JP2017157620A - Solar power generation unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽光の照射により発電する太陽光発電ユニットに関する。 The present invention relates to a photovoltaic power generation unit that generates power by irradiation with sunlight.
太陽光を基に発電する太陽光発電ユニットは、特許文献1に記載のように、上側から順に、透光性基板、太陽電池セルを樹脂封止した太陽電池層、及び、バックシート(バックパネル)が重ねられて形成されている。
そして、太陽光発電ユニットの発電効率は、太陽電池層の温度上昇を抑制することによって、向上することが知られており、バックシートの下方に空間を設けて放熱させる等の構造が採用されている。
As described in
And, it is known that the power generation efficiency of the solar power generation unit is improved by suppressing the temperature rise of the solar cell layer, and a structure such as providing a space below the back sheet to dissipate heat is adopted. Yes.
しかしながら、従来、バックシートの主な技術的意義は、太陽電池層の絶縁、及び、太陽電池層への水等の浸入防止であり、バックシートからの放熱が効率的でないという課題があった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、バックパネルからの放熱を効率的に行う太陽光発電ユニットを提供することを目的とする。
However, conventionally, the main technical significance of the backsheet is insulation of the solar cell layer and prevention of intrusion of water or the like into the solar cell layer, and there has been a problem that heat dissipation from the backsheet is not efficient.
This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the solar power generation unit which performs the thermal radiation from a back panel efficiently.
前記目的に沿う本発明に係る太陽光発電ユニットは、透光性を有する板状のカバー体と、太陽電池セルが封止された太陽電池層と、バックパネルとが上から順に重なった太陽光発電ユニットであって、前記バックパネルは、絶縁層、及び、該絶縁層に重ねられた厚みが30μm以上100μm以下のアルミシートを有し、前記太陽電池層に直接接合している。 The photovoltaic power generation unit according to the present invention that meets the above-described object is a solar panel in which a plate-like cover body having translucency, a solar battery layer in which solar cells are sealed, and a back panel are overlapped in order from the top. In the power generation unit, the back panel includes an insulating layer and an aluminum sheet having a thickness of 30 μm or more and 100 μm or less stacked on the insulating layer, and is directly bonded to the solar cell layer.
本発明に係る太陽光発電ユニットにおいて、前記バックパネルから伝わる熱を外部に送り出す冷媒管が、該バックパネルの下面に密接した状態で取り付けられているのが好ましい。 In the photovoltaic power generation unit according to the present invention, it is preferable that a refrigerant pipe for sending heat transmitted from the back panel to the outside is attached in close contact with the lower surface of the back panel.
本発明に係る太陽光発電ユニットにおいて、前記冷媒管には、上側に、前記バックパネルに密接した平面部が設けられているのが好ましい。 In the photovoltaic power generation unit according to the present invention, it is preferable that a flat portion close to the back panel is provided on the refrigerant pipe on the upper side.
本発明に係る太陽光発電ユニットにおいて、前記冷媒管に下側から密接した支持片、及び、該支持片の前記冷媒管の軸心に直交する方向の両側にそれぞれ連結され前記バックパネルの下面に取り付けられた板状の第1、第2フィン部を有する金属固定具を、更に備えるのが好ましい。 In the photovoltaic power generation unit according to the present invention, a support piece that is in close contact with the refrigerant pipe from below, and a support piece that is connected to both sides of the support piece in a direction orthogonal to the axis of the refrigerant pipe, respectively, on the lower surface of the back panel It is preferable to further include a metal fixture having plate-like first and second fin portions attached thereto.
本発明に係る太陽光発電ユニットにおいて、前記第1、第2フィン部はそれぞれ、前記バックパネルの下面に、両面粘着テープで固定されているのが好ましい。 In the photovoltaic power generation unit according to the present invention, it is preferable that the first and second fin portions are respectively fixed to the lower surface of the back panel with a double-sided adhesive tape.
本発明に係る太陽光発電ユニットは、バックパネルが、絶縁層に重ねられた厚みが30μm以上100μm以下のアルミシートを有し、太陽電池層に直接接合しているので、バックパネルからの放熱を効率的に行うことが可能である。 In the photovoltaic power generation unit according to the present invention, the back panel has an aluminum sheet with a thickness of 30 μm or more and 100 μm or less superimposed on the insulating layer, and is directly bonded to the solar cell layer. It can be done efficiently.
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係る太陽光発電ユニット10は、透光性を有する板状のカバー体11と、太陽電池セル12が封止された太陽電池層13と、バックパネル14とが上から順に重なったものである。以下、詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
As shown in FIG. 1, a photovoltaic
カバー体11は、図1、図2に示すように、矩形状の透光物であり、本実施の形態では、ガラスによって形成されている。太陽電池層13は、カバー体11の下側に密着して配置され、カバー体11は、太陽電池層13が雨風に曝されるのを防止している。太陽電池層13には、図示しない導電線で接続された複数の太陽電池セル12が設けられ、複数の太陽電池セル12は、上層の樹脂15と下層の樹脂15aに挟まれた状態で樹脂封止されている。本実施の形態では、樹脂15、15aにEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂)が採用されているが、これに限定されないのは言うまでもない。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
太陽電池層13の下側には、矩形状のバックパネル14が設けられ、バックパネル14は、絶縁層16、アルミシート17及び絶縁層18が上から順に重ねられて形成されている。本実施の形態では、絶縁層16、18にPET樹脂(ポリエチレンテレフタレート)が採用され、アルミシート17は絶縁層16、18に挟まれた状態で樹脂封止されているが、絶縁性及び伝熱性に優れた素材であれば、PET樹脂以外のフッ素樹脂やPP樹脂(ポリプロピレン)等の素材を絶縁層16、18に採用してもよい。
A
絶縁層16は、全体が太陽電池層13の下側の樹脂15aに直接接合しており、太陽電池層13から絶縁層16へ熱が効率的に伝わる設計となっている。そして、絶縁層16とアルミシート17及びアルミシート17と絶縁層18はそれぞれ、隙間なく密着している。
ここで、太陽電池層の発電効率は、20〜100μmの範囲でアルミシートが厚くなるほど顕著に上昇し、アルミシートの厚みを30μm以上にすることで、発電効率が一般的に求められるレベル以上となり、アルミシートの厚みを50μm以上にすることで、発電効率が高発電効率製品として求められるレベル以上となることを確認している。なお、アルミシートの代わりに0.2〜1.0mm厚のアルミ薄板を用いた場合にも発電効率が上昇することを確認しているが、0.2〜1.0mm厚のアルミ薄板を用いた場合、アルミ薄板の熱膨張及び熱収縮によって、カバー体及び太陽電池層に反りが生じて、太陽電池層内のセル間を繋ぐストリンガーが断線する等の問題や、太陽光発電ユニット全体が必要以上に重くなるという問題が招来するのを確認している。
よって、本実施の形態では、厚みが30μm以上(好ましくは50μm以上)100μm以下のアルミシート17を採用している。
The entire
Here, the power generation efficiency of the solar cell layer increases remarkably as the aluminum sheet becomes thicker in the range of 20 to 100 μm. By making the thickness of the
Therefore, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、図1、図2に示すように、絶縁層18(即ち、バックパネル14)の下面に、冷媒が流れる冷媒管19が取り付けられている。冷媒管19は、金属(本実施の形態では、銅)を素材に形成され、図2に示すように、それぞれ間隔を空けて平行配置された複数の直線部20と、隣り合う直線部20を連結するU字部21を有し、複数の直線部20を下からそれぞれ支持する金属固定具22によって、絶縁層18の下面に、密着した状態で取り付けられている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a
冷媒管19は、図1、図3に示すように、絶縁層18に密着した上側に平面部23が設けられ、絶縁層18と接する面積が広くなる構造を有して、絶縁層18からの熱を効率的に吸収する。そして、冷媒管19は、図2に示す入側24から流入する冷媒を図2に示す出側25から外部に送り出し、絶縁層18から伝わる熱を冷媒と共に外部に送り出す。
本実施の形態では、冷媒に不凍液を採用しているがこれに限定されない。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
In the present embodiment, an antifreeze liquid is used as the refrigerant, but the present invention is not limited to this.
金属固定具22は、図2、図3に示すように、直線部20に沿って長く、アルミニウム製の板を折り曲げて加工されたものであり、直線部20に下側から密接した支持片27、及び、支持片27の幅方向両側(即ち、冷媒管19の軸心に直交する方向の両側)にそれぞれ連結され絶縁層18の下面に取り付けられた矩形の板状のフィン部28、29(第1、第2フィン部)を有している。
フィン部28、29はそれぞれ、図3に示すように、全体が絶縁層18の下面に、両面粘着テープ30で固定されている。両面粘着テープ30は、耐熱性を有し、絶縁層18から伝えられる熱により、絶縁層18から金属固定具22が離脱するレベルまで粘着力が弱まることはない。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
Each of the
本実施の形態では、カバー体11、太陽電池層13及びバックパネル14がラミネーション加工によって一体的な板状物31にされた後、図3に示すように、絶縁層18の下面に冷媒管19が取り付けられる。そして、冷媒管19が取り付けられた板状物31は、図1、図2に示すように枠体32内に嵌め込まれて、枠体32によって支持される。板状物31は、枠体32内の上側に取り付けられ、枠体32内の下部(底部)には、板状物31から間隔を空けて下側カバー体33が取り付けられる。なお、図2では、下側カバー体33の記載が省略されている。
In the present embodiment, after the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、バックパネルは、絶縁層及びアルミシートの2層によって形成することができ、その場合、絶縁層をアルミシートの上下のいずれ側に設けてもよい。
また、第1、第2フィン部は、バックパネルに両面粘着テープで固定されている必要はなく、例えば、接着剤で固定されていてもよい。
そして、冷媒管は必ずしも必要でなく、バックパネル自体をヒートシンクとして利用して、あるいは、バックパネルにヒートシンクを取り付けて、放熱するようにしてもよい。また、冷媒管を採用する場合、上側に平面部がない冷媒管を用いてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all changes in conditions and the like that do not depart from the gist are within the scope of the present invention.
For example, the back panel can be formed by two layers of an insulating layer and an aluminum sheet. In that case, the insulating layer may be provided on either the upper or lower side of the aluminum sheet.
Moreover, the 1st, 2nd fin part does not need to be fixed to the back panel with the double-sided adhesive tape, for example, may be fixed with the adhesive agent.
The refrigerant pipe is not always necessary, and the back panel itself may be used as a heat sink, or may be radiated by attaching a heat sink to the back panel. Moreover, when employ | adopting a refrigerant pipe, you may use the refrigerant pipe which does not have a plane part on the upper side.
10:太陽光発電ユニット、11:カバー体、12:太陽電池セル、13:太陽電池層、14:バックパネル、15、15a:樹脂、16:絶縁層、17:アルミシート、18:絶縁層、19:冷媒管、20:直線部、21:U字部、22:金属固定具、23:平面部、24:入側、25:出側、27:支持片、28、29:フィン部、30:両面粘着テープ、31:板状物、32:枠体、33:下側カバー体 10: Solar power generation unit, 11: Cover body, 12: Solar battery cell, 13: Solar battery layer, 14: Back panel, 15, 15a: Resin, 16: Insulating layer, 17: Aluminum sheet, 18: Insulating layer, 19: Refrigerant tube, 20: Straight part, 21: U-shaped part, 22: Metal fixture, 23: Plane part, 24: Entrance side, 25: Exit side, 27: Support piece, 28, 29: Fin part, 30 : Double-sided adhesive tape, 31: Plate, 32: Frame, 33: Lower cover
Claims (5)
前記バックパネルは、絶縁層、及び、該絶縁層に重ねられた厚みが30μm以上100μm以下のアルミシートを有し、前記太陽電池層に直接接合していることを特徴とする太陽光発電ユニット。 A photovoltaic power generation unit in which a plate-like cover body having translucency, a solar battery layer in which solar cells are sealed, and a back panel are overlapped in order from the top,
The back panel includes an insulating layer and an aluminum sheet having a thickness of 30 μm or more and 100 μm or less stacked on the insulating layer, and is directly bonded to the solar cell layer.
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