JP2011253903A - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のアルミニウム製の枠体を撤去することで小型化、軽量化を図りつつ、太陽電池パネルの周端面の封止も確実に行う。
【解決手段】太陽電池パネル１０の周囲に一定幅の隙間を存して縁片２０が対向配置され、この縁片２０と太陽電池パネル１０の周端面１０ａとの間の隙間に封止樹脂３０が充填された構造であって、縁片２０は、太陽電池パネル１０の周端面１０ａに対向する縦縁部２１と、縦縁部２１の上端部から太陽電池パネル１０の受光面側の周端部５１ａに接触するまで延設された横縁部２２とで構成され、封止樹脂３０は、縦縁部２１と太陽電池パネル１０の周端面１０ａとの間の隙間に充填された端面樹脂部３１と、端面樹脂部３１の下部側が太陽電池パネル１０の裏面側の周端部６５ａに接触するまで延設された裏面樹脂部３２とで構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、太陽電池パネルの周端面を封止する構造を有する太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。

図１３は、従来の太陽電池モジュールの一般的な構造を示している（例えば、特許文献１参照）。

従来の太陽電池モジュール１００は、太陽電池パネル１１０とアルミニウム製の枠体１２０とで構成されている。

太陽電池パネル１１０は、透光性基板１１１の下面に、図示は省略しているが透明電極膜、光電変換層、裏面電極膜がこの順に積層された太陽電池素子部（太陽電池セル）１１２が形成され、裏面電極膜の下面に、封止部材１１３と耐光性フィルム等の裏面シート１１４とが順次積層されてラミネート封止された構造となっている。

一方、枠体１２０は、太陽電池パネル１１０の周囲を保持するものであって、各長辺側枠片と各短辺側枠片とが一体に組付けられて矩形の枠形状に形成されている。各枠片は断面コ字状に形成されており、太陽電池パネル１１０の周縁部に嵌め込むことによって、太陽電池パネル１１０を保持している。また、太陽電池パネル１１０の周縁部と枠体１２０との間の嵌合部には、その全周にわたって熱可塑性のブチルゴム等からなる断面コ字状の封止部材１３０が密着するように介装された構造となっている。封止部材１３０を介装させることで、太陽電池パネル１１０の周縁部から外気の湿気や雨水等の水分が浸入するのを防止している。

特開２００５−２２３１５０号公報

太陽電池モジュールには、その用途や使用環境などに応じて種々の構造のものがあり、上記従来構造の太陽電池モジュール１００は、一般的に大型構造のものであって、例えば建物の屋根や架台上に載置して用いられる太陽光発電システムとして利用される。

一方、太陽電池モジュールを例えば車載用の電源として用いる場合や、移動体情報端末などの電源（主電源）や補助電源として用いる場合等は、小型軽量化が重要である。小型軽量化するための一番簡単な方法は、アルミニウム製の枠体１２０を太陽電池パネル１１０から撤去することであるが、単に撤去するだけでは、太陽電池パネル１１０の周端面がむき出しとなって外気に晒されるため、周端面から湿気や水分等が浸入し、裏面シートに含まれている金属箔が劣化して絶縁性が低下し、その結果として太陽電池素子部（太陽電池セル）１１２が腐食され、太陽電池モジュールとしての信頼性が損なわれることになる。

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、従来のアルミニウム製の枠体を撤去することで小型化、軽量化を図りつつ、太陽電池パネルの周端面の封止も確実に行うことのできる太陽電池モジュール及びその製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルの周囲に一定幅の隙間を存して縁片が対向配置され、前記縁片と前記太陽電池パネルの周端面との間の前記隙間に封止樹脂が充填されていることを特徴としている。

本発明によれば、太陽電池パネルの周囲に一定幅の隙間を存して縁片を対向配置し、この隙間に封止用の樹脂を充填した構造としている。ここで、縁片としては、例えば０．５ｍｍ厚程度の金属製または樹脂製のベゼルを用いることができる。また、充填する封止樹脂としては、耐湿性を有するホットメルト樹脂を用いることができる。

本発明によれば、太陽電池パネルの周囲を肉薄の縁片と封止樹脂によって被覆する構造としているので、従来のアルミニウムの押出成形による枠体を撤去しているにも係わらず、枠体を使用していたときと同等の封止効果、すなわち十分な防水性を確保することができる。また、従来の枠体を用いて太陽電池パネルの周囲を封止する構造と比べて、小型化、軽量化することができる。特に、縁片として樹脂シートを用いた場合には、金属シートに比べてさらなる軽量化が可能となる。

また、縁片として０．５〜１．０ｍｍ程度の厚みの金属シートや樹脂シートを用いることで、縁片自体に柔軟性を持たせることができるので、太陽電池モジュールの取り扱い（作業性や可搬性等）が容易となる。特に、縁片として樹脂シートを用いた場合には、太陽電池パネルの周囲を絶縁性の樹脂シートで覆うことになるので、絶縁対策としても有効である。ここで、縁片の厚みを０．５〜１．０ｍｍ程度としたのは、０．５ｍｍより薄い場合には、強度が不足する可能性があり、また、薄いために製造工程での取り扱いが煩雑になる可能性があるからである。また、１．０ｍｍ程度としたのは、これより厚ければ強度的には稼げるものの、その分使用する材料が増えて重量が重くなるため、軽量化のメリットが薄くなるからである。従って、軽量化よりも強度を重視するのであれば、１．０ｍｍよりも厚くすることは可能である。

また、縁片があることで、封止樹脂を直接手で触ることがないので、この点からも太陽電池モジュールの取り扱いが容易とする。すなわち、封止樹脂としてホットメルト樹脂を用いた場合、ホットメルト樹脂を隙間に充填した後は、しばらくべとついた状態となり、手で触れるとホットメルト樹脂が伸びたりして周辺を汚す可能性があるが、縁片があることで、封止樹脂に直接触れることがないので、このような不具合の発生を防止することができる。

また、本発明では、前記縁片は、前記太陽電池パネルの周端面に対向する縦縁部と、前記縦縁部の上端部から前記太陽電池パネルの受光面側の周端部に接触するまで延設された横縁部とからなる構成としている。

このように、縁片を縦縁部と横縁部からなる断面略Ｌ字状とし、横縁部を太陽電池パネルの受光面側の周端部に接触させることで、太陽電池パネルの受光面側から見たとき、太陽電池パネルの受光面の周縁部に封止樹脂が漏れ出して露出することを防止することができる。この場合、封止樹脂を隙間に充填する前に、縁片の横縁部と太陽電池パネルの受光面側の周端部との接触部分を別の接着部材で接着しておけば、封止樹脂の充填時に、太陽電池パネルの受光面側の周端部から封止樹脂が漏れ出すことを確実に防止することができる。

また、本発明では、前記縦縁部の下端部は、前記太陽電池パネルの裏面より下方に延設されており、前記封止樹脂は、前記縦縁部と前記太陽電池パネルの周端面との間の隙間に充填された端面樹脂部と、前記端面樹脂部の下部側が前記太陽電池パネルの裏面側の周端部に接触するまで延設された裏面樹脂部とからなる構成としている。

このように、封止樹脂についても端面樹脂部と裏面樹脂部とからなる断面略Ｌ字状とすることで、封止樹脂を太陽電池パネルの周端部により強固に接着固定することができる。また、封止樹脂によって太陽電池パネルの裏面側の周縁部まで封止することで、太陽電池パネルの周端面を確実に封止することができ、十分な防水性を確保することができる。

また、本発明では、前記縦縁部には、前記太陽電池パネルの周端面に対向する面に、前記封止樹脂が充填される凹部が形成された構成としている。

このように、縦縁部に封止樹脂が充填される凹部を形成しておくことで、縦縁部と封止樹脂とが嵌合構造を形成するため、封止樹脂自体の接着強度と相まって、縁片と封止樹脂とをより強固に（すなわち、ずれることなく一体的に）接着固定することができる。

また、本発明では、前記凹部は、前記太陽電池パネルの各端面に対向する前記縦縁部の各面において１または複数箇所に形成された構成としている。

このように、各縦縁部に凹部を形成することで、各縦縁部がそれぞれ強固に封止樹脂と接着固定されることになる。すなわち、縁片が枠形状をした一体構造ではなく、太陽電池パネルの各辺に対向するようにそれぞれ個別に配置されていた場合であっても、太陽電池パネルの各辺に対向配置された各縁片がずれることなく封止樹脂と強固に接着固定されることになる。

また、本発明では、前記縦縁部には、前記太陽電池パネルの周端面に対向する面に、前記封止樹脂が充填される貫通穴が形成された構成としている。

このように、縦縁部に形成する凹部を貫通穴とすることで、隙間に充填された封止樹脂を、貫通穴内に確実に充填（注入）することができる。これにより、縦縁部と封止樹脂とがより強固な嵌合構造を形成するため、封止樹脂自体の接着強度と相まって、縁片と封止樹脂とをより強固に（すなわち、ずれることなく一体的に）接着固定することができる。この場合、貫通穴から外部に漏れ出た樹脂は、後でカットすればよい。

また、本発明では、前記貫通穴は、前記太陽電池パネルの各端面に対向する前記縦縁部の各面において１または複数箇所に形成された構成としている。

このように、各縦縁部に貫通穴を形成することで、各縦縁部がそれぞれ強固に封止樹脂と接着固定されることになる。すなわち、縁片が枠形状をした一体構造ではなく、太陽電池パネルの各辺に対向するようにそれぞれ個別に配置されていた場合であっても、太陽電池パネルの各辺に対向配置された各縁片がずれることなく封止樹脂と強固に接着固定されることになる。

また、本発明では、前記太陽電池パネルの長辺側の端面に対向する前記縁片の長辺側縦縁部同士が長手方向の中央部において連結された構成としている。

太陽電池モジュールの直線箇所が長い場合（すなわち、一辺が長い場合）、肉薄の縁片では、従来の金属枠体と違い、その形状を維持することが困難となる。そのため、本発明では、縁片の長辺側縦縁部同士を、長手方向の中央部において連結片によって連結した構成としている。これにより、縁片が金属シートでなく、樹脂シートで形成されていても、縁片が開いてしまうこと（すなわち、太陽電池パネルの周端面から離れてしまうこと）を防止することができる。ただし、この連結片は、長手方向の中央部の１箇所に限るものではなく、その長さに応じて必要であれば、所定の間隔を存して２箇所以上に設けてもよい。

また、本発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、太陽電池パネルの周囲に一定幅の隙間を存して縁片が対向配置され、前記隙間に封止樹脂が充填されることによって前記太陽電池パネルの周端面が封止された構造の太陽電池モジュールの製造方法であって、前記太陽電池パネルの外周形状より前記隙間分だけ大きい内周形状のパネル収納部を有する上部が開口された型枠を用い、前記型枠の内周面に添設させて前記縁片を配置する工程と、縁片が配置された型枠の前記パネル収納部に、太陽電池パネルの周端面と縁片との間に一定幅の隙間を存するように太陽電池パネルを収納配置する工程と、接着性を有する樹脂を前記一定幅の隙間に充填して縁片と太陽電池パネルの周端面とを接着固定することにより、前記太陽電池パネルの周端面を封止する工程と、を含むことを特徴としている。

本発明によれば、太陽電池パネルの周囲を肉薄の縁片と封止樹脂によって被覆する構造の太陽電池モジュールも簡単に製造できるとともに、従来のアルミニウムの押出成形による枠体を撤去しているにも係わらず、枠体を使用していたときと同等の封止効果、すなわち十分な防水性を確保することができる。

本発明によれば、太陽電池パネルの周囲を薄い縁片と封止樹脂によって被覆する構造としているので、従来のアルミニウムの押出成形による枠体を撤去しているにも係わらず、枠体を使用していたときと同等の封止効果、すなわち十分な防水性を確保することができる。また、従来の枠体を用いて太陽電池パネルの周囲を封止する構造と比べて、小型化、軽量化することができ、特に、縁片として樹脂シートを用いた場合には、金属シートに比べてさらなる軽量化が可能となる。

本発明の太陽電池モジュールの全体構成を示す受光面側から見た斜視図である。 本発明の太陽電池モジュールの全体構成を示す受光面とは反対側の裏面側から見た斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明に係る太陽電池パネルの構成を分解して示す斜視図であり、太陽電池パネルを下面側から見た図である。 本発明に係る太陽電池パネルの構成を分解して示す斜視図であり、太陽電池パネルを下面側から見た図である。 本発明に係る太陽電池パネルの構成を分解して示す斜視図であり、太陽電池パネルを下面側から見た図である。 縁片と封止樹脂との接着構造の他の実施例を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 縁片と封止樹脂との接着構造のさらに他の実施例を示す図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 太陽電池パネルの端面封止工程を説明する縁片の斜視図である。 太陽電池パネルの端面封止工程を説明する縁片の斜視図である。 太陽電池パネルの端面封止工程を説明する型枠の斜視図である。 太陽電池パネルの端面封止工程を説明する型枠部分の部分断面図である。 太陽電池パネルの端面封止工程を説明する型枠部分の部分断面図である。 本発明の太陽電池モジュールの他の実施形態を示す底面図である。 図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 従来の太陽電池モジュールの一般的な構造を示す断面図である。

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。

図１は、本発明の太陽電池モジュールの全体構成を示す受光面側から見た斜視図、図２は、本発明の太陽電池モジュールの全体構成を示す受光面とは反対側の裏面側から見た斜視図、図３は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、実施形態では、本発明の太陽電池モジュールを薄膜太陽電池モジュールに適用した場合について説明するが、結晶太陽電池モジュールについても同様に適用することが可能である。

実施形態の太陽電池モジュール１は、太陽電池パネル１０の周囲に一定幅の隙間を存して縁片２０が対向配置され、この縁片２０と太陽電池パネル１０の周端面１０ａとの間の隙間に封止樹脂３０が充填配置された構成となっている。

図４ないし図６は、太陽電池パネル１０の構成を分解して示す斜視図である。ただし、図４ないし図６は、太陽電池パネル１０を下面側から見た斜視図である。

図４ないし図６に示すように、太陽電池セル５５は、透光性ガラス基板（以下、透光性基板という。）５１の下面に、図示は省略しているが、透明電極膜、光電変換層、裏面電極膜がこの順に積層されて形成されている。透光性基板としては、ガラスやポリイミドなどの耐熱性樹脂がある。透明電極膜としては、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ、ＩＴＯなどがある。光電変換層としては、アモルファスシリコンや微結晶シリコンなどのシリコン系光電変換膜や、ＣｄＴｅ，ＣｕＩｎＳｅ₂などの化合物系光電変換膜がある。また、裏面電極膜は、例えばＺｎＯ透明導電膜及び銀薄膜からなる。

このように構成された太陽電池セル５５は、図４に示すように細長い短冊状で、透光性基板５１のほぼ全幅にわたる長さを有しており、隣接する太陽電池セル５５，５５同士において一方の透明電極膜と他方の裏面電極膜とが互いに接続されることで複数の太陽電池セル５５が直列に接続された太陽電池ストリング５６が構成されている。

この太陽電池ストリング５６における一端部の太陽電池セル５５の透明電極膜の端部上に、太陽電池セル５５とほぼ同一長さの帯状のＰ型電極端子部５７が形成され、他端部の太陽電池セル５５の裏面電極膜の端部上に、太陽電池セル５５とほぼ同一長さの帯状のＮ型電極端子部５８が形成されている。これらＰ型電極端子部５７及びＮ型電極端子部５８が電極取り出し部になる。

そして、Ｐ型電極端子部５７とほぼ同形・同大の銅箔からなるバスバーと呼ばれる正極集電部６０が、Ｐ型電極端子部５７の全面に電気的かつ機械的に接合され、Ｎ型電極端子部５８とほぼ同形・同大の負極集電部６１が、Ｎ型電極端子部５８の全面に電気的かつ機械的に接合されている。これらの接合手段としては、半田付けまたは導電性ペーストなどを用いることができる。

上記構成において、絶縁膜（以下、「絶縁フィルム」という。）５９で被覆されたフラットケーブルからなる正極リード線６２と負極リード線６３とが、互いの先端部を幅方向にずらせた状態で平行に（若しくは互いの先端部を対向させた状態で一直線状に）配置されている。

そして、図５に示すように、正極リード線６２の一端部が、正極集電部６０の中央位置に接続され、他端部は、太陽電池ストリング５６のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング５６の面に対して所定角度（この例では垂直方向）に折り曲げられて出力リード部６２ａとなっている。同様に、負極リード線６３の一端部が、負極集電部６１の中央位置に接続され、他端部は、太陽電池ストリング５６のほぼ中央部に位置し、かつ太陽電池ストリング５６の面に対して所定角度（この例では垂直方向）に折り曲げられて出力リード部６３ａとなっている。ただし、正極リード線６２及び負極リード線６３は、必ずしも正極集電部６０及び負極集電部６１の中央位置に接続される必要はなく、正極集電部６０及び負極集電部６１の長手方向に沿っていずれか一方側にずれた位置で接続されていてもよい。

正極リード線６２及び負極リード線６３は、正極集電部６０及び負極集電部６１と同一材料（すなわち、銅箔）で作られており、各リード線と集電部との接合手段としては半田付けまたはスポット溶接などを用いることができる。正極リード線６２及び負極リード線６３は、複数の太陽電池セル５５上にまたがっているが、各リード線６２，６３は、各集電部６０，６１との接合部、及び、各出力リード部６２ａ，６３ａを除いて、その全体が絶縁フィルム５９で被覆されているので、これら複数の太陽電池セル５５をショートすることはない。

この状態において、図６に示すように、正極リード線６２及び負極リード線６３の各出力リード部６２ａ，６３ａに、各スリット孔６６及びスリット孔６７をそれぞれ挿通する状態で、封止部材６４と耐候性・高絶縁性の裏面保護材である裏面シート６５とが積層されて、太陽電池ストリング５６の全面がラミネート封止されている。ここで、封止部材６４としては、熱可塑性の高分子フィルムが好ましく、なかでもＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂）製やＰＶＢ（ポリビニルブチラール樹脂）製やポリオレフィン樹脂製のものなどが最適である。また、裏面シート６５としては、防湿性確保のためにＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴ（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）の３層構造やＰＶＦ／Ａｌ／ＰＶＦ（ＰＶＦ：ポリフッ化ビニル樹脂フィルム）の３層構造となっている。すなわち、ＰＥＴまたはＰＶＦだけでは、付着する水滴の浸入は防止できても水蒸気の浸入は防止できないため、水蒸気の浸入を防止できる導電性を有する金属層（防水層）であるＡl層を内部に介在させている。

このように構成された太陽電池ストリング５６において、図６に示すように、裏面シート６５の貫通孔６７から下方に向けて突出している正極リード線６２及び負極リード線６３を収納するようにして、裏面シート６５に端子ボックス７０が取り付けられている（図２を併せて参照）。各リード線６２，６３の先端部６２ａ，６３ａは、端子ボックス７０内部の図示しない各端子台にネジ等で個別に固定され、外部に電力を取り出すための各出力ケーブル８１，８２の一端部も、各端子台に同じくネジ等で個別に固定されている。

なお、図２では、端子ボックス７０は、太陽電池パネル１０の左右方向のほぼ中央部に固定されているが、必ずしも中央部である必要はなく、図２中左右いずれかの方向にずらせた位置に固定されていてもよい。すなわち、各出力リード部６２ａ，６３ａの立ち上げ位置を、図５に示すように太陽電池ストリング５６のほぼ中央部ではなく、左右いずれかの方向にずらせることにより、これに併せて端子ボックス７０の固定位置も左右いずれかの方向にずらせることができる。

このように構成された太陽電池パネル１０の周縁部には、図３に示すように、一定幅の隙間を存して縁片２０が対向配置され、この縁片２０と太陽電池パネル１０の周端面１０ａとの間の隙間に封止樹脂３０が充填配置された構成となっている。

縁片２０は、太陽電池パネル１０の周端面１０ａに対向する縦縁部２１と、縦縁部２１の上端部から太陽電池パネル１０の受光面側の周縁部（すなわち、透光性絶縁基板５１表面の周端部５１ａ）に接触するまで延設された横縁部２２とで構成されている。また、縦縁部２１の下端部は、太陽電池パネル１０の裏面（裏面シート６５の表面）より下方に延設されている。

このように、縁片２０を縦縁部２１と横縁部２２とからなる断面逆Ｌ字状に形成し、横縁部２２を太陽電池パネル１０の透光性絶縁基板５１表面の周端部５１ａに接触させることで、太陽電池パネル１０の受光面側から見たとき、太陽電池パネル１０の透光性絶縁基板５１表面の周端部５１ａに封止樹脂３０が漏れ出して露出することを防止することができる。この場合、封止樹脂３０を隙間に充填する前に、縁片２０の横縁部２２と太陽電池パネル１０の透光性絶縁基板５１表面の周端部５１ａとの接触部分を別の接着部材（図示省略）で接着しておけば、封止樹脂３０の充填時に、太陽電池パネル１０の透光性絶縁基板５１表面の周端部５１ａから封止樹脂３０が漏れ出すことをより確実に防止することができる。

封止樹脂３０は、縁片２０の縦縁部２１と太陽電池パネル１０の周端面１０ａとの間の隙間に充填された端面樹脂部３１と、端面樹脂部３１の下部側が太陽電池パネル１０の裏面側の周縁部（すなわち、裏面シート６５表面の周端部６５ａ）に接触するまで延設された裏面樹脂部３２とで構成されている。

このように、封止樹脂３０についても端面樹脂部３１と裏面樹脂部３２とからなる断面Ｌ字状に形成することで、封止樹脂３０を太陽電池パネル１０の周端部（すなわち、周端面１０ａ及び裏面シート６５表面の周縁部６５ａの２面）により強固に接着固定することができる。また、封止樹脂３０によって太陽電池パネル１０の裏面シート６５表面の周縁部６５ａまで封止することで、太陽電池パネル１０の周端面１０ａを確実に封止することができ、十分な防水性を確保することができる。

このように、本実施形態の太陽電池モジュール１は、太陽電池パネル１０の周囲に一定幅の隙間を存して縁片２０を対向配置し、この隙間に封止樹脂３０を充填した構造としている。ここで、縁片２０としては、例えば０．５ｍｍ厚程度の肉薄の金属シートや樹脂シートを用いることができる。金属シートの材料としては、（Ａｌ（アルミニウム）やステンレス）などを用いることができる。また、樹脂シートの材料としては、（ＰＣ（ポリカーボネート））などを用いることができる。

また、充填する封止樹脂３０としては、耐湿性を有するホットメルト樹脂を用いることができる。ホットメルト樹脂としては、例えばブチル系の樹脂を用いることができる。

本実施形態の太陽電池モジュール１によれば、太陽電池パネル１０の周囲を薄い縁片２０と封止樹脂３０とによって被覆する構造としているので、従来のアルミニウムの押出成形による枠体を撤去しているにも係わらず、枠体を使用していたときと同等の封止効果、すなわち十分な防水性を確保することができる。また、従来の枠体を用いて太陽電池パネルの周囲を封止する構造と比べて、小型化、軽量化することができる。特に、縁片２０として樹脂シートを用いた場合には、金属シートに比べてさらなる軽量化が可能であるとともに、裏面シート６５の内部に介在させている金属層（Ａｌ層）との間の絶縁対策としても有効である。

また、縁片２０として、０．５ｍｍ程度の厚さの金属製または樹脂製のベゼルを用いることで、縁片２０自体に柔軟性を持たせることができるので、太陽電池モジュール１の取り扱い（作業性や可搬性等）が容易となる。

また、縁片２０があることで、封止樹脂３０を直接手で触ることがないので、この点からも太陽電池モジュール１の取り扱いが容易となる。すなわち、封止樹脂３０としてホットメルト樹脂を用いた場合、ホットメルト樹脂を隙間に充填した後は、しばらくべとついた状態となり、手で触れるとホットメルト樹脂が伸びたりして周辺を汚す可能性があるが、縁片２０があることで、このような不具合の発生を防止することができる。

図７は、縁片２０と封止樹脂３０との接着構造の他の実施例を示しており、図６と同様、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図に相当している。

図７に示す実施例では、太陽電池パネル１０の周端面１０ａに対向する縁片２０の縦縁部２１の内面に、封止樹脂３０が充填される凹部２３が形成されている。このように、縦縁部２１に封止樹脂３０が充填される凹部２３を形成しておくことで、縁片２０と封止樹脂３０（より具体的には、縁片２０の縦縁部２１と封止樹脂３０の端面樹脂部３１）とが嵌合構造を形成するため、封止樹脂３０自体の接着強度と相まって、縁片２０と封止樹脂３０とをより強固に（すなわち、ずれることなく一体的に）接着固定することができる。

また、この凹部２３は、図示は省略しているが、太陽電池パネル１０の各端面（長辺側端面及び短辺側端面）に対向する各縦縁部２１の各対向面において、１または複数箇所に形成されている。このように、各縦縁部２１に凹部２３を１または複数個形成することで、各縦縁部２１がそれぞれ強固に封止樹脂３０と接着固定されることになる。すなわち、縁片２０が図１及び図２に示すような枠形状をした一体構造ではなく、太陽電池パネルの各辺（長辺及び短辺の４辺）にそれぞれ対向するように、長尺状の４個の縁片２０が個別に配置されていた場合であっても、太陽電池パネル１０の各辺に対向配置された各縁片２０がずれることなく封止樹脂３０と強固に接着固定されることになる。

図８は、縁片２０と封止樹脂３０との接着構造のさらに他の実施例を示しており、図６と同様、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図に相当している。

図８に示す実施例では、太陽電池パネル１０の周端面１０ａに対向する縁片２０の縦縁部２１に、封止樹脂３０が充填される貫通穴２４が形成されている。このように、縦縁部２１に封止樹脂３０が充填される貫通穴２４を形成しておくことで、縁片２０と封止樹脂３０（より具体的には、縁片２０の縦縁部２１と封止樹脂３０の端面樹脂部３１）とが嵌合構造を形成するため、封止樹脂３０自体の接着強度と相まって、縁片２０と封止樹脂３０とをより強固に（すなわち、ずれることなく一体的に）接着固定することができる。

また、この貫通穴２４は、図示は省略しているが、太陽電池パネル１０の各端面（長辺側端面及び短辺側端面）に対向する各縦縁部２１の各対向面において、１または複数箇所に形成されている。このように、各縦縁部２１に貫通穴２４を１または複数個形成することで、各縦縁部２１がそれぞれ強固に封止樹脂３０と接着固定されることになる。すなわち、縁片２０が図１及び図２に示すような枠形状をした一体構造ではなく、太陽電池パネルの各辺（長辺及び短辺の４辺）にそれぞれ対向するように、長尺状の４個の縁片２０がそれぞれ個別に配置されていた場合であっても、太陽電池パネル１０の各辺に対向配置された各縁片２０がずれることなく封止樹脂３０と強固に接着固定されることになる。

また、このような貫通穴２４に形成しておくことで、隙間に充填された封止樹脂３０を、貫通穴２４内に確実に充填（注入）することができる。これにより、縁片２０の縦縁部２１と封止樹脂３０の端面樹脂部３１とがより強固な嵌合構造を形成するため、封止樹脂３０自体の接着強度と相まって、縁片２０と封止樹脂３０とをより強固に（すなわち、ずれることなく一体的に）接着固定することができる。この場合、貫通穴２４から外部に漏れ出た樹脂は、後でカットすればよい。

次に、上記構成の太陽電池モジュール１において、太陽電池パネル１０の製造方法、より具体的には、端面を封止する方法の一具体例について、図９Ａないし図９Ｅに示す各端面封止工程を参照して説明する。

この具体例では、縁片２０は、図９Ａに示すように、アルミニウムまたは樹脂による押出成形によって、太陽電池パネル１０の全周分の長さよりも若干長い長さに押出成形された縁片２０を用いるものとする。すなわち、このように押出成形された長尺状の縁片２０の横縁部２２の両端部２２ａ，２２ｅをまず４５度にカットし、太陽電池パネル１０の各角部に対応する部分の３箇所に直角二等辺三角形の切り込み部２２ｂ，２２ｃ，２２ｄをそれぞれ形成する。

この後、各切り込み部２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに対応する縦縁部２１の各箇所を内側（谷折り方向）に９０度ずつ折り曲げて、両端部２２ａ，２２ｅを突き合わせると、図９Ｂに示す枠形状の縁片２０が形成される。ただし、縁片２０の形成に当たっては、この具体例のように長尺状の縁片２０を折り曲げ形成するのではなく、アルミニウムまたは樹脂による射出成形等によって、図９Ｂに示す形状の縁片２０を最初から一体成形してもよい。

次に、図９Ｃに示すように、折り曲げられた（若しくは、射出成形で一体成形された）縁片２０を、型枠４０のパネル収納部４１の内周面に添設させて配置する。

型枠４０は、上部が開口された偏平な形状であって、パネル収納部４１は、太陽電池パネル１０の外周形状より、樹脂を充填する隙間分だけ大きい内周形状に形成されている。また、パネル収納部４１の深さは、縁片２０の縦樹脂部２１の長さとほぼ同じ深さに形成されている。さらに、図示は省略しているが、パネル収納部４１の底面４１ａの全周に、縁片２０の横縁部２２が嵌まり込むように環状の段差部を設けてもよい。このように段差部を設けることで、縁片２０を型枠４０のパネル収納部４１の内周面に添設させて配置したとき、パネル収納部４１の底面４１ａと縁片２０の横縁部２２の表面（露出面）とを面一にすることができる。ただし、縁片２０は上記したように０．５ｍｍ程度の薄肉であるので、この段差部がなくても、後述する太陽電池パネル１０をパネル収納部４１に収納配置したとき、太陽電池パネル１０は、パネル収納部４１の底面４１ａに当接して安定に保持されることになる。

このように縁片２０を配置後、図９Ｄに示すように、透光性基板５１の受光面側を下向きにして、太陽電池パネル１０を型枠４０のパネル収納部４１に収納配置する。このとき、太陽電池パネル１０の周端面と縁片２０との間に一定幅の隙間Ｐを存するように配置する。

この後、図９Ｅ示すように、型枠４０の上方（図中、矢符Ｘで示す）から、隙間Ｐに封止樹脂３０を充填（注入）して、太陽電池パネル１０の周端面１０ａを封止する。このとき、図９Ｅに示すように、封止樹脂３０は、裏面シート６５表面の周端部６５ａに接触するまで充填する。この充填方法としては、例えば図９Ｄに破線で示すように、裏面シート６５表面の周端部６５ａに沿って矩形状に組まれた別の型枠４５を太陽電池パネル１０の裏面シート６５上に配置し、これら型枠４０，４５間に樹脂を充填することで、図９Ｅに示すように、封止樹脂３０の横樹脂部３２を形成することができる。

この後、封止樹脂３０が耐湿性を有するホットメルト樹脂である場合には、加熱工程を経て封止樹脂３０を溶融した後、冷却工程（自然冷却も含む）を経て固化させ、最後に型枠４０から取り出して、太陽電池パネル１０の端面封止を完了する。

なお、上記具体例では、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、縁片２０は、長尺状の一体物を屈曲形成することで枠形状に組み付ける構成（若しくは、射出成形等によって最初から枠形状に一体成形する構成）として説明しているが、このような一体構造のものではなく、太陽電池パネル１０の各辺（長辺及び短辺の４辺）にそれぞれ対向するように形成された、長尺状の４個の縁片２０を、型枠４０のパネル収納部４１内に個別に配置する構成としてもよい。

図１０は、本発明の太陽電池モジュール１の他の実施形態を示す底面図、図１１は、図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図１２は、図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。ただし、図１１及び図１２は、太陽電池パネル１０の受光面側を上、裏面側を下とした断面図である。

本実施形態の太陽電池モジュール１は、太陽電池パネル１０の長辺側の端面に対向する縁片２０の長辺側縦縁部２１ａ，２１ａ同士が長手方向の中央部において帯状の連結片２５によって連結された構造となっている。

太陽電池モジュールの直線箇所が長い場合（すなわち、一辺が長い場合）、肉薄の縁片２０では、従来の金属枠体と異なり、その形状を維持することが困難となる。そのため、本実施形態では、縁片２０の長辺側縦縁部２１ａ，２１ａ同士を連結片２５によって連結した構造としている。これにより、縁片２０が金属シートでなく、樹脂シートで形成されていても、縁片２０が開いてしまうこと（すなわち、太陽電池パネル１０の周端面１０ａから離れてしまうこと）を防止することができる。また、連結片２５が樹脂シートである場合には、裏面シート６５の内部に介在させている金属層（Ａｌ層）との間の絶縁対策にもなる。

この連結片２５は、長手方向の中央部の１箇所に限るものではなく、その長さに応じて必要であれば、所定の間隔を存して２箇所以上に設けてもよい。また、連結片２５は、長辺側縦縁部２１ａ，２１ａ間だけでなく、短辺側縦縁部２１ｂ，２１ｂ間に設けてもよい。

この連結片２５は、上記した端面封止工程によって太陽電池パネル１０の周端面１０ａを封止した後、連結片２５の両端部２５ａ，２５ａを、接着材等によって、各長辺側縦縁部２１ａ，２１ａの下面中央部にそれぞれ接着固定することにより取り付けることができる。ただし、これは押出成形された長尺状の縁片２０を折り曲げ形成することによって枠形状に形成した場合であって、上記したように、縁片２０をアルミニウムまたは樹脂による射出成形等によって、図９Ｂに示す形状に最初から一体成形する場合には、縁片２０の成形時に連結片２５も同時に一体成形しておけばよい。

また、縁片２０がアルミニウムの押出成形である場合には、半田付け等による接着固定も可能である。

本発明の太陽電池モジュールは、例えば車載用の電源や、パソコン、ＰＤＡ、電子辞書、デジタルオーディオ機器、携帯電話等の移動体情報端末の電源（主電源）や補助電源（主電源であるバッテリー等への充電用の電源）として利用することができる他、今後、太陽電池を電源や補助電源として利用することが考えられるあらゆる機器に対して利用可能である。

１ 太陽電池モジュール
１０ 太陽電池パネル
１０ａ 周端面
２０ 縁片（ベゼル）
２１ 縦縁部
２１ａ，２１ａ 長辺側縦縁部
２１ｂ，２１ｂ 短辺側縦縁部
２２ 横縁部
２２ａ，２２ｅ両端部
２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 切り込み部
２３ 凹部
２４ 貫通穴
２５ 連結片
２５ａ 端部
３０ 封止樹脂
３１ 端面樹脂部
３２ 裏面樹脂部
４０ 型枠
４１ パネル収納部
４１ａ 底面
４５ 型枠
５１ 透光性ガラス基板（透光性基板）
５１ａ 周端部
５５ 太陽電池セル
５６ 太陽電池ストリング（太陽電池素子部）
５７ Ｐ型電極端子部
５８ Ｎ型電極端子部
５９ 絶縁膜（絶縁フィルム）
６０ 正極集電部
６１ 負極集電部
６２ 正極リード線
６３ 負極リード線
６２ａ，６３ａ 出力リード部
６４ 封止部材
６５ 裏面シート
６５ａ 周端部
６６，６７ スリット孔
７０ 端子ボックス
８１，８２ 出力ケーブル
１００ 太陽電池モジュール
１１０ 太陽電池パネル
１１１ 透光性基板
１１２ 太陽電池素子部（太陽電池セル）
１１３ 封止部材
１１４ 裏面シート
１２０ 枠体
１３０ 封止部材
Ｐ 隙間

Claims (11)

1. 太陽電池パネルの周端面に一定幅の隙間を存して縁片が対向配置され、前記縁片と前記太陽電池パネルの周端面との間の前記隙間に封止樹脂が充填されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 請求項１に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記縁片は、前記太陽電池パネルの周端面に対向する縦縁部と、前記縦縁部の上端部から前記太陽電池パネルの受光面側の周端部に接触するまで延設された横縁部とからなることを特徴とする太陽電池モジュール。
3. 請求項２に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記縦縁部の下端部は、前記太陽電池パネルの裏面より下方に延設されており、
   前記封止樹脂は、前記縦縁部と前記太陽電池パネルの周端面との間の隙間に充填された端面樹脂部と、前記端面樹脂部の下部側が前記太陽電池パネルの裏面側の周端部に接触するまで延設された裏面樹脂部とからなることを特徴とする太陽電池モジュール。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記縦縁部には、前記太陽電池パネルの周端面に対向する面に、前記封止樹脂が充填される凹部が形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
5. 請求項４に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記凹部は、前記太陽電池パネルの各端面に対向する前記縦縁部の各面において１または複数箇所に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
6. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記縦縁部には、前記太陽電池パネルの周端面に対向する面に、前記封止樹脂が充填される貫通穴が形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
7. 請求項６に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記貫通穴は、前記太陽電池パネルの各端面に対向する前記縦縁部の各面において１または複数箇所に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記太陽電池パネルの長辺側の端面に対向する前記縁片の長辺側縦縁部同士が長手方向の中央部において連結されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
   前記縁片は、金属製または樹脂製のベゼルであることを特徴とする太陽電池モジュール。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記封止樹脂は、耐湿性を有するホットメルト樹脂であることを特徴とする太陽電池モジュール。
11. 太陽電池パネルの周囲に一定幅の隙間を存して縁片が対向配置され、前記隙間に封止樹脂が充填されることによって前記太陽電池パネルの周端面が封止された構造の太陽電池モジュールの製造方法であって、
    前記太陽電池パネルの外周形状より前記隙間分だけ大きい内周形状のパネル収納部を有する上部が開口された型枠を用い、前記型枠の内周面に添設させて前記縁片を配置する工程と、
    縁片が配置された型枠の前記パネル収納部に、太陽電池パネルの周端面と縁片との間に一定幅の隙間を存するように太陽電池パネルを収納配置する工程と、
    接着性を有する樹脂を前記一定幅の隙間に充填して縁片と太陽電池パネルの周端面とを接着固定することにより、前記太陽電池パネルの周端面を封止する工程と、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。

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