JP2013153078A - Solar cell module and solar cell array using the same - Google Patents

Solar cell module and solar cell array using the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solar cell module which is capable of efficiently removing deposits such as dust from a light receiving surface by reducing attraction force due to static electricity.SOLUTION: The solar cell module includes a solar cell panel 2 having a light receiving surface 2a, a translucent conductive layer 3b provided on the light receiving surface 2a, and a fixing member 9 provided around the solar cell panel 2 and having a conductive part. The translucent conductive layer 3b is electrically connected to the conductive part of the fixing member 9.

Description

本発明は、太陽電池モジュールおよびそれを用いた太陽電池アレイに関する。   The present invention relates to a solar cell module and a solar cell array using the solar cell module.

近年の環境保護の気運の高まりに伴い、環境負荷の少ないエネルギー源が注目されており、様々な環境の場所に太陽電池モジュールが設置されている。このような太陽電池モジュールは、例えば、砂塵のような異物が受光面に堆積すると、太陽電池モジュールの受光面積が減少し、その結果、太陽電池モジュールの発電効率が低下する場合がある（例えば、非特許文献１参照）。   With the recent trend of environmental protection, energy sources with a low environmental load are attracting attention, and solar cell modules are installed in various environmental locations. In such a solar cell module, for example, when a foreign substance such as dust is deposited on the light receiving surface, the light receiving area of the solar cell module is reduced, and as a result, the power generation efficiency of the solar cell module may be reduced (for example, Non-patent document 1).

オマーンにおける砂塵の影響による太陽電池モジュールの出力変化 平成２１年電気学会電力・エネルギー大会論文Change in output of solar cell module under the influence of dust in Oman

非特許文献１には、太陽電池モジュールの設置角度を大きくしても、太陽電池モジュールの受光面に堆積した砂塵が除去されにくく、発電効率を維持できないことが示されている。太陽電池モジュールの受光面に砂塵が付着する原因の一つとして、静電気によるクーロン力が考えられる。砂塵が静電気を帯びるメカニズムは諸説ある。例えば、上空に吹き上げられた砂塵がマイナスイオンに帯電した空気中を通過することでマイナスに帯電する説がある。また、例えば、砂粒同士が衝突したときに、小さい方の砂粒が強く加熱され静電気を帯電する説等がある。   Non-Patent Document 1 shows that even if the installation angle of the solar cell module is increased, sand dust deposited on the light receiving surface of the solar cell module is difficult to remove and power generation efficiency cannot be maintained. One of the causes of dust adhering to the light receiving surface of the solar cell module is considered to be coulomb force due to static electricity. There are various theories about the mechanism by which dust is charged with static electricity. For example, there is a theory that sand dust blown up to the sky is negatively charged by passing through air charged with negative ions. In addition, for example, there is a theory that when sand particles collide with each other, the smaller sand particles are strongly heated to charge static electricity.

本発明の目的の一つは、静電気による吸着力を低減して、砂塵等の堆積物を受光面から効率良く除去できる太陽電池モジュールを提供することである。   One of the objects of the present invention is to provide a solar cell module that can reduce the adsorption force due to static electricity and efficiently remove deposits such as dust from the light receiving surface.

本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールは、受光面を有する太陽電池パネルと、前記受光面上に設けられた透光性導電層と、前記太陽電池パネルの周囲に設けられた、導電部を有する固定部材とを備えている。そして、本実施形態において、前記透光性導電層は、前記固定部材の前記導電部に電気的に接続されている。   A solar cell module according to an embodiment of the present invention includes a solar cell panel having a light receiving surface, a translucent conductive layer provided on the light receiving surface, and a conductive portion provided around the solar cell panel. And a fixing member. In the present embodiment, the translucent conductive layer is electrically connected to the conductive portion of the fixing member.

本実施形態に係る太陽電池モジュールによれば、太陽電池パネルの受光面上に設けられた透光性導電層が固定部材の導電部に電気的に接続されているため、受光面に生じた静電気が固定部材に移動しやすくなる。これにより、太陽電池パネルの受光面と砂塵等の堆積物との間に生じ得るクーロン力が低減される。その結果、太陽電池パネルの受光面に砂塵等が堆積しにくくなることで当該受光面から堆積物が除去され、発電効率が維持され得る。   According to the solar cell module according to the present embodiment, since the translucent conductive layer provided on the light receiving surface of the solar cell panel is electrically connected to the conductive portion of the fixing member, static electricity generated on the light receiving surface. Becomes easy to move to the fixing member. Thereby, the Coulomb force which may arise between the light-receiving surface of a solar cell panel and deposits, such as dust, is reduced. As a result, it becomes difficult for dust and the like to accumulate on the light receiving surface of the solar cell panel, so that deposits are removed from the light receiving surface and power generation efficiency can be maintained.

本発明の第１実施形態に係る太陽電池モジュールを示す図面であり、図１（ａ）は太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’断面を示す断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＢ部の拡大図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is drawing which shows the solar cell module which concerns on 1st Embodiment of this invention, Fig.1 (a) is the top view which looked at the solar cell module from the light-receiving surface side, FIG.1 (b) is A of Fig.1 (a). -A 'sectional drawing which shows a cross section, FIG.1 (c) is an enlarged view of the B section of FIG.1 (b). 図１に示す太陽電池モジュールの太陽電池パネルの構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the solar cell panel of the solar cell module shown in FIG. 本発明の一実施形態に係る太陽電池アレイを示すものであり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ’断面を示す断面図である。3A and 3B show a solar cell array according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a perspective view and FIG. 3B is a cross-sectional view showing a C-C ′ cross section of FIG. 本発明の第２実施形態に係る太陽電池モジュールを示す図面であり、図４（ａ）は太陽電池モジュールを受光面側から見た平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ’断面を示す断面図である。It is drawing which shows the solar cell module which concerns on 2nd Embodiment of this invention, Fig.4 (a) is the top view which looked at the solar cell module from the light-receiving surface side, FIG.4 (b) is D of Fig.4 (a). It is sectional drawing which shows -D 'cross section. 本発明の第３実施形態に係る太陽電池モジュールを示す図面であり、図１（ｃ）に相当する位置を示す断面図である。It is drawing which shows the solar cell module which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the position corresponded to FIG.1 (c). 本発明の第４実施形態に係る太陽電池モジュールを示す図面であり、図１（ｃ）に相当する位置を示す断面図である。It is drawing which shows the solar cell module which concerns on 4th Embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the position corresponded to FIG.1 (c). 本発明の第５実施形態に係る太陽電池モジュールを示す図面であり、図１（ｃ）に相当する位置を示す断面図である。It is drawing which shows the solar cell module which concerns on 5th Embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the position corresponded to FIG.1 (c). 本発明の第６実施形態に係る太陽電池モジュールを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the solar cell module which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態に係る太陽電池モジュールを示す図面であり、図１（ｃ）に相当する位置を示す断面図である。It is drawing which shows the solar cell module which concerns on 7th Embodiment of this invention, and is sectional drawing which shows the position corresponded to FIG.1 (c). 本発明の第８実施形態に係る太陽電池モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solar cell module which concerns on 8th Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る太陽電池アレイを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the solar cell array which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の太陽電池モジュールおよび太陽電池アレイの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of a solar cell module and a solar cell array of the present invention will be described with reference to the drawings.

＜第１実施形態＞
太陽電池モジュール１ａは、図１に示すように、太陽電池パネル２を備えている。太陽電池パネル２は、図２に示すように、受光面２ａ側から順に、基体３と、充填材４と、複数の太陽電池セル５と、充填材４と、裏面保護フィルム６とを備える。さらに、太陽電池パネル２の非受光面２ｂに端子ボックス７が設けられている。さらに、太陽電池パネル２は、複数の太陽電池セル５を電気的に接続するインナーリード８を備えている。なお、以下の説明において、太陽電池パネルの受光面および非受光面は、太陽電池モジュールまたは太陽電池アレイの受光面および非受光面を指す場合がある。 <First Embodiment>
The solar cell module 1a includes a solar cell panel 2 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the solar battery panel 2 includes a base 3, a filler 4, a plurality of solar cells 5, a filler 4, and a back surface protective film 6 in order from the light receiving surface 2 a side. Further, a terminal box 7 is provided on the non-light-receiving surface 2b of the solar cell panel 2. Furthermore, the solar cell panel 2 includes inner leads 8 that electrically connect the plurality of solar cells 5. In the following description, the light receiving surface and the non-light receiving surface of the solar cell panel may refer to the light receiving surface and the non-light receiving surface of the solar cell module or solar cell array.

基体３は、太陽電池パネル２において、光が入射する受光面側に配置されている。本実施形態において、基体３は、透光性基板３ａおよび透光性導電層３ｂを有している。   The substrate 3 is disposed on the light receiving surface side where light enters in the solar cell panel 2. In the present embodiment, the substrate 3 includes a light transmissive substrate 3a and a light transmissive conductive layer 3b.

透光性基板３ａは、光を透過しつつ充填材４および太陽電池セル５等を保護する機能を有する。そのため、透光性基板３ａには、高い透明性と高い強度が求められる。このような透光性基板３ａには、例えば、強化ガラスを用いることができる。また、透光性基板３ａには、例えば、青板ガラス等のガラス材料、ポリカーボネート樹脂もしくはアクリル樹脂等の樹脂材料、またはポリエステル樹脂もしくはフッ素樹脂等の高分子フィルムを用いてもよい。   The translucent substrate 3a has a function of protecting the filler 4, the solar battery cell 5 and the like while transmitting light. Therefore, the translucent substrate 3a is required to have high transparency and high strength. For such a translucent substrate 3a, for example, tempered glass can be used. Further, for the translucent substrate 3a, for example, a glass material such as blue plate glass, a resin material such as polycarbonate resin or acrylic resin, or a polymer film such as polyester resin or fluororesin may be used.

透光性導電層３ｂは、透光性基板３ａの受光面側（太陽電池パネル２の受光面）に形成される。透光性導電層３ｂは、例えば、ＳｎＯ２（酸化スズ）またはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）を主成分とする材料を用いることができる。これらの材料であれば、比較的低温で形成できるため、透光性基板３ａに対する熱の影響を低減できる。また、透光性導電層３ｂには、例えば、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）またはＡＴＯ（アンチモンをドープした酸化スズ）等を用いることができる。透光性導電層３ｂの表面抵抗は、５００Ω／ｃｍ２以下であるとよい。これにより、透光性導電層３ｂが後述する固定部材９の導電部と導通しやすくなる。このような透光性導電層３ｂの厚みは、２０ｎｍ〜１２０ｎｍであればよい。これにより、抵抗が低減されつつ透明性が確保しやすい。
また、透光性導電層３ｂの厚みは、４０ｎｍ〜１００ｎｍであってもよい。このような透光性導電層３ｂは、例えば、上記材料の原料液を透光性基板３ａ上に塗布した後、乾燥させることで形成できる。また、塗布方法は、例えば、スプレー法、スピンコート法、刷毛塗り法、スクリーン印刷法またはディップコート法等を用いることができる。 The translucent conductive layer 3b is formed on the light receiving surface side of the translucent substrate 3a (the light receiving surface of the solar cell panel 2). The translucent conductive layer 3b can be made of, for example, a material mainly composed of SnO 2 (tin oxide) or ITO (indium tin oxide). Since these materials can be formed at a relatively low temperature, the influence of heat on the translucent substrate 3a can be reduced. In addition, for example, In 2 O 3 (indium oxide), ZnO (zinc oxide), ATO (antimony-doped tin oxide), or the like can be used for the translucent conductive layer 3b. The surface resistance of the translucent conductive layer 3b is preferably 500 Ω / cm 2 or less. Thereby, the translucent conductive layer 3b becomes easy to conduct | electrically_connect with the electroconductive part of the fixing member 9 mentioned later. The thickness of such translucent conductive layer 3b may be 20 nm to 120 nm. This makes it easy to ensure transparency while reducing resistance.
Further, the thickness of the translucent conductive layer 3b may be 40 nm to 100 nm. Such a translucent conductive layer 3b can be formed, for example, by applying a raw material liquid of the above material on the translucent substrate 3a and then drying it. Moreover, as a coating method, for example, a spray method, a spin coating method, a brush coating method, a screen printing method, a dip coating method, or the like can be used.

充填材４は、太陽電池セル５を封止する機能を有している。そのため、充填材４は、太陽電池セル５の受光面および非受光面をそれぞれ覆うように配置される。すなわち、充填材４は、太陽電池セル５を挟み込むように封止している。このような充填材４には、例えば、架橋剤を添加したエチレンビニルアセトレート（ＥＶＡ）等の熱硬化性樹脂を用いることができる。   The filler 4 has a function of sealing the solar battery cell 5. Therefore, the filler 4 is arrange | positioned so that the light-receiving surface and non-light-receiving surface of the photovoltaic cell 5 may each be covered. That is, the filler 4 is sealed so as to sandwich the solar battery cell 5. For such a filler 4, for example, a thermosetting resin such as ethylene vinyl acetolate (EVA) to which a crosslinking agent is added can be used.

太陽電池セル５は、入射された光を電気に変換する機能を有している。このような太陽電池セル５は、例えば、単結晶シリコンまたは多結晶シリコン等を含む平板状のシリコン基板を有している。また、太陽電池セル５は、シリコン基板の受光面および非受光面にそれぞれ出力を取り出す電極（図示なし）が設けられている。このような電極には、例えば、銀またはアルミニウムが用いられる。   The solar battery cell 5 has a function of converting incident light into electricity. Such a solar battery cell 5 has a flat silicon substrate containing, for example, single crystal silicon or polycrystalline silicon. Further, the solar battery cell 5 is provided with electrodes (not shown) for extracting outputs on the light receiving surface and the non-light receiving surface of the silicon substrate. For example, silver or aluminum is used for such an electrode.

裏面保護フィルム６は、太陽電池パネル２の裏面を保護する機能を有している。このような裏面保護フィルム６には、例えば、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、あるいは、これらを２種以上積層した樹脂を用いることができる。   The back surface protective film 6 has a function of protecting the back surface of the solar cell panel 2. For the back surface protective film 6, for example, polyvinyl fluoride (PVF), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or a resin in which two or more of these are laminated can be used.

端子ボックス７は、出力を外部に取り出す機能を有している。端子ボックス７は、太陽電池パネル２の非受光面２ａ側の裏面保護フィルム６の表面に接着されている。この端子ボックス７内には、太陽電池セル５と電気的に接続された一対の端子と、該端子にそれぞれ電気的に接続されたケーブルとが配置されている。このケーブルは、太陽電池セル５で発電された電気を外部に導出するものである。また、端子には、電流の逆流を防止するバイパスダイオードが接続されていてもよい。   The terminal box 7 has a function of taking out the output to the outside. The terminal box 7 is bonded to the surface of the back surface protective film 6 on the non-light-receiving surface 2 a side of the solar cell panel 2. In the terminal box 7, a pair of terminals electrically connected to the solar battery cells 5 and cables electrically connected to the terminals are arranged. This cable leads out the electricity generated by the solar battery cell 5 to the outside. In addition, a bypass diode that prevents reverse current flow may be connected to the terminal.

インナーリード８は、隣り合う太陽電池セル５同士を電気的に接続する機能を有している。インナーリード８は、隣り合う太陽電池セル５において、一方の太陽電池セル５の受光面の電極と、他方の太陽電池セル５の非受光面の電極とを電気的に接続している。これにより、複数の太陽電池セル５が直列に接続されるようになり、高い電圧を得ることができる。このようなインナーリード８には、例えば、半田が被覆された銅箔等を用いることができる。   The inner lead 8 has a function of electrically connecting adjacent solar cells 5 to each other. The inner lead 8 electrically connects the electrode on the light receiving surface of one solar cell 5 and the electrode on the non-light receiving surface of the other solar cell 5 in the adjacent solar cells 5. Thereby, the several photovoltaic cell 5 comes to be connected in series, and can obtain a high voltage. For the inner lead 8, for example, a copper foil coated with solder can be used.

また、太陽電池モジュール１ａは、太陽電池パネル２の周囲に固定部材９が設けられている。固定部材９は、太陽電池パネル２の外周を固定する機能を有する。そして、固定部材９は、少なくとも一部に導電部を有している。このような固定部材９は、例えば、押出金型等でアルミニウムをレール状に加工し、表面をアルマイト処理して形成される。また、固定部材９は、太陽電池パネル２と係合する係合部９ａを有する。さらに、係合部９ａは、太陽電池パネル２の受光面２ａ、すなわち、透光性導電層３ｂと相対する部分のアルマイト処理で形成された酸化膜が除去されている。この酸化膜が除去された部位は、固定部材９の導電部が露出している部分に相当する。そして、固定部材９の導電部は、透光性導電層３ｂと電気的に接続される。   Further, the solar cell module 1 a is provided with a fixing member 9 around the solar cell panel 2. The fixing member 9 has a function of fixing the outer periphery of the solar cell panel 2. The fixing member 9 has a conductive portion at least in part. Such a fixing member 9 is formed, for example, by processing aluminum into a rail shape by an extrusion die or the like and anodizing the surface. Further, the fixing member 9 has an engaging portion 9 a that engages with the solar cell panel 2. Further, the engaging portion 9a has an oxide film formed by alumite treatment of the light receiving surface 2a of the solar cell panel 2, that is, the portion facing the translucent conductive layer 3b. The portion where the oxide film is removed corresponds to a portion where the conductive portion of the fixing member 9 is exposed. And the electroconductive part of the fixing member 9 is electrically connected with the translucent conductive layer 3b.

このように、太陽電池モジュール１ａでは、透光性導電層３ｂが固定部材９の導電部に電気的に接続されているため、太陽電池パネル２の受光面２ａに生じた静電気が固定部材９の導電部に移動しやすくなる。これにより、太陽電池パネル２の受光面２ａと砂塵等の堆積物との間に生じ得るクーロン力が低減される。その結果、太陽電池パネル２の受光面
２ａに砂塵等が堆積しにくくなることで受光面２ａから堆積物が除去されやすくなる。よって、発電効率が維持され得る。 Thus, in the solar cell module 1a, since the translucent conductive layer 3b is electrically connected to the conductive portion of the fixing member 9, static electricity generated on the light receiving surface 2a of the solar cell panel 2 is generated on the fixing member 9. It becomes easy to move to the conductive part. Thereby, the Coulomb force which may arise between the light-receiving surface 2a of the solar cell panel 2 and sediments, such as dust, is reduced. As a result, it becomes difficult for dust and the like to accumulate on the light receiving surface 2a of the solar cell panel 2, so that deposits are easily removed from the light receiving surface 2a. Therefore, power generation efficiency can be maintained.

なお、固定部材９は、図１に示すような枠状体に限られるものではなく、太陽電池パネル２の周囲を部分的に固定する部材であってもよい。すなわち、固定部材９は、フレームレス型の太陽電池モジュールにも用いることができる。また、固定部材９は、透光性導電層３ｂと電気的に接続される導電部が部分的に設けられていればよい。そのため、例えば、固定部材９は、導電部に相当する導電性を有する金属部材と、絶縁性を有する樹脂部材とを組み合わせて形成されたものであってもよい。   The fixing member 9 is not limited to the frame-like body as shown in FIG. 1, and may be a member that partially fixes the periphery of the solar cell panel 2. That is, the fixing member 9 can also be used for a frameless solar cell module. Moreover, the fixing member 9 should just be provided with the electroconductive part electrically connected with the translucent conductive layer 3b. Therefore, for example, the fixing member 9 may be formed by combining a conductive metal member corresponding to the conductive portion and an insulating resin member.

次に、太陽電池モジュール１ａを用いてなる太陽電池アレイ１２について説明する。太陽電池アレイ１２は、図３に示すように、複数の太陽電池モジュール１ａと、架台１１を有している。   Next, the solar cell array 12 using the solar cell module 1a will be described. As shown in FIG. 3, the solar cell array 12 includes a plurality of solar cell modules 1 a and a gantry 11.

架台１１は、太陽電池モジュール１ａにおける太陽電池パネル２の受光面２ａの裏面（非受光面）側から太陽電池モジュール１ａを支持する機能を有している。太陽電池アレイ１２では、複数の太陽電池モジュール１ａが所定の角度で傾斜するように架台１１に固定されている。このような架台１１には、例えば、溶融亜鉛メッキした鋼材またはアルミニウム合金等が用いられる。   The gantry 11 has a function of supporting the solar cell module 1a from the back surface (non-light receiving surface) side of the light receiving surface 2a of the solar cell panel 2 in the solar cell module 1a. In the solar cell array 12, the plurality of solar cell modules 1a are fixed to the gantry 11 so as to be inclined at a predetermined angle. For such a gantry 11, for example, a hot-dip galvanized steel or aluminum alloy is used.

そして、太陽電池アレイ１２は、架台１１を介して太陽電池モジュール１ａがアースされている。このとき、架台１１は、太陽電池モジュール１ａの透光性導電層３ｂと電気的に接続されている。このような構成は、例えば、固定部材９および架台１１を導電性の材料で形成するとともに、固定部材９が架台１１に電気的に接触するように太陽電池モジュール１ａを配置すればよい。そして、架台１１を地面等に設置すれば、太陽電池アレイ１２を容易にアースすることができる。これにより、太陽電池パネル２の受光面２ａで発生した静電気をより効率良く除去できる。   In the solar cell array 12, the solar cell module 1 a is grounded via the mount 11. At this time, the gantry 11 is electrically connected to the translucent conductive layer 3b of the solar cell module 1a. In such a configuration, for example, the fixing member 9 and the gantry 11 may be formed of a conductive material, and the solar cell module 1 a may be disposed so that the fixing member 9 is in electrical contact with the gantry 11. And if the mount frame 11 is installed on the ground or the like, the solar cell array 12 can be easily grounded. Thereby, the static electricity which generate | occur | produced on the light-receiving surface 2a of the solar cell panel 2 can be removed more efficiently.

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る太陽電池モジュール１ｂは、図４に示すように、透光性導電層３ｂと固定部材９の導電部とを電気的に接続する導電性部材１０が設けられている点で第１実施形態と相違する。 Second Embodiment
As shown in FIG. 4, the solar cell module 1 b according to the second embodiment of the present invention includes a conductive member 10 that electrically connects the translucent conductive layer 3 b and the conductive portion of the fixing member 9. This is different from the first embodiment.

導電性部材１０は、その一端が固定部材９の導電部にネジ等で電気的に接続した状態で固定されている。また、導電性部材１０は、その他端が透光性導電層３ｂに接触している。これにより、太陽電池パネル２の受光面２ａ（透光性導電層３ｂの受光面）で生じた静電気が導電性部材１０を介して固定部材９に移動しやすくなる。その結果、太陽電池パネル２の受光面２ａに砂塵等が堆積しにくくなることで受光面２ａから堆積物が除去されやすくなる。   The conductive member 10 is fixed in a state where one end thereof is electrically connected to the conductive portion of the fixing member 9 with a screw or the like. Further, the other end of the conductive member 10 is in contact with the translucent conductive layer 3b. Thereby, static electricity generated on the light receiving surface 2 a of the solar cell panel 2 (light receiving surface of the translucent conductive layer 3 b) can easily move to the fixing member 9 via the conductive member 10. As a result, it becomes difficult for dust and the like to accumulate on the light receiving surface 2a of the solar cell panel 2, so that deposits are easily removed from the light receiving surface 2a.

このように、本実施形態では、導電性部材１０を設けるという簡易な構成で堆積物を除去できる。また、図４に示すように、導電性部材１０は複数設けられてもよい。これにより、太陽電池パネル２の所望の部位における透光性導電層３ｂと固定部材９とを電気的に接続しやすくなる。その結果、太陽電池パネル２の所望の部位で発生する静電気を効率良く低減できる。それゆえ、太陽電池モジュール１ｂの太陽電池パネル２の広範囲にわたって、より堆積物が除去されやすくなる。   Thus, in this embodiment, deposits can be removed with a simple configuration in which the conductive member 10 is provided. Moreover, as shown in FIG. 4, the electroconductive member 10 may be provided with two or more. Thereby, it becomes easy to electrically connect the translucent conductive layer 3b and the fixing member 9 in a desired part of the solar cell panel 2. As a result, static electricity generated at a desired portion of the solar cell panel 2 can be efficiently reduced. Therefore, deposits are more easily removed over a wide range of the solar cell panel 2 of the solar cell module 1b.

導電性部材１０には、例えば、銅合金、アルミニウム合金、ステンレスまたは炭素繊維等を用いることができる。   For the conductive member 10, for example, a copper alloy, an aluminum alloy, stainless steel, carbon fiber, or the like can be used.

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る太陽電池モジュール１ｃについて説明する。太陽電池モジュール１ｃは、図５に示すように、透光性導電層３ｂの上に撥水性材料よりなる撥水層３ｃを設けた点で上述の実施形態と相違する。 <Third Embodiment>
Next, a solar cell module 1c according to a third embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 5, the solar cell module 1c is different from the above-described embodiment in that a water-repellent layer 3c made of a water-repellent material is provided on the light-transmitting conductive layer 3b.

撥水層３は、太陽電池パネル２の受光面２ａに堆積する雨水等を受光面２ａから除去する機能を有する。これにより、雨水等に含まれる砂塵の堆積を低減できる。その結果、受光面の遮光によって生じ得る受光面積の低下を小さくし、発電効率の低下をより小さくできる。   The water repellent layer 3 has a function of removing rainwater or the like deposited on the light receiving surface 2a of the solar cell panel 2 from the light receiving surface 2a. Thereby, accumulation of dust contained in rainwater or the like can be reduced. As a result, the decrease in the light receiving area that can be caused by the light shielding of the light receiving surface can be reduced, and the decrease in power generation efficiency can be further reduced.

本実施形態において、撥水層３ｃは、撥水層３ｃに対する水滴の接触角が７０°以上のものを指す。撥水層３ｃには、例えば、フッ素樹脂またはシリコン樹脂等、撥水性および透明性を有する樹脂材料を用いることができる。また、このような撥水層３ｃは、例えば、透光性導電層３ｂ上に原料液をスプレーするスプレー法等を用いて形成できる。   In the present embodiment, the water repellent layer 3c refers to a layer having a contact angle of water droplets of 70 ° or more with respect to the water repellent layer 3c. For the water repellent layer 3c, for example, a resin material having water repellency and transparency such as a fluororesin or a silicon resin can be used. Moreover, such a water repellent layer 3c can be formed using the spray method etc. which spray a raw material liquid on the translucent conductive layer 3b, for example.

また、上記したフッ素樹脂およびシリコン樹脂は、摩擦帯電列によれば、マイナスに帯電しやすい側に位置する。静電気の発生の仕組みは、摩擦帯電または流動帯電等がある。そのため、例えば、上述の撥水層３ｃ上を空気が流動することによって、撥水層３ｃがマイナスに帯電しやすくなる。しかし、透光性導電層３ｂと積層することで、透光性導電層３ｂを介して撥水層３ｃの帯電で生じた電荷を低減できる。このとき、導電性部材１０を撥水層３ｃと接触するように配置すれば、より電荷を低減しやくなる。   Further, the above-described fluororesin and silicon resin are located on the side that is easily charged negatively according to the triboelectric charge train. The mechanism of static electricity generation includes frictional charging or fluidized charging. Therefore, for example, when the air flows on the water repellent layer 3c, the water repellent layer 3c is likely to be negatively charged. However, by laminating with the translucent conductive layer 3b, the charge generated by charging the water repellent layer 3c through the translucent conductive layer 3b can be reduced. At this time, if the conductive member 10 is disposed so as to be in contact with the water repellent layer 3c, the charge can be further reduced.

また、透光性導電層３ｂと導電性部材１０とを電気的に接続しやすくするために、撥水層３ｃを部分的に形成しない領域を設け、導電性部材１０が当該領域上に位置する透光性導電層３ｂに当接できるようにするとよい。   Further, in order to facilitate electrical connection between the translucent conductive layer 3b and the conductive member 10, a region where the water repellent layer 3c is not partially formed is provided, and the conductive member 10 is located on the region. It is preferable that the light-transmitting conductive layer 3b can be contacted.

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る太陽電池モジュール１ｄについて説明する。太陽電池モジュール１ｄは、図６に示すように、撥水層３ｃに代えて親水性材料よりなる親水層３ｄを設けた点で第３実施形態と相違する。 <Fourth embodiment>
Next, a solar cell module 1d according to a fourth embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 6, the solar cell module 1d is different from the third embodiment in that a hydrophilic layer 3d made of a hydrophilic material is provided instead of the water repellent layer 3c.

降雨が若干多い地域では、太陽電池モジュール１ｄ上の水分で降砂が凝集し、乾燥後に斑状の汚れとなり、発電効率を落とす場合がある。このとき、本実施形態のような親水層３ｄを設ければ、親水層３ｄ上に付着した水分が広がりやすくなり、降砂が凝集しにくくなる。それゆえ、上述したような斑状の汚れが発生しにくくなる。また、濡れ広がった水分は、親水層３ｄと砂塵との間に潜り込み、透光性基板３ａに付着した砂塵を洗い流すこともできる。その結果、受光面積の低下による太陽電池モジュールの発電効率の低下が小さくなる。   In an area where there is a little rainfall, the sand on the solar cell module 1d aggregates, resulting in mottled dirt after drying, which may reduce power generation efficiency. At this time, if the hydrophilic layer 3d as in the present embodiment is provided, the moisture adhering to the hydrophilic layer 3d is likely to spread, and the falling sand is less likely to aggregate. Therefore, it becomes difficult for the above-mentioned spots to occur. Moreover, the wet moisture spreads into the hydrophilic layer 3d and the dust, and the dust adhering to the translucent substrate 3a can be washed away. As a result, a decrease in power generation efficiency of the solar cell module due to a decrease in the light receiving area is reduced.

本実施形態において、親水層３ｄは、親水層３ｄに対する水滴の接触角が３０°以下のものを指す。また、このような親水層３ｄには、例えば、ＳｉＯ２またはＴｉＯ２を用いることができる。さらに、上記した材料にＳｎＯ２を添加することにより、親水層３ｄ自体の帯電を低減できる。このような親水層３ｄは、例えば、透光性基板３ａに原料液をスプレーするスプレー法または原料液をスプレーして焼成するゾルゲル法を用いることができる。また、親水層３ｄは、透光性基板３ａに原料ガスを吹き付けることによって、親水層の結晶を成長させるＣＶＤ法等で形成してもよい。 In the present embodiment, the hydrophilic layer 3d refers to a layer having a contact angle of water droplets of 30 ° or less with respect to the hydrophilic layer 3d. Further, for example, SiO 2 or TiO 2 can be used for such a hydrophilic layer 3d. Furthermore, the charging of the hydrophilic layer 3d itself can be reduced by adding SnO 2 to the material described above. For such a hydrophilic layer 3d, for example, a spray method of spraying the raw material liquid onto the light-transmitting substrate 3a or a sol-gel method of spraying and baking the raw material liquid can be used. Further, the hydrophilic layer 3d may be formed by a CVD method or the like in which a crystal of the hydrophilic layer is grown by spraying a raw material gas on the translucent substrate 3a.

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る太陽電池モジュール１ｅについて説明する。太陽電池モジュール１ｅは、図７に示すように、太陽電池パネル２の端部に位置する透光性導電
層３ｂと固定部材９との間に、導電性部材に相当する緩衝材１３を設けた点で上述の実施形態と相違する。すなわち、本実施形態では、緩衝材１３が第２実施形態で示した導電性部材１０の役割を兼ねている。これにより、本実施形態では、透光性導電層３ｂと固定部材９とが緩衝材１３を介して電気的に接続されている。そのため、太陽電池モジュール１ｅでは、固定部材９の係合部９ａのアルマイト処理で形成された酸化膜の一部を除去した領域を形成し、固定部材９の導電部に相当する当該領域と透光性導電層３ｂとを緩衝材１３を介して電気的に接続している。 <Fifth Embodiment>
Next, a solar cell module 1e according to a fifth embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 7, the solar cell module 1 e is provided with a buffer material 13 corresponding to a conductive member between the translucent conductive layer 3 b located at the end of the solar cell panel 2 and the fixing member 9. This is different from the above-described embodiment. That is, in this embodiment, the buffer material 13 also serves as the conductive member 10 shown in the second embodiment. Thereby, in this embodiment, the translucent conductive layer 3 b and the fixing member 9 are electrically connected via the buffer material 13. Therefore, in the solar cell module 1e, a region is formed by removing a part of the oxide film formed by the alumite treatment of the engaging portion 9a of the fixing member 9, and the region corresponding to the conductive portion of the fixing member 9 and the light transmitting The conductive conductive layer 3 b is electrically connected through the buffer material 13.

本実施形態では、緩衝材１３を用いることで、砂塵が引っ掛かるような突出部（例えば、第２実施形態のような導電性部材１０）が配されないため、砂塵の堆積をより低減できる。このような緩衝材１３には、例えば、アルミニウム粉を混練したブチルゴムが用いられる。また、緩衝材１３は、ゴムなどの樹脂部と、該樹脂部をアルミニウム箔などの金属部で被覆した構成であってもよい。これにより、高温の環境で使用した場合であっても固定部材９からの緩衝材１３のはみ出しを低減できる。   In the present embodiment, the use of the buffer material 13 does not include a protruding portion (for example, the conductive member 10 as in the second embodiment) where the dust is caught, so that the accumulation of dust can be further reduced. For such a buffer material 13, for example, butyl rubber kneaded with aluminum powder is used. Moreover, the buffer material 13 may have a configuration in which a resin portion such as rubber and the resin portion are covered with a metal portion such as an aluminum foil. Thereby, even if it is a case where it uses in a high temperature environment, the protrusion of the buffer material 13 from the fixing member 9 can be reduced.

＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係る太陽電池モジュール１ｆについて説明する。太陽電池モジュール１ｆは、図８に示すように、太陽電モジュール１ｆの透光性導電層３ｂに電気的に接続された、電圧印加手段に相当する供給部１４を有している点で上述の実施形態と相違する。 <Sixth Embodiment>
Next, a solar cell module 1f according to a sixth embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 8, the solar cell module 1 f described above is provided with a supply unit 14 that corresponds to a voltage applying unit and is electrically connected to the translucent conductive layer 3 b of the solar power module 1 f. It is different from the embodiment.

本実施形態では、透光性導電層３ｂに電圧を印加することによって、透光性導電層３ｂに電界を発生させることができる。これにより、透光性導電層３ｂと帯電した砂塵との間で反発力を生じさせることができる。これにより、砂塵等が太陽電池モジュール１ｆから除去しやすくなる。   In the present embodiment, an electric field can be generated in the translucent conductive layer 3b by applying a voltage to the translucent conductive layer 3b. Thereby, a repulsive force can be generated between the translucent conductive layer 3b and the charged sand dust. Thereby, dust etc. become easy to remove from solar cell module 1f.

供給部１４は、交流電圧を印加している。これにより、透光性導電層３ｂに発生する電界の方向を変化させることができるため、砂塵等がプラスおよびマイナスのいずれに帯電している場合であっても、砂塵等に対する反発力を発生させることができる。   The supply unit 14 applies an alternating voltage. Thereby, since the direction of the electric field generated in the translucent conductive layer 3b can be changed, a repulsive force against the dust etc. is generated regardless of whether the dust etc. is charged positively or negatively. be able to.

＜第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係る太陽電池モジュール１ｇについて説明する。太陽電池モジュール１ｇは、図９に示すように、透光性導電層３ｂに電気的に接続されたアース部材１５を有している点で上述の実施形態と相違する。なお、太陽電池モジュール１ｇにおいて、アース部材１５は、導電性部材１０を介して電気的に接続されている。 <Seventh embodiment>
Next, a solar cell module 1g according to a seventh embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 9, the solar cell module 1g is different from the above-described embodiment in that it includes a ground member 15 that is electrically connected to the translucent conductive layer 3b. In the solar cell module 1g, the ground member 15 is electrically connected via the conductive member 10.

本実施形態では、アース部材１５を有しているため、太陽電池モジュール１ｇの太陽電池パネル２の受光面２ａで生じた静電気を容易に除去できる。このアース部材１５は、例えば、導線部１５ａおよびアース部１５ｂを備えている。導線部１５ａには、例えば、銅等が用いられる。また、アース部１５ｂは、地面等に接地される部位であり、例えば、ステンレス棒等で構成される。   In the present embodiment, since the ground member 15 is provided, static electricity generated on the light receiving surface 2a of the solar cell panel 2 of the solar cell module 1g can be easily removed. The ground member 15 includes, for example, a conductor portion 15a and a ground portion 15b. For example, copper or the like is used for the conductor portion 15a. The ground portion 15b is a part that is grounded to the ground or the like, and is formed of, for example, a stainless steel rod.

なお、本実施形態は、１つの太陽電池モジュール１ｇに対して１つのアース部材１５を設けているが、複数の太陽電池モジュールに対して１つのアース部材を設けるような構成であってもよい。また、このようなアース部材１５は、架台に設けてもよい。   In the present embodiment, one ground member 15 is provided for one solar cell module 1g. However, one ground member may be provided for a plurality of solar cell modules. Such a ground member 15 may be provided on a gantry.

＜第８実施形態＞
次に、本発明の第８実施形態に係る太陽電池モジュール１ｈについて説明する。太陽電池モジュール１ｈは、図１０に示すように、透光性基板３ａが、透光性導電層３ｂ側から第１透光性基板３ａ１、第２透光性基板３ｂ２の順で積層された構造を有している点で上
述した実施形態と相違する。 <Eighth Embodiment>
Next, a solar cell module 1h according to an eighth embodiment of the invention will be described. As shown in FIG. 10, the solar cell module 1h has a structure in which a translucent substrate 3a is laminated in order of a first translucent substrate 3a1 and a second translucent substrate 3b2 from the translucent conductive layer 3b side. This is different from the above-described embodiment in that

また、本実施形態において、第１透光性基板３ａ１は、固定部材９に対して着脱可能に取り付けられている。これにより、太陽電池モジュール１ｈを長期間使用した場合、透光性導電層３ｂ等が砂塵による擦過によって摩耗した場合、第１透光性基板３ａ１を交換することができる。これにより、透光性基板３ａの透光性を容易に回復できる。また、砂塵等が大量に堆積した場合、第１透光性基板３ａ１を取り外して、堆積した砂塵等を除去することもできる。   In the present embodiment, the first translucent substrate 3 a 1 is detachably attached to the fixing member 9. Thereby, when the solar cell module 1h is used for a long period of time, when the translucent conductive layer 3b or the like is worn by rubbing with sand dust, the first translucent substrate 3a1 can be replaced. Thereby, the translucency of the translucent board | substrate 3a is easily recoverable. When a large amount of dust or the like is deposited, the first light-transmitting substrate 3a1 can be removed to remove the accumulated dust or the like.

以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。例えば、本発明の他の実施形態は、上述した実施形態の如何なる組合せであってもよい。また、本発明を適用できる太陽電池モジュールとしては、上述の実施形態で説明したスーパーストレート構造のものに限られるものではなく、ガラスパッケージ構造またはサブストレート構造などの種々の構造のものに適用可能である。また、太陽電池セル５には、例えば、薄膜太陽電池、カルコパイライト系太陽電池（例えば、ＣＩＧＳ（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）Ｓｅ２）、ＣＩＳＳ（Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓｅ，Ｓ）２およびＣＩＳ（ＣｕＩｎＳ２）などを含む）、ＣｄＴｅ太陽電池または結晶シリコン基板上に薄膜アモルファスを形成した太陽電池等を用いてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was illustrated, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It cannot be overemphasized that it can be made arbitrary, unless it deviates from the objective of invention. For example, other embodiments of the present invention may be any combination of the above-described embodiments. Further, the solar cell module to which the present invention can be applied is not limited to the superstrate structure described in the above embodiment, but can be applied to various structures such as a glass package structure or a substrate structure. is there. Further, the solar battery cell 5 includes, for example, a thin film solar battery, a chalcopyrite solar battery (for example, CIGS (Cu (In, Ga) Se 2 ), CISS (Cu (In, Ga) (Se, S) 2 ) and CIS (including CuInS 2 )), CdTe solar cells, solar cells in which a thin film amorphous is formed on a crystalline silicon substrate, or the like may be used.

また、太陽電池アレイは、図１１に示すように、太陽電池モジュール１の傾斜角度が調整可能な架台１６に設置してもよい。このような形態では、複数の太陽電池アレイがある場合、太陽電池アレイの系統ごとの出力を検出し、偏りがある場合に砂塵等の堆積があるものと判断して、太陽電池モジュール１の角度を調整し、太陽電池パネル２の受光面２ａが地面を向くように調整することができるものである。これにより、砂塵等がより除去されやすい。   Moreover, as shown in FIG. 11, the solar cell array may be installed on a gantry 16 in which the inclination angle of the solar cell module 1 can be adjusted. In such a form, when there are a plurality of solar cell arrays, the output for each system of the solar cell array is detected, and when there is a bias, it is determined that there is accumulation of dust or the like, and the angle of the solar cell module 1 The light receiving surface 2a of the solar cell panel 2 can be adjusted so as to face the ground. Thereby, dust etc. are more easily removed.

１、１ａ〜１ｈ：太陽電池モジュール
２：太陽電池パネル
２ａ：受光面
２ｂ：非受光面
３：基体
３ａ：透光性基板
３ａ１：第１透光性基板
３ａ２：第２透光性基板
３ｂ：透光性導電層
３ｃ：撥水層
３ｄ：親水層
４：充填材
５：太陽電池セル
６：裏面保護フィルム
７：端子ボックス
８：インナーリード
９：固定部材
９ａ：係合部
１０：導電性部材
１１、１６：架台
１２：太陽電池アレイ
１３：緩衝材
１４：供給部
１５：アース部材 1, 1a to 1h: solar cell module 2: solar cell panel 2a: light receiving surface 2b: non-light receiving surface 3: base 3a: translucent substrate 3a1: first translucent substrate 3a2: second translucent substrate 3b: Translucent conductive layer 3c: water repellent layer 3d: hydrophilic layer 4: filler 5: solar cell 6: back surface protective film 7: terminal box 8: inner lead 9: fixing member 9a: engaging portion 10: conductive member 11, 16: Mount 12: Solar cell array 13: Buffer material 14: Supply unit 15: Earth member

Claims (10)

受光面を有する太陽電池パネルと、
前記受光面上に設けられた透光性導電層と、
前記太陽電池パネルの周囲に設けられた、導電部を有する固定部材とを備えており、
前記透光性導電層は、前記固定部材の前記導電部に電気的に接続されている、太陽電池モジュール。 A solar cell panel having a light receiving surface;
A translucent conductive layer provided on the light receiving surface;
A fixing member provided around the solar cell panel and having a conductive portion;
The translucent conductive layer is a solar cell module that is electrically connected to the conductive portion of the fixing member. 前記透光性導電層および前記固定部材の前記導電部を互いに電気的に接続する導電性部材をさらに備えた、請求項１に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1, further comprising a conductive member that electrically connects the translucent conductive layer and the conductive portion of the fixing member to each other. 前記透光性導電層上に撥水層をさらに備えた、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1, further comprising a water repellent layer on the translucent conductive layer. 前記透光性導電層上に親水層をさらに備えた、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 1, further comprising a hydrophilic layer on the translucent conductive layer. 前記導電性部材は、前記太陽電池パネルと前記固定部材との間に位置する緩衝材を兼ねている、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to any one of claims 1 to 4, wherein the conductive member also serves as a buffer material positioned between the solar cell panel and the fixing member. 前記緩衝材は、樹脂部と該樹脂部を被覆する金属部とからなる、請求項５に記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to claim 5, wherein the buffer material includes a resin portion and a metal portion that covers the resin portion. 前記透光性導電層に電気的に接続された、交流電圧を印加する電圧印加手段をさらに備えた、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to any one of claims 1 to 6, further comprising a voltage applying unit that applies an alternating voltage and is electrically connected to the translucent conductive layer. 前記透光性導電層に電気的に接続されたアース部材をさらに備えた、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の太陽電池モジュール。   The solar cell module according to any one of claims 1 to 7, further comprising a ground member electrically connected to the translucent conductive layer. 前記太陽電池パネルは、前記透光性導電層側から第１透光性基板および第２透光性基板が積層された透光性基板を有しており、
前記第１透光性基板は、前記固定部材に対して着脱可能に取り付けられている、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の太陽電池モジュール。 The solar cell panel has a translucent substrate in which a first translucent substrate and a second translucent substrate are laminated from the translucent conductive layer side,
The solar cell module according to any one of claims 1 to 8, wherein the first translucent substrate is detachably attached to the fixing member. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の複数の太陽電池モジュールと、
前記太陽電池パネルの前記受光面の裏面側から前記太陽電池モジュールを支持する架台とを備えた太陽電池アレイであって、
前記太陽電池モジュールは、前記架台を介してアースされている、太陽電池アレイ。
A plurality of solar cell modules according to any one of claims 1 to 9,
A solar cell array comprising a gantry supporting the solar cell module from the back side of the light receiving surface of the solar cell panel,
The solar cell module is a solar cell array that is grounded via the mount.
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