JP2005235851A - 太陽電池モジュールの端面封止部材及びそれを用いた太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽電池モジュールを組み付けるときの作業性を考慮した簡単な構造で受光ガラスの表面状態に関わらず止水性（すなわち、封止性）を確保する。
【解決手段】 端面封止部材１は、太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状に形成されており、太陽電池モジュールの表面側に当接する上側封止片１１と、太陽電池モジュールの裏面側に当接する下側封止片１２と、太陽電池モジュールの端面に当接する横側封止片１３からなる断面略コ字状に形成されている。また、封止片は、太陽電池モジュール本体の表面側に当接する上側封止片と、太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片と、太陽電池モジュール本体の端面に当接する横側封止片からなる断面略コ字状に形成されかつ２層構造であり、外側層が硬く、内側層の硬度が外側より小さく形成されていることで、凹凸のあるガラス面でも密着性があり封止が可能となる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、住宅建物の屋根部分等に設置される太陽電池モジュールの端面封止部材に係り、特に、太陽電池モジュール本体とそれを支持する枠体との間の止水性能を確保するための改良に関する。

図９に示すように、太陽電池モジュールは、一般的に太陽電池モジュール本体４と枠体５とにより構成されている。図９（ａ）は太陽電池モジュール２の平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＢ矢視図、図９（ｃ）は図９（ａ）におけるＣ矢視図である。

太陽電池モジュール本体４は、図１０にその端部４５を一部拡大して示すように、表面側である受光面ガラス４１上（図面では下側となっている）に、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）からなる受光面側封止用樹脂層４２ａ、多結晶シリコンにより形成された太陽電池セル４３、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）からなる裏面側封止用樹脂層４２ｂ、裏面側封止耐候性フィルム４４の順に積層され、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造のものが知られている。これにより、この太陽電池モジュール本体４は、耐候性が確保された矩形状の薄板として構成されている。なお、上記太陽電池セル４１は、単結晶シリコンやアモルファスシリコン等で形成されたものであってもよい。

枠体５は、図９及び図１０（図９におけるIII部分の分解斜視図）に示すように、上記太陽電池モジュール本体４の四辺を保持するものであって、上側フレーム材５１、下側フレーム材５２、左右一対の側端フレーム材５３，５４を備えており、これらフレーム材５１，５２，５３，５４が一体的に組み付けられることにより枠状に形成されている。ただし、図１１は、下側フレーム材５２と右側の側端フレーム材５４との組み付け部分を示している。

各フレーム材５１，５２，５３，５４は、アルミニウムの押出加工によりそれぞれ成形されている。上側フレーム材５１は、太陽電池モジュール本体４における住宅棟側に位置する端縁を保持している。下側フレーム材５２は、太陽電池モジュール本体４における住宅軒側に位置する端縁を保持している。各側端フレーム材５３，５４は、太陽電池モジュール本体４の左右両側縁をそれぞれ保持すると共に、上側フレーム材５１及び下側フレーム材５２の両端縁同士を連結している。

次に、これら各フレーム材５１，５２，５３，５４の基本構成について詳細に説明する。基本構成は、各フレーム材５１，５２，５３，５４に共通であるため、ここでは図１２を用いて側端フレーム材５４の断面形状について説明する。ただし、以下の断面形状の説明では、図１２における左方向を太陽電池モジュール２の外縁を構成する外側とし、図中右方向を太陽電池モジュール本体４を支持する側、つまり内側であるとして説明する。

図１２に示すように、側端フレーム材５４は、矩形の閉断面を有するフレーム本体５４ａを備えていると共に、このフレーム本体５４ａの上面の外側端（図中左端）から上方に延びた後、内側（図中右側）へ折り曲げられて成る延長屈曲片５４ｂが設けられている。これにより、フレーム本体５４ａの上面５４ｃと延長屈曲片５４ｂの水平部分５４ｄとの間で太陽電池モジュール本体４の外周端部が嵌り込む溝部５４ｅが形成されている。また、フレーム本体５４ａの上面５４ｃの内側端（図中右側端）には、太陽電池モジュール本体４の下面が当接するフランジ５４ｆが突設されている。なお、この溝部５４ｅの幅寸法（図１０中の上下方向寸法）は、太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法よりも僅かに大きく設定されている。

また、フレーム本体５４ａの外側（図中左側）の側面には、僅かに水平方向に延びた後、上方へ折り曲げられて成る延長片５４ｇが突設されている。

なお、図１１中の符号５２ｈは、下側フレーム材５２に設けられたビスホールを有するビス止め部であり、符号５４ｈは、このビス止め部５２ｈに対向して側縁フレーム材５４に設けられたビス孔である。

ところで、このような構成の太陽電池モジュール２は、太陽電池モジュール本体４と枠体５との間の止水性能を十分に確保し、この両者間の隙間から雨水等が浸入しないようにしておく必要があるため、従来から種々の止水方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１３は、太陽電池モジュール本体４と枠体５との間を止水する従来の止水構造の一例を示しており、太陽電池モジュール本体４と枠体５との間に、テープ状の止水部材６１を介挿させた構造となっている。すなわち、止水部材６１は、側端フレーム材５４の溝部５４ｅの開放部分を覆うように配置されている。この止水部材６１は、ＥＰＤＭ等の発泡材により形成された薄板状の部材であって、側端フレーム材５４の延長片５４ｂの水平部分５４ｄからフランジ５４ｆに跨って設けられている。また、この止水部材６１は、このフランジ５４ｆの先端部分に接着されている（図１３（ａ）におけるＩ部分）。つまり、止水部材６１は、延長屈曲片５４ｂの水平部分５４ｄに対しては単に接触しているのみであって（図１３（ａ）におけるII部分）、この端部は自由端となっている。さらに、この止水部材６１の厚さ寸法は、側端フレーム材５４の溝部５４ｅの幅寸法（図１３（ａ）中の上下方向寸法）から太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法を減じた値を１／２した寸法よりも僅かに大きく設定されている。この止水部材６１は、例えばブチレンゴムによって形成されている。

上記説明では、一方の側端フレーム材５４における止水部材６１の配設状態について説明したが、他方の側端フレーム材５３においても同様に止水部材６１が配設されており、さらに、上側フレーム材５１及び下側フレーム材５２においても同様にして止水部材６１が配設されている。

この止水部材６１は、各フレーム５１，５２，５３，５４に太陽電池モジュール本体４を嵌め込むときに、同時に嵌め込まれる。ここでは、側端フレーム５４に対して太陽電池モジュール本体４の側端部を嵌め込む際の動作を代表して説明する。すなわち、側端フレーム材５４の溝部５４ｅに太陽電池モジュール本体４の側端部を嵌め込むと、太陽電池モジュール本体４からの押圧力によって止水部材６１が変形する。

止水部材６１の変形は、図１３（ｂ）に示すように、止水部材６１の自由端側（図１３（ｂ）において上側に位置している部分）が太陽電池モジュール本体４によって溝部５４ｅの内部に押し込まれ、この溝部５４ｅの内面に沿って太陽電池モジュール本体４の外周部に巻き付くように変形する。このため、太陽電池モジュール本体４の外周部の表面側及び裏面側と溝部５４ｅの内面との間にはそれぞれ止水部材６１が存在することになる。この際、上述したように、止水部材６１の厚さ寸法は、溝部５４ｅの幅寸法（図１３（ｂ）中の上下方向寸法）から太陽電池モジュール本体４の厚さ寸法を減じた値の１／２よりも僅かに大きく設定されているため、この嵌め込み動作が完了した状態では、止水部材６１は溝部５４ｅの内面と太陽電池モジュール本体４の外面（表面及び裏面）との間で圧縮された状態となる。

また、本発明者らは、上記特許文献１とは異なる構造の止水方式をすでに提案（以下、「提案技術」という。）している。具体的には、太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状の端面封止部材を用意し、この端面封止部材を太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込んだ状態で枠体に嵌め込む構造としている。そのため、端面封止部材は、太陽電池モジュール本体の表面側に当接する上側封止片と、太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片と、太陽電池モジュール本体の端面に当接する横側封止片からなる断面略コ字状に形成されている。この封止部材を用い、太陽電池モジュールの端面封止を行っていた。
特開２００１−２３０４４０号公報（図６（ａ）、図８）

上記構成の止水構造によれば、太陽電池モジュール本体４とそれを支持する枠体５との間の止水性能を確保することができる。

しかし、上記特許文献１の止水構造では、太陽電池モジュール本体４の外周端部を枠体５の溝部５４ｅに嵌め込むときに、同時にテープ状の止水部材６１を枠体５の溝部５４ｅ内に押し込みながら嵌め込んでいく構造であるため、止水部材６１の一方の縁部がフランジ５４ｆの先端部分に接着されているとはいうものの、押し込み圧によって止水部材６１がずれ、太陽電池モジュール本体４の周端部全体を均等の状態で封止することが難しいといった問題があった。また、ずれて枠体の溝部からはみ出した部分については、作業者がナイフ等で切除するという後工程が必要となるため、作業工程が増加するといった問題があった。

また、テープ状の止水部材６１を折り曲げながら枠体５の溝部５４ｅ内に押し込んでいくため、この押し込み作業も煩雑であり、手間と時間とがかかるといった問題もあった。

さらに、枠体５の角部分では、止水部材６１が無理な状態で折り曲げられるため、この部分については別の止水部材を用意しなければならず、特に角部分の止水性能を充分に確保することが難しいといった問題もあった。

一方、上記提案技術の止水構造では、太陽電池モジュール本体４のガラスの受光面側が平坦である場合には十分に効果を発揮するものの、ガラス面に凹凸のある場合には凹凸部より水か浸入する可能性があるといった問題が残されていた。これは、上記特許文献１も同様である。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、太陽電池モジュールを組み付けるときの作業性を考慮した簡単な構造で止水性（すなわち、封止性）を得る太陽電池モジュールの端面封止部材及びそれを用いた太陽電池モジュールを提供することにある。

本発明は、太陽電池モジュール本体が枠体に嵌め込まれた構造の太陽電池モジュールを前提としている。そして、太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状あるいは太陽電池モジュール本体の各辺に準じて形成された形状の端面封止部材を用意し、この端面封止部材を太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込んだ状態で枠体に嵌め込む構造としている。

そのため、端面封止部材は、太陽電池モジュール本体の表面側に当接する上側封止片と、太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片と、太陽電池モジュール本体の端面に当接する横側封止片からなる断面略コ字状に形成され、かつ２層構造であり、外層部材が硬く、内層部材の硬度が外層部材より小さく形成されている。これにより、凹凸のあるガラス面でも密着性があり封止が可能となる。

この場合、端面封止部材は、下側封止片が上側封止片よりも長くなるように形成されていてもよい。下側封止片は、太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する部分であり、端面封止部材が太陽電池モジュール本体から容易に抜け落ちないようにすることができる。また、枠体形状は従来と同様であり、図１２に示すように、下側封止片と当接する部分であるフランジ５４ｆが、下側封止片と当接する延長屈曲片５４ｂの水平部分５４ｄより長いので、この水平部分５４ｄに合った長さに形成しておくほうが、止水性の面からも好適である。

また、上側封止片と下側封止片にはそれぞれ内層部材の外層部材からのはみ出しを防止するための突起部が形成されている。このような突起部を形成することで、太陽電池モジュール本体の周端部に封止部材を嵌め込んだ状態で、この封止部材部分を枠体の溝に嵌め込んだとき、枠体の溝によって封止部材が圧接され、密着することにより、凹凸のあるガラス面においても確実に封止される。

なお、このような封止構造は、表面側である凹凸のある受光面ガラス上に、エチレンビニルアセテートからなる受光面側封止用樹脂層、太陽電池セル、エチレンビニルアセテートからなる裏面側封止用樹脂層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート構造の太陽電池モジュール本体に適用した場合に、より効果が得られる。ただし、スーパーストレート構造のものに限るものではなく、例えば、表裏両面がガラスで形成されている採光型の太陽電池モジュールにも適用可能である。

以上説明したように、本発明では、太陽電池モジュール本体が枠体に嵌め込まれた構造の太陽電池モジュールを前提としている。そして、太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状あるいは太陽電池モジュール本体の各辺に準じて形成された形状で２層構造の端面封止部材を用意し、この端面封止部材を太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込んだ状態で枠体に嵌め込む構造としている。このように、枠形状に形成された一体型の端面封止部材あるいは太陽電池モジュール本体の各辺に準じて形成された形状の端面封止部材を太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込む構造としたので、ガラスの受光面側に凹凸が形成されている太陽電池モジュール本体にも密着し確実に封止することができ、水の進入を確実に防ぐことができる。

また、断面コ字状またはＵ字状の端面封止部材を太陽電池モジュール本体に嵌め込んだ状態で枠体に嵌め込むので、枠体に嵌め込む際に端面封止部材がずれるといった心配もなく、また嵌め込み作業性も向上する。

また、端面封止部材の下側封止片を上側封止片よりも長く形成することにより、端面封止部材が太陽電池モジュール本体から容易に抜け落ちないようにすることができるとともに、太陽電池モジュール本体の裏面側の止水性も向上する。

また、上側封止片と下側封止片の対向面に突起部を形成することにより、この端面封止部材を枠体の溝部に嵌め込んだとき、枠体の溝部によって端面封止部材が圧接され、突起部が太陽電池モジュール本体の表面側と裏面側とに押し潰されるようにして密着されるため、太陽電池モジュール本体の端面を確実に封止することができる。さらに、上側封止片及び下側封止片の先端部を、凹部側に傾斜して設けておくことにより、上側封止片及び下側封止片の先端部も太陽電池モジュール本体の表面側と裏面側とに押し付けられて密着されるため、突起部との相乗効果により、太陽電池モジュール本体の端面をより確実に封止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係わる端面封止部材１の全体斜視図、図２は図１のＤ−Ｄ線断面図である。なお、本実施の形態１では、太陽電池モジュール本体については、図１０に示すスーパーストレート構造の太陽電池モジュール本体４を使用し、枠体については、図１２に示す構造の枠体５を使用して、以下の説明を行うものとする。

この端面封止部材１は、図１０に示す太陽電池モジュール本体４の外形に沿って形成された枠形状となっており、太陽電池モジュール本体４の端部４５（図１０参照）全周に渡って嵌め込まれた状態で、枠体５の各フレーム５１，５２，５３，５４に嵌め込まれる。

この端面封止部材１は、図２に示すように断面略コ字状または断面略Ｕ字状に形成され、かつ２層構造となっており、太陽電池モジュール本体４の表面側である凹凸のある受光面ガラス４１に当接する上側封止片１１と、太陽電池モジュール本体４の裏面側封止耐候性フィルム４４に当接する下側封止片１２と、太陽電池モジュール本体４の端面４５ａ（図１０参照）に当接する横側封止片１３とで構成されている。これら上側封止片１１、下側封止片１２及び横側封止片１３によって、太陽電池モジュール本体４の端部４５に嵌め込む凹溝部１４が形成されている。

また、上側封止片１１及び下側封止片１２は、横側封止片１３の各端部１３ａ，１３ａから若干両外側に開いて設けられており、各先端部１１ａ，１２ａは、互いの方向、すなわち凹溝部１４側に向かって傾斜するように屈曲形成されている。この両先端部１１ａ，１２ａの間隔Ｔは、太陽電池モジュール本体４の端部４５の厚みとほぼ同じかそれよりも若干狭くなるように形成されている。また、横側封止片１３の各端部１３ａ，１３ａは、枠体５への嵌め込みを容易とするために、湾曲状に形成されている。ただし、図２中に破線で示すように、斜めにカットしたテーパ面１３ｂ，１３ｂとしてもよい。

このように形成された端面封止部材１の各封止片１１，１２，１３は、硬度の異なる部材の複層構造（本実施の形態１では２層構造）になっている。すなわち、外層側である各封止片１１，１２，１３の内側に、各封止片１１，１２，１３より硬度が小さく凹凸のある面においても密着が可能な内層部材１１１，１２１，１３１が形成されている。

図３（ａ）は、上記構成の端面封止部材１を太陽電池モジュール本体４の端部４５に嵌め込んだ状態を示している。

この状態では、内層部材１１１，１２１は、太陽電池モジュール本体４の受光面ガラス４１及び裏面側封止耐候性フィルム４４に当接しているが、上側封止片１１及び下側封止片１２の各先端部１１ａ，１２ａは、太陽電池モジュール本体４の受光面ガラス４１及び裏面側封止耐候性フィルム４４に若干圧接した状態で接しており、太陽電池モジュール本体４の端部４５を保持する力を有している。これにより、端面封止部材１が太陽電池モジュール本体４の端部４５から簡単に抜け外れる心配はない。

この状態で太陽電池モジュール本体４の端部４５を枠体５の溝部５４ｅに嵌め込むと、図３（ｂ）に示すように、溝部５４ｅの内面に沿って端面封止部材１が変形し、上側封止片１１及び下側封止片１２の各内側部材１１１，１２１(図示省略)、及び上側封止片１１及び下側封止片１２の各先端部１１ａ，１２ａが押し潰されて、太陽電池モジュール本体４の凹凸のある受光面ガラス４１及び裏面側封止耐候性フィルム４４に密着する。またこのとき、端面封止部材１の横側封止片１３の内層部材１３１も太陽電池モジュール本体４の端面４５ａに密着し、太陽電池モジュール本体４の端面４５ａが完全に封止されることになる。

［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る端面封止部材１Ａの断面図である。

本実施の形態２の端面封止部材１Ａと上記実施の形態１の端面封止部材１との違いは、太陽電池モジュール本体４の裏面側封止耐候性フィルム４４に当接する下側封止片１２Ａが、太陽電池モジュール本体４の受光面ガラス４１に当接する上側封止片１１より長く形成されている点であり、その他の構成は、上記実施の形態１の端面封止部材１と同様である。従って、実施の形態１の端面封止部材１の構成部分と同じ構成部分には同符号を付すこととし、詳細な説明は省略する。

このように、下側封止片１２Ａを上側封止片１１より長く形成したのは、図１２に示すように、フレーム本体５４ａの上面５４ｃの内側端にフランジ５４ｆを設けており、このフランジ５４ｆ分だけ、延長屈曲片５４ｂの水平部分５４ｄより長くなっているからである。そのため、下側封止片１２Ａの長さは、上面５４ｃの基端部（延長屈曲片５４ｂとの接合部分）からフランジ５４ｆの先端までの長さにほぼ合致した長さに形成されている。

図５は、上記構成の端面封止部材１Ａを太陽電池モジュール本体４の端部４５に嵌め込んだ状態で、さらに枠体５に嵌め込んだ状態を示している。

この状態では、枠体５の溝部５４ｅの内面に沿って端面封止部材１が変形し、上側封止片１１及び下側封止片１２Ａの各内側部材１１１，１２Ａ１（図示省略）、及び上側封止片１１及び下側封止片１２Ａの各先端部１１ａ，１２ａが押し潰されて太陽電池モジュール本体４の受光面ガラス４１及び裏面側封止耐候性フィルム４４に密着する。この場合、下側封止片１２Ａが、溝部５４ｅの上面５４ｃ及びフランジ５４ｆのほぼ全体に渡って密着するため、太陽電池モジュール本体４の裏面側の止水性が向上する。またこのとき、端面封止部材１の横側封止片１３の内層部材１３１（図示省略）も太陽電池モジュール本体４の端面４５ａに密着し、太陽電池モジュール本体４の端面４５ａが完全に封止されることになる。

なお、スーパーストレート構造の太陽電池モジュール本体４は、図１０に示すように、表面側の受光面ガラス４１に対し、裏面側が薄い封止耐候性フィルム４４であるため、一体化ラミネート加工を行うと、裏面側が強く引っ張られて若干傾斜することになる。そのため、本実施の形態２のように下側封止片１２Ａを長くしておくと、このような傾斜に対してもあまり影響されることなく、端面封止部材１Ａを太陽電池モジュール本体４の端部４５に確実に嵌め込むことができるといった利点もある。逆に言えば、太陽電池モジュール本体４からの抜け防止の効果もある。
［実施の形態３］
図６は、本発明の実施の形態３に係る端面封止部材１Ｂの断面図である。

本実施の形態３の端面封止部材１Ｂと上記実施の形態１の端面封止部材１との違いは、上側封止片１１と下側封止片１２との対向面にそれぞれ突起部１１ｂ，１２ｂが形成されている点であり、その他の構成は、上記実施の形態１の端面封止部材１と同様である。従って、実施の形態１の端面封止部材１の構成部分と同じ構成部分には同符号を付すこととし、詳細な説明は省略する。

この突起部１１ｂ，１２ｂは、太陽電池モジュール本体４の周端部（端辺）に沿って平行に、すなわち、凹溝部１４の長手方向に沿って平行に形成された１条または複数条（本実施の形態３では２条形成されている）のリブ片形状となっている。また、上側封止片１１及び下側封止片１２の各内層部材１１１，１２１は、この突起部１１ｂ，１２ｂも被覆するように設けられている。すなわち、突起部１１ｂ，１２ｂは、内層部材１１１，１２１が、外層部材である上側封止片１１及び下側封止片１２からのはみ出しを防止するために形成されている。このような突起部１１ｂ，１２ｂを形成することで、太陽電池モジュール本体４の周端部に端面封止部材１Ｂを嵌め込んだ状態で、この端面封止部材１Ｂを枠体５の溝部５４ｅに嵌め込んだとき、枠体５の溝部５４ｅによって端面封止部材１Ｂが圧接され、密着することにより、凹凸のある受光面ガラス４１のガラス面においても確実に封止される。
［実施の形態４］
図７は、本発明の実施の形態４に係る端面封止部材１Ｃの断面図である。

本実施の形態４の端面封止部材１Ｃと上記実施の形態２の端面封止部材１Ａとの違いは、上側封止片１１と下側封止片１２との対向面にそれぞれ突起部１１ｂ，１２ｂが形成されている点であり、その他の構成は、上記実施の形態２の端面封止部材１Ａと同様である。従って、実施の形態２の端面封止部材１Ａの構成部分と同じ構成部分には同符号を付すこととし、詳細な説明は省略する。

この突起部１１ｂ，１２ｂは、太陽電池モジュール本体４の周端部（端辺）に沿って平行に、すなわち、凹溝部１４の長手方向に沿って平行に形成された１条または複数条（本実施の形態４では２条形成されている）のリブ片形状となっている。また、上側封止片１１及び下側封止片１２の各内層部材１１１，１２Ｃ１は、この突起部１１ｂ，１２ｂも被覆するように設けられている。すなわち、突起部１１ｂ，１２ｂは、内層部材１１１，１２Ｃ１が、外層部材である上側封止片１１及び下側封止片１２からはみ出すのを防止するために形成されている。このような突起部１１ｂ，１２ｂを形成することで、太陽電池モジュール本体４の周端部に端面封止部材１Ｃを嵌め込んだ状態で、この端面封止部材１Ｃを枠体５の溝部５４ｅに嵌め込んだとき、枠体５の溝部５４ｅによって端面封止部材１Ｃが圧接され、密着することにより、凹凸のある受光面ガラス４１のガラス面においても確実に封止される。
［実施の形態５］
図８は、本発明の実施の形態５に係る端面封止部材１Ｄの断面図である。

本実施の形態５の端面封止部材１Ｄは、図８に示すように断面略コ字状または断面略Ｕ字状に形成された硬度の異なる内層部材Ｄ１と外層部材Ｄ２の２層構造となっており、太陽電池モジュール本体４の表面側である凹凸のある受光面ガラス４１に当接する上側封止片２１と、太陽電池モジュール本体４の裏面側封止耐候性フィルム４４に当接する下側封止片２２と、太陽電池モジュール本体４の端面４５ａ（図１０参照）に当接する横側封止片２３とで構成されている。これら上側封止片２１、下側封止片２２及び横側封止片２３によって、太陽電池モジュール本体４の端部４５に嵌め込む凹溝部２４が形成されている。

このように形成された端面封止部材１Ｄの各封止片２１，２２，２３は、上記したように硬度の異なる内層部材Ｄ１と外層部材Ｄ２の２層構造となっており、外層部材Ｄ１の内側に、外層部材Ｄ１より硬度が小さく凹凸のある面においても密着が可能な内層部材Ｄ２が形成されている。

また、外層部材Ｄ１の開放先端部には、内層部材Ｄ２の先端部を受け止めるべく互いの方向、すなわち凹溝部２４側に向かって突出した第１突起部２１１が形成されており、開放先端部の外側面には、外方に突出した第２突起部２１２が形成されている。

ここで、本実施の形態５の端面封止部材１Ｄでは、凹溝部２４の内面形状が、太陽電池モジュール本体４の端部４５の厚みよりも幅広に形成されており、特に、凹溝部２４の底部から開放先端部に向かって漸次広がるように形成されている。そして、底部の幅Ｔが太陽電池モジュール本体４の端部４５の厚み（幅）と略等しい幅に形成されている。

このように、凹溝部２４の内面形状を太陽電池モジュール４の端部４５の厚み（幅）よりも幅広の形状とすることで、この端面封止部材１Ｄを太陽電池モジュール本体４の端部４５に嵌め込む作業を容易にしている。つまり、この端面封止部材１Ｄを太陽電池モジュール本体４の端部４５に嵌め込む際、端面封止部材１Ｄの軟質の内層部材Ｄ２が太陽電池モジュール本体４の端部４５に圧接されることなく嵌め込み作業を行うことができるので、嵌め込み作業に際して内層部材Ｄ２が嵌め込み方向（太陽電池モジュール本体４の受光面と平行な方向）に押し流されて変形することを防止することができる。さらに、端面封止部材１Ｄをただ太陽電池モジュール本体４に嵌め込むだけでなく、開き気味の形状を太陽電池モジュール本体４になじませることによって内層部材Ｄ１を太陽電池モジュール本体４の受光面ガラス４１に押え付け表面形状を転写密着させることができる。

第１突起部２１１は、端面封止部材１Ｄが太陽電池モジュール本体４の周辺部に嵌め込まれ、枠体５に挿入された後に枠体５から太陽電池モジュール本体４の受光面に垂直な方向に押え付けられることによって、軟質の内層部材Ｄ１が太陽電池モジュール本体４の受光面と平行な方向に押し流されることを防ぐために設けられている。これは、軟質の内層部材Ｄ１が完全に太陽電池モジュール本体４の受光面形状を転写密着させることを目的としている。また、太陽電池モジュール本体４の裏面側（受光面と反対側の面）では弁として機能することにより両面での止水性を高めている。

第２突起部２１２は、端面封止部材１Ｄが完全に枠体５に挿入された後に枠体５を支えに反発力を有し、内層部材Ｄ１と太陽電池モジュール本体４との接触状態を追随させて維持させることを目的として設けられている。そのため、形状は図８に示された形状に限らず、結果的に内層部材Ｄ１を押え付ける機能を持っていれば任意の突出形状でも構わない。ここで断面形状が左右対称であるのは作業性を考慮したものであり、端面封止部材１Ｄに方向性を持たせないことで取り扱いを容易にしている。このような断面形状を基本に内外の突起部、硬度の違いを有する２層構造のエラストマーを使用することで太陽電池モジュール本体４の周端部に端面封止部材１Ｄを嵌め込んだ状態で、この端面封止部材１Ｄを枠体５の溝部に嵌め込んだとき、枠体５の溝部及び端面封止部材１Ｄの第２突起部２１２によって端面封止部材１Ｄの特に内層部材Ｄ１が圧接され密着する。このようにして、どのようなガラス面状態であっても確実に封止することが可能になる。

次に、上記実施の形態１〜実施の形態５の端面封止部材１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの材質について説明する。

端面封止部材１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの材質としては、シリコーン樹脂が好適である。これは生産性、着色意匠性、耐候性（長期物性保存）、シール性、耐熱老化性などの特徴を有している。より具体的には、太陽電池モジュールと接する軟質側に未架橋シリコーン樹脂あるいは部分架橋シリコーン樹脂を用いる。これらのシリコーン樹脂は未架橋状態の場合、上記実施時にシリコーン樹脂が塑性変形することにより太陽電池モジュール受光面の形状をそのまま吸収し、象るように端面封止部材側に転写密着されることになり、異物の進入を阻止することで太陽電池を封止することが可能になる。また、部分架橋状態の場合は塑性変形をするだけでなく素材に追随性を求めようとするものであり、密着封止した状態で外環境の変化により太陽電池モジュールに負荷がかかってもその密着状態を維持することが可能になる。

一方、反対側の枠体５と接する硬質側には架橋シリコーン樹脂を用いる。これは表面粘着性が低く主に押出し成型性と生産性を高める事を目的としているが、内側の未架橋あるいは部分架橋シリコーン樹脂との接着性、２色成型性を達成するためでもある。また、弾性に富んでいるため、枠体５を用いて太陽電池モジュール本体４の端面を封止した際に、その反発力を利用して未架橋あるいは部分架橋シリコーン樹脂を太陽電池側に押え付ける機能も有している。その機能を果たすために、図８に示したような形状をとることも可能である。また、このような塑性変形及び弾性追随する材料を使用することにより、辺でなく面で止水（封止）することが可能となるので、端面封止部材は必ずしも枠形状を有する必要はなく、各辺に対して適用することも可能になる。さらに、耐候性を高めるためにカーボンブラックを混入して成型するほうが望ましい。

また、本発明で使用する外層(枠体５と接する側)素材及び内層（太陽電池モジュール本体４の端面と接する側）素材の硬度は次の通り、外層素材には部材の強度を保ちかつ対象となる太陽電池モジュール端辺が長い場合に部材中心部が自重で垂れ下がってくることを防止するために硬度７０（ショアＡ）以上のものを用いる。また、内層素材にはガラス受光面形状を吸収する形で塑性変形する硬度のものあるいはガラス受光面側に押え付けたときにガラス受光面形状を吸収する形で塑性変形し押え付けた方向に対して弾性(反発性)も保持する硬度のものを用いる。

本発明の実施の形態１に係わる端面封止部材の全体斜視図である。 図１のＤ−Ｄ線断面図である。 （ａ）は、実施の形態１の端面封止部材を太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込んだ状態を示す一部拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）に示す状態の太陽電池モジュール本体の端部を枠体の溝部に嵌め込んだ状態を示す一部拡大断面図である。 本発明の実施の形態２に係わる端面封止部材の断面図である。 端面封止部材を太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込んだ状態で、さらに枠体の溝部に嵌め込んだ状態を示す一部拡大断面図である。 本発明の実施の形態３に係わる端面封止部材の断面図である。 本発明の実施の形態４に係わる端面封止部材の断面図である。 本発明の実施の形態５に係わる端面封止部材の断面図である。 （ａ）は、太陽電池モジュールの平面図、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ矢視図、（ｃ）は、（ａ）におけるＣ矢視図である。 スーパーストレート構造の太陽電池モジュール本体の端部を一部拡大して示す断面図である。 図９におけるIII 部分の分解斜視図である。 枠体の断面図である。 （ａ）は、止水部材の配置状態を示す断面図、（ｂ）は、止水部材の変形状態を示す断面図である。

符号の説明

２ 太陽電池モジュール
４ 太陽電池モジュール本体
５ 枠体
１１，２１ 上側封止片（外層部材）
１２，２２ 下側封止片（外層部材）
１３，２３ 横側封止片（外層部材）
１１ａ，１２ａ 先端部
１１ｂ，１２ｂ 突起部
１３ａ 端部
１３ｂ テーパ面
２１１ 第１突起部
２１２ 第２突起部
４１ 受光面ガラス
４２ａ 受光面側封止用樹脂層
４２ｂ 裏面側封止用樹脂層
４３ 太陽電池セル
４４ 裏面側封止耐候性フィルム
１１１，１２１,１２Ａ１，１２Ｃ１，Ｄ１ 内層部材
Ｄ２ 外層部材

Claims (10)

1. 太陽電池モジュール本体が枠体に嵌め込まれた構造の太陽電池モジュールの端面封止部材において、
   前記太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状あるいは太陽電池モジュール本体の各辺に準じて形成された形状であり、前記太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で前記枠体に嵌め込まれている前記端面封止部材が、硬度の異なる部材の複層構造になっていることを特徴とする太陽電池モジュールの端面封止部材。
2. 前記端面封止部材は、太陽電池モジュール本体の表面側に当接する上側封止片と、太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片と、太陽電池モジュール本体の端面に当接する横側封止片とからなる断面略コ字状に形成され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の端面封止部材。
3. 前記端面封止部材が２層構造であり、外層部材が硬く、内層部材の硬度が外層部材より小さく形成されていることを特徴とする請求項２に記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
4. 前記端面封止部材の内層部材が外層部材より短い構造であることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
5. 前記上側封止片の外層部材と前記下側封止片の外層部材との対向面の少なくとも１方に突起部が形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
6. 前記外層部材の突起部の内側に前記内層部材が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
7. 前記太陽電池モジュール本体は、表面側である受光面ガラス上に、エチレンビニルアセテートからなる受光面側封止用樹脂層、太陽電池セル、エチレンビニルアセテートからなる裏面側封止用樹脂層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造であり、かつガラスの受光面側に凹凸があ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の端面封止部材。
8. 前記端面封止部材の材質としてエラストマー樹脂またはシリコ−ン樹脂が用いられていることを特徴とする請求項７に記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
9. 太陽電池モジュール本体が枠体に嵌め込まれた構造の太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状あるいは太陽電池モジュール本体の各辺に準じて形成された形状の端面封止部材が、前記太陽電池モジュール本体の、端部全周に渡って嵌め込まれた状態で前記枠体に嵌め込まれており、前記端面封止材は、硬度の異なる部材の複層構造になっていることを特徴とする太陽電池モジュール。
10. 前記太陽電池モジュール本体は、表面側である受光面ガラス上に、エチレンビニルアセテートからなる受光面側封止用樹脂層、太陽電池セル、エチレンビニルアセテートからなる裏面側封止用樹脂層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造であって、かつガラスの受光面側に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の太陽電池モジュール。
    
    

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