JP2006210454A

JP2006210454A - 太陽電池モジュール、太陽電池モジュール取付治具、太陽電池モジュールの設置方法、および太陽電池モジュールの製造方法

Info

Publication number: JP2006210454A
Application number: JP2005017672A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Tabuchi; 勝也田淵
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-01-26
Also published as: JP4940552B2

Abstract

【課題】太陽電池モジュールの設置や取り外しを容易にする。
【解決手段】太陽電池モジュール１０の支持体１１上に、両端の受光面と反対側にリード線２１が電気的に接続された太陽電池素子１３が絶縁層にラミネートされている。その支持体１１には、ほぼ重心に貫通孔が設けられており、その貫通孔に取付治具１２０が挿通され、取付治具１２０の頭部に設けられた穴から胴部側面に空いた穴へリード線２１が通されており、太陽電池素子１３で発電された電力を取り出すことができるとともに、取付治具１２０の胴部の頭部とは反対側に被設置対象へ取り付けるための取付部が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は太陽電池モジュール、太陽電池モジュール取付治具、太陽電池モジュールの設置方法、および太陽電池モジュールの製造方法に関する。

近年、太陽光発電は、省エネルギーの観点や、環境への配慮から一般家庭でも注目されつつあり、また、太陽光発電設備導入への補助もあることから、次第に個人住宅に普及しつつある。

太陽光発電で得られるエネルギーの利用法は各種ある。たとえば、先にあげた個人住宅用屋根発電システムでは、太陽電池モジュールを屋根に設置し、インバータを介して既存の電力系統に系統連係して交流電源として利用している。このようなシステムでは、現状では１５０〜３００万円もの費用が必要である。一方、出力が数十Ｗ程度の手軽に試せる１ｋｇ程度以下の軽量な太陽電池モジュールは、あまりないのが現状である。このため、太陽光発電に興味があるだけでは、システム導入になかなか踏み切れないのが実情である。

また、各家庭で気軽に太陽光発電を利用できないその他の理由としては、たとえば、屋根に太陽光発電装置を設置する場合に、専門業者に依頼する必要があることがあげられる。

一方、たとえば、衛星放送受信用アンテナなどは、屋根のみならずベランダ等に設置されることが多く、ベランダ等に設置する場合は、購入者自らがアンテナを設置し、設置角度等を調整することが一般的である。そこで、太陽光発電装置においても、専門業者へ依頼することなく、ベランダ等に簡単に設置可能な軽量かつ小型の太陽電池モジュールの開発がすすめられてきた。

従来の太陽電池モジュールとしては、たとえばフィルム基板上に形成された太陽電池素子を電気絶縁性の保護材により封止し、この際、保護層を太陽電池素子の側方まで延長して非発電領域を形成し、この非発電領域に太陽電池モジュール設置用の取付穴を設け、この穴と太陽電池モジュール上方押さえ具と固定部材とに設けて対応する穴とに跨って、差込ピンまたはタッピングネジを貫通固定するものがある（たとえば、特許文献１参照。）。

また、軽量で貫通穴を利用して紐などで簡単に設置固定することができる太陽電池モジュールで、光起電力素子に重畳しないように、光起電力素子の周辺部に、貫通穴を備える板状の補強材を設け、その補強材の貫通穴に対応する位置に、太陽電池モジュールの樹脂を貫通する穴を設けたものもある（たとえば、特許文献２参照。）。

また、太陽電池セルと太陽電池セルの表裏を保護する保護フィルムと封止樹脂よりなるフレキシブルシートとから構成される太陽電池モジュールにおいて、被設置対象であるシート状部材に太陽電池モジュールを糸で縫いつけるものもある（たとえば、特許文献３参照。）。
特開２００１−７３７５号公報（段落番号〔００２８〕〜〔００３３〕、図１）特開２００２−１４１５４２号公報（段落番号〔００４３〕〜〔００４７〕、図１）特開平１０−１４４９４７号公報（段落番号〔００７７〕〜〔００８３〕、図８）

しかし、このような太陽電池モジュールは、被設置対象に対して、多数の差込ピン、またはタッピングネジを用いて貫通固定したり、光起電力素子の周辺部の貫通穴に紐を通して固定したり、糸で縫いつけて固定するなどの煩雑な作業を要するため、ベランダ等への設置や取り外しが簡単であるとはいえなかった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、設置や取り外しが容易な太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、太陽電池モジュールの設置や取り外しを容易にするための太陽電池モジュール取付治具を提供することである。

また、本発明の他の目的は、容易な太陽電池モジュールの設置方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、設置や取り外しが容易な太陽電池モジュールの製造方法を提供することである。

本発明では上記問題を解決するために、支持体上に積層された絶縁層の中に太陽電池素子があり、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面から前記太陽電池素子の出力を取り出す太陽電池モジュールにおいて、前記支持体に設けられた貫通孔と、前記貫通孔に挿通され、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面に突出し、前記太陽電池モジュールの被設置対象への取付部が設けられている突出部と、前記支持体および前記絶縁層と一体になっている固定部とを有する治具とを有することを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。

このような太陽電池モジュールは、取付用の治具が支持体および絶縁層と一体に固定されており、その取付部が外部に突出している。このため、その治具を非設置対象に取り付けると同時に太陽電池モジュールが非設置対象に取り付けられる。

また、本発明では、貫通孔が設けられている支持体上に積層された絶縁層の中に太陽電池素子があり、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面から前記太陽電池素子の出力を取り出す太陽電池モジュールを被設置対象に取り付けるための太陽電池モジュール取付治具において、前記貫通孔に挿通されたときに、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面に突出し、前記太陽電池モジュールの被設置対象へ取り付けられる取付部が設けられた突出部と、前記支持体および前記絶縁層と一体に固定される固定部とを有することを特徴とする太陽電池モジュール取付治具が提供される。

このような太陽電池モジュール取付治具は、太陽電池モジュールに一体に固定されるため、非設置対象に取り付けられると同時に太陽電池モジュールが非設置対象に取り付けられる。

また、本発明では、太陽電池モジュールのほぼ重心位置に設けられた治具により、被設置対象に固定することを特徴とする太陽電池モジュールの設置方法が提供される。
このような太陽電池モジュールの設置方法では、太陽電池モジュールのほぼ重心位置に設けられた治具によって被設置対象に固定されるため、太陽電池モジュールがその重心位置で被設置対象に固定される。

また、本発明では、支持体上に積層された絶縁層の中に太陽電池素子があり、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面から前記太陽電池素子の出力を取り出す太陽電池モジュールの製造方法において、前記支持体にあらかじめ形成した貫通孔に、被設置対象への取付部が設けられた治具を、前記取付部を前記支持体から突出させるように挿通する工程と、前記支持体に前記治具を固定部材を介して固定する工程と、前記絶縁層を構成する第１の絶縁性接着樹脂を前記支持体に載置する工程と、前記第１の絶縁性接着樹脂の前記貫通孔に対応する位置にスリットを形成する工程と、前記第１の絶縁性接着樹脂の前記支持体と反対側に、前記太陽電池素子、前記絶縁層を構成する第２の絶縁性接着樹脂および透光性樹脂を順に積層する工程と、前記支持体、前記第１の絶縁性接着樹脂、前記太陽電池素子、前記第２の絶縁性接着樹脂および前記透光性樹脂の積層体を加熱して接着する工程とを含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法が提供される。

このような太陽電池モジュールの製造方法では、支持体にあらかじめ形成された貫通孔に治具が挿通されて固定され、被設置対象への取付部が設けられた治具が太陽電池モジュールに一体に形成される。

本発明の太陽電池モジュールによれば、治具を非設置対象に取り付けると同時に太陽電池モジュールが非設置対象に取り付けられるため、太陽電池モジュールの被設置対象への設置や取り外しが容易となる。

また、本発明の太陽電池モジュール取付治具によれば、太陽電池モジュールに一体に形成されると、非設置対象に取り付けられると同時に太陽電池モジュールが非設置対象に取り付けられる。このため、太陽電池モジュールの被設置対象への設置や取り外しが容易となる。

また、本発明の太陽電池モジュールの設置方法によれば、取付治具がほぼ重心に設けられているので、その取付治具を用いて被設置対象へ取り付けることにより安定して太陽電池モジュールの設置ができ、容易に太陽電池モジュールの設置や取り外しが可能になる。

また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、取付治具を介して被設置対象への設置や取り外しが容易にできる太陽電池モジュールの製造が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの構造を所定の横断面で見た図であり、図２は、図１の太陽電池モジュールをＡ矢視から見た断面図であり、図３は、図１の太陽電池モジュールをＢ矢視から見た断面図である。

図１に示すように、太陽電池モジュール１０は、その支持体１１に太陽電池素子１３が２枚載置されており、その太陽電池素子１３の両端の受光面と反対側には、図中破線にて示すリード線２１が電気的に接続されている。支持体１１には、ほぼ重心に後述する一対の貫通孔１１ａが設けられており、その貫通孔１１ａにそれぞれ図中点線にて示す取付治具１２０が挿通されている。

図２に示すように、リード線２１は、貫通孔１１ａに挿通された取付治具１２０（後に詳述する）の頭部に設けられた穴から胴部の内部に設けられた穴を通り、胴部側面に空いた穴を通して支持体１１とは反対側へと通じており、このリード線２１に出力ケーブル２２が接続されている。これにより、太陽電池素子１３で発電された電力は、出力ケーブル２２から取り出すことが可能となる。

図３に示すように、支持体１１上には、絶縁性接着樹脂１２、太陽電池素子１３、絶縁性接着樹脂１４、透光性樹脂１５の順に積層された構造になっている。支持体１１は、両面に着色塗料を塗布したガルバニウム鋼板からなり、本実施の形態において、その寸法は縦４２０ｍｍ、横３３０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍであり、重量は約０．４６ｋｇである。また、太陽電池素子１３の寸法は縦４００ｍｍ、横１５０ｍｍであり、本実施の形態の太陽電池モジュール１０には２枚並設されている。この太陽電池素子１３は、可撓性基板上に作製されたものを用いており、軽量で曲げ性に富んでいる。この太陽電池素子１３が可撓性を有することによって、積層する際に取付治具１２０と接触してもその接触部が撓み、太陽電池素子１３が損傷して太陽電池素子１３の性能が低下することを防ぐことができる。

絶縁性接着樹脂１２、１４は、エチレン・ビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）からなり、厚さはそれぞれ５００μｍである。また、透光性樹脂１５は、厚さ２５μｍのエチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）からなり、可撓性を有する。

図４は、本実施の形態の取付治具の構造を示す図であり、図４（Ａ）は、本実施の形態の取付治具の平面図であり、図４（Ｂ）は、図（Ａ）の取付治具をＣ矢視から見た断面図である。

取付治具１２０は、円盤状の頭部１２１と円筒状の胴部１２２とから構成されている。この取付治具１２０は、その頭部１２１および胴部１２２を軸線方向に貫通する中心穴１２３が形成されている。この胴部１２２の側面には、この中心穴１２３に連通する横穴１２５が設けられており、頭部１２１側から中心穴１２３を介して通されたリード線２１を、横穴１２５から外部に引き出すように構成されている。

頭部１２１の形状はなめらかな曲面となっており、この頭部１２１の上に太陽電池素子１３が絶縁性接着樹脂１２を介して積層されても傷つかないようになっている。また、胴部１２２には、頭部１２１から支持体１１の厚み分だけ離れた位置に溝１２４が設けられている。また、胴部１２２の頭部１２１とは反対側には、太陽電池モジュール１０を被設置対象へ取り付ける際の取付部となるネジ山１２６が、胴部１２２の外側に設けられている。

図５は、本実施の形態の取付治具を支持体に固定した際の、図１の太陽電池モジュールをＡ矢視から見た拡大した断面図である。
図５に示すように、取付治具１２０は、その溝１２４に止め具１２７を嵌めることで、支持体１１に対して垂直方向に固定される。止め具１２７には、Ｅ型止め輪、またはＣ型止め輪を用いている。取付治具１２０は、上述の絶縁性接着樹脂１２、１４により、上述の太陽電池素子１３およびリード線２１とともに支持体１１に固定されて軸線周りの回転が阻止され、止め具１２７により、支持体１１に対して垂直方向に移動することなく固定される。なお、頭部１２１の支持体１１に接する部分に接着材を塗布することで、取付治具１２０を支持体１１にさらに強固に固定することができる。

取付治具１２０は、導電性のある金属または絶縁性のセラミック、プラスチックなどで製造されている。この取付治具１２０を導電性材料を用いて製造する場合には、リード線２１を絶縁被覆する必要があり、絶縁性材料を用いて製造する場合には、リード線２１を絶縁被覆する必要はない。

以上のように、取付治具１２０は、太陽電池素子１３が発電した電力を、支持体１１の太陽電池素子１３と反対側に引き出す出力引出機能と、太陽電池モジュール１０を被設置対象へ取り付けるためのモジュール取付機能とを兼ね備えている。

なお、出力引出用の横穴１２５、ならびに胴部１２２の頭部１２１と反対側は、水分などが浸入しないように、不図示のシリコーンなどの樹脂で封止してある。この水分浸入防止用の封止部材の代わりに出力取出部周辺を化粧ボックスで覆ってもよい。

図６は、本実施の形態の太陽電池モジュールを被設置対象である縦置きのポールへ取り付けた状態を示す側面図であり、図７は、本実施の形態の太陽電池モジュールを被設置対象である縦置きのポールへ取り付けた状態を示す平面図である。

ベランダ等に縦に設置されたポール４０には、太陽電池モジュール１０を取り付けるための設置治具３１が固定されている。この設置治具３１は、ポール４０に固定される円環状部３１ａと取付治具１２０に固定される角環状部３１ｂとを有しており、太陽電池モジュール１０との対向面には、取付治具１２０を挿通するための穴が設けられている。そして、太陽電池モジュール１０から延出した取付治具１２０の所定位置にあらかじめ一つのナット３０ａを螺合しておき、この取付治具１２０を角環状部３１ｂの穴に通した上で、もう一つのナット３０ｂを角環状部３１ｂをナット３０ａとの間に挟み込むようにして締結する。このダブルナットにより、取付治具１２０が設置治具３１に固定されるとともに、太陽電池モジュール１０がポール４０に対して固定される。

なお、出力ケーブル２２は図から省略してある。また、設置治具３１は仰角の調整をする機能を有しており、これにより、太陽電池モジュール１０を太陽に対して適切な角度に取り付け可能である。また、縦に設置されたポール４０は、太陽電池モジュール１０を取り付けるために独立に設置したポールでもよいし、手すりの縦棒などの既存の縦棒に設置治具３１を固定して太陽電池モジュール１０を取り付けてもよい。

図８は、本実施の形態の太陽電池モジュールを被設置対象である横置きのポールへ取り付けた状態を示す側面図であり、図９は、本実施の形態の太陽電池モジュールを被設置対象である横置きのポールへ取り付けた状態を示す平面図である。なお、設置治具の構造および太陽電池モジュールの取付構造自体は、図６および図７で説明した例と同様であるため、同様の構成については同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。

手すりなどの横置きのポール５０に対しても、太陽電池モジュール１０は設置治具３１を用いて固定することが可能である。横に設置されたポール５０は、太陽電池モジュール１０を取り付けるために独立に設置したポールでもよい。また、手すりの横棒などの既存の横棒に設置治具３１を固定して太陽電池モジュール１０を取り付けてもよい。

このように、本実施の形態の太陽電池モジュール１０は、取り付けるための固定箇所が少ないため、太陽電池モジュール１０の取り付けが容易である。また、太陽電池モジュール１０のほぼ重心位置の２箇所で固定するため、風などの外力が加わっても太陽電池モジュール１０が回転することはなく、被設置対象に安定して設置可能である。

次に、太陽電池モジュール１０の製造方法について、図１〜図３を参照して説明する。
本実施の形態において、太陽電池素子１３は、可撓性基板上に作製された太陽電池であり、好ましくは、特開平６−３４２９２４号公報、特開平１０−２３３５１７号公報などに記載されているＳＣＡＦ構造太陽電池がよい。この製造方法においては、まず上記公報に記載されている方法により、直列接続された太陽電池素子１３を作製する。

次に、作製された太陽電池素子１３を所定の大きさに裁断し、太陽電池モジュール１０に組み込む太陽電池素子１３に成形する。次に、太陽電池素子１３の受光面とは反対側の、正極ならびに負極となる電極取出部の所定の位置にリード線２１を配置し、その上から、導電性接着剤付きの金属箔テープを貼り付けた金属接着部を形成し、その金属箔テープを正極ならびに負極の出力取り出し用リード線２１とする。

次に、支持体１１の貫通孔に、取付治具１２０の胴部１２２を通し、頭部１２１が支持体１１に接するようにする。その後、止め具を取付治具１２０の溝に嵌め、取付治具１２０を支持体１１に固定する。取付治具１２０の頭部１２１の支持体１１に接する部分に接着剤を塗布してもよい。この場合、より強固に取付治具１２０を支持体１１に固定することができる。本実施の形態では、止め具として、たとえばＥ型止め輪ないしＣ型止め輪を用いることができる。

次に絶縁性接着樹脂１２、１４、ならびに透光性樹脂１５を所定の大きさに裁断する。絶縁性接着樹脂１２には、取付治具１２０に空けられた中心穴１２３に対応する位置にスリットを入れる。このスリット形成工程は、後述する絶縁性接着樹脂１２を支持体１１の所定の位置に配置した後に形成してもよい。

次に、取付治具１２０を固定した支持体１１に、絶縁性接着樹脂１２を所定の位置に配置し、続いて太陽電池素子１３を絶縁性接着樹脂１２上に配置する。この際、太陽電池素子１３の受光面とは反対側の正極、ならびに負極取り出し用リード線２１を、絶縁性接着樹脂１２のスリットから取付治具１２０の貫通した中心穴１２３、および横穴１２５を介して、支持体１１の受光面と反対面に通す。続いて、絶縁性接着樹脂１４、ならびに透光性樹脂１５を太陽電池素子１３上の所定の位置に配置する。

次に、上記の積層体を真空加熱式ラミネータで脱気、加熱して、絶縁性接着樹脂を架橋することにより、支持体１１から透光性樹脂１５までをラミネートする。次に、上記の金属接着部、取付治具１２０の横穴１２５、ならびに胴部１２２の頭部１２１と反対側を樹脂などで封止する。これにより、水分などの浸入を防ぎ、太陽電池モジュールの信頼性を高めることができる。金属接着部の保護には、上記の他に熱圧縮チューブを用いる方法もよい。また、出力取り出し部周辺を化粧ボックスで覆ってもよい。

なお、支持体１１にはガルバニウム鋼板を、絶縁性接着樹脂１２、１４にはＥＶＡを、透光性樹脂１５にはＥＴＦＥをそれぞれ用いたが、支持体１１には、アルミニウム等の金属や、プラスチック、セラミックスなど一定の強度があり、太陽電池の支持体となりうるものであればなんでもよく、絶縁性接着樹脂１２、１４には、ポリビニルブラチール（ＰＶＢ）や、ポリイソブレン（ＰＩＢ）、シリコーン樹脂などを用いることもでき、透光性樹脂１５には、ポリエチレン・テレフテレート（ＰＥＴ）や、ポリエチレン・ナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテル・サルフォン（ＰＥＳ）などの透光性樹脂を用いることもできる。また、取付治具１２０の頭部１２１の形状は滑らかな曲面に限らず、テーパー形状のような、太陽電池素子１３が傷つかない形状であればよい。

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の太陽電池モジュールは、取付治具の胴部の構造が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。

図１０は、本実施の形態の取付治具の構造を示す図であり、図１０（Ａ）は、本実施の形態の取付治具の平面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の取付治具をＤ矢視から見た断面図である。

図１０に示すように、取付治具２２０においては、頭部１２１から胴部１２２にかけて横穴１２５の高さまで軸線方向に沿った穴２２３が設けられている。本実施の形態の取付治具２２０は、頭部１２１とは反対側に穴が空いていない。これにより、取付治具２２０は、胴部の端部から水分等の浸入が少なくなり、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供することができる。また、樹脂を封止する箇所が少なくなるので、太陽電池モジュールを作製する際の工程数が減り、安価な太陽電池モジュールが提供可能になる。

〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の太陽電池モジュールは、取付治具の胴部の構造が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。

図１１は、本実施の形態の取付治具の構造を示す図であり、図１１（Ａ）は、本実施の形態の取付治具の平面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の取付治具をＥ矢視から見た断面図である。

図１１に示すように、取付治具３２０は、その頭部１２１および胴部１２２を軸線方向に貫通する中心穴３２３が形成されており、ネジ山３２６が胴部１２２の内側に形成されている。この取付治具３２０のネジ山３２６と別途用意したボルトを用いることにより、太陽電池モジュール１０を被設置対象に対して取り付けることが可能となる。

〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態の太陽電池モジュールは、取付治具の胴部の構造が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。

図１２は、本実施の形態の取付治具の構造を示す図であり、図１２（Ａ）は、本実施の形態の取付治具の平面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の取付治具をＦ矢視から見た断面図である。

図１２に示すように、取付治具４２０は、その頭部１２１および胴部１２２を軸線方向に貫通する中心穴３２３が形成されており、ネジ山４２６が胴部１２２の内側と外側の両方に形成されている。これにより、本実施の形態の太陽電池モジュール１０は、別途用意したボルトないしナットを用いることにより、太陽電池モジュール１０を被設置対象に対して取り付けることが可能となる。

〔第５の実施の形態〕
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態の太陽電池モジュールは、取付治具の支持体への固定構造が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。

図１３は、本実施の形態の取付治具の支持体への固定構造を表す図であり、図２に対応するものである。
固定治具１７は、支持体１１に、たとえば接着剤により固定されている。その他の固定方法として、スポット溶接、ロウ付けなどでもよい。取付治具５２０と第１の実施の形態の取付治具１２０との違いは、取付治具５２０には、取付治具１２０の胴部１２２に設けられていた溝１２４がない点にある。

取付治具５２０の胴部に溝１２４が設けられていないことにより、固定治具１７を取付治具５２０に固着して、支持体１１に対して取付治具５２０を固定している。太陽電池モジュールの取り付け方法は第１の実施の形態と同様である。

〔第６の実施の形態〕
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態の太陽電池モジュールは、取付治具の支持体への固定構造が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。

図１４は、本実施の形態の取付治具を示す図であり、図１４（Ａ）は、本実施の形態の取付治具の平面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）の取付治具をＧ矢視から見た断面図である。図１５は、本実施の形態の取付治具の支持体への固定構造を表す図であり、図５に対応するものである。

第１の実施の形態の取付治具１２０と本実施の形態の取付治具６２０との違いは、取付治具６２０には、取付治具１２０の胴部１２２に設けられていた溝１２４の替わりに、ネジ山６２４が形成されている点にある。このネジ山６２４により、取付治具６２０に固定治具６２７をネジ止めして、支持体１１に対して取付治具６２０を固定している。太陽電池モジュール１０の取り付け方法は第１の実施の形態と同様である。

〔第７の実施の形態〕
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。本実施の形態の太陽電池モジュールは、取付治具の構造が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。

図１６は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの構造を所定の横断面で見た図であり、図１に対応する。図１７は、図１６の太陽電池モジュールをＨ矢視から見た断面図である。

図１６に示すように、本実施の形態の太陽電池モジュール７１０においては、支持体１１に太陽電池素子１３が２枚載置されており、その太陽電池素子１３の両端の受光面と反対側には、リード線２１が電気的に接続されている。支持体１１には、取付治具７２０の２つの胴部が挿通できる胴部に対応する後述する２つの貫通孔１１ｂが空けられており、その２つの貫通孔１１ｂに取付治具７２０の胴部が挿通されている。取付治具７２０には、各胴部に１つずつ穴が空いており、各々正極、または負極のリード線２１を通すことができる。

図１７に示すように、リード線２１は、貫通孔に挿通された取付治具７２０の頭部に設けられた穴から胴部の内部に設けられた穴を通り、胴部側面に空いた穴を通して支持体１１とは反対側へと通じており、このリード線２１に出力ケーブル２２が接続されている。これにより、太陽電池素子１３で発電された電力は、出力ケーブル２２から取り出すことが可能となる。

図１８は、本実施の形態の取付治具の構造を示す図であり、図１８（Ａ）は、本実施の形態の取付治具の平面図であり、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）の取付治具をＩ矢視から見た断面図である。

取付治具７２０は、１つの頭部７２１と２つの胴部１２２とから構成されている。この取付治具７２０は、その頭部７２１および胴部１２２を軸線方向に貫通する中心穴３２３が形成されている。この胴部１２２の側面には、この中心穴３２３に連通する横穴１２５が設けられており、頭部７２１側から中心穴３２３を介して通されたリード線２１を、横穴１２５から外部に引き出すように構成されている。

頭部７２１の形状はなめらかな曲面となっており、この頭部７２１の上に太陽電池素子１３が絶縁性接着樹脂１２を介して積層されても傷つかないようになっている。また、胴部１２２には、頭部７２１から支持体１１の厚み分だけ離れた位置に溝１２４が設けられている。また、胴部１２２の頭部７２１とは反対側には、太陽電池モジュール７１０を被設置対象へ取り付けるときに用いるネジ山７２６が設けられている。

図１９は、本実施の形態の取付治具を支持体に固定した際の、図１６の太陽電池モジュールをＨ矢視から見た拡大した断面図である。
図１９に示すように、取付治具７２０は、その溝１２４に止め具１２７を嵌めることで、支持体１１に対して固定される。なお、この止め具１２７およびその取付構造については第１の実施の形態と同様である。

この取付治具７２０は、頭部７２１が１つであり胴部１２２が２つあるため、軸線周りの回転が阻止され、止め具１２７により、支持体１１に対して垂直方向に移動することなく固定される。なお、頭部７２１の支持体１１に接する部分に接着材を塗布することで、取付治具７２０を支持体１１にさらに強固に固定することができる。

取付治具７２０は、第１の実施の形態の取付治具１２０と同様に導電性のある金属ないし絶縁性のセラミック、プラスチックなどで製造されている。
また、胴部１２２の頭部７２１と反対側には、ネジ山７２６が形成されており、これにより、太陽電池モジュール７１０を被設置対象に取り付けることができる。

なお、出力引出用の横穴１２５、ならびに胴部１２２の頭部７２１と反対側は、水分などが浸入しないように、不図示のシリコーンなどの樹脂で封止してある。この水分浸入防止用の封止部材の代わりに出力取出部周辺を化粧ボックスで覆ってもよい。

第１の実施の形態の取付治具１２０と、本実施の形態の取付治具７２０との違いは、頭部７２１が一体化しているため強度が強い点、ならびに取り付け工程が簡略化される点にある。ネジ山７２６の形状は、胴部１２２の内側に設けられていなければならないわけではなく、図４、もしくは図１０〜１２のように、胴部の外側だけに設けられていてもよいし、胴部の外側と内側の両方に設けられていてもよい。

なお、この溝は、図１３のように溝が形成されておらず、固定部材を取付治具の胴部に固着させてもよく、図１４、１５のように、取付治具の胴部に溝の代わりにネジ山が形成されており、そのネジ山に螺合して取付治具を固定してもよい。

〔第８の実施の形態〕
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。本実施の形態の太陽電池モジュールには、取付治具の数が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。

図２０は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの構造を所定の横断面で見た図であり、図１に対応する。図２１は、図２０の太陽電池モジュールをＪ矢視から見た断面図である。

図２０に示すように、本実施の形態の太陽電池モジュール８１０においては、支持体１１に太陽電池素子１３が２枚載置されており、その太陽電池素子１３の両端の受光面と反対側には、リード線２１が電気的に接続されている。支持体１１には、ほぼ重心に後述する３つの貫通孔１１ｃが空けられており、その３つの貫通孔１１ｃのそれぞれに取付治具８２０が挿通されている。

取付治具８２０を３つ用いているため、取付治具が２つのときに比べ、支持体１１の中心を回転軸としたねじれに強い。また、支持体１１が導電性材料の場合、正極、負極の出力取り出しのほかに、支持体１１に電気的に接続したリード線を引き出して、支持体１１を接地してもよい。

図２１に示すように、リード線２１は、貫通孔に挿通された取付治具８２０の頭部に設けられた穴から胴部の内部に設けられた穴を通り、胴部側面に空いた穴を通して支持体１１とは反対側へと通じており、このリード線２１に出力ケーブル２２が接続されている。これにより、太陽電池素子１３で発電された電力は、出力ケーブル２２から取り出すことが可能となる。

なお、取付治具８２０の胴部の頭部とは反対側にも、被設置対象に太陽電池モジュール８１０を設置するための不図示のネジ山を形成しているが、そのネジ山は図４、もしくは図１０〜１２のように胴部の内側か外側の少なくとも一方に形成されていればよい。

〔第９の実施の形態〕
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。本実施の形態の太陽電池モジュールは、取付治具の構造が異なる以外は、第８の実施の形態で示した構成と同様である。このため、上記第８の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。

図２２は、本実施の形態に係る太陽電池モジュールの構造を所定の横断面で見た図であり、図２０に対応する。図２３は、図２２の太陽電池モジュールをＫ矢視から見た断面図である。

図２２に示すように、本実施の形態の太陽電池モジュール９１０においては、支持体１１に太陽電池素子１３が２枚載置されており、その太陽電池素子１３の両端の受光面と反対側には、リード線２１が電気的に接続されている。支持体１１には、ほぼ重心に後述する３つの貫通孔１１ｄが空けられており、その貫通孔に取付治具９２０が挿通されている。

図２３に示すように、リード線２１は、貫通孔に挿通された取付治具９２０の頭部に設けられた穴から胴部の内部に設けられた穴を通り、胴部側面に空いた穴を通して支持体１１とは反対側へと通じており、このリード線２１に出力ケーブル２２が接続されている。これにより、太陽電池素子１３で発電された電力は、出力ケーブル２２から取り出すことが可能となる。

図２４は、本実施の形態の取付治具の構造を示す図であり、図２４（Ａ）は、本実施の形態の取付治具の平面図であり、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）をＬ矢視から見た断面図である。

取付治具９２０は、１つの頭部９２１と３つの胴部１２２とから構成されている。この取付治具９２０は、その頭部９２１および胴部１２２を軸線方向に貫通する中心穴３２３が形成されている。この胴部１２２の側面には、この中心穴３２３に連通する横穴１２５が設けられており、頭部９２１側から中心穴３２３を介して通したリード線２１を、横穴１２５を通じて横穴１２５から引き出すように構成されている。

頭部９２１の形状はなめらかな曲面となっており、この頭部９２１の上に太陽電池素子１３が絶縁性接着樹脂１２を介して積層されても傷つかないようになっている。また、胴部１２２には、頭部９２１から支持体１１の厚み分だけ離れた位置に溝１２４が設けられている。また、胴部１２２の頭部９２１とは反対側には、太陽電池モジュール９１０を被設置対象へ取り付けるときに用いるネジ山９２６が設けられている。

図２５は、本実施の形態の取付治具を支持体に固定した際の、図２２の太陽電池モジュールをＫ矢視から見た拡大した断面図である。
図２５に示すように、取付治具９２０は、その溝１２４に止め具１２７を嵌めることで、支持体１１に対して固定される。なお、この止め具１２７および取付構造については第１の実施の形態と同様である。

この取付治具９２０は、頭部９２１が１つであり胴部１２２が３つあるため、軸線周りの回転が阻止され、止め具１２７により、支持体１１に対して垂直方向に移動することなく固定される。なお、頭部９２１の支持体１１に接する部分に接着材を塗布することで、取付治具９２０を支持体１１にさらに強固に固定することができる。

取付治具９２０は、第１の実施の形態の取付治具１２０と同様に導電性のある金属ないし絶縁性のセラミック、プラスチックなどで製造されている。
また、胴部１２２の頭部９２１と反対側には、ネジ山９２６が形成されており、これにより、太陽電池モジュール９１０を被設置対象に取り付けることができる。

なお、出力引出用の横穴１２５、ならびに胴部１２２の頭部９２１と反対側は、水分などが浸入しないように、不図示のシリコーンなどの樹脂で封止してある。この水分浸入防止用の封止部材の代わりに出力取出部周辺を化粧ボックスで覆ってもよい。

第１の実施の形態の取付治具１２０と、本実施の形態の取付治具９２０との違いは、頭部９２１が一体化しているため強度が強い点、ならびに取り付け工程が簡略化される点にある。ネジ山９２６の形状は、胴部１２０の内側に設けられていなければならないわけではなく、図４、もしくは図１０〜１２のように、胴部の外側だけに設けられていてもよいし、胴部の外側と内側の両方に設けられていてもよい。

〔第１０の実施の形態〕
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。本実施の形態の太陽電池モジュールは、支持体の周辺端部が折り曲げ加工されている点が異なる以外は、第１の実施の形態で示した構成と同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。

図２６は、本実施の形態の太陽電池モジュールの構造を示す図であり、図２６（Ａ）は、本実施の形態の太陽電池モジュールの斜視図であり、図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）の太陽電池モジュールをＭ矢視から見た支持体の断面図である。

図２６に示すように、支持体１１の周辺端部を折り曲げ加工することで、支持体１１のねじれに対する強度が増加する。これにより、支持体１１の厚みを薄くすることができ、太陽電池モジュール１０のさらなる軽量化が可能であり、より可搬性に優れた太陽電池モジュール１０となる。また、支持体１１の周辺端部を折り曲げ加工することで、太陽電池モジュール１０の周辺部が鋭利でなくなり、太陽電池モジュール１０の安全性を高めることができる。

第１の実施の形態に係る太陽電池モジュールの構造を所定の横断面で見た図である。図１の太陽電池モジュールをＡ矢視から見た断面図である。図１の太陽電池モジュールをＢ矢視から見た断面図である。第１の実施の形態の取付治具の構造を示す図である。第１の実施の形態の取付治具を支持体に固定した際の、図１の太陽電池モジュールをＡ矢視から見た拡大した断面図である。第１の実施の形態の太陽電池モジュールを被設置対象である縦置きのポールへ取り付けた状態を示す側面図である。第１の実施の形態の太陽電池モジュールを被設置対象である縦置きのポールへ取り付けた状態を示す平面図である。第１の実施の形態の太陽電池モジュールを被設置対象である横置きのポールへ取り付けた状態を示す側面図である。第１の実施の形態の太陽電池モジュールを被設置対象である横置きのポールへ取り付けた状態を示す平面図である。第２の実施の形態の取付治具の構造を示す図である。第３の実施の形態の取付治具の構造を示す図である。第４の実施の形態の取付治具の構造を示す図である。第５の実施の形態の取付治具の支持体への固定構造を表す図である。第６の実施の形態の取付治具を示す図である。第６の実施の形態の取付治具の支持体への固定構造を表す図である。第７の実施の形態に係る太陽電池モジュールの構造を所定の横断面で見た図である。図１６の太陽電池モジュールをＨ矢視から見た断面図である。第７の実施の形態の取付治具の構造を示す図である。第７の実施の形態の取付治具を支持体に固定した際の、図１６の太陽電池モジュールをＨ矢視から見た拡大した断面図である。第８の実施の形態に係る太陽電池モジュールの構造を所定の横断面で見た図である。図２０の太陽電池モジュールをＪ矢視から見た断面図である。第９の実施の形態に係る太陽電池モジュールの構造を所定の横断面で見た図である。図２２の太陽電池モジュールをＫ矢視から見た断面図である。第９の実施の形態の取付治具の構造を示す図である。第９の実施の形態の取付治具を支持体に固定した際の、図２２の太陽電池モジュールをＫ矢視から見た拡大した断面図である。第１０の実施の形態の太陽電池モジュールの構造を示す図である。

符号の説明

１０太陽電池モジュール
１１支持体
１２、１４絶縁性接着樹脂
１３太陽電池素子
１５透光性樹脂
２１リード線
２２出力ケーブル
１２０取付治具

Claims

支持体上に積層された絶縁層の中に太陽電池素子があり、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面から前記太陽電池素子の出力を取り出す太陽電池モジュールにおいて、
前記支持体に設けられた貫通孔と、
前記貫通孔に挿通され、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面に突出し、前記太陽電池モジュールの被設置対象への取付部が設けられている突出部と、前記支持体および前記絶縁層と一体になっている固定部とを有する治具と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュール。
前記支持体上に、絶縁性接着樹脂、太陽電池素子、絶縁性接着樹脂、透光性樹脂が順に積層されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記治具は、挟持構造によって前記支持体と固定されていることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュール。
前記治具は、前記貫通孔に挿通するための胴部と、
前記貫通孔より断面積の大きい頭部と、
からなることを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジュール。
前記挟持構造は、前記頭部と、前記胴部の前記頭部から前記支持体の厚み分だけ離れた位置に設けられた溝に嵌められた止め輪により構成されることを特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
前記止め輪は、Ｃ型止め輪もしくはＥ型止め輪であることを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュール。
前記挟持構造は、前記頭部と、前記胴部の前記頭部から前記支持体の厚み分だけ離れた位置に設けられたネジ山に螺合されたナットにより構成されることを特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
前記挟持構造は、前記頭部と、前記胴部の前記頭部から前記支持体の厚み分だけ離れた位置に固着された部材により構成されることを特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
前記治具は、前記頭部が１つで前記胴部が２つ以上あることを特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
前記治具は、前記頭部の前記胴部とは反対面に、前記太陽電池素子に当接するなめらかな面を有することを特徴とする請求項４記載の太陽電池モジュール。
前記治具は、前記支持体と固着されていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記取付部は、被設置対象に対して太陽電池モジュールを取り付けるために前記突出部に形成されたネジ山からなることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記突出部に形成されたネジ山は、前記治具の内側および外側の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項１２記載の太陽電池モジュール。
前記治具は、前記太陽電池素子の出力を前記絶縁層とは反対面へ引き出すために設けられた出力引き出し用穴を有することを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記出力引き出し用穴は、前記治具の前記絶縁層側の断面から前記突出部側の側面に通じていることを特徴とする請求項１４記載の太陽電池モジュール。
前記貫通孔は、前記支持体のほぼ重心位置にあることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記貫通孔が２つ以上あることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記支持体の周辺部が折り曲げられていることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
前記太陽電池素子が可撓性を有することを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。
貫通孔が設けられている支持体上に積層された絶縁層の中に太陽電池素子があり、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面から前記太陽電池素子の出力を取り出す太陽電池モジュールを被設置対象に取り付けるための太陽電池モジュール取付治具において、
前記貫通孔に挿通されたときに、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面に突出し、前記太陽電池モジュールの被設置対象へ取り付けられる取付部が設けられた突出部と、前記支持体および前記絶縁層と一体に固定される固定部とを有することを特徴とする太陽電池モジュール取付治具。
挟持構造によって前記支持体と固定されるように構成されたことを特徴とする請求項２０記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記貫通孔に挿通するための胴部と、
前記貫通孔より断面積の大きい頭部と、
からなることを特徴とする請求項２１記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記胴部の前記頭部から前記支持体の厚み分だけ離れた位置に溝が設けられ、前記貫通孔に挿通された状態で前記溝に止め輪が嵌められることにより、前記頭部と前記止め輪との間に前記支持体を挟むようにして前記支持体に固定されることを特徴とする請求項２２記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記溝は、前記止め輪として、Ｃ型止め輪もしくはＥ型止め輪を嵌合させるように構成されたことを特徴とする請求項２３記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記胴部の前記頭部から前記支持体の厚み分だけ離れた位置にネジ山が設けられ、前記貫通孔に挿通された状態で前記ネジ山に螺合されることにより、前記頭部とナットとの間に前記支持体を挟むようにして前記支持体に固定されることを特徴とする請求項２２記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記頭部が１つで前記胴部が２つ以上あることを特徴とする請求項２２記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記頭部の前記胴部とは反対面に、前記太陽電池素子に当接するなめらかな面を有することを特徴とする請求項２２記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記取付部は、前記突出部にネジ山が形成されていることを特徴とする請求項２０記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記突出部に形成されたネジ山は、内側および外側の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項２８記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記太陽電池素子の出力を、前記絶縁層とは反対面へ引き出すために設けられた出力引き出し用穴を有することを特徴とする請求項２０記載の太陽電池モジュール取付治具。
前記出力引き出し用穴が、前記治具の前記絶縁層側の断面から前記突出部側の側面に通じるものであることを特徴とする請求項３０記載の太陽電池モジュール取付治具。
太陽電池モジュールのほぼ重心位置に設けられた治具により、被設置対象に固定することを特徴とする太陽電池モジュールの設置方法。
前記治具を、ボルトもしくはナットを使って被設置対象に固定することにより前記太陽電池モジュールを前記被設置対象に取り付けることを特徴とする請求項３２記載の太陽電池モジュールの設置方法。
支持体上に積層された絶縁層の中に太陽電池素子があり、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面から前記太陽電池素子の出力を取り出す太陽電池モジュールの製造方法において、
前記支持体にあらかじめ形成した貫通孔に、被設置対象への取付部が設けられた治具を、前記取付部を前記支持体から突出させるように挿通する工程と、
前記支持体に前記治具を固定部材を介して固定する工程と、
前記絶縁層を構成する第１の絶縁性接着樹脂を前記支持体に載置する工程と、
前記第１の絶縁性接着樹脂の前記貫通孔に対応する位置にスリットを形成する工程と、
前記第１の絶縁性接着樹脂の前記支持体と反対側に、前記太陽電池素子、前記絶縁層を構成する第２の絶縁性接着樹脂および透光性樹脂を順に積層する工程と、
前記支持体、前記第１の絶縁性接着樹脂、前記太陽電池素子、前記第２の絶縁性接着樹脂および前記透光性樹脂の積層体を加熱して接着する工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
前記固定部材が、止め輪からなることを特徴とする請求項３４記載の太陽電池モジュールの製造方法。
前記治具に、前記太陽電池素子の出力を、前記支持体に対して前記絶縁層とは反対面へ引き出すためのリード線を挿通する出力引き出し用穴を、あらかじめ形成することを特徴とする請求項３４記載の太陽電池モジュールの製造方法。