JP2010118598A - Solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module.
太陽電池モジュールは、太陽電池パネルの外周縁部が支持部材に形成された固定溝内に挿入された状態で支持されている。太陽電池パネルは、保護膜に封入された太陽電池素子が上下方向から第一被覆層及び第二被覆層で挟持されて構成されている。第一被覆層は、太陽電池素子の表側に配設され、ガラスや透明樹脂などの透明材料から構成されている。第二被覆層は、太陽電池素子の裏側に配設され、可撓性を有する合成樹脂シートなどの強靭な材料から構成されている。 The solar cell module is supported in a state where the outer peripheral edge portion of the solar cell panel is inserted into a fixing groove formed in the support member. The solar cell panel is configured by sandwiching a solar cell element enclosed in a protective film between a first coating layer and a second coating layer from above and below. The first coating layer is disposed on the front side of the solar cell element and is made of a transparent material such as glass or transparent resin. The second coating layer is disposed on the back side of the solar cell element and is made of a tough material such as a synthetic resin sheet having flexibility.
そして、第二被覆層は、第一被覆層よりも外方に突出した状態となっており、太陽電池パネルの端部が支持部材の固定溝内に挿入された状態においては、太陽電池パネルの第二被覆層が第一被覆層側に折り曲げられて第一被覆層の端面を覆った状態となっている。このように、保護膜に封止された太陽電池素子は、第一、第二被覆層によって被覆された状態となっている。 And the 2nd coating layer has become the state which protruded outward rather than the 1st coating layer, and in the state where the edge of the solar cell panel was inserted in the fixed groove of a support member, The second coating layer is bent toward the first coating layer to cover the end surface of the first coating layer. Thus, the solar cell element sealed with the protective film is in a state of being covered with the first and second coating layers.
太陽電池モジュールは通常、屋外に設置されるので、シール材には長期間に亘って雨水などが太陽電池素子に浸入するのを防止する防水性能が要求される。 Since the solar cell module is usually installed outdoors, the sealing material is required to have waterproof performance that prevents rainwater and the like from entering the solar cell element for a long period of time.
特許文献1には、太陽電池パネルの端部がU字状のガスケットを介してフレームの凹部内に挿入、支持されてなる太陽電池モジュールが開示されている。ガスケットは、硬質プラスチックから構成されており、太陽電池パネルとの対向面に隙間が生じ易い。従って、太陽電池パネルとガスケットとの対向面間に軟質樹脂を介在させることが記載されている。
しかしながら、上記シール材は長期間に亘る防水性に欠け、更に、ブチルゴムやシリコーンゴムなどの軟質樹脂は、太陽電池パネルから受ける圧力によってはみ出し易く、太陽電池パネルの表面が汚れるといった問題がある。更に、特許文献1の太陽電池モジュールは、組み立てるにあたって煩雑な作業を要する。
However, the sealing material lacks waterproofness for a long period of time, and soft resins such as butyl rubber and silicone rubber tend to protrude due to the pressure received from the solar cell panel, and the surface of the solar cell panel becomes dirty. Furthermore, the solar cell module of
又、特許文献2には、U字状のガスケットの内部に液状樹脂を必要に応じて注入可能な太陽電池モジュールが開示されている。この太陽電池モジュールにおいては、液状樹脂をガスケット外面の小孔から充填し、太陽電池素子とガスケットとの隙間を埋めるため、必要以上に液状樹脂が注入されていない。その結果、ガスケットから液状樹脂がはみ出す虞れがないとされている。
しかしながら、特許文献2の太陽電池モジュールでは、防水性は確保できたとしても、衝撃吸収性に乏しく、風雨などにより太陽電池パネルに加わる振動や衝撃を十分に緩和できるものではない。更に、特許文献2の太陽電池モジュールは、組み立てるにあたって煩雑な作業を要するといった問題点も有する。
However, in the solar cell module of
本発明は、簡素な構造でありながらも耐衝撃性及び防水性に優れており、組み立ての際に繁雑な作業を行う必要のない太陽電池モジュールを提供する。 The present invention provides a solar cell module that has a simple structure and is excellent in impact resistance and waterproofness, and does not require complicated work during assembly.
本発明の太陽電池モジュールAは、太陽電池パネルの端部が支持部材の固定溝内に挿入されており、上記固定溝と太陽電池パネルとの対向面間に、独立気泡を有する架橋発泡ゴムからなるシール材が配設されてなることを特徴とする。 In the solar cell module A of the present invention, the end portion of the solar cell panel is inserted into the fixed groove of the support member, and the cross-linked foam rubber having closed cells is provided between the facing surfaces of the fixed groove and the solar cell panel. The sealing material which becomes is characterized by being arrange | positioned.
太陽電池パネル1は、平面矩形状に形成されており、図1に示したように、太陽電池素子11が保護膜12内に封入されており、この保護膜12の表面には第一被覆層13が配設一体化され且つ保護膜12の裏面には第二被覆層14が配設一体化されている。
The
なお、第一被覆層13としては、例えば、ガラス板、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどが用いられる。第二被覆層14としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリフッ化ビニリデンフィルムなどが用いられる。
As the
そして、図1に示したように、第一被覆層13及び第二被覆層14は、内部に太陽電池素子11を封入した保護膜12よりも外方に突出した状態となっている。第二被覆層14は第一被覆層13よりも更に外方に突出している。第一被覆層13と第二被覆層14とはこれらが互いに重なり合う部分13a、14aにおいて一体化されている。
As shown in FIG. 1, the
又、支持部材2は、図2及び図3に示したように、複数の分割体2a〜2dを組み合わせることによって太陽電池パネル1の外周縁部を全周に亘って挿入可能な矩形枠状の固定溝21を有している。固定溝21は、太陽電池パネル1の厚みよりも幅が広い溝底部21aと、この溝底部21aの上下端の全長から同一方向に延設された側壁部21b、21cとから断面コ字状に形成されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
そして、支持部材2の固定溝21内に太陽電池パネル1の四方外周縁部が挿入され、固定溝21と太陽電池パネル1との対向面間にはシール材3が圧縮状態にて配設されている。固定溝21と太陽電池パネル1との対向面間に形成された空間部がシール材3によって略充填された状態となっている。
Then, the four-side outer peripheral edge portion of the
シール材3は、独立気泡を有する架橋発泡ゴムから構成されている。架橋発泡ゴムはゴム系樹脂を含んでいる。このゴム系樹脂としては、太陽電池モジュールの使用温度領域である−20〜70℃においてゴム弾性(rubber elasticity)を有するものであればよい。ゴム系樹脂としては、特に限定されず、例えば、クロロプレンゴム(CR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)、ニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられ、架橋発泡ゴムのクッション性や耐久性に優れていることから、ニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)が好ましく、ニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)がより好ましい。ニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)は誘電率が高く、金属材料に対して圧着させると微粘着性を発揮することから、支持部材に対するシール材として特に好ましい。なお、ニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)は、ニトリルゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムと呼ばれている合成ゴムも包含する。スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)は、ブタジエンとスチレンの共重合ゴムを意味し、スチロールゴムと呼ばれているゴムも包含する。
The sealing
シール材3を構成している独立気泡を有する架橋発泡ゴムは、独立気泡のみから構成されている必要はなく、連続気泡が含有されていてもよい。架橋発泡ゴムの独立気泡率は、太陽電池モジュールAの防水性能に優れているので、80%以上が好ましく、85〜100%がより好ましい。
The crosslinked foamed rubber having closed cells constituting the sealing
ここで、架橋発泡ゴムの独立気泡率は、下記の要領で測定されたものをいう。先ず、架橋発泡ゴムから一辺が5cmの平面正方形状で且つ一定厚みの試験片を切り出す。そして、試験片の厚みを測定して試験片の見掛け体積V1を算出すると共に、試験片の重量W1を測定する。 Here, the closed cell ratio of the crosslinked foamed rubber refers to that measured in the following manner. First, a test piece having a flat square shape with a side of 5 cm and a constant thickness is cut out from the crosslinked foamed rubber. Then, the thickness of the test piece is measured to calculate the apparent volume V 1 of the test piece, and the weight W 1 of the test piece is measured.
次に、気泡の占める体積V2を下記式に基づいて算出する。なお、試験片を構成している樹脂の密度はρg/cm3とする。
気泡の占める体積V2=V1−W1/ρ
Next, the volume V 2 occupied by the bubbles is calculated based on the following formula. The density of the resin constituting the test piece is ρg / cm 3 .
Volume occupied by bubbles V 2 = V 1 −W 1 / ρ
続いて、試験片を23℃の蒸留水中に水面から100mmの深さに沈めて、試験片に15kPaの圧力を3分間に亘って加える。しかる後、試験片を水中から取り出して試験片の表面に付着した水分を除去して試験片の重量W2を測定し、下記式に基づいて連続気泡率F1及び独立気泡率F2を算出する。
連続気泡率F1(%)=100×(W2−W1)/V2
独立気泡率F2(%)=100−F1
Subsequently, the test piece is submerged in distilled water at 23 ° C. to a depth of 100 mm from the water surface, and a pressure of 15 kPa is applied to the test piece over 3 minutes. After that, the test piece is taken out of the water, the water adhering to the surface of the test piece is removed, the weight W 2 of the test piece is measured, and the open cell rate F 1 and the closed cell rate F 2 are calculated based on the following formula To do.
Open cell ratio F 1 (%) = 100 × (W 2 −W 1 ) / V 2
Closed cell ratio F 2 (%) = 100−F 1
そして、架橋発泡ゴムにおいて、太陽電池パネル1及び支持部材2の固定溝21に接触する表面はスキン層であることが好ましい。スキン層の表面粗さRaは100μm以下が好ましく、80μm以下が好ましい。なお、スキン層とは、その表面に気泡断面を有しない密度が0.9g/cm3以上の層をいう。
And in crosslinked foamed rubber | gum, it is preferable that the surface which contacts the
このようにスキン層が太陽電池パネル1及び支持部材2の固定溝21に接触することによって、太陽電池パネル1と支持部材2の固定溝21とに対するシール材3の密着性を向上させて太陽電池モジュールAの防水性能を向上させることができる。特に、シール材3のスキン層がニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)からなる場合は、シール材3の表面が金属材料に対して圧着されると、高い誘電率を有する表面が金属材料に対して広い面積で静電的に密着するため高い接着力を発揮することから、支持部材2に対するシール材として特に好ましい。
In this way, the skin layer comes into contact with the
なお、架橋発泡ゴムのスキン層の表面粗さRaは下記の要領で測定される。架橋発泡ゴムのスキン層の表面を非接触式のレーザー顕微鏡を用いて表面高さをデータとして取り込み、JIS B0601に準拠して表面粗さを計算すればよい。 The surface roughness Ra of the skin layer of the crosslinked foamed rubber is measured as follows. What is necessary is just to take in the surface height of the surface of the skin layer of crosslinked foamed rubber as a data using a non-contact type laser microscope, and to calculate surface roughness based on JIS B0601.
例えば、架橋発泡ゴムのスキン層の表面粗さRaは、例えば、キーエンス社から市販されているVK形状解析装置、商品名が「VK−8500」のレーザー顕微鏡、及び、その解析ソフト(商品名「VK−PC」)を用いて下記手順で測定することができる。 For example, the surface roughness Ra of the skin layer of the crosslinked foamed rubber is determined by, for example, a VK shape analyzer commercially available from Keyence Corporation, a laser microscope with a trade name “VK-8500”, and an analysis software (trade name “ VK-PC ") can be measured by the following procedure.
具体的には、架橋発泡ゴムから試験片を切り出し、この試験片を平滑な金属板上に配設、固定する。試験片のスキン層に焦点を合わせる。なお、測定範囲を一辺が2mmの正方形よりも大きな大きさとする。 Specifically, a test piece is cut out from the crosslinked foamed rubber, and the test piece is disposed and fixed on a smooth metal plate. Focus on the skin layer of the specimen. Note that the measurement range is larger than a square having a side of 2 mm.
次に、レーザー光の上下限を設定した後、試験片のスキン層上にレーザー光を照射してスキン層の表面の高さをレーザーによってスキャンする。そして、画像データを解析ソフトに取り込み、JIS B0601に準拠してスキン層の表面粗さRaを解析すればよい。 Next, after setting the upper and lower limits of the laser beam, the skin layer of the test piece is irradiated with the laser beam, and the surface height of the skin layer is scanned with the laser. Then, the image data is taken into analysis software, and the surface roughness Ra of the skin layer may be analyzed according to JIS B0601.
次に、架橋発泡ゴムの製造要領について説明する。架橋発泡ゴムの製造方法としては、従来公知の方法が用いられ、例えば、ゴム系樹脂、架橋剤及び熱分解型発泡剤に、必要に応じて充填剤等が含有されてなる発泡性組成物を必要に応じてバンバリーミキサーや加圧ニーダなどの混練り機で混練した後に押出機に供給して溶融、混練して長尺状の発泡性成形体を製造する。次に、発泡性成形体に電離性放射線を照射して発泡性成形体を架橋した後、発泡性成形体を加熱して発泡させて長尺状の架橋発泡ゴムを製造する方法が挙げられる。なお、発泡性成形体の長さ方向に直交する断面形状は、特に限定されず、図4(a)に示した円形状、図4(b)に示した矩形状、図4(c)に示した断面コ字状などが挙げられる。 Next, the manufacturing procedure of the crosslinked foamed rubber will be described. As a method for producing a crosslinked foamed rubber, a conventionally known method is used. For example, a foamable composition comprising a rubber-based resin, a crosslinking agent, and a pyrolyzable foaming agent, if necessary, containing a filler or the like. If necessary, the mixture is kneaded by a kneader such as a Banbury mixer or a pressure kneader, then supplied to an extruder, and melted and kneaded to produce a long foamed molded article. Next, after the foamable molded body is irradiated with ionizing radiation to crosslink the foamable molded body, the foamable molded body is heated and foamed to produce a long crosslinked foamed rubber. In addition, the cross-sectional shape orthogonal to the length direction of a foaming molded object is not specifically limited, The circular shape shown to Fig.4 (a), the rectangular shape shown in FIG.4 (b), FIG.4 (c) Examples include the U-shaped cross section shown.
上記架橋剤としては、例えば、有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物等が挙げられ、有機過酸化物が好ましい。電離性放射線としては、例えば、光、γ線、電子線などが挙げられる。上記有機過酸化物としては、例えば、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエート、クミルハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルヘキサン、n−ブチル−4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレレート、α,α'−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、t−ブチルパーオキシクメンなどが挙げられ、上記硫黄化合物としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィド、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、一塩化硫黄、二塩化硫黄などが挙げられる。 As said crosslinking agent, an organic peroxide, sulfur, a sulfur compound etc. are mentioned, for example, An organic peroxide is preferable. Examples of ionizing radiation include light, γ-rays, and electron beams. Examples of the organic peroxide include diisopropylbenzene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, cumyl hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, 1, 1-di (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylhexane, n-butyl-4,4-di (t-butylperoxy) valerate, α, α′-bis (t-butylperoxy) Isopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, t-butylperoxycumene and the like. Examples of the sulfur compound include tetramethylthiuram disulfide, Tetramethylthiuram monosulfide, zinc dimethyldithiocarbamate, 2-mercapto Examples include benzothiazole, dibenzothiazyl disulfide, N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazole sulfenamide, sulfur monochloride, sulfur dichloride and the like.
又、発泡性組成物中における架橋剤の含有量は、ゴム系樹脂100重量部に対して0.05〜10重量部が好ましく、0.1〜7重量部がより好ましい。これは、発泡性組成物中における架橋剤の含有量が少ないと、発泡性組成物のゲル分率(架橋度)が発泡に適したものとならずに破泡してしまい、架橋発泡ゴムを得ることできないことがあるからである。発泡性組成物中における架橋剤の含有量が多いと、発泡性組成物のゲル分率(架橋度)が上がりすぎて、発泡性組成物が発泡しないことがあるからである。 Moreover, 0.05-10 weight part is preferable with respect to 100 weight part of rubber-type resins, and, as for content of the crosslinking agent in a foamable composition, 0.1-7 weight part is more preferable. This is because when the content of the crosslinking agent in the foamable composition is small, the gel fraction (crosslinking degree) of the foamable composition does not become suitable for foaming and bubbles are broken. This is because there are things that cannot be obtained. This is because when the content of the crosslinking agent in the foamable composition is large, the gel fraction (crosslinking degree) of the foamable composition is excessively increased and the foamable composition may not foam.
上記熱分解型発泡剤とは加熱により分解して発泡ガスを発生させるものをいい、このような熱分解型発泡剤としては、特に限定されず、例えば、アゾジカルボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホニルヒドラジド、4,4−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)等が挙げられる。これらの熱分解型発泡剤は単独で用いられてもよく二種以上が併用されてもよい。 The pyrolytic foaming agent refers to those that decompose by heating to generate foaming gas. Such pyrolytic foaming agent is not particularly limited, and examples thereof include azodicarbonamide, benzenesulfonylhydrazide, and dinitroso. Examples include pentamethylenetetramine, toluenesulfonyl hydrazide, 4,4-oxybis (benzenesulfonyl hydrazide), and the like. These thermal decomposition type foaming agents may be used independently and 2 or more types may be used together.
発泡性組成物中における熱分解型発泡剤の含有量は、ゴム系樹脂100重量部に対して1〜30重量部が好ましく、3〜25重量部がより好ましく、5〜20重量部が特に好ましい。これは、発泡性組成物中における熱分解型発泡剤の含有量が少ないと、架橋発泡ゴムの発泡倍率が上がらずに見掛け密度が高くなってしまい、架橋発泡ゴムの反発力が高くなることがあるからである。発泡性組成物中における熱分解型発泡剤の含有量が多いと、架橋発泡ゴムの見掛け密度が低くなり、圧縮永久歪みが大きくなり、架橋発泡ゴムの形状回復性が低下して、長期間に亘って防水性を維持することができないことがあるからである。 The content of the thermally decomposable foaming agent in the foamable composition is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 3 to 25 parts by weight, and particularly preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber-based resin. . This is because if the content of the pyrolyzable foaming agent in the foamable composition is small, the foaming ratio of the crosslinked foamed rubber does not increase, the apparent density increases, and the rebound force of the crosslinked foamed rubber increases. Because there is. When the content of the pyrolytic foaming agent in the foamable composition is large, the apparent density of the crosslinked foamed rubber is lowered, the compression set is increased, the shape recoverability of the crosslinked foamed rubber is lowered, and the This is because the waterproofness may not be maintained.
なお、電離性放射線の照射量としては、ゴム系樹脂の特性によって適宜、調整すればよく、0.5〜10Mradが好ましく、0.7〜5.0Mradがより好ましい。 In addition, what is necessary is just to adjust suitably according to the characteristic of rubber-type resin as an irradiation amount of ionizing radiation, 0.5-10 Mrad is preferable and 0.7-5.0 Mrad is more preferable.
次に、太陽電池モジュールAの製造要領の一例を説明する。四個の分割体2a〜2dからなる支持部材2を用意する。分割体2a〜2dを矩形枠状に組み合わせることによって、矩形枠状の支持部材2を形成することができ、支持部材2の内周面には矩形枠状に固定溝21が形成される。
Next, an example of the manufacturing procedure of the solar cell module A will be described. A
一方、断面円形の長尺状の架橋発泡ゴムを用意し、この架橋発泡ゴムにおける長さ方向の両端部を熱融着一体化させて環状のシール材3を形成する。なお、シール材3の内周長は、太陽電池パネル1の外周長さに合致した長さとなるように調整されている。架橋発泡ゴム自体の粘着性を利用して架橋発泡ゴムにおける長さ方向の両端部を一体化して環状のシール材3を形成してもよい。
On the other hand, an elongated cross-linked foam rubber having a circular cross section is prepared, and both ends in the length direction of the cross-linked foam rubber are heat-sealed and integrated to form the
しかる後、支持部材2を構成している分割体2a〜2dを互いに隣接する分割体同士間に僅かに隙間があいた状態に離間させる。なお、図5においては、分割体2a〜2d同士を結合している部品は省略した。
Thereafter, the divided
次に、支持部材2を構成している分割体2a〜2dの固定溝の開口部内に環状のシール材3の一部を順次、挿入し配設させた上で、シール材3の内側空間部31内に太陽電池パネル1を配設する。この状態で支持部材2を構成している互いに隣接する分割体2a〜2d同士を互いに密着させると、太陽電池パネル1の四方外周縁部が支持部材2の固定溝21内に向かって押圧、挿入されると共に、太陽電池パネル1の四方外周縁部によってシール材3が固定溝21内に挿入されて太陽電池モジュールAが形成される。
Next, after a part of the
得られた太陽電池モジュールAにおいて、支持部材2の固定溝21と太陽電池パネル1の外周縁部との対向面間の空間部にはシール材3が圧縮されて空間部の形状に合致した状態に変形された状態で充填されている。このシール材3は圧縮状態からの弾性復元力によって支持部材2の固定溝21と太陽電池パネル1の外周縁部に強固に密着しており、支持部材2の固定溝21内に水が浸入するのを防止している。
In the obtained solar cell module A, the sealing
更に、太陽電池パネル1を構成している第二被覆層14は第一被覆層13側に折り曲げられ、第一被覆層13の端面が第二被覆層14によって覆われた状態となっている。この第二被覆層14は、支持部材2の固定溝21内において圧縮状態のシール材3による弾性復元力によって第一被覆層13の端面に対して強固に圧着されており、第一被覆層13と第二被覆層14との間には隙間は生じていない。
Furthermore, the
以上のように、シール材3は、支持部材2の固定溝21と太陽電池パネル1の外周縁部との対向面間に形成された空間部を充填し、支持部材2の固定溝21及び太陽電池パネル1の外周縁部に強固に密着している。更に、シール材3の弾性回復力によって太陽電池パネル1を構成している第一被覆層13と第二被覆層14とが強固に密着している。よって、本発明の太陽電池モジュールAは、太陽電池パネル1の太陽電池素子11内に水が浸入するような事態は発生しない。
As described above, the sealing
なお、上記において、環状のシール材3を支持部材2の固定溝21の開口部内に挿入した上で太陽電池パネル1の外周縁部を支持部材2の固定溝21内に挿入した場合を説明したが、これに限定されるものではなく、環状のシール材3を太陽電池パネル1の四方外周部に装着した上で、太陽電池パネル1の四方外周縁部を支持部材2の固定溝21内に挿入することによって、シール材3を支持部材2の固定溝21内に太陽電池パネル1の外周縁部と共に挿入してもよい。
In the above description, the case where the
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルの端部が支持部材の固定溝内に挿入されており、上記固定溝と太陽電池パネルとの対向面間に、独立気泡を有する架橋発泡ゴムからなるシール材が配設されてなることを特徴とするので、シール材は、支持部材の固定溝及び太陽電池パネルの表面に強固に密着しており、支持部材の固定溝内に水が浸入することを防止することができ、太陽電池パネルの太陽電池素子が水の浸入によって破損するのを長期間に亘って防止することができる。 In the solar cell module of the present invention, the end portion of the solar cell panel is inserted into the fixed groove of the support member, and is formed of a crosslinked foamed rubber having closed cells between the facing surfaces of the fixed groove and the solar cell panel. Since the sealing material is provided, the sealing material is firmly adhered to the fixing groove of the supporting member and the surface of the solar cell panel, and water enters the fixing groove of the supporting member. It is possible to prevent the solar cell element of the solar cell panel from being damaged by the ingress of water over a long period of time.
そして、本発明の太陽電池モジュールは、支持部材の固定溝と太陽電池パネルの端部との対向面間に、独立気泡を有する架橋発泡ゴムからなるシール材を配設することによって防水性を付与しており、複雑な作業や部品を必要とせず簡素な構造であり、簡単に製造することができる。 And the solar cell module of this invention provides waterproofness by arrange | positioning the sealing material which consists of crosslinked foamed rubber which has an independent cell between the opposing surfaces of the fixing groove of a supporting member, and the edge part of a solar cell panel. Therefore, it has a simple structure and does not require complicated operations and parts, and can be easily manufactured.
又、本発明の太陽電池モジュールを構成しているシール材は優れた耐衝撃吸収性を有しており、風雨などによって太陽電池パネルに加わる振動や衝撃をシール材が円滑に吸収して太陽電池パネルの太陽電池素子に衝撃が伝わるのを極力少なくして太陽電池素子の円滑な動作を確保し長期間に亘って安定した発電を行うことができる。 In addition, the sealing material constituting the solar cell module of the present invention has excellent shock absorption, and the solar cell smoothly absorbs vibration and impact applied to the solar cell panel due to wind and rain. It is possible to minimize the transmission of an impact to the solar cell element of the panel, ensure the smooth operation of the solar cell element, and perform stable power generation over a long period of time.
(実施例1)
アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR、密度:960kg/m3)100重量部、アゾジカルボンアミド(大塚化学社製 商品名「SO−L」)20重量部及びフェノール系酸化防止剤(アデカスタブ社製 商品名「アデカスタブ AO−60」)0.5重量部を押出機に供給して溶融混練し押出機から押出して厚みが2.2mmの発泡性ゴム系樹脂シートを得た。
Example 1
100 parts by weight of acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR, density: 960 kg / m 3 ), 20 parts by weight of azodicarbonamide (trade name “SO-L” manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) and a phenolic antioxidant (manufactured by Adekastub) Name "Adeka Stub AO-60") 0.5 parts by weight was supplied to an extruder, melt-kneaded and extruded from the extruder to obtain a foamable rubber-based resin sheet having a thickness of 2.2 mm.
得られた発泡性ゴム系樹脂シートに加速電圧800keVにて電子線を1.5Mrad照射することによって発泡性ゴム系樹脂シートを架橋した。発泡性ゴム系樹脂シートを発泡炉内に供給し240℃に加熱して発泡性ゴム系樹脂シートを発泡させて独立気泡架橋発泡ゴムシートを製造した。 The foamable rubber-based resin sheet was crosslinked by irradiating the resulting foamable rubber-based resin sheet with 1.5 Mrad of an electron beam at an acceleration voltage of 800 keV. The foamable rubber-based resin sheet was supplied into a foaming furnace and heated to 240 ° C. to foam the foamable rubber-based resin sheet to produce a closed-cell crosslinked foamed rubber sheet.
次いで、クロムメッキされ且つ表面粗さRaが0.05μmである一対の冷却用鏡面鋼板を用意した。発泡直後の厚みが10.2mmの独立気泡架橋発泡ゴムシートを一対の上記冷却用鏡面鋼板で挟み5分間に亘って放置して独立気泡架橋発泡ゴムシートの表面を急冷し、見掛け密度が33kg/m3で且つ厚さが10mmの独立気泡架橋発泡ゴムシートを得た。得られた独立気泡架橋発泡ゴムシートの両面にはスキン層が形成されており、スキン層の表面粗さRaはいずれも65μmであった。独立気泡架橋発泡ゴムシートの独立気泡率は90%であった。 Next, a pair of mirror mirror steel plates for cooling having a chromium plating and a surface roughness Ra of 0.05 μm was prepared. The closed cell crosslinked foamed rubber sheet having a thickness of 10.2 mm immediately after foaming is sandwiched between the pair of cooling mirror steel plates and allowed to stand for 5 minutes to rapidly cool the surface of the closed cell crosslinked foamed rubber sheet, and the apparent density is 33 kg / A closed-cell crosslinked foamed rubber sheet having a thickness of m 3 and a thickness of 10 mm was obtained. Skin layers were formed on both surfaces of the obtained closed cell crosslinked foamed rubber sheet, and the surface roughness Ra of the skin layers was 65 μm. The closed cell ratio of the closed cell crosslinked foamed rubber sheet was 90%.
図2に示したように、四個の分割体2a〜2dからなる支持部材2を用意した。分割体2a〜2dを矩形枠状に組み合わせることによって、矩形枠状の支持部材2が形成され、支持部材2の内周面には矩形枠状に上下幅5mmの固定溝21が形成されていた。
As shown in FIG. 2, a
上記独立気泡架橋発泡ゴムシートから幅6mm、厚みが10mmの長尺状の帯状体を切り出した。この帯状体における長さ方向の両端部を熱融着一体化させて環状のシール材3を形成した。なお、シール材3の内周長が、太陽電池パネル1の外周長さに合致した長さとなるように調整した。
A long belt-like body having a width of 6 mm and a thickness of 10 mm was cut out from the closed cell crosslinked foamed rubber sheet. Both ends in the length direction of the belt-like body were heat-sealed and integrated to form an
しかる後、支持部材2を構成している分割体2a〜2dを互いに隣接する分割体同士間に僅かに隙間があいた状態に離間させた後、支持部材2を構成している分割体2a〜2dの固定溝の開口部内にシール材3の一部を上下方向の中央部から折り曲げた状態にして圧縮させながら順次、挿入し配設させた上で、シール材3の内側空間部31内に太陽電池パネル1を配設した。この状態で支持部材2を構成している互いに隣接する分割体2a〜2d同士を互いに密着させて、太陽電池パネル1の四方外周縁部を支持部材2の固定溝21内に向かって押圧、挿入させると共に、太陽電池パネル1の四方外周縁部によってシール材3を固定溝21内に挿入させて太陽電池モジュールAを形成した。
After that, after separating the divided
なお、太陽電池パネル1は、図1の通り、太陽電池素子11が保護膜12内に封入されており、保護膜12の表面にガラス板13が配設一体化され且つ保護膜12の裏面にポリフッ化ビニリデンフィルム14が配設一体化されていた。
In the
太陽電池モジュールAにおける支持部材2の固定溝21部分の断面は図3に示した通りであり、支持部材2の固定溝21内は圧縮状態のシール材3によって充填されており、固定溝21の内面全面には支持部材2のスキン層が密着していた。支持部材2の固定溝21内に挿入された太陽電池パネル1のポリフッ化ビニリデンフィルム14はガラス板13側に折り曲げられていた。
The cross section of the fixing
(実施例2)
発泡性ゴム系樹脂シートの厚みを2.2mmの代わりに2.0mmとしたこと、発泡性ゴム系樹脂シートを架橋するにあたって加速電圧700keVにて電子線を1.4Mrad照射したこと以外は実施例と同様にして見掛け密度が33kg/m3で且つ厚さが8mmの独立気泡架橋発泡ゴムシートを得た。独立気泡架橋発泡ゴムシートの両面にはスキン層が形成されており、スキン層の表面粗さRaはいずれも60μmであった。独立気泡架橋発泡ゴムシートの独立気泡率は90%であった。
(Example 2)
Example except that the thickness of the foamable rubber-based resin sheet was set to 2.0 mm instead of 2.2 mm, and that the electron beam was irradiated with 1.4 Mrad at an acceleration voltage of 700 keV to crosslink the foamable rubber-based resin sheet. In the same manner as above, a closed cell crosslinked foamed rubber sheet having an apparent density of 33 kg / m 3 and a thickness of 8 mm was obtained. Skin layers were formed on both surfaces of the closed cell crosslinked foamed rubber sheet, and the skin layer had a surface roughness Ra of 60 μm. The closed cell ratio of the closed cell crosslinked foamed rubber sheet was 90%.
上記独立気泡架橋発泡ゴムシートを用いて実施例1と同様にしてシール材3を作製し、このシール材3を用いて実施例1と同様にして太陽電池モジュールAを作製した。
A sealing
(比較例1)
独立気泡発泡ゴムシートの代わりに、非発泡の厚みが8mmのブチルゴムを用いたこと以外は実施例1と同様にして太陽電池モジュールAを作製した。
(Comparative Example 1)
A solar cell module A was produced in the same manner as in Example 1 except that non-foamed butyl rubber having a thickness of 8 mm was used instead of the closed-cell foamed rubber sheet.
(比較例2)
液状樹脂を硬化させて得られたU字状のガスケットをシール材として用いたこと以外は、実施例1と同様とした。
(Comparative Example 2)
Example 1 was performed except that a U-shaped gasket obtained by curing a liquid resin was used as a sealing material.
得られた太陽電池モジュールにおいて、太陽電池パネルの汚れ、耐衝撃性及び防水性を下記の要領で測定し、その結果を表1に示した。 In the obtained solar cell module, the dirt, impact resistance and water resistance of the solar cell panel were measured in the following manner, and the results are shown in Table 1.
(太陽電池パネルの汚れ)
太陽電池モジュールAの太陽電池パネル1において、シール部材3と接触しているガラス板13の表面を目視観察し、汚れの有無を確認した。
(Solar panel stains)
In the
(耐衝撃性)
太陽電池モジュールAを高さ3cmから100回落下させた。ガラス板13及びポリフッ化ビニリデンフィルム14と、シール材3との間に隙間が発生しているか否かを目視観察した。
(Impact resistance)
The solar cell module A was dropped 100 times from 3 cm in height. It was visually observed whether or not a gap was generated between the
(防水性)
耐衝撃性試験を行った後、太陽電池モジュールAのシール材3に10cmの距離から内径15mmのホースより5リットル/分の流量で24時間に亘って放水し、固定溝21内に水が浸入するか否かを目視観察した。
(Waterproof)
After conducting an impact resistance test, water is discharged into the sealing
1 太陽電池パネル
2 支持部材
2a〜2d 分割体
3 シール材
11 太陽電池素子
12 保護膜
13 第一被覆層
14 第二被覆層
21 固定溝
21 固定溝
21a 溝底部
21b 側壁部
A 太陽電池モジュール
1
2a ~
11 Solar cell element
12 Protective film
13 First coating layer
14 Second coating layer
21 Fixed groove
21 Fixed groove
21a Groove bottom
21b Side wall A Solar cell module
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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