JP2012250468A - 電子部材固定構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子部材固定構造10は、面外方向へ曲り、面内方向に伸縮する膜材12と、膜材12の表面上方に取り付けられるシート状の太陽電池モジュール14と、太陽電池モジュール14の裏面に接合され、太陽電池モジュール14及び膜材12と同等の曲げ剛性を有し、かつ膜材12より引張剛性が高いひずみ絶縁層18と、膜材12とひずみ絶縁層18とを接合すると共に、太陽電池モジュール14及び膜材12と同等以下の曲げ剛性を有し、膜材12と同等以下の引張剛性を有する接合層20と、を備える。膜材12が面内方向に伸縮すると、膜材12から太陽電池モジュール14へ伝達される伸びが、膜材12より引張剛性が高いひずみ絶縁層18によって低減される。
【選択図】図1
Description
なお、図7では、膜材12は、ドーム型の屋根材に使用されているが、テント式の屋根材に適用することも可能である。
εPV≧εmax = σ/(10t・103E) ・・・(1)
図8(A)、(B)に示されるように、本実施例の電子部材固定構造80は、膜材12と、膜材12の表面上方に配置されたフレキシブル性を備えた太陽電池モジュール14と、太陽電池モジュール14の裏面に接着剤82により接合されるひずみ絶縁層84と、ひずみ絶縁層84と膜材12とを接合する接合層86と、を有している。電子部材固定構造80を構成する部材の使用材料は、以下の通りである。
膜材12:サンゴバン製 シィヤフィル-II(ガラス繊維を編み込んだ基布にフッ素樹脂をコーティングしたもの)
接着剤82:2成分形変成シリコーン系接着剤 横浜ゴム製 ハマタイト スーパーII
ひずみ絶縁層84:ステンレスシート SUS 304(厚さ 100μm)
接合層86:2成分形変成シリコーン系接着剤 横浜ゴム製 ハマタイト スーパーII
太陽電池モジュール14:アモルファスSi型太陽電池 富士電機製FWAVE
フッ素樹脂表面処理剤を用いて膜材12表面の表面処理を行う。次いで、膜材12の表面処理面にプライマーを塗布し、乾燥の後、2成分変成シリコーン系接着剤を約2mm厚となるよう施工する。さらに、2成分変成シリコーン系接着剤が硬化する前に、予め両面にプライマーを塗布・乾燥させたステンレスシートを貼り、硬化まで静置する。次いで、予め裏面がプラズマ処理された太陽電池モジュール14を、2成分変成シリコーン系接着剤を用いてステンレスシート面に貼り付ける。
図8に示すように、230×1500mmのリード線付き太陽電池モジュール14を上記方法で膜材12に取り付け、太陽電池モジュール14及び膜材12の表面にひずみゲージ88(東京測器製:GFLA−6−70)を貼り付けたものを試験体とし、膜材12の一軸引張試験を実施した。図示しない載荷試験機に試験体をセットし、膜材12の両端部を所定の張力で引っ張ることにより実施した。この実験では、載荷前および30N/cm(初期張力に相当)、100N/cm、300N/cm、500N/cm、1300N/cm(膜材12の破断強度)を目標に載荷した後の太陽電池モジュール14の発電特性について、白熱灯を照射して開放電圧と短絡電流を測定した。白熱灯と太陽電池モジュール14の距離は40cm、太陽電池モジュール14表面における照度は1万lx程度であった。
図10(A)、(B)に示されるように、比較例の電子部材固定構造200として、230×230mmのリード線付き太陽電池モジュール14を膜材12に高剛性なエポキシ樹脂系接着剤202(コニシ製:ボンド クイックメンダー)で直接接着し、太陽電池モジュール14表面にひずみゲージ204を貼り付けたものを試験体とし、一軸引張試験を実施した。白熱灯と太陽電池モジュール14の距離は20cm、太陽電池モジュール14表面における照度は6万lx程度であった。図11に比較例の試験体の載荷荷重と開放電圧との関係を示す。
図11に示されるように、太陽電池モジュール14を膜材12にエポキシ樹脂系接着剤202で直接接着した場合、75N/cm載荷したところで太陽電池の発電特性が大幅に低下することが確認された。このときの太陽電池モジュール表面の伸びは0.9%であった。
12 膜材(下地)
14 太陽電池モジュール(電子部材)
16 接着剤
18 ひずみ絶縁層
20 接合層
30 電子部材固定構造
40 電子部材固定構造
42、46 接着剤(接合層)
44 シート材(接合層)
60 電子部材固定構造
62 接合層
80 電子部材固定構造
82 接着剤
84 ひずみ絶縁層
86 接合層
100 建物
102 屋根
120 電子部材固定構造
122 接合層
130 電子部材固定構造
132 接合層
Claims (6)
- 面外方向へ曲り、面内方向に伸縮する下地と、
前記下地の上方に取り付けられるシート状の電子部材と、
前記下地と前記電子部材との間に設けられると共に前記下地と前記電子部材に接合され、前記電子部材及び前記下地と同等の曲げ剛性を有し、かつ、前記下地より引張剛性が高いひずみ絶縁層と、
を有する電子部材固定構造。 - 面外方向へ曲り、面内方向に伸縮する下地と、
前記下地の上方に取り付けられるシート状の電子部材と、
前記下地と前記電子部材とを接合すると共に、前記電子部材及び前記下地と同等以下の曲げ剛性を有し、前記下地と同等以下の引張剛性を有する接合層と、
を有する電子部材固定構造。 - 前記下地と前記ひずみ絶縁層とを接合する接合層は、前記電子部材及び前記下地と同等以下の曲げ剛性を有し、前記下地と同等以下の引張剛性を有している請求項1に記載の電子部材固定構造。
- 前記ひずみ絶縁層が前記電子部材の裏面のほぼ全面に接合され、
前記接合層が前記ひずみ絶縁層の全面に設けられている請求項1又は請求項3に記載の電子部材固定構造。 - 前記ひずみ絶縁層が、金属シート、又はセラミックスシート及びそれらに樹脂コーティングを施したシート、炭素繊維シート及びそれらを用いたCFRPシート、金属織布、金網、パンチングメタルである請求項1、請求項3又は請求項4に記載の電子部材固定構造。
- 前記電子部材がフレキシブル性を備えた太陽電池であり、
前記下地が、建物の屋根に取り付けられる膜材である請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の電子部材固定構造。
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