JP2002111014A - 太陽光発電プラスチックモジュール - Google Patents
太陽光発電プラスチックモジュールInfo
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- JP2002111014A JP2002111014A JP2000293336A JP2000293336A JP2002111014A JP 2002111014 A JP2002111014 A JP 2002111014A JP 2000293336 A JP2000293336 A JP 2000293336A JP 2000293336 A JP2000293336 A JP 2000293336A JP 2002111014 A JP2002111014 A JP 2002111014A
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
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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
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硬質樹脂基体はガラスよ
り剛性が小さく更に線膨張係数が大きいため、ガラス性
基体で通常採用されている、光起電力素子や封止材と共
に真空ラミネータで加熱加圧成形して一体化するプロセ
スではモジュールが熱応力により変形して良品が得られ
なかった。 【解決手段】 表面層側から硬質樹脂基体
５、保護層４、封止材３、光起電力素子群１を順次に積
層して有する太陽電池モジュール１０において、前記保
護層４が軟質樹脂保護層であり、前記硬質樹脂基体５と
光透過性接着剤層６により全面積に亘って接合されてい
る太陽光発電プラスチックモジュール。
り剛性が小さく更に線膨張係数が大きいため、ガラス性
基体で通常採用されている、光起電力素子や封止材と共
に真空ラミネータで加熱加圧成形して一体化するプロセ
スではモジュールが熱応力により変形して良品が得られ
なかった。 【解決手段】 表面層側から硬質樹脂基体
５、保護層４、封止材３、光起電力素子群１を順次に積
層して有する太陽電池モジュール１０において、前記保
護層４が軟質樹脂保護層であり、前記硬質樹脂基体５と
光透過性接着剤層６により全面積に亘って接合されてい
る太陽光発電プラスチックモジュール。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも硬質樹
脂基体、保護層、封止材、光起電力素子からなる太陽光
発電プラスチックモジュールに関する。
脂基体、保護層、封止材、光起電力素子からなる太陽光
発電プラスチックモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、太陽光発電モジュールの使用は多
岐にわたっているが、最近の代表的な例としては、屋根
用鋼鈑上に光起電力素子を配設し、封止材及び光透過性
基体で被覆した建材一体型太陽光発電モジュールがあ
る。然し、かかる建材一体型モジュールの光透過性基体
としては、ガラスが用いられるのが一般的であった。周
知の如くガラスは割れやすく、その比重は２以上と大き
くて重いため、建材としての取り扱いがしにくい欠点が
あった。
岐にわたっているが、最近の代表的な例としては、屋根
用鋼鈑上に光起電力素子を配設し、封止材及び光透過性
基体で被覆した建材一体型太陽光発電モジュールがあ
る。然し、かかる建材一体型モジュールの光透過性基体
としては、ガラスが用いられるのが一般的であった。周
知の如くガラスは割れやすく、その比重は２以上と大き
くて重いため、建材としての取り扱いがしにくい欠点が
あった。
【０００３】このような太陽光発電モジュールの軽量化
を含む取り扱い性向上を目的に、ガラスより軽量な透明
性の材料として、光透過性の硬質樹脂基体の採用が従来
より試みられてきた。カーポートや天窓の屋根材若しく
は窓材として使用されているポリカーボネート若しくは
ポリメチルメタクリレートなどの硬質樹脂基体に光起電
力素子を配設し、封止材及び保護層で被覆することによ
り建材一体型の極めて軽量なプラスチックモジュールが
得られる利点がある。あるいは、光起電力素子を封止材
及び保護層で被覆した後、両面接着剤等で硬質樹脂基体
に張り合わせて軽量化を図ることも可能である。
を含む取り扱い性向上を目的に、ガラスより軽量な透明
性の材料として、光透過性の硬質樹脂基体の採用が従来
より試みられてきた。カーポートや天窓の屋根材若しく
は窓材として使用されているポリカーボネート若しくは
ポリメチルメタクリレートなどの硬質樹脂基体に光起電
力素子を配設し、封止材及び保護層で被覆することによ
り建材一体型の極めて軽量なプラスチックモジュールが
得られる利点がある。あるいは、光起電力素子を封止材
及び保護層で被覆した後、両面接着剤等で硬質樹脂基体
に張り合わせて軽量化を図ることも可能である。
【０００４】然し、前記硬質樹脂基体はガラスより剛性
が小さく更に線膨張係数が大きいため、ガラス性基体で
通常採用されている、光起電力素子や封止材と共に真空
ラミネータで加熱加圧成形して一体化するプロセスでは
モジュールが熱応力により変形して良品が得られなかっ
た。あるいは、モジュール内に熱応力を内在しているた
め、使用に際して光起電力素子を電気的に接合する金属
製インターコネクタを疲労断線させてモジュールの機能
を早期に失わせる虞があった。
が小さく更に線膨張係数が大きいため、ガラス性基体で
通常採用されている、光起電力素子や封止材と共に真空
ラミネータで加熱加圧成形して一体化するプロセスでは
モジュールが熱応力により変形して良品が得られなかっ
た。あるいは、モジュール内に熱応力を内在しているた
め、使用に際して光起電力素子を電気的に接合する金属
製インターコネクタを疲労断線させてモジュールの機能
を早期に失わせる虞があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において、
硬質樹脂基体と一体化した変形のない、内部応力の発生
の少ない太陽光発電モジュールを得る具体的な方法は提
案されていない。本発明は、硬質樹脂基体と一体化し
た、変形のない、内部応力の発生の少ない軽量且つ耐衝
撃性に優れた太陽光発電モジュールの提供にある。
硬質樹脂基体と一体化した変形のない、内部応力の発生
の少ない太陽光発電モジュールを得る具体的な方法は提
案されていない。本発明は、硬質樹脂基体と一体化し
た、変形のない、内部応力の発生の少ない軽量且つ耐衝
撃性に優れた太陽光発電モジュールの提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、請求
項１に記載の如く、表面層側から硬質樹脂基体、保護
層、封止材、光起電力素子を順次に積層して有する太陽
電池モジュールにおいて、前記保護層が軟質樹脂保護層
であり、前記硬質樹脂基体と光透過性接着剤層により全
面積に亘って接合されている太陽光発電プラスチックモ
ジュールを提供するものである。本発明によれば、硬質
樹脂基体と封止材の間に、軟質樹脂保護層及び光透過性
接着剤層を介在させることにより、硬質樹脂基体と封止
材を介して光起電力素子との間に発生する内部熱応力が
緩和され、変形のない内部応力の発生の少ない軽量で耐
衝撃性に優れる太陽光発電プラスチックモジュールが得
られる。
項１に記載の如く、表面層側から硬質樹脂基体、保護
層、封止材、光起電力素子を順次に積層して有する太陽
電池モジュールにおいて、前記保護層が軟質樹脂保護層
であり、前記硬質樹脂基体と光透過性接着剤層により全
面積に亘って接合されている太陽光発電プラスチックモ
ジュールを提供するものである。本発明によれば、硬質
樹脂基体と封止材の間に、軟質樹脂保護層及び光透過性
接着剤層を介在させることにより、硬質樹脂基体と封止
材を介して光起電力素子との間に発生する内部熱応力が
緩和され、変形のない内部応力の発生の少ない軽量で耐
衝撃性に優れる太陽光発電プラスチックモジュールが得
られる。
【０００７】また、本発明は、請求項２に記載の如く、
請求項１に記載の太陽光発電プラスチックモジュールに
おいて、硬質樹脂基体がポリカーボネート又はポリメチ
ルメタクリレート樹脂等の光透過性樹脂基体である太陽
光発電プラスチックモジュールを提供するものである。
本発明によれば、太陽光発電プラスチックモジュールの
表面層を、軽量、透明性、強度、耐久性の高いポリカー
ボネート又はポリメチルメタクリレート樹脂等の硬質樹
脂基体で構成することができる。
請求項１に記載の太陽光発電プラスチックモジュールに
おいて、硬質樹脂基体がポリカーボネート又はポリメチ
ルメタクリレート樹脂等の光透過性樹脂基体である太陽
光発電プラスチックモジュールを提供するものである。
本発明によれば、太陽光発電プラスチックモジュールの
表面層を、軽量、透明性、強度、耐久性の高いポリカー
ボネート又はポリメチルメタクリレート樹脂等の硬質樹
脂基体で構成することができる。
【０００８】また、本発明は、請求項３に記載の如く、
請求項１又は２に記載の太陽光発電プラスチックモジュ
ールにおいて、軟質樹脂保護層が、アクリル樹脂、又
は、弾性モジュラスの小さいポリ弗化ビニル樹脂（ＰＶ
Ｆ）、ポリ弗化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）或いは四弗
化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素
樹脂のいずれかからなる太陽光発電プラスチックモジュ
ールを提供するものである。本発明によれば、耐候性、
機械強度を始めとして、太陽光発電モジュールの屋外暴
露における長期信頼性を確保することができる。
請求項１又は２に記載の太陽光発電プラスチックモジュ
ールにおいて、軟質樹脂保護層が、アクリル樹脂、又
は、弾性モジュラスの小さいポリ弗化ビニル樹脂（ＰＶ
Ｆ）、ポリ弗化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）或いは四弗
化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素
樹脂のいずれかからなる太陽光発電プラスチックモジュ
ールを提供するものである。本発明によれば、耐候性、
機械強度を始めとして、太陽光発電モジュールの屋外暴
露における長期信頼性を確保することができる。
【０００９】また、本発明は、請求項４に記載の如く、
請求項１、２又は３に記載の太陽光発電プラスチックモ
ジュールにおいて、軟質樹脂保護層の厚みが５０μｍ乃
至５００μｍである太陽光発電プラスチックモジュール
を提供するものである。本発明によれば、耐候性と光透
過性に問題のない軟質樹脂保護層が得られる。
請求項１、２又は３に記載の太陽光発電プラスチックモ
ジュールにおいて、軟質樹脂保護層の厚みが５０μｍ乃
至５００μｍである太陽光発電プラスチックモジュール
を提供するものである。本発明によれば、耐候性と光透
過性に問題のない軟質樹脂保護層が得られる。
【００１０】また、本発明は、請求項５に記載の如く、
請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、光透過性接着剤層が、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリビニルブチラール樹脂
等の接着性樹脂、両面テープのいずれかからなる太陽光
発電プラスチックモジュールを提供するものである。本
発明によれば、軟質樹脂保護層と硬質樹脂基体とを良好
に接着させることができる。
請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、光透過性接着剤層が、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリビニルブチラール樹脂
等の接着性樹脂、両面テープのいずれかからなる太陽光
発電プラスチックモジュールを提供するものである。本
発明によれば、軟質樹脂保護層と硬質樹脂基体とを良好
に接着させることができる。
【００１１】また、本発明は、請求項６に記載の如く、
請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、裏面軟質保護層、裏面封止
材、次いで金属インターコネクタにより電気的に接続さ
れた起電力素子群を受光面が上向くように積層し、更に
表面封止材、表面軟質保護層を順次積層することで形成
された積層体を、真空ラミネート装置を用いて加熱圧着
してなる太陽光発電プラスチックモジュールを提供する
ものである。
請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、裏面軟質保護層、裏面封止
材、次いで金属インターコネクタにより電気的に接続さ
れた起電力素子群を受光面が上向くように積層し、更に
表面封止材、表面軟質保護層を順次積層することで形成
された積層体を、真空ラミネート装置を用いて加熱圧着
してなる太陽光発電プラスチックモジュールを提供する
ものである。
【００１２】本発明によれば、裏面軟質保護層から表面
軟質保護層までを順次に積層することで形成された積層
体を、真空ラミネート装置を用いて加熱圧着して作成し
ておき、このように作製された積層体を、光透過性接着
剤を介して硬質樹脂基体と張り合わせることにより、建
材一体型の太陽光発電プラスチックモジュールを作製す
ることができ、あるいは、既に設置されている硬質樹脂
基体に直接現場施行で張り合わせて、建材一体型の太陽
光発電プラスチックモジュールを作製することができ
る。
軟質保護層までを順次に積層することで形成された積層
体を、真空ラミネート装置を用いて加熱圧着して作成し
ておき、このように作製された積層体を、光透過性接着
剤を介して硬質樹脂基体と張り合わせることにより、建
材一体型の太陽光発電プラスチックモジュールを作製す
ることができ、あるいは、既に設置されている硬質樹脂
基体に直接現場施行で張り合わせて、建材一体型の太陽
光発電プラスチックモジュールを作製することができ
る。
【００１３】また、本発明は、請求項７に記載の如く、
請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、裏面軟質保護層、裏面封止
材、金属インターコネクタにより接続された起電力素子
群、更に表面封止材、表面軟質保護層を順じ積層して更
に光透過性接着剤層、硬質樹脂基体を順じ積層すること
で形成された積層体を真空ラミネート装置を用いて加熱
圧着してなる太陽光発電プラスチックモジュールを提供
するものである。本発明によれば、硬質樹脂基体の耐熱
性が充分高く、ラミネーターでの加熱処理に耐える場合
に、硬質樹脂基体を積層することで形成された積層体を
真空ラミネート装置を用いて加熱圧着してなる太陽光発
電プラスチックモジュールを作製することができる。
請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、裏面軟質保護層、裏面封止
材、金属インターコネクタにより接続された起電力素子
群、更に表面封止材、表面軟質保護層を順じ積層して更
に光透過性接着剤層、硬質樹脂基体を順じ積層すること
で形成された積層体を真空ラミネート装置を用いて加熱
圧着してなる太陽光発電プラスチックモジュールを提供
するものである。本発明によれば、硬質樹脂基体の耐熱
性が充分高く、ラミネーターでの加熱処理に耐える場合
に、硬質樹脂基体を積層することで形成された積層体を
真空ラミネート装置を用いて加熱圧着してなる太陽光発
電プラスチックモジュールを作製することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る太陽光発電プ
ラスチックモジュールの実施の形態について図１を用い
て説明する。図において、本発明に係る太陽光発電プラ
スチックモジュール１０は、矢標で示す入射光１１を受
ける表面層側から硬質樹脂基体５、保護層４、封止材
３、図では長方形状に表した光起電力素子群１を順次に
積層して有する。光輝電力素子群１は金属インターコネ
クタ２により順次に電気的に接続されている。
ラスチックモジュールの実施の形態について図１を用い
て説明する。図において、本発明に係る太陽光発電プラ
スチックモジュール１０は、矢標で示す入射光１１を受
ける表面層側から硬質樹脂基体５、保護層４、封止材
３、図では長方形状に表した光起電力素子群１を順次に
積層して有する。光輝電力素子群１は金属インターコネ
クタ２により順次に電気的に接続されている。
【００１５】前記モジュール１０において、前記保護層
４が軟質樹脂保護層であり、前記硬質樹脂基体５とは光
透過性接着剤層６により全面積に亘って接合されてい
る。光輝電力素子群１の裏面は裏面封止材７、裏面軟質
保護層８によって保護されている。硬質樹脂基体５は、
太陽光発電モジュール１０の機械的強度を増したり、温
度変化による歪や反りを防止する。更に、光透過性があ
って受光側に使用される。光透過性に優れるポリカーボ
ネート又はポリメチルメタクリレート樹脂が好適に使用
される。また、硬質樹脂基体５の厚みは、強度、耐候
性、光透過性から通常１ｍｍから５０ｍｍであり、好適
には２．０ｍｍから３０ｍｍである。
４が軟質樹脂保護層であり、前記硬質樹脂基体５とは光
透過性接着剤層６により全面積に亘って接合されてい
る。光輝電力素子群１の裏面は裏面封止材７、裏面軟質
保護層８によって保護されている。硬質樹脂基体５は、
太陽光発電モジュール１０の機械的強度を増したり、温
度変化による歪や反りを防止する。更に、光透過性があ
って受光側に使用される。光透過性に優れるポリカーボ
ネート又はポリメチルメタクリレート樹脂が好適に使用
される。また、硬質樹脂基体５の厚みは、強度、耐候
性、光透過性から通常１ｍｍから５０ｍｍであり、好適
には２．０ｍｍから３０ｍｍである。
【００１６】次ぎに、表面又は裏面の軟質樹脂保護層
４、８は、耐候性、機械強度を始めとして、太陽光発電
モジュール１０の屋外暴露における長期信頼性を確保す
るのに必要である。又、軟質樹脂保護層４、８は硬質樹
脂基体５との接合に際して応力除去の役割を果たす。こ
の軟質樹脂保護層４、８としては、アクリル樹脂、フッ
素樹脂などがあげられるが、弾性モジュラスの小さいポ
リ弗化ビニル樹脂（ＰＶＦ）、ポリ弗化ビニリデン樹脂
（ＰＶＤＦ）あるいは四弗化エチレン−エチレン共重合
体（ＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂が好ましい。軟質樹脂
保護層４、８の厚みは、光透過性、耐光性、応力除去性
能から、通常５０μｍから５００μｍであり、好ましく
は、１５０μｍから３００μｍである。５０μｍより薄
いと耐候性に悪影響し、５００μｍ以上は不必要なだけ
でなく光透過性に悪影響する。
４、８は、耐候性、機械強度を始めとして、太陽光発電
モジュール１０の屋外暴露における長期信頼性を確保す
るのに必要である。又、軟質樹脂保護層４、８は硬質樹
脂基体５との接合に際して応力除去の役割を果たす。こ
の軟質樹脂保護層４、８としては、アクリル樹脂、フッ
素樹脂などがあげられるが、弾性モジュラスの小さいポ
リ弗化ビニル樹脂（ＰＶＦ）、ポリ弗化ビニリデン樹脂
（ＰＶＤＦ）あるいは四弗化エチレン−エチレン共重合
体（ＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂が好ましい。軟質樹脂
保護層４、８の厚みは、光透過性、耐光性、応力除去性
能から、通常５０μｍから５００μｍであり、好ましく
は、１５０μｍから３００μｍである。５０μｍより薄
いと耐候性に悪影響し、５００μｍ以上は不必要なだけ
でなく光透過性に悪影響する。
【００１７】次ぎに、光透過性接着層６は軟質樹脂保護
層５と表面硬質樹脂基体４とを全面に渡って接着するも
のであり、好適に用いられる材料としては、エチレン−
酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸
メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体（ＥＥＡ）、ポリビニルブチラール樹脂等の
接着性樹脂、両面テープ、柔軟性エポキシ樹脂等が挙げ
られる。
層５と表面硬質樹脂基体４とを全面に渡って接着するも
のであり、好適に用いられる材料としては、エチレン−
酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリル酸
メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸エチ
ル共重合体（ＥＥＡ）、ポリビニルブチラール樹脂等の
接着性樹脂、両面テープ、柔軟性エポキシ樹脂等が挙げ
られる。
【００１８】表面封止材３及び裏面封止材７は、光起電
力素子群１を空隙が残存しないように被覆固定化し、光
起電力素子群１を温度変化、湿度、衝撃などの過酷な外
部環境から守り且つ軟質樹脂保護層４と光起電力素子群
１との接着を確保する。
力素子群１を空隙が残存しないように被覆固定化し、光
起電力素子群１を温度変化、湿度、衝撃などの過酷な外
部環境から守り且つ軟質樹脂保護層４と光起電力素子群
１との接着を確保する。
【００１９】また、この封止材３、７には、光透過性が
良好なることに加えて、耐候性、接着性、充填性、耐熱
性、耐寒性、耐衝撃性が要求される。これらの要求を満
たす樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｅ
ＶＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭ
Ａ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥ
Ａ）,ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂、シリ
コーン樹脂などが挙げられる。なかでも、ＥＶＡは太陽
光発電用樹脂として好んで用いられる樹脂である。
良好なることに加えて、耐候性、接着性、充填性、耐熱
性、耐寒性、耐衝撃性が要求される。これらの要求を満
たす樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｅ
ＶＡ）、エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭ
Ａ）、エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥ
Ａ）,ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂、シリ
コーン樹脂などが挙げられる。なかでも、ＥＶＡは太陽
光発電用樹脂として好んで用いられる樹脂である。
【００２０】また、このＥＶＡを架橋することで熱変形
温度を上げ、耐熱性が高め得る。この場合、架橋剤とし
ては、公知の有機化酸化物が用いられる。封止材の架橋
率が７０％以上になるよう反応させることが好ましい。
架橋反応の温度は１５０℃以上が必要であり、１５５℃
から１６５℃が好適である。１５０℃以下では架橋反応
が進まず、１７０℃以上では発泡による白濁の恐れがあ
る。この封止材３，７の厚みは通常０．２ｍｍから２．
０ｍｍであり、好ましくは０．４ｍｍから１．６ｍｍで
ある。薄すぎると耐候性に悪影響し、厚すぎると不必要
であるばかりでなく光透過性を低下させる。
温度を上げ、耐熱性が高め得る。この場合、架橋剤とし
ては、公知の有機化酸化物が用いられる。封止材の架橋
率が７０％以上になるよう反応させることが好ましい。
架橋反応の温度は１５０℃以上が必要であり、１５５℃
から１６５℃が好適である。１５０℃以下では架橋反応
が進まず、１７０℃以上では発泡による白濁の恐れがあ
る。この封止材３，７の厚みは通常０．２ｍｍから２．
０ｍｍであり、好ましくは０．４ｍｍから１．６ｍｍで
ある。薄すぎると耐候性に悪影響し、厚すぎると不必要
であるばかりでなく光透過性を低下させる。
【００２１】次ぎに、本発明に係る太陽光発電モジュー
ル１０をラミネーションにより製作するには、裏面軟質
保護層８、裏面封止材７、次いで金属インターコネクタ
２により電気的に接続された起電力素子群１を受光面が
上向くように積層し、その上に更に表面封止材３、表面
軟質保護層４を順じ積層することで形成された積層体
を、従来公知な真空ラミネート装置を用いて加熱圧着を
行えば良い。
ル１０をラミネーションにより製作するには、裏面軟質
保護層８、裏面封止材７、次いで金属インターコネクタ
２により電気的に接続された起電力素子群１を受光面が
上向くように積層し、その上に更に表面封止材３、表面
軟質保護層４を順じ積層することで形成された積層体
を、従来公知な真空ラミネート装置を用いて加熱圧着を
行えば良い。
【００２２】なお、圧着時の加熱温度及び加熱時間は封
止材樹脂の架橋反応が充分に進行するように決定する。
次いで、このように作製された積層体を、光透過性接着
剤６を介して硬質樹脂基体５と張り合わせることによ
り、建材一体型のモジュールとなる。あるいは、既に設
置されている硬質樹脂基体に直接現場施行で張り合わせ
ても良い。
止材樹脂の架橋反応が充分に進行するように決定する。
次いで、このように作製された積層体を、光透過性接着
剤６を介して硬質樹脂基体５と張り合わせることによ
り、建材一体型のモジュールとなる。あるいは、既に設
置されている硬質樹脂基体に直接現場施行で張り合わせ
ても良い。
【００２３】また、硬質樹脂基体５の耐熱性が充分高
く、ラミネーターでの加熱処理に耐える場合には、裏面
軟質保護層８、裏面封止材７、金属インターコネクタ２
により接続された起電力素子群１、更に表面封止材３、
表面軟質保護層４を順じ積層して更に光透過性接着剤
６、硬質樹脂基体５を順じ積層することで形成された積
層体を前記と同様に真空ラミネート装置を用いて加熱圧
着を行うことにより、建材一体型のモジュール１０をラ
ミネート加工により作製することができる。
く、ラミネーターでの加熱処理に耐える場合には、裏面
軟質保護層８、裏面封止材７、金属インターコネクタ２
により接続された起電力素子群１、更に表面封止材３、
表面軟質保護層４を順じ積層して更に光透過性接着剤
６、硬質樹脂基体５を順じ積層することで形成された積
層体を前記と同様に真空ラミネート装置を用いて加熱圧
着を行うことにより、建材一体型のモジュール１０をラ
ミネート加工により作製することができる。
【００２４】
【実施例】「実施例１」真空方式のラミネート装置の１
３０℃に保持されたプレート上に裏面軟質保護層８とし
てＰＶＦフィルム（厚み２００μｍ）、裏面封止材７と
してＥＶＡシート（厚み４００μｍ）、次いで金属イン
ターコネクタ２により接続された光起電力素子群１を受
光面が上を向くように積層し、更に表面封止材３として
ＥＶＡシート（厚み４００μｍ）、表面軟質保護層４と
してＰＶＦフィルム（２００μｍ）を順じ積層した。ラ
ミネータ内部を真空度３．０トールで８分間排気して積
層体の各層間の空気を排除せしめた後、積層体を圧着し
て一体化せしめ温度を１６０℃に昇温した。２０分間当
温度で維持してＥＶＡの硬化反応を完結せしめた後冷却
して積層体を取り出した。光透過性接着剤６として、建
材用両面テープの片面を前記積層体の全面積に亘って張
り合わせた後、硬質樹脂基体５としてのポリカーボネー
トシートに該両面テープのもう一方の片面により室温で
接合して本発明に係るモジュールを得た。
３０℃に保持されたプレート上に裏面軟質保護層８とし
てＰＶＦフィルム（厚み２００μｍ）、裏面封止材７と
してＥＶＡシート（厚み４００μｍ）、次いで金属イン
ターコネクタ２により接続された光起電力素子群１を受
光面が上を向くように積層し、更に表面封止材３として
ＥＶＡシート（厚み４００μｍ）、表面軟質保護層４と
してＰＶＦフィルム（２００μｍ）を順じ積層した。ラ
ミネータ内部を真空度３．０トールで８分間排気して積
層体の各層間の空気を排除せしめた後、積層体を圧着し
て一体化せしめ温度を１６０℃に昇温した。２０分間当
温度で維持してＥＶＡの硬化反応を完結せしめた後冷却
して積層体を取り出した。光透過性接着剤６として、建
材用両面テープの片面を前記積層体の全面積に亘って張
り合わせた後、硬質樹脂基体５としてのポリカーボネー
トシートに該両面テープのもう一方の片面により室温で
接合して本発明に係るモジュールを得た。
【００２５】「実施例２」光透過性接着剤６をＥＶＡシ
ート（厚み４００μｍ）とし、硬質樹脂基体５との張り
合わせを真空ラミネート装置を用いた加熱圧着とした以
外は、実施例１と同様な条件で本発明に係るモジュール
１０を得た。 「比較例１」実施例１でラミネート加工により得た積層
体上への両面テープの張り合わせ位置を積層体周辺部に
額縁状とした以外は実施例１と同様にして比較モジュー
ルを得た。 「比較例２」表面軟質保護層４と光透過性接着層６を除
去した以外は実施例２と同様な条件で比較モジュールを
得た。
ート（厚み４００μｍ）とし、硬質樹脂基体５との張り
合わせを真空ラミネート装置を用いた加熱圧着とした以
外は、実施例１と同様な条件で本発明に係るモジュール
１０を得た。 「比較例１」実施例１でラミネート加工により得た積層
体上への両面テープの張り合わせ位置を積層体周辺部に
額縁状とした以外は実施例１と同様にして比較モジュー
ルを得た。 「比較例２」表面軟質保護層４と光透過性接着層６を除
去した以外は実施例２と同様な条件で比較モジュールを
得た。
【００２６】これら実施例１、２及び比較例１、２で得
られた外観及び電気的性能の適正なモジュールを、ほぼ
均一に加温又は冷却することができる試験槽において、
高温側９０±２°Ｃから低温側−４０±３°Ｃに１０分
以上維持し、高温から低温又は低温から高温に最大毎時
８７°Ｃの割合で温度を変化させて、連続２００サイク
ルのヒートサイクル試験を実施して、モジュールの外
観、機能を調べた結果、比較例１、２には変形と断線が
認められたのに対して、実施例１、２いずれにも変形及
び断線は認められなかった。
られた外観及び電気的性能の適正なモジュールを、ほぼ
均一に加温又は冷却することができる試験槽において、
高温側９０±２°Ｃから低温側−４０±３°Ｃに１０分
以上維持し、高温から低温又は低温から高温に最大毎時
８７°Ｃの割合で温度を変化させて、連続２００サイク
ルのヒートサイクル試験を実施して、モジュールの外
観、機能を調べた結果、比較例１、２には変形と断線が
認められたのに対して、実施例１、２いずれにも変形及
び断線は認められなかった。
【００２７】
【発明の効果】以上の通り、本発明に係る太陽光発電プ
ラスチックモジュールによれば、表面層側から硬質樹脂
基体、保護層、封止材、光起電力素子を順次に積層して
有する太陽電池モジュールにおいて、前記保護層が軟質
樹脂保護層であり、前記硬質樹脂基体と光透過性接着剤
層により全面積に亘って接合されている構成を有するか
ら、硬質樹脂基体と封止材の間に、軟質樹脂保護層及び
光透過性接着剤層が介在することにより、硬質樹脂基体
と封止材を介して光起電力素子との間に発生する内部熱
応力が緩和され、変形のない内部応力の発生の少ない軽
量で耐衝撃性に優れる太陽光発電プラスチックモジュー
ルが得られる効果がある。
ラスチックモジュールによれば、表面層側から硬質樹脂
基体、保護層、封止材、光起電力素子を順次に積層して
有する太陽電池モジュールにおいて、前記保護層が軟質
樹脂保護層であり、前記硬質樹脂基体と光透過性接着剤
層により全面積に亘って接合されている構成を有するか
ら、硬質樹脂基体と封止材の間に、軟質樹脂保護層及び
光透過性接着剤層が介在することにより、硬質樹脂基体
と封止材を介して光起電力素子との間に発生する内部熱
応力が緩和され、変形のない内部応力の発生の少ない軽
量で耐衝撃性に優れる太陽光発電プラスチックモジュー
ルが得られる効果がある。
【００２８】また、本発明は、請求項２に記載の如く、
請求項１に記載の太陽光発電プラスチックモジュールに
おいて、硬質樹脂基体がポリカーボネート又はポリメチ
ルメタクリレート樹脂等の光透過性樹脂基体である構成
を有することにより、太陽光発電プラスチックモジュー
ルの表面層を、軽量、透明性、強度、耐久性の高いポリ
カーボネート又はポリメチルメタクリレート樹脂等の硬
質樹脂基体で構成することができる効果がある。
請求項１に記載の太陽光発電プラスチックモジュールに
おいて、硬質樹脂基体がポリカーボネート又はポリメチ
ルメタクリレート樹脂等の光透過性樹脂基体である構成
を有することにより、太陽光発電プラスチックモジュー
ルの表面層を、軽量、透明性、強度、耐久性の高いポリ
カーボネート又はポリメチルメタクリレート樹脂等の硬
質樹脂基体で構成することができる効果がある。
【００２９】また、本発明は、請求項３に記載の如く、
請求項１又は２に記載の太陽光発電プラスチックモジュ
ールにおいて、軟質樹脂保護層が、アクリル樹脂、又
は、弾性モジュラスの小さいポリ弗化ビニル樹脂（ＰＶ
Ｆ）、ポリ弗化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）或いは四弗
化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素
樹脂のいずれかからなる構成を有することにより、耐候
性、機械強度を始めとして、太陽光発電モジュールの屋
外暴露における長期信頼性を確保することができる効果
がある。
請求項１又は２に記載の太陽光発電プラスチックモジュ
ールにおいて、軟質樹脂保護層が、アクリル樹脂、又
は、弾性モジュラスの小さいポリ弗化ビニル樹脂（ＰＶ
Ｆ）、ポリ弗化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）或いは四弗
化エチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素
樹脂のいずれかからなる構成を有することにより、耐候
性、機械強度を始めとして、太陽光発電モジュールの屋
外暴露における長期信頼性を確保することができる効果
がある。
【００３０】また、本発明は、請求項４に記載の如く、
請求項１、２又は３に記載の太陽光発電プラスチックモ
ジュールにおいて、軟質樹脂保護層の厚みが５０μｍ乃
至５００μｍである構成を有することにより、耐候性と
光透過性に問題のない軟質樹脂保護層が得られる効果が
ある。
請求項１、２又は３に記載の太陽光発電プラスチックモ
ジュールにおいて、軟質樹脂保護層の厚みが５０μｍ乃
至５００μｍである構成を有することにより、耐候性と
光透過性に問題のない軟質樹脂保護層が得られる効果が
ある。
【００３１】また、本発明は、請求項５に記載の如く、
請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、光透過性接着剤層が、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリビニルブチラール樹脂
等の接着性樹脂、両面テープのいずれかからなる構成を
有することにより、軟質樹脂保護層と硬質樹脂基体とを
良好に接着させることができる効果がある。
請求項１乃至４のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、光透過性接着剤層が、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−アクリ
ル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン−アクリル酸
エチル共重合体（ＥＥＡ）、ポリビニルブチラール樹脂
等の接着性樹脂、両面テープのいずれかからなる構成を
有することにより、軟質樹脂保護層と硬質樹脂基体とを
良好に接着させることができる効果がある。
【００３２】また、本発明は、請求項６に記載の如く、
請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、裏面軟質保護層、裏面封止
材、次いで金属インターコネクタにより電気的に接続さ
れた起電力素子群を受光面が上向くように積層し、更に
表面封止材、表面軟質保護層を順次積層することで形成
された積層体を、真空ラミネート装置を用いて加熱圧着
してなる構成を有することにより、裏面軟質保護層から
表面軟質保護層までを順次に積層することで形成された
積層体を、真空ラミネート装置を用いて加熱圧着して作
成しておき、このように作製された積層体を、光透過性
接着剤を介して硬質樹脂基体と張り合わせることによ
り、建材一体型の太陽光発電プラスチックモジュールを
作製することができ、あるいは、既に設置されている硬
質樹脂基体に直接現場施行で張り合わせて、建材一体型
の太陽光発電プラスチックモジュールを作製することが
できる効果がある。
請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、裏面軟質保護層、裏面封止
材、次いで金属インターコネクタにより電気的に接続さ
れた起電力素子群を受光面が上向くように積層し、更に
表面封止材、表面軟質保護層を順次積層することで形成
された積層体を、真空ラミネート装置を用いて加熱圧着
してなる構成を有することにより、裏面軟質保護層から
表面軟質保護層までを順次に積層することで形成された
積層体を、真空ラミネート装置を用いて加熱圧着して作
成しておき、このように作製された積層体を、光透過性
接着剤を介して硬質樹脂基体と張り合わせることによ
り、建材一体型の太陽光発電プラスチックモジュールを
作製することができ、あるいは、既に設置されている硬
質樹脂基体に直接現場施行で張り合わせて、建材一体型
の太陽光発電プラスチックモジュールを作製することが
できる効果がある。
【００３３】また、本発明は、請求項７に記載の如く、
請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、裏面軟質保護層、裏面封止
材、金属インターコネクタにより接続された起電力素子
群、更に表面封止材、表面軟質保護層を順じ積層して更
に光透過性接着剤層、硬質樹脂基体を順じ積層すること
で形成された積層体を真空ラミネート装置を用いて加熱
圧着してなる構成を有することにより、硬質樹脂基体の
耐熱性が充分高く、ラミネーターでの加熱処理に耐える
場合に、硬質樹脂基体を積層することで形成された積層
体を真空ラミネート装置を用いて加熱圧着してなる太陽
光発電プラスチックモジュールを作製することができる
効果がある。
請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽光発電プラスチ
ックモジュールにおいて、裏面軟質保護層、裏面封止
材、金属インターコネクタにより接続された起電力素子
群、更に表面封止材、表面軟質保護層を順じ積層して更
に光透過性接着剤層、硬質樹脂基体を順じ積層すること
で形成された積層体を真空ラミネート装置を用いて加熱
圧着してなる構成を有することにより、硬質樹脂基体の
耐熱性が充分高く、ラミネーターでの加熱処理に耐える
場合に、硬質樹脂基体を積層することで形成された積層
体を真空ラミネート装置を用いて加熱圧着してなる太陽
光発電プラスチックモジュールを作製することができる
効果がある。
【図１】 本発明に係る太陽光発電プラスチックモジュ
ールの概略断面説明図。
ールの概略断面説明図。
１ 起電力素子群 ２ 金属インターコネクタ ３ 表側封止材 ４ 表側軟質保護層 ５ 硬質樹脂基体 ６ 光透過性接着剤層 ７ 裏側封止材 ８ 裏側軟質保護層 １０ 本発明モジュール １１ 入射光
Claims (7)
- 【請求項１】 表面層側から硬質樹脂基体、
保護層、封止材、光起電力素子を順次に積層して有する
太陽電池モジュールにおいて、前記保護層が軟質樹脂保
護層であり、前記硬質樹脂基体と光透過性接着剤層によ
り全面積に亘って接合されている太陽光発電プラスチッ
クモジュール。 - 【請求項２】 請求項１に記載の太陽光発電
プラスチックモジュールにおいて、硬質樹脂基体がポリ
カーボネート又はポリメチルメタクリレート樹脂等の光
透過性樹脂基体である太陽光発電プラスチックモジュー
ル。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の太陽
光発電プラスチックモジュールにおいて、軟質樹脂保護
層が、アクリル樹脂、又は、弾性モジュラスの小さいポ
リ弗化ビニル樹脂（ＰＶＦ）、ポリ弗化ビニリデン樹脂
（ＰＶＤＦ）或いは四弗化エチレン−エチレン共重合体
（ＥＴＦＥ）等のフッ素樹脂のいずれかからなる太陽光
発電プラスチックモジュール。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３に記載の
太陽光発電プラスチックモジュールにおいて、軟質樹脂
保護層の厚みが５０μｍ乃至５００μｍである太陽光発
電プラスチックモジュール。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに
記載の太陽光発電プラスチックモジュールにおいて、光
透過性接着剤層が、ＥＶＡ、ＥＭＡ、ＥＥＡ、ポリビニ
ルブチラール樹脂等の接着性樹脂、両面テープのいずれ
かからなる太陽光発電プラスチックモジュール。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに
記載の太陽光発電プラスチックモジュールにおいて、裏
面軟質保護層、裏面封止材、次いで金属インターコネク
タにより電気的に接続された起電力素子群を受光面が上
向くように積層し、更に表面封止材、表面軟質保護層を
順じ積層することで形成された積層体を、真空ラミネー
ト装置を用いて加熱圧着してなる太陽光発電プラスチッ
クモジュール。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに
記載の太陽光発電プラスチックモジュールにおいて、裏
面軟質保護層、裏面封止材、金属インターコネクタによ
り接続された起電力素子群、更に表面封止材、表面軟質
保護層を順じ積層して更に光透過性接着剤層、硬質樹脂
基体を順じ積層することで形成された積層体を真空ラミ
ネート装置を用いて加熱圧着してなる太陽光発電プラス
チックモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000293336A JP2002111014A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 太陽光発電プラスチックモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000293336A JP2002111014A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 太陽光発電プラスチックモジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002111014A true JP2002111014A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18776146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000293336A Pending JP2002111014A (ja) | 2000-09-27 | 2000-09-27 | 太陽光発電プラスチックモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002111014A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007116688A1 (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-18 | Daikin Industries, Ltd. | 積層体、太陽電池表面保護シート及び建材シート |
| JP2010041040A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-02-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 光電変換装置および光電変換装置の製造方法 |
| WO2011019499A2 (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | Miasole | Cte modulated encapsulants for solar modules |
| WO2011019886A1 (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-17 | Dow Global Technologies, Inc. | A multi-layer laminate structure and manufacturing method |
| WO2013051519A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2013-04-11 | 旭硝子株式会社 | 薄膜太陽電池モジュール及び薄膜太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP2014060390A (ja) * | 2012-08-22 | 2014-04-03 | Mitsubishi Plastics Inc | 太陽電池用保護シート |
| JP2015517223A (ja) * | 2012-04-25 | 2015-06-18 | コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ | 特定構造を有する太陽光電池モジュール |
| US9123847B2 (en) | 2010-12-17 | 2015-09-01 | Dow Global Technologies Llc | Photovoltaic device |
| WO2018150894A1 (ja) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール |
-
2000
- 2000-09-27 JP JP2000293336A patent/JP2002111014A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2007116688A1 (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-18 | Daikin Industries, Ltd. | 積層体、太陽電池表面保護シート及び建材シート |
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| WO2011019499A3 (en) * | 2009-08-11 | 2011-06-03 | Miasole | Cte modulated encapsulants for solar modules |
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| US8361602B2 (en) | 2009-08-13 | 2013-01-29 | Dow Global Technologies Llc | Multi-layer laminate structure and manufacturing method |
| US8163125B2 (en) | 2009-08-13 | 2012-04-24 | Dow Global Technologies Llc | Multi-layer laminate structure and manufacturing method |
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| WO2018150894A1 (ja) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール |
| JP6395020B1 (ja) * | 2017-02-16 | 2018-09-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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