JP2001267619A - 光電池素子 - Google Patents
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Classifications
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
- H01L31/049—Protective back sheets
-
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単に製造可能でかつ化学的又は機械的な影
響に対してセルを有効に保護する改善された光電池素子 【解決手段】 平坦な又は湾曲した２枚のプレート
（１）及び（２）を有し、前記のプレートは取り囲む封
止材（３）により２〜２０ｍｍの範囲内の間隔で結合さ
れていて、かつ中空室（４）を形成し、前記中空室
（４）内に複数の光電池セル（５）が封入されており、
前記セルはそれぞれ２枚のプレートの一方（２）に接着
結合部材（６）を用いて固定されており、その際、少な
くとも前記のプレート（２）が透明である光電池素子に
おいて、２枚のプレートが水蒸気透過性プラスチックか
らなり、光電池セルを固定する接着結合部材は個々の光
電池セルの面積の３０％以下を覆うことを特徴とする光
電池素子
響に対してセルを有効に保護する改善された光電池素子 【解決手段】 平坦な又は湾曲した２枚のプレート
（１）及び（２）を有し、前記のプレートは取り囲む封
止材（３）により２〜２０ｍｍの範囲内の間隔で結合さ
れていて、かつ中空室（４）を形成し、前記中空室
（４）内に複数の光電池セル（５）が封入されており、
前記セルはそれぞれ２枚のプレートの一方（２）に接着
結合部材（６）を用いて固定されており、その際、少な
くとも前記のプレート（２）が透明である光電池素子に
おいて、２枚のプレートが水蒸気透過性プラスチックか
らなり、光電池セルを固定する接着結合部材は個々の光
電池セルの面積の３０％以下を覆うことを特徴とする光
電池素子
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光電池セル
が２枚のプラスチック製プレート間に封入されている光
電池素子に関する。
が２枚のプラスチック製プレート間に封入されている光
電池素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】透明なプレート間のプラスチック中に埋
め込まれた光電池セルを有する光電池素子は公知であ
る。この種の素子は、例えばバス停車場の屋根及び照明
などに使用される。
め込まれた光電池セルを有する光電池素子は公知であ
る。この種の素子は、例えばバス停車場の屋根及び照明
などに使用される。
【０００３】ドイツ国特許出願公開（ＤＥ−Ａ）第４４
４３３１７号明細書は、複数の光電池セルが２枚のポリ
メチルメタクリレートプレートの間の弾性プラスチック
材料中に埋め込まれている光電池素子を記載している。
このように光電池セルは水の侵入及び機械的影響、例え
ば衝撃に対しして保護されている。
４３３１７号明細書は、複数の光電池セルが２枚のポリ
メチルメタクリレートプレートの間の弾性プラスチック
材料中に埋め込まれている光電池素子を記載している。
このように光電池セルは水の侵入及び機械的影響、例え
ば衝撃に対しして保護されている。
【０００４】ドイツ国特許出願公開（ＤＥ−Ａ）第３８
０１９８９号明細書は、光電池−ソーラ発電装置が２枚
のガラス板間の空気室中で前記のガラス板の一方に弾性
プラスチックを用いて取り付けられている絶縁ガラス−
ファサード部材を記載している。引き続きソーラ発電装
置は溶融接着剤を流し込まれるか又はシートで覆われ
る。
０１９８９号明細書は、光電池−ソーラ発電装置が２枚
のガラス板間の空気室中で前記のガラス板の一方に弾性
プラスチックを用いて取り付けられている絶縁ガラス−
ファサード部材を記載している。引き続きソーラ発電装
置は溶融接着剤を流し込まれるか又はシートで覆われ
る。
【０００５】メチルメタクリレートプラスチック用の接
着剤は公知である。ポリメチルメタクリレートの部品を
ニトロエタン又はニトロメタンで接着することは、ドイ
ツ国特許出願公開（ＤＥ−ＯＳ）第２７３７２７０号明
細書から公知である。ＵＶ線又は自然光を用いて硬化さ
せることができるポリメチルメタクリレートもしくはメ
チルメタクリレートをベースとする重合接着剤は、例え
ば欧州特許出願公開（ＥＰ−Ａ）第４３６２０５号明細
書又は欧州特許出願公開（ＥＰ−Ａ）第５４８７４８号
明細書に記載されている。低級アルキルホルメートをポ
リメチルメタクリレートをベースとする接着剤又は接着
塗料中に使用することは欧州特許出願公開（ＥＰ−Ａ）
第６６３４１９号明細書から公知である。溶剤接着剤を
粘稠性重合接着剤と組み合わせて用いるポリメチルメタ
クリレート部品用の有利な接着技術は欧州特許出願公開
（ＥＰ−Ａ）第６７５１８４６号明細書に記載されてい
る。
着剤は公知である。ポリメチルメタクリレートの部品を
ニトロエタン又はニトロメタンで接着することは、ドイ
ツ国特許出願公開（ＤＥ−ＯＳ）第２７３７２７０号明
細書から公知である。ＵＶ線又は自然光を用いて硬化さ
せることができるポリメチルメタクリレートもしくはメ
チルメタクリレートをベースとする重合接着剤は、例え
ば欧州特許出願公開（ＥＰ−Ａ）第４３６２０５号明細
書又は欧州特許出願公開（ＥＰ−Ａ）第５４８７４８号
明細書に記載されている。低級アルキルホルメートをポ
リメチルメタクリレートをベースとする接着剤又は接着
塗料中に使用することは欧州特許出願公開（ＥＰ−Ａ）
第６６３４１９号明細書から公知である。溶剤接着剤を
粘稠性重合接着剤と組み合わせて用いるポリメチルメタ
クリレート部品用の有利な接着技術は欧州特許出願公開
（ＥＰ−Ａ）第６７５１８４６号明細書に記載されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ドイツ国特許出願公開
（ＤＥ−Ａ）第３８０１９８９号明細書又はドイツ国特
許出願公開（ＤＥ−Ａ）第４４４３３１７号明細書中に
記載されたような光電池素子は、光電池セルをプレート
間に埋込材を用いて固定することにより光電池セルを良
好に保護している。しかしながらこの固定法は高価であ
る。さらに、特に長い影響期間の場合、埋込材は埋め込
まれたセルと化学的に相互作用し、セルを破壊するとい
う危険がある。さらに、取り囲むプレートの衝撃負荷が
埋込媒体を介して光電池セルに伝達され、光電池セルが
損傷することがある。もう一つの問題は中空室中での水
の凝縮であり、この凝縮がプレートを曇らせ、光電池の
出力を低下させるばかりか、セルを破壊することにもな
る。
（ＤＥ−Ａ）第３８０１９８９号明細書又はドイツ国特
許出願公開（ＤＥ−Ａ）第４４４３３１７号明細書中に
記載されたような光電池素子は、光電池セルをプレート
間に埋込材を用いて固定することにより光電池セルを良
好に保護している。しかしながらこの固定法は高価であ
る。さらに、特に長い影響期間の場合、埋込材は埋め込
まれたセルと化学的に相互作用し、セルを破壊するとい
う危険がある。さらに、取り囲むプレートの衝撃負荷が
埋込媒体を介して光電池セルに伝達され、光電池セルが
損傷することがある。もう一つの問題は中空室中での水
の凝縮であり、この凝縮がプレートを曇らせ、光電池の
出力を低下させるばかりか、セルを破壊することにもな
る。
【０００７】従って、簡単に製造可能でかつ化学的又は
機械的な影響に対してセルを有効に保護する改善された
光電池素子を提供することであった。
機械的な影響に対してセルを有効に保護する改善された
光電池素子を提供することであった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題は、２枚の平坦
な又は湾曲したプレート（１）及び（２）を有し、前記
プレートは取り囲む封止材により２〜２０ｍｍの範囲内
の間隔で結合されており、かつ中空室（４）を形成し、
前記中空室（４）中に複数の光電池セル（５）が封入さ
れており、前記セルはそれぞれ２枚のプレートの一方
（２）とだけ接着結合部材（６）を用いて固定されてお
り、その際、少なくとも前記プレート（２）は透明であ
る光電池素子において、２枚のプレートが水蒸気透過性
プラスチックからなり、光電池セルを固定している接着
結合部材は個々の光電池セルの面積の３０％以下を覆う
ことを特徴とする光電池素子により解決される。
な又は湾曲したプレート（１）及び（２）を有し、前記
プレートは取り囲む封止材により２〜２０ｍｍの範囲内
の間隔で結合されており、かつ中空室（４）を形成し、
前記中空室（４）中に複数の光電池セル（５）が封入さ
れており、前記セルはそれぞれ２枚のプレートの一方
（２）とだけ接着結合部材（６）を用いて固定されてお
り、その際、少なくとも前記プレート（２）は透明であ
る光電池素子において、２枚のプレートが水蒸気透過性
プラスチックからなり、光電池セルを固定している接着
結合部材は個々の光電池セルの面積の３０％以下を覆う
ことを特徴とする光電池素子により解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１及び図２は単なる模式図であ
り寸法上正しい図ではない。これらの図は単に本発明を
よりよく説明するためのものであり、本発明を限定する
ものではないものと解釈される。
り寸法上正しい図ではない。これらの図は単に本発明を
よりよく説明するためのものであり、本発明を限定する
ものではないものと解釈される。
【００１０】図１は、全部で１２個の光電池セルを有す
る本発明による光電池素子の正面から見た図を示し、そ
の際、接着結合部材（６）は簡素化のために光電池素子
において左上にだけ記入されている。遮断層（３ａ）及
び接着層（３ｂ）は上に載せられた透明なプレート
（２）を通して見ることができる。プレート（１）はそ
の背後にある。条導体（７）及び（７′）は単に模式的
に図示しただけである。
る本発明による光電池素子の正面から見た図を示し、そ
の際、接着結合部材（６）は簡素化のために光電池素子
において左上にだけ記入されている。遮断層（３ａ）及
び接着層（３ｂ）は上に載せられた透明なプレート
（２）を通して見ることができる。プレート（１）はそ
の背後にある。条導体（７）及び（７′）は単に模式的
に図示しただけである。
【００１１】図２は本発明による光電池素子を側面から
見た図もしくは断面図を示す。この視点から、相応する
接着結合部材（６）を備えた５つの上下に並んだ光電池
（５）を見ることができる。条導体（７）及び（７′）
は図示されていない。スペーサブロック（８）はプレー
ト（１）とだけ強固に結合している。
見た図もしくは断面図を示す。この視点から、相応する
接着結合部材（６）を備えた５つの上下に並んだ光電池
（５）を見ることができる。条導体（７）及び（７′）
は図示されていない。スペーサブロック（８）はプレー
ト（１）とだけ強固に結合している。
【００１２】光電池素子は２枚の平坦な又は湾曲したプ
レート（１）及び（２）からなり、これらの２枚のプレ
ートは取り囲む封止材（３）により２〜２０ｍｍ、有利
に４〜１０ｍｍの範囲内の間隔で結合されており、中空
室（４）を形成する。
レート（１）及び（２）からなり、これらの２枚のプレ
ートは取り囲む封止材（３）により２〜２０ｍｍ、有利
に４〜１０ｍｍの範囲内の間隔で結合されており、中空
室（４）を形成する。
【００１３】本発明の本質は、プレート（１）及び
（２）が水蒸気透過性プラスチックからなることであ
る。このことは、長時間の後でも光電池素子の中空室
（４）中には凝縮水が生じないかもしくはほとんど生じ
ないかもしくは存在する凝縮水を再び排出することがで
きるという利点を有する。
（２）が水蒸気透過性プラスチックからなることであ
る。このことは、長時間の後でも光電池素子の中空室
（４）中には凝縮水が生じないかもしくはほとんど生じ
ないかもしくは存在する凝縮水を再び排出することがで
きるという利点を有する。
【００１４】水蒸気透過性プラスチックとは少なくとも
０．５％の吸水性を有するプラスチックであると解釈さ
れる。このようなプラスチックは、例えばポリメチルメ
タクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ
スチレン又はポリ塩化ビニルである。約２％の比較的高
い吸水率を有すると同時に透明性が高く機械的特性も良
好であるため、キャスティング又は押し出された材料か
らなるポリメチルメタクリレート−プラスチックが有利
である。比較的高い吸水率の利点を有するために、同様
にポリカーボネートも有利である。
０．５％の吸水性を有するプラスチックであると解釈さ
れる。このようなプラスチックは、例えばポリメチルメ
タクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ
スチレン又はポリ塩化ビニルである。約２％の比較的高
い吸水率を有すると同時に透明性が高く機械的特性も良
好であるため、キャスティング又は押し出された材料か
らなるポリメチルメタクリレート−プラスチックが有利
である。比較的高い吸水率の利点を有するために、同様
にポリカーボネートも有利である。
【００１５】プレート（１）及び（２）は異なるプラス
チックからなることができるが、有利に同じプラスチッ
クを使用するのが有利である。
チックからなることができるが、有利に同じプラスチッ
クを使用するのが有利である。
【００１６】プレート（１）は光に向かわない背面プレ
ートを表し、プレート（２）は光を光電池セルに透過さ
せる課題を有している。
ートを表し、プレート（２）は光を光電池セルに透過さ
せる課題を有している。
【００１７】従って、プレート（２）は十分に透明であ
るべきで、この透明とはＤＩＮ６７５０７による光透過
率が少なくとも６０％、有利に少なくとも７０％、特に
有利に少なくとも８５％の場合である。
るべきで、この透明とはＤＩＮ６７５０７による光透過
率が少なくとも６０％、有利に少なくとも７０％、特に
有利に少なくとも８５％の場合である。
【００１８】プレート（２）についての有利な厚さは４
〜２０ｍｍ、有利に４〜１２ｍｍの範囲内である。
〜２０ｍｍ、有利に４〜１２ｍｍの範囲内である。
【００１９】光電池素子の片側だけが透明に構成されて
いる場合、プレート（１）は透明性の低い、例えば半透
明又は着色されたプラスチック材料からなることができ
る。プレート（１）はその厚さ又はその寸法に基づき透
明性の低いプラスチック成形体、例えばウェブ多重プレ
ート（Stegmehrfachplatte）からなることもできる。
いる場合、プレート（１）は透明性の低い、例えば半透
明又は着色されたプラスチック材料からなることができ
る。プレート（１）はその厚さ又はその寸法に基づき透
明性の低いプラスチック成形体、例えばウェブ多重プレ
ート（Stegmehrfachplatte）からなることもできる。
【００２０】プレート（１）として、例えばポリメチル
メタクリレート又はポリカーボネートからなるウェブプ
レートを使用することができる。光電池素子は断熱性屋
根材又はファサード材に使用することができる。
メタクリレート又はポリカーボネートからなるウェブプ
レートを使用することができる。光電池素子は断熱性屋
根材又はファサード材に使用することができる。
【００２１】同様に、プレート（１）としてポリメチル
メタクリレートからなる防音壁であることができ、その
上の全体又は一部にプレート（２）が設置される。
メタクリレートからなる防音壁であることができ、その
上の全体又は一部にプレート（２）が設置される。
【００２２】プレート（１）及び（２）のためのポリメ
チルメタクリレートの使用は、特に良好な成形性の利点
を有するため、平坦な光電池素子の他に湾曲した形状、
例えば屋根材のための半円筒形を容易に実現できる。こ
の成形は一般に平坦な部材を有利に熱可塑性状態で曲げ
ること（熱塑性変形）により後から行うことができ、一
般に他の前記の熱可塑性プラスチックの場合にも可能で
ある。
チルメタクリレートの使用は、特に良好な成形性の利点
を有するため、平坦な光電池素子の他に湾曲した形状、
例えば屋根材のための半円筒形を容易に実現できる。こ
の成形は一般に平坦な部材を有利に熱可塑性状態で曲げ
ること（熱塑性変形）により後から行うことができ、一
般に他の前記の熱可塑性プラスチックの場合にも可能で
ある。
【００２３】光電池セルの固定 中空室（４）中に複数の光電池セル（５）が封入されて
おり、このセルはそれぞれ接着結合部材（６）を用いて
プレート（２）にだけ固定されており、この接着結合部
材（６）は個々の光電池セルの面積の多くても３０％、
有利に多くても２０％、特に有利に多くても１０％を覆
っている。
おり、このセルはそれぞれ接着結合部材（６）を用いて
プレート（２）にだけ固定されており、この接着結合部
材（６）は個々の光電池セルの面積の多くても３０％、
有利に多くても２０％、特に有利に多くても１０％を覆
っている。
【００２４】接着結合部材の片側はセルの固定のために
用いられ、その際、プレートへの衝撃は接着結合部材を
介して伝わるだけで、全体の面を介して伝わらず、この
ことは衝撃による損傷の危険を回避する。衝撃の危険を
さらに減少させるため、弾性の接着結合部材、例えば軟
質アクリレート接着剤からなる両面接着テープを使用す
るのが有利である。１０×１０ｃｍの面積のセルは、例
えば０．５×５ｃｍの面積の１又は２本のテープを用い
て２つのプレートの一方に固定することができる。
用いられ、その際、プレートへの衝撃は接着結合部材を
介して伝わるだけで、全体の面を介して伝わらず、この
ことは衝撃による損傷の危険を回避する。衝撃の危険を
さらに減少させるため、弾性の接着結合部材、例えば軟
質アクリレート接着剤からなる両面接着テープを使用す
るのが有利である。１０×１０ｃｍの面積のセルは、例
えば０．５×５ｃｍの面積の１又は２本のテープを用い
て２つのプレートの一方に固定することができる。
【００２５】比較的高い割合で、例えば１０〜１００質
量％でエチルアクリレート又はブチルアクリレートを有
し、場合により可塑剤成分を有する弾性アクリレートを
ベースとするアクリレート接着テープが特に適してい
る。
量％でエチルアクリレート又はブチルアクリレートを有
し、場合により可塑剤成分を有する弾性アクリレートを
ベースとするアクリレート接着テープが特に適してい
る。
【００２６】片側の接着結合部材（６）を用いた固定
は、さらに、接着結合部材がセルの光吸収側に設置され
る場合に限り、わずかな面積だけを覆い、セルの光吸収
をわずかに減少させるだけにするという利点を提供す
る。これは例えばセルを屋根材中に設置する際に下側か
ら観察できるという場合である。この場合に接着テープ
は観察者とは反対の屋根側に取り付けることが求めら
れ、このほうが視覚的に有利である、それというのも特
に実際に全ての接着結合部材は時間の経過において一定
の黄変を示すためである。この場合に、接着剤によるセ
ルの光吸収の減少をできる限り少なく保つために有利に
光透過性接着結合部材が選択される。
は、さらに、接着結合部材がセルの光吸収側に設置され
る場合に限り、わずかな面積だけを覆い、セルの光吸収
をわずかに減少させるだけにするという利点を提供す
る。これは例えばセルを屋根材中に設置する際に下側か
ら観察できるという場合である。この場合に接着テープ
は観察者とは反対の屋根側に取り付けることが求めら
れ、このほうが視覚的に有利である、それというのも特
に実際に全ての接着結合部材は時間の経過において一定
の黄変を示すためである。この場合に、接着剤によるセ
ルの光吸収の減少をできる限り少なく保つために有利に
光透過性接着結合部材が選択される。
【００２７】光電池セル 通常の光電池セル（５）は、厚さ０．５〜２ｍｍで、辺
の長さが約１０〜１５ｃｍの範囲内のたいてい四辺形の
面を有する。可能な出力は１．３〜２ワットの範囲内で
ある。
の長さが約１０〜１５ｃｍの範囲内のたいてい四辺形の
面を有する。可能な出力は１．３〜２ワットの範囲内で
ある。
【００２８】一般に、このセルは例えば１０×６セル用
の四辺形又は正方形のフィールド中に相互に１〜３ｃｍ
の間隔で配置される。光電池素子の総面積に関する光電
池セルの面積割合は２０〜８０％、有利に４０〜６０％
の範囲内にある。
の四辺形又は正方形のフィールド中に相互に１〜３ｃｍ
の間隔で配置される。光電池素子の総面積に関する光電
池セルの面積割合は２０〜８０％、有利に４０〜６０％
の範囲内にある。
【００２９】この場合、個々のセルは、「線」で図示し
た条導体（７）を用いて電気的なユニットにまとめられ
ている。導線の引出もしくは生じた電流の取り出しのた
めに、少なくとも一の導線（７′）が光電池素子から外
側に引き出さなければならない（直列接続の場合にはそ
れぞれ１つの導線もしくはケーブルが有利に最初の素子
及び最後の素子から外側へ引き出される）。
た条導体（７）を用いて電気的なユニットにまとめられ
ている。導線の引出もしくは生じた電流の取り出しのた
めに、少なくとも一の導線（７′）が光電池素子から外
側に引き出さなければならない（直列接続の場合にはそ
れぞれ１つの導線もしくはケーブルが有利に最初の素子
及び最後の素子から外側へ引き出される）。
【００３０】寸法 光電池セルを封入するプレート（１）と（２）とは、
１．５〜６ｍｍ、有利に２〜４ｍｍの間隔を有し、この
間隔は例えばスペーサにより保障することができる。こ
のプレート間の光電池セルは取り囲む封止材により封入
されていることが重要である。この封止材は素子内へ湿
分が侵入するのを防止する。
１．５〜６ｍｍ、有利に２〜４ｍｍの間隔を有し、この
間隔は例えばスペーサにより保障することができる。こ
のプレート間の光電池セルは取り囲む封止材により封入
されていることが重要である。この封止材は素子内へ湿
分が侵入するのを防止する。
【００３１】取り囲む封止材 この光電池素子は取り囲む封止材（３）で取り囲まれて
おり、その際、導線が電流（７）の取り出しのために有
利に封止材を通して外側に引き出されている。取り囲む
封止材（３）は素子を防水に封止するという課題を有す
る。取り囲む封止材は複数の層、特に２層からなること
ができ、その際、まず内側の層が光電池セル間の遮断層
（３ａ）として用いられ、それにより後に応力亀裂腐食
を生じさせることがある溶剤蒸気もしくはモノマー蒸気
を、中空室（４）中に封入することなしに外側層又は接
着層（３ｂ）として重合接着剤を使用することができ
る。
おり、その際、導線が電流（７）の取り出しのために有
利に封止材を通して外側に引き出されている。取り囲む
封止材（３）は素子を防水に封止するという課題を有す
る。取り囲む封止材は複数の層、特に２層からなること
ができ、その際、まず内側の層が光電池セル間の遮断層
（３ａ）として用いられ、それにより後に応力亀裂腐食
を生じさせることがある溶剤蒸気もしくはモノマー蒸気
を、中空室（４）中に封入することなしに外側層又は接
着層（３ｂ）として重合接着剤を使用することができ
る。
【００３２】取り囲む封止材はポリメチルメタクリレー
ト、ポリウレタン、ＥＰＤＭ又はポリシリコーンゴムか
らなることができる。
ト、ポリウレタン、ＥＰＤＭ又はポリシリコーンゴムか
らなることができる。
【００３３】光電池素子の製造 プレート（２）上に光電池素子が上記の接着結合部材を
用いて固定される。平坦な光電池素子の場合には、取り
囲む封止材は、例えば４本のポリメチルメタクリレート
からなる方形の棒材（例えば１０×１０ｍｍの断面、長
さは必要に応じて）を光電池素子を取り囲むように組み
立てて方形の枠組みにし、かつ適当な溶剤、例えば塩化
メチレンを用いてプレオート（２）と接触面を部分的に
溶解させて相互に接着させることにより設置することが
できる。例えば、取り囲む枠組上にプレート（１）を載
せる前に、１〜４時間で溶剤を十分に蒸発させるのが重
要である。
用いて固定される。平坦な光電池素子の場合には、取り
囲む封止材は、例えば４本のポリメチルメタクリレート
からなる方形の棒材（例えば１０×１０ｍｍの断面、長
さは必要に応じて）を光電池素子を取り囲むように組み
立てて方形の枠組みにし、かつ適当な溶剤、例えば塩化
メチレンを用いてプレオート（２）と接触面を部分的に
溶解させて相互に接着させることにより設置することが
できる。例えば、取り囲む枠組上にプレート（１）を載
せる前に、１〜４時間で溶剤を十分に蒸発させるのが重
要である。
【００３４】封入される中空室が大きい場合には、有利
にさらに取り囲む封止材に加えてさらに、プレート
（１）又はプレート（２）とだけ接着される中間間隔で
同じ高さのスペーサ（８）を設けることができ、それに
より素子中で応力に対する全体の耐久性が維持される。
例えばポリメチルメタクリレートからなるブロックを使
用しないこともできる。
にさらに取り囲む封止材に加えてさらに、プレート
（１）又はプレート（２）とだけ接着される中間間隔で
同じ高さのスペーサ（８）を設けることができ、それに
より素子中で応力に対する全体の耐久性が維持される。
例えばポリメチルメタクリレートからなるブロックを使
用しないこともできる。
【００３５】プレート（１）及び（２）は遮断層の外側
に接着層、有利に粘稠性のポリメチルメタクリレート重
合接着剤を用いて、取り囲むビードにより強固に封止す
ることができる。接着層を完全に重合させた後、光電池
素子は機械的に安定である。この場合プレート（２）と
強固に結合している遮断層は、プレート（１）上に気密
に載せられているため、接着剤の重合の間又はその後で
重合接着剤から出るメチルメタクリレート蒸気が中空室
に達することを十分に防止する。
に接着層、有利に粘稠性のポリメチルメタクリレート重
合接着剤を用いて、取り囲むビードにより強固に封止す
ることができる。接着層を完全に重合させた後、光電池
素子は機械的に安定である。この場合プレート（２）と
強固に結合している遮断層は、プレート（１）上に気密
に載せられているため、接着剤の重合の間又はその後で
重合接着剤から出るメチルメタクリレート蒸気が中空室
に達することを十分に防止する。
【００３６】材料応力を防止するために、光電池素子を
なお２〜５時間７０℃で熱処理することができる。
なお２〜５時間７０℃で熱処理することができる。
【００３７】ポリメタクリレートからなる枠組みの上側
に、プレート（１）を載せる前に、少量の溶剤を付ける
ことでポリメチルメタクリレートの表面を溶解し、少量
の溶剤はすぐに蒸発し、次いでプレート（１）を約１〜
５分の短い待機時間の後に載せることにより封止効果を
なお高めることができる。それにより、プレート（１）
は少なくとも容易に枠組みと接着し、それにより封止効
果もしくは遮断効果が改善されることになる。
に、プレート（１）を載せる前に、少量の溶剤を付ける
ことでポリメチルメタクリレートの表面を溶解し、少量
の溶剤はすぐに蒸発し、次いでプレート（１）を約１〜
５分の短い待機時間の後に載せることにより封止効果を
なお高めることができる。それにより、プレート（１）
は少なくとも容易に枠組みと接着し、それにより封止効
果もしくは遮断効果が改善されることになる。
【００３８】上記したポリメチルメタクリレートからな
る枠組みの他に、取り囲む封止材は弾性材料から製造す
ることもでき、その際、有利にさらにスペーサ、例えば
プレート（２）と同じプラスチック材料からなるブロッ
クを使用する。このスペーサはプレート（２）又はプレ
ート（１）と溶剤接着剤で固定されていることができ
る。この場合、スペーサよりも若干高い取り囲む弾性封
止材を作成し、プレート（１）をスペーサ上に載せた後
に、取り囲む封止材を押圧し、それにより光電池セルを
封入する気密な中空室が形成される。
る枠組みの他に、取り囲む封止材は弾性材料から製造す
ることもでき、その際、有利にさらにスペーサ、例えば
プレート（２）と同じプラスチック材料からなるブロッ
クを使用する。このスペーサはプレート（２）又はプレ
ート（１）と溶剤接着剤で固定されていることができ
る。この場合、スペーサよりも若干高い取り囲む弾性封
止材を作成し、プレート（１）をスペーサ上に載せた後
に、取り囲む封止材を押圧し、それにより光電池セルを
封入する気密な中空室が形成される。
【００３９】取り囲む封止材用の弾性材料として、ポリ
ウレタン接着剤、ポリシリコーン接着剤又はポリマーを
有する溶剤接着剤を使用することができる。後者の溶剤
接着剤は、例えば溶剤（例えばジクロロメタン、ニトロ
メタン、ギ酸メチル、ギ酸エチル、塩化メチル）中のポ
リメチルメタクリレート、溶剤（テトラヒドロフラン）
中のポリカーボネート、溶剤中のポリ塩化ビニル又はポ
リスチレンであることができる。ポリカーボネートから
なるプレートには、特にポリウレタンベースの接着剤が
適している。ポリメチルメタクリレートからなるプレー
トには、軟質のアクリレート接着剤、例えば酢酸エチル
エステル中に溶かしたポリエチルアクリレートが特に適
している。
ウレタン接着剤、ポリシリコーン接着剤又はポリマーを
有する溶剤接着剤を使用することができる。後者の溶剤
接着剤は、例えば溶剤（例えばジクロロメタン、ニトロ
メタン、ギ酸メチル、ギ酸エチル、塩化メチル）中のポ
リメチルメタクリレート、溶剤（テトラヒドロフラン）
中のポリカーボネート、溶剤中のポリ塩化ビニル又はポ
リスチレンであることができる。ポリカーボネートから
なるプレートには、特にポリウレタンベースの接着剤が
適している。ポリメチルメタクリレートからなるプレー
トには、軟質のアクリレート接着剤、例えば酢酸エチル
エステル中に溶かしたポリエチルアクリレートが特に適
している。
【００４０】引き続きプレート（１）及び（２）を市販
の重合接着剤で強固に結合させる。ポリメチルメタクリ
レート用の適当な重合接着剤は、例えば欧州特許出願公
開（ＥＰ−Ａ）第５４８７４０号明細書に記載されてい
る。一般にこの種の接着剤はモノマー（メチルメタクリ
レート）中に溶かしたポリマー（ポリメチルメタクリレ
ート）約３０質量％並びに１種又は場合により複数の重
合開始剤を含有する。
の重合接着剤で強固に結合させる。ポリメチルメタクリ
レート用の適当な重合接着剤は、例えば欧州特許出願公
開（ＥＰ−Ａ）第５４８７４０号明細書に記載されてい
る。一般にこの種の接着剤はモノマー（メチルメタクリ
レート）中に溶かしたポリマー（ポリメチルメタクリレ
ート）約３０質量％並びに１種又は場合により複数の重
合開始剤を含有する。
【００４１】
【実施例】有利な１実施態様において、条導体（７）に
より接続されている複数の光電池セル（５）、例えば１
０×１０セルからなるフィールドを約１ｃｍの間隔で、
例えば０．５×５ｃｍのそれぞれ２本の弾性アクリレー
ト両面接着テープからなる透明接着テープ（６）を用い
て、１５０×１５０ｃｍの面積及び１ｃｍの厚さを有す
るポリメチルメタクリレートプレート（２）上に固定し
た。電気的なセル複合材の電流引出ケーブル（７′）は
横方向から引き出される（第１のセルから外側への配線
は見やすくするために図示されていない）。１×１ｃｍ
及び１ｍｍの厚さのポリメチルメタクリレートからなる
複数のスペーサブロック（８）を、塩化メチレンでプレ
ート（２）に対する境界面を溶かすことにより接着す
る。
より接続されている複数の光電池セル（５）、例えば１
０×１０セルからなるフィールドを約１ｃｍの間隔で、
例えば０．５×５ｃｍのそれぞれ２本の弾性アクリレー
ト両面接着テープからなる透明接着テープ（６）を用い
て、１５０×１５０ｃｍの面積及び１ｃｍの厚さを有す
るポリメチルメタクリレートプレート（２）上に固定し
た。電気的なセル複合材の電流引出ケーブル（７′）は
横方向から引き出される（第１のセルから外側への配線
は見やすくするために図示されていない）。１×１ｃｍ
及び１ｍｍの厚さのポリメチルメタクリレートからなる
複数のスペーサブロック（８）を、塩化メチレンでプレ
ート（２）に対する境界面を溶かすことにより接着す
る。
【００４２】光電池セル複合材の周囲に軟質アクリレー
ト接着剤（酢酸エチルエステル中に溶解したポリエチル
アクリレート）からなる遮断層（３ａ）を設置する。
ト接着剤（酢酸エチルエステル中に溶解したポリエチル
アクリレート）からなる遮断層（３ａ）を設置する。
【００４３】溶剤を蒸発させた後、遮断層（３ａ）を設
置した約２４時間後に、ポリメチルメタクリレートから
なる第２のプレート（１）を載せ、ポリメチルメタクリ
レート重合接着剤（接着層３ｂ）で縁部を封止する。こ
の場合、遮断層（３ａ）は重合接着剤から出るモノマー
蒸気が光電池セルに達するのを防止する。
置した約２４時間後に、ポリメチルメタクリレートから
なる第２のプレート（１）を載せ、ポリメチルメタクリ
レート重合接着剤（接着層３ｂ）で縁部を封止する。こ
の場合、遮断層（３ａ）は重合接着剤から出るモノマー
蒸気が光電池セルに達するのを防止する。
【００４４】引き続き、この素子を３６０日８５％の相
対湿度及び８０℃で貯蔵した。この場合、内部での水の
凝縮も確認されず、光電池セル又は接続線の損傷も観察
されなかった。この素子はこの期間の後でも完全に機能
した。
対湿度及び８０℃で貯蔵した。この場合、内部での水の
凝縮も確認されず、光電池セル又は接続線の損傷も観察
されなかった。この素子はこの期間の後でも完全に機能
した。
【図１】本発明の光電池素子を正面から見た図
【図２】本発明の光電池素子の断面図
１ プラスチック製プレート（背面プレート）、 ２
プラスチック製プレート（前面プレート）、 ３ 遮断
層（３ａ）と接着層（３ｂ）とからなる取り囲む封止
材、 ４ 中空室、 ５ 光電池セル、 ６ 光電池セ
ル固定用接着結合部材、 ７ 条導体、 ７′ 光電池
セルから電流を取り出すための導線、 ８スペーサブロ
ック
プラスチック製プレート（前面プレート）、 ３ 遮断
層（３ａ）と接着層（３ｂ）とからなる取り囲む封止
材、 ４ 中空室、 ５ 光電池セル、 ６ 光電池セ
ル固定用接着結合部材、 ７ 条導体、 ７′ 光電池
セルから電流を取り出すための導線、 ８スペーサブロ
ック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル ブルーメンシャイン ドイツ連邦共和国 ダルムシュタット ア ンリ−デュモン−シュトラーセ 19 (72)発明者 マルクス クラル ドイツ連邦共和国 ヴェルト ザンクト− マルティン−シュトラーセ 26
Claims (8)
- 【請求項１】 平坦な又は湾曲した２枚のプレート
（１）及び（２）を有し、前記のプレートは取り囲む封
止材（３）により２〜２０ｍｍの範囲内の間隔で結合さ
れていて、かつ中空室（４）を形成し、前記中空室
（４）内に複数の光電池セル（５）が封入されており、
前記セルはそれぞれ２枚のプレートの一方（２）に接着
結合部材（６）を用いて固定されており、その際、少な
くとも前記のプレート（２）が透明である光電池素子に
おいて、２枚のプレートが水蒸気透過性プラスチックか
らなり、光電池セルを固定する接着結合部材は個々の光
電池セルの面積の３０％以下を覆うことを特徴とする光
電池素子。 - 【請求項２】 プレート（１，２）がポリメチルメタク
リレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチ
レン又はポリ塩化ビニルからなる、請求項１記載の光電
池素子。 - 【請求項３】 取り囲む封止材（３）がポリメチルメタ
クリレート、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル又はポリシリコーンゴムからなる、請求項１記載の
光電池素子。 - 【請求項４】 取り囲む封止材（３）が遮断層（３ａ）
及び接着層（３ｂ）から構成される、請求項３記載の光
電池素子。 - 【請求項５】 遮断層（３ａ）がポリメチルメタクリレ
ート部材から構成された枠組みであり、接着層（３ｂ）
はポリメチルメタクリレート重合接着剤からなる、請求
項３記載の光電池素子。 - 【請求項６】 プレート（１）及び（２）はポリカーボ
ネートプラスチックからなり、取り囲む封止材（３）は
ポリウレタンプラスチックからなる、請求項１記載の光
電池素子。 - 【請求項７】 プレート（１）が防音壁プレートであ
る、請求項１記載の光電池素子。 - 【請求項８】 プレート（１）がウェブプレートであ
る、請求項１記載の光電池素子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20002827U DE20002827U1 (de) | 2000-02-17 | 2000-02-17 | Photovoltaik-Element |
| DE20002827.8 | 2000-02-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001267619A true JP2001267619A (ja) | 2001-09-28 |
| JP4439749B2 JP4439749B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=7937440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001037433A Expired - Fee Related JP4439749B2 (ja) | 2000-02-17 | 2001-02-14 | 光電池素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6420646B2 (ja) |
| EP (1) | EP1126528B1 (ja) |
| JP (1) | JP4439749B2 (ja) |
| AT (1) | ATE535025T1 (ja) |
| DE (1) | DE20002827U1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2012102593A3 (ko) * | 2011-01-28 | 2012-12-13 | 엘지이노텍주식회사 | 태양 전지 |
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| JP2014504037A (ja) * | 2011-01-24 | 2014-02-13 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 太陽電池モジュール |
| JP2014039002A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-27 | Hitachi High-Technologies Corp | 樹脂基板太陽電池モジュール |
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| DE10043507A1 (de) * | 2000-09-01 | 2002-03-14 | Uti Holding & Man Ag | Solar-Dach- und Wandelement |
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| US7110680B2 (en) | 2002-07-12 | 2006-09-19 | Fujitsu Limited | Method and system for forward pumping Raman amplification in an optical network |
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