JP2016225507A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module.
太陽電池モジュールは、一般に、内部に太陽電池素子を備える太陽電池パネルと、太陽電池パネルの周縁部を囲うフレーム(金属フレーム等)とよばれる枠材とで構成される。 A solar cell module is generally composed of a solar cell panel having a solar cell element therein and a frame material called a frame (such as a metal frame) that surrounds the periphery of the solar cell panel.
太陽電池パネルでは、安全性の観点から、太陽電池素子で起電した電力によって使用者が感電しないよう、太陽電池素子から太陽電池パネルの端部までの間に、絶縁部材で覆われた一定距離(沿面距離と呼ばれる)を設け、絶縁性能を確保する必要がある。 In the solar cell panel, from the viewpoint of safety, a constant distance covered with an insulating member between the solar cell element and the end of the solar cell panel so that the user is not shocked by the electric power generated by the solar cell element. It is necessary to provide insulation performance (called creepage distance).
絶縁性能を確保する具体的な構造としては、例えば、太陽電池パネルの周縁部での絶縁性を向上させるために、周縁部にホットメルト接着剤で構成される被覆部を備える構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a specific structure for ensuring insulation performance, for example, a structure including a covering portion made of a hot-melt adhesive at the periphery is proposed in order to improve insulation at the periphery of the solar cell panel. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、太陽電池パネルにおいては、出力を向上させるため、できるだけ受光面を拡大させることが好ましい。しかしながら、上記の構造では、受光面を広げるために太陽電池素子の面積を拡大した場合、太陽電池素子と太陽電池パネルの端部との距離が短くなり、十分な絶縁性能が確保できなくなるおそれがある。 By the way, in a solar cell panel, in order to improve an output, it is preferable to enlarge a light-receiving surface as much as possible. However, in the above structure, when the area of the solar cell element is increased in order to widen the light receiving surface, the distance between the solar cell element and the end of the solar cell panel may be shortened, and sufficient insulation performance may not be ensured. is there.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、広い受光面を備えつつ、必要な絶縁性能を有する太陽電池モジュールを提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of said point, and makes it a subject to provide the solar cell module which has required insulation performance, providing a wide light-receiving surface.
本太陽電池モジュールは、内部に太陽電池素子を備える太陽電池パネルと、絶縁性を有し、太陽電池パネルの周縁部を被覆する被覆部材と、を備えた太陽電池モジュールであって、太陽電池パネルは、第1の面と、第1の面の反対側の第2の面と、を備え、被覆部材は、第1の面の周縁部を被覆する第1のシート状部材と、第2の面の周縁部を被覆する第2のシート状部材と、を備え、第1のシート状部材及び第2のシート状部材の夫々の周縁部は、太陽電池パネルから外側にはみ出して互いに貼り合わせられ、太陽電池素子から被覆部材の端部までの沿面距離が、所定の絶縁性能を満たす長さを有することを要件とする。 The present solar cell module is a solar cell module including a solar cell panel including a solar cell element therein and a covering member that has an insulating property and covers a peripheral portion of the solar cell panel. Includes a first surface and a second surface opposite to the first surface, and the covering member includes a first sheet-like member that covers a peripheral portion of the first surface, and a second surface A second sheet-like member covering the peripheral edge of the surface, and the peripheral edges of the first sheet-like member and the second sheet-like member protrude outward from the solar cell panel and are bonded together. The creepage distance from the solar cell element to the end of the covering member is required to have a length that satisfies a predetermined insulating performance.
開示の技術によれば、広い受光面を備えつつ、必要な絶縁性能を有する太陽電池モジュールを提供できる。 According to the disclosed technology, it is possible to provide a solar cell module that has a wide light-receiving surface and has necessary insulation performance.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
〈第1の実施の形態〉
図1は、第1の実施の形態に係る太陽電池モジュールを例示する平面図である。図2は、図1のA−A線に沿う部分拡大断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view illustrating the solar cell module according to the first embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG.
図1及び図2を参照するに、太陽電池モジュール10は、太陽電池パネル20と、フレーム30とを有する。太陽電池モジュール10は、サブストレート構造の薄膜太陽電池モジュールである。
Referring to FIGS. 1 and 2, the
太陽電池パネル20は、基板21と、太陽電池素子22と、表面保護材23と、封止材24とを有する。太陽電池パネル20の平面形状は、例えば、矩形状とすることができる。太陽電池パネル20の平面形状は矩形状には限定されないが、以降では、太陽電池パネル20の平面形状が矩形状である場合を例にして説明をする。なお、平面形状とは、太陽電池パネル20の受光面の法線方向から対象物を視たときの形状を指すものとする。
The
太陽電池パネル20において、基板21は、例えば、厚さが1.0〜3.0mm程度のガラス基板、金属基板、樹脂基板等であり、基板21上には太陽電池素子22が形成されている。太陽電池素子22は、例えば、電極層や発電層等の薄膜が複数層積層されたものである。
In the
基板21の太陽電池素子22が形成されている面には、太陽電池素子22の受光面側を保護する表面保護材23が封止材24によって接着されている。表面保護材23としては、例えば、厚さが0.5〜4.0mm程度の白板強化ガラス板や透明樹脂板等を用いることができる。封止材24の材料としては、例えば、EVA(Ethylene-vinyl acetate)やPVB(Polyvinyl butyral)等を用いることができる。封止材24の厚さは、例えば、0.2〜1.0mm程度とすることができる。なお、太陽電池パネル20では、基板21が、太陽電池素子22の裏面側を保護する裏面保護材としても機能している。
A surface
フレーム30は、太陽電池パネル20の周縁部を囲むように取り付けられている枠部材である。フレーム30は、太陽電池パネル20の強度を向上すると共に、太陽電池パネル20の周縁部の受光面、側端面、及び裏面を覆って太陽電池パネル20の周囲を保護する。
The
フレーム30は、太陽電池パネル20を囲む、対向配置された2つの長辺フレーム40と、対向配置された2つの短辺フレーム50とを備えている。長辺フレーム40と短辺フレーム50とは互いに隣接して接続され、フレーム30を構成する。平面形状が矩形状である太陽電池パネル20の1辺を長辺フレーム40が保護し、この1辺と直角をなす他辺を短辺フレーム50が保護する。このとき、長辺フレーム40と短辺フレーム50とは直角に接続される。
The
長辺フレーム40は、例えばアルミ鋼材や樹脂から形成され、押し出し成形等によって断面が略同形状とされた長尺部材である。長辺フレーム40は、太陽電池パネル20の受光面を支持する上フランジ41と、太陽電池パネル20の裏面を支持する裏面フランジ42と、太陽電池パネル20の側端面を保護する側壁部43とを有する。
The
上フランジ41と裏面フランジ42とは側壁部43から水平方向(太陽電池モジュール10の内側方向)に伸出し、太陽電池パネル20が嵌め込まれる嵌合溝40xを形成している。又、側壁部43の下端には底辺フランジ44が水平方向に伸出している。なお、図2の例では、底辺フランジ44が太陽電池モジュール10の内側に水平方向に伸出しているが、底辺フランジ44は太陽電池モジュール10の外側に水平方向に伸出してもよい。
The
太陽電池パネル20の周縁部は、絶縁性を有する被覆部材60により被覆されている。より詳しくは、被覆部材60は、太陽電池パネル20の一方の面(受光面)の周縁部、全側面及び他方の面(裏面)の周縁部を連続的に覆うように設けられている。被覆部材60を設ける目的は、太陽電池パネル20の側面の絶縁機能の低下を補うことにある。被覆部材60により、太陽電池パネル20の絶縁機能が向上し、太陽電池モジュール10の長期信頼性が確保される。
The peripheral edge portion of the
被覆部材60は、第1のシート状部材61と、第2のシート状部材62とを備えている。第1のシート状部材61は、ラミネート時の加熱により接着性を生じ、ガラス、樹脂、金属等と接着するものであり、接着層611と防湿層612とを有する可撓性の部材である。同様に、第2のシート状部材62は、ラミネート時の加熱により接着性を生じ、ガラス、樹脂、金属等と接着するものであり、接着層621と防湿層622とを有する可撓性の部材である。
The covering
接着層611及び621としては、例えば、エポキシ樹脂系やアクリル樹脂系の熱硬化性接着材、ポリアミド樹脂系、ポリイミド樹脂系や、ポリイソブチレン等のポリオレフィン系の熱可塑性接着材等を用いることができる。防湿層612及び622は、可撓性のある基材であって、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリカーボネート、ポリオレフィン等の樹脂を用いることができる。
As the
なお、太陽電池パネル20の全側面は、太陽電池パネル20の周縁部から延在した第1のシート状部材61及び第2のシート状部材62のうちの少なくとも一方により被覆されていればよい。例えば、図2では、太陽電池パネル20の全側面は第1のシート状部材61により被覆されているが、太陽電池パネル20の全側面は第2のシート状部材62により被覆されてもよい。或いは、第1のシート状部材61及び第2のシート状部材62の両方により被覆されてもよい。
In addition, all the side surfaces of the
又、第1のシート状部材61及び第2のシート状部材62の夫々の周縁部は、太陽電池パネル20から外側にはみ出して互いに貼り合わせられており、太陽電池素子22から被覆部材60の端部60eまでの沿面距離が、所定の絶縁性能を満たす長さを有している。つまり、所定の沿面距離が確保されている。
Further, the peripheral portions of the first sheet-
太陽電池パネル20の周縁部は、被覆部材60の太陽電池パネル20から外側にはみ出して互いに貼り合わせられた部分を折り曲げた状態で、長辺フレーム40の溝部40xに嵌め込まれている。なお、被覆部材60は、所定の幅のロールを所定の長さにカットして第1のシート状部材61及び第2のシート状部材62を作製し、それらを貼り合わせて形成することができる。被覆部材60の端部60eに端末処理を施し、太陽電池パネル20の端部から所定の長さを確保したうえで切り落としても良い。
The peripheral edge portion of the
太陽電池パネル20の基板21と長辺フレーム40の裏面フランジ42とは接着剤70により接着されている。長辺フレーム40の側壁部43と被覆部材60とが形成する空間部には、封止材80を充填することが好ましい。封止材80を充填することにより、水分侵入を防ぐ効果等が得られる。封止材80としては、例えば、シリコーンやブチルゴム等を用いることができる。
The
なお、ここでは長辺フレーム40側の断面構造について説明したが、短辺フレーム50側の断面構造についても同様である。
Here, the cross-sectional structure on the long-
このように、太陽電池モジュール10では、太陽電池パネル20の周縁部を被覆する被覆部材60が、太陽電池パネル20から外側にはみ出しており、太陽電池素子22から被覆部材60の端部60eまでの沿面距離が、所定の絶縁性能を満たす長さを有している。これにより、太陽電池素子22から太陽電池パネル20の端部までの沿面距離がかせげるため、必要な絶縁性能を確保できる。
Thus, in the
〈第2の実施の形態〉
第2の実施の形態では、複数の短尺の被覆部材の繋ぎ目を封止材により封止する例を示す。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, an example in which joints of a plurality of short covering members are sealed with a sealing material is shown. In the second embodiment, description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.
図3は、第2の実施の形態に係る太陽電池モジュールを例示する部分拡大断面図であり、後述の図5(b)において封止材90により封止された部分近傍における長辺フレーム40の短手方向の断面を示している。
FIG. 3 is a partial enlarged cross-sectional view illustrating the solar cell module according to the second embodiment. The
図3を参照するに、太陽電池モジュール10Aは、複数の短尺の被覆部材60の繋ぎ目を封止材90により封止している点が太陽電池モジュール10(図2等参照)と相違する。封止材90としては、例えば、シリコーンやブチルゴム等を用いることができる。
Referring to FIG. 3, the
封止材90は、例えば、図4及び図5のようにして塗布することができる。なお、図4及び図5は、太陽電池パネル20を裏面側(受光面とは反対側)から視た図である。
The sealing
まず、図4(a)では、例えば、短尺の第1のシート状部材61及び第2のシート状部材62を夫々複数枚用意し、太陽電池パネル20の周縁部の4辺を両面側から被覆して、被覆部材60を枠状に形成する。被覆部材60は、例えば、ラミネート装置を用いて形成できる。
First, in FIG. 4A, for example, a plurality of short first sheet-
次に、図4(b)では、太陽電池パネル20の裏面側において、短尺の被覆部材60の繋ぎ目(枠状の被覆部材60の4隅)に適量の封止材90を塗布する。
Next, in FIG. 4B, an appropriate amount of sealing
次に、図5(a)では、短手方向の被覆部材60を太陽電池パネル20の裏面側に折り曲げ、続いて、長手方向の被覆部材60を太陽電池パネル20の裏面側に折り曲げる。これにより、短尺の被覆部材60の繋ぎ目において、被覆部材60の折り曲げ部分の間に封止材90が挟持される。なお、長手方向の被覆部材60を先に折り曲げ、その後、短手方向の被覆部材60を折り曲げてもよい。
Next, in FIG. 5A, the covering
次に、図5(b)では、夫々の被覆部材60の先端部分を覆うように適量の封止材80を塗布する。封止材80は、夫々の被覆部材60の長手方向の両端まで塗布するとはみ出すおそれがあるため、長手方向の両端には塗布しないことが好ましい。
Next, in FIG. 5B, an appropriate amount of sealing
図5(b)の後、封止材80及び90が塗布された太陽電池パネル20は、フレーム30に嵌め込まれ、封止材80及び90が硬化する。これにより、短尺の被覆部材60の繋ぎ目は封止材90により封止される。又、長辺フレーム40の側壁部43と被覆部材60とが形成する空間部は封止材80により封止される(短辺フレーム50についても同様)。
After FIG.5 (b), the
このように、太陽電池パネル20の外周に沿って複数の短尺の被覆部材60を繋ぎ合わせて太陽電池パネル20の全周を被覆した太陽電池モジュール10Aにおいて、短尺の被覆部材60の繋ぎ目を封止材90により封止する。これにより、短尺の被覆部材60の繋ぎ目からの水分の侵入を防ぐことが可能となり、被覆部材60の劣化を防止できる。
Thus, in the
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiment has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and replacements are made to the above-described embodiment without departing from the scope described in the claims. Can be added.
10、10A 太陽電池モジュール
20 太陽電池パネル
21 基板
22 太陽電池素子
23 表面保護材
24、80、90 封止材
30 フレーム
40 長辺フレーム
40x 嵌合溝
41 上フランジ
42 裏面フランジ
43 側壁部
44 底辺フランジ
50 短辺フレーム
60 被覆部材
61 第1のシート状部材
62 第2のシート状部材
70 接着剤
611、621 接着層
612、622 防湿層
10, 10A
Claims (3)
前記太陽電池パネルは、第1の面と、前記第1の面の反対側の第2の面と、を備え、
前記被覆部材は、前記第1の面の周縁部を被覆する第1のシート状部材と、前記第2の面の周縁部を被覆する第2のシート状部材と、を備え、前記第1のシート状部材及び前記第2のシート状部材の夫々の周縁部は、前記太陽電池パネルから外側にはみ出して互いに貼り合わせられ、前記太陽電池素子から前記被覆部材の端部までの沿面距離が、所定の絶縁性能を満たす長さを有することを特徴とする太陽電池モジュール。 A solar cell module comprising a solar cell panel provided with a solar cell element therein, and a covering member that has insulating properties and covers a peripheral edge of the solar cell panel,
The solar cell panel includes a first surface and a second surface opposite to the first surface,
The covering member includes a first sheet-like member that covers a peripheral edge portion of the first surface, and a second sheet-like member that covers a peripheral edge portion of the second surface. The respective peripheral portions of the sheet-like member and the second sheet-like member protrude outward from the solar cell panel and are bonded to each other, and the creepage distance from the solar cell element to the end of the covering member is predetermined. A solar cell module characterized by having a length satisfying the insulating performance.
前記短尺被覆部材の繋ぎ目は封止材により封止されていることを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール。 The covering member joins a plurality of short covering members along the outer periphery of the solar cell panel to cover the entire periphery of the solar cell panel,
The solar cell module according to claim 1, wherein the joint of the short covering members is sealed with a sealing material.
前記太陽電池パネルの周縁部は、前記被覆部材の前記太陽電池パネルから外側にはみ出して互いに貼り合わせられた部分を折り曲げた状態で、前記枠部材に嵌め込まれていることを特徴とする請求項1又は2記載の太陽電池モジュール。 A frame member protecting the periphery of the solar cell panel;
2. The peripheral portion of the solar cell panel is fitted into the frame member in a state in which portions of the covering member that protrude outward from the solar cell panel and are bonded to each other are folded. Or the solar cell module of 2.
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