JP2001127331A - 太陽電池モジュール - Google Patents
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽電池素子間に入射した光を太陽電池素子
の裏面側に入射させる太陽電池モジュールを提供する。 【構成】 両面発電型の複数の太陽電池素子１１を、間
隔１５をおいて配置した太陽電池モジュールであって、
間隔１５において、入射光を太陽電池素子１１の裏面側
に入射させる反射体３２を有する。また、太陽電池モジ
ュールの背面側に配置された金属板３１を折曲した斜面
に反射体３２を有する。
の裏面側に入射させる太陽電池モジュールを提供する。 【構成】 両面発電型の複数の太陽電池素子１１を、間
隔１５をおいて配置した太陽電池モジュールであって、
間隔１５において、入射光を太陽電池素子１１の裏面側
に入射させる反射体３２を有する。また、太陽電池モジ
ュールの背面側に配置された金属板３１を折曲した斜面
に反射体３２を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池モジュー
ルに関する。
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の太陽電池モジュールの構造が、例
えば、実開昭５８−１６６０５８号に開示されている。
この構造は、複数の太陽電池素子を、間隔をおいて配置
し、封止構造とした太陽電池モジュールである。
えば、実開昭５８−１６６０５８号に開示されている。
この構造は、複数の太陽電池素子を、間隔をおいて配置
し、封止構造とした太陽電池モジュールである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の太陽
電池モジュールにおいては、太陽電池素子間の間隔に入
射した光は、太陽電池素子に入射することがないので、
発電に寄与することがなかった。
電池モジュールにおいては、太陽電池素子間の間隔に入
射した光は、太陽電池素子に入射することがないので、
発電に寄与することがなかった。
【０００４】本発明はこのような問題点を解決するため
に成されたものであり、太陽電池素子間に入射した光を
太陽電池素子の裏面側に入射させる太陽電池モジュール
を提供することを目的とする。
に成されたものであり、太陽電池素子間に入射した光を
太陽電池素子の裏面側に入射させる太陽電池モジュール
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、両面発
電型の複数の太陽電池素子を、間隔をおいて配置した太
陽電池モジュールであって、前記間隔において、入射光
を前記太陽電池素子の裏面側に入射させる反射体を有す
ることを特徴とする。
電型の複数の太陽電池素子を、間隔をおいて配置した太
陽電池モジュールであって、前記間隔において、入射光
を前記太陽電池素子の裏面側に入射させる反射体を有す
ることを特徴とする。
【０００６】また、本発明の構成は、両面発電型の複数
の太陽電池素子を、間隔をおいて配置した太陽電池モジ
ュールであって、前記間隔において、入射光を前記太陽
電池素子の裏面側に入射させる反射体を有し、前記太陽
電池モジュールの背面側に配置された金属板を折曲した
斜面に前記反射体を有することを特徴とする。
の太陽電池素子を、間隔をおいて配置した太陽電池モジ
ュールであって、前記間隔において、入射光を前記太陽
電池素子の裏面側に入射させる反射体を有し、前記太陽
電池モジュールの背面側に配置された金属板を折曲した
斜面に前記反射体を有することを特徴とする。
【０００７】更に、本発明の構成は、両面発電型の複数
の太陽電池素子を、間隔をおいて配置した太陽電池モジ
ュールであって、受光面側の透光性絶縁基板と、裏面側
の耐候性フィルムとを用いて、前記太陽電池素子をその
間に挟み、内部の隙間に透明樹脂を充てんした構造であ
って、前記間隔において入射光を前記太陽電池素子の裏
面側に入射させる粒状の反射体を有することを特徴とす
る。
の太陽電池素子を、間隔をおいて配置した太陽電池モジ
ュールであって、受光面側の透光性絶縁基板と、裏面側
の耐候性フィルムとを用いて、前記太陽電池素子をその
間に挟み、内部の隙間に透明樹脂を充てんした構造であ
って、前記間隔において入射光を前記太陽電池素子の裏
面側に入射させる粒状の反射体を有することを特徴とす
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の第１実施例を、図
１、２を用いて詳細に説明する。図において、図１
（ａ）は太陽電池モジュールの斜視図、図１（ｂ）は、
（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。図１において、
１０は太陽電池素子１１を含む矩形板状の太陽電池パネ
ル、２０はこの太陽電池パネル１０の外周にシール材
（図示せず）を介して嵌め込まれたアルミ又はステンレ
ス等の金属製外枠である。太陽電池モジュールにおける
外枠２０の断面構造は、Ａ−Ａ’断面しか図示してない
が、各４辺において外枠２０の断面構造は同一である。
１、２を用いて詳細に説明する。図において、図１
（ａ）は太陽電池モジュールの斜視図、図１（ｂ）は、
（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。図１において、
１０は太陽電池素子１１を含む矩形板状の太陽電池パネ
ル、２０はこの太陽電池パネル１０の外周にシール材
（図示せず）を介して嵌め込まれたアルミ又はステンレ
ス等の金属製外枠である。太陽電池モジュールにおける
外枠２０の断面構造は、Ａ−Ａ’断面しか図示してない
が、各４辺において外枠２０の断面構造は同一である。
【０００９】次に太陽電池パネル１０の構造について説
明する。太陽電池パネル１０は、受光面側のガラス等の
透光性絶縁基板１２と、裏面側のフッ素系樹脂又PET系
樹脂等の透光性フィルム１３とを用いて、両面発電型で
矩形板状の複数の太陽電池素子１１をその間に挟み、内
部の隙間にPVB又はEVA等の接着性の透明樹脂１４を充て
んした構造である。図に示すように、両面発電型の複数
の太陽電池素子１１は、隣接する太陽電池素子１１と、
間隔１５をおいて配置されている。
明する。太陽電池パネル１０は、受光面側のガラス等の
透光性絶縁基板１２と、裏面側のフッ素系樹脂又PET系
樹脂等の透光性フィルム１３とを用いて、両面発電型で
矩形板状の複数の太陽電池素子１１をその間に挟み、内
部の隙間にPVB又はEVA等の接着性の透明樹脂１４を充て
んした構造である。図に示すように、両面発電型の複数
の太陽電池素子１１は、隣接する太陽電池素子１１と、
間隔１５をおいて配置されている。
【００１０】また、両面発電型太陽電池素子１１として
は、透明導電膜／ｐ型非晶質半導体膜／ｉ型非晶質半導
体膜／ｎ型結晶系半導体基板／ｉ型非晶質半導体膜／ｎ
型非晶質半導体膜からなるものを利用できる。なお、複
数の太陽電池素子１１は、適宜、リード線（図示なし）
を用いて、電気接続されている。
は、透明導電膜／ｐ型非晶質半導体膜／ｉ型非晶質半導
体膜／ｎ型結晶系半導体基板／ｉ型非晶質半導体膜／ｎ
型非晶質半導体膜からなるものを利用できる。なお、複
数の太陽電池素子１１は、適宜、リード線（図示なし）
を用いて、電気接続されている。
【００１１】外枠２０において、２１は中空構造の本体
部分、２２は本体部分２１の上部に位置し太陽電池パネ
ル１０の外周部をシール材（図示せず）を介して嵌め込
む断面コの字状の嵌合部分、２３は本体部分２１の外側
に位置する外周溝である。この外周溝２３は、太陽電池
モジュールを屋外に設置したとき、雨水が流れる溝であ
る。
部分、２２は本体部分２１の上部に位置し太陽電池パネ
ル１０の外周部をシール材（図示せず）を介して嵌め込
む断面コの字状の嵌合部分、２３は本体部分２１の外側
に位置する外周溝である。この外周溝２３は、太陽電池
モジュールを屋外に設置したとき、雨水が流れる溝であ
る。
【００１２】３１は、太陽電池パネル１０の背面側に配
置される背面板であり、図２に示すように、アルミ又は
ステンレス等の金属板を折曲して作成されたものであ
り、その外周部を、外枠２０の裏面側に固定して取り付
けられている。そして、太陽電池素子１１間の間隔１５
の下に、折曲した斜面からなる反射体３２、３２が配置
されている。ここで、背面板の斜面である反射体３２
は、アルミまたはステンレス等の光反射率が大きい金属
からなるので、入射光は、反射体３２で反射して、太陽
電池素子１１の裏面側に入射することになる（図におい
て、光経路を矢印で表す）。また、図の光経路に示され
てはいないが、反射光の一部は、表面側の透光性絶縁基
板１２にて、再度反射して、太陽電池素子１１の表面側
に入射している。なお、背面板３１を鋼板等の材料とし
て、少なくとも折曲した斜面に光反射率の大きい材料を
設置しても良い。
置される背面板であり、図２に示すように、アルミ又は
ステンレス等の金属板を折曲して作成されたものであ
り、その外周部を、外枠２０の裏面側に固定して取り付
けられている。そして、太陽電池素子１１間の間隔１５
の下に、折曲した斜面からなる反射体３２、３２が配置
されている。ここで、背面板の斜面である反射体３２
は、アルミまたはステンレス等の光反射率が大きい金属
からなるので、入射光は、反射体３２で反射して、太陽
電池素子１１の裏面側に入射することになる（図におい
て、光経路を矢印で表す）。また、図の光経路に示され
てはいないが、反射光の一部は、表面側の透光性絶縁基
板１２にて、再度反射して、太陽電池素子１１の表面側
に入射している。なお、背面板３１を鋼板等の材料とし
て、少なくとも折曲した斜面に光反射率の大きい材料を
設置しても良い。
【００１３】本第1実施例は、以上の構造であり、太陽
電池素子１１間の間隔１５に入射した光が、背面板３１
の斜面である反射体３２にて、反射されて両面発電型太
陽電池素子１１の裏面側に入射するので、裏面側におい
ても発電することができる。
電池素子１１間の間隔１５に入射した光が、背面板３１
の斜面である反射体３２にて、反射されて両面発電型太
陽電池素子１１の裏面側に入射するので、裏面側におい
ても発電することができる。
【００１４】また、背面板３１は折曲していることより
剛性が高く、これを外枠２０に固定しているので、太陽
電池モジュール全体の剛性も向上している。
剛性が高く、これを外枠２０に固定しているので、太陽
電池モジュール全体の剛性も向上している。
【００１５】なお、本第1実施例においては、背面板３
１と透光性フィルム１３との間は、空間３５となってい
るが、この空間３５に、透光性フィルム１３の屈性率
（約１．５）と近い材質であるPVB又はEVA等の透明樹脂
を充てんすることにより、異種類の材料間の界面で発生
する光の反射を少なくし、入射光、反射光を有効に利用
することができる。
１と透光性フィルム１３との間は、空間３５となってい
るが、この空間３５に、透光性フィルム１３の屈性率
（約１．５）と近い材質であるPVB又はEVA等の透明樹脂
を充てんすることにより、異種類の材料間の界面で発生
する光の反射を少なくし、入射光、反射光を有効に利用
することができる。
【００１６】更には、空間３５に水を導入し、入射され
る光により温水にして、この温水を取り出して利用でき
る構造とすることもできる。また、水を常時流すことに
より、入射される光により太陽電池素子が加熱されるこ
とを防止することもできる。ここで、水の屈折率は約
１．５であり、透光性フィルム１３と近い値であるの
で、界面での反射が少なく、界面での入射光の反射を少
なくして、反射体３２に導き、太陽電池素子１１の裏面
側に入射させることができる。
る光により温水にして、この温水を取り出して利用でき
る構造とすることもできる。また、水を常時流すことに
より、入射される光により太陽電池素子が加熱されるこ
とを防止することもできる。ここで、水の屈折率は約
１．５であり、透光性フィルム１３と近い値であるの
で、界面での反射が少なく、界面での入射光の反射を少
なくして、反射体３２に導き、太陽電池素子１１の裏面
側に入射させることができる。
【００１７】更には、本第1実施例において、背面板３
１を変更して、図３に示すように、湾曲した凹状の反射
体３３を有する背面板３４としても、上述の第１実施例
と同じ効果を有する。
１を変更して、図３に示すように、湾曲した凹状の反射
体３３を有する背面板３４としても、上述の第１実施例
と同じ効果を有する。
【００１８】次に、図４を用いて、本発明の第2実施例
を説明する。上述の第１実施例と同じ構造部分について
は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる構造部分に
ついてのみ説明をする。
を説明する。上述の第１実施例と同じ構造部分について
は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる構造部分に
ついてのみ説明をする。
【００１９】４１は、太陽電池素子１１の背面側におい
て、透明樹脂１４の中に埋め込まれた略球状で粒状のガ
ラスビーズまたは金属球からなる反射体である。この反
射体４１の直径は数μｍから１ｍｍ程度のものが利用で
きる。
て、透明樹脂１４の中に埋め込まれた略球状で粒状のガ
ラスビーズまたは金属球からなる反射体である。この反
射体４１の直径は数μｍから１ｍｍ程度のものが利用で
きる。
【００２０】４３は、金属箔を絶縁性フィルムで挟着し
た耐候性部材としての耐候性フィルムであり、耐候性フ
ィルム４３の材質ついて、金属箔（約５０〜１００μ
m）に光反射の大きいアルミ、又はステンレス等、絶縁
性フィルムに透明のフッ素系樹脂又PET系樹脂等を利用
することができる。また、絶縁性フィルムに白色のフッ
素系樹脂を用いて、この白色の絶縁性フィルムにて入射
光を反射させることもできる。ここで、耐候性フィルム
４３を光反射性の材料とするのは、ガラスビーズ等の反
射体４１にて、大部分の入射光は反射されるものの、一
部の光は反射体４１を通過して、耐候性フィルム４３に
至るため、この光を反射させて、太陽電池素子１１に入
射させるためである。
た耐候性部材としての耐候性フィルムであり、耐候性フ
ィルム４３の材質ついて、金属箔（約５０〜１００μ
m）に光反射の大きいアルミ、又はステンレス等、絶縁
性フィルムに透明のフッ素系樹脂又PET系樹脂等を利用
することができる。また、絶縁性フィルムに白色のフッ
素系樹脂を用いて、この白色の絶縁性フィルムにて入射
光を反射させることもできる。ここで、耐候性フィルム
４３を光反射性の材料とするのは、ガラスビーズ等の反
射体４１にて、大部分の入射光は反射されるものの、一
部の光は反射体４１を通過して、耐候性フィルム４３に
至るため、この光を反射させて、太陽電池素子１１に入
射させるためである。
【００２１】本第2実施例は、以上の構造であり、太陽
電池素子１１間の間隔１５に入射した光が、ガラスビー
ズ又は金属球等からなる粒状の反射体４１にて、乱反射
され（図４（ｂ）に、光経路を矢印で示す）、両面発電
型太陽電池素子１１の裏面側に入射するので、裏面側に
おいても発電することができる。そして、反射光の一部
は、表面側の透光性絶縁基板１２にて、再度反射して、
太陽電池素子１１の表面側に入射している。また、ガラ
スビーズ等の反射体４１を、透明樹脂１４に埋め込んで
いるので、本第2実施例は容易に製造できる。
電池素子１１間の間隔１５に入射した光が、ガラスビー
ズ又は金属球等からなる粒状の反射体４１にて、乱反射
され（図４（ｂ）に、光経路を矢印で示す）、両面発電
型太陽電池素子１１の裏面側に入射するので、裏面側に
おいても発電することができる。そして、反射光の一部
は、表面側の透光性絶縁基板１２にて、再度反射して、
太陽電池素子１１の表面側に入射している。また、ガラ
スビーズ等の反射体４１を、透明樹脂１４に埋め込んで
いるので、本第2実施例は容易に製造できる。
【００２２】次に、図５を用いて、本発明の第３実施例
を説明する。上述の第１実施例と同じ構造部分について
は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる構造部分に
ついてのみ説明をする。
を説明する。上述の第１実施例と同じ構造部分について
は、同じ符号を付して説明を省略し、異なる構造部分に
ついてのみ説明をする。
【００２３】５３は、透明樹脂１４の背面側に配置され
るアルミまたはステンレス等の光反射率が大きい金属か
らなる封止板（厚さ約０．５〜１ｍｍ）である。図５に
示すように、太陽電池素子１１間の間隔１５の下に、封
止板５３は、これを折曲した斜面部である反射体５２、
５２を有している。なお、封止板５３を鋼板等の材料と
して、少なくとも折曲した斜面に光反射率の大きい材料
を設置しても良い。
るアルミまたはステンレス等の光反射率が大きい金属か
らなる封止板（厚さ約０．５〜１ｍｍ）である。図５に
示すように、太陽電池素子１１間の間隔１５の下に、封
止板５３は、これを折曲した斜面部である反射体５２、
５２を有している。なお、封止板５３を鋼板等の材料と
して、少なくとも折曲した斜面に光反射率の大きい材料
を設置しても良い。
【００２４】本第３実施例は、以上の構造であり、太陽
電池素子１１間の間隔１５に入射した光が、反射体５２
にて、反射され（図５（ｂ）に、光経路を矢印で示
す）、両面発電型太陽電池素子１１の裏面側に入射する
ので、裏面側においても発電することができる。そし
て、反射光の一部は、表面側の透光性絶縁基板１２に
て、再度反射して、太陽電池素子１１の表面側に入射し
ている。
電池素子１１間の間隔１５に入射した光が、反射体５２
にて、反射され（図５（ｂ）に、光経路を矢印で示
す）、両面発電型太陽電池素子１１の裏面側に入射する
ので、裏面側においても発電することができる。そし
て、反射光の一部は、表面側の透光性絶縁基板１２に
て、再度反射して、太陽電池素子１１の表面側に入射し
ている。
【００２５】また、封止板５３は折曲していることより
剛性が高く、これを用いた太陽電池パネル１０、太陽電
池モジュール全体の剛性も向上している。
剛性が高く、これを用いた太陽電池パネル１０、太陽電
池モジュール全体の剛性も向上している。
【００２６】更には、本第３実施例において、封止板５
３の斜面部である反射体５２において、その表面を粗面
化することにより、入射光を乱反射させてもよい。
３の斜面部である反射体５２において、その表面を粗面
化することにより、入射光を乱反射させてもよい。
【００２７】また、本第3実施例において、封止板５３
の斜面上において略球状で粒状のガラスビーズまたは金
属球からなる反射体を配置することにより、入射光を乱
反射させてもよい。
の斜面上において略球状で粒状のガラスビーズまたは金
属球からなる反射体を配置することにより、入射光を乱
反射させてもよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、太陽電池素子間の間隔に入射
した光が、反射体にて反射されて両面発電型太陽電池素
子の裏面側に入射するので、太陽電池素子の裏面側にお
いても発電することができる。
した光が、反射体にて反射されて両面発電型太陽電池素
子の裏面側に入射するので、太陽電池素子の裏面側にお
いても発電することができる。
【００２９】また、太陽電池モジュールの背面側に配置
された金属板を折曲した斜面に反射体を有することよ
り、上記効果に加えて、金属板が折曲していることより
剛性が高く、この金属板を配置した太陽電池モジュール
全体の剛性も向上している。
された金属板を折曲した斜面に反射体を有することよ
り、上記効果に加えて、金属板が折曲していることより
剛性が高く、この金属板を配置した太陽電池モジュール
全体の剛性も向上している。
【００３０】加えて、粒状の反射体を、充てんした透明
樹脂中に埋め込んでいるので、容易に製造できる。
樹脂中に埋め込んでいるので、容易に製造できる。
【図１】本発明の第1実施例を示し、（a）は斜視図、
（ｂ）は（a）におけるA−A’拡大断面図である。
（ｂ）は（a）におけるA−A’拡大断面図である。
【図２】本発明の第１実施例における背面板の斜視図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第１実施例の変更例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の第２実施例を示し、（a）は断面図、
（ｂ）は要部拡大断面図である。
（ｂ）は要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第３実施例を示し、（a）は断面図、
（ｂ）は要部拡大断面図である。
（ｂ）は要部拡大断面図である。
１０ 太陽電池パネル １１ 太陽電池素子 １３ 耐候性フィルム １４ 透明樹脂 ２０ 外枠 ３１ 背面板 ３２、３３、４１、５２ 反射体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 慎一郎 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 AA05 BA03 DA04 DA20 GA04 JA09 JA14
Claims (3)
- 【請求項１】 両面発電型の複数の太陽電池素子を、間
隔をおいて配置した太陽電池モジュールであって、前記
間隔において、入射光を前記太陽電池素子の裏面側に入
射させる反射体を有することを特徴とする太陽電池モジ
ュール。 - 【請求項２】 両面発電型の複数の太陽電池素子を、間
隔をおいて配置した太陽電池モジュールであって、前記
間隔において、入射光を前記太陽電池素子の裏面側に入
射させる反射体を有し、前記太陽電池モジュールの背面
側に配置された金属板を折曲した斜面に前記反射体を有
することを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項３】 両面発電型の複数の太陽電池素子を、間
隔をおいて配置した太陽電池モジュールであって、受光
面側の透光性絶縁基板と、裏面側の耐候性フィルムとを
用いて、前記太陽電池素子をその間に挟み、内部の隙間
に透明樹脂を充てんした構造であって、前記間隔におい
て入射光を前記太陽電池素子の裏面側に入射させる粒状
の反射体を有することを特徴とする太陽電池モジュー
ル。
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