JP2017501582A - 光電池モジュール - Google Patents

Abstract

光電池モジュールであって、順に積み重ねられて設けられる透光上端蓋板（１１）と、第１液体シリコーン封入層（１２）と、電池片パック層（１３）と、第２液体シリコーン封入層（１４）と、バックプレート（１５）と、を備え、前記透光上端蓋板（１１）及び前記バックプレートの外縁は、第１液体シリコーン封入層（１２）と、電池片パック層（１３）と、第２液体シリコーン封入層（１４）と、の外縁を超えており、前記透光上端蓋板（１１）とバックプレートとの間には、端部密封体（３）が更に設けられており、前記端部密封体（３）は、第１液体シリコーン封入層（１２）と、電池片パック層（１３）と、第２液体シリコーン封入層（１４）と、の外周に位置している。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池分野に関し、特に光電池モジュールに関する。

従来のデュアルガラスモジュールは、バックプレートとして強化ガラスを使っているが、表面は紫外線高透過性のＥＶＡ或いはＰＶＢを使い、裏面におけるＥＶＡは白いＥＶＡ或いはＰＶＢを使っている。このようなモジュールは、下記のような欠陥がある。

第１に、デュアルガラスモジュールの裏面は、気体も水も透過しないガラスを用いることにより、水蒸気がモジュールに侵入することを防ぐことが出来るが、二枚のガラスの縁間の隙間は、依然として弱点であり、水蒸気は、依然として封入膜を透過してモジュールの内部に侵入し、且つガラスの密閉作用のため拡散されることが難しい。紫外線の作用で、ＥＶＡ封入膜が分解生成する酢酸低分子は、依然として電池片を腐蝕し、モジュールの寿命を低下してしまうことになる。ＰＶＢ封入である場合、ＰＶＢの吸水性が高いので、問題が更に深刻になる。

第２に、裏面に白いＥＶＡ或いはＰＶＢを用いることによって生ずる問題は、白い部分は、長時間使用すると、電池片の表面まで拡散する可能性があり、電池片に対する遮蔽を形成し、ホットスポットを招き、モジュールの効率に影響を及ぼすことになる。

第３に、モジュール縁は、フレームが無いので安全性に欠陥が存在し、強化ガラスの一番弱い箇所は縁及び四隅であり、保護が良くできていない場合、モジュールの破砕を招き易い。

本発明は、少なくとも従来技術における技術問題の一つを解決しようとする。このため、本発明の一つの目的は、耐候性が良く、寿命が長く、且つ紫外線に対する吸光率の高い光電池モジュールを提供することである。

本発明に係る光電池モジュールは、順に積み重ねられて設けられる透光上端蓋板と、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第２液体シリコーン封入層と、バックプレートと、を備え、前記透光上端蓋板及び前記バックプレートの外縁は、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第２液体シリコーン封入層と、の外縁を超えており、前記透光上端蓋板とバックプレートとの間には、端部密封体が更に設けられており、前記端部密封体は、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第２液体シリコーン封入層と、の外周に位置している。

本発明に係る光電池モジュールは、端部密封体を設けることにより、伝統的な光電池のモジュールの縁で封入材料が外に露出する短所を補い、環境での水蒸気及び腐蝕性の気体がモジュールの内部に入ることをうまく遮断し、モジュールの減衰を緩和し、モジュールの寿命を延長することができる。勿論、本発明における光電池モジュールは、保護用として、密封体を使わなくても良い。

前記透光上端蓋板及び前記バックプレートは、いずれもガラス板であるのが好ましい。透明液体シリコーンは、二成分シリコーンであるので、常温では液体であり、二つの成分を１：１に均一に混ぜてから７０〜１３０℃で積層すると、熱硬化性の透明シリコーンに硬化でき、積層温度が低く、エネルギーを節約し、且つラミネータの寿命を延長させるのに有利である。デュアルガラスモジュールにおけるバックプレート及びフロントプレートは、いずれも剛性のガラスであり、高分子材質の通常のバックプレートに比べて接着剤の付着及び積層が更に便利であり、且つ伝統的なＥＶＡ封入膜と比較して、その利点は、ＥＶＡ紫外線吸収剤に吸収される紫外線を透過し、電気エネルギーに転換し、光電モジュールの出力を増加できることにある。もう一つは、新型の封入膜は、紫外線の照射に非常に安定的であり、酢酸等の低分子を分解生成することによって電池片を腐蝕することなく、耐候性に更に優れている。

本発明の付加の方面及び利点は、下記の説明において一部記載されており、一部は下記の説明を通じてより明らかになり、または本発明の実施を通じてより理解できる。

本発明の上記及び／或いは付加的な方面と利点は、下記の図面を参照する実施形態に対する説明において、明らか且つ理解し易くなる。

本発明に係る実施例における光電池モジュールの断面図である。 図１に示す光電池モジュールの略図である。 図１に示す光電池モジュールのフレーム断面の略図である。 図２におけるフレームの展開略図である。 図１に示す光電池モジュールにおけるバックプレート層の光反射原理を示す図である。 本発明に係る一つの実施例における光電池モジュールの端子箱の略図である。 図１に示す端子箱の上面図である。 図１に示す端子箱の底面図である。 本発明に係るもう一つの実施例における光電池モジュールの略図である。 図８に示す光電池モジュールの部分拡大図であり、そのうち、ダイオード及び端子箱の組み立てを示している。 図９に示す光電池モジュールにおいて正極及び負極をそれぞれ引き出している端子箱の略図である。 図１０におけるＡ方向での側面図である。 図９に示す光電池モジュールにおけるバックプレートの部分略図であり、そのうち、収容溝を示している。

以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。前記実施例の例示は、図面において示されており、全文において同一または類似の符号は、同一又は類似の部材、或いは、同一又は類似の機能を有する部品を表している。以下に、図面を参照しながら説明される実施例は、例示的なものであり、本発明を解釈するために用いられるものだけであり、本発明を限定するものであると理解してはいけない。

本発明に対する説明において、用語である「上」、「下」、「前」、「後」、「頂」、「底」、「内」、「外」などで表れる方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づいており、本発明を説明し易くするまたは説明を簡単化するために用いられるものであり、指定される装置又は部品が特定の方位に位置し、特定の方位で組み立てられ且つ操作されることを指し示す又は暗示するものではないので、本発明に対する限定であると理解してはいけない。なお、用語である「第一」、「第二」は、説明のためだけに用いられるものであり、比較的に重要性を指し示す又は暗示する、或いは示される技術的特徴の数を暗示するものと理解してはいけない。このため、「第一」、「第二」と限定されている特徴は、一つあるいはさらに多くの当該特徴を有することを明示または暗示していることになる。本発明の説明において、別途の説明がない限り、用語「複数」は二つ或いはそれ以上を意味する。

本発明の説明において、明確な規定と限定がない限り、用語「装着」、「互いに接続」、「接続」の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定的な接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体型接続の可能性もあり、機械的な接続や、電気接続の可能性もあり、直接的に接続される、あるいは中間媒体を介して間接的に接続される可能性もあり、二つの部品の内部が連通されている可能性もある。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本発明における具体的な意味を理解することができる。

以下、図１乃至図１２を参照しながら、本発明に係る実施例における光電池モジュールを説明する。

本発明に係る光電池モジュールは、本体１と、端部密封体３と、を備える。

図１に示すように、本体１は、順に積み重ねて設けられる透光上端蓋板１１と、第１液体シリコーン封入層１２と、電池片パック層１３と、第２液体シリコーン封入層１４と、バックプレート１５と、を備え、透光上端蓋板１１及びバックプレート１５の外縁は、第１液体シリコーン封入層１２と、電池片パック層１３と、第２液体シリコーン封入層１４と、の外縁を超えている。具体的には、透明シリコーンは、膜状の構造であって、熱可塑性であり、常温では固体であり、温度が上昇すると徐々に軟化する。透明液体シリコーンは、二成分シリコーンであり、常温では液体であり、二つの成分を１：１に均一に混ぜてから５０〜１３０℃で積層すると、熱硬化性の透明シリコーンに硬化でき、積層温度が低いので、エネルギーを節約し、且つラミネータの寿命を延長させるのに有利である。

選択的には、透光上端蓋板１１及びバックプレート１５は、いずれもガラス板であり、高分子材質の通常のバックプレートに比べて、接着剤の付着と積層が更に便利である。例えば、透光上端蓋板１１は、通常のローアイロンスーパーホワイトエンボス強化ガラス或いは塗膜ローアイロンスーパーホワイトエンボス強化ガラスであってもよく、バックプレート１５は、通常のローアイロンスーパーホワイトエンボス強化ガラス或いは通常の強化ガラスであっても良い。透光上端蓋板１１及びバックプレート１５を用いることにより、本体１の強度を向上させ、本体１の耐負荷性を向上させている。ガラスは、強大な耐候性と、耐老化性と、絶縁性と、防火性と、を有するので、耐摩耗性も高分子バックプレートよりはるかに高い。バックプレートとして、ガラスを用いることにより、電池モジュールの耐老化性を大幅に向上させることができ、且つ本発明に係る光電池モジュールの耐圧性及び防火性も向上させることができる。

端部密封体３は、透光上端蓋板１１とバックプレート１５との間に設けられ、且つ端部密封体３は、第１液体シリコーン封入層１２と、電池片パック層１３と、第２液体シリコーン封入層１４と、の外周に位置している。具体的には、光電池モジュールは、透光上端蓋板１１と、第１液体シリコーン封入層１２と、電池片パック層１３と、第２液体シリコーン封入層１４と、バックプレート１５と、端部密封体３と、を積層することによって製作される。なお、本出願の記載に用いる符号「／」は「及び」を表す。

本発明に係る光電池モジュールは、第１液体シリコーン封入層１２及び第２液体シリコーン封入層１４を設けることにより、伝統的なＥＶＡ封入膜と比較して、その利点は、ＥＶＡ紫外線吸収剤に吸収される紫外線を透過し、電気エネルギーに転換し、光電池のモジュールの出力を増加させることができることにある。なお、透明シリコーン層１４は、紫外線の照射に非常に安定的であり、酢酸等の低分子を分解生成することによって電池片を腐蝕することなく、耐候性に更に優れている。また、端部密封体を設けることにより、伝統的な光電池モジュールの縁の封入材料を外に露出する短所を補い、上下層を緊密に透光上端蓋板とバックプレートとを結合することにより、環境における水蒸気や、腐蝕性気体がモジュールの内部に入ることを良好に遮断し、モジュールの減衰を緩和し、モジュール寿命を延長させることができる。

本発明に係るいくつかの実施例は、反射コート層２と、端子箱４と、フレーム６と、を更に備える。反射コート層２は、バックプレート１５の電池片パック層１３に向ける側の表面（例えば、図１及び図５に示す下表面）に設けられる。選択的には、反射コート層２は、平板網状であり、透光上端蓋板１１は、すりガラスである。

フレーム６は、密封剤を介して本体１の外周辺に封入されている。選択的には、フレームは、シリコーン、ブチルゴム、或いは両面テープを介して本体１の外縁の外部に固定されている。フレーム６は、切口６０を備え、端子箱４は切口６０の所に設けられ、端子箱４は、本体１及びフレーム６と密閉接続され、電池片パック層１３は、透光上端蓋板１１とバックプレート１５との間からバスバー１３１を引き出し、電池片のエネルギーを引き出すように、端子箱４とバスバー１３１は電気的に接続されている。

従って、反射コート層を設けることにより、電池片の隙間を透過する光線を反射して、封入損失を減らすことが出来る。フレームを設けることにより、外力が電池モジュールの縁或いは四つのコーナに衝撃を与えた場合、本体１の透光上端蓋板１１及びバックプレート１５が破壊されることを最大限に避けることにより、電池モジュールを保護し、運送が便利になり、寿命が長くなる。また、フレーム６を介して、バスバー１３１を本体の縁から効果的に引き出すことが出来る。

本発明に係るいくつかの実施例において、図５に示すように、反射コート層２の切断面は、頂角が円弧である略三角形の形状に形成され、反射コート層２は、電池片パック層１３における隣接する電池片間の隙間、及び／或いは電池片縁の位置に対応して設けられる。従って、図５を参照すると、透光上端蓋板１１から電池片の隙間に入る光線は、円弧形面取りを有する三角形の反射コート層２で反射し、反射後の光線は透光上端蓋板１１に入射してから、続いて電池片に反射されて利用されることにより、光子の使用率を更に向上させ、電池モジュールの出力パワーを向上させる。尚、積層の工程において、円弧形面取りを有する三角形の反射コート層２は、電池片の縁及び封入膜に対する破壊がなく、電池モジュールにおいてうまく契合でき、電池モジュールの安全性及び機械的な安定性を増加し、使用寿命を延長する。

電池片パック層１３における隣接する電池片間の隙間、及び／或いは電池片の縁の位置に対応して設けられている反射層は、一体型の網状の板の構造を構成するのが好ましい。

選択的には、反射コート層２の切断面が形成する三角形の頂角弧度は、π／６〜５π／６である。更に、当該三角形の頂角弧度はπ／４〜π／２である。更に好ましくは、当該三角形の頂角弧度は、π／３である。選択的には、反射コート層２の切断面が形成する三角形の底角αの角度は、１５〜８５度である。更に、当該三角形の底角αの角度は３０〜７０度である。更に好ましくは、当該三角形の底角αの角度は、６０度である。当業者は、上記の三角形の頂角弧度及び底角の角度は任意に組み合わせて用いられることができると理解できる。

いくつかの実施例において、反射コート層２は、白い有機高分子層であり、高反射性及び耐老化性に優れるなどの利点を有し、フルオロカーボン樹脂層と、ポリジアリルイソフタレート層と、ポリビニリデンフルオリド層と、ポリエチレン層と、ポリテトラフルオロエチレン層と、フルオロカーボン樹脂変性重合体層と、ポリジアリルイソフタレート変性重合体層と、ポリビニリデンフルオリド変性重合体層と、ポリエチレン変性重合体層と、ポリテトラフルオロエチレン変性重合体層と、シリコーンと、を少なくとも一つ備えるがそれらに限られない。反射コート層２は、吹付け、塗布、印刷等の加工工程を含めるがそれらに限られない工程を通じて、透明層の一面に緊密に付着される。

図２及び図８に示すように、端子箱４は、本体１の外縁に係合され、且つフレーム６と接着剤とを介してシーリングされる。従って、端子箱３は、モジュールの裏面に孔或いは溝を開設することなく、電池モジュールの縁に装着されることにより、バックプレート１５の完全な構造を保ち、応力集中点を形成させず、安全性がより高くなる。また、端子箱３のこのような分布は、伝統的なモジュールと比較して、モジュール内部のバスバー及び外部のケーブルの長さを減少でき、コストを節減し、且つ抵抗を減少し、出力パワーを増加することができる。選択的には、端子箱４の本体１向けの一側には、二つの係合ピンが設けられ（図示せず）、この二つの係合ピンは、それぞれ本体１の外縁の所に係合されている。尚、一つの選択可能な例示において、端子箱４は、本体１の透光上端蓋板１１及びバックプレート１５に接着剤を介して付着されても良い。

本発明に係る一つの実施例において、図２に示すように、本体１は矩形の形状に形成され、端子箱４は三つであり、且つ相互に間隔を置いて本体１の短い辺に設けられ、隣接する二つの端子箱４の各々は、封入接続部材８を介して連結され、封入接続部材８の封入は切口６０における本体１の外縁に対応することにより、封入接続部材８及びフレーム６は、共に本体１の縁に対して保護を行う。比較して言うと、伝統的な電池モジュールの外縁は、通常保護を行わず、或いはただテープを用いて保護を行うが、このよう構造のモジュールは、強化ガラスの角が力を受けると割れ易いので、安全性が低く、運送及び装着におけるリスクが高い。但し、本発明に係る実施例における光電池モジュールは、Ｕ型の剛性フレーム及び封入接続部材８を用いて保護することで、電池モジュールの縁及び四隅の衝撃に耐える能力が大幅に向上し、且つ電池モジュールの密封効果をさらに強化している。勿論、モジュールは、フレーム或いはテープを用いて保護しなくてもよい。

本実施例において、フレーム６及び封入接続部材８は、それぞれ多様な材料で作られても良い。そのうち、一つの選択可能な例示において、フレーム６は、アルミニウム材質部材であり、封入接続部材８は、絶縁材質部材であり、この場合、フレーム６には、一つの接地穴６４を有する必要がある。もう一つの選択可能な例示において、フレーム６及び封入接続部材８は、いずれもアルミニウム材質部材であり、隣接する二つの端子箱４間における封入接続部材８には、いずれも一つの接地穴６４が設けられてもよい。勿論、本発明はこれに限られず、フレーム６及び封入接続部材８は、いずれも絶縁材質の部材であってもよい。この場合、フレーム６及び封入接続部材８には、いずれも接地穴６４を設ける必要がなくなる。

以下、本実施例における端子箱４の構造を具体的に説明する。端子箱４は、ケース４１ａと、少なくとも二つの隔板４２ａと、導電体４３ａと、ダイオード４４ａと、コネクタ４５ａと、を備える。図６に示すように、ケース４１ａ内には、チャンバ４１０を有し、チャンバ４１０の側壁には、複数のリード線口４１１を有し、光電池モジュールにおける電池片が引き出すバスバー１３１は、図６及び図７ｂに示すように、リード線口４１１を貫いてチャンバ４１０内に入るのに適する。チャンバ４１０を少なくとも三つのサブチャンバに分けるように、少なくとも二つの隔板４２ａがチャンバ４１０内に設けられるが、例えば、隔板４２ａは、プラスチック材質であっても良い。リード線口４１１は、少なくとも三つのサブチャンバのうち、最外端の二つのサブチャンバの側壁に設けられる。選択的には、図７ｂに示すように、リード線口４１１は、矩形の孔である。

導電体４３ａは、チャンバ４１０内に設けられ、且つ少なくとも三つのサブチャンバを貫通し、導電体４３ａの長さを延長させる。バスバー１３１は、導電体４３ａに溶接接続されることにより、電池片のエネルギーを引き出すのに適する。ダイオード４４ａは、少なくとも三つのサブチャンバのうち、中間のサブチャンバ内に設けられ、ホットスポット効果が発生する場合、電池片が焼けてしまうことを防ぎ、且つ日照がない場合、電流の逆流を防ぐようにする。ダイオード４４ａと導電体４３ａとは電気接続されるが、ダイオード４４ａを導電体４３ａに溶接するのが好ましい。コネクタ４５ａは、ケース４１ａ外に位置され、且つケーブル４６ａを介して導電体４３ａに接続される。

従って、本発明に係る実施例の端子箱４は、隔板４２ａを介して、チャンバ４１０を複数のサブチャンバに分け、且つダイオード４４ａは、真ん中のサブチャンバ内に設けられ、バスバー１３１を溶接する際、ダイオード４４ａにおける溶接箇所は溶けなく、ダイオードの溶接脱落を避ける。また、ダイオード４４ａが失効する或いは端子箱４が失効する際、バスバー１３１を溶接するだけで、或いはバスバー１３１をリード線口４１１から取り出すだけで端子箱を取ることができ、操作が簡便で時間を節約でき、発電所のメンテナンスが便利であり、モジュールの寿命が延長できる。更に選択的には、本実施例に係るデュアルガラス光電池のモジュールは、チップ型薄片ダイオード９を更に備えている。薄片ダイオード９は、バスバー１３１に溶接され、且つ透光上端蓋板１１とバックプレート１５との間に積層され、ホットスポット効果が発生する場合、電池片が焼けてしまうことを防ぎ、且つ日照のない際、電流の逆流を防ぐようにする。

本発明に係る一つの望ましい実施例において、隔板４２ａの数量は二つであり、且二つの隔板４２ａは、チャンバ４１０を三つのサブチャンバに分け、即ち第１サブチャンバ４０１ａと、第２サブチャンバ４０２ａと、第３サブチャンバ４０３ａと、に分け、図６に示すように、ダイオード４４ａは、そのうち真ん中のサブチャンバ４０２ａ内に設けられる。ダイオード４４ａが位置するサブチャンバ、即ち第２サブチャンバ４０２ａ内は、密閉剤を介して密封される。従って、ダイオード４４ａの周辺に熱の伝導性が優れる密閉剤により保持され、適時にダイオードの温度を低下させて、ダイオードを保護する。選択的には、第１サブチャンバ４０１ａ及び第３サブチャンバ４０３ａ内に空室を保持し、密閉剤を注ぎ込むことも可能である。

選択的には、ケース４１ａは、相互に噛合うケースホルダと、ケースカバー（図示せず）と、を備えても良い。ケースカバーとケースホルダとの間は、ブチルゴムを介して密封されることにより、端子箱の防水性を確保できる。

以下、図６を参照しながら本発明に係る実施例の端子箱の装着過程を具体的に説明するが、バスバー１３１と導電体４３ａとの溶接を例として説明する。

図６に示すように、光電池のモジュールから電池片が引き出すバスバー１３１は、リード線口４１１を貫いて、第１サブチャンバ４０１ａ及び第３サブチャンバ４０３ａ内に伸び込み、図６に示すように、第１サブチャンバ４０１ａ及び第３サブチャンバ４０３ａ内に予め保留しておいた半田は、加熱されると、バスバー１３１を導電体４３ａに溶接する。最後に、密閉剤をダイオード４４ａが所在する第２サブチャンバ４０２ａ内に注入することにより、端子箱の装着を完成させる。

本発明に係る実施例の端子箱は、従来の端子箱が交換しにくい問題、及び溶接バスバーがダイオードの脱落を招きやすい問題を解決し、使用寿命を延長し、４０年の長い期間の品質保証を実現できる。

図６に示すように、本発明に係るもう一つの実施例において、光電池モジュールは、チップ型薄片ダイオード９を備え、薄片ダイオード９は、バスバー１３１に溶接され、且つ透光上端蓋板１１とバックプレート１５との間に積層され、ホットスポット効果が発生する際、電池片が焼けてしまうことを防ぎ、且つ日照がない時の電流逆流を防ぐようにする。この時、端子箱４は、二つであり、且つそれぞれＬ形状に形成され、端子箱４は、本体１において二つの隣接するコーナに設けられ、バスバー１３１は、端子箱４内に伸び込むことにより、電池片のエネルギーを引き出す。具体的には、図８乃至図１０に示すように、電池片パック層における電池片のマトリックスを敷設する時、直接薄片ダイオード９をバスバー１３１に溶接し、バスバー１３１は、両端から引き出され、それぞれ本体１の二つのコーナにおける正負の端子箱に溶接される。選択的には、薄片ダイオード９の辺の長さは８乃至１２ｍｍである。

選択的には、端子箱４の材料は、セラミックであり、これにより、環境に対する耐久能力を向上できる。もちろん、端子箱４の材料は、プラスチックでもよい。

そのうち、一つの選択可能な例示において、ダイオード９の厚さＨは０.８ｍｍ未満であり、そうでなければ、その上方及び下方に位置する透光上端蓋板１１及びバックプレート１５に抵触するようになる。然しながら、本発明のもう一つの選択可能な例示において、ダイオード９の厚さＨは、０.８〜２ｍｍであり、この場合、透光上端蓋板１１とバックプレート１５の相対する側面のうち、少なくとも一つにおいて収容溝１６が設けられ、収容溝１６の的総深さは、ｈ＝Ｈ−０.８ｍｍである。即ち、透光上端蓋板１１とバックプレート１５の内、一つに収容溝１６が設けられる場合、当該収容溝の深さは、ｈ＝Ｈ−０.８ｍｍであり、透光上端蓋板１１及びバックプレート１５のいずれに互いに対応する収容溝１６を有する場合、二つの収容溝の総深さは、ｈ＝Ｈ−０.８ｍｍである。選択的には、図６に示すように、収容溝１６は、バックプレート１５に設けられる。

収容溝１６は、正方形の溝であり、且つ収容溝１６の辺の長さは、ダイオード９の辺の長さと比較して、０.２ｍｍ長いのが好ましい。このように、ダイオード９は、基本的にその上方と下方に位置する透光上端蓋板１１及びバックプレート１５と近距離で接触することにより、極めて早くダイオード９が生成する熱量を伝導して行く。

具体的には、端子箱４は、ケース４１ｂと、導電片４２ｂと、及びコネクタ部材４３ｂと、を備え、ケース４１ｂ内には、チャンバ４１０ｂを有し、チャンバ４１０ｂの側壁には、リード線口４１１ｂ（図５に示すように）を有し、選択的には、リード線口１１は、矩形孔である。導電片４２ｂは、チャンバ４１０ｂ内に設けられ、そのうち、バスバー１３１は、リード線口４１１ｂを貫いて、チャンバ４１０ｂ内に伸び込み、且つ導電片４２ｂに接続され、コネクタ部材４３ｂは、ケース４１ｂの外に位置し、且つケーブル４４ｂを介して導電体に接続される。選択的には、バスバー１３１と導電片４２ｂとは、溶接接続或いは係合接続される。

本発明に係る実施例における光電池モジュールは、従来の端子箱が交換しにくい問題、及び溶接バスバーがダイオードの脱落を招き易い問題を解決し、使用寿命を延長させる。また、端子箱の装着は簡便であり、所要のケーブル及びバスバーが少ないので、抵抗を減少し、且つ出力パワーを増大させる。

本発明に係るいくつかの実施例における光電池モジュールにおいて、端部密封体３は、ブチルゴム部材、ポリイソブテンゴム部材、或いは水蒸気透過率が０.０１g／ｍ２／日未満である接着剤部材であっても良い。これにより、伝統的な光電池のモジュールの縁の封入材料が外に露出するという短所を補い、上下層緊密の透光上端蓋板１１とバックプレート１５とを結合することにより、環境における水蒸気及び腐蝕性気体がモジュールの内部に入ることをうまく遮断でき、モジュールの減衰を緩和し、モジュールの寿命を延長させる。従って、本発明に係るデュアルガラス電池モジュールは、耐候性に優れ、構造強度が高く、寿命が長く、且つ紫外線に対する吸光率を高くする。

更なる実施例において、本発明に係る光電池モジュールは、複数の固定装置５をさらに備え、複数の固定装置５は、バックプレート１５における電池片パック層１３から遠く離れている一側の表面に設けられ、固定装置５を介して、全体の電池モジュールをある箇所に装着するのに用いられる。具体的には、図２に示すように、電池モジュールの裏面は、高強度の接着剤を用いて、四つの固定装置５を接着させることにより、固定装置５をボルトを介して電池モジュールを固定するためのホルダ（図示せず）に固定させている。このような形態の装着は、電池モジュールが受ける力をより均一にすることを確保し、モジュールの耐負荷性を強化し、さらに安全で信頼できる。

図２に示すように、固定装置５には、デュアルガラス電池モジュールを外部キャリアに固定させるための位置決め部材が設けられる。選択的には、固定装置５は、四つであり、且つバックプレート１５の表面に均一に分布されており、即ち、電池モジュール全体の裏面に分布されている。従って、電池モジュール全体をある装着表面或いは装着ホルダ（図示せず）に便利に装着できる。

以下、図１から図４を参照しながら、本発明に係る実施例の光電池モジュールにおけるフレームを詳しく説明するが、そのうち、端子箱は本体の短い辺に設けられ且つ三つである場合を例として説明する。

図１に示すように、フレーム６は、シリコーン、ブチルゴム、或いは両面テープを介して本体１の外縁の外部に固定できる。フレーム６は、フレーム構造に形成され、且つフレーム６の横断面はＵ型の溝を有し、Ｕ型溝の溝口の幅は、本体１の外縁を覆うように、本体１の厚さより広い。

選択的には、フレーム６の厚さは１〜２ｍｍであり、即ちフレーム６のＵ型溝の各辺の厚さは、１〜２ｍｍである。いくつかの実施例において、図３に示すように、フレーム６の外表面には、凸バー６２が形成されている。選択的には、凸バー６２は、フレーム６の長さ方向を沿って延長している。なお、凸バー６２は、フレーム６の長さ方向を沿って直線或いは曲線に延長し、例えば、螺旋に延長しても良い。凸バーを設けることにより、フレーム６全体の強度を増加し、且つフレーム６の外観をより見栄よくすることができる。

フレーム６は、一本の封入バーが湾曲されて形成される一体型のフレーム６である。具体的には、当該封入バーは、連続導体であり、そのうち封入バーは、少なくとも二つの予定の湾曲位置を有し、各々の予定の湾曲位置の所には、９０度のＶ型溝６３が形成されており、且つ封入バーには、接地穴６４が設けられている。一つの連続的なフレーム導体を用いる理由は、フレーム導体の各段の辺が連続されていないと、電池モジュールは、装着の際、各段の辺がすべて接地される必要があり、コストを増加させ且つ装着が難しくなることにある。接地穴６４の直径は、２〜４ｍｍであるのが好ましい。また、封入バーにおける予定の直角位置の所には、三つの９０度のＶ型溝６３を形成させることにより、装着の際、直接湾曲成形されることができ、このように湾曲した後の９０度のＶ型溝６３は、ちょうどフレームのコーナの所を形成する。

フレーム６及び接続部材４は、いずれも絶縁性の高分子材料部材である場合、フレーム６には、接地穴６４及び複数のＶ型溝６３を開設する必要がなく、直接必要なサイズを切り取って、分段して装着し、即ちフレーム６と接続部材４を順に連結させる。

本発明に係る光電池モジュールは、耐候性に優れ、構造強度が高く、寿命が長く、紫外線に対する吸光率が高い。

本説明書において、用語「一つの実施例」、「いくつかの実施例」、「模式的な実施例」、「具体的な例示」、或いは「いくつかの例示」などの記述は、当該実施例や例示に記載の具体的な特徴、構造、材料、或いは特点が本発明の少なくとも一つの実施例や例示に含まれていることを意味する。本説明書において、上記用語に対する模式的な説明は、必ずしも同一の実施例や例示を意味することではない。また、記載の具体的な特徴、構造、材料、或いは特点は、任意の一つ或いはいくつかの実施例や例示において、適切な形態で結合されることができる。

本発明の実施形態を示して説明したが、当業者は、本発明の原理及び主旨から逸脱しない限り、これらの実施形態に対して様々な変化、補正、切り替え及び変形を行うことができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物により限定される、ということを理解できる。

（付記）
（付記１）
光電池モジュールであって、
順に積み重ねられて設けられる透光上端蓋板と、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第２液体シリコーン封入層と、バックプレートと、を備え、
前記透光上端蓋板及び前記バックプレートの外縁は、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第２液体シリコーン封入層と、の外縁を超えており、
前記透光上端蓋板とバックプレートとの間には、端部密封体が更に設けられており、
前記端部密封体は、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第２液体シリコーン封入層と、の外周に位置していることを特徴とする光電池モジュール。

（付記２）
前記透光上端蓋板及び前記バックプレートは、いずれもガラス板であることを特徴とする付記１に記載の光電池モジュール。

（付記３）
前記端部密封体は、ブチルゴム部材或いはポリイソブチレンゴム部材であることを特徴とする付記１に記載の光電池モジュール。

（付記４）
前記光電池モジュールは、透光上端蓋板と、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第１液体シリコーン封入層と、バックプレートと、端部密封体と、を積層して製造されていることを特徴とする付記１に記載の光電池モジュール。

（付記５）
前記光電池モジュールの周辺は、密封剤テープにより更に被覆されていることを特徴とする付記２乃至４のいずれか一つに記載の光電池モジュール。

（付記６）
前記光電池モジュールの周辺は、フレームにより更に封入されていることを特徴とする付記２乃至４のいずれか一つに記載の光電池モジュール。

（付記７）
フレームは、一本の封入バーを湾曲して形成される一体型フレームであることを特徴とする付記６に記載の光電池モジュール。

（付記８）
前記封入バーには、接地穴が設けられていることを特徴とする付記７に記載の光電池モジュール。

（付記９）
前記封入バーは、少なくとも二つの所定の湾曲位置を有し、個々の所定の湾曲位置の所には、９０度のＶ型溝が形成されていることを特徴とする付記７に記載の光電池モジュール。

（付記１０）
前記フレームは、密封剤を介して、前記光電池モジュールの外周辺に設けられていることを特徴とする付記６に記載の光電池モジュール。

（付記１１）
前記フレームは、フレーム構造に形成され、且つ前記フレームの横断面は、Ｕ型溝を有し、前記Ｕ型溝の溝口の幅は、前記光電池モジュールの外縁を覆うように、上前記光電池モジュールの厚さより広いことを特徴とする付記６に記載の光電池モジュール。

（付記１２）
前記フレームの厚さは、１〜２ｍｍであることを特徴とする付記１１に記載の光電池モジュール。

（付記１３）
前記フレームの外表面には、凸バーが形成され、前記凸バーは、前記フレームの長さ方向に沿って延長していることを特徴とする付記１１に記載の光電池モジュール。

（付記１４）
前記光電池モジュールは、端子箱を更に備え、前記電池片パック層は、前記透光上端蓋板と前記バックプレートとの間からバスバーを引き出し、電池片のエネルギーを引き出すように、前記端子箱と前記バスバーとは、電気接続されていることを特徴とする付記６に記載の光電池モジュール。

（付記１５）
前記透光上端蓋板及び前記バックプレートは、矩形形状に形成され、前記端子箱は三つであり、且つ相互に間隔を置いて前記矩形の一つの短い辺に設けられていることを特徴とする付記１４に記載の光電池モジュール。

（付記１６）
前記透光上端蓋板は、通常のローアイロンスーパーホワイトエンボス強化ガラス或いは塗膜ローアイロンスーパーホワイトエンボス強化ガラスであり、前記バックプレートは、通常のローアイロンスーパーホワイトエンボス強化ガラス或いは通常の強化ガラスであることを特徴とする付記２に記載の光電池モジュール。

本体１、
透光上端蓋板１１、第１液体シリコーン封入層１２、電池片パック層１３、バスバー１３１、
第２液体シリコーン封入層１４、バックプレート１５、収容溝１６、
反射コート層２、端部密封体３、
端子箱４、
第１実施例：
ケース４１ａ、チャンバ４０ａ、サブチャンバ４０１ａ、４０２ａ及び４０３ａ、
リード線口４１１ａ、隔板４２ａ、導電体４３ａ、ダイオード４４ａ、
コネクタ部材４５ａ、ケーブル４６ａ、
第２実施例：
ケース４１ｂ、チャンバ４１０ｂ、リード線口４１１ｂ、導電片４２ｂ、
コネクタ部材４３ｂ、ケーブル４４ｂ、
固定装置５、
フレーム６、切口６０、Ｕ型溝６１、凸バー６２、Ｖ型溝６３、接地穴６４、
密封剤７、封入接続部材８、薄片ダイオード９

従来のデュアルガラスモジュールは、バックプレートとして強化ガラスを使っているが、表面は紫外線高透過性のＥＶＡ或いはＰＶＢを使い、裏面には白いＥＶＡ或いはＰＶＢを使っている。このようなモジュールは、下記のような欠陥がある。

端部密封体３は、透光上端蓋板１１とバックプレート１５との間に設けられ、且つ端部密封体３は、第１液体シリコーン封入層１２と、電池片パック層１３と、第２液体シリコーン封入層１４と、の外周に位置している。具体的には、光電池モジュールは、透光上端蓋板１１と、第１液体シリコーン封入層１２と、電池片パック層１３と、第２液体シリコーン封入層１４と、バックプレート１５と、端部密封体３と、を積層することによって製作される。

図２及び図８に示すように、端子箱４は、本体１の外縁に係合され、且つフレーム６と接着剤とを介してシーリングされる。従って、端子箱４は、モジュールの裏面に孔或いは溝を開設することなく、電池モジュールの縁に装着されることにより、バックプレート１５の完全な構造を保ち、応力集中点を形成させず、安全性がより高くなる。また、端子箱４のこのような分布は、伝統的なモジュールと比較して、モジュール内部のバスバー及び外部のケーブルの長さを減少でき、コストを節減し、且つ抵抗を減少し、出力パワーを増加することができる。選択的には、端子箱４の本体１向けの一側には、二つの係合ピンが設けられ（図示せず）、この二つの係合ピンは、それぞれ本体１の外縁の所に係合されている。尚、一つの選択可能な例示において、端子箱４は、本体１の透光上端蓋板１１及びバックプレート１５に接着剤を介して付着されても良い。

以下、本実施例における端子箱４の構造を具体的に説明する。端子箱４は、ケース４１ａと、少なくとも二つの隔板４２ａと、導電体４３ａと、ダイオード４４ａと、コネクタ４５ａと、を備える。図６に示すように、ケース４１ａ内には、チャンバ４１０を有し、チャンバ４１０の側壁には、複数のリード線口４１１ａを有し、光電池モジュールにおける電池片が引き出すバスバー１３１は、図６及び図７ｂに示すように、リード線口４１１ａを貫いてチャンバ４１０内に入るのに適する。チャンバ４１０を少なくとも三つのサブチャンバに分けるように、少なくとも二つの隔板４２ａがチャンバ４１０内に設けられるが、例えば、隔板４２ａは、プラスチック材質であっても良い。リード線口４１１ａは、少なくとも三つのサブチャンバのうち、最外端の二つのサブチャンバの側壁に設けられる。選択的には、図７ｂに示すように、リード線口４１１ａは、矩形の孔である。

従って、本発明に係る実施例の端子箱４は、隔板４２ａを介して、チャンバ４１０を複数のサブチャンバに分け、且つダイオード４４ａは、真ん中のサブチャンバ内に設けられ、バスバー１３１を溶接する際、ダイオード４４ａにおける溶接箇所は溶けなく、ダイオードの溶接脱落を避ける。また、ダイオード４４ａが失効する或いは端子箱４が失効する際、バスバー１３１を溶接するだけで、或いはバスバー１３１をリード線口４１１ａから取り出すだけで端子箱を取ることができ、操作が簡便で時間を節約でき、発電所のメンテナンスが便利であり、モジュールの寿命が延長できる。更に選択的には、本実施例に係るデュアルガラス光電池のモジュールは、チップ型薄片ダイオード９を更に備えている。薄片ダイオード９は、バスバー１３１に溶接され、且つ透光上端蓋板１１とバックプレート１５との間に積層され、ホットスポット効果が発生する場合、電池片が焼けてしまうことを防ぎ、且つ日照のない際、電流の逆流を防ぐようにする。

図６に示すように、光電池のモジュールから電池片が引き出すバスバー１３１は、リード線口４１１ａを貫いて、第１サブチャンバ４０１ａ及び第３サブチャンバ４０３ａ内に伸び込み、図６に示すように、第１サブチャンバ４０１ａ及び第３サブチャンバ４０３ａ内に予め保留しておいた半田は、加熱されると、バスバー１３１を導電体４３ａに溶接する。最後に、密閉剤をダイオード４４ａが所在する第２サブチャンバ４０２ａ内に注入することにより、端子箱の装着を完成させる。

図９に示すように、本発明に係るもう一つの実施例において、光電池モジュールは、チップ型薄片ダイオード９を備え、薄片ダイオード９は、バスバー１３１に溶接され、且つ透光上端蓋板１１とバックプレート１５との間に積層され、ホットスポット効果が発生する際、電池片が焼けてしまうことを防ぎ、且つ日照がない時の電流逆流を防ぐようにする。この時、端子箱４は、二つであり、且つそれぞれＬ形状に形成され、端子箱４は、本体１において二つの隣接するコーナに設けられ、バスバー１３１は、端子箱４内に伸び込むことにより、電池片のエネルギーを引き出す。具体的には、図８乃至図１０に示すように、電池片パック層における電池片のマトリックスを敷設する時、直接薄片ダイオード９をバスバー１３１に溶接し、バスバー１３１は、両端から引き出され、それぞれ本体１の二つのコーナにおける正負の端子箱に溶接される。選択的には、薄片ダイオード９の辺の長さは８乃至１２ｍｍである。

そのうち、一つの選択可能な例示において、ダイオード９の厚さＨは０.８ｍｍ未満であり、そうでなければ、その上方及び下方に位置する透光上端蓋板１１及びバックプレート１５に抵触するようになる。然しながら、本発明のもう一つの選択可能な例示において、ダイオード９の厚さＨは、０.８〜２ｍｍであり、この場合、透光上端蓋板１１とバックプレート１５の相対する側面のうち、少なくとも一つにおいて収容溝１６が設けられ、収容溝１６の的総深さは、ｈ＝Ｈ−０.８ｍｍである。即ち、透光上端蓋板１１とバックプレート１５の内、一つに収容溝１６が設けられる場合、当該収容溝の深さは、ｈ＝Ｈ−０.８ｍｍであり、透光上端蓋板１１及びバックプレート１５のいずれに互いに対応する収容溝１６を有する場合、二つの収容溝の総深さは、ｈ＝Ｈ−０.８ｍｍである。選択的には、図１２に示すように、収容溝１６は、バックプレート１５に設けられる。

具体的には、端子箱４は、ケース４１ｂと、導電片４２ｂと、及びコネクタ部材４３ｂと、を備え、ケース４１ｂ内には、チャンバ４１０ｂを有し、チャンバ４１０ｂの側壁には、リード線口４１１ｂ（図１０および１１に示すように）を有し、選択的には、リード線口４１１ｂは、矩形孔である。導電片４２ｂは、チャンバ４１０ｂ内に設けられ、そのうち、バスバー１３１は、リード線口４１１ｂを貫いて、チャンバ４１０ｂ内に伸び込み、且つ導電片４２ｂに接続され、コネクタ部材４３ｂは、ケース４１ｂの外に位置し、且つケーブル４４ｂを介して導電体に接続される。選択的には、バスバー１３１と導電片４２ｂとは、溶接接続或いは係合接続される。

Claims (16)

1. 光電池モジュールであって、
   順に積み重ねられて設けられる透光上端蓋板と、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第２液体シリコーン封入層と、バックプレートと、を備え、
   前記透光上端蓋板及び前記バックプレートの外縁は、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第２液体シリコーン封入層と、の外縁を超えており、
   前記透光上端蓋板とバックプレートとの間には、端部密封体が更に設けられており、
   前記端部密封体は、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第２液体シリコーン封入層と、の外周に位置していることを特徴とする光電池モジュール。
2. 前記透光上端蓋板及び前記バックプレートは、いずれもガラス板であることを特徴とする請求項１に記載の光電池モジュール。
3. 前記端部密封体は、ブチルゴム部材或いはポリイソブチレンゴム部材であることを特徴とする請求項１に記載の光電池モジュール。
4. 前記光電池モジュールは、透光上端蓋板と、第１液体シリコーン封入層と、電池片パック層と、第１液体シリコーン封入層と、バックプレートと、端部密封体と、を積層して製造されていることを特徴とする請求項１に記載の光電池モジュール。
5. 前記光電池モジュールの周辺は、密封剤テープにより更に被覆されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の光電池モジュール。
6. 前記光電池モジュールの周辺は、フレームにより更に封入されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の光電池モジュール。
7. フレームは、一本の封入バーを湾曲して形成される一体型フレームであることを特徴とする請求項６に記載の光電池モジュール。
8. 前記封入バーには、接地穴が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の光電池モジュール。
9. 前記封入バーは、少なくとも二つの所定の湾曲位置を有し、個々の所定の湾曲位置の所には、９０度のＶ型溝が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の光電池モジュール。
10. 前記フレームは、密封剤を介して、前記光電池モジュールの外周辺に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の光電池モジュール。
11. 前記フレームは、フレーム構造に形成され、且つ前記フレームの横断面は、Ｕ型溝を有し、前記Ｕ型溝の溝口の幅は、前記光電池モジュールの外縁を覆うように、上前記光電池モジュールの厚さより広いことを特徴とする請求項６に記載の光電池モジュール。
12. 前記フレームの厚さは、１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１１に記載の光電池モジュール。
13. 前記フレームの外表面には、凸バーが形成され、前記凸バーは、前記フレームの長さ方向に沿って延長していることを特徴とする請求項１１に記載の光電池モジュール。
14. 前記光電池モジュールは、端子箱を更に備え、前記電池片パック層は、前記透光上端蓋板と前記バックプレートとの間からバスバーを引き出し、電池片のエネルギーを引き出すように、前記端子箱と前記バスバーとは、電気接続されていることを特徴とする請求項６に記載の光電池モジュール。
15. 前記透光上端蓋板及び前記バックプレートは、矩形形状に形成され、前記端子箱は三つであり、且つ相互に間隔を置いて前記矩形の一つの短い辺に設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の光電池モジュール。
16. 前記透光上端蓋板は、通常のローアイロンスーパーホワイトエンボス強化ガラス或いは塗膜ローアイロンスーパーホワイトエンボス強化ガラスであり、前記バックプレートは、通常のローアイロンスーパーホワイトエンボス強化ガラス或いは通常の強化ガラスであることを特徴とする請求項２に記載の光電池モジュール。

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