JP2004335563A - Solar cell module - Google Patents

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solar cell
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light receiving
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Japanese (ja)
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Ichiro Tafu
一郎 袋布
Yasuhiko Hamakawa
康彦 濱川
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Sekisui Jushi Corp
Original Assignee
Sekisui Jushi Corp
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module which is capable of receiving sunlight well and much improved in power generation efficiency even when the solar cell module is used in an installation environment such as a vertical plane or the like where the module is installed. <P>SOLUTION: A transparent material which refracts sunlight is provided on the light receiving plane of the solar cell module, so that the light receiving plane of the solar cell module is capable of restraining sunlight from being reflected, and the solar cell module is capable of keeping its power generation output constantly high even in the case that the light receiving plane of the solar cell module is smooth, an incident angle of sunlight is large, and most of sunlight is reflected from the smooth surface of the solar cell module to deteriorate the solar cell module in light receiving efficiency. The transparent material refracting sunlight is formed into a corrugated structure composed of a plurality of wavy forms that are continuously connected in a lateral direction or formed into a structure having a plurality of pyramids on its front surface, so that the solar cell module is prevented from deteriorating in power generation efficiency due to the reflection of sunlight from its surface and capable of generating electric power without deteriorating its power generation efficiency. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽光を受光して発電する太陽電池モジュールであって、光の受光効率を高めて発電効率を向上させた太陽電池モジュールに関するものある。
【0002】
【従来の技術】
太陽電池モジュールは、太陽光を受けて発電する太陽電池セルを、EVAやシリコーン等の封止材を用いて板材の間に挟持させる構造になっている。一般のモジュールでは、セル1個体では起電力が不足するため、単独のセルから構成されることは少なく、複数の太陽電池セルが直列または直並列に接続されて構成される。太陽電池セルを挟持する板材は、樹脂やガラスや金属、またはそれらの板材を張り合わせた板等でできており、一般的に表面が平滑な板状のものを用いている。
【0003】
また、太陽電池モジュールを用いて発電を行う際に、発電効率を向上させるための様々な工夫がこれまでになされてきた。たとえば、太陽電池モジュールを固定する際に、受光面を南面に傾斜させたり、常に受光面に太陽光が垂直に当たるように太陽を自動追尾する装置を設けたりしていた。(例えば特許文献1および2)そのほかにも、レンズや鏡面を用いて集光した光を太陽電池セルに照射するようにしたり(特許文献3)、セルの配列を工夫したり(特許文献4)、様々な提案がなされている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−290537号公報
【特許文献2】
特開2002−317540号公報
【特許文献3】
特開2000−243983号公報
【特許文献4】
特開2001−217448号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自動追尾装置は、コストも高く、メンテナンスも必要であることから、あまり用いられていないのが現状であり、一般的には、太陽電池の設置方位や設置角度を一年を通じてもっとも効率のよいされる、南向き、設置角度45度に取付けられているものが多い。しかしながら、製品によっては、必ずしも太陽電池モジュールを好ましい方角や設置角度に設置することができない場合もある。例えば、道路防音壁の透明遮音板や柵のパネルなどに太陽電池モジュールを設ける場合は、設置する方角は道路の向きによって決められ、設置角度も垂直となる。
【0006】
また、両面受光型の太陽電池モジュールを設置する場合は、設置角度は地面と垂直に設置することが好ましく、このような垂直に設置される太陽電池モジュールに関しても、受光効率を向上させ発電量を増加させる方法が望まれている。
【0007】
これら、例えば垂直に設置された場合の太陽電池の受光効率が低下する原因の一つとして、太陽が高い位置になった場合に、太陽光の入射角、すなわち受光面の垂線と入射光の成す角度が大きくなり、モジュール表面で光が反射してしまい、内部に光が到達しないことが挙げられる。入射角が大きくなると、表面で反射する光の割合が増加するため、太陽電池モジュール内部の太陽電池セルに到達する光の量が減少し、結果として発電量が低下してしまう。
【0008】
そこで本発明は上記の如き問題点に鑑みてなされたものであり、垂直面等の設置環境でも良好に受光し、高い発電効率を得ることができる太陽電池モジュールを提供せんとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者は鋭意研究した結果、垂直面等に設置された太陽電池モジュールの受光面に光を屈折させる透明体を具備させることにより、板材表面の光の反射によって太陽電池セルの受光効率が低下する時間帯にも、良好に受光することができることを知得し、本発明を完成するに至った。
【0010】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成としている。すなわち、相対向する2枚の板材間に太陽電池セルを封止し、前記板材の一方又は両方を受光面とした太陽電池モジュールであって、受光面に光を屈折させる透明体が設けられていることを特徴とするものである。
【0011】
太陽電池モジュールへの太陽光の入射角が大きい場合、凹凸の無い平滑な表面では、大部分の光が表面で反射してしまい、太陽電池セルまで届かず、受光効率が低下してしまう。受光面に光を屈折させる透明体を設けておけば、透明体は、一般的に立体的な構造を持っており、その表面の凹凸構造により、太陽光の入射角が小さくなる部分ができ、太陽光が反射するのを防ぎ、さらには光の屈折により、入射光が内部へ良好に導かれる。
【0012】
光を屈折させる透明体の構造は、入射角度が大きくなっても良好に内部へ光を導入するような構造であれば、特に限定されるものではないが、たとえば、一定方向に伸びた線状の山形構造や、角錐構造が挙げられる。光を屈折させるための透明体は、太陽電池セルを挟みこむ板材と一体化されて形成されていても良いし、前記板材表面に取りつけるようになされていてもよい。
【0013】
太陽電池セルを間に挟みこむ板材は、受光面側が透光性のものであれば特に限定されるものではなく、異なる材質のものを組み合わせて用いてもよい。例えば、ガラス板材、樹脂板材、金属板材、またはこれらの複合板材等が用いることができ、樹脂材であれば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリウレタン、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ABS,フェノール樹脂、メラミン樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、天然ゴムやその誘導体から成るものでも良く、または前記樹脂の2種類以上から成るものでもよいし、2種類以上の樹脂板を貼り合わせたものでもよい。また、水酸化アルミニウムや水酸化カルシウム等の無機フィラーや難燃剤等を縫合して、不燃性、難燃性を具備させてもよい。また、発泡剤等を添加して発泡させたものでもよく、さらには可塑剤、安定剤、発泡助剤、紫外線吸収剤、顔料などが添加されているものでも良く、金属箔が貼り合わされているものでもよい。
【0014】
また、光を屈折させる透明体は、水平方向に伸びた連続した複数本の山形構造を有しており、前記山形構造の上方向きの面は下方向きの面よりも大きいことを特徴とするものである。
【0015】
光を屈折させる透明体の構造が、横方向に伸びた連続した複数本の山形構造であり、したがって、受光面には斜め上方向きの平面と斜め下方向きの平面とが交互に設けられた構造になる。これにより、太陽が高い位置にあっても、山形の上方向きの面では、入射角が小さくなり、光があまり反射されることなく内部へ導入されることができ、太陽電池セルへ光を誘導することができるので、表面の反射による発電効率の低下を防ぎ、効率が極端に落ちることなく発電を行うことができる。また、連続する山形構造の上方向きの面の面積を下方向きの面積よりも大きくしておくことで、上方にある太陽からの光を大面積で、効率的に受光することが出来る。
【0016】
また、光を屈折させる透明体は、表面に複数個の角錐構造を有していることを特徴とするものである。
【0017】
光を屈折させる透明体の構造は複数個の角錐構造を有しているものでもよく、前記連続した複数の山形構造と同様に、角錐には上方向き面が形成され、この上方向き面では、入射角が小さくなり、光があまり反射されることなく内部へ導入されることができ、太陽電池セルへ光を誘導することができるので、表面の反射による発電効率の低下を防ぎ、太陽が高い位置にあっても効率が極端に落ちることなく発電を行うことができる。また、さらに、角錐構造としていることで、例えば南面向きに垂直に設置された場合の明け方や夕方時等の、水平方向にモジュールの入射角が大きくなる場合でも、効率良く太陽光を内部に導入することができる。
【0018】
角錐の形状は特別限定されるものではないが、四角錐または三角錐が、平面状に密に配列された構造がよい。三角錐を密に配列するには、隣り合う三角錐の向きが反対になるように配列するとよい。また正角錐でなくてもよく、たとえば、四角錐であれば、上方面向きの面が他の面より広くなるように、頂点をずらした角錐形状てあってもよい。
【0019】
また、太陽電池セルを封止した相対向する2枚の板材は、ともに樹脂からなることを特徴とするものである。
【0020】
板材に樹脂製のものを用いることで、衝撃にも割れにくく、軽量の太陽電池モジュールを提供することができる。従来の太陽電池モジュールはガラスを用いたものが多く、衝撃により割れて飛散し、二次的な事故を起こす可能性があったり、重量が重く、施工のときに手間がかかったりしていた。適当な樹脂を背面板や前面板に選定することにより、それらの問題を解決することができる。受光面側に用いられる樹脂の種類は、透光性を有していれば特に限定されるものではないが、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニルなどが用いられても良い。また、受光面でない面に用いられる樹脂は、必ずしも透光性を有してなくともよく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、ポリウレタン、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ABS,フェノール樹脂、メラミン樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、天然ゴムやその誘導体から成るものでも良く、または前記樹脂の2種類以上から成るものでもよいし、2種類以上の樹脂板を貼り合わせたものでもよい。また、水酸化アルミニウムや水酸化カルシウム等の無機フィラーや難燃剤等を縫合して、不燃性、難燃性を具備させてもよい。また、発泡剤等を添加して発泡させたものでもよく、さらには可塑剤、安定剤、発泡助剤、紫外線吸収剤、顔料などが添加されているものでも良い。また、不透明樹脂板には、金属箔が貼り合わされているものでもよい。
【0021】
また、太陽電池セルは両面受光型であることを特徴とするものである。
【0022】
本発明は、主に垂直面に設置される太陽電池モジュールに関するものであり、この太陽電池モジュールを両面受光型とし、両受光面に光を屈折させる透明体を設けることによって、太陽の位置が高くなる季節でも十分な光が太陽電池まで到達し、年間を通して良好に発電を行うことができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面に基づき以下に具体的に説明する。図1は、本発明の太陽電池モジュールの一例を示した概略図である。複数の太陽電池セル1が板材2に挟持されており、板材2の受光面側には光を屈折させる透明体31が設けられている。透明体31は、横方向に伸びた連続した複数本の山形構造となっている。
【0024】
本発明の太陽電池モジュールの一例の垂直方向の断面図を拡大したものを図2に示す。図2では、両面受光型の太陽電池セルを用いており、両表面から太陽光を受光することができる。光を屈折させる透明体も両面に設けらており、板材と一体となっている。光を屈折させる透明体31が一体となった2枚の板材の間に、複数の太陽電池セルを封止材4を用いて挟持している。セルを封止している封止材は特に限定されるものではないが、たとえばエチレン−ビニルアセテート(EVA),透明な変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン、アクリル樹脂、シリコン樹脂等の透光性を有するものを用いるとよい。
【0025】
片面受光タイプの太陽電池セルであれば、少なくとも受光面側のみ透光性の板材で形成すればよく、光を屈折させる透明体も受光面側のみでよい。受光面でない面には、不透光性の板材を用いてもよい。両面受光型太陽電池セルの場合は、両面を透光性の材料で形成し、光を屈折させる透明体も両面に形成するのが好ましい。また、光を屈折させる透明体は、図2に示すように板材に直接形成されて一体となっていても良いし、前面板や背面板に別途形成した光を屈折させる透明体を取付けるようになされていてもよい。
【0026】
また、光を屈折させる透明体は、横方向に伸びた連続した複数本の山形構造を有しており、垂直方向の断面は図2に示すように、連続したV字型である。光屈折面は、上方向き面aと下方向き面bが交互に連続した構造で、上方向き面aは、下方向き面bよりも大きくなるようにしてある。図3aに、光屈折面における光の入射の模式図を示す。また、図3bに、参考として表面が平滑面の場合の太陽光の受光の模式図を示す。太陽が高い位置にある場合、太陽光はcの向きから照射される。図3bのように平滑面であると、表面での入射角xが大きく反射光dの割合が高くなり、十分に太陽電池セルまで光が到達しない。そこで、V字型の構造を設けることによって、図3aのように表面の入射角xを小さくすることができ、反射光dが低減できる。また、上方向き面aを、下方向き面bよりも大きくしておくことで、上方からの光を受光する面積が大きくでき、かつ垂直面に対する傾斜角度yが必然的に45度よりも小さくなり、上方からの光が入射したときに、入射した光eが屈折によってセル表面に垂直に近い角度であたるようになる。
【0027】
この山形構造のピッチは、特別限定するものではないが、角度や全体の厚み等を考慮すると、15mm〜30mm程度が好ましい。また凹凸の山の高さも、谷から山までの高さが3mm〜10程度が好ましい。この範囲を越えると、厚みが大きくなり施工に支障をきたしたり、重量が重くなり、好ましくない。
【0028】
図4には、本発明の太陽電池モジュールの別の一例を示した表面を拡大した概略図を示す。複数の太陽電池セル1が板材2に挟持されており、板材2の受光面側には光を屈折させる透明体32が設けられている。光を屈折させるための透明体31は、複数の四角錐が表面に密に設けられた形状となっている。四角錐の大きさは、底面が5mm程度の正方形で高さは3mmである、この大きさの四角錐が、上下に整列され、太陽電池モジュールの表面全体に設けられている。
【0029】
また、これらの太陽電池モジュールの樹脂板の表面に、機能性の塗膜層を形成させてもよく、太陽電池の受光側の表面に光触媒含有層を形成させてもよい。光触媒には二酸化チタンが好適に用いられ、その二酸化チタンはルチル型でもよいが、活性の高さからアナターゼ型のものが好ましく、この二酸化チタンに波長領域が300〜400nm付近の紫外光が照射されると活性化され、強い酸化力が発現し、表面に付着した汚染物質は分解される。また、二酸化チタンの活性によって表面は、対水接触角が0度〜20度程度の超親水状態となり、汚染物質が付着しても、容易に雨で流されるようになり、長期間にわたり表面を綺麗に保つことができる。
【0030】
また、機能性の塗膜層は、滑雪氷性被覆層でもよい。滑雪氷性被覆層とは、表面張力が35dyne/cm以下の撥水性で、且つ水滴の滑落角度が40度以下の滑水性を示す被覆層である。該被覆層を太陽電池の受光面に形成させておけば、雪氷が表面に付着しても速やかに滑落させることができるため、雪氷が付着している時間を極力短くすることができ、発電可能時間を長くすることができると共に、積雪によるモジュールへの荷重を軽減できるため、過荷重によるモジュールの断線やその他の不具合などを防ぐことができる。
【0031】
【発明の効果】
上述の如く、垂直面等に設置された太陽電池モジュールの受光面に、受光面に光を屈折させる透明体を設けることにより、平滑面の太陽電池モジュールでは、太陽光の入射角が大きく、平滑面の太陽電池モジュールでは太陽光の大部分が表面で反射してしまうため受光効率が低下する場合でも、反射を抑え、良好に受光し、発電量を維持することができる。また、光を屈折させる透明体を横方向に伸びた連続した複数本の山形構造とし、この山形構造の上方向きの面は下方向きの面よりも大きくすることによって、上方にある太陽からの光を良好に受光することが出来る。
【0032】
また、光を屈折させる透明体を表面に複数個の角錐構造を有する構造とすることで、角錐には上方向き面が形成され、この上方向き面では、入射角が小さくなり、光があまり反射されることなく内部へ導入されることができ、太陽電池セルへ光を誘導することができるので、表面の反射による発電効率の低下を防ぎ、太陽が高い位置にあっても効率が極端に落ちることなく発電を行うことができる。また、さらに、角錐構造としていることで、例えば南面向きに垂直に設置された場合の明け方や夕方時等の、水平方向にモジュールの入射角が大きくなる場合でも、効率良く太陽光を内部に導入することができる。
【0033】
また、太陽電池セルを挟持する板材に樹脂製の板材を用いることで、衝撃にも割れにくく、軽量の太陽電池モジュールを提供することができる。また、この太陽電池モジュールを両面受光型とし、両受光面に光を屈折させる透明体を設ければ、太陽の高さが高い場合においても高い発電効率を維持でき、一年を通して良好に発電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の一形態を示す断面図である。
【図3】本発明に関する光の入射の模式図である。
【図4】本発明の実施の一形態を示す断面図である。
【符号の説明】
a 凹凸構造の上方向き面
b 凹凸構造の下方向き面
c 太陽光
d 反射光
e 入射した光
x 入射角
y 傾斜角
1 太陽電池セル
2 板材
31 光を屈折させる透明体
32 光を屈折させる透明体
4 封止材
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell module that receives sunlight and generates power, and more particularly relates to a solar cell module that has improved light receiving efficiency and power generation efficiency.
[0002]
[Prior art]
The solar cell module has a structure in which solar cells that generate power by receiving sunlight are sandwiched between plate members using a sealing material such as EVA or silicone. In a general module, a single cell is insufficient in electromotive force, so that it is seldom composed of a single cell, and is configured by connecting a plurality of solar cells in series or in series / parallel. The plate material for sandwiching the solar cells is made of resin, glass, metal, or a plate obtained by laminating these plate materials, and is generally a plate having a smooth surface.
[0003]
In addition, when power generation is performed using a solar cell module, various devices for improving power generation efficiency have been made. For example, when fixing the solar cell module, the light receiving surface is inclined to the south side, or a device for automatically tracking the sun is provided so that the light always hits the light receiving surface vertically. (For example, Patent Documents 1 and 2) In addition, light condensed by using a lens or a mirror surface is applied to a solar cell (Patent Document 3), or a cell arrangement is devised (Patent Document 4). Various proposals have been made.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-290537 A [Patent Document 2]
JP 2002-317540 A [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-243983 [Patent Document 4]
JP 2001-217448 A
[Problems to be solved by the invention]
However, the automatic tracking device is not widely used at present because of its high cost and required maintenance. Generally, the installation orientation and installation angle of the solar cell are the most efficient throughout the year. Many are good, south facing, installed at an installation angle of 45 degrees. However, depending on the product, the solar cell module may not always be able to be installed in a preferred direction or installation angle. For example, when a solar cell module is provided on a transparent sound insulation plate of a road noise barrier, a panel of a fence, or the like, the installation direction is determined by the direction of the road, and the installation angle is also vertical.
[0006]
In addition, when installing a double-sided light receiving solar cell module, it is preferable that the installation angle is perpendicular to the ground, and for such a vertically installed solar cell module, the light receiving efficiency is improved and the power generation amount is increased. A way to increase it is desired.
[0007]
For example, as one of the causes of a decrease in the light receiving efficiency of the solar cell when the solar cell is installed vertically, when the sun is at a high position, the angle of incidence of the sunlight, that is, the perpendicular between the light receiving surface and the incident light, The angle becomes large, light is reflected on the module surface, and light does not reach the inside. When the incident angle increases, the proportion of light reflected on the surface increases, so that the amount of light reaching the solar cell inside the solar cell module decreases, and as a result, the amount of power generation decreases.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a solar cell module that can receive light well even in an installation environment such as a vertical surface and can obtain high power generation efficiency.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted intensive studies and found that a light-receiving surface of a solar cell module installed on a vertical surface or the like is provided with a transparent body that refracts light. The present inventor has found that light can be satisfactorily received even during the time when the light receiving efficiency of the solar battery cell is reduced, and the present invention has been completed.
[0010]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is, a solar cell module in which a solar cell is sealed between two opposing plate members, and one or both of the plate members is a light receiving surface, and a light receiving surface is provided with a transparent body that refracts light. It is characterized by having.
[0011]
When the incident angle of sunlight on the solar cell module is large, on a smooth surface without irregularities, most of the light is reflected on the surface, does not reach the solar cell, and the light receiving efficiency is reduced. If a transparent body that refracts light is provided on the light receiving surface, the transparent body generally has a three-dimensional structure, and due to the uneven structure on the surface, a part where the incident angle of sunlight is small is formed, The solar light is prevented from being reflected, and the refraction of the light allows the incident light to be guided to the inside well.
[0012]
The structure of the transparent body that refracts light is not particularly limited as long as it is a structure that can introduce light well even when the angle of incidence is large, for example, a linear shape extending in a certain direction. And a pyramid structure. The transparent body for refracting light may be formed integrally with a plate material sandwiching the solar cell, or may be attached to the surface of the plate material.
[0013]
The plate material sandwiching the solar cell is not particularly limited as long as the light-receiving surface is translucent, and different materials may be used in combination. For example, a glass plate material, a resin plate material, a metal plate material, or a composite plate material thereof can be used. , Polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polyamide, polyurethane, polymethacrylate, polyacrylonitrile, ABS, phenolic resin, melamine resin, formaldehyde resin, It may be composed of a urea resin, an unsaturated polyester resin, an epoxy resin, a natural rubber or a derivative thereof, or two kinds of the above resins. May be one having the above may be one obtained by bonding two or more resin plate. Further, an inorganic filler such as aluminum hydroxide or calcium hydroxide, a flame retardant, or the like may be sutured to provide nonflammability and flame retardancy. Further, a foamed material may be added by adding a foaming agent or the like, and further, a plasticizer, a stabilizer, a foaming aid, an ultraviolet absorber, a pigment or the like may be added, and a metal foil is attached. It may be something.
[0014]
Further, the transparent body that refracts light has a plurality of continuous chevron structures extending in the horizontal direction, and an upwardly facing surface of the chevron structure is larger than a downwardly facing surface. It is.
[0015]
The structure of the transparent body that refracts light is a plurality of continuous chevron structures extending in the horizontal direction, and therefore, a structure in which a light-receiving surface is provided with diagonally upward and diagonally downward planes alternately. become. As a result, even when the sun is at a high position, the angle of incidence on the upward-facing surface of the mountain shape is small, and light can be introduced into the interior without being reflected too much, and the light is guided to the solar cells. Therefore, it is possible to prevent a decrease in power generation efficiency due to reflection on the surface, and to perform power generation without extremely lowering the efficiency. In addition, by making the area of the upwardly facing surface of the continuous chevron structure larger than the downwardly facing area, it is possible to efficiently receive light from the sun above it in a large area.
[0016]
In addition, the transparent body that refracts light has a plurality of pyramid structures on its surface.
[0017]
The structure of the transparent body that refracts light may have a plurality of pyramid structures, and like the plurality of continuous chevron structures, the pyramid has an upward-facing surface, and in this upward-facing surface, The angle of incidence is small, light can be introduced into the interior without much reflection, and light can be guided to the photovoltaic cells. Even at the position, power can be generated without the efficiency dropping extremely. In addition, by adopting a pyramid structure, sunlight can be efficiently introduced into the interior even when the angle of incidence of the module increases in the horizontal direction, for example, at dawn or in the evening when installed vertically in the south direction. can do.
[0018]
Although the shape of the pyramid is not particularly limited, a structure in which quadrangular pyramids or triangular pyramids are densely arranged in a plane is preferable. In order to arrange the triangular pyramids densely, the triangular pyramids may be arranged so that the directions of the adjacent triangular pyramids are opposite. In addition, the pyramid may not be a regular pyramid. For example, in the case of a quadrangular pyramid, the pyramid may be shifted in apex so that a surface facing upward is wider than other surfaces.
[0019]
Further, the two opposing plate members sealing the solar battery cells are both made of resin.
[0020]
By using a resin material as the plate material, it is possible to provide a lightweight solar cell module that is hardly cracked by impact. Conventional solar cell modules often use glass, which may be broken and scattered by impact, causing a secondary accident, or being heavy and time-consuming during construction. These problems can be solved by selecting an appropriate resin for the back plate and the front plate. The type of resin used on the light receiving surface side is not particularly limited as long as it has translucency, but polycarbonate, acrylic resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl chloride, or the like may be used. good. In addition, the resin used for the surface that is not the light receiving surface does not necessarily have to have translucency, for example, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and polystyrene. Butylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, polyamide, polyurethane, polymethacrylate, polyacrylonitrile, ABS, phenol resin, melamine resin, formaldehyde resin, urea resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, natural rubber and its derivatives Or a combination of two or more of the above resins, or a combination of two or more of the resin plates. Further, an inorganic filler such as aluminum hydroxide or calcium hydroxide, a flame retardant, or the like may be sutured to provide nonflammability and flame retardancy. Further, a foamed product by adding a foaming agent or the like may be used, and further, a plasticizer, a stabilizer, a foaming aid, an ultraviolet absorber, a pigment, or the like may be added. Further, a metal foil may be bonded to the opaque resin plate.
[0021]
Further, the solar cell is characterized in that it is of a double-sided light receiving type.
[0022]
The present invention relates to a solar cell module mainly installed on a vertical surface, the solar cell module is a double-sided light receiving type, and by providing a transparent body that refracts light on both light receiving surfaces, the position of the sun is increased. Even in a certain season, sufficient light reaches the solar cell, and good power generation can be performed throughout the year.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the solar cell module of the present invention. A plurality of solar cells 1 are sandwiched between plate members 2, and a transparent body 31 that refracts light is provided on the light receiving surface side of plate member 2. The transparent body 31 has a continuous plural chevron structure extending in the horizontal direction.
[0024]
FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of an example of the solar cell module of the present invention. In FIG. 2, a double-sided solar cell is used, and sunlight can be received from both surfaces. Transparent bodies that refract light are also provided on both sides, and are integrated with the plate material. A plurality of solar cells are sandwiched between two plate members in which a transparent body 31 that refracts light is integrated by using a sealing material 4. The sealing material that seals the cell is not particularly limited, but a light-transmitting material such as ethylene-vinyl acetate (EVA), transparent modified polyethylene, modified polypropylene, acrylic resin, silicone resin, etc. Should be used.
[0025]
In the case of a single-sided light-receiving solar cell, at least the light-receiving surface side may be formed of a translucent plate material, and the transparent body that refracts light may be provided only on the light-receiving surface side. An opaque plate may be used for the surface other than the light receiving surface. In the case of a double-sided light receiving solar cell, it is preferable that both surfaces are formed of a light-transmitting material, and that a transparent body that refracts light is also formed on both surfaces. Further, the transparent body for refracting light may be formed directly on the plate material as shown in FIG. 2 and may be integrated, or a transparent body for refracting light separately formed on the front plate or the back plate may be attached. It may be done.
[0026]
The transparent body that refracts light has a plurality of continuous mountain-shaped structures extending in the lateral direction, and has a continuous V-shaped cross section in the vertical direction as shown in FIG. The light refracting surface has a structure in which an upward facing surface a and a downward facing surface b are alternately continued, and the upward facing surface a is larger than the downward facing surface b. FIG. 3a shows a schematic diagram of light incidence on the light refraction surface. FIG. 3B is a schematic diagram of sunlight reception when the surface is a smooth surface for reference. When the sun is at a high position, the sunlight is emitted from the direction of c. When the surface is a smooth surface as shown in FIG. 3B, the incident angle x on the surface is large and the ratio of the reflected light d is high, and the light does not sufficiently reach the solar cell. Therefore, by providing a V-shaped structure, the incident angle x on the surface can be reduced as shown in FIG. 3A, and the reflected light d can be reduced. Further, by making the upwardly facing surface a larger than the downwardly facing surface b, the area for receiving light from above can be increased, and the inclination angle y with respect to the vertical surface is necessarily smaller than 45 degrees. When light from above enters, the incident light e comes to an angle nearly perpendicular to the cell surface due to refraction.
[0027]
The pitch of the chevron structure is not particularly limited, but is preferably about 15 mm to 30 mm in consideration of the angle, the overall thickness, and the like. Further, the height of the peak of the unevenness is preferably about 3 mm to 10 from the valley to the peak. Exceeding this range is not preferred because the thickness is increased and hinders the construction and the weight increases.
[0028]
FIG. 4 is an enlarged schematic view showing the surface of another example of the solar cell module of the present invention. A plurality of solar cells 1 are sandwiched between plate members 2, and a transparent body 32 that refracts light is provided on the light receiving surface side of plate member 2. The transparent body 31 for refracting light has a shape in which a plurality of quadrangular pyramids are densely provided on the surface. The square pyramid is a square having a bottom surface of about 5 mm and a height of 3 mm. The square pyramids of this size are arranged vertically and provided on the entire surface of the solar cell module.
[0029]
Further, a functional coating layer may be formed on the surface of the resin plate of these solar cell modules, and a photocatalyst containing layer may be formed on the light-receiving side surface of the solar cell. Titanium dioxide is suitably used for the photocatalyst, and the titanium dioxide may be a rutile type, but is preferably an anatase type because of its high activity, and the titanium dioxide is irradiated with ultraviolet light having a wavelength region of about 300 to 400 nm. When activated, a strong oxidizing power is developed, and contaminants attached to the surface are decomposed. In addition, due to the activity of titanium dioxide, the surface becomes a superhydrophilic state having a contact angle with water of about 0 to 20 degrees, and even if contaminants adhere, it can be easily washed away by rain, and the surface can be cleaned for a long time. It can be kept clean.
[0030]
Further, the functional coating layer may be a snow-snow-ice coating layer. The snow gliding coating layer is a coating layer exhibiting water repellency having a surface tension of 35 dyne / cm or less and having a water droplet sliding angle of 40 degrees or less. If the coating layer is formed on the light-receiving surface of the solar cell, even if snow and ice adhere to the surface, it can be slid quickly, so that the time during which snow and ice adhere can be shortened as much as possible, and power can be generated. The time can be lengthened, and the load on the module due to snow can be reduced, so that breakage of the module due to overload and other problems can be prevented.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, by providing a transparent body that refracts light on the light receiving surface on the light receiving surface of the solar cell module installed on a vertical surface or the like, the solar cell module having a smooth surface has a large incident angle of sunlight and is smooth. Even if the light receiving efficiency is reduced because most of the sunlight is reflected on the surface of the solar cell module on the surface, the reflection is suppressed, the light is received well, and the power generation amount can be maintained. In addition, the transparent body that refracts light is made up of a plurality of continuous mountain-shaped structures extending in the lateral direction, and the upward-facing surface of the mountain-shaped structure is made larger than the downward-facing surface, so that light from the sun above Can be satisfactorily received.
[0032]
In addition, by making the transparent body that refracts light a structure having a plurality of pyramid structures on the surface, an upward-facing surface is formed on the pyramid. Can be introduced into the inside of the solar cell without light emission, and light can be guided to the solar cells, preventing the power generation efficiency from decreasing due to surface reflection and reducing the efficiency extremely even when the sun is high. Electricity can be generated without the need. In addition, by adopting a pyramid structure, sunlight can be efficiently introduced into the interior even when the angle of incidence of the module increases in the horizontal direction, for example, at dawn or in the evening when installed vertically in the south direction. can do.
[0033]
In addition, by using a resin plate material to sandwich the solar battery cells, it is possible to provide a lightweight solar battery module that is hardly cracked by impact. In addition, if this solar cell module is a double-sided light receiving type, and if a transparent body that refracts light is provided on both light receiving surfaces, high power generation efficiency can be maintained even when the height of the sun is high, and good power generation can be performed throughout the year. It can be carried out.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of light incidence according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
a upward surface of the uneven structure b downward surface of the uneven structure c sunlight d reflected light e incident light x incident angle y tilt angle 1 solar cell 2 plate material 31 transparent body for refracting light 32 transparent body for refracting light 4 Sealant

Claims (5)

相対向する2枚の板材間に太陽電池セルを封止し、前記板材の一方又は両方を受光面とした太陽電池モジュールであって、受光面に光を屈折させる透明体が設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。A solar cell module in which a solar cell is sealed between two opposing plate members, and one or both of the plate members is a light receiving surface, and a light receiving surface is provided with a transparent body that refracts light. A solar cell module characterized by the above-mentioned. 光を屈折させる透明体は、横方向に伸びた連続した複数本の山形構造を有しており、前記山形構造の上方向きの面は下方向きの面よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。The transparent body that refracts light has a plurality of continuous mountain-shaped structures extending in the lateral direction, and an upward-facing surface of the mountain-shaped structure is larger than a downward-facing surface. A solar cell module according to item 1. 光を屈折させる透明体は、表面に複数個の角錐構造を有していることを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。The solar cell module according to claim 1, wherein the transparent body that refracts light has a plurality of pyramid structures on a surface. 太陽電池セルを封止した相対向する2枚の板材は、ともに樹脂からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。The solar cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the two opposing plate members sealing the solar cell are both made of resin. 太陽電池セルは両面受光型であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池モジュール。The solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell is a double-sided light receiving type.
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