JP2002026360A - 太陽電池モジュール - Google Patents

太陽電池モジュール

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期的な信頼性が得られる太陽電池モジュー
ルを提供する。 【解決手段】 夫々が複数の太陽電池セルを有する隣合
うサブモジュール2,2の配線3,3を接続するための
配線材6を、金属基材1と、金属基材1に設けられた水
分不透性の被覆材9との間に封止している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ムに用いられる太陽電池モジュールに関し、特に住居等
の建造物に階段状に設置される太陽電池モジュールに関
する。
【0002】
【従来の技術】光電変換効果を利用して光エネルギを電
気エネルギに変換する太陽光発電は、クリーンエネルギ
を得る手段として広く行われている。そして、太陽電池
セルの光電変換効率の向上、公的機関からの資金援助の
導入等に伴って、近年特に、多くの個人住宅にも太陽光
発電システムが設けられるようになってきている。
【0003】太陽光発電システムにおいて使用される太
陽電池モジュールの構造としては種々のものが知られて
いるが、裏面側基材としてステンレス板等の金属基材を
使用した太陽電池モジュールは、その金属基材をそのま
ま屋根材として利用することも可能であるため、個人住
宅用の太陽光発電システムには好適である。
【0004】図4は、このような太陽電池モジュールの
従来例の構成を示す平面図であり、図5は図4のA−A
線における断面図である。これらの図において、11
は、例えばステンレス製の金属基材である。金属基材1
1の表面側には、2個のサブモジュール12,12が装
着されている。各サブモジュール12,12は、ガラス
基板とその上に配された複数の太陽電池セルとを有して
おり、金属基材11の表面側にEVA樹脂を介して装着
されている。各サブモジュール12,12内において、
これらの複数の太陽電池セルは電気的に接続されてお
り、各サブモジュール12,12夫々にあって+側,−
側の1本ずつの配線13,13,13,13が引き出さ
れている。
【0005】金属基材11のサブモジュール12,12
が装着されていない端部(複数の太陽電池モジュールを
階段状に配置した場合の棟側の端部)には、金属基材1
1を折り曲げることにより先端に第1の係合部21を有
する立ち上がり部22が設けられ、また相対する他端部
(複数の太陽電池モジュールを階段状に配置した場合の
軒側の端部)には、金属基材11を折り曲げることによ
り先端に第2の係合部23を有する垂下部24が設けら
れている。そして、複数の太陽電池モジュールを実際に
配置するにあたっては、棟側に配置される太陽電池モジ
ュールにおける第2の係合部23に、軒側に配置される
太陽電池モジュールにおける第1の係合部21を係合さ
せる。
【0006】立ち上がり部22は、金属基材11をその
表面と平行に折り曲げることによって形成された基部2
5を有しており、この基部25上の両端部には、端子箱
15,15が載置されている。一方の端子箱15内に
て、一方のサブモジュール12の+側の配線13は電力
取り出し用のケーブル(図示せず)と接続され、他方の
端子箱15内にて、他方のサブモジュール12の−側の
配線13は電力取り出し用のケーブルと接続されてい
る。一方のサブモジュール12の−側の配線13と、他
方のサブモジュール12の+側の配線13とは、金属基
材11の表面側上方にて配線材16を介して接続され
る。この配線材16は、絶縁テープにより被覆されて金
属基材11との絶縁性が保たれており、加えて直接外気
にさらされることがないようにEVA樹脂層内に封止さ
れている。以上のような接続により、各サブモジュール
12,12の太陽電池セルにて発生された電力が、外部
に取り出されるようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、サブモジ
ュール同士を接続する配線材をEVA樹脂層内に封止す
ることにより、外気と遮断して耐候性を持たせるように
しているが、EVA樹脂層だけでは長期的な信頼性が得
られにくいという問題がある。
【0008】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、長期的な信頼性を得ることができる太陽電池モ
ジュールを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1発明に係る太陽電池
モジュールは、支持部材と、該支持部材上に設けられて
おり、夫々が複数の太陽電池セルを有する複数のサブモ
ジュールとを備え、前記支持部材上において隣合う前記
サブモジュール同士が配線材にて電気的に接続されてい
る太陽電池モジュールにおいて、前記配線材を覆う水分
不透性の被覆材を有することを特徴とする。
【0010】第1発明の太陽電池モジュールにあって
は、隣合うサブモジュール同士を電気的に接続する配線
材を、支持部材と水分不透性の被覆材との間に封止して
いる。よって、配線材の上下は支持部材及び被覆材にて
夫々覆われることになり、従来例に比して外気に接触す
る面積が少なくなり、耐周囲環境に対する長期的な信頼
性は向上する。
【0011】第2発明に係る太陽電池モジュールは、金
属基材と、該金属基材上に設けられており、夫々が複数
の太陽電池セルを有する複数のサブモジュールと、前記
金属基材における相対する側端部の一方の側端部に設け
られており、第1の係合部を先端に有する立ち上がり部
と、他方の側端部に設けられており、他の太陽電池モジ
ュールの前記第1の係合部と係合する第2の係合部を先
端に有する垂下部とを備え、前記金属基材上において隣
合う前記サブモジュール同士が配線材にて電気的に接続
されている太陽電池モジュールにおいて、前記立ち上が
り部は前記金属基材の表面と平行に設けられた基部を有
し、前記サブモジュール同士における前記配線材による
接続が、前記金属基材と前記基部との間でなされている
ことを特徴とする。
【0012】第2発明の太陽電池モジュールにあって
は、隣合うサブモジュール同士を電気的に接続する配線
材を、支持部材としての金属基材と、隣合う太陽電池モ
ジュールとの嵌め合わせを行うための立ち上がり部の基
部との間に、封止している。よって、配線材の上下は金
属基材及び基部にて夫々覆われることになり、従来例に
比して外気に接触する面積が少なくなり、耐周囲環境に
対する長期的な信頼性は向上する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照して具体的に説明する。図1は、本発明
の一実施の形態に係る太陽電池モジュールの構成例を示
す平面図であり、図2は図1のA−A線における断面図
である。これらの図において、1は、例えばステンレス
製の金属基材である。金属基材1の表面側には、2個の
サブモジュール2,2が装着されている。各サブモジュ
ール2,2は、ガラス基板とその上に配された複数の太
陽電池セルとを有しており、金属基材1の表面側にEV
A樹脂を介して装着されている。各サブモジュール2,
2内において、これらの複数の太陽電池セルは電気的に
接続されており、各サブモジュール2,2夫々にあって
+側,−側の1本ずつの絶縁テープにより被覆された配
線3,3,3,3が引き出されている。
【0014】金属基材1のサブモジュール2,2が装着
されていない一端部(複数の太陽電池モジュールを階段
状に配置した場合の棟側の端部)には、金属基材1を折
り曲げることにより先端に第1の係合部7Aを有する立
ち上がり部7が設けられ、また相対する他端部(複数の
太陽電池モジュールを階段状に配置した場合の軒側の端
部)には、同じく金属基材1を折り曲げることにより先
端に第2の係合部8Aを有する垂下部8が設けられてい
る。そして、複数の太陽電池モジュールを実際に配置す
るにあたっては、棟側に配置される太陽電池モジュール
における第2の係合部8Aに、軒側に配置される太陽電
池モジュールにおける第1の係合部7Aを係合させる。
【0015】立ち上がり部7は、金属基材1をその表面
と平行に折り曲げることによって形成された基部7Bを
有しており、この基部7B上の両端部には、端子箱5,
5が載置されている。一方の端子箱5内にて、一方のサ
ブモジュール2の+側の配線3は電力取り出し用のケー
ブル(図示せず)と接続され、他方の端子箱5内にて、
他方のサブモジュール2の−側の配線3は電力取り出し
用のケーブルと接続される。
【0016】一方のサブモジュール2の−側の配線3
は、金属基材1と立ち上がり部7における基部7Bとの
間にまで延在し、他方のサブモジュール2の+側の配線
3も、金属基材1と立ち上がり部7における基部7Bと
の間にまで延在している。そして、これらの両配線3,
3は、金属基材1と基部7Bとの間で、配線材6にて接
続されている。この配線材6は、金属基材1と基部7B
との間でEVA樹脂内に封止されている。以上のような
接続により、各サブモジュール2,2の太陽電池セルに
て発生された電力が、外部に取り出されるようになって
いる。
【0017】次に、本発明の太陽電池モジュールと従来
の太陽電池モジュールとにおける耐湿特性について説明
する。本発明の太陽電池モジュール(本発明品)と従来
の太陽電池モジュール(従来品)とについて、JIS
C 8917に準じた耐湿性試験を行った。この耐湿性
試験の条件は、温度85±2℃、湿度90〜93±5%
中に、1000±12時間及び2000±12時間連続
して、本発明品と従来品とを放置することとした。そし
て、この試験前と試験後とにおけるパラメータ(最大出
力:Pmax ,開放電圧:Voc,短絡電流:Isc,曲線因
子:F.F.) を測定し、その変化率(試験後の特性/試験
前の特性)を求めた。この結果を、下記表1に示す。
【0018】
【表1】
【0019】表1の結果から、従来品では、1000時
間程度の高温・高湿環境では、その信頼性は維持されて
いるが、2000時間程度の高温・高湿環境では特性が
大幅に低下していることが分かる。これに対して、本発
明品では、2000時間程度の高温・高湿環境にあって
も、最初の特性をそのまま持続しており、長期にわたっ
て信頼性を維持できていることが分かる。
【0020】次に、本発明の他の実施の形態に係る太陽
電池モジュールについて説明する。図3は、本発明の他
の実施の形態に係る太陽電池モジュールの構成例を示す
平面図である。図3において、図1と同一の部分には同
一の符号を付している。
【0021】この太陽電池モジュールにあっては、金属
基材1と、金属基材1の表面に設けられた水分不透性の
被覆材9との間で、EVA樹脂層内に配線材6を封止し
ている。この例にあっても、配線材6は金属基材1と被
覆材9との間に封止されているので、前述した実施の形
態と同様の効果を奏することができる。なお、被覆材9
は、水分不透性のものであれば如何なる材料から構成し
ても良いが、耐光性を考慮した場合、ステンレス等の金
属製のものが好ましい。
【0022】なお、上述した太陽電池モジュールは一例
であり、これに限定されるものではない。即ち、サブモ
ジュール2における太陽電池セルは、アモルファス系に
限らず結晶系であっても良い。また、サブモジュール2
のガラス基板の代わりに、表面プラスチックフィルム等
のような太陽光を通過させる他の材料を用いても良い。
また、接続されるサブモジュール2の個数も2個に限ら
ず、3個以上であっても良い。また、貼着材としてEV
A樹脂を使用したが、他の材料を使用しても良い。
【0023】
【発明の効果】以上のように第1発明では、隣合うサブ
モジュール同士を電気的に接続する配線材を、支持部材
と水分不透性の被覆材との間に封止しているので、配線
材の上下は支持部材及び被覆材にて夫々覆われることに
なるため、従来例に比して外気に接触する面積を少なく
でき、耐周囲環境に対する長期的な信頼性を向上するこ
とができる。
【0024】第2発明では、隣合うサブモジュール同士
を電気的に接続する配線材を、支持部材としての金属基
材と、隣合う太陽電池モジュールとの嵌め合わせを行う
ための立ち上がり部の基部との間に、封止しているの
で、配線材の上下は金属基材及び基部にて夫々覆われる
ことになるため、従来例に比して外気に接触する面積を
少なくでき、耐周囲環境に対する長期的な信頼性を向上
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る太陽電池モジュー
ルの構成例を示す平面図である。
【図2】図1のA−A線における断面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態に係る太陽電池モジュ
ールの構成例を示す平面図である。
【図4】太陽電池モジュールの従来例の構成を示す平面
図である。
【図5】図4のA−A線における断面図である。
【符号の説明】
1 金属基材 2 サブモジュール 3 配線 5 端子箱 6 配線材 7 立ち上がり部 7A 第1の係合部 7B 基部 8 垂下部 8A 第2の係合部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持部材と、該支持部材上に設けられて
    おり、夫々が複数の太陽電池セルを有する複数のサブモ
    ジュールとを備え、前記支持部材上において隣合う前記
    サブモジュール同士が配線材にて電気的に接続されてい
    る太陽電池モジュールにおいて、前記配線材を覆う水分
    不透性の被覆材を有することを特徴とする太陽電池モジ
    ュール。
  2. 【請求項2】 金属基材と、該金属基材上に設けられて
    おり、夫々が複数の太陽電池セルを有する複数のサブモ
    ジュールと、前記金属基材における相対する側端部の一
    方の側端部に設けられており、第1の係合部を先端に有
    する立ち上がり部と、他方の側端部に設けられており、
    他の太陽電池モジュールの前記第1の係合部と係合する
    第2の係合部を先端に有する垂下部とを備え、前記金属
    基材上において隣合う前記サブモジュール同士が配線材
    にて電気的に接続されている太陽電池モジュールにおい
    て、前記立ち上がり部は前記金属基材の表面と平行に設
    けられた基部を有し、前記サブモジュール同士における
    前記配線材による接続が、前記金属基材と前記基部との
    間でなされていることを特徴とする太陽電池モジュー
    ル。
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