JP2016119781A - 太陽電池モジュールの支持体 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールのマイクロクラックの発生を低減することができ、取り付け容易で経済的な支持体を提供する。【解決手段】支持体１は、太陽電池モジュール１００の反受光面側の中央部に配置された第一の支持部材１１と、第一の支持部材１１に接続して太陽電池モジュール１００の反受光面側の中心部を支持する第二の支持部材１２とを有する。第一の支持部材１１は、アルミフレーム１５０の対向する長手枠部材１５１ａ，１５１ｂに挟み込まれて固定される。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、太陽電池モジュールを支持する支持体に関する。

脱石油エネルギーの流れを受け、世界的に太陽光発電システムの導入が急増している。低コストで製造するために、太陽電池モジュールの大型化や太陽電池セルの薄板化が進んでいる。太陽電池モジュールは、太陽電池セルの受光面側にガラス板等の透光性基板を積層した構造となっている。近年普及している高出力の結晶シリコン系太陽電池モジュールは、このガラス板の面積が大きく、シリコンセルが薄い傾向にある。

特開２００９−２３４５８７号公報 特開２０１３−１２９４４４号公報 特開２００２−３０２１５７号公報

大型化が進むと、太陽電池モジュールのガラス板が撓みやすくなる。輸送時には、太陽電池モジュールの周囲を矩形のフレームで保持しているが、振動や衝撃でガラス中央付近が大きく変位して、シリコンセルにマイクロクラックが発生することがある。マイクロクラックは視認できないセル割れである。特に、太陽電池モジュールを水平に積み重ねて輸送する場合、モジュールの中心部の変位が大きくなり、マイクロクラックが発生しやすい。

マイクロクラックが発生した太陽電池モジュールは、短期的には性能変化は見られない。しかしながら、長期的には外観変化や出力変化が現われる可能性がある。そのため、マイクロクラックを防ぐことが求められている。マイクロクラックを防ぐためには、厳重な梱包をすることが望ましい。しかしながら、厳重な包装をするためには梱包材料の費用が掛かり、梱包作業及び開封作業にも時間が掛かる。開封後には廃材となった梱包材料の処理費用も発生する。特に大規模太陽光発電所のように大量のモジュールを取り扱う現場では、梱包材料費及び廃材処理費用も高くなり、梱包作業及び開封作業の負担も大きくなる。

本発明の実施形態は、上記の課題を解決することを目的とする。すなわち、太陽電池モジュールの輸送時に発生する振動や衝撃によるガラス板の変位を抑制してマイクロクラックの発生を低減することができ、さらに取り付け及び取り外しが容易であり、梱包材料費及び廃材処理費用を低減することができる太陽電池モジュールの支持体を提供することを目的とする。

本実施形態は、受光面側にガラス板が積層され周囲を矩形のフレームに保持された太陽電池セルを有する太陽電池モジュールの支持体であって、支持体は、前記太陽電池モジュールの反受光面側の中央部に配置された第一の支持部材と、前記第一の支持部材に接続し、前記太陽電池モジュールの反受光面側の中心部を支持する第二の支持部材と、を有し、前記第一の支持部材は、前記フレームの対向する２つの枠部材に挟み込まれて固定される。

結晶シリコン系太陽電池モジュールの構造を示す断面図である。 太陽電池モジュールの反受光面側に第１の実施形態に係る支持体を取り付けた状態を示す図である。 （ａ）は第１の実施形態に係る支持体の斜視図であり、（ｂ）は第一の支持部材の斜視図であり、（ｃ）は第二の支持部材の斜視図である。 第二の支持部材の側面図である。 支持体の太陽電池モジュールへの固定方法を説明する図である。 （ａ）は第１の実施形態の変形例１に係る支持体の斜視図であり、（ｂ）は第一の支持部材の斜視図であり、（ｃ）は第二の支持部材の斜視図である。 （ａ）は第１の実施形態の変形例２に係る支持体の斜視図であり、（ｂ）は第一の支持部材の斜視図であり、（ｃ）は第二の支持部材の斜視図である。 （ａ）は第２の実施形態に係る支持体の斜視図であり、（ｂ）は第一の支持部材の斜視図であり、（ｃ）は第二の支持部材の斜視図である。 第二の支持部材の構成を示す図である。 第二の支持部材の面積率に対するマイクロクラック防止効果の評価を示す表である。 第２の実施形態の変形例１に係る第二の支持部材の構成を示す斜視図である。 第２の実施形態の変形例２に係る第二の支持部材の構成を示す斜視図である。 第２の実施形態の変形例３に係る第二の支持部材の構成を示す斜視図である。 その他の実施形態に係る支持体の斜視図であり、（ｂ）は第一の支持部材の斜視図であり、（ｃ）は第二の支持部材の斜視図である。

以下、実施形態の太陽電池モジュールの支持体について、図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
（太陽電池モジュールの構成）
実施形態の支持体を取り付ける太陽電池モジュールは特定の種類に限られないが、ここでは、結晶シリコン系太陽電池モジュールに取り付ける例を説明する。

図１に、いわゆるスーパーストレート型と呼ばれる結晶シリコン系太陽電池モジュール（以下、単に「太陽電池モジュール」という）１００の構造を示す。太陽電池モジュール１００は、太陽電池セルである結晶シリコンセル（以下、単に「シリコンセル」という）１１０が、縦横に複数個並べられている。複数のシリコンセル１１０は、受光面が全て同一方向を向くように配置される。本明細書では、複数のシリコンセル１１０の受光面、すなわち太陽電池モジュール１００の受光面を表面ともいい、反受光面を裏面ともいう。また、太陽電池モジュール１００の受光面側を上側ともいい、反受光面側を下側ともいう。各シリコンセル１１０の表面は、隣接するシリコンセル１１０の裏面とブスバー電極１２０で接続されている。ブスバー電極１２０で接続された複数のシリコンセル１１０の接合体は、全体として矩形、すなわち長方形又は正方形となるが、本実施形態では、長方形の場合を説明する。

複数のシリコンセル１１０の接合体は間に充填材Ｆを介してガラス板１３０とバックシート１４０に挟み込まれている。ガラス板１３０はシリコンセル１１０の受光面側に配置されシリコンセル１１０を保護する。バックシート１４０はシリコンセル１１０の反受光面側に配置され、シリコンセル１１０及びガラス板１３０を支持する。ガラス板１３０及びバックシート１４０は、シリコンセル１１０の接合体と同様の形状を有している。本実施形態では、長方形である。

シリコンセル１１０の接合体、ガラス板１３０及びバックシート１４０の積層体は、周囲をアルミフレーム１５０で囲まれ保持されている。図２に示す通り、アルミフレーム１５０は一対の長手枠部材１５１ａ，１５１ｂと一対の短手枠部材１５２ａ，１５２ｂとを含む４辺の枠部材からなる。アルミフレーム１５０は、上面視で積層体と同じ長方形である。また、図１に示す通り、アルミフレーム１５０は断面視で、左右それぞれに９０°回転させた２つの略Ｕ字形状を向かい合わせた形である。具体的には、それぞれのＵ字形状の脚部Ｌを内側に、頭部Ｔを外側にして向かい合わせている。アルミフレーム１５０の頭部Ｔは積層体の側面を保持する。上側の脚部Ｌはガラス板１３０の表面に接触して、ガラス板１３０を保持する。アルミフレーム１５０の高さは積層体の厚みよりも大きいため、下側の脚部Ｌはバックシート１４０には接触していない。バックシート１４０と下側の脚部Ｌとの隙間に、後述する支持体１を取り付ける。

図２に示すように、太陽電池モジュール１００の反受光面側のバックシート１４０には、シリコンセル１１０の出力電力を取出すジャンクションボックス１６０が設置される。ジャンクションボックス１６０の設置位置は特定の箇所に限定されるものではないが、ここでは、バックシート１４０の中心部よりもアルミフレーム１５０の短手枠部材１５２ａ寄りに設置する例を説明する。

このように、シリコンセル１１０の接合体、ガラス板１３０及びバックシート１４０の積層体の側面はアルミフレーム１５０によって保持されているが、中心部は保持又は支持するものがなく、撓みやすい。特に輸送時には振動や衝撃がガラス板１３０に加わり、結果としてシリコンセル１１０にマイクロクラックを発生させる可能性がある。そこで、バックシート１４０とアルミフレーム１５０の下側の脚部Ｌとの隙間に支持体１を取り付ける。支持体１は積層体の中心部を支持して、ガラス板１３０の変位を低減する。以下、支持体１の構成を詳述する。

（支持体の構成）
図３（ａ）に、支持体１を示している。支持体１は、図３（ｂ）に示す第一の支持部材１１（以下、単に「支持部材１１」ともいう）と、図３（ｃ）に示す第二の支持部材１２（以下、単に「支持部材１２」ともいう）とを組み合わせたものである。

支持部材１１，１２は、段ボールシートで構成すると良い。段ボールシートは材料費が安価であり、廃材としての処理費用も少ない。もちろん、他の材料で構成しても良い。

支持部材１１は、断面視略Ｕ字形状であり、頭部１１ａと、頭部１１ａの両端からそれぞれ垂直に立設し、平行に延びる２つの脚部１１ｂ，１１ｂを有する。頭部１１ａ及び２つの脚部１１ｂ，１１ｂは長方形であり、２つの脚部１１ｂ，１１ｂは同じ大きさの長方形である。頭部１１ａの長辺とこれに接続される２つの脚部１１ｂ，１１ｂの長辺は同じ長さである。支持部材１１は、１枚の四角形の段ボールシートの両端部を、９０°立ち上げるように折り曲げることで作製することができる。頭部１１ａ及び２つの脚部１１ｂ，１１ｂの長辺の長さ、すなわち支持部材１１の長手方向長さは、アルミフレーム１５０の対向する長手枠部材１５１ａ，１５１ｂの間の距離と略等しい長さとなっている。「略等しい」というのは完全に等しい長さであっても良いが、後述するようにアルミフレーム１５０に挟み込んで固定することができる長さであれば、必ずしも完全に等しい長さでなくても良いこと意味する。また支持部材１１の脚部１１ｂ，１１ｂの高さは、バックシート１４０からアルミフレーム１５０の下側の脚部Ｌまでの距離と略等しいか、若干短くする。これによって、支持体１をバックシート１４０とアルミフレーム１５０の下側の脚部Ｌとの隙間に取り付けることができる。

支持部材１２は、一面が開口した直方体形状であり、言い換えると箱型である。支持部材１２の長手方向の長さは、支持部材１１の長手方向の長さよりも短い。図３（ｃ）及び図４に示すように、支持部材１２の開口面に隣接する４つの面のうち、長手側の各面にはそれぞれ一対の切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂが設けられている。切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂは、開口面の縁から底面に向かって直線状に延びる。一対の切り込み１２ａ，１２ａの間隔及び一対の切り込み１２ｂ，１２ｂの間隔は、支持部材１１の２つの脚部１１ｂ，１１ｂの間の距離と同じである。２組の一対の切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂは、支持部材１１の長手方向の同じ位置に設けられている。この支持部材１２の切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂに支持部材１１の脚部１１ｂ，１１ｂを挿入することによって、図３（ａ）に示すように、支持部材１１，１２を組み合わせて一つの支持体１を構成することができる。組み合わせられた状態において、支持部材１１及び支持部材１２は、互いに直交する方向に延び、長手方向中心において交差し、全体としては十字形となる。

（支持体の固定態様）
図２に示すように、支持体１は、太陽電池モジュール１００の反受光面側の、バックシート１４０とアルミフレーム１５０の下側の脚部Ｌとの隙間に取り付けられ、アルミフレーム１５０に挟み込まれて固定される。具体的には、支持部材１１がアルミフレーム１５０の長手枠部材１５１ａ，１５１ｂに挟み込まれて固定される。支持部材１１の２つの脚部１１ｂ，１１ｂの先端がバックシート１４０に接触し、頭部１１ａがアルミフレーム１５０の下側の脚部Ｌに接触する。支持部材１１は一方の長手枠部材１５１ａから他方の長手枠部材１５１ｂに向かって、バックシート１４０の長手方向中央部を横断する。

支持部材１２は、支持部材１１の長手方向中心において支持部材１１と直交するように組み合わされている。そのため、支持部材１２はバックシート１４０の中心部から、２つの短手枠部材１５２ａ，１５２ｂそれぞれに向かって延びる。支持部材１２は、底面がバックシート１４０側に配置されている。支持部材１２の底面は、切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂを介して支持部材１１によって上に押し込まれ、バックシート１４０に接触してこれを支持する。すなわち、支持部材１２は、バックシート１４０を介してシリコンセル１１０の接合体及びガラス板１３０の中心部を支持する。ここで、中心部というのは、中心とその周囲を含む所定の領域を意味する。

上述したように、支持部材１１は支持部材１２の切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂを介して支持部材１２をバックシート１４０に押し込む。したがって、支持部材１２がバックシート１４０を支持する力は、支持部材１１の２つの脚部１１ｂ，１１ｂが切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂを介して支持部材１２を押し込む力に依る。そこで、切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂの深さを調節することで、支持部材１２のバックシート１４０を支持する力を調節することができる。切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂの深さを浅くすれば、支持部材１２を押し込む力を大きくすることができる。切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂの深さは、押し込みに必要な力と支持部材１１，１２の結合強度を考慮して、適宜決めることができる。

図２に示すように、ジャンクションボックス１６０はバックシート１４０の中心部から短手枠部材１５２ａ寄りに取り付けられているので、支持部材１１がバックシート１４０の長手方向中央部を横断するように延びても、ジャンクションボックス１６０の障害にならない。ジャンクションボックス１６０がバックシート１４０の中心部から長手枠部材１５１ａ又は１５１ｂ寄りに取り付けられる場合は、支持部材１１を短手枠部材１５２ａ，１５２ｂに挟み込まれるように固定しても良い。その場合は、支持部材１１の長手方向長さを、短手枠部材１５２ａ，１５２ｂ間の距離と略等しい長さとする。

支持部材１２は、バックシート１４０に接触する面積が大きいほど、バックシート１４０の中心を含む広い領域を支持することができる。つまり、支持部材１２が大きいほど、ガラス板１３０の変位が抑制され、マイクロクラックの防止効果が高くなる。しかし、支持部材１２を大型化すると、材料費や廃材処理の費用が増加することになる。そこで、支持部材１２は、マイクロクラックを許容可能な範囲に低減できる、最小限の大きさとすることが良い。例えば、６×１０セルの太陽電池モジュール１００を支持する場合には、支持部材１２は少なくとも４セル相当の面積を有することが望ましい。言い換えると、支持部材１２の底面は、太陽電池モジュール１００の反受光面全体に対して概ね６．７％以上の面積率を有することが望ましい。

（支持体の固定方法）
図５に、支持体１の、太陽電池モジュール１００への固定方法を示している。支持部材１１の２つの脚部１１ｂ，１１ｂの先端を、バックシート１４０に押し当てる。このとき、支持部材１１がアルミフレーム１５０の短手枠部材１５２ａ，１５２ｂに対して斜めに傾くように置く。また、支持部材１１の長手方向中央部がバックシート１４０の中心部に位置するように置くと良い。支持部材１１をバックシート１４０に押し当てたまま、短手枠部材１５２ａ，１５２ｂに平行になるように回転させる。このとき、支持部材１１の長手方向中央部は動かさずに、両端をそれぞれ異なる長手枠部材１５１ａ，１５１ｂに近づけるように動かす。支持部材１１は長手枠部材１５１ａ，１５１ｂ間の距離と同じになっているので、回転によって支持部材１１の両端はそれぞれ長手枠部材１５１ａ，１５１ｂに突き当たる。支持部材１１の両端はバックシート１４０と長手枠部材１５１ａ，１５１ｂの下側の脚部Ｌに挟み込まれ、固定される。

（作用効果）
（１）以上詳述したように、本実施形態の支持体１は、太陽電池モジュール１００の反受光面側の中央部に配置された第一の支持部材１１と、第一の支持部材１１に接続して太陽電池モジュール１００の反受光面側の中心部を支持する第二の支持部材１２とを有する。第一の支持部材１１は、アルミフレーム１５０の対向する長手枠部材１５１ａ，１５１ｂに挟み込まれて固定される。

支持部材１２が太陽電池モジュール１００の反受光面側の中心部を支持するので、太陽電池モジュール１００の輸送時に発生する振動や衝撃によるガラス板１３０の変位を抑制してマイクロクラックの発生を低減することができる。また、第二の支持部材１２と接続した第一の支持部材１１をフレームの長手枠部材１５１ａ，１５１ｂに挟み込むだけで固定できるので、取り付け及び取り外しが容易となる。また、太陽電池モジュール１００全体を梱包するのではなく、太陽電池モジュール１００の中心部を支持する部分と、その部分を太陽電池モジュール１００に固定する部分のみからなるので、梱包材料費及び廃材処理費用を低減することができる。

（２）第一の支持部材１１は、対向する２つの長手枠部材１５１ａ，１５１ｂ間の距離と略等しい長さを有している。第二の支持部材１２は第一の支持部材１１よりも短い。これによって、第一の支持部材１１を短手枠部材１５２ａ，１５２ｂに対して斜めに差し込み、それから短手枠部材１５２ａ，１５２ｂと平行になるように回転させるだけで、支持体１を太陽電池モジュール１００に容易に固定することができる。

（３）第一の支持部材１１は、断面視略Ｕ字形状で、平行な二つの脚部１１ｂ，１１ｂと二つの脚部１１ｂ，１１ｂを接続する頭部１１ａを有する。第二の支持部材１２は直方体形状であり、第一の支持部材１１の二つの脚部１１ｂ，１１ｂが差し込まれる切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂを有する。これによって、第一の支持部材１１と第二の支持部材１２を容易に組み合わせることができる。また、切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂの深さを調節することで、第一の支持部材１１が第二の支持部材１２を押し込む力を調節することができるため、適切な力で太陽電池モジュール１００の中心部を支持することができる。

（４）第一の支持部材１１及び第二の支持部材１２は段ボールシートで構成されている。これによって、材料費を安価にし、かつ廃材の処理費用も低減することができる。

［第１の実施形態の変形例１］
図６に、支持体１の変形例１を示す。変形例１では、支持体１の第一の支持部材として、直方体の支持部材２１を用いる。支持部材２１は、６面すべてを段ボールシートで構成した直方体であっても良い。あるいは、底面のみが開口し、残る５面を段ボールシートで構成した直方体であっても良い。

また、第二の支持部材として、直方体の支持部材２２を用いる。支持部材２２は、切り込み１２ａ，１２ａ及び１２ｂ，１２ｂの代わりに、支持部材２１が嵌る凹部２２ａを設けている。支持部材２２の凹部２２ａの長手方向長さは、支持部材２１の幅と略同じ長さである。支持部材２１は、直方体及び凹部２２ａを形成する全ての面が段ボールシートで構成されている。支持部材２１の長手方向中央部を支持部材２２の凹部２２ａに嵌め込むことで、支持部材２１，２２を組み合わせて支持体１を構成する。この支持体１は、支持部材１１，１２からなる支持体１と同様の方法で、太陽電池モジュール１００に取り付けることができる。この変形例１は、支持部材２２の凹部２２ａの３面が支持部材２１と接続するため、支持部材２１，２２を強固に結合することができる。また、支持部材２２の凹部２２ａの深さを調節することで、支持部材２１が支持部材２２を押し込む力を調節することができる。

［第１の実施形態の変形例２］
図７に、支持体１の変形例２を示す。変形例２では、第一の支持部材として直方体の支持部材３１を用いる。支持部材３１は、底面のみが開口し、残る５面を段ボールシートで構成した直方体である。第二の支持部材として、中空の直方体の支持部材３２を用いる。支持部材３２には、支持部材１１と同様に一対の切り込み３２ａ，３２ａが設けられている。ただし、支持部材３２は上面が開口していないため、一対の切り込み３２ａ，３２ａは長手方向の一方の側面から上面を横断し、他方の側面に至るように形成されている。

支持部材３１の開口面を下にして、長手方向中央部を支持部材３２の一対の切り込み３２ａ，３２ａに挿入することで、支持部材３１，３２を組み合わせて支持体１を構成する。支持部材３２の切り込み３２ａ，３２ａの深さを調節することで、支持部材３１が支持部材３２を押し込む力を調節することができる。この支持体１は、上述した支持部材１１，１２からなる支持体１と同様の方法で、太陽電池モジュール１００に取り付けることができる。この変形例２では、支持部材３２の切り込み３２ａ，３２ａは上面にも設けられているので、支持部材３１，３２を強固に結合することができる。なお、本変形例における第一の支持部材３１は、上述した箱型の支持部材１２と組み合わせても良い。

［第２の実施形態］
（支持体の構成）
第２の実施形態に係る太陽電池モジュール１００の支持体１について、図８及び図９を参照して説明する。なお、前述の実施形態とは異なる点のみを説明し、前述の実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

第１の実施形態では、太陽電池モジュール１００の反受光面側の中心部を支持する第二の支持部材は、箱型又は直方体のものを用いた。第２の実施形態では、図８（ａ）に示すように、第二の支持部材４２をブロック体として構成した。そして、第二の支持部材に第一の支持部材と組み合わせるための切り込みを設ける代わりに、図８（ｂ）に示すように、第一の支持部材４１に第二の支持部材４２の収容部となる空間Ｓを設けた。

ブロック体として構成した第二の支持部材４２（以下、単に「支持部材４２」ともいう。）を、図９に示す。支持部材４２は、ペーパーハニカム４２ａと、段ボールシート４２ｂとを貼り合せたブロックである。ペーパーハニカム４２ａは、多角柱状の中芯材の上下面を２枚の表面材で挟んだ構造体である。ペーパーハニカム４２ａは上下面の耐荷重が高い。そのため、太陽電池モジュール１００の中心部に配置した場合、輸送時に発生する振動や衝撃によるガラスの変形を効果的に抑制することができる。また、高精度で厚さを指定できるため、支持部材４２の厚みを、バックシート１４０からアルミフレーム１５０の下側脚部Ｌまでの距離と略等しいか若干小さくすることが容易である。

段ボールシート４２ｂは、面方向の荷重でわずかにつぶされて薄くなることで、ペーパーハニカム４２ａの厚さのばらつきを吸収する。また、必要とされる厚みに応じ、段ボールシート４２ｂを複数重ねることで、厚さの微調整を行うことができる。ペーパーハニカム４２ａの表面材と段ボールシート４２ｂは、例えば、接着剤などで貼り合せることができる。接着剤の種類は限定されないが、例えば、ホットメルト等の熱可塑性接着剤を使用することで、作業効率を向上させることができる。

第二の支持部材４２の収容部となる空間Ｓを設けた第一の支持部材４１（以下、単に「支持部材４１」ともいう。）を、図８（ｂ）に示す。支持部材４１は、アルミフレーム１５０の長手枠部材１５１ａ，１５１ｂに挟み込まれて固定される第一の支持部４１０と、第一の支持部４１０の中央部において第一の支持部４１０と交差する第二の支持部４２０を有する。第二の支持部４２０は、内部に第二の支持部材４２を収容する空間Ｓを有する。

第一の支持部４１０は、第１の実施形態の支持部材１１と同様の形状である。すなわち、断面視略Ｕ字形状であり、頭部４１ａと、頭部４１ａの両端からそれぞれ垂直に立設し、平行に延びる２つの脚部４１ｂ，４１ｂを有する。頭部４１ａ及び２つの脚部４１ｂ，４１ｂは長方形であり、２つの脚部４１ｂ，４１ｂは同じ大きさの長方形である。頭部４１ａの長辺とこれに接続される２つの脚部４１ｂ，４１ｂの長辺は同じ長さである。頭部４１ａ及び２つの脚部４１ｂ，４１ｂの長辺の長さ、すなわち第一の支持部４１０の長手方向長さは、アルミフレーム１５０の対向する長手枠部材１５１ａ，１５１ｂの間の距離と略等しい長さとなっている。また支持部材４１の脚部４１ｂ，４１ｂの高さは、バックシート１４０からアルミフレーム１５０の下側脚部Ｌまでの距離と略等しいか、若干短くする。これによって、支持体１をバックシート１４０とアルミフレーム１５０の下側の脚部Ｌとの隙間に取り付けることができる。

第二の支持部４２０は、第一の支持部４１０の頭部４１ａに水平かつ直交する方向に延びる羽状部Ｗである。この羽状部Ｗは、例えば、第一の支持部４１０の２つの脚部４１ｂ，４１ｂの中央部を切り開いて形成することができる。具体的には、それぞれの脚部４１ｂ，４１ｂに、脚部先端から頭部４１ａまで一対の切り込みを入れる。一対の切り込み間の距離は、支持部材４２の幅と同じか若干大きくする。２つの脚部４１ｂ，４１ｂの、一対の切り込みの間の部分を頭部４１ａと水平になるように伸ばして羽状部Ｗを形成する。もちろん、羽状部Ｗの形成方法はこれに限られない。例えば、脚部４１ｂ，４１ｂの中央部に開口を設けておき、別部材として用意した羽状部Ｗを頭部４１ａに取り付けるようにしても良い。この方法であれば、羽状部Ｗの大きさを自由に調節することができる。

羽状部Ｗの下には、第一の支持部４１０を貫通する空間Ｓが形成される。この羽状部Ｗと空間Ｓとが、支持部材４２の収容部となる。支持部材４２を空間Ｓに入れると、支持部材４２は羽状部Ｗに保持される。この際、支持部材４２を接着剤で羽状部Ｗに接着して、より強固に結合されるようにしても良い。このように第一の支持部材４１と第二の支持部材４２を組み合わせて、図８（ａ）に示した一つの支持体１を構成する。

（支持部材４２の面積評価）
支持部材４２は、バックシート１４０に接触する面積が大きいほど、バックシート１４０の中心を含む広い領域を支持することができる。つまり、支持部材４２が大きいほど、ガラス板１３０の変位が抑制され、マイクロクラックの防止効果が高くなる。しかし、支持部材４２を大型化すると、材料費や廃材処理の費用が増加することになる。そこで、支持部材４２は、マイクロクラックを許容可能な範囲に低減できる、最小限の大きさとすることが良い。検証として、６×１０セルの太陽電池モジュール１００に対して、２セル相当、４セル相当及び８セル相当の３種類の面積を持つ支持部材４２を用意した。ここで、支持部材４２の大きさというのは、バックシート１４０に接触する底面の面積を意味する。

３種類の異なる支持部材４２を有する支持体１を、それぞれ太陽電池モジュール１００に固定した。ガラス板１３０に対して垂直方向に衝撃加速度を加え、クラックの発生有無を観察した。衝撃加速度は徐々に増加させていき、最大でトラック輸送時の上下方向の衝撃に相当する加速度を加えた。図１０に評価結果を示している。クラック防止効果の相対的な評価を、二重丸、丸、三角の三段階で示している。二重丸が最もクラック防止効果が高く、丸は次にクラック防止効果が高く、三角はクラック防止効果が最も低い。支持部材４２の面積が大きいほど、クラック防止効果が高いことがわかる。加速度を最大にしたときには、２セル相当の支持部材１２ではクラックの発生が確認されたが、４セル相当及び８セル相当の支持部材１２ではクラックが発生しなかった。この結果から、支持部材４２の大きさは、６０セルの太陽電池モジュール１００に対して少なくとも４セル相当の面積を有することが望ましい。言い換えると、支持部材４２の底面は、太陽電池モジュール１００の反受光面全体に対して概ね６．７％以上の面積率を有することが望ましい。

支持体１の太陽電池モジュール１００への固定態様及び固定方法は、第１の実施形態と同様である。

（作用効果）
（１）以上詳述したように、第２の実施形態において、第二の支持部材４２としてブロック体を用いた。具体的には、ペーパーハニカム４２ａと段ボールシート４２ｂを貼り合わせたブロック体を用いた。第二の支持部材４２を厚みを持ったブロック体とし、そのブロック体に耐荷重の高いペーパーハニカム４２ａを使用することで、太陽電池モジュール１００を支持する力を向上させ、輸送時に発生する振動や衝撃によるガラスの変形を効果的に抑制することができる。また、ペーパーハニカム４２ａに段ボールシート４２ｂを貼り合せることで、ブロック体の厚みを正確に調節することができる。

（２）第一の支持部材４１は、太陽電池モジュール１００のアルミフレーム１５０の長手枠部材１５１ａ，１５１ｂ間の距離と略等しい長さを有する第一の支持部４１０と、第一の支持部４１０の中央部において第一の支持部４１０と交差する第二の支持部４２０を有する。第二の支持部４２０は、第二の支持部材４２の収容部を有する。第二の支持部材４２をブロック体とした場合でも、第一の支持部材４１に第二の支持部材４２の収容部を設けることで、第一の支持部材４１と第二の支持部材４２を容易に組み合わせて一つの支持体１を構成することができる。

（３）第一の支持部４１０は、断面視略Ｕ字形状であり、平行な二つの脚部４１ｂ，４１ｂと当該二つの脚部４１ｂ，４１ｂを接続する頭部４１ａを有する。これらの二つの脚部４１ｂ，４１ｂの中央部を切り開くことで、第二の支持部４２０を容易に形成することができる。

［第２の実施形態の変形例１］
図１１に、第２の実施形態の支持体１の変形例１を示す。変形例１では、第二の支持部材５２として、段ボールシートを積層した段ボールブロック５２ａと、段ボールシート５２ｂを貼り合せたブロック体を用いる。段ボールブロック５２ａは、段ボールシートを横方向に積層したものである。言い替えると、段ボールシートの中芯の波形が上面から見えるように積層したものである。段ボールシートを積層することによって、上下面の耐荷重を向上させることができる。そのため、太陽電池モジュール１００の中心部に配置した場合、輸送時に発生する振動や衝撃によるガラス板１３０の変形を効果的に抑制することができる。段ボールブロック５２ａに貼り合わされる段ボールシートは、面方向の荷重でわずかにつぶされて薄くなることで、段ボールブロック５２ａの厚さのばらつきを吸収する。段ボールブロック５２ａと段ボールシート５２は接着剤等を用いて貼り合せると良い。

［第２の実施形態の変形例２］
図１２に、第２の実施形態の支持体１の変形例２を示す。変形例２では、第二の支持部材６２として、段ボールシートを積層した段ボールブロックを用いる。段ボールブロックは、段ボールシートを縦方向に積層したものである。言い替えると、段ボールシートの中芯の波形が側面から見えるように段ボールシートを積層したものである。段ボールシートを積層することによって、上下面の耐荷重を向上させることができる。そのため、太陽電池モジュール１００の中心部に配置した場合、輸送時に発生する振動や衝撃によるガラスの変形を効果的に抑制することができる。

［第２の実施形態の変形例３］
図１３に、第２の実施形態の支持体１の変形例３を示す。変形例３では、第二の支持部材７２として、箱型段ボールシート７２ａの底面に、別の段ボールシート７２ｂを貼り合せたブロック体を用いる。箱型段ボールシート７２ａは、段ボールシートを一面が開口した直方体になるように組み合わせたものである。箱型段ボールシート７２ａの内部は、別の段ボールシート７２ｃで２つに仕切られ、分割されたそれぞれの空間には、２枚の段ボールシートをＸ字状に構成した筋交い７２ｄが配置されている。筋交い７２ｄが箱型段ボールシート７２ａを内部から支持するため、上下面の耐荷重を向上させることができる。箱型段ボールシート７２ａに貼り合わされる段ボールシート７２ｂは、面方向の荷重でわずかにつぶされて薄くなることで、箱型段ボールシート７２ａの厚さのばらつきを吸収する。段ボールシート７２ｂは、箱型段ボールシート７２ａの底面に接着剤などで貼り付ける。

［その他の実施形態］
本発明のいくつかの複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

例えば、図１４（ｃ）に示すように、第二の支持部材８２を、厚めの段ボールシートで板状に構成しても良い。この場合は、第一の支持部材８１は、図１４（ｂ）に示すように、６面全てを段ボールシートで構成した直方体とすると良い。図１４（ａ）に示すように、支持部材８２は支持部材８１の長手方向中央の底面にホットメルトなどの接着剤で固定する。支持部材８２の厚さを厚くすると、押し付け力を大きくすることができる。支持体１の太陽電池モジュール１００への取り付け方法は第１の実施形態と同様である。支持部材８２を段ボールシートとすることで、シンプルな構成とすることができる。また、支持部材８２を接着剤で支持部材８１に固定することで、強固に結合することができる。

上述の実施形態では、複数のシリコンセル１００を保持するフレームとしてアルミフレーム１５０を説明したが、アルミ以外の素材で構成したフレームを用いても良い。

上述の実施形態では複数の太陽電池セルを長方形になるように並べたものを説明したが、例えば多角形や正方形になるように並べても良い。ガラス板１３０、バックシート１４０及びアルミフレーム１５０は、複数の太陽電池セルが形成する形状に合わせたものを用意すると良い。

１ 支持体
１１ 第一の支持部材
１１ａ 頭部
１１ｂ 脚部
１２ 第二の支持部材
１２ａ 切り込み
１２ｂ 切り込み
２１ 第一の支持部材
２２ 第二の支持部材
２２ａ 凹部
３１ 第一の支持部材
３２ 第二の支持部材
３２ａ 切り込み
４１ 第一の支持部材
４１ａ 頭部
４１ｂ 脚部
４１０ 第一の支持部
４２０ 第二の支持部
４２ 第二の支持部材
４２ａ ペーパーハニカム
４２ｂ 段ボールシート
５２ 第二の支持部材
５２ａ 段ボールブロック
５２ｂ 段ボールシート
６２ 第二の支持部材
７２ 第二の支持部材
７２ａ 箱型段ボールシート
７２ｂ 段ボールシート
７２ｃ 段ボールシート
７２ｄ 筋交い
８１ 第一の支持部材
８２ 第二の支持部材
１００ 太陽電池モジュール
１１０ シリコンセル
１２０ ブスバー電極
１３０ ガラス板
１４０ バックシート
１５０ アルミフレーム
１５１ａ，１５１ｂ 長手枠部材
１５２ａ，１５２ｂ 短手枠部材
１６０ ジャンクションボックス
Ｆ 充填材
Ｌ 脚部
Ｔ 頭部
Ｓ 空間
Ｗ 羽状部

Claims (13)

1. 受光面側にガラス板が積層され周囲を矩形のフレームに保持された太陽電池セルを有する太陽電池モジュールの支持体であって、
   前記太陽電池モジュールの反受光面側の中央部に配置された第一の支持部材と、
   前記第一の支持部材に接続し、前記太陽電池モジュールの反受光面側の中心部を支持する第二の支持部材と、を有し、
   前記第一の支持部材は、前記フレームの対向する２つの枠部材に挟み込まれて固定される太陽電池モジュールの支持体。
2. 前記第一の支持部材は、前記フレームの対向する２つの枠部材間の距離と略等しい長さを有し、前記第二の支持部材は前記第一の支持部材よりも短い請求項１記載の太陽電池モジュールの支持体。
3. 前記第一の支持部材は、断面視略Ｕ字形状で、平行な二つの脚部と当該二つの脚部を接続する頭部を有し、
   前記第二の支持部材は、直方体であり、前記第一の支持部材の二つの脚部が差し込まれる切り込みを有する請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの支持体。
4. 前記第二の支持部材は、一面が開口した直方体である請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの支持体。
5. 前記第一の支持部材は直方体形状であり、
   前記第二の支持部材は板状であり、前記第一の支持部材の前記太陽電池モジュール側に位置する面に接着剤により接着される請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの支持体。
6. 前記第一の支持部材及び前記第二の支持部材は段ボールシートで構成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの支持体。
7. 前記第二の支持部材は、ペーパーハニカムと段ボールシートを貼り合わせたブロック体である請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの支持体。
8. 前記第二の支持部材は、中芯の波形が上面から見えるように配置した積層段ボールブロックと段ボールシートを貼り合せたブロック体である請求項１又は２に記載の太陽電池モジュールの支持体。
9. 前記第二の支持部材は、中芯の波形が側面から見えるように配置した積層段ボールブロックである請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール支持体。
10. 前記第二の支持部材は、一面が開口した直方体である箱型段ボールシートの底面に板状の段ボールシートを貼り合せたブロック体であり、
    前記箱型段ボールシートの内部に、段ボールシートで構成された筋交いを配置した請求項１又は２に記載の太陽電池モジュール支持体。
11. 前記第一の支持部材は、前記対向する２つの枠部材間の距離と略等しい長さを有する第一の支持部と、前記第一の支持部の中央部において当該第一の支持部と交差する第二の支持部を有し、
    前記第二の支持部は、前記第二の支持部材の収容部を有する請求項７〜１０のいずれか一項に記載の太陽電池モジュールの支持体。
12. 前記第一の支持部は、断面視略Ｕ字形状であり、平行な二つの脚部と当該二つの脚部を接続する頭部を有し、
    前記第二の支持部は、前記頭部に水平かつ直交する方向に延びる羽状部である請求項１１に記載の太陽電池モジュールの支持体。
13. 前記第二の支持部材は、前記太陽電池モジュールの反受光面全体に対して概ね６．７％以上の面積率を有するように構成される請求項１〜１２のいずれか一項に記載の太陽電池モジュール支持体。
    
    
    
    
    
    

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