JP2001007372A - 太陽電池モジュール及びガスケット一体成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】太陽電池モジュールの施工時に太陽電池モジュ
ール相互間にガスケットを取付けることなく、水密構造
とすることができ、ガスケットを取付ける作業が省略で
き、施工コストダウンを図ることができる太陽電池モジ
ュールを提供することにある。 【解決手段】熱硬化性ゴムあるいは熱可塑性エラストマ
ーを押出し機のダイから連続的に押出し、太陽電池モジ
ュール本体１１の外周縁部に所望の形状のガスケット１
３を固着したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池をガラ
ス基板に一体に形成し、建物の屋根材として用いられる
太陽電池モジュール及びガスケット一体成形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】建物の屋根材として太陽電池モジュール
を用い、太陽電池モジュールを直接屋根に搭載し、太陽
エネルギーを電気に変換して利用する技術は、例えば、
特開平１０−４６７７０号公報、特開平１０−７２９１
０号公報等で知られている。

【０００３】前記公報のものは、多数枚の矩形パネル形
状の太陽電池モジュールを屋根の野地板上に平面的に並
べ、太陽電池モジュールを取付け具によって野地板に固
定するとともに、太陽電池モジュール相互をガスケット
によって結合して水密構造施工したものや、多数枚の太
陽電池モジュールを野地板上に瓦葺と同様に施工したも
のである。

【０００４】そして、各太陽電池モジュールから導出さ
れた出力取出しケーブル相互を太陽電池モジュールの裏
面側において直列または並列に接続することにより、電
気的に接続している。

【０００５】ところで、前記太陽電池モジュールは、太
陽電池モジュール本体が１枚のガラス基板に透明電極
層、アモルファス半導体層、裏面電極層を形成したもの
で、裏面にはさらに封止材により絶縁、防水等のための
封止を行った矩形状の薄板パネル構造のものが例示でき
る。また、半導体層としては、アモルファス半導体層が
好適に用いられるが、単結晶、多結晶、微結晶またはＳ
ｉ系のものであってもよい。いずれも矩形パネル形状に
構成されている。そして、太陽電池モジュール本体の外
周縁部には枠体が固定され、太陽電池モジュール本体の
外周縁部を保護しているのが一般的である。

【０００６】ところで、枠体は、例えばアルミニウムの
押出し成形によって形成され、断面がコ字状の長尺のフ
レームを所定の長さに切断し、太陽電池モジュール本体
の四隅部においてフレーム相互をタッピングねじあるい
は接着剤等によって連結した構造である。しかし、近年
では外周縁部に枠体のない形式の太陽電池モジュールも
作られるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように、太陽電池モジュールを屋根の野地板上に平面
的に並べ、太陽電池モジュールを取付け具によって野地
板に固定するとともに、太陽電池モジュール相互をガス
ケットによって結合して水密構造に施工する必要があ
る。すなわち、太陽電池モジュールの施工時にガスケッ
トを接着剤やビスによって後付けしているために、部品
点数が多くなり、施工作業が煩雑であり、工事費が嵩む
という問題があった。

【０００８】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、太陽電池モジュール
本体の外周縁部にガスケットを一体成形でき、製作の容
易化と施工作業の容易化を図り、施工コストの低減を図
ることができる太陽電池モジュール及びガスケット一体
成形方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項１は、熱硬化性ゴムあるいは熱
可塑性エラストマーを押出し機のダイから連続的に押出
し、太陽電池モジュール本体の外周縁部に所望の形状の
ガスケットを固着したことを特徴とする太陽電池モジュ
ールにある。

【００１０】請求項２は、請求項１の前記ガスケット
は、太陽電池モジュール本体の裏面側に突出する凸部を
有し、太陽電池モジュール本体を支持する支持部を形成
していることを特徴とする。

【００１１】請求項３は、熱硬化性ゴムあるいは熱可塑
性エラストマーを押出し機のダイから所望の形状のガス
ケットを連続的に押出すとともに、太陽電池モジュール
本体を支持し、その外周縁部を前記押出し機のダイに対
向させ、ダイから押出されるガスケットの押出し進行に
同期して太陽電池モジュール本体を移動させ、太陽電池
モジュール本体の外周縁部にガスケットを連続的に固着
することを特徴とするガスケット一体成形方法にある。

【００１２】請求項１，２によれば、太陽電池モジュー
ル本体の外周縁部にガスケットが一体に固着されている
ため、太陽電池モジュールの施工時に太陽電池モジュー
ル相互間にガスケットを取付けることなく、水密構造と
することができ、ガスケットを取付ける作業が省略で
き、また、ガスケットが太陽電池モジュールの支持部を
兼ねることができる。請求項３によれば、押出し機のダ
イから押出されるガスケットを直接に太陽電池モジュー
ル本体の外周縁部に連続的に固着することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１４】図１〜図６は第１の実施形態を示し、図１
（ａ）は太陽電池モジュールの縦断側面、図１（ｂ）は
Ａ部を拡大した断面図、図２は太陽電池モジュールの支
持構造を示す縦断側面図、図３は押出し機からガスケッ
トを押出して太陽電池モジュール本体に固着している様
子を示す縦断側面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面
図、図５は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図６は図３の
矢印Ｄ方向から見た平面図である。

【００１５】図１に示すように、太陽電池モジュール本
体１１は、１枚のガラス基板に透明電極層、アモルファ
ス半導体層、裏面電極層を形成したもので、裏面にはさ
らに封止材により絶縁、防水等のための封止を行った矩
形状の薄板パネル構造のものが例示できる。また、半導
体層としては、アモルファス半導体層が好適に用いられ
るが、単結晶、多結晶、微結晶またはＳｉ系のものであ
ってもよい。いずれも矩形パネル形状に構成されてい
る。そして、太陽電池モジュール本体１１の外周縁部に
はガスケット１３が一体的に固着されている。

【００１６】ガスケット１３は、熱硬化性ゴムまたは熱
可塑性エラストマーを、図３に示す押出し機１４のダイ
１５によって所望の形状に成形して連続して押出し、同
時に太陽電池モジュール本体１１の外周縁部を固着した
ものである。

【００１７】前記熱硬化性ゴムとしては、例えば天然ゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプ
レンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、クロロプ
レンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレ
ンターポリマー、ブチルゴム、アクリルゴム、クロルス
ルフォン化ポリエチレン、ウレタンゴム、シリコーンゴ
ム、フッ素ゴムであり、加熱硬化するには、公知のオー
プン加硫、例えば加熱缶法、熱空気法、熱蒸気法、熱媒
体法などが使用される。

【００１８】熱可塑性エラストマーとしては、例えばス
チレン系、オレフィン系、エステル系、ウレタン系、塩
ビ系、アラミド系であり、冷却固化するには、自然冷却
あるいは水などの冷媒を通して冷却する。

【００１９】本実施形態においては、図３に示すよう
に、前記押出し機１４に未硬化ゴムを入れ、ゴム温度を
例えば８０℃に保った状態で、押出し機１４によって押
出すと、ダイ１５によって所望の形状に成形されたガス
ケット１３が押出される。ここで、ダイ１５の形状は、
図４に示すように、だるま形状で、上部に大径部１５
ａ、下部に小径部１５ｂを有し、大径部１５ａと小径部
１５ｂとの間にはくびれ部１５ｃが設けられている。従
って、ダイ１５から押出されるガスケット１３はダイ１
５の形状に倣って断面が、だるま形状で、上部に大径凸
部１６ａ、下部に小径凸部１６ｂを有し、大径凸部１６
ａと小径凸部１６ｂとの間にはネック部１６ｃが設けら
れている。

【００２０】一方、太陽電池モジュール本体１１は、例
えば吸盤１７を備えた支持機構１８によって略水平状態
に支持されており、図６に示すように、支持機構１８に
よって旋回（ａ）及び直線移動（ｂ）が可能である。

【００２１】次に、太陽電池モジュール本体１１の外周
縁部にガスケット１３を一体成形する方法について説明
すると、支持機構１８によって支持された太陽電池モジ
ュール本体１１の外周縁部における一つの隅部Ｋ１を押
出し機１４のダイ１５に対向した状態に位置決めする。
そして、押出し機１４のダイ１５から加熱溶融状態のガ
スケット１３を押出し、その押出し先端が太陽電池モジ
ュール本体１１の一つの隅部に押し付け。そして、図５
に示すように、ガスケット１３の大径凸部１６ａが太陽
電池モジュール本体１１の外周縁部に固着され、ネック
部１６ｃ及び小径凸部１６ｂが太陽電池モジュール本体
１１の下面側に突出した状態となる。この状態で、押出
し機１４の押出し進行と同期して支持機構１８によって
太陽電池モジュール本体１１を、図６に示すように、矢
印ｂ方向に直線移動すると、太陽電池モジュール本体１
１の外周縁部における一辺にガスケット１３が一体的に
成形される。

【００２２】そして、ガスケット１３が太陽電池モジュ
ール本体１１の外周縁部における隅部Ｋ２まで到達する
と、支持機構１８によって太陽電池モジュール本体１１
を隅部Ｋ２を支点として矢印ａ方向に９０°旋回する
と、太陽電池モジュール本体１１の隅部Ｋ２が押出し機
１４のダイ１５に対向する。従って、前述したように、
押出し機１４の押出し進行と同期して支持機構１８によ
って太陽電池モジュール本体１１を、図６に示すよう
に、矢印ｂ方向に直線移動すると、太陽電池モジュール
本体１１の外周縁部にガスケット１３が一体的に成形さ
れる。このような作用を繰り返すことにより、太陽電池
モジュール本体１１の外周縁部の全周にガスケット１３
が施される。

【００２３】次に、熱硬化性ゴムからなるガスケット１
３を公知のオープン加硫、例えば加熱缶法、熱空気法、
熱蒸気法、熱媒体法などによって加熱硬化することによ
り、太陽電池モジュール本体１１の外周縁部にガスケッ
ト１３が一体的に固着され、図１（ａ）に示す太陽電池
モジュール２０が得られる。

【００２４】ガスケット１３は、図１（ｂ）では、ネッ
ク部１６ｃを有する小径凸部１６ｂが太陽電池モジュー
ル本体１１の下方に突出しているため、このガスケット
１３を太陽電池モジュール２０の支持部と兼ねることが
できる。すなわち、図２に示すように、野地板等の据付
け面２１に係合溝２２を有する一対のレール２３をガス
ケット１３の間隔に設け、ガスケット１３の小径凸部１
６ｂを係合溝２２に上方から押し込むことにより、小径
凸部１６ｂが弾性変形して係合溝２２を通過し、ネック
部１６ｃが係合溝２２に係合する。従って、支持金具等
を用いることなく、太陽電池モジュール２０をガスケッ
ト１３を介して一対のレール２３に弾性的に支持するこ
とができ、またガスケット１３を上方から係合溝２２に
押し込むことにより、ワンタッチで固定できる。

【００２５】なお、前記実施形態においては、ガスケッ
ト１３を熱硬化性ゴムによって成形した場合について説
明したが、熱可塑性エラストマーによってガスケット１
３を成形してもよい。この場合、押出し機１４に熱可塑
性エラストマーを投入し、熱可塑性エラストマーを数１
００℃に加熱して溶融状態でダイ１５から押出すことに
より、熱硬化性ゴムと同様の方法でガスケットを成形で
きる。

【００２６】また、前記実施形態においては、押出し機
１４のダイ１５をだるま形状とし、断面がだるま形状の
ガスケット１３を連続的に押出すようにしたが、ガスケ
ット１３の形状は種々変更可能である。また、図７に示
すように構成すれば、太陽電池モジュール本体１１の外
周縁部に封止あるいはパッキン２４としても有用であ
る。

【００２７】また、太陽電池モジュール本体は、その外
周縁に枠無しの場合について説明したが、太陽電池モジ
ュール本体の外周縁に枠を設けたものにおいても、その
枠に対してガスケットを固着することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１，２によ
れば、太陽電池モジュール本体の外周縁部にガスケット
が一体に固着されるため、太陽電池モジュールの施工時
に太陽電池モジュール相互間にガスケットを取付けるこ
となく、水密構造とすることができ、ガスケットを取付
ける作業が省略でき、施工コストダウンを図ることがで
きる。請求項３によれば、押出し機のダイから押出され
るガスケットを直接に太陽電池モジュール本体の外周縁
部に連続的に固着することができ、ガスケットを後付け
する方法に比べ、生産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示し、（ａ）は太
陽電池モジュールの縦断側面、（ｂ）はＡ部を拡大した
断面図。

【図２】同実施形態の支持構造を示す縦断側面図。

【図３】同実施形態の押出し機からガスケットを押出し
て太陽電池モジュール本体に固着している様子を示す縦
断側面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図５】図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図。

【図６】図３の矢印Ｄ方向から見た平面図。

【図７】太陽電池モジュールの変形例の一部を示す断面
図。

【符号の説明】

１１…太陽電池モジュール本体 １３…ガスケット １４…押出し機 １５…ダイ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱硬化性ゴムあるいは熱可塑性エラスト
   マーを押出し機のダイから連続的に押出し、太陽電池モ
   ジュール本体の外周縁部に所望の形状のガスケットを固
   着したことを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 【請求項２】 前記ガスケットは、太陽電池モジュール
   本体の裏面側に突出する凸部を有し、太陽電池モジュー
   ル本体を支持する支持部を形成していることを特徴とす
   る請求項１記載の太陽電池モジュール。
3. 【請求項３】 熱硬化性ゴムあるいは熱可塑性エラスト
   マーを押出し機のダイから所望の形状のガスケットを連
   続的に押出すとともに、太陽電池モジュール本体を支持
   し、その外周縁部を前記押出し機のダイに対向させ、ダ
   イから押出されるガスケットの押出し進行に同期して太
   陽電池モジュール本体を移動させ、太陽電池モジュール
   本体の外周縁部にガスケットを連続的に固着することを
   特徴とするガスケット一体成形方法。