JP2017085760A - ハイブリッド太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】 太陽光発電と同時に高効率で温水の供給を行うことができる太陽熱光ハイブリッドモジュールを提供する。
【解決手段】 太陽光を利用した発電と、太陽熱を利用して前記樹脂製パイプ内を通過する液体の温度上昇とを同時に実現できる太陽熱光ハイブリッドモジュールを、太陽光の受光面側及び反受講面側にガラスを設け、温水製造部と発電部を備えた構成とした。発電部は、発電素子の少なくとも一面側にオレフィン系ゴム封止材（Ａ）を配置し、その反対面側にカーボンブラックを配合したオレフィン系ゴムシート（Ｂ）を配置した。また温水製造部は、水路となる樹脂管が架橋ポリエチレン或いはポリブテンであり、その樹脂管をオレフィンゴムシート（Ｂ）で挟み込み、樹脂管の側部、及び前記樹脂管と樹脂管の隙間に前記オレフィンゴムシート（Ｂ）を配置する構成とした。
【選択図】 図１
【解決手段】 太陽光を利用した発電と、太陽熱を利用して前記樹脂製パイプ内を通過する液体の温度上昇とを同時に実現できる太陽熱光ハイブリッドモジュールを、太陽光の受光面側及び反受講面側にガラスを設け、温水製造部と発電部を備えた構成とした。発電部は、発電素子の少なくとも一面側にオレフィン系ゴム封止材（Ａ）を配置し、その反対面側にカーボンブラックを配合したオレフィン系ゴムシート（Ｂ）を配置した。また温水製造部は、水路となる樹脂管が架橋ポリエチレン或いはポリブテンであり、その樹脂管をオレフィンゴムシート（Ｂ）で挟み込み、樹脂管の側部、及び前記樹脂管と樹脂管の隙間に前記オレフィンゴムシート（Ｂ）を配置する構成とした。
【選択図】 図１
Description
本発明は、太陽光を利用した発電と太陽熱を利用した温水供給を同時に実現するハイブリッド太陽電池モジュールに関する。
太陽光発電は、自然エネルギーを活用する有効な発電システムとして広く浸透している。しかし、太陽光発電を実施するためには、広い受光面を必要とするため、その広い面積をさらに有効活用するために、太陽光発電に付加価値を設けることが検討されている。そのような付加価値の一つとして、太陽光発電システムに、温水供給システムを付加することが提案されている（特許文献１及び２参照）。
図６は、特許文献１に示された従来のソーラーシステムの取付断面図である。ここで、特許文献１に記載のソーラーシステムは、屋根Ｒ等の上に並べられた太陽光パネル１００の中から一部のパネルを選択し、その下側のみに集熱管１２０や断熱材１３０を有するソーラー温水パネル１１０を設置するもので、ソーラー温水パネル１１０を最適な位置にレイアウトすることができるという効果を奏している。しかし、太陽光パネル１００とソーラー温水パネル１１０は別々に製造されるため、既存の太陽光パネル１００のフレーム１５０をそのまま用いることができない。つまり、ソーラー温水パネル１１０の台座１６０を別途設けることになるため、パネルの設置作業が煩雑である。
図７は、特許文献２に示された一体形成される太陽光熱電温水パネルの組立図である。特許文献２に記載の太陽光熱発電温水パネルでは、太陽光パネル１００と集熱管１２０及び断熱材１３０を一体の構造としているため、従来のフレームに二つの機能を有するパネルを設置することができるという効果を奏している。
しかし、特許文献２ではほとんど検討されていないが、集熱管１２０には相当の耐水圧性能や長期間の耐久性が要求され、また、蓄熱性やパネル全体の強度などを十分に検討しなければ、一年中を通して、十分な温水を供給することは難しい。
さらに従来のハイブリッドパネルは、太陽電池のパネルの裏側部分に熱吸収シートと銅管を組み合わせて、「熱伝導」により、温水を製造する仕組みであった。従来の方法は、銅管で温められた温水からの放熱を抑えるため、断熱材で、銅管、太陽電池モジュールを包み込む構造となっていた。ところが、断熱材の保温効果のため、太陽光により、ハイブリッドモジュールの温度が１００℃近傍まで暑くなることがある。また、通水しても、通常のパネルより製品温度が高く成り、発電性能の低下と製品寿命の低下を招来していた。
このような実情に鑑み、本発明では、太陽光パネルと液体が通過する樹脂製パイプとを一体的に結合し、軽量かつ安価で、さらに長期間の使用に耐えられ、また、一年中を通して温水を高効率で供給することができる太陽熱光ハイブリッドモジュールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するための第１発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールは、以下の特徴を有する。
太陽電池モジュールの表面側と裏面側にガラスを設けた太陽電池モジュールであって、
温水製造部と発電部を備え、
前記発電部の発電素子の少なくとも一面側にオレフィン系ゴム封止材（Ａ）を配置し、
前記発電素子の反対面側にカーボンブラックを配合したオレフィン系ゴムシート（Ｂ）を配置し、
前記温水製造部の水路となる樹脂管が架橋ポリエチレン或いはポリブテンであり、
前記樹脂管を前記オレフィン系ゴムシート（Ｂ）で挟み込み、
さらに、前記樹脂管の側部、及び前記樹脂管と樹脂管の隙間に前記オレフィンゴムシート（Ｂ）を配置する。
太陽電池モジュールの表面側と裏面側にガラスを設けた太陽電池モジュールであって、
温水製造部と発電部を備え、
前記発電部の発電素子の少なくとも一面側にオレフィン系ゴム封止材（Ａ）を配置し、
前記発電素子の反対面側にカーボンブラックを配合したオレフィン系ゴムシート（Ｂ）を配置し、
前記温水製造部の水路となる樹脂管が架橋ポリエチレン或いはポリブテンであり、
前記樹脂管を前記オレフィン系ゴムシート（Ｂ）で挟み込み、
さらに、前記樹脂管の側部、及び前記樹脂管と樹脂管の隙間に前記オレフィンゴムシート（Ｂ）を配置する。
第１発明のハイブリッド太陽電池モジュールは、その発電部の発電素子の表面側にオレフィン系ゴム封止材（Ａ）を配置し、発電素子の反対面側にオレフィン系ゴムシート（Ｂ）を配置している。オレフィン系ゴムシート（Ｂ）にはカーボンブラックが配合されている。このような構成により太陽光の熱エネルギーが有効に樹脂管内の水等に伝えられ、発電しながら高効率で温水が製造される。以下その作用について説明する。
両面ガラス構造の太陽電池モジュールにおいて、太陽光の波長は３８０〜２５００nmであり、太陽光はガラスを通過する。本発明の太陽熱光ハイブリッドジュール内のオレフィン系ゴムシート（Ｂ）はカーボンブラックを含有している。そのオレフィン系ゴムの輻射率は、９５％以上であり、モジュール内に侵入した電磁波を効率良く吸収して、発熱する。この発熱体（ゴム）は、再度、放射により、ほぼ１００％放射し、電磁波を放射する。吸収した波長よりも長波長の電磁波を放射する。２５００ｎｍより長波長の電磁波は、太陽電池モジュールのガラス内に閉じ込められ、近赤外から遠赤外（3μｍから5μｍ）に長波長化する。またガラス面に反射されてとじ込められる。これによって、両面ガラス構造内部のゴム部材、樹脂管、樹脂管内の水は、効率よく電磁波を吸収し、カーボンブラック配合のオレフィン系ゴムシート（熱吸収体）に包まれた樹脂管内の水等へ輻射により良好な熱移動が起こる。
本発明においては、オレフィン系ゴムシート（Ｂ）は、樹脂管の隙間にも配置している。従って、オレフィン系ゴムシート（Ｂ）内のカーボンブラックのこの機能により、輻射による熱伝達機構によって水分子も発熱することで高効率である。
また第１発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールは、表面側（主受光側）と裏面側にガラスを配置している。これにより太陽電池モジュール内に透過した太陽光（電磁波）の封じ込め効果があり、高効率で温水を製造することに寄与している。
更に第１発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールは、樹脂管としてポリエチレン管を使用しており、遠赤外光を透過する性質があり、樹脂管内に水等の液体に、水圧に耐えながら有効に太陽光のエネルギーが伝達され太陽光のエネルギーを有効利用することができる。
以上の第1発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールの構成により、本発明のハイブリッド太陽電池モジュールの総合太陽エネルギー変換効率９５％を実現した。
また第1発明において樹脂管として架橋ポリエチレン管を使用している。本発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールを製造する際に加圧プレスするために、樹脂管は扁平状に潰れてしまうこともあるが、太陽電池モジュール同士を接続部材で接続する際に、太陽熱光ハイブリッドモジュールから露出した樹脂管の部分を加熱すると、樹脂管は元の形状に復元し問題無く接続することが可能である。本発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールを使用中に接続部からの水漏れ等の問題は皆無である。また、成形後に管内部が負圧となり、管が潰れることが常であるが、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管はオレフィンゴムと化学的に結合しているため、管の閉塞は無い。
第２発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールは、第１発明において以下の特徴を有する。
前記オレフィン系ゴム封止材（Ａ）の厚みが、２５０μｍ以上５００μｍ以下である。
前記オレフィン系ゴム封止材（Ａ）の厚みが、２５０μｍ以上５００μｍ以下である。
第２発明においては、太陽熱光ハイブリッドモジュールの発電素子の表面側に太陽電池パネルとゴム素材層の間にオレフィン系ゴム封止材（Ａ）が配置されている。その厚さは、２５０μｍ以上５００μｍ以下である。厚さが２５０μｍ未満になると、太陽電池モジュール内の発電素子（太陽電池セル）が割れてしまう虞がある。厚さが５００μｍを超えると、透明度が悪化し太陽光の透過量が減少し太陽電池モジュールの発電性能の低下及び温水製造の効率が低下する虞がある。
第３発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールは、第１発明において以下の特徴を有する。
前記オレフィンゴムシート（Ｂ）がアセチレンブラック、ケッチンブラック、カーボンナノチューブのうち、単独、もしくは２種類ブレンドし、オレフィンゴムシートの１００重量部に対し２０重量部から１００重量部添加している。
前記オレフィンゴムシート（Ｂ）がアセチレンブラック、ケッチンブラック、カーボンナノチューブのうち、単独、もしくは２種類ブレンドし、オレフィンゴムシートの１００重量部に対し２０重量部から１００重量部添加している。
第３発明のハイブリッド太陽電池モジュールを用いれば、太陽電池モジュール内に使用するオレフィン系ゴムシート（Ｂ）はアセチレンブラック、ケッチンブラック、カーボンナノチューブのうち、単独、もしくは２種類ブレンドしたものである。従って高熱伝導性を有し、また近赤外光を遠赤外光に変換する機能を有しているので、太陽光のエルギー利用効率を格段に向上させることができる。
第４発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールは、第１発明において以下の特徴を有する。
前記ガラスの厚みが０．８ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。
前記ガラスの厚みが０．８ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。
第４発明においては、太陽熱光ハイブリッドモジュールに使用する表面側と裏面側のガラスは、その厚さを０．８ｍｍ以上４．０ｍｍ以下である。好ましくは、２．０ｍｍ以上３．２ｍｍ以下である。厚さが０．８ｍｍ未満になると、太陽電池モジュールを製造中にガラスが割れてしまう虞がある。厚さが４．０ｍｍを超えると、太陽熱光ハイブリッドモジュールの重量が過大になる虞がある。
第５発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールは、第１発明において以下の特徴を有する。
前記両面ガラス構造の太陽電池モジュールの厚みが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。
前記両面ガラス構造の太陽電池モジュールの厚みが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。
第５発明においては、本発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールの厚さは１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下としている。厚さが１０ｍｍ未満になると、本発明の太陽熱光ハイブリッド太陽電池の温水製造の機能を十分に発揮することができない虞がある。厚さが４０ｍｍを上回ると、重量が過大になり設置作業性が著しく低下する虞がある。
第６発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールは、第１発明において以下の特徴を有する。
前記樹脂管の長さが２０ｍ以上１００ｍ以下である。
前記樹脂管の長さが２０ｍ以上１００ｍ以下である。
第６発明において、太陽電池モジュール内の樹脂管の長さを２０ｍ以上１００ｍ以下、好ましくは３０ｍ以上６０ｍ以下としている。樹脂管の長さが１００ｍを上回ると巻き工程の作業性が低下し、また、それに対応する太陽電池モパネルが大きくなりすぎるため、実際にはその様な大きな太陽電池パネルは作製しない。他方樹脂管の長さが２０ｍを下回ると集熱性能が低下し、目的の温水が得られない虞があること、更にモジュールの重量が重くなり、設置作業性が著しく低下するため好ましくない。
上記目的を達成するための第７発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールの製造方法は、以下の特徴を有する。
第１発明から第６発明に記載の太陽熱光ハイブリッドモジュールの発電部とオレフィン系ゴムシート（Ｂ）、温水製造部を同時にレイアップし、同時に真空加熱下でプレス成形することによって製造する。
第１発明から第６発明に記載の太陽熱光ハイブリッドモジュールの発電部とオレフィン系ゴムシート（Ｂ）、温水製造部を同時にレイアップし、同時に真空加熱下でプレス成形することによって製造する。
第７発明によれば、太陽熱光ハイブリッドモジュールのオレフィン系封止材（Ａ）を含む発電部の部材とオレフィンゴムシート（Ｂ）、温水製造部の部材を同時にレイアップ（積層）し、ラミネート装置に投入し真空加熱下で加圧プレスすることにより本発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールを製造することができる。本発明の製造方法によれば、太陽電池の製造装置であるラミネート装置により太陽熱光ハイブリッドモジュールを製造することができ、その製造効率を格段に向上させることができる。
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。尚以下の説明において本発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールは、以降「太陽電池モジュール」と略称する。
図１は、本発明の太陽電池モジュールの斜視図であり、図２は本発明の太陽電池モジュールの断面図である。また図３は本発明の太陽電池モジュールの直線ＭＮを含む太陽電池モジュール１０に平行な平面の平面図であり、本発明の太陽電池モジュールの樹脂製パイプの配置の説明図である。この太陽電池モジュール１０は、発電素子である太陽電池セル２１を備えた太陽光パネル２０（発電部）と、その太陽光パネル２０の裏側に樹脂製パイプ３１を有した温水製造部を備えており、これらをゴム素材５０によって接着して一体的に結合したものである。そして、この樹脂製パイプ３１に水や不凍液などの液体を流し込み、太陽光パネル２０が取り込んだ太陽熱を利用して、樹脂製パイプ内部３０に流し込まれた液体の温度を上昇させることを目的とするものである。液体の種類としては、シリコーンチューブやフッ素チューブに置き換えれば、油等も考えられるが、通常は、水の場合には、温水を供給することになるので、浴場施設のような温水を大量に必要とする施設だけで利用するのではなく、一般家庭でも利用することができる。不凍液を使用する場合は、熱交換機にて、上水道系の水を温水とする。希望の温度に満たない場合は、ボイラーで追い炊きするシステムで、快適に、経済的に温水を製造できる。また本発明の太陽電池モジュールが受けた受熱が迅速に樹脂製パイプ３１に伝わるので、発電部分である太陽電池セル２１の温度上昇が抑制され、ハイブリッド太陽電池の発電効率が向上するという効果も発現する。
このハイブリッド太陽電池モジュール１０は、受光面側には太陽電池パネル２０の表面ガラス２２、裏面側に裏面ガラス５１を備えて、樹脂製パイプ３１はゴム素材層５０により内包した構成となっている。ゴム素材層５０としては、オレフィン系ゴムシート（Ｂ）を用いている。オレフィン系ゴムシート（Ｂ）に接着機能を有する素材を含有させ、後述するラミネート加工において受ける熱により樹脂製パイプ３１とゴム素材５０を一体的に接着することができる。尚構造的には、樹脂製パイプ３１の頂点部分は太陽電池パネル２０（発電部分）のバックシート２４及び裏面側ガラス５１と接触している。樹脂パイプ３１がオレフィン系ゴムシート（Ｂ）と接触しているので、太陽電池パネル２０側からの太陽熱が高効率で樹脂パイプ３１内の水等に伝わる。このオレフィン系ゴムシート（Ｂ）が熱吸収材の役目を果たしている。このように表面側ガラス２２と裏面側ガラス５１で内包する構成にすることで、蓄熱効果を高め、さらに太陽熱光ハイブリッドモジュール１０全体の強度を高めることができる。なお、太陽光パネル２０の表面ガラス２２と太陽電池セル２１及びバックシート２４の接着及び封止には封止材２３（２３ａ・２３ｂ）が用いられている。この封止材２３（２３ａ・２３ｂ）としては、オレフィン系封止材（Ａ）を使用している。またこの封止材としては、出願人が２０１４年２月２５日において特願２０１４−３４４０５として出願したオレフィン系封止材を使用しても良い。
従来、このような太陽熱を吸収する集熱管としては、銅製のものが用いられてきた。しかし、太陽光パネル２０と一体化する場合には、長期間の使用に耐えられなければならないことと、銅製の場合には放熱が早いため、特に温水を必要とする冬場には十分な蓄熱ができず、温水を供給するという効果を果たすことが難しくなる。そこで、本発明では、耐蝕性に優れ、かつ、放熱しにくいという特徴を持つ樹脂製パイプ３１を採用することとしている。樹脂製パイプ３１の素材としては、ポリエチレン、とポリブテンが好適である。
なお、樹脂製パイプ３１の耐水圧性能としては、２５℃で、０．２ＭＰａ以上が必要となる。これだけの耐水圧性能がなければ、ハイブリッド太陽電池モジュール１０は面外方向に膨らみ、ハイブリッド太陽電池モジュール１０を破壊する恐れがあるためである。
また、図３に示すように、１枚の太陽熱光ハイブリッドモジュール１０に対し、樹脂製パイプ３１は、スパイラル状に配設されている。１枚の太陽熱光ハイブリッドモジュール１０に使用する前記樹脂製パイプの長さは２０ｍ以上１００ｍ以下としている。図３では、1本の樹脂パイプ３１をスパイラル状に配設しているが、２本または３本を並列にしてスパイラル状に配設する構成も可能である。更に図２のように樹脂製パイプを接触させて配置しても良い。このような形態で樹脂パイプ３１を配設することにより、太陽熱の樹脂パイプ３１への吸熱量を増やすことができ、高効率で温水を製造することができる。また図３では本発明の太陽電池モジュールの面内に水等の流入口３２と流出口３３を設けている。これを太陽電池モジュールの樹脂パイプ３１の流入口と流出口の近傍にゴム材（Ｂ）と接着しないアルミシートを積層し、成形後にこのアルミシートを取り除くことによって、架橋ゴム材と一緒にほぼ直角に樹脂パイプ３１を引き出し流入口３２と流出口３３とすることも可能である。
図４は、本発明のハイブリッド太陽電池モジュールを実際に設置した状態を示したものである。４枚の太陽電池モジュール１０（１）・１０（２）・１０（３）・１０（４）が設置される場合で説明する。流入口３２と流出口３３を上述のように裏面ガラス５１側にほぼ直角に引き出すことができる。これにより本発明の太陽電池モジュールを図４のように隙間なく敷き詰めることができる。太陽電池モジュール１０（１）の流入口３２（１）と太陽電池モジュール１０（２）の流出口３３（２）を接続用パイプ３４で接続する。以下同様に、太陽電池モジュール１０（２）と太陽電池モジュール１０（３）、太陽電池モジュール１０（３）と太陽電池モジュール１０（４）を接続用パイプ３４で接続する。接続用パイプ３４は、各太陽電池モジュールの流入口３２と流出口３３で、接続部３５を有する。以上、図４に示すように各太陽電池モジュールの流入口３２と流出口３３が接続される。従って接続部の配管は太陽電池モジュールの底部に配置されることになる。従来の公知技術により接続作業は可能となり、設置作業も容易である。また隙間なく太陽電池モジュールを設置することが可能であり省スペース化が可能である。
また本発明では、太陽電池モジュール内に使用する樹脂管として架橋ポリエチレン管を使用することにより以下の効果が発現する。すなわち、本発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールを製造する際に加圧プレスするために、樹脂管は扁平状に潰れてしまうが、太陽電池モジュール同士を接続部材で接続する際に、太陽熱光ハイブリッドモジュールから露出した樹脂管の部分を加熱すると、樹脂管は元の形状に復元し問題無く接続することが可能である。本発明の太陽熱光ハイブリッドモジュールを使用中に接続部からの水漏れ等の問題は皆無である。
以下に本発明の太陽電池モジュールの製造方法について簡単に説明する。 本発明に係る太陽電池モジュール１０は、ラミネート装置により真空雰囲気において加圧プレスして製造することができる。太陽電池パネル２０（発電部）の構成部材（表面ガラス２２・封止材２３ａ・太陽電池セル２１・封止材２３ｂ・バックシート２４）、オレフィン系ゴムシート（熱吸収材）５０、樹脂製パイプ３１、オレフィン系ゴムシート（熱吸収材）５０、及び裏面ガラス５１を積層配置し、ラミネート装置の真空引工程及び加圧工程により製造される。従って、加圧工程において、樹脂製パイプ３１の占有面積が少なくなると潰れてしまう恐れがある。このため樹脂製パイプ３１は、所定の面積（長さ）が必要である。
［実施例１］
日清紡メカトロニクス株式会社製ＰＶＬ-１５３７を用いて、真空時間（１０分）、プレス温度１６０℃、プレス時間２５分の成型条件で、素材（１）から素材（８）の順番でレイアップし、通常の当業者が行う太陽電池モジュール生産の手順で成型した。なお、樹脂管が潰れを少なくすために高さ１９ｍｍのアルミ金型を用いて、プレスした。電極は、表面ガラスと裏面ガラスの間から取り出し、電極部は、素材（４）で挟んで、同時成型した。以上のように太陽電池モジュールを成型後、オーナンバ社製ジャンクションボックスとはんだ接合した。アルミフレームを取り付け、実施例１の太陽電池モジュールを得た。以下素材（１）から素材（８）の説明である。
（１）表面ガラス：強化ガラス（２．５ｔ）
（２）オレフィンゴム封止材（透明オレフィン封止材）：菱江化学販売 厚み３００μｍ（図２の封止材２３ａに相当する部材）
（３）ＪＡソーラ社製単結晶セルを接続したストリング ３６直
（４）白オレフィンゴム封止材：菱江化学販売 厚み３５０μｍ／バックシート（リンテック社製）リプレ（図２の封止材２３ｂとバックシート２４に相当する部材）
（５）オレフィン系ゴムシート（熱吸収材）
三井化学社製ＥＰＤＭ（１００重量部）、アセチレンブラック（５０重量部）、パラフィン油Ｐ３８０（１０重量部）、ＤＣＰ（３．５重量部）を配合したもの
（図２のゴム素材５０に相当する部材）
（６）樹脂製パイプ：イノアック社製７Ａ架橋ポリエチレン樹脂管
樹脂管の長さは、７Ａ管を合計４６ｍ使用した。
（７）オレフィン系ゴムシート（熱吸収材）：素材（５）と同一
（８）裏面ガラス：強化ガラス（２．５ｔ）
日清紡メカトロニクス株式会社製ＰＶＬ-１５３７を用いて、真空時間（１０分）、プレス温度１６０℃、プレス時間２５分の成型条件で、素材（１）から素材（８）の順番でレイアップし、通常の当業者が行う太陽電池モジュール生産の手順で成型した。なお、樹脂管が潰れを少なくすために高さ１９ｍｍのアルミ金型を用いて、プレスした。電極は、表面ガラスと裏面ガラスの間から取り出し、電極部は、素材（４）で挟んで、同時成型した。以上のように太陽電池モジュールを成型後、オーナンバ社製ジャンクションボックスとはんだ接合した。アルミフレームを取り付け、実施例１の太陽電池モジュールを得た。以下素材（１）から素材（８）の説明である。
（１）表面ガラス：強化ガラス（２．５ｔ）
（２）オレフィンゴム封止材（透明オレフィン封止材）：菱江化学販売 厚み３００μｍ（図２の封止材２３ａに相当する部材）
（３）ＪＡソーラ社製単結晶セルを接続したストリング ３６直
（４）白オレフィンゴム封止材：菱江化学販売 厚み３５０μｍ／バックシート（リンテック社製）リプレ（図２の封止材２３ｂとバックシート２４に相当する部材）
（５）オレフィン系ゴムシート（熱吸収材）
三井化学社製ＥＰＤＭ（１００重量部）、アセチレンブラック（５０重量部）、パラフィン油Ｐ３８０（１０重量部）、ＤＣＰ（３．５重量部）を配合したもの
（図２のゴム素材５０に相当する部材）
（６）樹脂製パイプ：イノアック社製７Ａ架橋ポリエチレン樹脂管
樹脂管の長さは、７Ａ管を合計４６ｍ使用した。
（７）オレフィン系ゴムシート（熱吸収材）：素材（５）と同一
（８）裏面ガラス：強化ガラス（２．５ｔ）
［実施例２］
実施例１の素材（４）の厚さを３００μｍとし、素材（５）と素材（７）の熱熱吸収材に含まれるカーボンブラックをアセチレンブラック（３５重量部）とケッチンブラック（１５重量部）とし、素材（６）の樹脂管の使用長さを５０ｍとした以外は全て実施例１と同様にして実施例２の太陽電池モジュールを得た。
実施例１の素材（４）の厚さを３００μｍとし、素材（５）と素材（７）の熱熱吸収材に含まれるカーボンブラックをアセチレンブラック（３５重量部）とケッチンブラック（１５重量部）とし、素材（６）の樹脂管の使用長さを５０ｍとした以外は全て実施例１と同様にして実施例２の太陽電池モジュールを得た。
［比較例１］
実施例１の素材（２）をＥＶＡ（４５０μｍ）とし、素材（４）の封止材部分をＥＶＡ（６００μｍ）とし、素材（５）と素材（７）の熱熱吸収材に含まれるカーボンブラックを旭＃６０（６０重量部）とし、素材（６）の樹脂管の使用長さを１０ｍとしたこと以外は全て実施例１と同様にして比較例１の太陽電池モジュールを得た。
実施例１の素材（２）をＥＶＡ（４５０μｍ）とし、素材（４）の封止材部分をＥＶＡ（６００μｍ）とし、素材（５）と素材（７）の熱熱吸収材に含まれるカーボンブラックを旭＃６０（６０重量部）とし、素材（６）の樹脂管の使用長さを１０ｍとしたこと以外は全て実施例１と同様にして比較例１の太陽電池モジュールを得た。
［比較例２］
実施例１の素材（２）をＥＶＡ（４５０μｍ）とし、素材（４）の封止材部分をＥＶＡ（６００μｍ）とし、素材（５）と素材（７）は熱吸収材に含まれるカーボンブラックをドローシル（デクサ社製）ウルトラ３６０を５０重量部とし、素材（６）の樹脂管の使用長さを４０ｍとしたこと以外は全て実施例１と同様にして比較例２の太陽電池モジュールを得た。
実施例１の素材（２）をＥＶＡ（４５０μｍ）とし、素材（４）の封止材部分をＥＶＡ（６００μｍ）とし、素材（５）と素材（７）は熱吸収材に含まれるカーボンブラックをドローシル（デクサ社製）ウルトラ３６０を５０重量部とし、素材（６）の樹脂管の使用長さを４０ｍとしたこと以外は全て実施例１と同様にして比較例２の太陽電池モジュールを得た。
［セル割れ］
実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２で作成した太陽電池モジュールに存在する割れについて以下の指標で評価した。その評価結果を表１に示す。
＜評価点＞
評価点 ３点：セル割れは無い。
評価点 ２点：セル３枚について1箇所セル割れが認められる。
評価点 １点：無数にセル割れが認められる。
実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２で作成した太陽電池モジュールに存在する割れについて以下の指標で評価した。その評価結果を表１に示す。
＜評価点＞
評価点 ３点：セル割れは無い。
評価点 ２点：セル３枚について1箇所セル割れが認められる。
評価点 １点：無数にセル割れが認められる。
［集熱性能］
実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２で作成した太陽電池モジュールの集熱性能を以下のように評価した。水量２００Ｌ／Ｈｒにおいて、日射量が６００（Ｗ／ｍ２）以上で天候が晴れの状況で評価した。日射量は、英弘精機製のＩＶチェッカで測定した。また太陽電池モジュール内の水の温度上昇は、原水温度と温水の温度差を測定し、１分間溜まった水量を正確に測定し、集熱量を求め（Ｗ／ｍ２）に換算した。太陽電池モジュールの集熱効率（％）を以下の式にて算出した。その評価結果を表１に示す。
集熱効率（％）＝［｛熱量（Ｗ／ｍ２）｝／｛日射量（Ｗ／ｍ２）｝］×１００
実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２で作成した太陽電池モジュールの集熱性能を以下のように評価した。水量２００Ｌ／Ｈｒにおいて、日射量が６００（Ｗ／ｍ２）以上で天候が晴れの状況で評価した。日射量は、英弘精機製のＩＶチェッカで測定した。また太陽電池モジュール内の水の温度上昇は、原水温度と温水の温度差を測定し、１分間溜まった水量を正確に測定し、集熱量を求め（Ｗ／ｍ２）に換算した。太陽電池モジュールの集熱効率（％）を以下の式にて算出した。その評価結果を表１に示す。
集熱効率（％）＝［｛熱量（Ｗ／ｍ２）｝／｛日射量（Ｗ／ｍ２）｝］×１００
１０ ハイブリッド太陽電池モジュール
２０ 太陽光パネル
２１ 太陽電池セル
２２ 表面ガラス
２３（２３ａ・２３ｂ） 封止材
２４ バックシート
３０ パイプ内部
３１ 樹脂製パイプ
３２ 流入口
３３ 流出口
３４ 接続用パイプ
３５ 接続部
５０ ゴム素材
５１ 裏面ガラス
２０ 太陽光パネル
２１ 太陽電池セル
２２ 表面ガラス
２３（２３ａ・２３ｂ） 封止材
２４ バックシート
３０ パイプ内部
３１ 樹脂製パイプ
３２ 流入口
３３ 流出口
３４ 接続用パイプ
３５ 接続部
５０ ゴム素材
５１ 裏面ガラス
Claims (7)
- 太陽電池モジュールの表面側と裏面側にガラスを設けた太陽電池モジュールであって、
温水製造部と発電部を備え、
前記発電部の発電素子の少なくとも一面側にオレフィン系ゴム封止材（Ａ）を配置し、
前記発電素子の反対面側にカーボンブラックを配合したオレフィン系ゴムシート（Ｂ）を配置し、
前記温水製造部の水路となる樹脂管が架橋ポリエチレン或いはポリブテンであり、
前記樹脂管を前記オレフィンゴムシート（Ｂ）で挟み込み、
さらに、前記樹脂管の側部、及び前記樹脂管と樹脂管の隙間に前記オレフィンゴムシート（Ｂ）を配置したこと特徴とする太陽熱光ハイブリッドモジュール。 - 前記オレフィンゴム封止材の厚みが、２５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の太陽熱光ハイブリッドモジュール。
- 前記オレフィンゴムシート（Ｂ）がアセチレンブラック、ケッチンブラック、カーボンナノチューブのうち、単独、もしくは２種類ブレンドし、オレフィンゴムシートの１００重量部に対し２０重量部から１００重量部添加していることを特徴とする請求項１に記載の太陽熱光ハイブリッドモジュール。
- 前記ガラスの厚みが０．８ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の太陽熱光ハイブリッドモジュール。
- 前記両面ガラス構造の太陽電池モジュールの厚みが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である請求項１に記載の太陽熱光ハイブリッドモジュール。
- 前記樹脂管の長さが２０ｍ以上１００ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の太陽熱光ハイブリッドモジュール。
- 請求項１から請求項６に記載の太陽熱光ハイブリッドモジュールの発電部とオレフィンゴムシート（Ｂ）、温水製造部を同時にレイアップし、同時に真空加熱下でプレス成形することによって製造することを特徴とする太陽熱光ハイブリッドモジュールの製造方法。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101947789B1 (ko) * | 2017-05-19 | 2019-02-13 | 연태훈 | 하이브리드 태양광 시스템 |
| CN111276556A (zh) * | 2018-11-16 | 2020-06-12 | 光之科技(北京)有限公司 | 一种仿天然石材的太阳电池组件及其制备方法 |
| JP2020128844A (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 日清紡メカトロニクス株式会社 | 温水器及びその温水器を使用した太陽電池モジュール |
| JP2021019471A (ja) * | 2019-07-23 | 2021-02-15 | 吉男 松川 | ハイブリッドソーラーパネル装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021061673A1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | Hillery Thomas Kemp | Fluid cooling of photovoltaic cells and desalination using heat extracted therefrom |
| CN111397223A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-07-10 | 江西省科学院能源研究所 | 一种平板型光伏热水组件及其生产工艺方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164953A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-29 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 太陽熱集熱器 |
| JPH0814669A (ja) * | 1994-06-24 | 1996-01-19 | Ig Tech Res Inc | ソーラーパネル |
| JPH11108467A (ja) * | 1997-10-07 | 1999-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽エネルギ利用装置 |
| JP2000227256A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-15 | Sekisui Chem Co Ltd | 光熱ハイブリッドパネルとソーラーシステム付き住宅 |
| JP2002147865A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-22 | Toyox Co Ltd | 太陽電池用熱交換パネルユニット |
| JP2004176982A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 太陽電池組込み集熱ハイブリッドモジュール |
| WO2006038508A1 (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-13 | Tama-Tlo, Ltd. | 太陽電池システムおよび熱電気複合型太陽電池システム |
| WO2008075584A1 (ja) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Electric Power Development Co., Ltd. | 太陽光発電集熱ユニット |
| JP2011190991A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Tokyo Gas Co Ltd | 集熱器一体型の太陽電池モジュール |
| JP2013131757A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Industrial Technology Research Institute | 太陽電池モジュール |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1179681A (en) * | 1966-07-05 | 1970-01-28 | Mini Of Technology | Heat Exchanger Apparatus |
| US4714734A (en) * | 1985-02-26 | 1987-12-22 | Bridgestone Corp. | Rubber compounds |
| US5001192A (en) * | 1988-01-06 | 1991-03-19 | The Dow Chemical Company | Polymeric polyblend composition |
| JPH10281563A (ja) * | 1997-04-07 | 1998-10-23 | Sekisui Chem Co Ltd | 光熱ハイブリッドパネル及びその製造方法 |
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| JP2001152631A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-06-05 | Sekisui Chem Co Ltd | 光熱ハイブリッドパネルおよびこれを備える建物 |
| JP3828447B2 (ja) * | 2002-03-27 | 2006-10-04 | 株式会社クラレ | アクリル系重合体組成物 |
| WO2007129985A1 (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Grenzone Pte Ltd | Integrated photovoltaic solar thermal panel |
| US20080083176A1 (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Davis Energy Group, Inc. | Roofing panel |
| US20120097217A1 (en) * | 2009-05-15 | 2012-04-26 | Huiming Yin | Functionally Graded Solar Roofing Panels and Systems |
| JP5755405B2 (ja) * | 2009-11-02 | 2015-07-29 | 恵和株式会社 | 太陽電池モジュール裏面用放熱シート及びこれを用いた太陽電池モジュール |
| KR101009688B1 (ko) | 2010-04-15 | 2011-01-19 | 이앤에이치(주) | 태양에너지 전도를 최적화한 하이브리드형 모듈 |
| US20110271999A1 (en) * | 2010-05-05 | 2011-11-10 | Cogenra Solar, Inc. | Receiver for concentrating photovoltaic-thermal system |
| JP2012253164A (ja) * | 2011-06-02 | 2012-12-20 | Toyo Aluminium Kk | 太陽電池用裏面保護シートとそれを備えた太陽電池モジュール |
| JP5890970B2 (ja) | 2011-06-15 | 2016-03-22 | 田島応用化工株式会社 | ソーラーシステム |
| US20140261634A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Fafco Incorporated | Combination solar thermal and photovoltaic module |
| DE202013102248U1 (de) * | 2013-05-23 | 2013-06-06 | Hans Thoma | Solarmodul |
| CN104639038A (zh) * | 2013-11-13 | 2015-05-20 | 西安博昱新能源有限公司 | 一种同时利用太阳光能和热能的光伏光热复合组件 |
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164953A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-29 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 太陽熱集熱器 |
| JPH0814669A (ja) * | 1994-06-24 | 1996-01-19 | Ig Tech Res Inc | ソーラーパネル |
| JPH11108467A (ja) * | 1997-10-07 | 1999-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽エネルギ利用装置 |
| JP2000227256A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-15 | Sekisui Chem Co Ltd | 光熱ハイブリッドパネルとソーラーシステム付き住宅 |
| JP2002147865A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-22 | Toyox Co Ltd | 太陽電池用熱交換パネルユニット |
| JP2004176982A (ja) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 太陽電池組込み集熱ハイブリッドモジュール |
| WO2006038508A1 (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-13 | Tama-Tlo, Ltd. | 太陽電池システムおよび熱電気複合型太陽電池システム |
| WO2008075584A1 (ja) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Electric Power Development Co., Ltd. | 太陽光発電集熱ユニット |
| JP2011190991A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Tokyo Gas Co Ltd | 集熱器一体型の太陽電池モジュール |
| JP2013131757A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Industrial Technology Research Institute | 太陽電池モジュール |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101947789B1 (ko) * | 2017-05-19 | 2019-02-13 | 연태훈 | 하이브리드 태양광 시스템 |
| CN111276556A (zh) * | 2018-11-16 | 2020-06-12 | 光之科技(北京)有限公司 | 一种仿天然石材的太阳电池组件及其制备方法 |
| CN111276556B (zh) * | 2018-11-16 | 2022-02-18 | 光之科技(北京)有限公司 | 一种仿天然石材的太阳电池组件及其制备方法 |
| JP2020128844A (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-27 | 日清紡メカトロニクス株式会社 | 温水器及びその温水器を使用した太陽電池モジュール |
| JP2021019471A (ja) * | 2019-07-23 | 2021-02-15 | 吉男 松川 | ハイブリッドソーラーパネル装置 |
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