施形態を示している。この実施形態は、基本的には第１実施形態と同様であるから、第１実施形態と同一構成については、第１実施形態の対応構成と同一符号を付してその説明を省略し、以下異なる構成について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、桟本体、及び桟カバーの桟本体への取付け等の構成である。
【０１１５】
図１４に示されるように桟本体４１の挟み部４７は、桟本体４１の開口縁をなして略水平に突出されていて、その適当箇所には図示しないがねじ孔が複数開けられている。桟本体４１は台座部を有していない。その代わり、本実施形態では桟本体４１の少なくとも片側に台座部をなす補助桟３７が配置されており、この桟３７は野地板６に固定部品３６を介して固定される補助桟３７はその上面（アレイ載置面）から固定部品３６の頭部が突出しないように、この頭部を収容する溝条３７ａが設けられている。又、桟本体４１はその内底部に凸部を有しておらず、桟本体４１はその底壁を貫通する固定部品５０により野地板６に固定されている。
【０１１６】
桟カバー４２には前記第１実施形態で採用した挟み部４７は用いられておらず、その代り、桟カバー４２はその内面を前記挟み部４３に載せて配置されるとともに、前記ねじ孔に螺合されるねじ３８を介して桟本体４１にその開口部４１ａを塞いで固定される。こうした桟カバー４２の取付けに伴って、シート２３Ａのはみ出し側縁部２３ＡＥが挟み部４３と桟カバー４２の内面とで挟持されるようになっている。又桟カバー４２の基板カバー部４８は基板２１側に折り曲げて形成されている。
【０１１７】
以上説明した点以外の構成は第１実施形態と同じであり、従って、第５実施形態においても第１実施形態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下の効果を奏する。
【０１１９】
請求項１に係る発明によれば、隣接する太陽光発電ユニットが備えた封止用の防水性裏面カバーを互いに連続させて作られた一枚のシートを備えているから、このシートによって隣接している基板相互間を防水できる。したがって、防水性を有する太陽光発電ユニットアレイを提供できる。
【０１２０】
請求項２に係る発明の太陽光発電ユニットアレイによれば、隣接している基板間に位置されたシート部分を被敷設部に固定して防水性を損なうことなく、又、太陽光発電ユニットアレイを風などで動揺しないように被敷設部に固定できる。
【０１２１】
請求項３に係る発明の太陽光発電ユニットアレイによれば、そのシートの耐候性及び防湿性により、耐久性を確保できる。
【０１２２】
請求項４に係る発明の太陽光発電ユニットアレイによれば、シートの導電体層によりアースを簡便にとることができる。
【０１２３】
請求項５に係る発明の太陽光発電ユニットアレイによれば、シートの補強層によって、前記アレイを固定するのに必要なシート強度を確保できる。
【０１２４】
請求項６に係る発明の太陽光発電ユニットアレイによれば、シートの不燃層によって防火性を確保できる。
【０１２５】
請求項７に係る発明の太陽光発電ユニットアレイによれば、隣接する太陽光発電ユニットの裏面カバーの熱可塑性樹脂層同士を熱融着により連続させて、簡便にシートを形成できる。
【０１２６】
請求項８に係る発明の太陽光発電ユニットアレイによれば、シートの導電体層、補強層、及び不燃層を単層で兼用したから、シートの構成が簡単でコストダウンを図れる。
【０１２７】
請求項９、１０に係る発明によれば、隣接する太陽光発電ユニットが備える封止用の裏面カバーのはみ出し部同士を重ね合わせて接合することにより、隣接する基板相互間の防水をなす一枚のシートを備えた太陽光発電ユニットアレイを作るので、防水性を有する太陽光発電ユニットアレイの製法を提供できる。
【０１２８】
請求項１１、１２に係る発明によれば、接合されるはみ出し部間に介装されるテープ状シール材、又は接合されたはみ出し部の上側接合端縁に被着されたシール材によって、防水性を向上できる太陽光発電ユニットアレイの製法を提供できる。
【０１２９】
請求項１３、１４に係る発明の太陽光発電装置によれば、一枚のシートとなるように接合された裏面カバーを有する太陽光発電ユニットアレイの基板相互間を、前記シートによって防水できるとともに、シートのはみ出し側縁部を前記アレイを固定する敷設桟の内部で挟持し、その挟持箇所でも防水ができる。したがって、防水性を有する太陽光発電装置を提供できる。
【０１３０】
請求項１５に係る発明の太陽光発電装置によれば、被敷設部に桟本体を固定する固定部品が、敷設桟内に浸入して溝条を流れる水に晒されないようにできるので、固定部品に沿って被敷設部に水が導かれないようにできる。
【０１３１】
請求項１６に係る発明の太陽光発電装置によれば、被敷設部と桟本体との間に設けた防水シートにより、水が被敷設部に浸入することを防止できる。
【０１３２】
請求項１７に係る発明の太陽光発電装置によれば、桟カバーの基板カバー部により、はみ出し側縁部への負荷を伴う太陽光発電ユニットアレイの動揺を抑制できる。
【０１３３】
請求項１８に係る発明の太陽光発電装置によれば、基板と基板カバー部との間に設けた緩衝材によって、基板と基板カバー部とが互いに当って傷付くことを防止できる。
【０１３４】
請求項１９に係る発明の太陽光発電装置によれば、桟本体に設けた台座部で太陽光発電ユニットアレイに上方から掛かる荷重を支持したから、前記荷重の作用時における前記アレイのはみ出し側縁部への負荷を少なくできる。
【０１３５】
請求項２０に係る発明の太陽光発電装置によれば、太陽光発電ユニットアレイに上方から荷重が掛かった時の基板の変形を抑制して、耐久性を向上できる。
【０１３６】
請求項２１に係る発明の太陽光発電装置によれば、太陽光発電ユニットアレイの裏面を覆った不燃材によって、防火性を与えることができる。
【０１３７】
請求項２２に係る発明の太陽光発電装置によれば、補強体及び不燃材を兼用したから、部品数を少なくできて、コストダウンを図れる。
【０１３８】
請求項２３に係る発明の太陽光発電装置によれば、敷設桟での防水が二重であるので、発電装置全体の防水性をより向上できる。
【０１３９】
請求項２４に係る発明の太陽光発電装置によれば、はみ出し側縁部を敷設桟に固定するに伴って、基板の裏面からシートが剥がされて、封止性が低下する恐れがない。
【０１４０】
請求項２５、２６に係る発明の屋根装置によれば、防水性を有する請求項１３〜２４の内のいずれか一項に記載の太陽光発電装置を屋根材の一部として用いるので、太陽光発電装置の敷設領域をこの装置自身で防水できる屋根装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は勾配屋根に対する本発明の第１実施形態に係る太陽光発電装置と非発電屋根材との配置領域の相互関係を示す平面図。
（Ｂ）は勾配屋根に対する第１実施形態に係る太陽光発電装置と非発電屋根材との配置例を示す平面図。
【図２】図１（Ｂ）の太陽光発電装置の一部を拡大して示す平面図。
【図３】図１（Ｂ）中Ｚ−Ｚ線に沿うとともに一部を分解して示す断面図。
【図４】（Ａ）は第１実施形態に係る太陽光発電装置が備える太陽光発電ユニットアレイを示す平面図。
（Ｂ）は図４（Ａ）の太陽光発電ユニットアレイを示す略側面図。
（Ｃ）は図４（Ａ）のＹ部を拡大して示す図。
【図５】第１実施形態の太陽光発電ユニットアレイをなす太陽光発電ユニット同士の接合例を示す斜視図。
【図６】図４（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図。
【図７】（Ａ）（Ｂ）は第１実施形態の太陽光発電ユニットアレイの基板と補強板との夫々異なる対応関係を例示した図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電装置が備える太陽光発電ユニットアレイを示す図６相当の断面図。
【図９】（Ａ）（Ｂ）は第２実施形態に係る太陽光発電装置が備える太陽光発電ユニット同士の夫々異なる接合例を示す略側面図。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る太陽光発電装置を示す図３相当の断面図。
【図１１】第３実施形態係る太陽光発電装置が備える太陽光発電ユニットアレイを示す図６相当の断面図。
【図１２】第３実施形態係る太陽光発電装置が備える太陽光発電ユニット同士の接合例を示す断面図。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る太陽光発電装置を示す断面図。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る太陽光発電装置を示す断面図。
【符号の説明】
１…屋根（屋根装置）
２…発電屋根材設置領域
３…非発電屋根材設置領域
４…太陽光発電装置
５…非発電屋根材
６…野地板（被敷設部）
７…ルーフング（防水シート）
１１…太陽光発電ユニットアレイ
１２…敷設桟
１５…太陽光発電ユニット
２１…基板
２１ａ…はみ出し側縁部と対向する基板の側面
２１ｂ…基板の側縁
２２…太陽電池
２３…裏面カバー
２３ａ…裏面カバーのはみ出し部
２３ａｂ…はみ出し部の重なり部分
２３ａｕ…はみ出し部の上側接合端縁
２３Ａ…シート
２３ＡＥ…シートのはみ出し側縁部
２４…端子箱
２５…耐候層
２６…防湿層
２７、２８、３１…接着層
２９…テープ状シール材
３０…シール材
３２…熱可塑性樹脂層
３３…補強層及び不燃層を兼ねる導電体層
４１…桟本体
４１ａ…桟本体の開口部
４１ｂ…桟本体の開口縁
４２…桟カバー
４３…桟本体の挟み部
４４…凸部
４５…台座部
４６…溝条
４７…桟カバーの挟み部
４８…基板カバー部
４９…緩衝材
５０…固定部品
５１…不燃層を兼ねる補強板（補強体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photovoltaic power generation unit array used for photovoltaic power generation, a method for producing the photovoltaic power generation unit array, a photovoltaic power generation apparatus configured to include the array, and a roof configured to include the power generation apparatus and a non-power generation roof material. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
A solar cell module used for photovoltaic power generation is basically configured such that a solar cell provided on the back surface of a light-transmitting substrate is sealed with a sealing material from the back surface side. In general, a solar cell module with a frame around which a frame is attached is often used, but a frameless solar cell module is also provided.
[0003]
In any case, the sealing material is formed to be approximately the same size as the substrate. Therefore, when the said solar cell module is laid on a field board as a roofing material, between adjacent solar cell modules cannot be waterproofed by module itself. Therefore, when some waterproofing measures are taken between adjacent solar cell modules, workability on the roof is reduced. If the waterproofing is not applied, the waterproofing of the roof depends only on the roofing on the base plate, and if the roofing laying process is defective, the roof leaks.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to obtain a photovoltaic power generation unit array having a waterproof property and a method for manufacturing the same, a photovoltaic power generation apparatus including the array, and a roof apparatus including the power generation apparatus.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the photovoltaic power generation unit array according to the first aspect of the present invention seals one or more light-transmitting substrates each provided with a solar cell on the back surface from the back surface side with a waterproof back cover. A plurality of photovoltaic power generation units are provided, and the back cover of each of these photovoltaic power generation units is formed in such a size that the peripheral portion thereof protrudes from the substrate, and each of the back cover includes the protruding portions connected to each other. It is characterized by making one sheet.
[0006]
In this invention and each of the following inventions, photovoltaic elements (cells) that perform photoelectric conversion in a solar cell of a photovoltaic power generation unit are monocrystalline, polycrystalline, microcrystalline, and amorphous (amorphous). ) Can be used, those made of compound semiconductors, those made of compound semiconductors, or those made of organic semiconductors, and can also be used regardless of whether they are hybrid type or tandem type. In this invention and each of the following inventions, the light-transmitting substrate can be made of glass or plastic, and the back cover can be any type as long as it can seal the solar cell and has waterproofness. In order to obtain these functions and functions added as necessary, it is desirable to have a multilayer structure. The present invention also includes a plurality of light transmissive substrates arranged on the sheet.
[0007]
The solar power generation unit array of the invention according to claim 1 is formed by connecting a plurality of solar power generation units, and the connection is formed to be larger than the light-transmitting substrate, and is provided in each unit. This is realized by making the protruding portions of the back cover continuous with each other and forming these covers as a single sheet. For this reason, the sheets can be waterproofed by the sheet portions positioned between the adjacent substrates.
[0008]
In the photovoltaic power generation unit array of the invention according to claim 2, the substrates are arranged in a line on the sheet according to the invention of claim 1, and both side edges of the sheet extend from the line. The protrusion side edge part which protruded from the said board | substrate in the direction orthogonal to a direction is formed, and these protrusion side edge parts are used as a fixing | fixed part to a to-be-laid part, It is characterized by the above-mentioned.
[0009]
In this invention, since the protruding side edge portions on both sides of the sheet are used as a fixing portion to the laying portion of the photovoltaic power generation unit array, the interval between the both side edge portions is set in a direction orthogonal to the direction in which the row extends. It can be as short as the length of the substrate. Therefore, the solar power generation unit array can be fixed to the laying portion so that it is difficult to move due to wind or the like. Moreover, since it is not necessary to fix the sheet portion positioned between the adjacent substrates to the laying portion with other fixing means, the waterproofness of the sheet may be impaired without opening a hole in the sheet portion. Absent.
[0010]
The photovoltaic power generation unit array of the invention according to claim 3 is characterized in that the sheet according to the invention of claim 1 or 2 has weather resistance and moisture resistance. In this invention, the weather resistance and moisture resistance of the sheet may be obtained by two layers of a weather resistant layer and a moisture resistant layer, or may be obtained by a single layer. In the former case, it is preferable to provide a weathering layer that bears weather resistance so as to be exposed to wind and rain on the substrate side of the moisture-proof layer.
[0011]
In this invention, the durability of the sheet exposed to high temperature, rainfall, sunlight, etc. from the light receiving surface side of the photovoltaic power generation unit array can be ensured by its weather resistance, and the moisture acting from the back side of the array is the sun. It can be ensured by the moisture resistance of the sheet that the battery is adversely affected.
[0012]
A photovoltaic power generation unit array according to a fourth aspect of the invention is characterized in that the sheet according to any one of the first to third aspects has a conductor layer. In the present invention, the conductor layer may be provided on the surface exposed to the outside or on the inside as long as it is within the thickness range of the sheet. However, when the conductor layer is a metal, it is preferable to provide it inside the sheet in terms of rust prevention of the conductor layer.
[0013]
In the present invention, the photovoltaic power generation unit array can be easily grounded.
[0014]
The photovoltaic power generation unit array of the invention according to claim 5 is characterized in that the sheet according to any one of claims 1 to 4 has a reinforcing layer. In the present invention, the reinforcing layer may be provided on the surface exposed to the outside or on the inside as long as it is in the thickness range of the sheet. However, when the reinforcing layer is a metal, it is preferable to provide the reinforcing layer inside the sheet in terms of rust prevention of the reinforcing layer.
[0015]
The photovoltaic power generation unit array is laid with the protruding side edge of the sheet fixed to the laid portion. In the invention of claim 5, the strength necessary for the fixing can be given to the sheet by the reinforcing layer. it can.
[0016]
The photovoltaic power generation unit array of the invention according to claim 6 is characterized in that the sheet according to any one of claims 1 to 5 has an incombustible layer. In the present invention, the incombustible layer may be provided on the surface exposed to the outside or on the inside as long as it is in the thickness range of the sheet. However, when the incombustible layer is a metal, it is preferable to provide it inside the sheet in terms of rust prevention of the incombustible layer.
[0017]
In the present invention, fire resistance can be imparted to the photovoltaic unit array by the non-combustible layer over the entire sheet.
[0018]
A photovoltaic power generation unit array according to a seventh aspect of the invention is characterized in that the back cover according to any one of the first to sixth aspects has a thermoplastic resin layer. In the present invention, the thermoplastic resin layer may be provided on the surface exposed to the outside or inside as long as it is in the thickness range of the back cover. When the thermoplastic resin layer is provided on the surface exposed to the outside, the size of the resin layer is preferably equal to or larger than the other layers of the back cover, and the thermoplastic resin layer is disposed on the inner surface. In the case where it is provided, the size of the resin layer in the direction in which the photovoltaic power generation units are continuous is preferably larger than the other layers of the back cover.
[0019]
In the present invention, when the back covers of the adjacent photovoltaic power generation units are made continuous, the thermoplastic resin layers are heat-sealed to easily form a sheet.
[0020]
The photovoltaic power generation unit array of the invention according to claim 8 is made of a metal material in which the conductor layer, the reinforcing layer, and the incombustible layer according to claim 6 or 7 are combined in the same layer. It is characterized by.
[0021]
In the present invention, since the conductor layer, the reinforcing layer, and the incombustible layer are used as a single layer made of a metal material, the number of sheet layers can be reduced and the cost can be reduced.
[0022]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a photovoltaic power generation unit array, wherein one or more light-transmitting substrates each having a solar cell on the back surface are formed to be larger than the one or more substrates from the back surface side. A plurality of photovoltaic power generation units sealed with a conductive back cover, the protruding portions of the back cover protruding from the periphery of the substrate are overlapped with each other, and the overlapping portions are joined to each other. The back cover is continuous with each other so as to form a single sheet.
[0023]
The definition of joining in the present invention refers to being fixed to each other, not merely overlapping and touching. Moreover, this invention includes performing the said joining by the kind of joining method chosen from the adhesion | attachment using an adhesive agent, thermal fusion, and solvent welding like the invention which concerns on Claim 10.
[0024]
According to the ninth and tenth aspects of the present invention, the back cover of each of the plurality of adjacent photovoltaic power generation units is overlapped and joined together so that the back cover of each unit is continuously formed as one sheet. And a photovoltaic unit array can be made. Thereby, since the back cover is a single sheet, the substrates can be waterproofed by the sheet portion positioned between the adjacent substrates.
[0025]
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a method for producing a photovoltaic power generation unit array, wherein the joining according to the ninth or tenth aspect is performed by sandwiching a tape-shaped sealing material between the protruding portions to be overlapped. Similarly, the solar power generation unit array manufacturing method according to the twelfth aspect of the present invention is the bonding according to any one of the ninth to eleventh aspects, wherein the sealing material covers the upper joint edge of the protruding portion. It is characterized by adhering.
[0026]
In the inventions according to the eleventh and twelfth aspects of the present invention, a tape-shaped sealing material interposed between the protruding portions to be bonded, or a sealing material deposited on the upper bonding edge of the protruding protruding portion is used. Sealability can be secured.
[0027]
A photovoltaic power generation apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention includes a photovoltaic power generation unit array according to any one of the first to eighth aspects, an opening that opens upward, and a side of the opening. A protruding side edge portion of the sheet that is formed to have a pinching portion, is fixed to the laying portion along the side edge of the photovoltaic power generation unit array, and protrudes from the side edge is the pinching portion. And a plurality of laying bars provided with a crosspiece cover that is attached to the crosspiece body while sandwiching the protruding side edge portion between the crosspiece body and the crosspiece portion, and closing the opening. It is characterized by having. According to the present invention, as in the invention according to the fourteenth aspect, the crosspiece cover includes a pinching portion that is hooked on the pinching portion, and the protruding side edge portion is pinched by the pinching portion.
[0028]
In these inventions and each of the following inventions, the crosspiece main body and the crosspiece cover forming the laying crosspiece can be made of a weather-resistant material such as metal, synthetic resin, etc. This is preferable in that the weight of the photovoltaic device can be reduced. In these inventions and each of the following inventions, when the photovoltaic power generation apparatus is laid on a sloped roof, the laying bar may be installed so as to extend in the inclination direction (vertical direction or eaves ridge direction) of the sloped roof. Moreover, it can also be installed so that it may extend in the direction (lateral direction) in which the girder of the sloped roof extends.
[0029]
In invention of Claim 13 and 14, the crosspiece main body which adjoins the protrusion side edge part of the sheet | seat of the photovoltaic power generation unit array as described in any one of Claims 1-8 to a to-be-laid part, and adjoins. After being put in, the frame body is fitted with a frame cover that closes the opening, and the laying frame is assembled, whereby the side edge is sandwiched between the frame body sandwiching portion and the frame cover, and the solar power generation The unit array can be laid on the laying part. Since the photovoltaic power generation apparatus laid in this way includes the photovoltaic power generation unit array according to any one of claims 1 to 8, between the adjacent substrates in the array as described above. By the sheet | seat part located in, it can waterproof between the said board | substrates. Further, by holding the protruding side edge of the array inside the laying bar for fixing the array, waterproofing can be performed even at the holding portion.
[0030]
A solar power generation device according to a fifteenth aspect of the present invention is provided with a convex portion that forms a groove on the inner bottom portion of the crosspiece main body according to the thirteenth or fourteenth aspect, and the covering is laid through the convex portion from above. The crosspiece main body is fixed to the laying portion by a fixing part inserted into the portion. In this invention, the convex portion can be provided in the center in the width direction of the inner bottom portion of the crosspiece body so as to form grooves on both sides thereof, and the groove is formed on one side in the width direction in the crosspiece body. You may approach to one side wall of a crosspiece main body, and you may provide in an inner bottom part.
[0031]
In this invention, the groove can be used as a water supply when rainwater enters the laying pier, and since the fixing part is passed through the convex portion at a position higher than the groove, the fixing part is attached to the rainwater passing through the groove. It can be prevented from being exposed.
[0032]
A photovoltaic power generation apparatus according to a sixteenth aspect is characterized in that a waterproof sheet is laid between the crosspiece main body according to the fifteenth aspect and the laid portion. When the power generator is laid on a roof, a part of the roofing can be used as a waterproof sheet.
[0033]
In this invention, even if rainwater flows down along the fixed part with the crosspiece body fixed to the laying portion, the waterproof sheet can prevent the water from entering the laying portion.
[0034]
A photovoltaic power generation apparatus according to a seventeenth aspect of the present invention is directed to the crosspiece cover according to any one of the thirteenth to sixteenth aspects, wherein the side edges of the plurality of substrates included in the photovoltaic power generation unit array are moved from above. It is characterized in that a substrate cover portion for stopping is provided. In the present invention, the substrate cover portion may be provided in contact with the upper surface of the side edge of the substrate or may be provided close to the upper surface of the side edge of the substrate.
[0035]
In this invention, since each board | substrate was supported via the base cover part, it can prevent a photovoltaic power generation unit array from shaking upwards by a wind pressure, an earthquake, etc.
[0036]
According to an eighteenth aspect of the present invention, a photovoltaic power generation apparatus is characterized in that a cushioning material is provided between the substrate cover portion according to the seventeenth aspect and the upper surface of the side edge of the substrate. In the present invention, a softer material than the substrate and the substrate cover portion can be used for the cushioning material, and it is preferable to use a soft material having sealing properties. In the present invention, the cushioning material can be fixed to the upper surface of the edge of the substrate or the substrate cover.
[0037]
In the present invention, the shock-absorbing material can prevent the hard substrate and the substrate cover portion from hitting each other and being damaged. When the buffer material is sandwiched between the substrate and the substrate cover portion, the upward swing of the photovoltaic power generation unit array can be further suppressed. In addition, in the case where a sealing cushioning material is sandwiched between the substrate and the substrate cover portion, in addition to suppressing the shaking, it can be waterproofed between the substrate and the substrate cover portion, so that rainwater is laid along the protruding side edge portion. The risk of entering the pier can be reduced.
[0038]
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a solar power generation apparatus comprising a base body according to any one of the thirteenth to eighteenth aspects, and a pedestal portion that supports a side edge of the substrate from the back side. It is a feature.
[0039]
In this invention, since both sides of each substrate of the photovoltaic power generation unit array can be placed on the pedestal portions provided on the crosspiece body of the pair of laying bars, the array can be supported at both ends. The load applied from above can be supported from the back side.
[0040]
According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided a photovoltaic power generation apparatus, wherein a reinforcing body having both ends mounted on the pedestal according to the nineteenth aspect is provided on the back side of the photovoltaic power generation unit array. In the present invention, the reinforcing body may be provided between adjacent substrates, or may be provided corresponding to each substrate.
[0041]
According to this invention, the load applied to the photovoltaic power generation unit array from above is supported by the pedestal portion via the reinforcing body, and the deformation of the substrate during the load action can be suppressed.
[0042]
The solar power generation device of the invention according to claim 21 is characterized in that a non-combustible material is provided on the back side of the solar power generation unit array according to any one of claims 13 to 20.
[0043]
According to this invention, the fireproof property can be imparted to the array by the noncombustible material covering the back surface of the photovoltaic power generation unit array.
[0044]
A solar power generation device according to a twenty-second aspect is characterized in that the reinforcing body according to the twenty-first aspect and the incombustible material are combined.
[0045]
In the present invention, since the reinforcing body and the incombustible material are also used, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
[0046]
According to a twenty-third aspect of the present invention, there is provided a photovoltaic power generation apparatus, wherein the protruding side edge of the sheet according to any one of the thirteenth to twenty-second aspects is formed by an opening edge of the crosspiece body and an inner surface of the crosspiece cover. It is characterized by pinching.
[0047]
In this invention, since the sandwiching portion of the crosspiece body and the crosspiece cover are on the substrate side than the place where the protruding side edge portion is sandwiched, the protruding side edge portion is sandwiched between the opening edge of the crosspiece body and the inner surface of the crosspiece cover. Waterproofing at the laying pier can be doubled.
[0048]
A photovoltaic power generation apparatus according to a twenty-fourth aspect of the present invention is the solar power generation device according to any one of the thirteenth to twenty-third aspects, wherein the crosspiece main body and the crosspiece cover sandwich a protruding edge portion of the sheet. The protrusion is provided above the back surface of the substrate, and the protruding side edge portion extending from the substrate into the crosspiece body is directed upward.
[0049]
In the present invention, the upward protruding edge is opposed to the flange surface in the peripheral surface of the substrate. For this reason, when the protruding side edge of the sheet is fixed to the laying bar, the sheet is not likely to be peeled off from the back surface of the substrate although the side edge is pulled.
[0050]
The roof apparatus of the invention which concerns on Claim 25 adjoins the said non-electric power generation roof material as a roof material, and the solar power generation device as described in any one of the Claims 13-24 is described as a roof material. Each of the roof devices laid down is characterized in that the power generation roof material installation area where the non-power generation roof material is not laid is waterproofed by a sheet and a laying bar of the solar power generation device. As in the invention of claim 26, the present invention includes that the waterproof area by the seat and the laying bar of the solar power generation apparatus is equal to or larger than the area of the power generation roof material installation region.
[0051]
In these inventions, since the solar power generation device according to any one of claims 13 to 24, which is waterproof, is used as a part of the roofing material, the power generation in which the solar power generation device is laid It is possible to provide a roof apparatus that can waterproof the roof material installation area with the apparatus itself.
[0052]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0053]
FIG. 1A is a plan view showing a roof material arrangement region for a roof apparatus such as a sloped roof 1, in which 2 is a square power generation roof material installation region and 3 is a non-power generation roof material around the region 2. The installation area is shown.
[0054]
As shown in FIG. 1 (B), a photovoltaic power generation device (hereinafter abbreviated as a power generation device) 4 is laid as a roofing material for generating power in the power generation roofing material installation region 2, and a non-power generation roofing material is installed adjacent thereto. In the region 3, a non-power generation roof material 5 is laid. Various roof tiles such as pottery roof tiles, thick slate roof tiles, thin slate roof tiles, Japanese roof tiles, and Western roof tiles can be used for the non-power generation roof material 5. The power generation device 4 and the non-power generation roof material 5 are attached to a base plate 6 (see FIG. 3) as a laying portion provided in the sloped roof 1 using fixing parts such as screws and nails. A roofing 7 is spread over the entire surface of the base plate 6 as a preferred example.
[0055]
As shown in FIGS. 2 and 3, the power generation device 4 is used to fix one or more, for example, a plurality of photovoltaic power generation unit arrays (hereinafter abbreviated as arrays) 11, and these arrays 11 on the field board 6. And a plurality of laying bars 12 to be formed.
[0056]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the array 11 includes a plurality of solar power generation units (which may be referred to as solar cell modules, but are abbreviated as units in each embodiment) 15. These units 15 have a frameless structure, and one or more, for example, three light-transmitting substrates 21 and solar cells 22 (see FIG. 6) on the back surface are sealed from the back surface side of the substrate 21. And a waterproof back cover 23 provided to be stopped.
[0057]
Specifically, the thin film solar cell 22 provided on the back surface of a rectangular, for example, rectangular transparent glass substrate 21 is provided with a transparent electrode layer on the back surface of the substrate 21 and separated into a plurality of regions, and then amorphous silicon is formed on the transparent electrode layer. A photovoltaic device (cell) formed by dividing the semiconductor layer into a plurality of regions is connected in series by a back electrode layer formed on these devices, and this connection is made. A pair of bus regions for collecting electric power are provided as terminations of the bus. Further, electrodes that are individually soldered to both the bus areas are attached to the back surface of the substrate 21, and an output lead wire having one end soldered to these electrodes is attached. The other end of the output lead-out line is connected to a terminal box 24 (see FIG. 3) attached to the back side of the substrate 21. An output cable (not shown) is connected to the terminal box 24, and electric power is guided indoors through these cables.
[0058]
When deployed as shown in FIG. 4 (A), the rectangular back cover 23 having a size that allows the three substrates 21 to be arranged at predetermined intervals is a freely deformable film. The peripheral portion of the back cover 23 protrudes from the periphery of the substrate 21. 4 to 6, reference numeral 23 a denotes a protruding portion of the back cover 23.
[0059]
Thus, since the back cover 23 is larger than the substrate 21 provided thereon, the excision work for making the cover 23 a predetermined size is not limited to the periphery of the substrate 21. On the other hand, in the conventional configuration in which the sealing material as the back cover is approximately the same size as the substrate, the peripheral portion of the sealing material formed in advance larger than the substrate is approximately the same size as the substrate. Since there is a restriction that the excision work for removal must be performed along the periphery of the substrate, it is easy to take time and effort. In addition, the peripheral edge of the back cover 23 is overlapped and joined to each other as will be described later, or it is stored in the laying bar 12, and is used to fit in the ridge, eaves, and ribs, etc. Since a certain size or more is sufficient, the accuracy of the size of the back cover 23 obtained by the cutting is not required. On the other hand, in the conventional structure, the precision which removes the surrounding part of a sealing material to a substantially the same magnitude | size as a board | substrate is requested | required.
[0060]
For this reason, in the unit 15, the excision work for setting the back cover to a predetermined size is easy, and the cost for that can be reduced. Therefore, it is excellent in that the cost of the power generation device 4 formed by including the array 11 composed of a plurality of units 15 and one or more arrays 11 can be reduced.
[0061]
As shown in FIG. 6, the back cover 23 is formed in three layers from a multilayer, for example, a weather-resistant layer 25, a moisture-proof layer 26, and an adhesive layer 27. For the weather resistant layer 25, a weather resistant material such as a fluorine resin film, a PET resin film, a silicon resin film, or a polyisobutylene resin film is used. For the moisture-proof layer 26 having the same size as the weather-resistant layer 25, a moisture-proof material such as a metal foil such as an aluminum foil, a metal thin plate such as an aluminum thin plate, or a vinylidene chloride resin film is used. The adhesive layer 27 is provided by bonding the weather-resistant layer 25 and the moisture-proof layer 26, and an adhesive such as silicone or epoxy is used.
[0062]
The weatherproof layer 25 of the back cover 23 having a three-layer structure is bonded to the back surface (surface opposite to the light receiving surface) of the substrate 21 by an adhesive layer 28, and the solar cell is formed by the adhesive layer 28 and the back cover 23. 22 is sealed. An adhesive such as an epoxy is used for the adhesive layer 28. Therefore, the weatherproof layer 25 is disposed on the substrate 21 side with respect to the moisture-proof layer 26, and is provided so that the protruding portion 23a is exposed to wind and rain.
[0063]
The back cover 23 of each unit 15 configured as described above is continuously formed by joining the protruding portions 23a protruding in the alignment direction of the plurality of substrates 21 aligned on the unit 15 to form a single sheet 23A. is doing. In FIG. 4B, an arrow P portion indicates a joint portion between the protruding portions 23a. An array 11 in which a plurality of substrates 21 are arranged in a line on a sheet 23A is formed by a predetermined number of units 15 that are continuous in this joining. A protruding-side edge portion 23AE that protrudes from each substrate 21 is formed by protruding portions 23a that protrude in the width direction of the array 11 and are continuous with each other. The pair of protruding side edge portions 23 AE extend in the longitudinal direction of the array 11.
[0064]
The joining of the protruding portions 23a of the sheets 23A included in the adjacent units 15 is performed as illustrated in FIG. The protruding portions 23a to be joined are overlapped with each other, and the overlapping portion 23ab is joined by a joining method such as adhesion using an adhesive, heat fusion, or solvent welding.
[0065]
Adhesion with an adhesive is employed when one of the protruding parts 23a to be joined is made of metal and the other is made of a synthetic resin, or when both of the protruding parts 23a to be joined are made of metal or resin. The As the adhesive, a silicone-based or epoxy-based adhesive is used. This adhesion is carried out by applying at least one adhesive of the overlapping portion 23ab of the protruding portion 23a, and then superposing and laminating and bonding them from above.
[0066]
Thermal fusion is employed when both of the protruding portions 23a to be joined are made of a hot-melt resin. This heat fusion is performed by blowing hot air from above onto the overlapping portion 23ab of the overlaid protruding portion 23a and heating it, thereby fusing the overlapping portions 23ab and performing roller rolling from above. To be implemented.
[0067]
Solvent welding is employed when both protruding portions 23a to be joined are made of a synthetic resin that can be dissolved by a solvent. This solvent welding is carried out by attaching a welding agent to at least one of the overlapping portions 23ab of the protruding portion 23a, then superimposing and welding the overlapping portions 23ab, and performing roller rolling from above.
[0068]
In these joining operations, the tape-shaped sealing material 29 can be sandwiched between the overlapping portions 23ab as shown in FIGS. In addition, the sealing material 30 can be applied to cover the upper joint edge 23au, that is, the joint edge of the protrusion 23 arranged on the front side of the overlapped protrusion 23a. Although the use of these sealing materials 29 and 30 is arbitrary, the use is preferable in that the waterproofness at the joint portion can be further improved. As the tape-shaped sealing material 29, butyl tape, EPDM tape, or the like can be used. As the sealing material 30, a silicone-based sealing material, a modified silicone-based sealing material, a polyisobutylene-based sealing material, or the like can be used.
[0069]
As shown in FIG. 3, the laying bar 12 includes a bar body 41 made of an extruded material of aluminum alloy, and a bar cover 42 attached thereto.
[0070]
Each of the rod-shaped crosspiece main bodies 41 has an opening 41 a that opens upward extending over the entire length in the longitudinal direction of the main body 41, a pair of sandwiching portions 43, a convex portion 44, and a pair of pedestal portions 45.
[0071]
The pair of sandwiching portions 43 are provided so as to protrude obliquely downward into the crosspiece body 41 from the opening edge 41b of the opening 41a. The convex portion 44 protrudes upward in the center in the width direction of the flat bottom wall of the crosspiece main body 41 and has grooves 46 formed on both sides thereof. Fixing holes 44a are formed in the convex portions 44 at appropriate intervals. The groove 46 is used as water supply. The pair of pedestal portions 45 are provided so as to project laterally from the bottom outer surfaces of the side walls of the crosspiece body 41, and the bottom walls are continuous with the bottom wall of the crosspiece body 41. The height of these pedestal portions 45 is larger than the thickness of the terminal box 24.
[0072]
The crosspiece cover 42 having substantially the same length as the crosspiece body 41 is formed by providing a pair of sandwiching portions 47 on the back surface thereof and providing substrate cover portions 48 on both sides. The sandwiching portion 47 inserted into the crosspiece main body 41 through the opening 41 a has a hook-like cross section and protrudes downward so as to be hooked on the sandwiching portion 43. The substrate cover portion 48 is provided downward corresponding to the pedestal portion 45.
[0073]
A buffer material 49 is fixed to the lower surface of the substrate cover portion 48 over the entire length in the longitudinal direction. As the buffer material 49, a buffer material having sealing properties and softer than the substrate 21 and the crosspiece cover 42, such as a silicone-based buffer material, a modified silicone-based buffer material, and a polyisobutylene-based buffer material, is used.
[0074]
The crosspiece main body 41 of each laying crosspiece 12 is mounted on the baseplate 6 with the roofing 7 interposed therebetween, and screws or the like inserted into the baseplate 6 through the fixing holes 44a from above the convex portions 44, respectively. It is fixed on the base plate 6 by a fixing component 50 such as a nail. By this fixing, a waterproof sheet, that is, the roofing 7 is laid between the bottom wall of the crosspiece main body 41 and the base plate 6 so as to be waterproofed against rainwater entering through the fixed component 50. The crosspiece cover 42 to which the cushioning material 49 is attached is pushed over the crosspiece main body 41 from above, so that the pinching portion 47 is hooked on the pinching portion 43 of the crosspiece main body 41 and the opening 41a of the crosspiece main body 41 is opened. It is closed and attached to the crosspiece body 41.
[0075]
Further, as shown in FIG. 2, the power generation device 4 includes a reinforcing body, for example, a plate-like reinforcing body, that is, a reinforcing plate 51 disposed on the back side of the array 11. Both ends of the reinforcing plate 51 are placed on the corresponding pedestal portions 45 of the adjacent laying bars 12 and are provided over the pedestal portions 45 to support the array 11 from the back side. The reinforcing plate 51 can be made of wood, a metal such as an aluminum alloy as a non-combustible material, steel, stainless steel, silicate calcium, or the like, and a laminate of these with a coating or a weather resistant film. In particular, the use of non-combustible materials is preferred. The arrangement | positioning aspect of the reinforcement board 51 is illustrated by FIG. 7 (A) (B).
[0076]
FIG. 7A illustrates an arrangement mode in which the reinforcing plate 51 is provided so as to straddle the adjacent substrates 21 when the array 11 and the reinforcing plate 51 are viewed from the back side. With this arrangement, the terminal boxes 24 of the array 11 can be positioned without interfering with the reinforcing plate 51 between the reinforcing plates 51 arranged at intervals like the substrate 21. No processing for escaping the terminal box 24 is required.
[0077]
FIG. 7B illustrates an arrangement mode in which each reinforcing plate 51 is individually provided with respect to the substrate 21 when the array 11 and the reinforcing plate 51 are viewed from the back side. In this case, the reinforcing plate 51 has an escape hole 51 a for escaping the terminal box 24.
[0078]
In any of the above arrangement modes, the reinforcing plate 51 is positioned so as not to move carelessly with respect to the crosspiece body 41 by restricting both ends of the reinforcing plate 51 to the pedestal portion 45 with an adhesive or the like. In the case of FIG. 7 (B), the reinforcing plate 51 can be pre-adhered to the back surface of the array 11.
[0079]
In addition, a reinforcement made of a non-combustible material having an escape portion for escaping the terminal box 24 and having a length substantially the same as the length of each unit 15 in the direction of the eaves and supported at both ends by the pedestal portion 45 as described above. A plurality of plates (not shown) may be used and arranged so as to be spread between adjacent laying bars 12. In this case, each of the units 15 disposed thereon can be supported from the back side by a plurality of continuous reinforcing plates, and fire resistance can be imparted to the entire array 11 due to the nonflammability of each reinforcing plate. And since each reinforcement board serves as a nonflammable material, cost reduction can be aimed at compared with the case where these are provided separately.
[0080]
Next, a procedure for laying the power generation device 4 on the roof 1 will be described.
[0081]
First, the crosspiece main body 41 of each laying crosspiece 12 is fixed on the base plate 6 on which the roofing 7 is spread by the procedure described above so as to extend in the building eaves direction. By this fixing, the crosspiece main bodies 41 are arranged in parallel to each other at predetermined intervals in the girder direction of the roof 1 in the power generation roof material installation region 2 of the roof 1. Thereafter, a plurality of reinforcing plates 51 are respectively installed over the corresponding pedestal portions 45 of the adjacent crosspiece main bodies 41.
[0082]
Next, the array 11 is carried onto the roof 1 and arranged over the corresponding pedestal portions 45 of the adjacent crosspiece main bodies 41. Thereby, the array 11 is temporarily placed on the reinforcing plate 51 so as to extend in the building direction. In this case, the protruding side edge portion 23AE extending in the longitudinal direction of the sheet 24 included in the array 11 is bent upward along the outer side wall of the corresponding crosspiece body 41, and then the nipping portion 43 of the crosspiece body 41 is formed. It is accommodated in the crosspiece body 41 through its opening 41a so as to cover it. This accommodation state is shown in the right part of FIG. Further, in the temporary placement of the array 11 described above, it is preferable that the upper joint end edge 23au of the joint portion is arranged in a state facing the eaves side because the joint edge 23au can prevent the rainwater from flowing down.
[0083]
The array 11 may be carried into the roof 1 in an already assembled state, but a plurality of units 15 constituting the array 11 are individually carried onto the roof 1 and the back surfaces of these units 15 are taken. While assembling the array 11 by joining the cover 23 on the roof 1, the array 11 can be temporarily placed as described above.
[0084]
In this case, it is preferable in the following points. That is, the assembled array 11 has a large total weight because it includes many substrates 21, and it may be necessary to use a crane or the like for carrying it into the roof 1 and handling it on the roof 1. However, if the units 15 that are much smaller in weight and size than the array 11 and are therefore easy to handle are individually carried on the roof 1 and made into the array 11 on the roof 1 by the joining described above, the unit 15 is large. There is no need to handle the heavy array 11. Therefore, the array 11 can be temporarily placed without using special equipment such as a crane.
[0085]
Thereafter, the crosspiece cover 42 is pressed from above to the crosspiece body 41 in which the protruding side edge 23AE of the adjacently placed array 11 is accommodated from both sides as described above, and the laying crosspiece 12 is attached. I'm assembling. Along with this assembly, the pinching portion 47 of the crosspiece cover 42 gets over the pinching portion 43 of the crosspiece main body 41 while dragging the protruding side edge portion 23AE and is caught by the pinching portion 43. Therefore, both the sandwiching portions 43 and 47 are sandwiched by the projecting side edge portion 23AE, and the projecting side edge portion 23AE located outside the crosspiece main body 41 is stretched. Moreover, in this case, the inner surface of the crosspiece cover 42 abuts on the protruding side edge portion 23AE covering the opening edge 41b of the crosspiece main body 41, and the protruding side edge portion 23AE is sandwiched therebetween. Simultaneously with the mounting of the crosspiece cover 42, the substrate cover portion 48 of the cover 42 sandwiches the side edge of each substrate 21 of the array 11 with the pedestal portion 45 while elastically deforming the cushioning material 49. .
[0086]
In the laying operation of the array 11 described above, the part between the crosspiece main body 41 and the crosspiece cover 42 sandwiching the protruding side edge 23AE of the sheet 23A is located above the back surface of the substrate 21. The protruding side edge 23AE that reaches the inside of the main body 41 can be directed upward. This state is shown on the left side in FIG. Thus, the upward protruding side edge portion 23AE faces the outer surface 21a of the peripheral side surface of the substrate 21. Therefore, the sheet 23A is peeled off from the back surface of the substrate 21 in spite of the protruding side edge portion 23A being pulled as described above as it is fixed to the laying bar 12, so that the sealing performance against the solar cell 22 is achieved. There is no fear of lowering.
[0087]
Then, by repeating the above operations one after another in the direction in which the girder of the roof 1 extends, the entire power generation device 4 is laid in the power generation roof material installation region 2. In this laying operation, a power generation group is formed by connecting output cables drawn out from each terminal box 24 in series, and the operation of drawing the output of this group indoors is performed. When the power generation group is formed, it is possible to carry out the power generation group with one array 11, because the output cables can be wired in the longitudinal direction of the array 11, and the connection work of these cables can be easily performed without being obstructed by the laying bar 12. It is excellent in that it can be done.
[0088]
After laying the power generation device 4 described above, the non-power generation roof material 5 is laid on the surrounding non-power generation roof material installation region 3. The situation of the roof 1 sown in the above manner is schematically shown in FIG.
[0089]
As shown in FIG. 2, the seat 23 A of the power generation device 4 has a ridge-side protruding side edge 23 AU and an eaves-side protruding side edge 23 AD, and these can be freely deformed. For this reason, the side edges 23AU and 23AD can be accommodated in the ridges, eaves, ribs and the like in the same manner as the roofing 7.
[0090]
Further, a two-dot chain line in FIG. 2 indicates a waterproof dummy sheet 55. The sheet 55 can be freely deformed with the same thickness as the sheet 23A, and is attached to the laying bar 12 in the same manner as the protruding side edge 23AE of the sheet 23A as the laying bar 12 is assembled, and is stacked on the roofing 7. Then, it is laid around the power generation roofing material installation region 2 and used for double waterproofing at the periphery of the power generation roofing material installation region 2. The dummy sheet 55 may be omitted.
[0091]
The array 11 of the power generation device 4 that forms the roofing material of the roof 1 configured as described above is formed by connecting a plurality of units 15 as described above, and the connection is formed larger than the substrate 21. The waterproof back surface covers 23 of the units 15 are connected to each other so that a single sheet 23 A is formed by the covers 23. Therefore, the substrates 21 are waterproofed by the sheet portion positioned between the substrates 21 adjacent to each other in the eaves ridge direction in the array 11. Further, the protruding side edge portion 23AE of the sheet 23A of each array 11 is sandwiched between the pinching portion 43 of the bar main body 41 and the pinching portion 47 of the bar cover 42 by assembling the laying bar 12 for laying the array 11. Therefore, the space between the rail 12 and the protruding side edge 23AE is waterproofed inside the laying rail 12. In addition, since the protruding side edge portion 23AE is sandwiched between the opening edge 41b of the crosspiece body 41 and the inner surface of the crosspiece cover 42 on the side of the substrate 21 relative to both the sandwiching portions 43 and 47, even in this sandwiched portion, The inside of 12 can be waterproofed.
[0092]
In this way, the power generation device 4 laid as a roofing material in the power generation roofing material installation region 2 of the roof 1 can waterproof the power generation roofing material installation region 2 by the waterproof sheet 23 A and the laying bar 12 included therein. Moreover, since the protruding side edge portions 23AU and 23AD and the dummy sheet 55 are provided, the waterproof area by the power generation device 4 is larger than the area of the region 2.
[0093]
Therefore, the region 2 is waterproofed by the primary waterproofing by the power generation device 4 and the secondary waterproofing by the roofing 7, so that the waterproof performance can be improved. In addition, since the power generation device 4 is primarily waterproofed as described above, the roof for the region 2 may be omitted in some cases, and the roof 7 is laid on the non-power generation roof material installation region 3 where the power generation device 4 is not laid. It can also be 1. In this case, the roofing work becomes easier and the amount of roofing 7 used can be reduced, so that the roof 1 can be run at low cost.
[0094]
Further, in the laying described above, since the crosspiece main body 41 is fixed to the base plate 6 through the fixing part 50 from above the convex portion 45 provided on the inner bottom portion of the crosspiece main body 41, There is no need to perform the operation of passing the fixed component 50. Therefore, the fixing work of the crosspiece body 41 to the field board 6 can be facilitated. Not only that, but the groove 46 is formed in the main body 41 by the convex portion 45 so as to extend in the direction of the eaves. Therefore, in the unlikely event that rainwater enters the laying rail 12, the groove 46 is used as water supply. it can. Therefore, it is possible to prevent the fixed component 50 passing through the convex portion 45 at a position higher than the groove 46 from being exposed to rainwater passing through the groove 46. Therefore, it is possible to prevent rainwater from being guided to the base plate 6 through the fixed component 50. In particular, since the grooves 46 are provided on both sides of the convex portion 45, the water flowing down on the inner surfaces of both side walls of the laying bar 12 does not flow up to the convex portion 45, so that the flooding of the base plate 6 can be more reliably performed. Can be prevented.
[0095]
In the array 11, a plurality of substrates 21 are arranged in a line on a sheet 23 A, and a protruding side edge 23 AE that protrudes on both sides in the width direction of the sheet 23 A is used as a fixing part to the laying bar 12. . Therefore, the distance between the side edge portions 23AE is as short as the length of the substrate 21 in the width direction. As a result, the distance between the adjacent laying bars 12 becomes shorter, so that the array 11 can be laid in the power generation roofing material installation region 2 so that the array 11 is difficult to move due to wind or the like. Therefore, since it is not necessary to fix the sheet portion positioned between the adjacent substrates 21 to the base plate 6 with another fixing means, no hole is formed in the sheet portion. Therefore, the waterproof performance of the seat 23A is not impaired.
[0096]
In the present embodiment, since the array 11 is laid so as to extend in the direction of the ridge of the roof 1, rainwater flowing down on the array 11 is not blocked by the laying bar 12. Therefore, the rainwater flows smoothly toward the eaves.
[0097]
Since both side edges 21b (see FIG. 3) of each substrate 21 provided in the array 11 of the power generation device 4 are pressed from above by the substrate cover portion 48 of the crosspiece cover 42 via the buffer material 49, wind pressure, earthquake, etc. Can prevent the array 11 from being shaken upward. In addition, since the soft cushioning material 49 sandwiched between the side edge 21b of the substrate 21 and the substrate cover portion 48 is elastically deformed, the shaking of the array 11 can be further suppressed. Further, the buffer material 49 can prevent the hard substrate 21 and the substrate cover portion 48 from hitting each other and being damaged. Further, as described above, the waterproof property between the substrate 21 and the substrate cover portion 48 can be achieved by the sealing property of the buffer material 49 sandwiched by elastic deformation. Therefore, it is possible to reduce the risk that rainwater enters the laying bar 12 through the protruding side edge 23AE.
[0098]
Since each substrate 21 included in the array 11 of the power generation device 4 is supported at both ends from the back side by the reinforcing plates 51 supported at both ends of the pedestal portion 45 of the crosspiece main body 41, a load applied to the array 11 from above by wind pressure or the like. Can be supported from below. Therefore, the load on the protruding side edge portion 23AE during the load action can be reduced and the durability thereof can be improved, and the deformation of the substrate 21 due to the action of the load can be suppressed, so that the durability of the substrate 21 can be improved. In addition, by such reinforcement, the substrate 21 can be designed so as not to have a strength sufficient to withstand a large wind pressure by itself, so that the degree of freedom in designing the substrate is improved, the substrate 21 is made thin, and the power generator 4 It is also possible to reduce the weight and cost.
[0099]
The sheet | seat 23A with which the electric power generating apparatus 4 is provided has the moisture-proof layer 26 on the back side while having the weather resistant layer 25 on the front side as mentioned above. The roof surface reaches a high temperature of 85 ° C. due to solar radiation, and is also exposed to rainfall, sunlight, and the like. Nevertheless, since the weather resistant layer 25 responsible for weather resistance is provided so as to be exposed to wind and rain on the substrate 21 side with respect to the moisture-proof layer 26, the weather resistant layer 25 can ensure the durability of the sheet 23A. Further, since moisture spreads from the back side of the array 11, if it reaches the solar cell 22 on the back side of the substrate 21, there is a risk of adverse effects. However, since the moisture can be blocked by the moisture-proof property of the moisture-proof layer 26, the solar cell 22 can be protected from the moisture and the life of the array 11 can be prevented from being reduced.
[0100]
8 and 9 show a second embodiment of the present invention. Since this embodiment is basically the same as the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as the corresponding components of the first embodiment, and the description thereof is omitted. A different configuration will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the back cover that forms the sheet and the way of joining the back covers together.
[0101]
As shown in FIG. 8, the back cover 23 of each unit 15 is formed of a weather resistant layer 25, a moisture-proof layer 26, an adhesive layer 27, an adhesive layer 31, and a thermoplastic resin layer 32. The same adhesive as the adhesive layer 27 is used for the adhesive layer 31, and the thermoplastic resin layer 32 is adhered to the back surface of the moisture-proof layer 26 by the adhesive layer 31. A vinyl chloride resin or the like can be suitably used for the thermoplastic resin layer 32.
[0102]
The back covers 23 of the adjacent units 15 are joined as shown in FIG. 9A or FIG. In FIG. 9A, the front end side of the protruding portion 23a of one back cover 23 is folded upward to be doubled, and the front end side portion of the protruding portion 23a of the other back cover 23 is overlapped on this, The example which joined both by heating a matching part with a hot air is shown. FIG. 9B shows an example in which the protruding portion 23a of the other back cover 23 is superimposed on the upper surface of the protruding portion 23a of one back cover 23, and the mating portion is heated with hot air to join them together. Show. The sheet 23A can be formed by simply heat-sealing the back covers 23 together as described above.
[0103]
The configuration other than the points described above is the same as that of the first embodiment. Therefore, the second embodiment can obtain the same action as the first embodiment and can solve the problems of the present invention.
[0104]
10 to 12 show a third embodiment of the present invention. Since this embodiment is basically the same as the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as the corresponding components of the first embodiment, and the description thereof is omitted. A different configuration will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the back cover that forms a sheet.
[0105]
As shown in FIG. 11, the back cover 23 of each unit 15 is formed of a weather resistant layer 25, a moisture-proof layer 26, an adhesive layer 27, an adhesive layer 31, and a conductor layer 33 as a function addition layer. A conductor layer 33 is bonded to the back surface of the weather resistant layer 25 via an adhesive layer 27. The width of the conductor layer 33 is larger than the widths of the weather-resistant layer 25 and the moisture-proof layer 26, and therefore both side edges 33 a (only one is shown) of the conductor layer 33 protrude. An arbitrary metal can be used for the conductor layer 33, and an aluminum foil or an ultrathin plate can be preferably used. Since this metal conductor layer 33 has nonflammability, it can also function as a nonflammable layer, and can also function as a reinforcing layer because it has strength compared to other layers. The same adhesive as the adhesive layer 27 is used for the adhesive layer 31, and the moisture-proof layer 26 is adhered to the back surface of the conductor layer 33 via the adhesive layer 31.
[0106]
The configuration other than the above-described points is the same as that of the first embodiment. Therefore, the third embodiment can obtain the same action as the first embodiment and can solve the problems of the present invention. Are better.
[0107]
Adjacent back covers 23 are joined as shown in FIG. In other words, the protruding portion 23a of one back cover 23 is folded back at the tip end portion thereof, and this double portion is overlapped and joined to the protruding portion 23a of the other back cover 23. At this time, the side edges 33a protruding from the protruding edge portion 23a of the conductor layer 33 are overlapped with each other and bonded through a conductive adhesive 34 containing metal powder, thereby being electrically connected. As a result, the array 11 in which the adjacent units 15 are electrically connected to each other can be configured. By grounding the array 11 directly or via the laying bar 41 or the like, the power generator 4 can be easily grounded. be able to.
[0108]
Moreover, since the metal conductor layer 33 over the entire sheet 23A can also function as a reinforcing layer, the array 11 fixes the protruding side edge 23AE of the sheet 23A via the laying bar 12 as shown in FIG. The strength necessary for the above can be given to the sheet 23A. In addition, since the metal conductor layer 33 over the entire sheet 23A can function as a non-combustible layer, the sheet 23A can be provided with fire resistance.
[0109]
Further, as described above, the single conductor layer 33 also serves as a reinforcing layer and a non-combustible layer, so that the number of layers of the sheet 23A is reduced and the configuration is reduced as compared with the case where these layers are provided separately. It is easy and can reduce costs. In the present embodiment, most of the above conductor layer 33 is provided inside the sheet 23A and is not exposed to the outside of the sheet 23A. Since the rust prevention treatment can be omitted or hardly required, it is excellent in that the number of laying work steps can be reduced.
[0110]
In the present invention, when the function-added layer does not require a function as a conductor, the function-added layer is formed of silicate calcium or wood instead of the metal material in the case where the function-added layer is to be reinforced. do it. Similarly, when the function-added layer does not require a function as a conductor, when the function-added layer assumes nonflammability, the function-added layer may be formed of silicate calcium instead of the metal material.
[0111]
FIG. 13 shows a fourth embodiment of the present invention. Since this embodiment is basically the same as the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as the corresponding components of the first embodiment, and the description thereof is omitted. A different configuration will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the relationship between the protruding side edge portion of the sheet and the inner surface of the crosspiece cover, and the configuration of the pinching portion of the crosspiece body.
[0112]
As shown in FIG. 13, the sandwiching portion 47 of the crosspiece main body 41 is formed to protrude substantially horizontally from a position slightly lowered from the opening edge 41 b of the crosspiece main body 41. Further, the height of the substrate cover portion 48 of the crosspiece cover 42 or the thickness of the buffer material 49 is larger than that of the first embodiment. Thus, a gap G is provided between the opening edge 41a of the crosspiece body 41 and the inner surface of the crosspiece cover 42, and the protruding side edge 23AE of the sheet 23A is passed through the gap G.
[0113]
The configuration other than the points described above is the same as that of the first embodiment. Therefore, the fourth embodiment can obtain the same operation as that of the first embodiment and can solve the problems of the present invention.
[0114]
FIG. 14 shows a fifth embodiment of the present invention. Since this embodiment is basically the same as the first embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as the corresponding components of the first embodiment, and the description thereof is omitted. A different configuration will be described. This embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the crosspiece body and the attachment of the crosspiece cover to the crosspiece body.
[0115]
As shown in FIG. 14, the pinching portion 47 of the crosspiece main body 41 protrudes substantially horizontally with the opening edge of the crosspiece main body 41, and a plurality of screw holes are formed at appropriate portions thereof, although not shown. The crosspiece main body 41 does not have a pedestal. Instead, in this embodiment, an auxiliary beam 37 forming a pedestal portion is disposed on at least one side of the beam main body 41, and the beam 37 is fixed to the base plate 6 via a fixing component 36. A groove 37a for accommodating the head is provided so that the head of the fixed component 36 does not protrude from the (array mounting surface). Moreover, the crosspiece main body 41 does not have a convex portion at the inner bottom thereof, and the crosspiece main body 41 is fixed to the base plate 6 by a fixing component 50 penetrating the bottom wall.
[0116]
The crosspiece cover 42 used in the first embodiment is not used in the crosspiece cover 42. Instead, the crosspiece cover 42 is arranged with its inner surface placed on the pinch portion 43 and screwed into the screw hole. The opening 41a is closed and fixed to the crosspiece body 41 via the screw 38 to be joined. With the attachment of the crosspiece cover 42, the protruding side edge 23AE of the sheet 23A is sandwiched between the pinching portion 43 and the inner surface of the crosspiece cover 42. The board cover portion 48 of the crosspiece cover 42 is formed by being bent toward the board 21 side.
[0117]
The configuration other than the points described above is the same as that of the first embodiment. Therefore, the fifth embodiment can obtain the same operation as that of the first embodiment and can solve the problems of the present invention.
[0118]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form as described above, and has the following effects.
[0119]
According to the invention according to claim 1, since the waterproof back cover for sealing provided in the adjacent photovoltaic power generation unit is provided with one sheet made continuous with each other, the sheet is adjacent to the sheet. It is possible to waterproof between the two boards. Therefore, a waterproof photovoltaic power generation unit array can be provided.
[0120]
According to the photovoltaic unit array of the invention according to claim 2, the sheet portion positioned between the adjacent substrates is fixed to the laying portion, and the waterproof property is not impaired. Can be fixed to the laying part so as not to be shaken by wind.
[0121]
According to the solar power generation unit array of the invention according to claim 3, durability can be ensured by the weather resistance and moisture resistance of the sheet.
[0122]
According to the photovoltaic power generation unit array of the invention according to claim 4, the ground can be easily taken by the conductor layer of the sheet.
[0123]
According to the photovoltaic power generation unit array of the invention according to claim 5, the sheet strength necessary to fix the array can be secured by the reinforcing layer of the sheet.
[0124]
According to the photovoltaic power generation unit array of the invention according to claim 6, fire resistance can be secured by the non-combustible layer of the sheet.
[0125]
According to the solar power generation unit array of the invention according to claim 7, the thermoplastic resin layers of the back covers of the adjacent solar power generation units are made continuous by thermal fusion so that a sheet can be easily formed.
[0126]
According to the solar power generation unit array of the invention according to claim 8, since the conductor layer, the reinforcing layer, and the incombustible layer of the sheet are used as a single layer, the structure of the sheet is simple and the cost can be reduced.
[0127]
According to the invention which concerns on Claim 9, 10, the sheet | seat which makes waterproof between adjacent board | substrates by overlapping and joining the protrusion parts of the back surface cover for sealing with which an adjacent photovoltaic power generation unit is equipped. Since the photovoltaic power generation unit array provided with the sheet is made, a method for producing a waterproof photovoltaic power generation unit array can be provided.
[0128]
According to the inventions according to claims 11 and 12, the tape-shaped sealing material interposed between the protruding portions to be joined, or the sealing material attached to the upper joining edge of the joined protruding portions, provides water resistance. The manufacturing method of the photovoltaic power generation unit array which can improve is provided.
[0129]
According to the solar power generation device of the invention according to claims 13 and 14, the solar power generation unit array having a back cover joined so as to be a single sheet can be waterproofed between the substrates by the sheet, The protruding side edge of the sheet is held inside the laying bar for fixing the array, and waterproofing can be performed at the holding position. Therefore, a waterproof solar power generation device can be provided.
[0130]
According to the solar power generation device of the invention according to claim 15, the fixing part for fixing the crosspiece body to the laying portion can be prevented from entering the laying crossing and being exposed to the water flowing through the groove. The water can be prevented from being guided to the laying portion along the line.
[0131]
According to the solar power generation device of the invention according to claim 16, water can be prevented from entering the laid portion by the waterproof sheet provided between the laid portion and the crosspiece body.
[0132]
According to the solar power generation device of the invention according to claim 17, the substrate cover portion of the crosspiece cover can suppress the shaking of the solar power generation unit array accompanied with the load on the protruding side edge portion.
[0133]
According to the solar power generation device of the eighteenth aspect of the present invention, it is possible to prevent the substrate and the substrate cover portion from hitting each other and being damaged by the cushioning material provided between the substrate and the substrate cover portion.
[0134]
According to the photovoltaic power generation apparatus of the invention according to claim 19, since the load applied from above to the photovoltaic power generation unit array is supported by the pedestal portion provided on the crosspiece body, the protruding side edge of the array when the load is applied The load on the part can be reduced.
[0135]
According to the photovoltaic power generation apparatus of the twentieth aspect of the present invention, it is possible to improve durability by suppressing deformation of the substrate when a load is applied to the photovoltaic power generation unit array from above.
[0136]
According to the solar power generation device of the invention according to claim 21, fire resistance can be imparted by the noncombustible material covering the back surface of the solar power generation unit array.
[0137]
According to the solar power generation device of the invention according to claim 22, since the reinforcing body and the non-combustible material are also used, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
[0138]
According to the solar power generation device of the invention according to claim 23, since waterproofing at the laying bar is double, the waterproof property of the entire power generation device can be further improved.
[0139]
According to the solar power generation device of the invention of claim 24, there is no possibility that the sheet is peeled off from the back surface of the substrate and the sealing performance is lowered as the protruding side edge is fixed to the laying bar.
[0140]
According to the roof apparatus of the invention which concerns on Claims 25 and 26, since the solar power generation device as described in any one of Claims 13-24 which has waterproofness is used as a part of roof material, sunlight The roof apparatus which can waterproof the installation area | region of an electric power generating apparatus with this apparatus itself can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view showing the interrelationship of arrangement areas of a photovoltaic power generation apparatus and a non-power generation roof material according to a first embodiment of the present invention for a sloped roof.
(B) is a top view which shows the example of arrangement | positioning with the solar power generation device which concerns on 1st Embodiment with respect to a gradient roof, and a non-electric power generation roof material.
2 is an enlarged plan view showing a part of the photovoltaic power generation apparatus of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG.
FIG. 4A is a plan view showing a photovoltaic power generation unit array included in the photovoltaic power generation apparatus according to the first embodiment.
(B) is a schematic side view showing the photovoltaic power generation unit array of FIG.
FIG. 5C is an enlarged view showing a Y portion in FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing a joining example of the photovoltaic power generation units forming the photovoltaic power generation unit array of the first embodiment.
6 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
7A and 7B are diagrams illustrating different correspondence relationships between the substrate and the reinforcing plate of the photovoltaic power generation unit array of the first embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 6 showing a solar power generation unit array provided in a solar power generation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are schematic side views showing different joining examples of photovoltaic power generation units provided in the photovoltaic power generation apparatus according to the second embodiment.
10 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3, showing a solar power generation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 6 showing a solar power generation unit array provided in the solar power generation apparatus according to the third embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of joining solar power generation units included in the solar power generation apparatus according to the third embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a photovoltaic power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a photovoltaic power generator according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Roof (roof equipment)
2 ... Power generation roofing area
3 ... Non-power generation roof material installation area
4 ... Solar power generator
5 ... Non-power generation roofing material
6 ... Field plate (laying part)
7 ... Roofing (waterproof sheet)
11 ... Photovoltaic unit array
12 ... laying pier
15 ... Solar power generation unit
21 ... Board
21a: Side surface of the substrate facing the protruding side edge
21b: side edge of substrate
22 ... Solar cell
23 ... Back cover
23a ... protruding part of the back cover
23ab: Overlapping part of the protruding part
23au ... Upper joint edge of the protruding part
23A ... Sheet
23AE: sheet side edge
24 ... Terminal box
25 ... Weatherproof layer
26 ... moisture barrier
27, 28, 31 ... adhesive layer
29 ... Tape-like sealing material
30 ... Sealing material
32 ... thermoplastic resin layer
33 ... Conductor layer serving as reinforcing layer and non-combustible layer
41 ... Body body
41a ... opening of the crosspiece body
41b ... Open edge of the crosspiece body
42 ... Cover cover
43 ... Clamping part of the main body
44 ... convex
45 ... pedestal
46 ... Groove
47 ... Clip cover clip
48 ... Board cover part
49 ... cushioning material
50. Fixed parts
51 ... Reinforcing plate (reinforcing body) that also serves as a non-combustible layer

Claims

A plurality of photovoltaic power generation units are formed by sealing one or more light transmissive substrates provided with solar cells on the back surface with a waterproof back cover from the back surface side, and the back cover of each of these photovoltaic power generation units is A solar power generation unit array characterized in that a peripheral portion is formed to have a size that protrudes from the substrate, and each back cover forms a sheet with the protruding portions being continuous with each other.

The substrates are arranged in a row on the sheet, and both side edges of the sheet form protruding side edges that protrude from the substrate in a direction perpendicular to the direction in which the rows extend, and The photovoltaic power generation unit array according to claim 1, wherein the protruding side edge portion is used as a fixing portion to the laying portion.

The solar power generation unit array according to claim 1 or 2, wherein the sheet has weather resistance and moisture resistance.

The said sheet | seat has a conductor layer, The photovoltaic unit array as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.

The solar power generation unit array according to any one of claims 1 to 4, wherein the sheet has a reinforcing layer.

The said sheet | seat has a nonflammable layer, The solar energy power generation unit array as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.

The said sheet | seat has a thermoplastic resin layer, The photovoltaic unit array as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.

The photovoltaic unit array according to claim 6 or 7, wherein the conductor layer, the reinforcing layer, and the incombustible layer are also used in the same layer and are made of a metal material.

A plurality of photovoltaic power generation units formed by sealing one or more light-transmitting substrates provided with solar cells on the back surface from the back surface side with a waterproof back surface cover formed larger than the one or more substrates. The protruding portions of the back cover protruding from the periphery of the substrate are overlapped with each other, and the overlapping portions are joined to each other so that the back cover of each photovoltaic power generation unit becomes a single sheet. The manufacturing method of the characteristic photovoltaic power generation unit array.

The method for producing a photovoltaic power generation unit array according to claim 9, wherein the joining is performed by a kind of joining method selected from adhesion using an adhesive, thermal fusion, and solvent welding.

The method for producing a photovoltaic power generation unit array according to claim 9 or 10, wherein the joining is performed by sandwiching a tape-shaped sealing material between the protruding portions to be overlapped.

In the said joining, the manufacturing method of the photovoltaic power generation unit array as described in any one of Claims 9-11 which covers the upper joining edge of the said protrusion part, and adheres a sealing material.

A photovoltaic unit array according to any one of claims 1 to 8,
It is formed to have an opening that opens upward, and a sandwiching portion on the opening side, and is fixed to the laying portion along the side edge of the photovoltaic power generation unit array, and protrudes to the side edge The protruding body side edge portion of the sheet covers and accommodates the sandwiching portion, and the protruding edge portion is sandwiched between the sandwiching portion and the opening portion is closed to be mounted on the shoulder body. A plurality of laying piers provided with a pier cover,
A solar power generation apparatus comprising:

The photovoltaic power generation apparatus according to claim 13, wherein the crosspiece cover includes a sandwiching portion that is caught by the sandwiching portion, and the projecting side edge portion is sandwiched by these sandwiching portions.

Protrusions that form grooves are provided on the inner bottom of the crosspiece main body, and the crosspiece main body is fixed to the laying portion by a fixing part that passes through the convex portion from above and is inserted into the laying portion. The solar power generation device of Claim 13 or 14 characterized by these.

The photovoltaic power generation apparatus according to claim 15, wherein a waterproof sheet is laid between the crosspiece main body and the laying portion.

The board cover part which stops a movement from the upper part of the side edge of a plurality of boards with which the photovoltaic power generation unit array is provided in the crosspiece cover is provided. Solar power generator.

The solar power generation device according to claim 17, wherein a buffer material is provided between the substrate cover portion and a side edge of the substrate.

The photovoltaic power generation apparatus according to any one of claims 13 to 18, wherein a base portion that supports a side edge of the substrate from the back side is provided on the crosspiece body.

The solar power generation device according to claim 19, wherein a reinforcing body having both ends mounted on the pedestal portion is provided on the back side of the solar power generation unit array.

The solar power generation device according to any one of claims 13 to 20, wherein a noncombustible material is provided on a back side of the solar power generation unit array.

The solar power generation device according to claim 21, wherein the reinforcing body and the non-combustible material are combined.

The photovoltaic power generation apparatus according to any one of claims 13 to 22, wherein the protruding side edge of the sheet is sandwiched between an opening edge of the crosspiece body and an inner surface of the crosspiece cover.

A portion of the crosspiece body and the crosspiece cover sandwiching the protruding side edge of the sheet is provided above the back surface of the substrate, and the protruding side edge extending from the substrate into the crosspiece body is directed upward. The solar power generation device according to any one of claims 13 to 23, wherein:

A non-power generation roof material, and the solar power generation device according to any one of claims 13 to 24 is a roof device laid respectively adjacent to the non-power generation roof material as a roof material, The roof apparatus, wherein the power generation roof material installation area where the non-power generation roof material is not laid is waterproofed by a sheet and a laying bar of the solar power generation apparatus.

26. The roof apparatus according to claim 25, wherein a waterproof area by the sheet and the laying bar of the solar power generation apparatus is equal to or larger than an area of the power generation roof material installation region.