CN106464200B - 太阳能电池模块及屋顶结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供能够进一步美化铺设了太阳能电池模块的屋顶整体的外观的技术。为此,本发明涉及一种太阳能电池模块,其在表面侧透明板和玻璃制的背面密封板之间封入了太阳能电池,其中,背面密封板的面积大于太阳能电池的受光面积及表面侧透明板的面积。即,形成为使密封太阳能电池的背面侧的玻璃板相对于位于太阳能电池模块的表面的表面侧透明板而言向外侧扩展的状态。并且,在背面密封板的表面侧形成有不存在太阳能电池及表面侧透明板中的任一者剩余区域。

Description

太阳能电池模块及屋顶结构
技术领域
本发明涉及太阳能电池模块,更具体而言,涉及在设置于屋顶上的情况下能够与周围的屋顶材料呈现出一体感的太阳能电池模块。另外,涉及铺设这样的太阳能电池模块而形成的屋顶结构。
背景技术
接受太阳光而进行发电的太阳光发电系统已得到广泛普及,向普通家庭中的导入也得到了发展。在这样的太阳光发电系统中,通常利用配置在屋顶上的太阳能电池模块而实施发电,形成供给电力的结构。
这里,在屋顶上载置太阳能电池模块时,屋顶的外观会发生变化,与此相伴地会出现房屋的感觉发生改变的问题。例如,在太阳能电池模块的颜色与周围的屋顶材料的颜色相比亮度、彩度存在明显差异的情况下,太阳能电池模块会看起来很显眼。另外,在太阳能电池模块和位于其下侧的屋顶材料之间形成有大的间隙的情况下,太阳能电池模块看起来会好像浮起来一样,仍然会导致太阳能电池模块看起来显眼。
这些情况下,由于无法使屋顶整体上表现出具有一体感的外观美,因此根据眺望屋顶的人不同,也有人会感到其外观不够雅观。
于是,作为用以解决这样的问题的技术,已知有例如在专利文献1中公开的技术。
就专利文献1中公开的太阳能电池模块而言,在屋顶基底上固定管状的装配用构件,并将设置于太阳能电池模块的背面侧的环状构件插穿至该装配用构件,由此将太阳能电池模块一体地固定在屋顶基底上。即,形成为代替瓦等屋顶材料而配置太阳能电池模块的构成。
并且,在太阳能电池模块的屋脊侧部分设置用于载置上层侧的太阳能电池模块的屋檐侧部分的区域,形成为太阳能电池模块彼此间以部分叠合的状态铺设而成的结构。即,形成为在呈阶梯状排列的太阳能电池模块的高度差部分未形成间隙的结构。
这样,如果替代屋顶材料而形成在屋顶上无间隙地铺满太阳能电池模块而成的结构,则利用这样的结构,在太阳能电池模块和位于其下侧的屋顶材料之间不会形成间隙,能够使外观看起来美观。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平07-026664号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在专利文献1的技术中,当在整个屋顶铺满太阳能电池模块的情况下并不存在问题,但是在使屋顶上同时存在屋顶材料和太阳能电池模块的情况下,存在导致太阳能电池模块变得显眼的可能性。即,如上所述,存在由于屋顶材料与太阳能电池模块的色泽差异而导致屋顶上铺设了太阳能电池模块的部分变得显眼的可能性。
另外,在专利文献1的技术中,装配用构件位于太阳能电池模块的背面侧,因此,装配用构件处于不易被观察到的位置。即,与装配用五金件、框架构件位于太阳能电池模块的边缘部分这样的结构相比,装配用构件变得不那么显眼。但是,在专利文献1公开的结构中,在屋檐侧端部侧、屋脊侧端部侧,存在装配用构件的部分构件从太阳能电池模块与屋顶基底之间形成的间隙露出的可能性。通常,为了覆盖这样的间隙,可分别在屋檐侧端部侧和屋脊侧端部侧安装檐端五金件、防雨板等,但在这种情况下,又会产生檐端五金件本身或防雨板本身在屋顶上看起来极为突出的新的问题。
也就是说,专利文献1中公开的技术在美化屋顶外观的方面存在改善的余地。
为此,本发明鉴于上述现有技术中的问题点,课题在于提供一种能够与周围的屋顶材料之间更好地呈现出一体感、能够进一步美化屋顶整体的外观的太阳能电池模块。
另外,课题还在于提供铺设这样的太阳能电池模块而形成的外观美观的屋顶结构。
解决问题的方法
用于解决上述课题的本发明的实施方式之一在于提供一种太阳能电池模块,其在表面侧透明板和玻璃制的背面密封板之间封入了太阳能电池,其中,上述背面密封板的面积大于太阳能电池的受光面积及上述表面侧透明板的面积,在上述背面密封板的表面侧存在剩余区域,该剩余区域不存在上述太阳能电池及上述表面侧透明板中的任一者。
本实施方式的太阳能电池模块中,作为用于密封太阳能电池的背面侧的玻璃板的背面密封板大于太阳能电池的受光面积及表面侧透明板的面积。即,使背面密封板的大小大于常规大小,并在其表面侧形成不存在太阳能电池及表面侧透明板中的任一者的剩余区域。
这样,通过设置剩余区域,能够使剩余区域成为用于直接锲入螺钉、钉子等的区域。即,能够不使用框架、固定用五金件等装配用构件而直接将太阳能电池模块固定在屋顶上。换言之,由于不需要装配用构件,因此在屋顶上不会有装配用构件显眼的情况,能够提供外观美观的屋顶。
另外,由于像这样地不需要在屋顶上固定装配用构件,因此还具有能够简化太阳能电池模块的安装作业的优点。
此外,能够将不存在太阳能电池及表面侧透明板中的任一者的背面密封板的剩余区域配置在相邻接的太阳能电池模块、屋顶材料的下方侧。这样一来,即使有雨水等从与太阳能电池模块、屋顶材料之间的间隙向下方侧浸入,也能够利用位于它们下方侧的背面密封板的剩余区域拦截。即,能够更为切实地防止漏雨的发生。
本实施方式中,优选上述背面密封板的面积为上述太阳能电池的受光面积及上述表面侧透明板面积的1.1倍以上且4倍以下,剩余区域的面积为上述表面侧透明板面积的10%以上且300%以下。
本实施方式中,优选包含具有透光性的高度差形成板,且上述高度差形成板以一部分与存在上述表面侧透明板的区域叠合、其余部分相对于上述表面侧透明板露出的状态设置于上述表面侧透明板的表面侧。
根据该优选实施方式,位于太阳能电池的表面侧的表面侧透明板和具有透光性的高度差形成板叠合,在它们之间形成高度差。即,在作为太阳能电池的采光面的表面侧透明板的上侧形成高度差。
这里,在屋顶上铺满屋顶材料时,在沿房梁方向邻接的屋顶材料的叠合部分通常会形成高度差。
也就是说,通过在太阳能电池模块的露出部分形成在屋顶材料的叠合部分所形成的这样的高度差,在太阳能电池模块和屋顶材料并存时,会实现太阳能电池模块所在的部分和屋顶材料所在的部分的分界不明显的状态。由此,能够提供太阳能电池模块与周围的屋顶材料之间更具一体感的屋顶。
优选具有辅助板,且该辅助板的面积小于上述表面侧透明板的面积,上述辅助板以与上述表面侧透明板邻接且叠合于存在上述高度差形成板的区域的状态设置。
根据该优选实施方式,能够使高度差形成板的姿态稳定。
更优选在上述背面密封板的表面侧存在上述表面侧透明板及上述辅助板,且上述辅助板的至少一部分以叠合于上述剩余区域的整个区域的状态设置。
在该优选实施方式中,在用于直接锲入螺钉、钉子等的剩余区域,配置有辅助板。由此,能够谋求锲入螺钉、钉子等时的固定强度的提高。
进一步优选在上述辅助板和上述背面密封板分别设置有贯穿孔、且这些贯穿孔连通而设置成连通孔,其中,将止动元件插入该连通孔,能够将太阳能电池模块固定于外部构件。
在该优选实施方式中,由于在插穿止动元件的部分配置有辅助板,因此能够实现固定强度的提高。
另外,由于上述表面侧透明板为玻璃板,在上述表面侧透明板的表面具有经过了糙面化的糙面化部位、和保持平滑度的平滑部位,上述糙面化部位呈平面地分布,上述平滑部位朝着纵向和/或横向呈线状延伸,上述糙面化部位被上述平滑部位划分为多个四边形。
根据该优选实施方式,能够使位于太阳能电池的上侧的表面侧透明板的表面达到宛如屋顶材料表面这样的质感。即,能够使表面侧透明板和屋顶材料的表面颜色、表面粗糙度达到非常近似的状态。
由此,在使太阳能电池模块和屋顶材料并存时,可以实现太阳能电池模块所在的部分和屋顶材料所在的部分的分界不明显的状态,因此能够使屋顶整体的一体感提高。
本发明的其它实施方式涉及在建筑物的顶面铺设上述太阳能电池模块而成的屋顶结构,其中,在一个太阳能电池模块的剩余区域上叠合地设置有其它太阳能电池模块的相当于上述表面侧透明板的区域。
利用本实施方式也能够提供装配用构件不显眼的外观美观的屋顶,能够更为切实地防止漏雨的发生。
本实施方式中,优选屋顶结构中组合使用有具有防水性且被成形为一定形状的屋顶材料和上述太阳能电池模块,且该屋顶结构具有:铺设了上述屋顶材料而未铺设上述太阳能电池模块的区域、和铺设了上述太阳能电池模块而未铺设上述屋顶材料的区域。
本发明的其它实施方式涉及在玻璃制的表面侧透明板的背面封入了太阳能电池的太阳能电池模块,其中,在上述表面侧透明板的表面具有经过了糙面化的糙面化部位和保持平滑度的平滑部位,上述糙面化部位呈平面地分布,上述平滑部位朝着纵向和/或横向呈线状延伸,且上述糙面化部位被上述平滑部位划分为多个四边形。
本发明的其它实施方式涉及组合使用有具有防水性且被成形为一定形状的屋顶材料和上述的太阳能电池模块的屋顶结构,其中,该屋顶结构具有:铺设了上述屋顶材料而未铺设上述太阳能电池模块的屋顶材料铺设区域、和铺设了上述太阳能电池模块而未铺设上述屋顶材料的模块铺设区域,屋顶材料铺设区域以使上述屋顶材料的一部分与其它屋顶材料叠合、其余部分露出的状态铺设,上述太阳能电池模块中,被划分为上述多个四边形的部分与上述屋顶材料铺设区域中的各个上述屋顶材料的露出部分的形状相同。
利用这些实施方式也能够在使太阳能电池模块和屋顶材料并存时,实现使太阳能电池模块所在的部分和屋顶材料所在的部分的分界不明显的状态,能够使屋顶整体的一体感提高。
本发明的其它实施方式涉及在表面侧透明板和背面密封板之间封入了太阳能电池的太阳能电池模块,其中,上述背面密封板的面积大于上述太阳能电池的受光面积及上述表面侧透明板的面积,该太阳能电池模块包含具有透光性的高度差形成板,该高度差形成板的面积小于上述表面侧透明板的面积,上述高度差形成板以一部分与存在上述表面侧透明板的区域叠合、其余部分相对于上述表面侧透明板露出的状态设置于上述表面侧透明板的表面侧。
优选上述表面侧透明板及上述高度差形成板均为四边形,上述高度差形成板和上述表面侧透明板叠合的部分的面积为上述表面侧透明板的表面积的大致整数分之1。
本发明的其它实施方式涉及在建筑物的顶面铺设上述太阳能电池模块而成的屋顶结构,其中,在一个太阳能电池模块的高度差形成板上以错开的状态叠合地设置有其它太阳能电池模块的相当于上述表面侧透明板的区域。
本实施方式中,优选具有铺设了具有防水性且被成形为一定形状的屋顶材料而未铺设太阳能电池模块的区域、和铺设了太阳能电池模块而未铺设上述屋顶材料的区域。
利用这些实施方式,也能够通过在太阳能电池模块的露出部分形成在屋顶材料的叠合部分所形成的这样的高度差,从而在使太阳能电池模块和屋顶材料并存时,实现太阳能电池模块所在的部分和屋顶材料所在的部分的分界不明显的状态。由此,能够提供太阳能电池模块与周围的屋顶材料之间更具一体感的屋顶。
本发明的其它实施方式涉及在表面侧透明板和背面密封板之间封入了太阳能电池的太阳能电池模块,其中,上述背面密封板的面积大于上述太阳能电池的受光面积及上述表面侧透明板的面积,且该太阳能电池模块具有辅助板,该辅助板的面积小于上述表面侧透明板的面积,上述辅助板被设置于与上述表面侧透明板邻接的区域,在上述背面密封板的表面侧存在上述表面侧透明板及上述辅助板,在上述辅助板和上述背面密封板分别设置有贯穿孔,这些贯穿孔连通而设置成连通孔,其中,将止动元件插入该连通孔,能够将太阳能电池模块固定于外部构件。
在本实施方式中,通过在背面密封板的表面侧配置辅助板,并形成它们叠合的部分,能够使该部分成为用于直接锲入螺钉、钉子等的部分。即,利用本实施方式也能够不使用框架、固定用五金件等装配用构件而直接将太阳能电池模块固定在屋顶上。由此,在屋顶上不会有装配用构件显眼的情况,能够提供外观美观的屋顶。
进一步,在本实施方式中,在辅助板和背面密封板分别形成有贯穿孔,在由这些贯穿孔相接连而形成的连通孔中插入止动元件,从而形成固定太阳能电池模块的结构。即,形成了使辅助板位于插穿止动元件的连通孔所在的部分的结构。由此,能够提高固定强度。
本实施方式中,优选太阳能电池模块包含具有透光性的高度差形成板,且上述高度差形成板以一部分与上述表面侧透明板叠合、上述辅助板与存在上述高度差形成板的区域叠合的状态设置。
本实施方式中,设置有与位于太阳能电池的表面侧的表面侧透明板叠合的高度差形成板。由此,能够在太阳能电池模块的露出部分形成在屋顶材料的叠合部分所形成的这样的高度差,因此,在使太阳能电池模块和屋顶材料并存的情况下,能够使太阳能电池模块所在的部分和屋顶材料所在的部分难以分辨。即,能够提高屋顶整体的一体感。
另外,通过在与高度差形成板叠合的位置配置辅助板,能够使高度差形成板的姿态稳定。即,能够谋求太阳能电池模块的强度改善。
本实施方式中,优选在上述连通孔的内部设置缓冲材料。
根据本实施方式,能够在将止动元件插穿至连通孔时,防止止动元件与连通孔内周面的接触,能够防止连通孔的内周面的损伤。
另外,本实施方式中,优选多个上述连通孔呈列状设置,该太阳能电池模块具有接线箱,该接线箱从背面密封板侧突出,上述接线箱的位置处于相对于上述连通孔呈列状设置的区域朝着表面侧透明板侧离开一定距离的位置。
本实施方式中,在将止动元件插穿至连通孔时,不会错误地对接线箱造成损伤,故优选。
本发明的其它实施方式涉及在建筑物的顶面铺设上述的太阳能电池模块而成的屋顶结构,其中,在建筑物的顶面平行地设置有棱条,太阳能电池模块载置于上述棱条上,同时,止动元件相对于上述连通孔突出并与上述棱条接合而将太阳能电池模块固定于上述棱条,上述接线箱被配置在平行设置的棱条彼此的间隙中。
根据本实施方式,在将太阳能电池模块配置于棱条上时,能够将接线箱收纳在棱条与棱条之间所形成的空间内,由此能够将太阳能电池模块整体的表面设置成低的高度。也就是说,与接线箱位于棱条上侧这样的结构相比,能够使太阳能电池模块的表面变低,从而能够提供不会给观察者留下厚重印象的外观美观的屋顶。
发明的效果
根据本发明,能够使太阳能电池模块与周围的屋顶材料之间更具一体感,能够使屋顶整体的外观更为美观。
附图说明
[图1]示出了本发明的第1实施方式涉及的屋顶结构的立体图。
[图2]示出了图1的石板瓦的立体图。
[图3]示出了图1的太阳能电池模块的立体图。
[图4]示出了图3的太阳能电池模块的分解立体图,其中,所示出的分解立体图中省略了EVA片。
[图5]示出了图4的衬套构件的图,其中,(a)为主视图、(b)为剖视图。
[图6]示出太阳能电池模块的组装顺序的说明图,其中,示出了在背面玻璃上安装密封构件的状态。
[图7]示出太阳能电池模块的组装顺序的说明图,其中,示出了相对于图6的背面玻璃而叠层EVA片、护罩玻璃、定位玻璃的状态。
[图8]示出太阳能电池模块的组装顺序的说明图,其中,示出了在图7的基础上安装接线盒并叠层EVA片、装饰玻璃的状态。
[图9]示出了叠层EVA片、装饰玻璃时的衬套构件周边的剖视图,其中,(a)表示EVA片与装饰玻璃叠层前,(b)表示EVA片与装饰玻璃叠层后。
[图10]示出太阳能电池模块的组装顺序的说明图,其中,示出了在背面玻璃上叠层有护罩玻璃、定位玻璃、进而在其上叠层有装饰玻璃的状态。
[图11]示出太阳能电池模块的组装顺序的说明图,其中,示出了相对于图10的状态而贴合有遮蔽胶带的状态。
[图12]示出了相对于图10所示的叠层体而贴合有遮蔽胶带的状态的示意图。
[图13]示出本实施方式的屋顶结构的施工顺序的立体图,其中,示出了安装屋檐侧第1层的石板瓦的状态。
[图14]示出了在图13的基础上安装屋檐侧第2层的石板瓦和太阳能电池模块的状态的立体图。
[图15]示出了图14所示的状态的屋顶结构的B-B剖视图。
[图16]示出了相对于檩条构件固定太阳能电池模块时的衬套构件周边的剖视图,其中,(a)表示止动元件插穿前、(b)表示止动元件插穿后。
[图17]示出了在图14的基础上安装屋檐侧第3层的石板瓦和上层侧的太阳能电池模块的状态的立体图。
[图18]仅放大地示出了图17所示状态的屋顶结构的C-C剖面中的主要部分的剖视图。
[图19]放大地示出了图1中的A部分的立体图。
[图20]示出了与图3不同形态的太阳能电池模块的立体图。
[图21]示出了安装与图3、图20不同形态的太阳能电池模块而形成的屋顶结构的剖视图。
符号说明
1 屋顶结构
2 檩条构件(棱条、外部构件)
3 石板瓦(屋顶材料)
4,104,204 太阳能电池模块
13,113,213 背面玻璃(背面密封板)
15 定位玻璃(辅助板)
16 装饰玻璃(高度差形成板)
21 外侧区域(剩余区域)
24 止动元件插穿孔(贯穿孔)
28 护罩玻璃(表面侧透明板)
31 太阳能电池单元(太阳能电池)
40 止动元件插穿孔(贯穿孔)
49 衬套构件(缓冲材料)
52 接线盒(接线箱)
61 糙面化部位
62 平滑部位
具体实施方式
以下,结合附图对本发明的第1实施方式涉及的屋顶结构1进行详细说明。需要说明的是,在以下的说明中,对于前后方向、上下方向、以及左右方向,在没有特殊说明的情况下,以图1所示的常规的设置状态为基准进行说明。
如图1所示,本实施方式的屋顶结构1是相对于沿房梁方向(从檐端朝向屋脊侧的方向)隔开给定间隔而并列配置的多个檩条构件2(棱条、外部构件)固定地形成有石板瓦3(屋顶材料)及太阳能电池模块4的结构。
檩条构件2为棱柱状的木制构件,在梁间方向(与房梁方向正交的方向)上延伸。并且,隔开给定间隔并列的檩条构件2分别以与未图示的脊木、檐梁相互平行的方式配置。即,檩条构件2在建筑物的屋顶部分(顶面)安装有多个,且以相互平行的方式并列。
石板瓦3是将切取的天然石成形而形成的、或是以同一形状人工合成的近似长方形平板状的构件。该石板瓦3如图2所示,与宽度L1相比,房梁方向的长度L2更长,更具体而言,宽度L1为250mm、房梁方向的长度L2为500mm、厚度为4mm左右,房梁方向的长度L2为宽度L1的大致2倍左右的长度。
该石板瓦3上形成有沿厚度方向贯穿石板瓦3本身的装配用孔8。装配用孔8是相对于房梁方向的中心而言位于屋脊侧的部分,形成于相对于宽度方向(梁间方向)的端部稍靠中心侧的部分。在本实施方式中,在宽度方向的两端部各自的近旁各设置有1个、共计设置有2个装配用孔8,这2个装配用孔8呈在宽度方向上隔开间隔而并列的状态。换言之,就本实施方式的石板瓦3而言,以多个装配用孔8沿宽度方向并列的方式形成。
如图3、图4所示,太阳能电池模块4具备:背面玻璃13(背面密封板)、通过用背面玻璃13将背面侧密封而形成的太阳能电池部14、以及定位玻璃15(辅助板)。并且,在太阳能电池部14及定位玻璃15的上侧,固定地形成有装饰玻璃16(高度差形成板)。
背面玻璃13是外形呈近似长方形平板状的玻璃制构件,是作为密封太阳能电池部14的背面侧的密封材料而发挥功能的构件。在此,如图4所示,背面玻璃13的表面中位于屋檐侧的大部分区域成为用以从背面侧密封太阳能电池部14的太阳能电池密封区域20。
更具体而言,该背面玻璃13被划分为位于屋檐侧的太阳能电池密封区域20、和位于屋脊侧的外侧区域21(剩余区域)。
太阳能电池密封区域20是占背面玻璃13的表面中的大半的部分,是从屋檐侧端部开始直到相比于屋脊侧端部稍靠房梁方向的中心的位置为止的部分。更具体而言,该部分在宽度方向上的整个区域(梁间方向上整个区域)相当于太阳能电池密封区域20。换言之,背面玻璃13在宽度方向(梁间方向)上的长度和太阳能电池密封区域20在宽度方向(梁间方向)上的长度为相同长度。
外侧区域21是背面玻璃13的表面中从太阳能电池密封区域20的屋脊侧端部开始直到背面玻璃13的屋脊侧端部为止的部分。更具体而言,该部分在宽度方向上的整个区域(梁间方向上整个区域)相当于外侧区域21。换言之,背面玻璃13在宽度方向(梁间方向)上的长度和外侧区域21在宽度方向(梁间方向)上的长度为相同长度。
与外侧区域21的房梁方向的长度L4相比,太阳能电池密封区域20的房梁方向的长度L3更长。更具体而言,太阳能电池密封区域20的房梁方向的长度L3为背面玻璃13的房梁方向的长度(L3+L4)的86%左右的长度,外侧区域21的面积为太阳能电池密封区域20的面积的17%左右的面积。
这里,在太阳能电池密封区域20设置有引线插穿孔23,在外侧区域21设置有止动元件插穿孔24(贯穿孔)。该引线插穿孔23和止动元件插穿孔24均为沿厚度方向贯穿背面玻璃13的贯穿孔。
引线插穿孔23是用以插穿从太阳能电池部14向外部延伸的线缆(未图示)的孔。该引线插穿孔23形成于太阳能电池密封区域20的屋脊侧端部的稍下方侧的、宽度方向的中心近旁。
止动元件插穿孔24是用以插穿止动元件(详见后述)的孔,相比于外侧区域21的屋檐侧端部而言形成于稍靠屋脊侧。更具体而言,在外侧区域21上,形成有在房梁方向上的位置相同的3个止动元件插穿孔24。其中,3个止动元件插穿孔24呈在宽度方向上隔开给定间隔而并列的状态。3个止动元件插穿孔24中的1个形成于背面玻璃13的宽度方向的中心(或中心近旁)。另外,其它2个分别形成于背面玻璃13的宽度方向上与单侧端部相比稍微向中心侧远离的位置、和宽度方向上与另一侧端部相比稍微向中心侧远离的位置。这些止动元件插穿孔均是开口形状为圆形的贯穿孔。
在太阳能电池部14,在设置时位于最上侧的护罩玻璃28(表面侧透明板)的背面侧叠层导电膜、半导体膜,并将其分割,由此形成多个太阳能电池单元31(太阳能电池)。多个太阳能电池单元31处于电串联连接的状态。对于形成有多个太阳能电池单元31的护罩玻璃28,进一步将其背面侧利用作为背面玻璃13的一部分的太阳能电池密封区域20进行密封。另外,该太阳能电池部14与后述的接线盒52(接线箱)连接,从而能够将发电的电力导出至外部。
即,在太阳能电池部14中,形成为护罩玻璃28的表面(上表面)为受光面、透过护罩玻璃28的光到达太阳能电池单元31而进行发电的结构。需要说明的是,护罩玻璃28为近似长方形平板状的构件,是俯视的形状为近似四边形状的构件。
其中,太阳能电池部14及护罩玻璃28的宽度方向(梁间方向)的长度与背面玻璃13的宽度方向(梁间方向)的长度为相同长度。并且,护罩玻璃28的表面被划分为位于屋檐侧的露出区域34、和位于屋脊侧的透过光受光区域35。
露出区域34是护罩玻璃28的表面中从屋檐侧端部开始直到房梁方向的中心近旁为止的部分。更具体而言,该部分在宽度方向上的整个区域(梁间方向上整个区域)相当于露出区域34。换言之,护罩玻璃28的宽度方向(梁间方向)的长度和露出区域34的宽度方向(梁间方向)的长度为相同长度。
这里,露出区域34被实施了表面处理,其外观呈与石板瓦3的外观极其相似的状态。关于该表面处理,详见后述。
透过光受光区域35是护罩玻璃28的表面中从露出区域34的屋脊侧端部开始直到护罩玻璃28的屋脊侧端部为止的部分。更具体而言,该部分在宽度方向上的整个区域(梁间方向上整个区域)相当于透过光受光区域35。换言之,护罩玻璃28在宽度方向(梁间方向)上的长度和透过光受光区域35在宽度方向(梁间方向)上的长度为相同长度。
定位玻璃15被配置在与太阳能电池部14邻接的位置,是外形为近似长方形平板状的玻璃制的构件。即,定位玻璃15是具有透光性的构件。该定位玻璃15在宽度方向(梁间方向)上的长度与背面玻璃13在宽度方向(梁间方向)上的长度相同。
定位玻璃15上设置有止动元件插穿孔40(贯穿孔)。该止动元件插穿孔40的开口形状为圆形,是沿厚度方向贯穿定位玻璃15的贯穿孔。更具体而言,在定位玻璃15上,形成有在房梁方向上的位置相同、呈在宽度方向上隔开给定间隔而并列的状态的3个止动元件插穿孔40。其中,1个止动元件插穿孔40形成于定位玻璃15的宽度方向的中心(或中心近旁)、其它2个分别形成于宽度方向上与中心相比更靠单侧端部的位置、和宽度方向上与中心相比更靠另一侧端部的位置。
装饰玻璃16是外形为近似长方形平板状的玻璃制的构件,其俯视形状呈近似四边形状。其中,装饰玻璃16的表面被划分为屋檐侧区域44和屋脊侧区域45。该装饰玻璃16在宽度方向(梁间方向)上的长度与背面玻璃13在宽度方向(梁间方向)上的长度相同。
屋檐侧区域44是组装时位于太阳能电池部14的透过光受光区域35的上侧的部分。另外,该屋檐侧区域44也被实施了表面处理,其外观呈与石板瓦3的外观极其相似的状态。关于该表面处理,也详见后述。
屋脊侧区域45是组装时位于定位玻璃15的上侧的部分,设置有3个衬套插穿孔48。该衬套插穿孔48均是开口形状为圆形、沿厚度方向贯穿装饰玻璃16的贯穿孔。3个衬套插穿孔48在房梁方向上的位置相同,呈在宽度方向上隔开给定间隔而并列的状态。其中,1个衬套插穿孔48形成于装饰玻璃16的宽度方向的中心(或中心近旁),其它2个分别形成于宽度方向上与中心相比更靠单侧端部的位置、和宽度方向上与中心相比更靠另一侧端部的位置。
需要说明的是,如图3所示,太阳能电池模块4在衬套插穿孔48中嵌入地形成有衬套构件49(缓冲材料)。
衬套构件49是由塑料材料制造的构件,如图4、图5所示,位于上侧的凸缘部70和位于下侧的圆筒状部71成为一体。
凸缘部70是外形为近似圆盘状的部分,如图5所示,其中心部分形成有沿厚度方向贯穿凸缘部70的上侧贯穿孔72。该上侧贯穿孔72是越向下侧直径越变窄的近似研钵状的贯穿孔,以其中心轴位于凸缘部70的中心(衬套构件49的中心)的方式形成。
圆筒状部71是相对于凸缘部70的下表面向下方突出的部分,其中心部分形成有下侧贯穿孔73。该下侧贯穿孔73以其中心轴位于圆筒状部71的中心(衬套构件49的中心)的方式形成,形成为沿着圆筒状部71的长度方向延伸的贯穿孔。
这里,凸缘部70的上侧贯穿孔72和圆筒状部71的下侧贯穿孔73在上下方向上连续,形成为作为一体的贯穿孔的止动元件插穿孔50。该止动元件插穿孔50是沿着上下方向延伸的贯穿孔,是在衬套构件49的上端面和下端面分别具有开口的孔。即,止动元件插穿孔50为沿厚度方向贯穿衬套构件49整体的贯穿孔。
接着,结合附图对太阳能电池模块4的组装结构进行更为详细的说明。
如图6所示,在背面玻璃13的表面侧固定有呈四边环状(或部分缺失的四边环状)延伸的密封构件51。
密封构件51是由天然橡胶、合成橡胶、合成树脂这样的适当的材料形成、呈线状延伸的构件。该密封构件51具有在背面玻璃13的表面中的位于屋檐侧端部上且沿宽度方向延伸的部分、位于宽度方向的端部上且沿房梁方向延伸的部分、以及位于相比于止动元件插穿孔24稍靠近屋脊侧的位置且沿宽度方向延伸的部分,这些部分连续地形成。
并且,密封构件51以沿着太阳能电池密封区域20的边缘部分延伸的状态被固定于背面玻璃13。因此,呈引线插穿孔23位于被密封构件51包围的部分的内侧、止动元件插穿孔24位于外侧的状态。
接着,如图7、图8所示地,将护罩玻璃28和定位玻璃15的一部分载置于背面玻璃13的上侧,从而将它们固定为一体。由此,护罩玻璃28的背面侧被密封而形成太阳能电池部14(参见图8)。
更具体而言,在位于密封构件51的内侧的区域、即相当于太阳能电池密封区域20的部分的上侧叠层电池单元用EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)片53。与此相对,在位于密封构件51的外侧的区域、即外侧区域21的上侧叠层调整玻璃用EVA片54。需要说明的是,电池单元用EVA片53和调整玻璃用EVA片54呈隔开间隔而并列配置的状态,间隙为配置有密封构件51的构件的一部分的状态。
这里,定位玻璃15的下表面或上表面的面积小于护罩玻璃28的下表面或上表面的面积。因此,调整玻璃用EVA片54的面积也同样小于电池单元用EVA片53的面积。
另外,使护罩玻璃28位于密封构件51和电池单元用EVA片53的上侧、使定位玻璃15的一部分位于调整玻璃用EVA片54的上侧。这里,护罩玻璃28和定位玻璃15邻接配置,呈无间隙地并列配置的状态。即,呈护罩玻璃28的屋脊侧端面和定位玻璃15的屋檐侧端面相接触的状态。
由此,密封构件51位于护罩玻璃28的下表面的边缘部分的下方侧。其结果,在护罩玻璃28与背面玻璃13之间所形成的空间内,其边缘部分被密封构件51所密封,叠层于护罩玻璃28的背面侧的太阳能电池单元31与电池单元用EVA片53之间呈叠合的状态。
具体而言,在护罩玻璃28与背面玻璃13叠合的部分,在其大致整个区域内形成有从表面侧起依次叠层护罩玻璃28、太阳能电池单元31、电池单元用EVA片53、背面玻璃13而成的叠层体。换言之,即由护罩玻璃28、太阳能电池单元31形成的叠层体的背面侧被电池单元用EVA片53、背面玻璃13所密封,形成为太阳能电池部14。
此时,从太阳能电池部14延设出的引线(未图示)成为向引线插穿孔23(参见图7)插穿的状态,呈延伸至相比于背面玻璃13的背面更靠外侧的部分的状态。
另外,定位玻璃15的屋檐侧的部分位于背面玻璃13的上侧、其它部分相对于背面玻璃13向屋脊侧露出。更具体而言,从定位玻璃15的屋檐侧端部开始直到相比于房梁方向的中心稍靠屋脊侧的部分为止,呈与背面玻璃13叠合的状态。并且,位于屋脊侧的部分相比于背面玻璃13的屋脊侧端部进一步位于屋脊侧。
此外,如图8所示,在太阳能电池部14和定位玻璃15的上侧载置有装饰玻璃用EVA片57,进一步在其上侧载置有装饰玻璃16。
更具体而言,在位于太阳能电池部14的屋脊侧部分的透过光受光区域35(参见图4等)和定位玻璃15的上侧,载置有装饰玻璃用EVA片57和装饰玻璃16。进一步,使其为在背面玻璃13的背面侧固定有接线盒52的状态。
此时,装饰玻璃用EVA片57的上表面的面积和装饰玻璃16的背面的面积大致相同。并且,装饰玻璃16以恰好与装饰玻璃用EVA片57的上侧叠合的方式配置。由此,成为装饰玻璃用EVA片57位于装饰玻璃16的背面中的基本全部部分的下方侧的状态。
这里,在本实施方式中,以预先将衬套构件49配置在装饰玻璃16的衬套插穿孔48的内侧的状态使装饰玻璃16位于装饰玻璃用EVA片57的上侧。由此,衬套构件49的构件的一部分也同样成为载置于装饰玻璃用EVA片57的上侧的状态,衬套构件49成为隔着装饰玻璃用EVA片57而与定位玻璃15一体地固定的状态。
具体而言,首先,如图8、图9(a)所示地,形成为在装饰玻璃16的衬套插穿孔48的内侧配置有衬套构件49的状态。进而,如图9(b)所示地,在装饰玻璃用EVA片57上载置装饰玻璃16和衬套构件49。
这里,如图9(b)所示地,在将背面玻璃13、定位玻璃15、装饰玻璃16叠层时,形成为背面玻璃13的止动元件插穿孔24、定位玻璃15的止动元件插穿孔40、及装饰玻璃16的衬套插穿孔48叠合的状态。
此时,2个止动元件插穿孔24,40和衬套插穿孔48以其中心轴相同的方式叠合。进而,由2个止动元件插穿孔24,40和衬套插穿孔48形成一串连通孔。其中,2个止动元件插穿孔24,40的孔径相同,衬套插穿孔48的孔径大于该止动元件插穿孔24,40的孔径。
由此,在衬套插穿孔48的内侧配置衬套构件49、并将装饰玻璃16载置于装饰玻璃用EVA片57的上侧时,衬套构件49成为如图9(b)所示那样的、凸缘部70位于衬套插穿孔48的内侧的状态。另外,圆筒状部71成为位于由2个止动元件插穿孔24,40形成的连通孔的内侧的状态。进而,衬套构件49中形成的止动元件插穿孔50成为位于由2个止动元件插穿孔24,40和衬套插穿孔48形成的一串连通孔的内侧的状态。
另外,位于衬套插穿孔48的内侧的凸缘部70成为下表面的大部分载置于定位玻璃15的上侧的状态,成为与装饰玻璃用EVA片57的上表面密合的状态。即,形成为装饰玻璃用EVA片57介于装饰玻璃16及凸缘部70与定位玻璃15之间的状态。进而,利用装饰玻璃用EVA片57的粘接力将装饰玻璃16和凸缘部70分别与定位玻璃15固定为一体。
这样,通过在衬套插穿孔48的内侧配置衬套构件49、并将装饰玻璃16载置于装饰玻璃用EVA片57的上侧,从而将装饰玻璃16和凸缘部70分别与定位玻璃15固定为一体。即,在本实施方式中,在将装饰玻璃16叠层于装饰玻璃用EVA片57上时,同时地固定了衬套构件49。
换言之,在将装饰玻璃16载置于定位玻璃15的上侧时,装饰玻璃16的背面侧成为利用装饰玻璃用EVA片57而经过了层压加工的状态。即,通过在保持将衬套构件49配置于衬套插穿孔48的内侧的状态下对装饰玻璃16的背面侧实施层压加工,从而将衬套构件49一体地固定于定位玻璃15。
然而,就衬套构件49而言,凸缘部70的直径与衬套插穿孔48的内径相比足够小,圆筒状部71的直径与2个止动元件插穿孔24,40的内径相比足够小。由此,在将衬套构件49配置于由衬套插穿孔48和2个止动元件插穿孔24,40形成的一串连通孔的内侧时,在连通孔的内周面与衬套构件49之间会形成有空隙。这样一来,在将衬套构件49插入连通孔的内部时,不会出现衬套构件49损伤连通孔的内周面的情况。
具体而言,例如,可形成为衬套构件稍大于连通孔、从而使衬套构件在发生挠性变形的同时被挤入连通孔的结构。此时,在挤入衬套构件时,由于是在衬套构件与连通孔的内周面接触的状态下施加力,因而存在连通孔的内周面发生破损的隐患。与此相对,在本实施方式中,形成为使衬套构件49与连通孔相比足够小,因此在进行衬套构件49的插穿时衬套构件49不易与连通孔的内周面接触的结构。由此,衬套构件49不会损伤连通孔的内周面,不会对背面玻璃13、定位玻璃15、装饰玻璃16等造成损伤。
其中,在衬套构件49被固定的状态下,如图9(b)所示,衬套构件49的下端相对于背面玻璃13的下表面而言位于下方侧。更具体而言,圆筒状部71的长度(衬套构件49的轴长度)比背面玻璃13、调整玻璃用EVA片54、定位玻璃15、装饰玻璃用EVA片57的合计厚度更长。并且,圆筒状部71的下端部分成为相对于由衬套插穿孔48和2个止动元件插穿孔24,40形成的连通孔的下端开口向下方突出的状态。由此,在将太阳能电池模块4固定于檩条构件2时,能够防止背面玻璃13的损伤,能够使太阳能电池模块4的姿态稳定(详见后述)。
并且,如图10所示,背面玻璃13、定位玻璃15、装饰玻璃16、护罩玻璃28成为被固定为一体的状态。另外,成为在从护罩玻璃28开始直到背面玻璃13为止的叠合部分形成有太阳能电池部14、在位于太阳能电池部14的屋脊侧的透过光受光区域35的上侧叠合有装饰玻璃16的屋檐侧区域44的状态。
即,装饰玻璃16位于护罩玻璃28的表面侧,屋檐侧区域44叠合于护罩玻璃28的上侧,屋脊侧区域45位于定位玻璃15的上侧。换言之,形成为装饰玻璃16的一部分与护罩玻璃28叠合、其余部分向护罩玻璃28的屋脊侧露出的状态。另外,也可以认为,装饰玻璃16的露出部分所在的区域与定位玻璃15叠合。
此外,装饰玻璃16的面积(上表面或下表面的面积)小于护罩玻璃28的面积(上表面或下表面的面积)。因此,装饰玻璃16的向屋脊侧露出的部分的面积也同样地小于护罩玻璃28的面积。并且,护罩玻璃28的表面中的与装饰玻璃16叠合部分的面积为护罩玻璃28的面积的大致2分之1(大致整数分之1)。
这里,如图10所示,定位玻璃15的屋脊侧端部和装饰玻璃16的屋脊侧端部在房梁方向上的位置为相同(基本相同)的位置。即,形成为装饰玻璃16的位于屋脊侧的2个角部分与定位玻璃15的位于屋脊侧的2个角部分叠合的状态,装饰玻璃16的屋脊侧端部和定位玻璃15的屋脊侧端部处于沿上下方向邻接的位置。换言之,形成了装饰玻璃16的表面(或背面)的屋脊侧边和定位玻璃15的表面(或背面)的屋脊侧边叠合的状态。
并且,形成为背面玻璃13的屋脊侧端部相对于这些定位玻璃15、装饰玻璃16的屋脊侧端部而言位于屋檐侧的状态。即,定位玻璃15形成为一部分与背面玻璃13叠合、其余部分向背面玻璃13的屋脊侧露出的状态。装饰玻璃16也同样地形成为一部分位于背面玻璃13的上方、其余部分向背面玻璃13的屋脊侧露出的状态。换言之,在定位玻璃15及装饰玻璃16的屋脊侧端部的下方侧,形成有不存在背面玻璃13的空间80。更具体而言,在定位玻璃15及装饰玻璃16的屋脊侧部分的下方侧中、相对于背面玻璃13的屋脊侧端部而言位于屋脊侧的部分,形成有空间80。
由此,在太阳能电池模块4的背面侧中的屋脊侧的端部近旁,成为形成有高度差状的部分的状态。
接着,对护罩玻璃28的露出区域34和装饰玻璃16的屋檐侧区域44实施表面处理。
具体而言,如图11所示地,首先在护罩玻璃28的露出区域34的表面和装饰玻璃16的屋檐侧区域44的表面的给定部分贴合遮蔽胶带60。需要说明的是,贴合于各部的遮蔽胶带60均为沿着房梁方向呈线状延伸的状态。
在装饰玻璃16的屋檐侧区域44,如图12所示地,在相对于宽度方向的单侧端部离开给定距离L5的位置,贴合有第1个遮蔽胶带60。进而,在相对于第1个遮蔽胶带60在宽度方向上离开给定距离L5的位置,贴合有第2个遮蔽胶带60,在相对于第2个遮蔽胶带60在宽度方向上离开给定距离L5的位置,贴合有第3个遮蔽胶带60。即,在装饰玻璃16的屋檐侧区域44,形成为多个遮蔽胶带60分别以给定距离L5隔开间隔而并列的状态。进一步,装饰玻璃16的屋檐侧区域44在宽度方向上从单侧端部起至最接近该端部的遮蔽胶带60为止的距离、和从另一侧端部起至最接近该端部的遮蔽胶带60为止的距离也同样为给定距离L5。
与此相对,在护罩玻璃28的露出区域34,遮蔽胶带60彼此间的间隔同样为给定距离L5,但护罩玻璃28的露出区域34在宽度方向上从单侧端部起至最接近该端部的遮蔽胶带60为止的距离、和从另一侧端部起至最接近该端部的遮蔽胶带60为止的距离,为不同于给定距离L5的距离L6。并且,该距离L6为给定距离L5的大致2分之1的长度。
即,在装饰玻璃16的屋檐侧区域44和护罩玻璃28的露出区域34,均形成为多个遮蔽胶带60以使遮蔽胶带60彼此间的间隔为给定距离L5的方式并列的状态。然而,就从宽度方向的端部起至最接近该端部的遮蔽胶带60为止的距离而言,有一者为另一者的2分之1的长度。由此,由形成于装饰玻璃16的屋檐侧区域44的多个遮蔽胶带60组成的列、和由形成于护罩玻璃28的露出区域34的多个遮蔽胶带60组成的列,在装饰玻璃16的屋檐侧区域44及护罩玻璃28的露出区域34的宽度方向上错开配置间隔的2分之1的距离。
这样,以贴合有遮蔽胶带60的状态,对装饰玻璃16的屋檐侧区域44和护罩玻璃28的露出区域34的表面实施喷砂,然后实施涂布涂覆剂的表面处理。进而,通过剥离遮蔽胶带60,从而如图3所示地完成太阳能电池模块4。
通过实施该表面处理,所实施的部分的表面的颜色、质感(表面粗糙度)达到与石板瓦3非常类似的状态。即,在本实施方式中,通过实施使平滑的玻璃表面粗化的处理,从而形成与切取天然石而形成的石板瓦3的表面接近的表面。由此,在铺设于屋顶上时不易使太阳能电池模块4和石板瓦3之间产生外观上的区别,能够使屋顶整体产生具有一体感的外观美(详见后述)。
然而,在使玻璃表面粗化时,虽然能够使玻璃表面成为与石板瓦3的表面接近的表面,但另一方面,容易导致灰土、尘埃等进入玻璃表面的凹凸。为此,在本实施方式中,通过在喷砂后涂布涂覆剂,从而使经过了粗化的玻璃表面被污染。
另外,如图8所示,实施表面处理之前的太阳能电池部14整体上会看起来发黑。并且,如图10所示,在太阳能电池部14上载置装饰玻璃16时,由于装饰玻璃16是透明的,因此在装饰玻璃16所在的部分,也会透视地观察到下方的太阳能电池部14。即,由于会透视地观察到图10中虚线所示的太阳能电池部14,因而装饰玻璃16的屋檐侧部分(屋檐侧区域44)也同样地会看起来发黑。
这里,贴合了遮蔽胶带60的部分由于未实施表面处理,因而即使在实施表面处理之后也与以往同样地会看起来发黑。由此,在装饰玻璃16的屋檐侧区域44和护罩玻璃28的露出区域34的表面,会如图3所示地,形成有看起来发黑的部分。
即,在装饰玻璃16的屋檐侧区域44和护罩玻璃28的露出区域34的表面,会形成经过了糙面化的糙面化部位61、和保持平滑度的平滑部位62。并且,由于平滑部位62看起来发黑,因而看起来会宛如沿房梁方向延伸的黑线。
另一方面,就本实施方式的太阳能电池模块4而言,如图3所示地,形成为在背面玻璃13的表面侧存在太阳能电池部14及护罩玻璃28、定位玻璃15的一部分、及装饰玻璃16的结构。
其中,密封太阳能电池部14的背面侧的背面玻璃13的上表面的面积大于形成受光面的护罩玻璃28的上表面的面积。因此,在背面玻璃13的表面,在相比于叠合有护罩玻璃28的部分更靠屋脊侧的部分,形成有既不存在护罩玻璃28也不存在太阳能电池单元31(参见图4)的区域(外侧区域21,以下也简称为剩余区域)。进而,在该区域载置有定位玻璃15。即,背面玻璃13的屋脊侧部分相对于太阳能电池部14的屋脊侧端部向屋脊侧露出,该部分成为用于载置定位玻璃15的区域。
需要说明的是,背面玻璃13的上表面的面积为护罩玻璃28的上表面的面积的1.17倍。并且,剩余区域的面积为护罩玻璃28的上表面的面积的17%。该背面玻璃13的上表面的面积优选为护罩玻璃28的上表面的面积1.1倍以上且4倍以下。另外,剩余区域的面积优选为护罩玻璃28的上表面的面积的10%以上且300%以下。
接下来,针对本实施方式的屋顶结构1的施工方法进行说明。
首先,如图13所示地,固定屋檐侧第1层的石板瓦3。即,使各个石板瓦3的装配用孔8与檩条构件2叠合,并向装配用孔8插穿木螺钉、钉子等止动元件,从而将石板瓦3和檩条构件2固定为一体。由此,在屋顶的屋檐侧端部,形成为多个石板瓦3沿梁间方向无间隙地并列的状态。
需要说明的是,所述止动元件是螺钉、钉子、螺丝等的上位概念。
接着,如图14所示地,固定屋檐侧第2层的石板瓦3。该屋檐侧第2层的石板瓦3也与屋檐侧第1层的石板瓦3同样地,向装配用孔8插穿止动元件而与檩条构件2固定为一体。
这里,屋檐侧第1层的石板瓦3的屋脊侧部分和屋檐侧第2层的石板瓦3的屋檐侧部分呈叠合的状态。更具体而言,在屋檐侧第1层相邻的石板瓦3的成为边界的部分中,在位于屋脊侧的部分的上侧,存在有被配置于屋檐侧第2层的石板瓦3的成为宽度方向的中心近旁、且靠近屋檐侧的部分,并且它们相叠合。
此时,形成为配置于屋檐侧第2层的石板瓦3覆盖配置于屋檐侧第1层的石板瓦3的装配用孔8的状态。
更具体而言,形成为下述状态:配置于屋檐侧第2层的1个石板瓦3覆盖在屋檐侧第1层相邻的2个石板瓦3中的一个石板瓦3上形成的2个装配用孔8中的1个、和在另一个石板瓦3上形成的2个装配用孔8中的1个。更具体而言,形成为在各个石板瓦3上形成的装配用孔8中与成为2个石板瓦3的边界的部分最接近的装配用孔8被屋檐侧第2层的石板瓦3覆盖的状态。
即,屋檐侧第2层的石板瓦3被铺设在相对于屋檐侧第1层的石板瓦3在宽度方向上错开瓦宽度L1(图2参照)的一半的位置。即,在本实施方式的屋顶结构1中,在其大半部分形成为相邻层的石板瓦3被铺设在沿宽度方向错开的位置的结构。换言之,本实施方式的屋顶结构1形成为多个石板瓦3呈层状且交错状配置的状态。
由此,形成为第1层的石板瓦3的屋脊侧部分中从宽度方向的中心起直到一侧端部为止的部分、和第2层的石板瓦3的屋檐侧部分中从宽度方向的中心起直到另一侧端部为止的部分叠合的状态。
接着,同样地固定屋檐侧第3层以后的石板瓦3。
这里,在与屋檐侧第2层及屋檐侧第3层的石板瓦3并列的位置固定太阳能电池模块4。
更具体而言,如图14所示那样,以使太阳能电池模块4中护罩玻璃28的露出区域34为与屋檐侧第2层的石板瓦3的露出部分在宽度方向(梁间方向)上并列的位置、装饰玻璃16的屋檐侧区域44为与屋檐侧第3层的石板瓦3的露出部分在宽度方向(梁间方向)上并列的位置的方式固定太阳能电池模块4。
这里,在太阳能电池模块4中,如上所述地,2个止动元件插穿孔24,40和衬套插穿孔48连通而形成为一串连通孔,在该连通孔的内侧固定有衬套构件49(参见图9(b)等)。即,正如在图15中也示出的那样,在沿厚度方向贯穿太阳能电池模块4的连通孔的内侧,固定有衬套构件49。
并且,在固定太阳能电池模块4时,相对于衬套构件49的止动元件插穿孔50而插穿止动元件。即,如图16所示地,成为在止动元件插穿孔50中插穿有螺钉、钉子等止动元件,且止动元件的头部位于上侧贯穿孔72的内侧、轴部位于下侧贯穿孔73的内侧的状态。由此,将太阳能电池模块4和檩条构件2固定为一体。
具体而言,如上所述地,衬套构件49的下方端部相对于由2个止动元件插穿孔24,40和衬套插穿孔48构成的连通孔的下侧开口向下方突出。换言之,形成为圆筒状部71在突出方向上的前端侧部分相对于背面玻璃13的下表面稍向下方突出的状态。由此,在将太阳能电池模块4载置于檩条构件2的上侧时,图16(a)所示地,衬套构件49的下端与檩条构件2的上表面接触、背面玻璃13的背面被配置在相对于檩条构件2向上方离开的位置。
在该状态下将止动元件插穿至止动元件插穿孔50时,如图16(b)所示地,相对于止动元件插穿孔50的下侧开口突出的止动元件的下端部分会进入檩条构件2的内部。并且,与此相伴地,会形成为太阳能电池模块4的下表面、即背面玻璃13的下表面与檩条构件2的上表面接触的状态。此时,衬套构件49的下端部分、即相对于连通孔的下侧开口向下方突出的部分,会达到嵌入檩条构件2的状态。即,会达到因挤入衬套构件49而在檩条构件2上形成凹陷、进而衬套构件49的下端部分进入该凹陷部分的状态。
基于这样的构成,与在背面玻璃13的下表面与檩条构件2的上表面相接触的状态下拧入(或锲入)止动元件的情况不同,因拧入(或锲入)止动元件而产生的冲击不易被传导至背面玻璃13。由此,能够抑制在太阳能电池模块4的固定作业中发生的玻璃的损伤。
另外,通过不仅使止动元件、也使衬套构件49的下端进入檩条构件2,能够使固定时的太阳能电池模块4更为稳定。即,能够更强固地固定太阳能电池模块4和檩条构件2。
本实施方式的太阳能电池模块4能够利用将安装用的孔与檩条构件2相叠合并插穿止动元件这样的与石板瓦3完全相同的方法而固定在屋顶上。即,无需进行将装配用的五金件固定于檩条构件2、石板瓦3这样的用于安装太阳能电池模块4的专用作业,即可容易地实现向屋顶上的固定作业。
另外,就本实施方式的太阳能电池模块4而言,是预先在由2个止动元件插穿孔24,40和衬套插穿孔48构成的连通孔的内侧配置衬套构件49,并向该衬套构件49的止动元件插穿孔50中插穿止动元件而进行固定的。由此,在拧入(或挤入)止动元件时,止动元件的前端部分不会与止动元件插穿孔24,40的内周面接触,不会对止动元件插穿孔24,40的内周面造成损伤。
进而,如图17所示地,在太阳能电池模块4的更上层侧,也同样地另外固定太阳能电池模块4。
此时,上层侧的太阳能电池模块4b被固定在相对于下层侧的太阳能电池模块4a而言在梁间方向(太阳能电池模块4的宽度方向)上错开石板瓦3的宽度尺寸L1(参见图2)的位置。
在此,下层为下述状态:在下层侧的太阳能电池模块4a中相比于装饰玻璃16的屋檐侧区域44(参见图3)而言位于屋脊侧的部分的上侧,叠合有上层侧的太阳能电池模块4b、屋檐侧第3层的石板瓦3的状态。
首先,针对叠合有上层侧的太阳能电池模块4b的部分进行说明。
如图14、图17所示,形成为在下层侧的太阳能电池模块4a的装饰玻璃16的屋脊侧区域45的上侧叠合有上层侧的太阳能电池模块4b的屋檐侧部分的状态。换言之,以使下层侧的太阳能电池模块4a的屋脊侧区域45中的屋檐侧端部与上层侧的太阳能电池模块4b整体中的屋檐侧端部叠合的方式,使下层侧的太阳能电池模块4a和上层侧的太阳能电池模块4b以在房梁方向上错开的状态叠合。
由此,如图18所示那样,成为衬套构件49所在的用以插穿止动元件的连通孔的上侧被上层侧的太阳能电池模块4b的屋檐侧部分所覆盖的状态。
接下来,针对在下层侧的太阳能电池模块4a的装饰玻璃16的屋脊侧区域45的上侧叠合有石板瓦3的部分进行说明。这种情况下,也与叠合有上层侧的太阳能电池模块4b的情况同样地,成为用以插穿止动元件的连通孔的上侧被石板瓦3所覆盖的状态。
这里,在本实施方式的太阳能电池模块4中,如图18所示那样,成为在背面玻璃13的背面侧固定有接线盒52的状态。更具体而言,以使接线盒52的屋脊侧端部位于相对于用以插穿止动元件的连通孔的中心部分向屋檐侧离开给定距离L7的位置的方式进行了固定。并且,该接线盒52形成为相对于背面玻璃13的背面向下方突出的状态。
其中,本实施方式的太阳能电池模块4相对于檩条构件2而固定、使得在房梁方向上隔开给定间隔而并列配置的檩条构件2之间所形成的空间中收纳有接线盒52。
并且,形成为在相对于背面玻璃13而言位于屋脊侧的空间80中配置有檩条构件2的一部分(至少一部分)的状态。
接着,从图17所示的状态出发,在上层侧的太阳能电池模块4b的更上侧铺满石板瓦3。由此形成屋顶结构1(参见图1)。
在本实施方式的屋顶结构1中,如图1所示,形成有仅铺满石板瓦3而未配置太阳能电池模块4的区域(以下也称为屋顶材料铺设区域)、和仅铺满太阳能电池模块4而未配置石板瓦3的区域(以下也称为模块铺设区域)。
并且,在屋顶材料铺设区域中,下层侧的石板瓦3呈一部分位于上层侧的石板瓦3的下方侧、仅其它部分向外部露出的状态。另外,在模块铺设区域中,太阳能电池模块4呈仅护罩玻璃28的露出区域34和装饰玻璃16的屋檐侧区域44向外部露出的状态。
正如图19等中也示出的那样,本实施方式的太阳能电池模块4呈在作为太阳能电池部14的表面的护罩玻璃28的露出区域34和装饰玻璃16的屋檐侧区域44之间形成有高度差的状态。该高度差是与位于护罩玻璃28的露出区域34的宽度方向的侧面的石板瓦3和位于装饰玻璃16的屋檐侧区域44的宽度方向的侧面的石板瓦3的高度差相同的高度差。
即,在护罩玻璃28的露出区域34的上表面和装饰玻璃16的屋檐侧区域44的上表面之间形成的高低差、和位于露出区域34的宽度方向的侧面的石板瓦3的上表面与位于屋檐侧区域44的宽度方向的侧面的石板瓦3的上表面之间的高低差相同(或基本相同)。
进一步,如上所述地,成为在护罩玻璃28的露出区域34和装饰玻璃16的屋檐侧区域44形成有被实施表面处理而经过了糙面化的糙面化部位61、并在糙面化部位61的缘端部分存在未被实施表面处理的平滑部位62的状态。并且,成为呈平面地分布的糙面化部位61的表面的颜色、质感(表面粗糙度)达到与石板瓦3非常类似的状态、平滑部位62看起来呈黑线状的状态。
由此,在观察护罩玻璃28的露出区域34和装饰玻璃16的屋檐侧区域44时,会呈现出宛如铺满石板瓦3的外观。
即,作为俯视形状为近似四边形状的面的糙面化部位61,与配置于屋顶材料铺设区域的石板瓦3的向外部露出的部分为基本相同的形状。进一步,在护罩玻璃28的露出区域34形成的糙面化部位61、和在装饰玻璃16的屋檐侧区域44形成的糙面化部位61,也同样地形成为像配置于屋顶材料铺设区域的石板瓦3的露出部分那样借助高度差而连续的状态。进一步,由于平滑部位62看起来呈黑线状,因而看起来宛如是在邻接配置的石板瓦3彼此间的边界部分形成的阴影。
由此,在本实施方式的屋顶结构1中,极难分辨出屋顶材料铺设区域和模块铺设区域,乍一看好像是一样的。即,能够形成屋顶整体上呈现一体感的具有外观美的屋顶。
在上述实施方式中,使背面玻璃13在宽度方向上的长度、与定位玻璃15、护罩玻璃28、装饰玻璃16在宽度方向上的长度为相同长度。并且,将定位玻璃15、护罩玻璃28、装饰玻璃16靠近背面玻璃13的屋檐侧而配置。即,在相对于定位玻璃15而言的屋脊侧的部分,形成了不存在护罩玻璃28、太阳能电池单元31(参见图4)、定位玻璃15中任一者的区域。但是,本发明并不限定于这样的实施方式。
例如,也可以是如图20所示的、使背面玻璃113(背面密封板)在房梁方向上的长度增长、并使背面玻璃113的屋脊侧端部相对于定位玻璃15及装饰玻璃16的屋脊侧端部而言更靠屋脊侧的太阳能电池模块104。
该太阳能电池模块104中,形成为背面玻璃113的屋脊侧部分相对于定位玻璃15及装饰玻璃16的屋脊侧端部所在的部分向屋脊侧突出的状态。由此,在背面玻璃113的屋脊侧部分的上侧(表面侧),形成有不存太阳能电池部14及护罩玻璃28、定位玻璃15、装饰玻璃16中的任一者的区域。
另外,也可以使背面玻璃113的宽度方向的长度比定位玻璃15、护罩玻璃28、装饰玻璃16在宽度方向上的长度长。即,也可以在相对于定位玻璃15、护罩玻璃28、装饰玻璃16中的任意玻璃的宽度方向端部而言的更外侧,形成不存在护罩玻璃28、太阳能电池单元31(参见图4)、定位玻璃15中的任一者的区域。换言之,太阳能电池模块4中梁间方向上的端部周边的区域,也可以是不存在护罩玻璃28、太阳能电池单元31、定位玻璃15中的任一者的区域。
在上述实施方式中,针对具备在护罩玻璃28的背面侧叠层有导电膜、半导体膜、并进一步将其背面侧利用背面玻璃13的一部分进行密封而成的太阳能电池部14的太阳能电池模块4进行了说明。即,在上述实施方式中,示出的是被称为所谓薄膜型的太阳能电池模块4的例子。但是,本发明并不限定于这样的实施方式。
例如,也可以是在护罩玻璃28和背面玻璃13之间封入了晶体硅的被称为所谓结晶型的太阳能电池模块。即,也可以代替形成有从表面侧依次叠层护罩玻璃28、太阳能电池单元31、电池单元用EVA片53、背面玻璃13而成的叠层体的太阳能电池部14,而采取从表面侧依次叠层护罩玻璃28、EVA片、太阳能电池单元、EVA片、背面玻璃13而成的太阳能电池部。本发明的太阳能电池部只要是利用背面玻璃密封背面侧的结构即可,可以是晶体硅太阳能电池、使用GaAs等除硅以外的半导体基板的太阳能电池、在非晶硅系薄膜、结晶硅系薄膜的pin结或pn结上形成有透明电极层的硅系薄膜太阳能电池、CIS、CIGS等化合物半导体太阳能电池、色素敏化太阳能电池、或有机薄膜(导电性聚合物)等的有机薄膜太阳能电池这样的各种太阳能电池。
在上述实施方式中,示出了平滑部位62为沿房梁方向(纵向)呈线状延伸的区域的例子,但本发明并不限定于此。
例如,也可以以沿梁间方向(横向)延伸的方式贴合遮蔽胶带60,从而形成作为沿梁间方向(横向)延伸的区域的平滑部位。另外,可以使沿房梁方向(纵向)延伸的平滑部位和沿梁间方向(横向)延伸的平滑部位混合存在,也可以仅形成它们中的任意一者。
在上述实施方式中,形成了使平滑部位62位于俯视形状为四边形的糙面化部位61的缘端的构成。换言之,利用平滑部位62将实施了平面处理的护罩玻璃28的露出区域34和装饰玻璃16的屋檐侧区域44的上表面划分为多个四边形状的区域。但是,本发明并不限定于这样的实施方式。
糙面化部位61并不限定于俯视形状为近似四边形状的情况,也可以根据配置于屋顶材料铺设区域的石板瓦3的露出部分的形状而适当变更其形状。
在上述实施方式中,示出了在装饰玻璃16和背面玻璃13之间配置定位玻璃15的例子。但是,本发明并不限定于这样的实施方式。
例如,也可以代替定位玻璃15而配置金属制的板状构件。即,在装饰玻璃16和背面玻璃13之间配置的板状的构件也可以不是玻璃制的构件。
在上述实施方式中,示出了实行喷砂、其后实行涂布涂覆剂的表面处理的例子。但是,本发明并不限定于这样的实施方式。
例如,也可以代替上述表面处理而在护罩玻璃28、装饰玻璃16的表面涂布掺入有微粒的树脂。即,也可以不实行喷砂、而是通过涂布掺入有微粒的树脂而在玻璃表面形成凹凸,从而使表面的颜色、质感(表面粗糙度)达到与石板瓦3非常类似的状态。
在上述实施方式中,示出了在定位玻璃15及装饰玻璃16的屋脊侧端部的下方侧中的背面玻璃13的屋脊侧形成空间80,从而在太阳能电池模块4的屋脊侧端部侧的背面形成高度差的例子(参见图18等)。但是,本发明并不限定于这样的实施方式。
例如,也可以是如图21所示的、在背面的屋檐侧端部侧未形成高度差的太阳能电池模块204。该太阳能电池模块204中,背面玻璃213(背面密封板)的屋脊侧端部、位于其上侧的定位玻璃15的屋脊侧端部、以及进一步位于其上侧的装饰玻璃16的屋脊侧端部,处于在房梁方向上的位置相同(基本同一)的位置。即,在该太阳能电池模块204中,背面玻璃213的表面(或背面)的屋脊侧边、定位玻璃15的表面(或背面)的屋脊侧边以及装饰玻璃16的表面(或背面)的屋脊侧边呈叠合的状态。换言之,成为在背面玻璃13的表面侧存在太阳能电池部14及护罩玻璃28、定位玻璃15的全部、装饰玻璃16的结构。
进而,将这样的太阳能电池模块204固定于檩条构件2的情况下,也可以在太阳能电池模块204和檩条构件2之间配置有间隔件150的状态下将它们固定为一体。
然而,在如上所述地形成为在太阳能电池模块104的背面玻璃13的屋脊侧形成空间80、并在该空间80中配置檩条构件2的一部分的构成时(参见图18等),能够将太阳能电池模块4的表面的高度抑制于更低的水平,因此优选。即,上述太阳能电池模块104通过形成为在房梁方向上隔开给定间隔而并列的檩条构件2之间收纳接线盒52、并且在空间80中配置檩条构件2的一部分的构成,能够得到将太阳能电池模块4固定在更低位置的结构。
在上述实施方式中,示出了将上层侧的太阳能电池模块4b固定在相对于下层侧的太阳能电池模块4a在梁间方向上错开石板瓦3的宽度尺寸L1(参见图2)的位置的例子。即,示出了使上层侧的太阳能电池模块4b和下层侧的太阳能电池模块4a在梁间方向上的错开宽度与石板瓦3的宽度尺寸L1相同的例子。但是,本发明并不限定于这样的实施方式。例如,也可以使错开宽度为2片石板瓦3的宽度尺寸(L1×2)、或是石板瓦的宽度尺寸的1/2。它们可以根据待铺设太阳能电池模块4的屋顶的形状、面积、待铺设的太阳能电池模块4的数量而进行变更。但从改善屋顶整体的美观的观点出发,优选使错开宽度为石板瓦3的宽度尺寸L1的1/2的整数倍。
在上述实施方式中,示出了在背面玻璃13的背面侧固定有接线盒52的状态下实施表面处理的例子,但本发明并不限定于此。不言自明的是,也可以在实施表面处理之后固定接线盒52而形成太阳能电池模块4。

Claims (17)

1.一种太阳能电池模块,其在表面侧透明板和玻璃制的背面密封板之间封入了太阳能电池,
其中,所述背面密封板的面积大于太阳能电池的受光面积及所述表面侧透明板的面积,
在所述背面密封板的表面侧存在剩余区域,该剩余区域中不存在所述太阳能电池及所述表面侧透明板中的任一者,
所述太阳能电池模块代替至少一部分屋顶材料使用,
所述太阳能电池模块具有高度差形成板,该高度差形成板具有透光性,
所述高度差形成板以一部分与存在所述表面侧透明板的区域叠合、其余部分相对于所述表面侧透明板露出的状态设置于所述表面侧透明板的表面侧。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其中,所述背面密封板的面积为所述太阳能电池的受光面积及所述表面侧透明板面积的1.1倍以上且4倍以下,剩余区域的面积为所述表面侧透明板面积的10%以上且300%以下。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池模块,其具有辅助板,该辅助板的面积小于所述表面侧透明板的面积,
所述辅助板以与所述表面侧透明板邻接且叠合于存在所述高度差形成板的区域的状态设置。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池模块,其中,在所述背面密封板的表面侧存在所述表面侧透明板及所述辅助板,
所述辅助板的至少一部分以叠合于所述剩余区域的整个区域的状态设置。
5.根据权利要求3或4所述的太阳能电池模块,其中,在所述辅助板和所述背面密封板分别设置有贯穿孔,这些贯穿孔连通而设置成连通孔,
向该连通孔中插入止动元件,能够将太阳能电池模块固定于外部构件。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的太阳能电池模块,其中,所述表面侧透明板为玻璃板,在所述表面侧透明板的表面具有经过糙面化的糙面化部位、和保持了平滑度的平滑部位,所述糙面化部位呈平面地分布,所述平滑部位朝纵向和/或横向呈线状延伸,所述糙面化部位被所述平滑部位划分为多个四边形。
7.根据权利要求5所述的太阳能电池模块,其中,所述表面侧透明板为玻璃板,在所述表面侧透明板的表面具有经过糙面化的糙面化部位、和保持了平滑度的平滑部位,所述糙面化部位呈平面地分布,所述平滑部位朝纵向和/或横向呈线状延伸,所述糙面化部位被所述平滑部位划分为多个四边形。
8.一种屋顶结构,其是在建筑物的顶面铺设权利要求1~7中任一项所述的太阳能电池模块而成的,
其中,在一个太阳能电池模块的剩余区域上叠合地设置有其它太阳能电池模块的相当于所述表面侧透明板的区域。
9.根据权利要求8所述的屋顶结构,其组合使用了具有防水性且被成形为一定形状的屋顶材料、和所述太阳能电池模块,
该屋顶结构具有:铺设了所述屋顶材料而未铺设所述太阳能电池模块的区域、和铺设了所述太阳能电池模块而未铺设所述屋顶材料的区域。
10.一种太阳能电池模块,其在表面侧透明板和背面密封板之间封入了太阳能电池,
其中,所述背面密封板的面积大于所述太阳能电池的受光面积及所述表面侧透明板的面积,
该太阳能电池模块具有高度差形成板,该高度差形成板具有透光性,该高度差形成板的面积小于所述表面侧透明板的面积,所述高度差形成板以一部分与存在所述表面侧透明板的区域叠合、其余部分相对于所述表面侧透明板露出的状态设置于所述表面侧透明板的表面侧,
所述太阳能电池模块代替至少一部分屋顶材料使用。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池模块,其中,所述表面侧透明板及所述高度差形成板均为四边形,所述高度差形成板和所述表面侧透明板叠合部分的面积为所述表面侧透明板表面积的大致整数分之1。
12.一种屋顶结构,其是在建筑物的顶面铺设权利要求10或11所述的太阳能电池模块而成的屋顶结构,
其中,在一个太阳能电池模块的高度差形成板上以错开的状态叠合地设置有其它太阳能电池模块的相当于所述表面侧透明板的区域。
13.根据权利要求12所述的屋顶结构,其具有:铺设了具有防水性且被成形为一定形状的屋顶材料而未铺设太阳能电池模块的区域、和铺设了太阳能电池模块而未铺设所述屋顶材料的区域。
14.一种太阳能电池模块,其在表面侧透明板和背面密封板之间封入了太阳能电池,
其中,所述背面密封板的面积大于所述太阳能电池的受光面积及所述表面侧透明板的面积,
该太阳能电池模块具有辅助板,该辅助板的面积小于所述表面侧透明板的面积,所述辅助板被设置于与所述表面侧透明板邻接的区域,在所述背面密封板的表面侧存在所述表面侧透明板及所述辅助板,在所述辅助板和所述背面密封板分别设置有贯穿孔,这些贯穿孔连通而设置成连通孔,向该连通孔插入止动元件,能够将太阳能电池模块固定于外部构件,
所述太阳能电池模块代替至少一部分屋顶材料使用,所述太阳能电池模块具有高度差形成板,该高度差形成板具有透光性,所述高度差形成板以一部分与所述表面侧透明板叠合、且在存在所述高度差形成板的区域叠合有所述辅助板的状态设置。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池模块,其中,在所述连通孔的内部设置有缓冲材料。
16.根据权利要求14或15所述的太阳能电池模块,其中,多个所述连通孔呈列状设置,该太阳能电池模块具有接线箱,该接线箱从背面密封板侧突出,所述接线箱的位置处于相对于所述连通孔呈列状设置的区域仅距表面侧透明板侧一定距离的位置。
17.一种屋顶结构,其是在建筑物的顶面铺设权利要求16所述的太阳能电池模块而成的,
其中,在建筑物的顶面平行地设置有棱条,太阳能电池模块载置于所述棱条上,同时,止动元件相对于所述连通孔突出并与所述棱条接合而将太阳能电池模块固定于所述棱条,
所述接线箱被配置在平行设置的棱条彼此的间隙中。
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