JP2006339504A - 太陽電池パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽電池セルを破壊することなく、太陽電池パネルの解体を可能とする。
【解決手段】 プリント基板１１上に空隙を有するスペーサ１２を介して例えば４枚の太陽電池セル１３が配置され、更に太陽電池セル１３上にゴムガスケット１４を配置されている。この太陽電池セル１３の下面のスペーサ１２の空隙内にはプリント基板１１上の制御回路が組み込まれていると共に、太陽電池セル１３同士を接続する図示しない配線が施されている。更に、上面の透明性を有する表面カバー１５と、下面の裏面カバー１６により太陽電池セル１３等は挟着され、ねじ１８により固定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、太陽光のエネルギにより発電する太陽電池パネルに関するものである。

近年、エコエネルギ、環境対策、コードレスの一環から太陽光エネルギにより発電する太陽電池パネルが注目されている。一般にこの太陽電池パネルは、単結晶、多結晶、アモルファスシリコン等から成る複数の太陽電池セルを配列し接続したものである。

図５は従来の太陽電池パネルの断面図を示しており、太陽光を受光するガラス板１側から樹脂板２、太陽電池セル３、樹脂板４、防水のためのフッ素樹脂フィルム５が積層されている。

この太陽電池パネルを製造する際には、ガラス板１上に透明な樹脂板２、太陽電池セル３、透明な樹脂板４、フッ素樹脂フィルム５を積層した後に、加圧加熱処理することにより、樹脂板２、４を溶融し、ガラス板１と太陽電池セル３を固着させている。また、発電エネルギを取り出すための電線は樹脂板２、４の内部に埋め込まれている。

一般的に、太陽電池セルは極めて高価な部材であることから、リサイクルすることが望まれている。しかし、上述の従来の太陽電池パネルは、太陽電池セル３の前後面に充填材として樹脂板２、４を溶着しているため、太陽電池セル３を破壊することなく、樹脂板２、４を剥離することは殆ど不可能である。

また、従来の太陽電池パネルにおいては、このように樹脂板内に埋め込まれ分解不可能なことから、複数枚の太陽電池セルの内の１枚が破損したり、太陽電池パネル内の配線が断線しても交換や修理は難しい。

本発明の目的は、上述の課題を解決し、太陽電池セルを壊すことなく、リサイクル、修理或いは分別のために分解することができる太陽電池パネルを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る太陽電池パネルの技術的特徴は、表面板と裏面板により太陽電池セルとプリント基板とを挟着したことにある。

本発明に係る太陽電池パネルによれば、高価な太陽電池セルを樹脂等の充填材を用いずに固定しているため、太陽電池セルを壊すことなく容易に分解することができる。

本発明を図１〜図４に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は本実施例１の太陽電池パネルの分解斜視図、図２は断面図をそれぞれ示している。例えば、ガラスエポキシ、紙フェノール、フレキシブル基板等から成るプリント基板１１上には、複数個の部材に分割した合成ゴムや合成樹脂から成るスペーサ１２が、定位置に例えば接着剤等を用いて固定され、このスペーサ１２を介して、単結晶、多結晶、アモルファスシリコン等から成る例えば４枚の太陽電池セル１３が田の字状に配置されている。

この太陽電池セル１３の下面にはスペーサ１２による間隙が設けられ、プリント基板１１上にはこの空隙を利用して図示しない最大電力追従制御（ＭＰＰＴ制御）や電圧レギュレータ回路等の制御回路が組み込まれている。

また、この太陽電池セル１３の裏面には、クリーム半田（リフロー）により裏面電極を半田付けし、この裏面電極はプリント基板１１の回路に接続されている。なお、クリーム半田を用いて半田付けすることにより、加熱温度が均一となり太陽電池セル１３の反りの発生を低減することができる。そして、表面電極は太陽電池セル１３の側面を図示しない金属クリップで挟み込み、プリント基板１１に配線されている。

各太陽電池セル１３の縁部は、受光の邪魔にならないように受光面を切り抜いた柔軟性を有するゴムガスケット１４により覆われている。このゴムガスケット１４は太陽電池セル１３に加わる衝撃を緩和すると共に、防止性を向上させ、プリント基板１１上に施された配線を隠し、美的外観を良くする役割を果たしている。なお、このゴムガスケットとしては、シリコン、合成ゴム等を用いることができる。

このゴムガスケット１４上には、光を透過すると共に太陽電池セル１３を衝撃、湿気、水、埃から保護するための透明合成樹脂又は透明ガラスから成る表面カバー１５が積層されている。

更に、プリント基板１１の裏面には、同様に衝撃、湿気、水、埃から保護するための金属又は樹脂から成る裏面カバー１６が配置されている。なお、この裏面カバー１６は光を透過させる必要がないので透明材質である必要はない。

そして、表面カバー１５、ゴムガスケット１４、スペーサ１２、プリント基板１１に設けた孔部１７にねじ１８を挿通し、裏面カバー１６に設けたねじ孔１９にねじ１８の先端を螺合することにより、表面カバー１５との間に挟まれた太陽電池セル１３等の部材を固定することができる。

また、本実施例においては４枚の太陽電池セル１３を田の字状に配置したが、１枚の太陽電池セルのみから構成してもよい。

このように、本発明に係る太陽電池セル１３を合成樹脂等の充填材を用いず固定したことにより、リサイクルの際にはねじ１８を外し、積層構造を分解するだけで、太陽電池パネル１３を破壊することなく解体できる。

図３は実施例２における太陽電池パネルの断面図を示し、裏面カバー１６を上部に開放した筐体１６’に代替し、筐体１６’の内側面にゴムシール２１を介在することにより、太陽電池セル１３等の側面の防水性や防塵性を確保することができる。

この太陽電池パネルを小型の電気機器等に付設する場合には、筐体１６’の側面に蝶番を設けるなどして、電気機器のカバーとして連結することもできる。

なお、実施例１、２においてはスペーサ１２を介して太陽電池セル１３を支持しているが、このスペーサ１２を省略し、プリント基板１１上に太陽電池セル１３の裏面電極と同一パターンの電極を設け、クリーム半田を用いてプリント基板１１と太陽電池セル１３を直接半田付けしてもよい。この場合には、制御回路はプリント基板１１の裏面に配置することが考えられる。

図４は実施例３における太陽電池セル１３の固定手段の概略図を示している。本実施例３においては凹部３１を有するコネクタ３２を太陽電池セル１３の両側に配置して太陽電池セル１３を挟持している。このコネクタ３２内には、表面電極コネクタピン３３ａ、裏面電極コネクタピン３３ｂが内蔵され、これらのコネクタピン３３ａ、３３ｂは太陽電池セル１３を挟持した際に、太陽電池セル１３の表面電極と裏面電極にそれぞれ接触する。そして、この表面電極コネクタピン３３ａ、裏面電極コネクタピン３３ｂの他端はプリント基板１１に固定され、図示しない制御回路等に接続されている。

従って、太陽電池セル１３とプリント基板１１の間に間隙が形成されることになるが、この間隙に適宜にスペーサを介在したり、或いは制御回路を配置することができる。

このように本実施例３においては、コネクタ３２により太陽電池セル１３を挟持すると共にプリント基板１１と電気的に接続することができる。

本発明の太陽電池パネルは、屋根等に設置する大型の発電用のものから、携帯電話等に接続して使用する小型のものにも適用可能である。

実施例１の太陽電池パネルの分解斜視図である。 実施例１の太陽電池パネルの断面図である。 実施例２の太陽電池パネルの断面図である。 実施例３の太陽電池セルの固定手段の概略図である。 従来の太陽電池パネルの断面図である。

符号の説明

１１ プリント基板
１２ スペーサ
１３ 太陽電池セル
１４ ゴムガスケット
１５ 表面カバー
１６ 裏面カバー
１６’ 筐体
１７ 孔部
１８ ねじ
１９ ねじ孔
２１ ゴムシール
３１ 凹部
３２ コネクタ
３３ａ、３３ｂ 電極コネクタピン

Claims (7)

1. 表面板と裏面板により太陽電池セルとプリント基板とを挟着したことを特徴とする太陽電池パネル。
2. 前記太陽電池セルと前記プリント基板の間に、空隙を設けたスペーサを介在したことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル。
3. 前記挟着はねじにより固定したことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル。
4. 前記プリント基板上の前記スペーサの空隙内に制御回路及び配線を配置したことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池パネル。
5. 前記太陽電池セルは複数枚に分割し、これらの太陽電池セルは前記スペーサにより保持したことを特徴とする請求項２に記載の太陽電池パネル。
6. 前記裏面板は上部を開放した筐体とし、該筐体の内側面にシール部材を配して防水構造としたことを特徴とする請求項１〜５の何れか１つの請求項に記載の太陽電池パネル。
7. 前記太陽電池セルの両側に配置したコネクタピンを有するコネクタの凹部により前記太陽電池セルを挟持し、前記コネクタピンに前記太陽電池セルの電極を接触したことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池パネル。

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