JP2016184682A - Solar battery module, vehicle having the same mounted thereon and manufacturing method for solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュール、それを搭載した車両、および、太陽電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a solar cell module, a vehicle equipped with the solar cell module, and a method for manufacturing the solar cell module.
太陽電池モジュールの製造方法を開示した先行文献として、特開2014-75464号公報(特許文献1)がある。特許文献1に記載された太陽電池モジュールの製造方法は、太陽光の入射面となる透明受光面パネルの一面にシリコーンゲルシートを貼付する工程と、太陽光の入射面とは反対側の非受光面パネルの一面にシリコーンゲルシートを貼付する工程と、受光面パネルまたは非受光面パネルに貼付られたシリコーンゲルシート上に太陽電池セルストリングを配置するとともに、その外周部に沿ってブチルゴムを額縁状に配置する工程と、受光面パネルと非受光面パネルとをシリコーンゲルシートを内側にして重ね合わせ、100℃〜150℃の温度の真空雰囲気にて押圧し、太陽電池セルストリングをシリコーンゲルシートにより封止するとともに、ブチルゴムにより受光面パネルと非受光面パネルとを圧着する工程とを含む。 JP-A-2014-75464 (Patent Document 1) is a prior document disclosing a method for manufacturing a solar cell module. The method for manufacturing a solar cell module described in Patent Document 1 includes a step of attaching a silicone gel sheet to one surface of a transparent light-receiving surface panel serving as a sunlight incident surface, and a non-light-receiving surface opposite to the sunlight incident surface. A step of attaching a silicone gel sheet to one surface of the panel, and a solar cell string placed on the silicone gel sheet affixed to the light-receiving surface panel or the non-light-receiving surface panel, and butyl rubber arranged in a frame shape along the outer periphery thereof The process, the light-receiving surface panel and the non-light-receiving surface panel are overlapped with the silicone gel sheet inside, pressed in a vacuum atmosphere at a temperature of 100 ° C. to 150 ° C., and the solar cell string is sealed with the silicone gel sheet, A step of pressing the light-receiving surface panel and the non-light-receiving surface panel with butyl rubber.
特許文献1に記載の太陽電池モジュールの製造方法においては、受光面パネルまたは非受光面パネルに貼付られたシリコーンゲルシート上に太陽電池セルストリングを配置する際に、太陽電池セルがずれて配置されることがある。 In the method for manufacturing a solar cell module described in Patent Document 1, when a solar cell string is disposed on a silicone gel sheet attached to a light-receiving surface panel or a non-light-receiving surface panel, the solar cells are displaced from each other. Sometimes.
透明受光面パネルの一面および非受光面パネルの一面の各々には、1枚のシリコーンゲルシートが貼り付けられている。そのため、太陽電池セルの一面には、全体的にシリコーンゲルシートが付着している。シリコーンゲルシートに一面全体が付着した太陽電池セルを引き離すことは容易ではない。よって、太陽電池セルの位置を修正することは容易ではなく、太陽電池モジュールの生産性を低下させる。 One silicone gel sheet is attached to each of one surface of the transparent light-receiving surface panel and one surface of the non-light-receiving surface panel. Therefore, the silicone gel sheet adheres to the entire surface of the solar battery cell. It is not easy to pull away the solar cell having the entire surface adhered to the silicone gel sheet. Therefore, it is not easy to correct the position of the solar battery cell, and the productivity of the solar battery module is lowered.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、太陽電池セルの配置精度を維持しつつ生産性を維持できる、太陽電池モジュール、それを搭載した車両、および、太陽電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is capable of maintaining productivity while maintaining the placement accuracy of the solar battery cells, a vehicle equipped with the solar battery module, and the manufacture of the solar battery module. It aims to provide a method.
本発明の第1の局面に基づく太陽電池モジュールは、板状の第1カバーと、第1カバーに対向配置され、透光性を有する板状の第2カバーと、第1カバーおよび第2カバーの間に配置された太陽電池セルと、第1カバーおよび第2カバーの間を埋めて互いを接合し、太陽電池セルを封止する封止材部と、第1カバーと太陽電池セルとの間に位置する封止材部に周囲を囲まれるように設けられ、第1カバーと太陽電池セルとを接着する接着剤部とを備える。接着剤部の全体は、太陽電池セルの厚さ方向に見て、太陽電池セルの一部と重なっている。 A solar cell module according to the first aspect of the present invention includes a plate-like first cover, a plate-like second cover disposed opposite to the first cover and having translucency, and a first cover and a second cover. A solar cell disposed between the first cover and the second cover, and a sealing material portion that seals the solar cell by filling the gap between the first cover and the second cover, and the first cover and the solar cell It is provided so that the circumference | surroundings may be enclosed by the sealing material part located in between, and an adhesive agent part which adhere | attaches a 1st cover and a photovoltaic cell is provided. The entire adhesive portion overlaps with a part of the solar battery cell as viewed in the thickness direction of the solar battery cell.
本発明の一形態においては、太陽電池セルの上記一部は、太陽電池セルの中心部である。 In one form of this invention, the said part of photovoltaic cell is a center part of a photovoltaic cell.
本発明の第2の局面に基づく車両は、上記の太陽電池モジュールを搭載している。
本発明の第3の局面に基づく太陽電池モジュールの製造方法は、板状の第1カバー上に、開口を有する第1封止材シートを配置する工程と、第1カバー上において上記開口の内側に接着剤を配置する工程と、第1封止材シート上において上記開口の全体と重なる位置に太陽電池セルを配置する工程と、太陽電池セルを覆うように第2封止材シートを配置する工程と、第2封止材シート上に透光性を有する板状の第2カバーを配置する工程とを備える。
A vehicle based on the second aspect of the present invention is equipped with the above solar cell module.
The manufacturing method of the solar cell module based on the 3rd aspect of this invention arrange | positions the 1st sealing material sheet which has an opening on a plate-shaped 1st cover, and the inside of the said opening on a 1st cover A step of arranging an adhesive on the first sealing material sheet, a step of arranging solar cells at a position overlapping the whole of the opening on the first sealing material sheet, and a second sealing material sheet so as to cover the solar cells. And a step of disposing a plate-like second cover having translucency on the second sealing material sheet.
本発明の一形態においては、接着剤がゲルシートである。
本発明の一形態においては、接着剤が液状である。
In one embodiment of the present invention, the adhesive is a gel sheet.
In one embodiment of the present invention, the adhesive is liquid.
本発明によれば、太陽電池セルの配置精度を維持しつつ生産性を維持できる。 According to the present invention, productivity can be maintained while maintaining placement accuracy of solar cells.
以下、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュール、それを搭載した車両、および、太陽電池モジュールの製造方法について図を参照して説明する。以下の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, a solar cell module according to an embodiment of the present invention, a vehicle equipped with the solar cell module, and a method for manufacturing the solar cell module will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
図1は、本発明の一実施形態に係る車両の外観を示す斜視図である。図2は、本発明の一実施形態に係る車両が搭載した太陽電池モジュールの外観を示す平面図であって、図1の矢印II方向から見た図である。図3は、本発明の一実施形態に係る車両が搭載した太陽電池モジュールの構成を示す断面図であって、図2のIII−III線矢印方向から見た図である。図4は、本発明の一実施形態に係る車両が搭載した太陽電池モジュールの断面図であって、図3のIV−IV線矢印方向から見た図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the appearance of a solar cell module mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention, as viewed from the direction of arrow II in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a solar cell module mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention, as viewed from the direction of arrows III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view of a solar cell module mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention, as viewed from the direction of arrows IV-IV in FIG.
図1〜4に示すように、本発明の一実施形態に係る車両100は、自動車であり、ルーフを構成する太陽電池モジュール110と、車体の一部であるルーフサイドメンバ120とを備える。なお、車両は、自動車に限られず、たとえば電車であってもよい。
As shown in FIGS. 1-4, the
太陽電池モジュール110は、板状の第1カバー111と、第1カバー111に対向配置され、透光性を有する板状の第2カバー112と、第1カバー111および第2カバー112の間に配置された太陽電池セル113と、第1カバー111および第2カバー112の間を埋めて互いを接合し、太陽電池セル113を封止する封止材部114と、第1カバー111と太陽電池セル113との間に位置する封止材部114に周囲を囲まれるように設けられ、第1カバー111と太陽電池セル113とを接着する接着剤部115とを備える。
The
第1カバー111は、平面視にて略矩形状の外形を有している。第1カバー111は、本実施形態においては平板であるが、湾曲していてもよい。本実施形態においては、第1カバー111は、ポリカーボネート製の板である。ただし、第1カバー111は、これに限られず、アクリルなどの他の樹脂製の板、CFRP(carbon-fiber-reinforced plastic)製の板またはアルミなどの金属製の板であってもよいし、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂製のシートであってもよい。
The
第1カバー111は、ポリカーボネートを射出成形することにより形成されている。ただし、第1カバー111の成形方法は射出成形に限られず、真空成形などでもよい。
The
第2カバー112は、平面視にて略矩形状の外形を有している。第2カバー112は、本実施形態においては平板状であるが、第1カバー111が湾曲している場合には、第1カバー111と略同様の曲率で湾曲している。本実施形態においては、第2カバー112は、ポリカーボネート製の板である。ただし、第2カバー112は、これに限られず、アクリルなどの他の樹脂製の板、または、ガラス製の板であってもよい。
The
第2カバー112は、透明なポリカーボネートを射出成形することにより形成されている。ただし、第2カバー112の成形方法は射出成形に限られず、真空成形などでもよい。
The
太陽電池セル113は、マトリックス状に互いに間隔を置いて複数配置されている。複数の太陽電池セル113は、互いに電気的に接続されている。具体的には、複数の太陽電池セル113が互いに直列に接続されて、太陽電池ストリングを構成している。複数の太陽電池ストリングは、互いに直列または並列に接続されている。
A plurality of
封止材部114は、第1カバー111と第2カバー112とに挟まれた領域に位置している。本実施形態においては、封止材部114は、EVA(Ethylene-Vinyl Acetate)で構成されている。ただし、封止材部114を構成する材料は、EVAに限られず、ポリオレフィン樹脂など、加熱される前の状態においてほとんど粘着性を有さない封止材料であってもよい。
The
接着剤部115の全体は、太陽電池セル113の厚さ方向に見て、太陽電池セル113の一部と重なっている。本実施形態においては、接着剤部115の全体は、太陽電池セル113の厚さ方向に見て、太陽電池セル113の中心部と重なっている。接着剤部115は、太陽電池セル113の厚さ方向に見て、太陽電池セル113と重ならない領域には位置していない。
The entire
本実施形態においては、接着剤部115は、シリコーン樹脂で構成されている。ただし、接着剤部115を構成する材料は、シリコーン樹脂に限られず、PVB(Poly Vinyl Butyral)またはウレタン樹脂など、加熱される前の状態において粘着性を有する接着剤であってもよい。
In the present embodiment, the
ここで、太陽電池モジュール110の製造方法について説明する。
図5は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程において、第1カバー上に、第1封止材シートを配置した状態を示す断面図である。
Here, the manufacturing method of the
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the first sealing material sheet is disposed on the first cover in the manufacturing process of the solar cell module according to the embodiment of the present invention.
図5に示すように、第1カバー111上に、複数の開口114ahを有する第1封止材シート114aを配置する。複数の開口114ahは、互いに間隔を置いて設けられている。複数の開口114ahの各々は、第1封止材シート114aを厚さ方向に貫通している。複数の開口114ahの各々の大きさは、太陽電池セル113の大きさより小さい。第1封止材シート114aは、EVAで構成されており、常温において、ほとんど粘着性を有していない。
As shown in FIG. 5, a first
図6は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程において、第1カバー上において上記開口の内側に接着剤を配置した状態を示す断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which an adhesive is disposed inside the opening on the first cover in the manufacturing process of the solar cell module according to the embodiment of the present invention.
図6に示すように、第1カバー111上において複数の開口114ahの各々の内側に、接着剤115aを配置する。本実施形態においては、接着剤115aは、開口114ahの大きさより僅かに小さい外形を有するシリコーンゲルシートである。シリコーンゲルシートは、常温において、粘着性を有している。
As shown in FIG. 6, an adhesive 115 a is disposed on the
なお、接着剤115aは、シリコーンゲルシートに限られず、液状のシリコーン樹脂であってもよい。この場合には、ポッティングなどの方法により接着剤115aを塗布する。液状のシリコーン樹脂も、常温において、粘着性を有している。 The adhesive 115a is not limited to a silicone gel sheet, and may be a liquid silicone resin. In this case, the adhesive 115a is applied by a method such as potting. The liquid silicone resin also has adhesiveness at room temperature.
図7は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程において、第1封止材シート上において上記開口の全体と重なる位置に太陽電池セルを配置した状態を示す断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which solar cells are arranged at a position overlapping the whole of the opening on the first sealing material sheet in the manufacturing process of the solar cell module according to one embodiment of the present invention.
図7に示すように、第1封止材シート114a上において、1つの太陽電池セル113が1つの開口114ahの全体と重なるように、複数の太陽電池セル113を複数の開口114ahにそれぞれ配置する。開口114ahの全体と太陽電池セル113とを安定して重ねるために、太陽電池セル113の中心部を開口114ahと重ねることが好ましい。
As shown in FIG. 7, on the first
開口114ahと重なるように第1封止材シート114a上に配置された太陽電池セル113は、接着剤115aが付着して、第1カバー111に対して位置決めされる。上記のように、太陽電池セル113は、開口114ahの全体と重なるように配置されているため、太陽電池セル113の第1封止材シート114a側の面には、接着剤115aが付着していない部分がある。
The
太陽電池セル113の中心部と開口114ahの全体とが重なっている場合には、太陽電池セル113の第1封止材シート114a側の面の外周部には、接着剤115aが付着していない。
When the central portion of the
太陽電池セル113の第1封止材シート114a側の面に接着剤115aが付着していない部分があることにより、太陽電池セル113の第1封止材シート114a側の面全体に接着剤115aが付着した場合に比較して、太陽電池セル113を第1封止材シート114aから容易に引き離すことができる。そのため、仮に、太陽電池セル113がずれて配置された場合において、太陽電池セル113の位置を容易に修正することができる。
Since there is a portion where the adhesive 115a is not attached to the surface of the
太陽電池セル113の第1封止材シート114a側の面の外周部に接着剤115aが付着していない場合には、太陽電池セル113を第1封止材シート114aからさらに容易に引き離すことができる。よって、この場合には、太陽電池セル113の位置をさらに容易に修正することができる。
When the adhesive 115a is not attached to the outer peripheral portion of the surface of the
位置修正後の太陽電池セル113は、接着剤115aによって第1カバー111に対して位置決めされているため、太陽電池セル113の配置精度が維持される。仮に、接着剤115aが配置されていない場合、常温のEVAはほとんど粘着性を有さないため、太陽電池セル113の配置精度を維持することが難しい。
Since the
図8は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程において、太陽電池セルを覆うように第2封止材シートを配置した状態を示す断面図である。 FIG. 8: is sectional drawing which shows the state which has arrange | positioned the 2nd sealing material sheet so that a photovoltaic cell may be covered in the manufacturing process of the solar cell module which concerns on one Embodiment of this invention.
図8に示すように、複数の太陽電池セル113を覆うように、第2封止材シート114bを配置する。第2封止材シート114bは、EVAで構成されており、常温において、ほとんど粘着性を有していない。
As shown in FIG. 8, the 2nd sealing material sheet |
図9は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程において、第2封止材シート上に第2カバーを配置した状態を示す断面図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a state in which the second cover is disposed on the second sealing material sheet in the manufacturing process of the solar cell module according to the embodiment of the present invention.
図9に示すように、第2封止材シート114b上に、透光性を有する板状の第2カバー112を配置する。上記のように積層された積層体は、真空ラミネータにて封止される。
As shown in FIG. 9, a plate-like
図10は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの製造工程において、太陽電池モジュールの構成部材を真空圧着している状態を示す断面図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which constituent members of the solar cell module are vacuum-bonded in the manufacturing process of the solar cell module according to one embodiment of the present invention.
図10に示すように、積層体が真空ラミネータのチャンバ内の熱板90上に載置される。熱板90の表面は、本実施形態においては平面であるが、第1カバー111が湾曲している場合には、第1カバー111と略同様の曲率で湾曲した曲面である。
As shown in FIG. 10, the laminate is placed on a
熱板90により積層体を加熱しつつ、チャンバ内を真空引きすることにより、圧力差によってダイヤフラム91が矢印で示すように積層体を熱板90に押し付けて加圧する。加熱された第1封止材シート114aおよび第2封止材シート114bは、溶融して第1カバー111と第2カバー112との間を埋めるように流動して一体となる。
While the laminated body is heated by the
第1封止材シート114aおよび第2封止材シート114bが溶融して流動することにより、第2カバー112が第1カバー111に近づくように、第2カバー112が熱板90側に向けて移動する。この時点においても、接着剤115aは、太陽電池セル113を第1カバー111に対して位置決めしている。
As the first
その後、熱板90による積層体の加熱を停止することにより、溶融していたEVAが固化して、複数の太陽電池セル113を封止するとともに、第1カバー111と第2カバー112とを接合する。この時点においては、シリコーン樹脂は硬化して、第1カバー111と太陽電池セル113とを接合している。
Thereafter, by stopping the heating of the laminated body by the
上記のように太陽電池モジュール110を製造することにより、太陽電池セル113の位置を修正して、位置修正後の太陽電池セル113の配置を維持できるため、太陽電池セル113の配置精度を高く維持できる。また、太陽電池セル113の位置を容易に修正できるため、太陽電池モジュール110の生産性を維持することができる。
By manufacturing the
さらに、真空ラミネータにて加熱および加圧される工程において、第1封止材シート114aおよび第2封止材シート114b材が溶融して流動する状態になったときも、接着剤115aにより第1カバー111に対する太陽電池セル113の位置ずれを抑制することができるため、太陽電池セル113の配置精度を高く維持できる。
Further, when the first
車両には高いデザイン性が求められるため、ルーフを構成する太陽電池モジュール110において、太陽電池セル113の配置精度が高いことが重要である。本実施形態に係る車両100は、上記の太陽電池モジュール110を搭載することにより、高いデザイン性を有する。
Since the vehicle is required to have a high design, it is important that the
また、接着剤部115が、太陽電池セル113と重ならない領域に位置していないことにより、仮に、封止材部114と接着剤部115との境界に気泡が存在している場合に、太陽電池モジュール110を第2カバー112側から見たときに、気泡を視認できなくすることができる。これによっても、車両100のデザイン性を高めることができる。
In addition, since the
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
90 熱板、91 ダイヤフラム、100 車両、110 太陽電池モジュール、111 第1カバー、112 第2カバー、113 太陽電池セル、114 封止材部、114a 第1封止材シート、114ah 開口、114b 第2封止材シート、115 接着剤部、115a 接着剤、120 ルーフサイドメンバ。 90 hot plate, 91 diaphragm, 100 vehicle, 110 solar cell module, 111 first cover, 112 second cover, 113 solar cell, 114 sealing material part, 114a first sealing material sheet, 114ah opening, 114b second Sealant sheet, 115 adhesive part, 115a adhesive, 120 roof side member.
Claims (6)
前記第1カバーに対向配置され、透光性を有する板状の第2カバーと、
前記第1カバーおよび前記第2カバーの間に配置された太陽電池セルと、
前記第1カバーおよび前記第2カバーの間を埋めて互いを接合し、前記太陽電池セルを封止する封止材部と、
前記第1カバーと前記太陽電池セルとの間に位置する前記封止材部に周囲を囲まれるように設けられ、前記第1カバーと前記太陽電池セルとを接着する接着剤部とを備え、
前記接着剤部の全体は、前記太陽電池セルの厚さ方向に見て、前記太陽電池セルの一部と重なっている、太陽電池モジュール。 A plate-shaped first cover;
A plate-like second cover disposed opposite to the first cover and having translucency;
A solar battery cell disposed between the first cover and the second cover;
A sealing material part that fills a space between the first cover and the second cover to join each other and seals the solar battery cell;
An adhesive portion that is provided so as to be surrounded by the sealing material portion positioned between the first cover and the solar battery cell, and that bonds the first cover and the solar battery cell;
The whole adhesive part is a solar cell module which overlaps with a part of the solar cell as seen in the thickness direction of the solar cell.
前記第1カバー上において前記開口の内側に接着剤を配置する工程と、
前記第1封止材シート上において前記開口の全体と重なる位置に太陽電池セルを配置する工程と、
前記太陽電池セルを覆うように第2封止材シートを配置する工程と、
前記第2封止材シート上に透光性を有する板状の第2カバーを配置する工程とを備える、太陽電池モジュールの製造方法。 Arranging the first sealing material sheet having an opening on the plate-like first cover;
Disposing an adhesive inside the opening on the first cover;
A step of arranging solar cells at a position overlapping the whole of the opening on the first sealing material sheet;
Arranging the second encapsulant sheet so as to cover the solar battery cells;
And a step of arranging a plate-like second cover having translucency on the second sealing material sheet.
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