JP2001007358A

JP2001007358A - 太陽電池モジュールとその製造方法並びにその太陽電池モジュールを用いた外囲体構造および発電装置

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Publication number: JP2001007358A
Application number: JP11179316A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Mori; 昌宏森; Yuji Inoue; 裕二井上; Seiki Itoyama; 誠紀糸山; Satoru Shiomi; 哲塩見; Hidehisa Makita; 英久牧田; Makoto Sasaoka; 誠笹岡; Ayako Komori; 綾子小森; Toshihiko Mimura; 敏彦三村; Yoshitaka Nagao; 吉孝長尾
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】太陽電池モジュール自体より、太陽電池モジ
ュールを外囲体として有する建物の防火に主眼を置いて
の、防火性能に優れた太陽電池モジュールを提供する。
その際、製造コストを安価にすることを含め、モジュー
ルの構成材料を、多様な材料から選択採用して製造でき
ることが望まれる。【解決手段】光起電力素子２を受光面側および非受光
面側の充填樹脂により保護してなる太陽電池モジュール
において、非受光面側充填樹脂の少なくとも一部が、受
光面側充填樹脂３より難燃性であることにより、裏面側
へ伝わる熱量及び熱の伝わる速さを低減することがで
き、裏面側の建物への延焼防止という観点で優れる。さ
らに、難燃化する充填樹脂は、非受光面側の樹脂を選択
することにより、透光性など、受光面側樹脂に要求され
る多くの制約を逃れる。これにより、モジュールの構成
材料を、多様な材料より選択採用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルに関し、詳しくは、太陽電池モジュールが火災にさら
された場合においても、太陽電池モジュールの裏面側に
熱を伝えないように工夫した太陽電池モジュールに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、太陽電池は、クリーンで非枯
渇性のエネルギー供給源として汎用されており、それ自
体の開発研究も多種多様に行われている。また、地上及
び屋根上等への設置にうまく適合する太陽電池モジュー
ルの開発が盛んに行われている。

【０００３】このような太陽電池モジュールは、多様な
用途に使われ始め、例えば建物の屋根に載せる、もしく
は、屋根材としての機能も兼ね備えた建材一体型太陽電
池モジュールとして、建物の外囲体に使用されるもので
ある。

【０００４】このように、太陽電池モジュールが建物の
外囲体として用いられる場合、太陽電池モジュールが防
火上の性能に優れていることは、非常に有用である。

【０００５】太陽電池モジュールの防火性能を向上させ
る方法の一つとして、太陽電池素子を充填被覆している
樹脂を難燃化することによって、太陽電池モジュール自
体を延焼しにくい難燃性モジュールにする技術が提案さ
れている。

【０００６】その一例として、特開平６−１９６７４２
を挙げることができる。この技術は、太陽電池素子の受
光面側に設ける被覆材を、可燃性である有機樹脂中に溶
剤可溶型フッ素樹脂を配合した材料で構成することによ
って、太陽電池モジュールの難燃化を実現し、優れた防
火性能を有する太陽電池モジュールを得ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−１９６７４２のように光起電力素子の受光面側
の樹脂部をも含めて難燃化する場合には、多くの制約を
受ける。すなわち、当該特許公報中にも記載されている
ように、受光面側の樹脂部は、光起電力素子の光電変換
性能を低下させることのない、優れた透光性が必要であ
り、かつ、その透光性は、長期間太陽光に曝されても低
下することのない耐候性を有している必要がある。さら
には、傷付き易い太陽電池表面を保護することのできる
（耐引っ掻き性に優れる）必要がある。

【０００８】以上のような多くの性質を有して、かつ、
難燃化する技術として上記特開平６−１９６７４２が提
案されているのであるが、この技術は、製造コストの低
減を考える時に、必ずしも優れているとは言い難い面が
ある。それは、太陽電池モジュールにどのような防火性
能を求めるかに係わる。

【０００９】上記特開平６−１９６７４２の技術は、受
光面側の樹脂が難燃化されているので、例えば、隣家に
火災が発生して火の粉が飛んできてモジュール表面に着
くことがあっても、太陽電池モジュール自体が延焼し難
く、防火性能が優れている。

【００１０】一方、防火上の別の観点として、太陽電池
モジュール自体より、太陽電池モジュールを外囲体とし
て有している建物などの構造体の防火に主眼を置くこと
がある。構造体の防火に主眼を置くとは、一例を挙げて
説明すると次のようなことを意味する。

【００１１】屋根材一体型太陽電池モジュールを一般住
宅の屋根に葺く場合において、屋根材である太陽電池モ
ジュールの裏側（建物側）は、通常、木製の野地板およ
びその野地板の上に敷く防水シート、および、垂木など
により、屋根という構造体が構成されている。この屋根
および建物本体の構造体が延焼しなければ、被害は小さ
く抑えることができる。構造体が延焼することなく、本
来の構造強度を維持して建っている場合には、その建物
（構造体）中にある物品を守ることもできる。以上述べ
たように、構造体の外囲体（屋根材）部分を延焼により
失ったとしても、屋根および建物本体の構造体に延焼し
ないことは重要である。

【００１２】もう少し具体的に述べると、上記屋根材一
体型太陽電池モジュールの表面が隣家火災の火の粉を受
けて延焼したとしても、その裏側の野地板、垂木、さら
には建物本体部分の柱などに延焼しないことが重要であ
る。屋根部の野地板、垂木が延焼する要因としては、上
記太陽電池モジュールの燃焼によって、炎が直接に野地
板、垂木に達すること、もしくは、熱の伝導、輻射で野
地板、垂木が高温になること、が挙げられる。よって、
これらの要因を低減させることに注力し、その工夫をす
ることが重要であり、これが、構造体の防火に主眼を置
くことである。

【００１３】ここで、その工夫としては、太陽電池モジ
ュールを難燃化すること及び太陽電池モジュールの燃焼
カロリーを低減させることが考えられる。上記特開平６
−１９６７４２のような技術は、太陽電池モジュールを
難燃化することのできる、及び、燃焼カロリーを低減さ
せることのできる優れた技術であるといえる。しかし、
受光面側の樹脂部は、前述のように透光性などの様々な
性能を具備しなければならない制約があるため、製造コ
ストが安価であるとは言い難い。つまり上記技術では、
構造体の防火の観点に立った場合、製造コストの点で、
優れているとは言い難い。

【００１４】よって、太陽電池モジュール自体よりも、
太陽電池モジュールを外囲体として有している建物など
の構造体の防火に主眼を置くという観点に立った場合に
おいて、製造コストが安価であることを含め、その目的
にうまく適合する太陽電池モジュールが提供されていな
いのが現状である。

【００１５】本発明の主たる目的は、上記事情に鑑み、
太陽電池モジュール裏面側の建物などの構造体への延焼
防止という観点で優れた太陽電池モジュールを安価に作
製し提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく成
された本発明の構成は、以下の通りである。

【００１７】すなわち、本発明の太陽電池モジュール
は、少なくとも受光面側より、透光性表面カバー材、受
光面側充填樹脂、光起電力素子、非受光面側充填樹脂、
裏面カバー材を有してなる太陽電池モジュールにおい
て、該非受光面側充填樹脂の少なくとも一部は、受光面
側充填樹脂より難燃性であることを特徴とする。

【００１８】また、本発明の太陽電池モジュールの製造
方法は、少なくとも受光面側より、透光性表面カバー
材、受光面側充填樹脂、光起電力素子、非受光面側充填
樹脂、裏面カバー材を有してなる太陽電池モジュールの
製造方法において、該受光面側充填樹脂より難燃性であ
る樹脂を、該非受光面側充填樹脂の少なくとも一部に設
けることを特徴とする。

【００１９】これにより、太陽電池モジュールの受光面
側が延焼し始めた場合においても、非受光面側に設けら
れた充填樹脂層は少なくとも一部が難燃であるため、太
陽電池モジュールが燃焼する時の発熱量、及び燃焼速度
を低減することができる。よって、太陽電池モジュール
裏面側へ伝わる熱量及び伝わる速さを低減することがで
き、太陽電池モジュール裏面側の建物などの構造体への
延焼防止を期待することができる。

【００２０】さらには、非受光面側樹脂の燃焼カロリー
を低減させることにより、太陽電池モジュール自体の燃
焼カロリーを低減させることが好ましい。これにより、
太陽電池モジュールの燃焼による熱の伝導、輻射によっ
て、野地板、垂木などの太陽電池裏面側の構造体が高温
になることを防ぐものである。また、太陽電池モジュー
ルの燃焼カロリーは、１平方メートル当たり８０００ｋ
ｃａｌ以下が好ましく、非受光面側の充填樹脂の燃焼カ
ロリーは、１平方メートル当たり３０００ｋｃａｌ以下
が好ましい。これ以下の燃焼カロリーとすることによ
り、上記構造体の防火という観点において、優れた太陽
電池モジュールを得ることができる。

【００２１】このとき、受光面側の充填樹脂について
は、難燃性のものを特に用いる必要はない。また、非受
光面側の充填樹脂については、上記したように受光面側
の充填樹脂に求められる、透光性、耐候性、耐引っ掻き
性などの様々な性能を満たす必要がなく、多様な樹脂材
料から選んで採用することができる。したがって、非受
光面側の充填樹脂として、安価であるもの、あるいは、
太陽電池モジュール製造時の取扱が容易なもの、などを
採用することによって、太陽電池モジュールをより安価
に作製することができる。

【００２２】裏面カバー材は不燃材であることが好まし
く、これにより、太陽電池モジュールが受光面側から燃
焼した場合においても、裏面カバー材が燃えることがな
いので、炎が太陽電池モジュールの裏面側に及ぶことが
なく、建物などの構造体への延焼防止を期待することが
できる。

【００２３】裏面カバー材として特に不燃材の金属板を
用いた場合には、非常な高温にさらされた場合にも、十
分な構造強度を維持することも期待できる。さらには、
この金属板を折り曲げ加工して所望の寸法形状の太陽電
池モジュールを得ることができる。その上、金属板を折
り曲げ加工したものを裏面カバー材として用いることに
より、薄くて軽いが構造強度の十分な太陽電池モジュー
ルを得ることができる。

【００２４】不燃材である裏面カバー材に電気出力端子
用の穴を有する場合には、前記受光面側樹脂より難燃性
である充填樹脂を、該電気出力端子用の穴の近傍に設け
ることが好ましい。すなわち、裏面カバー材に電気出力
端子用の穴をあけたことによって、太陽電池モジュール
の裏面側に、その穴を通って熱の伝導が容易に行われた
り、炎が延びることが考えられるが、穴の近傍に難燃性
である充填樹脂を設けることによって、そのような危険
を防止することができる。この場合、このように重要な
穴の近傍にのみ、難燃性である充填樹脂を設けることが
特に好ましく、これにより、例え高価な難燃性充填樹脂
を採用したとしても、太陽電池モジュール全体としての
コストが大きく上がるということはない。

【００２５】受光面側の充填樹脂としては、安価で、透
光性、耐侯性に優れるエチレン−酢酸ビニル系樹脂が好
適であり、これにより、長期間の使用によって受光面側
充填樹脂が劣化する可能性が小さく、この受光面側充填
樹脂の劣化による光電変換性能の低下が小さい優れた太
陽電池モジュールを得ることができる。

【００２６】また、本発明の外囲体構造は、少なくとも
その一部に可燃性の材料を有した下地材の外側に、上記
本発明の太陽電池モジュール複数枚を固定部材によって
固定し、該複数枚の太陽電池モジュールの電気出力は、
それぞれが並列もしくは直列に電気接続されてなること
を特徴とする。

【００２７】これにより、太陽電池モジュール裏面側の
下地材が可燃性の材料であっても、延焼し難い、防火上
で優れた外囲体構造を得ることができる、と同時に、外
囲体である太陽電池モジュールどうしの電気出力が接続
されていることで、この外囲体構造が発電装置としての
機能も兼用することができる。

【００２８】また、上記外囲体構造の下地材が木製の野
地板であり、上記太陽電池モジュール複数枚が屋根材と
して用いられ、その非受光面側に雨水を漏らさないよう
に固定されていることにより、通常の住宅の屋根にも適
用できる。

【００２９】さらに、上記本発明の太陽電池モジュール
と、この太陽電池モジュールに接続された電力変換装置
とを有することにより、その裏側への火災の延焼防止を
期待できる防火性能に優れた太陽電池モジュールと、そ
れにより発電された電力を利用すること、の両方を得る
ことができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施態様例を図を
参照しながら説明する。

【００３１】図１は、本発明の実施態様例の太陽電池モ
ジュールの構成を示す断面図、図２は、本発明の太陽電
池モジュールを建材（屋根材）として設置施工した様子
を示す、屋根の斜視図、図３は、本発明の太陽電池モジ
ュールを屋根に設置施工した様子を示す、図２中の切断
線Ａ−Ａ’による断面図である。

【００３２】まず、本発明の太陽電池モジュール１の構
成を図１を参照して説明する。

【００３３】光起電力素子２を、透光性表面カバー材で
ある透光性表面保護フィルム４と、裏面カバー材である
金属製補強板７によって被覆保護するものである。これ
らカバー材４，７と光起電力素子２の間には、受光面側
充填樹脂３および非受光面側充填樹脂５，６が設けら
れ、これら充填樹脂は光起電力素子２とカバー材４，７
との接着の役割、光起電力素子２の凹凸部を充填して吸
収する役割、外的衝撃から保護する役割などを果たす。

【００３４】本例において、光起電力素子２は厚さ１５
０μｍのステンレス基板上にアモルファスシリコン半導
体層を形成するアモルファスシリコン光起電力素子であ
る。透光性表面保護フィルム４は厚さ５０μｍのフッ素
樹脂フィルムであり、受光面側充填樹脂３はＥＶＡ樹脂
（エチレン−酢酸ビニル共重合体）を厚さ４５０μｍの
シート状に形成したものである。非受光面側充填樹脂の
うち光起電力素子２に接する充填樹脂５は、ＥＶＡ樹脂
を厚さ１５０μｍのシート状に形成したものであり、非
受光面側充填樹脂のうち金属製補強板７に接する充填樹
脂６は、難燃性シリコーン樹脂である。また、金属製補
強板７は厚さ０．４ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板である。

【００３５】本太陽電池モジュールの電気出力端子部に
おいて、８は出力端子部の防水及び保護を目的とする出
力端子箱であり、接着剤９によって取付けられている。
１０は出力端子箱８より導出された電気出力用ケーブル
であり、その導出部にはゴム製のブッシュが設けてあり
防水されている。なお、図１に示すは＋極の電気出力端
子部であり、さらに同様の−極の電気出力端子部が設け
られているものである。

【００３６】１１は、金属製補強板７を折り曲げ加工す
ることによって成形した立ち上がり部である。この立ち
上り部１１を用いて、本太陽電池モジュール１を後述の
ように設置施工するものである。

【００３７】ここで、非受光面側充填樹脂にＥＶＡ樹脂
５と難燃性シリコーン樹脂６の２つの材料を用いている
のは、本難燃性シリコーン樹脂６と光起電力素子２のス
テンレス基板との接着性が、ＥＶＡ樹脂とのそれより若
干悪いためである。

【００３８】次に本太陽電池モジュール１の製造方法を
以下に簡単に述べる。

【００３９】金属製補強板７に、ゴム型を用いて熱硬化
型の難燃性シリコーン樹脂を３００μｍの厚さに形成し
た後、電気出力端子用の穴を＋極、−極用に２つあけ
る。

【００４０】この難燃性シリコーン樹脂６が形成された
金属製補強板７の上に、非受光面側のＥＶＡ樹脂５、光
起電力素子２、受光面側のＥＶＡ樹脂３、フッ素樹脂フ
ィルム４を順次積層する。このとき、非受光面側のＥＶ
Ａ樹脂５には出力端子用の穴をあけ、受光面側のＥＶＡ
樹脂３は金属製補強板７の立ち上り部１１となる部分の
内側に積層する。これにより、仕上がり時には、図１に
示すように立ち上り部１１及びその内側は厚みが薄くな
る。この領域は光起電力素子が存在しないので充填樹脂
が薄くとも問題はなく、むしろ、薄いことによって曲げ
加工性が良い。

【００４１】そして、これら部材を真空状態で加熱圧着
し一体成形した後、金属製補強板７を折り曲げ加工する
ことによって立ち上がり部１１を設け、電気出力端子部
にはケーブル１０及び出力端子箱８を設けて図１に示す
本太陽電池モジュール１を作製する。

【００４２】この太陽電池モジュール１を建材（屋根
材）として設置施工する様子を、図２及び図３を参照し
て簡単に説明する。

【００４３】１２は木製の野地板であり、その表面には
不図示の防水シートが敷いてある。この上に垂木１３を
固定して、その上に太陽電池モジュール１を載せる。垂
木１３は、電気出力端子部の出っ張り部分が野地板１２
にぶつかることのないように、太陽電池モジュールを嵩
上げする役割を果たす。図３においては、電気出力端子
部が不図示となっているが、太陽電池モジュール１の幅
方向中央部にある垂木１３ｂに隠されているものであ
る。垂木１３ａは棟から軒への長尺方向に連続して存在
しているのに対して、垂木１３ｂは電気出力端子部が存
在する部分は切断されて無い構成となっている。

【００４４】太陽電池モジュール１の立ち上り部１１
は、吊り子１４に係合され、その吊り子１４はドリルビ
ス１５により固定されている。さらにその上を固定金物
１６で押さえて、この固定金物１６はドリルビス１７に
より固定されている。そして、固定金物１６の表面に
は、防水機能も有する化粧カバー１８が接着剤により取
付けられている。

【００４５】以上の設置施工法は従来よりの金属屋根材
の瓦棒葺き工法に従うものであり、本太陽電池モジュー
ルは屋根材として十分な雨仕舞い構造を有している。

【００４６】以上述べた屋根について、隣家の火災によ
る飛び火を被った場合などに、太陽電池モジュールの光
起電力素子より受光面側は延焼する場合があるかもしれ
ないが、光起電力素子より非受光面側の樹脂は難燃性を
有しているので、延焼し難い。すなわち、本太陽電池モ
ジュールは、非受光面側の樹脂が受光面側の樹脂と同材
料のものに比べ、その発熱量及び燃焼速度を低減するこ
とができ、太陽電池モジュール裏面側へ伝わる熱量及び
その伝わる速さを低減することができるため、野地板等
の延焼防止を期待することができる。よって、本太陽電
池モジュールは、その裏面側への延焼防止に主眼に置く
という防火上の立場に立つと、防火性能に優れた太陽電
池モジュールといえる。

【００４７】以上の太陽電池モジュールの出力電気ケー
ブルは、所望の電圧になるように直列接続されて太陽電
池モジュールアレイを形成しており、かつ、これら数グ
ループの太陽電池モジュールアレイの正極および負極か
らの出力は、建物内に設置された断路器を有した接続箱
を経由して、直流電流を交流電流に変換する電力変換装
置に接続され、電力会社の配電線に繋ぐ逆潮流可能な発
電システムとなっている。

【００４８】本発明は、以上述べられた例に限られるも
のではなく、各構成要素について以下に説明する。

【００４９】〔光起電力素子〕本発明の太陽電池モジュ
ールの光起電力素子については特に限定はない。それら
の例として結晶シリコン光起電力素子、多結晶シリコン
光起電力素子、アモルファスシリコン光起電力素子、銅
インジウムセレナイド光起電力素子、化合物半導体光起
電力素子等が挙げられる。好ましくは、可撓性を有する
光起電力素子である。可撓性を有する光起電力素子を用
いることにより次の作用がある。

【００５０】すなわち、太陽電池モジュールを作製する
時、光起電力素子に力が加わるようなことがあっても割
れることがない。そのため、太陽電池モジュールの作製
方法に制約を受ける場合が少なく、多様な製造方法から
最適な製造方法を選択することができる。また、太陽電
池モジュールを加工する時、設置施工する時など、太陽
電池モジュールが撓んでしまうことが考えられる。その
際、光起電力素子が可撓性を有していない場合には割れ
るなど損傷する可能性があるが、可撓性を有している場
合ではその心配がなく、作業に影響を与えることがな
い。

【００５１】特に好ましい光起電力素子としては、ステ
ンレス基板上にアモルファスシリコンもしくは、微結晶
シリコンを形成したものが挙げられる。ステンレス基板
は、太陽電池モジュールが高温下で大きく変形すること
があっても、割れてしまうことはなく、ステンレス基板
自体が延焼することはないので、裏面側への延焼を防止
する役目を果たすことができる。

【００５２】〔透光性表面カバー材〕本発明の太陽電池
モジュールの透光性表面カバー材としては、ガラス、透
光性樹脂板、透光性樹脂フィルムなどが挙げられる。ガ
ラスは、それ自体は不燃であるが、高温下で割れてしま
う場合があり、そのときは受光面側充填樹脂は炎にさら
されてしまうことになる。そのため、ガラス自体が不燃
であっても、その魅力は少ない。透光性樹脂を用いる場
合、コスト、延焼した場合の発熱量を考慮するとフィル
ム状のものが好ましい。フィルムを用いると、可撓性を
有している光起電力素子との組み合せにより、可撓性を
有した太陽電池モジュールを得ることができ、モジュー
ルの適用用途が広がる。

【００５３】〔受光面側充填樹脂〕本発明の太陽電池モ
ジュールの受光面側充填樹脂に求められるものとして
は、透光性、耐侯性、耐引っ掻き性、接着性などが挙げ
られ、これを有するものであれば特に限定するものでは
無いが、好ましいものとして、エチレン−酢酸ビニル共
重合体（ＥＶＡ）を挙げることができる。ＥＶＡは、上
記性能を有している上に、モジュール製造時にシート形
状のものを用いて加熱圧着できるなど製造工程上有用で
あり、かつ安価である。その上、従来より太陽電池モジ
ュールに用いられ、長期間屋外環境で使用されている実
績がある。

【００５４】〔非受光面側充填樹脂〕本発明の太陽電池
モジュールの非受光面側充填樹脂は、その少なくとも一
部が受光面側充填樹脂より難燃性を有していることを特
徴とする。難燃性の定義としては、従来より一般に用い
られているものとする。本発明の太陽電池モジュールの
最大の目的は、裏面側への延焼防止であり、裏面側への
熱量および熱の伝わる速さの低減と相関関係にある指標
であれば良い。例えば一般に知られる「酸素指数」を用
いてもよい。「酸素指数」が大きいほど難燃性である。

【００５５】また、難燃性を大きくする手段としては、
所望の材料を添加、含有させることも考えられる。添
加、含有させる材料としては、無機物、燐酸エステル、
ハロゲン化燐酸エステルを挙げることができ、無機物と
しては酸化アンチモン、水酸化アルミニウムなどを例示
することができる。また、ガラス繊維を用いることも考
えられる。

【００５６】用いる充填樹脂の例としては、フッ素樹
脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。

【００５７】さらには、燃焼カロリーの低い樹脂が好ま
しい。具体的には、１平方メートル当たり３０００ｋｃ
ａｌ以下が好ましく、これによって太陽電池モジュール
全体の燃焼カロリーが、１平方メートル当たり８０００
ｋｃａｌ以下となることが好ましい。

【００５８】〔裏面カバー材〕本発明の太陽電池モジュ
ールの裏面カバー材に、特に限定はない。しかし、不燃
材であれば延焼することがなく、太陽電池モジュールの
裏面側へ炎が延びることがなく、好ましい。また、優れ
た断熱性を有するものであれば、裏面側へ熱を伝え難く
なるので、好ましい。

【００５９】例えば、ケイ酸カルシウム板、ガラス繊維
混入セメント板、せっこうボードなどの不燃建材として
用いられるものの他に、金属板などが挙げられる。金属
板を用いる場合は、非常な高温にさらされた場合にも、
十分な構造強度を維持することも期待できる。さらに、
この金属板を折り曲げ加工して所望の寸法形状の太陽電
池モジュールを得ることができる。その上、このように
金属板を折り曲げ加工していることにより、薄くて軽い
が構造強度の十分な太陽電池モジュールを得ることがで
きる。

【００６０】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００６１】（実施例１）本実施例の特徴は、受光面
側、非受光面側の充填樹脂の両方ともに、シリコーン樹
脂を用いるが、非受光面側充填樹脂にのみ白金を含有さ
せたことを特徴とする。その他特記しない部分について
は、実施態様例と同様である。

【００６２】図４は、本実施例の太陽電池モジュールの
構成を示す断面図であり、これを参照して説明する。

【００６３】受光面側充填樹脂１９はシリコーン樹脂を
用い、非受光面側充填樹脂２０は同シリコーン樹脂に白
金錯体を含有させたものである。白金錯体を含有させる
ことにより、樹脂の難燃性を向上させることができる。

【００６４】なお、本実施例のシリコーン樹脂は、実施
態様例で用いる難燃性シリコーン樹脂に比べ、接着性に
優れるので他の接着性に優れる充填樹脂を用いる必要が
なく、光起電力素子２に接するように用いているもので
ある。

【００６５】シリコーン樹脂に白金錯体を含有させた場
合、黄変する場合がある。しかし、本実施例において
は、受光面側の充填樹脂１９には白金の含有がなく黄変
の心配は無い。一方、非受光面側の充填樹脂２０には白
金の含有があるので、黄変の心配があるが、非受光面側
であることにより、黄変により透光性が低下したとして
も、光電変換能力に影響を与える心配はない。

【００６６】他の構成材については、実施態様例と同様
である。

【００６７】（実施例２）本実施例の特徴は、電気出力
端子用の穴の近傍のみに、白金を含有させたシリコーン
樹脂を設けることを特徴とする。その他、特記しない部
分については、実施例１と同様である。

【００６８】図５は、本実施例の太陽電池モジュールの
構成を示す断面図であり、これを参照して説明する。

【００６９】２０は実施例１で用いたと同様のシリコー
ン樹脂に白金を含有させたもので、電気出力端子用の穴
の近傍（穴の周縁より外側へ５ｃｍのところまで）に設
ける。他の充填樹脂１９は、実施例１で用いたものと同
様、白金を含有しないシリコーン樹脂である。

【００７０】本実施例においては、金属製補強板７の裏
面側に難燃化ポリエチレンフォーム２１を１．５ｍｍの
厚さで図５に示すように貼り付けている。この難燃化ポ
リエチレンフォーム２１の断熱効果により、実施例１に
比べ本例は太陽電池モジュール裏面側への熱の伝わりが
低減される。そこで、熱の伝導が容易に行われたり、炎
が延びることが懸念される電気出力端子用の穴の近傍の
みに、シリコーン樹脂に白金を含有させて難燃化した樹
脂を設けることで、少ない難燃化樹脂量で大きな効果を
あげることができる。

【００７１】以上、本実施例においては、金属製補強板
７の裏面側に難燃化ポリエチレンフォームを用いたが、
高価であるシリコーン樹脂に白金を含有させた樹脂は少
量しか用いないことにより、結局は、太陽電池モジュー
ルの製造コストは安価になる。

【００７２】（実施例３）本実施例は、非受光面側の充
填樹脂に塩化ビニル樹脂を用いたことを特徴とし、その
他特記しない点については、実施態様例と同様である。

【００７３】本実施例の非受光面側充填樹脂には、塩化
ビニル樹脂を５５０μｍの厚さで設けた以外は、可燃物
である表面保護フィルム及び表面側充填樹脂は実施態様
例と同一とした。

【００７４】塩化ビニル樹脂は、ＥＶＡ樹脂に比べ、難
燃性であり、燃焼カロリーの低い樹脂として知られてい
る。

【００７５】このような構成で作製した太陽電池モジュ
ールの燃焼カロリーの理論値は、１平方メートル当たり
約８０００ｋｃａｌとなった。このとき、非受光面側充
填樹脂である塩化ビニル樹脂の同理論値は、１平方メー
トル当たり約３０００ｋｃａｌであった。

【００７６】この太陽電池モジュールを、燃焼試験をす
るためのモデル屋根の上に、上記実施態様例で述べたと
同様に施工した。その上で、ＪＩＳＡ１３１２「屋
根の防火試験」に記載の項目である「飛び火試験」に従
う試験を実施した。その結果、野地板１２などの構造体
部分は、延焼していないことを確認した。

【００７７】また一方、比較検討するために、非受光面
側充填樹脂にＥＶＡ樹脂を用いて、その厚みを３００μ
ｍとした太陽電池モジュールを作製し、同上の燃焼試験
を実施した。その結果は、防水シートが延焼はしていな
かったが、わずかに溶けかかっていた。このとき、非受
光面側充填樹脂であるＥＶＡ樹脂の燃焼カロリーの理論
値は、１平方メートル当たり約３３００ｋｃａｌであ
り、太陽電池モジュール全体での燃焼カロリーの理論値
は、１平方メートル当たり約８３００ｋｃａｌであっ
た。

【００７８】上記燃焼試験の結果からは、太陽電池モジ
ュールの燃焼カロリーは、太陽電池モジュール全体で１
平方メートル当たり８０００ｋｃａｌ以下で、非受光面
側充填樹脂で１平方メートル当たり３３００ｋｃａｌ以
下であることにより、構造体の防火性という観点に立っ
たときの防火性能に優れていると言える。

【００７９】（実施例４）本実施例は、非受光面側の充
填樹脂に塩化ビニル樹脂を用い、かつ、さらに難燃性を
向上させるために、水酸化アルミニウムを塩化ビニル樹
脂に添加したことを特徴とし、その他特記しない点につ
いては、実施例３と同様である。

【００８０】これにより、非受光面側の充填樹脂の難燃
性がさらに向上し、実施例３に比べさらに防火性能の優
れた太陽電池モジュールを得ることができる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の太陽電池
モジュールは、非受光面側の樹脂の少なくとも一部は受
光面側の樹脂より難燃性を有していることにより、太陽
電池モジュールの裏面側へ伝わる熱量及び熱の伝わる速
さを低減することができ、太陽電池モジュール裏面側の
建物などの構造体への延焼防止という観点で優れた太陽
電池モジュールとなる。

【００８２】さらには、非受光面側樹脂の燃焼カロリー
を低減させることにより、太陽電池モジュール自体の燃
焼カロリーを低減させることができる。これにより、太
陽電池モジュールの燃焼による熱の伝導、輻射で、野地
板、垂木などの太陽電池裏面側の構造体が高温になるこ
とを防ぐことができる。

【００８３】このとき、非受光面側の充填樹脂について
は、受光面側の充填樹脂に求められる、透光性、耐候
性、耐引っ掻き性などの様々な性能を満たす必要がな
く、多様な樹脂材料から選んで採用することができ、安
価であるもの、あるいは、太陽電池モジュール製造時の
取扱が容易なもの、などを採用することによって、太陽
電池モジュールを安価に作製することができる。

【００８４】本発明の太陽電池モジュールの裏面カバー
材に不燃材を採用した場合には、太陽電池モジュールが
受光面側から燃焼した場合においても、裏面カバー材が
燃えることがないので、炎が太陽電池モジュールの裏面
側に及ぶことがなく、建物などの構造体への延焼防止を
期待することができる。

【００８５】本発明の太陽電池モジュールの裏面カバー
材に不燃材の金属板を採用した場合には、非常な高温に
さらされた場合にも、十分な構造強度を維持することも
期待できる。さらに、この金属板を折り曲げ加工して所
望の寸法形状の太陽電池モジュールを得ることができ
る。その上、このように金属板を折り曲げ加工している
ことにより、薄くて軽いが構造強度の十分な太陽電池モ
ジュールを得ることができる。

【００８６】不燃材である裏面カバー材に電気出力端子
用の穴を有し、受光面側樹脂より難燃性である充填樹脂
を、電気出力端子用の穴の近傍に設けた場合には以下の
効果がある。

【００８７】電気出力端子用の穴をあけたことによっ
て、太陽電池モジュールの裏面側に、その穴を通って熱
の伝導が容易に行われたり、炎が延びることが考えられ
るが、穴の近傍に難燃性である充填樹脂が設けられてい
ることによって、そのような懸念を防ぐことができる。
特に、このように重要な穴の近傍のみに難燃性である充
填樹脂を設けることにより、例え高価な難燃性充填樹脂
を採用したとしても、太陽電池モジュール全体としての
コストが大きく上がるということはない。

【００８８】本発明の太陽電池モジュールの受光面側充
填樹脂にエチレン−酢酸ビニル系樹脂を採用した場合に
は、安価で、透光性、耐侯性に優れた受光面側充填樹脂
を得ることができる。これにより、長期間の使用によっ
て受光面側充填樹脂が劣化する可能性が小さく、この受
光面側充填樹脂の劣化による光電変換性能の低下が小さ
い優れた太陽電池モジュールを得ることができる。

【００８９】本発明の太陽電池モジュールを外囲体とし
て用いた外囲体構造については、太陽電池モジュール裏
面側の下地材が可燃性の材料であっても、延焼し難い、
防火上で優れた外囲体構造を得ることができると同時
に、外囲体である太陽電池モジュールどうしの電気出力
が接続されていることで、この外囲体構造が発電装置と
しての機能も兼用することができる。

【００９０】この外囲体構造の下地材が木製の野地板で
あり、本発明の太陽電池モジュール複数枚が屋根材とし
て用いられ、その非受光面側に雨水を漏らさないように
固定されていることにより、通常の住宅の屋根にも適用
できる。

【００９１】本発明の太陽電池モジュールと、この太陽
電池モジュールに接続された電力変換装置とを有するこ
とにより、その裏側への火災の延焼防止を期待できる防
火性能に優れた太陽電池モジュールと、それにより発電
された電力を利用すること、の両方を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様例の太陽電池モジュールの構
成を示す断面図。

【図２】本発明の太陽電池モジュールを建材として設置
施工した様子を示す、屋根の斜視図。

【図３】本発明の太陽電池モジュールを屋根に設置施工
した様子を示す、図２中の切断線Ａ−Ａ’での断面図。

【図４】本発明の実施例１の太陽電池モジュールの構成
を示す断面図。

【図５】本発明の実施例２の太陽電池モジュールの構成
を示す断面図。

【符号の説明】

１太陽電池モジュール２光起電力素子３受光面側充填樹脂（ＥＶＡ樹脂）４フッ素樹脂フィルム５非受光面側充填樹脂（ＥＶＡ樹脂）６非受光面側充填樹脂（難燃性シリコーン樹脂）７金属製補強板８電気出力端子箱９接着剤１０出力電気ケーブル１１立ち上り部１２野地板１３垂木１４吊り子１５、１７ドリルビス１６固定金物１８化粧カバー材１９受光面側充填樹脂（シリコーン樹脂）２０非受光面側充填樹脂（白金含有のシリコーン樹
脂）２１難燃性ポリエチレンフォーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者糸山誠紀東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者塩見哲東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者牧田英久東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者笹岡誠東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小森綾子東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者三村敏彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者長尾吉孝東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5F051 BA03 BA11 CB20 JA02 JA04 JA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも受光面側より、透光性表面カ
バー材、受光面側充填樹脂、光起電力素子、非受光面側
充填樹脂、裏面カバー材を有してなる太陽電池モジュー
ルにおいて、該非受光面側充填樹脂の少なくとも一部は、受光面側充
填樹脂より難燃性であることを特徴とする太陽電池モジ
ュール。
【請求項２】前記裏面カバー材は、不燃材であること
を特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
【請求項３】前記不燃材は、金属板であることを特徴
とする請求項２に記載の太陽電池モジュール。
【請求項４】前記裏面カバー材に電気出力端子用の穴
を有し、前記受光面側充填樹脂より難燃性である充填樹
脂を、該電気出力端子用の穴の近傍に設けたことを特徴
とする請求項２または３に記載の太陽電池モジュール。
【請求項５】前記受光面側の樹脂は、エチレン−酢酸
ビニル系樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４の
いずれかに記載の太陽電池モジュール。
【請求項６】少なくとも受光面側より、透光性表面カ
バー材、受光面側充填樹脂、光起電力素子、非受光面側
充填樹脂、裏面カバー材を有してなる太陽電池モジュー
ルの製造方法において、該受光面側充填樹脂より難燃性である樹脂を、該非受光
面側充填樹脂の少なくとも一部に設けることを特徴とす
る太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項７】前記裏面カバー材は、不燃材であること
を特徴とする請求項６に記載の太陽電池モジュールの製
造方法。
【請求項８】前記不燃材は、金属板であることを特徴
とする請求項７に記載の太陽電池モジュールの製造方
法。
【請求項９】前記裏面カバー材に電気出力端子用の穴
を設け、前記受光面側樹脂より難燃性である充填樹脂
を、該電気出力端子用の穴の近傍に設けることを特徴と
する請求項７または８に記載の太陽電池モジュールの製
造方法。
【請求項１０】前記受光面側樹脂は、エチレン−酢酸
ビニル系樹脂であることを特徴とする請求項６乃至９の
いずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。
【請求項１１】少なくともその一部に可燃性の材料を
有した下地材の外側に、請求項１乃至５のいずれかに記
載の太陽電池モジュール複数枚を固定部材によって固定
し、該複数枚の太陽電池モジュールの電気出力は、それ
ぞれが並列もしくは直列に電気接続されてなることを特
徴とする外囲体構造。
【請求項１２】前記下地材は木製の野地板であり、前
記請求項１乃至５いずれかに記載の太陽電池モジュール
複数枚が屋根材として用いられ、その非受光面側に雨水
を漏らさないように固定されていることを特徴とする請
求項１１に記載の外囲体構造であるところの屋根。
【請求項１３】請求項１乃至５のいずれかに記載の太
陽電池モジュールと、該太陽電池モジュールに接続され
た電力変換装置とを有することを特徴とする発電装置。