DE112012006065T5

DE112012006065T5 - Solarzellenmodul

Info

Publication number: DE112012006065T5
Application number: DE112012006065.2T
Authority: DE
Inventors: c/o Sanyo Electric Co. Ltd. Yoshimine Yukihiro
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2014-12-04
Also published as: WO2013140550A1; US20140345671A1

Abstract

Ein Solarzellenmodul mit einer verbesserten Lebensdauer soll bereitgestellt werden. Ein Solarzellenmodul (1) beinhaltet: einen Modulhauptkörper (20); einen Rahmenkörper (11); und einen Anschlusskasten (30). Der Modulhauptkörper (20) beinhaltet eine Solarzelle (10). Der Modulhauptkörper (20) ist an dem Rahmenkörper (11) befestigt. Der Anschlusskasten (30) ist auf einer Hauptoberfläche auf der Seite einer Rückoberfläche des Modulhauptkörpers (20) angeordnet. Die Solarzelle (10) ist mit dem Anschlusskasten (30) elektrisch verbunden. Der Anschlusskasten (30) ist außerhalb eines Bereichs (20A), der von dem Rahmenkörper (11) umgeben ist, angeordnet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Solarzellenmodul.
STAND DER TECHNIK
Patentdokument 1 beschreibt ein Solarzellenmodul, das einen Modulhauptkörper, der in einem Versiegelungsmaterial angeordnete Solarzellen aufweist, einen Rahmenkörper, der an einer Peripherie des Modulhauptkörpers angebracht ist, und einen Anschlusskasten, mit dem die Solarzellen elektrisch verbunden sind, beinhaltet. In dem in Patentdokument 1 beschriebenen Solarzellenmodul ist der Anschlusskasten in einem Bereich angeordnet, der von dem Rahmenkörper umgeben ist.
STAND DER TECHNIK DOKUMENT
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-129014

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Es gibt einen Bedarf, die Lebensdauer eines Solarzellenmoduls weiter zu verbessern. Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist es, ein Solarzellenmodul mit einer verbesserten Lebensdauer bereitzustellen.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Ein Solarzellenmodul gemäß der Erfindung beinhaltet einen Modulhauptkörper, einen Rahmenkörper und einen Anschlusskasten. Der Modulhauptkörper beinhaltet eine Solarzelle. Der Modulhauptkörper ist an dem Rahmenköper angebracht. Der Anschlusskasten ist auf einer Hauptoberfläche auf der Seite einer Rückoberfläche des Modulhauptkörpers angeordnet. Die Solarzelle ist mit dem Anschlusskasten elektrisch verbunden. Der Anschlusskasten ist außerhalb eines von dem Rahmenkörper umgebenen Bereichs angeordnet.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung kann ein Solarzellenmodul mit einer verbesserten Lebensdauer bereitgestellt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Draufsicht eines Solarzellenmoduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II der 1.
3 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III der 1.
AUSFÜRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Nachfolgend sind Beispiele bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die folgenden Ausführungsformen lediglich zu illustrativen Zwecken bereitgestellt sind. Die Erfindung sollte überhaupt nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt werden.
In den Zeichnungen, auf die in den Ausführungsformen und sonstigen Teilen Bezug genommen wird, sind Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion haben, mit demselben Bezugszeichen referenziert. Des Weiteren sind die Zeichnungen, auf die in den Ausführungsformen und sonstigen Teilen Bezug genommen wird, schematisch dargestellt und das dimensionale Verhältnis und dergleichen von in den Zeichnungen abgebildeten Objekten können von denen der tatsächlichen Objekten in manchen Fällen verschieden sein. Das dimensionale Verhältnis und dergleichen von Objekten können auch innerhalb der Zeichnungen in manchen Fällen verschieden sein. Das bestimmte dimensionale Verhältnis und dergleichen von Objekten sollten unter Berücksichtigung der nachfolgenden Beschreibung bestimmt werden.
Wie in 1 bis 3 dargestellt, beinhaltet Solarzellenmodul 1 Modulhauptkörper 20, Rahmenkörper 11 und Anschlusskasten 30.
Modulhauptkörper 20 weist Solarzellen 10, Verdrahtungsteile 14, die die Solarzellen 10 elektrisch verbinden, Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil 21, Rückoberflächenseitenschutzteil 22 und Versiegelungsmaterial 23 auf.
Die Solarzellen 10 sind wie eine Matrix mit einem Abstand voneinander angeordnet. Der Typ der Solarzellen 10 ist nicht gesondert beschränkt. Die Solarzellen 10 können beispielsweise eine kristalline Siliziumsolarzelle oder eine Dünnschichtsolarzelle und dergleichen beinhalten. Man beachte, dass der Modulhauptkörper auch nur eine Solarzelle aufweisen kann.
Jede Solarzelle 10 hat eine Lichtempfangsoberfläche 10a und eine Rückoberfläche 10b. Hier bezieht sich die „Lichtempfangsoberfläche” auf eine Hauptoberfläche, die hauptsächlich Licht empfängt. Während die Solarzellen 10 nur elektrische Energie erzeugen können, wenn Licht nur auf den Lichtempfangsoberflächen 10a empfangen wird, erzeugen die Solarzellen 10 bevorzugt nicht nur Elektrizität, wenn Licht auf den Lichtempfangsoberflächen 10a empfangen wird, sondern auch, wenn Licht auf den Rückoberflächen 10b empfangen wird.
Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil 21 ist auf der Seite der Lichtempfangsoberflächen 10a der Solarzellen 10 angeordnet. Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil 21 ist transluzent. Insbesondere transmittiert Lichtempfangsoberflächenseiteschutzteil 21 zumindest einen Teil des Lichts mit einer Wellenlänge, die zur Energieerzeugung der Solarzellen 10 beiträgt. Lichtempfangsoberflächenseiteschutzteil 21 kann beispielsweise eine Glasplatte, eine Keramikplatte, eine Harzplatte oder dergleichen umfassen.
Rückoberflächenseitenschutzteil 22 ist auf der Seite der Rückoberflächen 10b der Solarzellen 10 angeordnet. Rückoberflächenseiteschutzteil 22 ist transluzent. Insbesondere transmittiert Rückoberflächenseiteschutzteil 22 zumindest einen Teil des Lichts mit einer Wellenlänge, die zur Energieerzeugung der Solarzellen 10 beiträgt. Rückoberflächenseiteschutzteil 22 kann beispielsweise eine Harzplatte, eine Harzplatte mit einer anorganischen, transluzenten Sperrschicht oder dergleichen umfassen. Die anorganische Sperrschicht kann beispielsweise eine Siliziumoxidschicht, eine Siliziumnitridschicht oder dergleichen sein.
Versiegelungsmaterial 23 ist zwischen Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil 21 und Rückoberflächenseitenschutzteil 22 angeordnet. Solarzellen 10 sind durch dieses Versiegelungsmaterial 23 versiegelt. Versiegelungsmaterial 23 ist transluzent. Insbesondere transmittiert Versiegelungsmaterial 23 zumindest einen Teil des Lichts mit einer Wellenlänge, die zur Energieerzeugung der Solarzellen 10 beiträgt. Versiegelungsmaterial 23 kann vernetztes Harz wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und dergleichen, nicht-vernetztes Harz wie Polyolefin und dergleichen oder dergleichen umfassen. Versiegelungsmaterial 23 enthält kein Pigment oder Farbstoff.
Wie vorgehend beschrieben, sind Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil 21, Rückoberflächenseitenschutzteil 22 und Versiegelungsmaterial 23 transluzent. Deshalb durchdringt ein Teil des Lichts, das in einem Bereich von Modulhauptkörper 20, in dem keine Solarzellen 10 bereitgestellt sind, eindringt, Modulhauptkörper 20.
Rahmenkörper 11 ist an Modulhauptkörper 20 angebracht. Rahmenkörper 11 hat einen ersten Teil 11a und einen zweiten Teil 11b. Der erste Teil 11a ist um Modulhauptkörper 20 bereitgestellt. Eine Peripherie von Modulhauptkörper 20 ist in den ersten Teil 11a eingeführt und daran befestigt. Der erste Teil 11a hat einen Teil 11a1, der eine erste Endfläche des rechteckigen Modulhauptkörpers 20 bedeckt, einen Teil 11a2, der eine zweite Endfläche gegenüber von der ersten Endfläche bedeckt, und einen Teil 11a3, der eine dritte Endfläche, die die erste Endfläche und die zweite Endfläche verbindet, bedeckt.
Wie in 1 gezeigt, ist der zweite Teil 11b mit Teil 11a1 und Teil 11a2 verbunden. Wie in 2 und 3 gezeigt, ist der zweite Teil 11b auf einer Hauptoberfläche auf der Seite von Rückoberfläche 10b von Modulhauptkörper 20 angeordnet. Deshalb beinhaltet der Bereich, auf dem Modulhauptkörper 20 bereitgestellt ist, einen Bereich 20A, der von Rahmenkörper 11 umgeben ist, und einen Bereich 20B, der außerhalb von Bereich 20A liegt. Eine oder mehrere Solarzellen 10 können oder können nicht im Bereich 20B vorgesehen sein. In der Ausführungsform sind keine Solarzellen 10 im Bereich 20B bereitgestellt.
Anschlusskasten 30 ist auf der Hauptoberfläche auf der Seite von Rückoberfläche 10b von Modulhauptkörper 20 angeordnet. Die Solarzellen 10 sind mit dem Anschlusskasten 30 elektrisch verbunden. Anschlusskasten 30 ist im Bereich 20B angeordnet. Kabel 31 ist wie in 1 gezeigt mit Anschlusskasten 30 elektrisch verbunden. Kabel 31 hat eine Beschichtung aus Harz.
Wie in 2 und 3 gezeigt, ist Verdrahtung 32, die den Anschlusskasten 30 und die Solarzellen 10 verbindet, innerhalb von Modulhauptkörper 20 bereitgestellt. Insbesondere im Bereich 20B wird Verdrahtung 32, welche von den Solarzellen 10 abgeht, aus dem Modulhauptkörper 20 mittels Versiegelungsmaterial 23 und Rückoberflächenseiteschutzteil 22 herausgeführt. Im Bereich 20A ist Verdrahtung 32 nicht auf der Hauptoberfläche auf der Seite von Rückoberfläche 10b von Modulhauptkörper 20 angeordnet. Man beachte, dass Verdrahtung 32 in 2 und 3 schematisch dargestellt ist. Ein tatsächlicher Verlauf von Verdrahtung 32 unterscheidet sich von dem in 2 und 3 gezeigten Verlauf von Verdrahtung 32.
Reflexionsteil 41 ist auf der Seite von Rückoberfläche 10b von Modulhauptkörper 20 angeordnet. Reflexionsteil 41 ist im Wesentlichen über dem gesamten Bereich 20A bereitgestellt. Reflexionsteil 41 ist von Modulhauptkörper 20 beabstandet. Reflexionsteil 41 reflektiert Licht von der Seite von Lichtempfangsoberfläche 10a.
Reflexionsteil 42 ist zwischen Modulhauptkörper 20 und Anschlusskasten 30 angeordnet. Reflexionsteil 42 ist im Wesentlichen über dem gesamten Bereich 20B bereitgestellt. Reflexionsteil 42 reflektiert Licht von der Seite von Modulhauptkörper 20.
Im Übrigen erhöht sich im Falle eines Solarzellenmoduls mit einem Bereich, der von einem Rahmenkörper umgeben ist, die Temperatur des Bereichs, der von dem Rahmenkörper umgeben ist, leicht. Deshalb erhöht sich die Temperatur eines Anschlusskastens oder eines Kabels, das mit dem Anschlusskasten verbunden ist, in dem Bereich, der von dem Rahmenkörper umgeben ist, leicht. Deshalb sind der Anschlusskasten oder das Kabel anfällig für Beschädigung.
Im Gegensatz dazu ist Anschlusskasten 30 in Solarzellenmodul 1 im Bereich 20B, der außerhalb von Bereich 20A ist, der von Rahmenkörper 11 umgeben ist, angeordnet. Da dieser Bereich 20B nicht von Rahmenkörper 11 umgeben ist, ist er belüftet. Somit verbleibt Wärme nicht leicht im Bereich 20B. Entsprechend erhöht sich die Temperatur von Anschlusskasten 30 oder Kabel 31, das in Bereich 20B angeordnet ist, nicht leicht. Somit kann eine Solarzelle 1 mit einer verbesserten Lebensdauer erzielt werden.
In Solarzellenmodul 1 ist Verdrahtung 32, die die Solarzellen 10 mit Anschlusskasten 30 elektrisch verbindet, in Modulhauptkörper 20 angeordnet und nicht auf der Seite von Rückoberfläche 10b von Modulhauptkörper 20 im Bereich 20A, dessen Temperatur leicht steigt, angeordnet. Deshalb wird Verdrahtung 32 nicht leicht beschädigt. Somit kann eine Solarzelle 1 mit einer verbesserten Lebensdauer erzielt werden.
In Solarzellenmodul 1 ist Reflexionsteil 41 auf der Seite der Rückoberfläche von Modulhauptkörper 20 bereitgestellt. Licht, das zwischen den Solarzellen 10 transmittiert, wird durch dieses Reflexionsteil 41 reflektiert und ein Teil des Lichts dringt in die Solarzellen 10 ein. So kann die Lichtempfangseffizienz der Solarzellen 10 verbessert werden.
Es ist beispielsweise auch möglich, eine Reflexionsschicht auf einem Rückoberflächenseitenschutzteil bereitzustellen. In einem solchen Fall ist jedoch ein Abstand zwischen der Reflexionsschicht und Solarzellen gering. Deshalb dringt Licht, das von der Reflexionsschicht reflektiert wird, nicht einfach in die Solarzellen ein. Insbesondere dringt das von der Reflexionsschicht reflektierte Licht nicht einfach in einen Nutzbereich der Solarzellen ein. Im Gegensatz dazu ist Reflexionsteil 41 in Solarzellenmodul 1 auf der Seite der Rückoberfläche von Modulhauptkörper 20 angeordnet. Deshalb kann ein Abstand zwischen Reflexionsteil 41 und Solarzellen 10 groß gemacht werden. Somit dringt Licht, das von Reflexionsteil 41 reflektiert wird, einfach in einen Nutzbereich der Solarzellen ein. Entsprechend können verbesserte Leistungscharakteristiken erzielt werden. Von einem Standpunkt des Erzielens weiter verbesserter Leistungscharakteristiken ist es vorzuziehen, dass Reflexionsteil 41 beabstandet von Modulhauptkörper 20 ist.
Im Übrigen ist es beispielsweise möglich, Solarzellen auch im Bereich 20B anzuordnen. In diesem Fall unterscheidet sich jedoch ein Abstand zwischen einem Reflexionsteil, das auf der Seite der Rückoberfläche der Solarzellen bereitgestellt ist, und den Solarzellen im Bereich 20A und im Bereich 20B. Deshalb unterscheidet sich eine Ausgangsleistung der Solarzellen, die im Bereich 20B angeordnet sind, von einer Ausgangsleistung der Solarzellen, die im Bereich 20A angeordnet sind. Deshalb ist es wie in Solarzellenmodul 1 vorzuziehen, im Bereich 20B keine Solarzellen 10 bereitzustellen.
In Solarzellenmodul 1 ist Reflexionsteil 42 zwischen Modulhauptkörper 20 und Anschlusskasten 30 angeordnet. Deshalb dringt Licht nicht leicht in Anschlusskasten 30 ein. Somit steigt die Temperatur von Anschlusskasten 30 nicht leicht und Anschlusskasten 30 wird nicht leicht beschädigt. Somit wird die Lebensdauer von Solarzellenmodul 1 weiter verbessert. Von einem Standpunkt des effektiveren Steuerns eines Temperaturanstiegs von Anschlusskasten 30 ist es vorzuziehen, Reflexionsteil 42 über dem gesamten Bereich 20B bereitzustellen.
Zusätzlich erschwert es die Bereitstellung von Reflexionsteil 42 Anschlusskasten 30 von der Seite der lichtempfangenden Oberfläche optisch zu erkennen. Somit kann das Aussehen von Solarzellenmodul 1 verbessert werden.
Während in Solarzellenmodul 1 ein einzelnes Rückoberflächenseitenschutzteil 22 bereitgestellt ist, dass sich über Bereich 20A und Bereich 20B erstreckt, können gesonderte Rückoberflächenseitenschutzteile in Bereich 20A und in Bereich 20B bereitgestellt werden. In diesem Fall ist es vorzuziehen, dass das Rückoberflächenseitenschutzteil, das in Bereich 20A angeordnet ist, eine höhere Wärmebeständigkeit als das Rückoberflächenseitenschutzteil, das in Bereich 20B angeordnet ist, aufweist.
Obwohl Solarzellenmodul 1 mit Bezug auf das Beispiel, in dem Reflexionsteil 42 auf Rückoberflächenseitenschutzteil 22 bereitgestellt ist, beschrieben wurde, sind einer Position in Bereich 20B, an der Reflexionsteil 42 anzubringen ist, keine Beschränkungen auferlegt. Reflexionsteil 42 kann beispielsweise zwischen Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil 21, das in Bereich 20B angeordnet ist, und Versieglungsmaterial 23 angeordnet werden.
Bezugszeichenliste

1: Solarzellenmodul
10: Solarzelle
10a: Lichtempfangsoberfläche
10b: Rückoberfläche
11: Rahmenkörper
14: Verdrahtungsteil
20: Modulhauptkörper
21: Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil
22: Rückoberflächenseitenschutzteil
23: Versiegelungsmaterial
30: Anschlusskasten
31: Kabel
32: Verdrahtung
41, 42: Reflexionsteil

Claims

Solarzellenmodul, das Folgendes umfasst: einen Modulhauptkörper, der eine Solarzelle beinhaltet; einen Rahmenkörper, an dem der Modulhauptkörper befestigt ist; und einen Anschlusskasten, der auf einer Hauptoberfläche auf der Seite einer Rückoberfläche des Modulhauptkörpers angeordnet ist und mit dem die Solarzelle elektrisch verbunden ist, wobei der Anschlusskasten außerhalb eines Bereichs, der von dem Rahmenkörper umgeben ist, angeordnet ist.
Solarzellenmodul nach Anspruch 1, das weiterhin Folgendes umfasst: eine Verdrahtung, die den Anschlusskasten elektrisch mit der Solarzelle verbindet, wobei die Verdrahtung in dem Modulhauptkörper bereitgestellt ist.
Solarzellenmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Modulhauptkörper Folgendes beinhaltet: ein Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil, das auf der Seite von lichtempfangenden Oberflächen der Solarzelle angeordnet ist; ein Rückoberflächenseitenschutzteil, das auf der Seite von Rückoberflächen der Solarzelle angeordnet ist; und ein Versiegelungsmaterial, das zwischen dem Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil und dem Rückoberflächenseitenschutzteil angeordnet ist und die Solarzelle versiegelt, wobei das Lichtempfangsoberflächenseitenschutzteil, das Rückoberflächenseitenschutzteil und das Versiegelungsmaterial transluzent sind.
Solarzellenmodul nach Anspruch 3, das weiterhin Folgendes umfasst: ein Reflexionsteil, das auf der Seite der Rückoberfläche des Modulhauptkörpers angeordnet ist.
Solarzellenmodul nach Anspruch 4, wobei das Reflexionsteil beabstandet von dem Modulhauptkörper ist.
Solarzellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das weiterhin Folgendes umfasst: ein Reflexionsteil, das zwischen dem Modulhauptkörper und dem Anschlusskasten angeordnet ist.