JP2586865B2

JP2586865B2 - 屋根材一体型太陽電池及び太陽電池の設置方法

Info

Publication number: JP2586865B2
Application number: JP4236152A
Authority: JP
Inventors: 裕二井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1992-09-03
Publication date: 1997-03-05
Anticipated expiration: 2012-03-05
Also published as: JPH0685306A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は屋根一体型太陽電池モジ
ュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＣＯ₂の増加による温室効果で地
球の温暖化が生じることが予測され、ＣＯ₂を排出しな
いクリーンなエネルギーの要求がますます高まってい
る。

【０００３】また、ＣＯ₂を排出しない原子力発電も放
射性廃棄物の問題が解決されておらずより安全性の高い
クリーンなエネルギーが望まれている。

【０００４】将来期待されているクリーンなエネルギー
の中でも特に太陽電池は、そのクリーンさと安全性と取
り扱い易さから期待が大きい。

【０００５】太陽電池のなかでも単結晶シリコンおよび
多結晶シリコン太陽電池モジュールは、衝撃に弱いた
め、厚いガラス板、および接着剤兼充填剤であるＥＶＡ
（エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー）を使用して表
面を保護し、さらにアルミニウム剤などのフレームで保
持している。

【０００６】ガラス基板上に形成された非晶質シリコン
太陽電池モジュールも結晶シリコン太陽電池モジュール
同様に厚いガラス板で表面を保護されている。

【０００７】従来、このような太陽電池モジュールでは
平方メートルの面積あたり１３〜１５ｋｇの重量にな
り、屋根に設置する場合には、重量が重いために取扱が
容易ではなく、そればかりではなく、重装な架台を屋根
に設置した上に太陽電池モジュールを設置する必要があ
った。このため、設置時間、設置費用、及び架台コスト
がかかっていた。

【０００８】ここで、非晶質シリコン太陽電池モジュー
ルの中でも、耐候性、耐衝撃性、可とう性に優れている
ことから、基板材にステンレス等の金属基板が用いられ
る。金属基板を用いた太陽電池モジュールは衝撃に強
く、単位面積当たりの重量及び発電電力当たりの重量が
極めて軽いという利点を有しているが、従来は結晶系モ
ジュール同様にアルミフレームで端面を保持し、架台に
設置する方法が取られており、金属基板のモジュ−ルの
本来の軽量さが活かされていなかった。

【０００９】従って、軽量で、設置の作業性がよく、安
価で、かつ、信頼性の高い屋根一体型太陽電池モジュー
ルの開発が強く要望されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軽量
で、設置が簡単で、安価で、長期信頼性に優れた屋根一
体型太陽電池モジュールを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する手
段は、太陽電池及び該太陽電池と両面テープによって固
定された金属屋根材を有する屋根材一体型太陽電池であ
って、前記両面テープは、前記屋根材一体型太陽電池を
傾斜させて設置させた時の該太陽電池の傾斜上部に、棟
から軒に向かう方向に対して傾けて配置した第１の両面
テープと、該太陽電池の傾斜上部側に位置させた上端部
が該第１の両面テープの下端部より内側であって、且つ
その下端部が該太陽電池の傾斜下部側に配置されるよう
に配置した第２の両面テープと、を有することを特徴と
する屋根材一体型太陽電池である。ここで屋根材一体型
太陽電池とは、太陽電池を屋根材に「架台を介さずに直
接固定」したものをいう。

【００１２】さらに、両面テープは高分子樹脂基体と粘
着材とから成ることが好ましく、また、前記両面テープ
の引っ張り強度及び破断伸び率がそれぞれ５ｋｇ／ｃｍ
²以上及び２００％以上であり、両面テープの厚みが
０．５ｍｍ以上である方が好ましい。さらに、前記両面
テープの高分子樹脂基体が独立気泡を有するアクリルフ
ォームであることがさらに好ましい。

【００１３】また、前記太陽電池パネルの太陽電池素子
はステンレス基板上に形成された非晶質シリコン半導体
であることが好ましい。

【００１４】

【作用】本発明の太陽電池モジュールは、金属屋根と太
陽電池パネルが両面テープで固定されているため、従
来、厚いガラス板を有する結晶系太陽電池モジュールや
多結晶系太陽電池モジュール、ガラスを基板とした非晶
質シリコン太陽電池モジュールなどに必要であった、太
陽電池モジュールを設置するための架台が不必要となる
ため、屋根上の太陽電池パネルの重量が架台の分だけ軽
くなり、また、架台を設置するという煩雑な作業をなく
すことができる。

【００１５】また、太陽電池モジュール全体のコストの
中に占める架台のコストの割合は大きく、場合によって
は、太陽電池パネルのコストよりも架台のコストの方が
高くなってしまうこともあったが、金属屋根と太陽電池
パネルの接合に両面テープを用いることにより、大幅に
太陽電池モジュールのコストを下げることが可能とな
る。

【００１６】また、両面テープの基体に弾力性のある高
分子基体を用いることにより、温度変化によって太陽電
池パネルと金属屋根との間に生じる応力を吸収すること
ができ、さらに外部からの衝撃に対してクッションの役
目を果たすことが可能となる。

【００１７】さらに両面テープの高分子樹脂基体が独立
気泡を有するアクリルフォームであることにより、弾力
性が増し、耐候性にも優れ、さらに、気泡が連通してい
ないため雨等の水分が両面テープの内部へ侵入せず両面
テープ自体の耐久性を増すことができる。

【００１８】さらに、太陽電池パネルの太陽電池素子に
ステンレス基板上に形成された非晶質シリコン半導体を
用いることにより、ガラス板の代わりにフッソ樹脂フィ
ルムのような表面被覆材を採用することが可能となり、
その結果、太陽電池パネルの重量を大幅に軽減できるた
め、両面テープをさらに低減することができ、さらに安
価な屋根一体型太陽電池モジュールを提供することが可
能となる。

【００１９】（実施態様例）以下、本発明の実施態様例
を図を参照しながら詳細に説明する。

【００２０】図１は金属屋根上に両面テープを用いて太
陽電池パネルを固定した例である。図１（ａ）は斜視
図、図１（ｂ）は図１（ａ）の上面図、図１（ｃ）は図
１（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。

【００２１】図１において（１０１）は金属屋根、（２
０１）〜（２０４）は太陽電池パネル、（３０１）は太
陽電池パネルを金属屋根に固定するための両面テープで
ある。（４０１）は端子取り出し用ジャンクションボッ
クス、（５０１）は接続用コード、（５０２）は隣接す
る太陽電池パネルを接続するコネクターである。（６０
１）は金属屋根の支持板である。図ｌにおいて太陽電池
パネルを金属屋根に両面テープで固定する方法は、太陽
電池パネルにあらかじめ両面テープを貼ったあと、各太
陽電池パネルを金属屋根上にローラー等の治具により圧
力を加え行うことができる。また、金属屋根上に先に両
面テープを貼ったあとで太陽電池パネルを貼ることもで
きる。

【００２２】本発明の太陽電池モジュールに用いる両面
テープ（３０１）は、高分子樹脂基体とアクリル系粘着
材からなることが好ましく、両面テープの基体にはポリ
エステルやアクリル、ゴムなどの高分子樹脂基体や布、
紙などがあるが、弾力性、耐久性などを考慮すると高分
子樹脂基体が好ましい。

【００２３】次に、両面テープの粘着材は主にゴム系、
アクリル系、シリコン系、ポリビニルエーテル系、エポ
キシ系などに分類することができるが、粘着力、対候
性、コスト、長期信頼性を考慮するとアクリル系及びシ
リコン系、ポリビニルエーテル系、エポキシ系粘着材が
好ましく、さらに好ましくはアクリル系及びシリコン系
粘着材である。

【００２４】さらに粘着材の中でも、汎用粘着材と永久
接着（強接着）粘着材があるが、太陽電池パネルを屋外
で固定するという目的のためには永久接着用粘着材が好
ましい。

【００２５】また、本発明で用いられる両面テープの引
っ張り強度および破断伸び率はそれぞれ５ｋｇ／ｃｍ²
以上および２００％以上であることが好ましい。太陽電
池パネルを金属屋根に固定する場合、金属屋根の熱収縮
率と太陽電池パネルの熱収縮率が異なるため両面テープ
自体がそのひずみを吸収する必要がある。両面テープの
引っ張り強度および破断伸び率が５ｋｇ／ｃｍ²未満お
よび２００％未満だと、金属屋根と太陽電池パネルの熱
伸縮率の違いによるひずみを両面テープが吸収しきれな
くなり、その結果屋外使用による経時により粘着力が弱
まってきて最後には金属屋根と太陽電池パネルがはがれ
てしまう。ここで、引っ張り強度および破断伸び率と
は、ダンベルカッター（ＪＩＳ３号）にて長さ方向に打
ち抜き、剥離紙をはがして５００ｍｍ／分にて両面テー
プを引っ張った際の破断時強度及び伸びより求める。

【００２６】図６および図７に両面テープの引っ張り強
度および破断伸び率と屋外暴露１年後のＴ型剥離力の保
特率（％）との関係を示した。引っ張り強度が５ｋｇ／
ｃｍ ²未満、及び破断伸び率が２００％未満だと接着力
が低下しているのがわかる。

【００２７】また、本発明で用いられる両面テープの厚
みは０．５ｍｍ以上であることが好ましい。太陽電池パ
ネルおよび金属屋根は平面であるが、局部的には波うっ
ていたり若干厚みが異なっていたりするため、両面テー
プの厚みが０．５ｍｍ未満だと部分的に両面テープがつ
かなかったり圧力が均一に伝わらなかったりする。

【００２８】さらに、本発明に用いられる両面テープの
高分子樹脂基体が独立気泡を有するアクリルフォームで
あることが特に好ましい。アクリルフォームはポリエス
テルやポリプロピレンなどのほかの高分子樹脂基体に比
較して弾力性に冨み、対候性にも優れている。また、独
立気泡を有することにより、水分や湿度が両面テープの
内部に侵入してくることを防ぐことができるため、耐湿
性、長期信頼性に優れた屋根一体型太陽電池モジュール
を達成することができる。

【００２９】金属屋根と太陽電池パネルを両面テープで
接着する前に、あらかじめ、太陽電池パネル及び金属屋
根表面に前処理を施してもよい。例えば、埃、汚れ、水
分等の除去にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）やアセ
トンなどの有機溶媒を用いることができる。また、被接
着体の表面エネルギーを増加させ、接着性を上げるため
に弱酸などで表面を荒らす方法や、コロナ放電処理方
法、研磨などで機械的に表面を荒らす方法、シラン系や
アクリル系等のプライマー（下地処理液）を塗布する方
法など必要に応じて選択することができる。

【００３０】本発明の太陽電池パネルの太陽電池素子は
ステンレス基板上に形成された非晶質シリコン半導体で
あることが好ましい。ステンレス基板上に形成された非
晶質シリコン半導体は０．１ｍｍ程度の厚みまで薄くす
ることができ、さらに表面被覆材としてガラスを使う必
要がなく、フッソ樹脂フィルムのような表面被覆材を使
用できるため、太陽電池パネル自体の重量はガラスを用
いた太陽電池パネルに比較して１／２〜ｌ／４と大幅に
減少することが可能となる。このような軽量な太陽電池
パネルを用いることにより金属屋根と太陽電池パネルを
接合する両面テープの効果をさらに増すことができ、軽
量で、安価で、長期信頼性に優れた太陽電池モジュール
を提供することができる。

【００３１】（屋根）本発明に用いられる金属屋根の金
属は耐候性を有する金属であればとくに限定はなく、例
えば亜鉛鉄板やガルバリウム鋼板などのようなメッキ鋼
板やそれらの上にさらにフッソ樹脂や塩化ビニルなどの
耐候性物質を有した鋼板やチタン、ステンレス鋼板など
がある。また、本発明の金属屋根の工法の種類としては
特に限定はないが、例えば、折版、瓦棒、横葺、波板、
立てはぜ（スタンディングシーム）などがある。

【００３２】（太陽電池パネル）本発明に使用する太陽
電池パネルは金属屋根に両面テープで固定されるため、
できるだけ軽量が好ましい。このため、本発明に使用す
る太陽電池パネルには機械的強度に優れている導電性基
体上に、光電変換部材として、非晶質シリコン半導体層
を形成した太陽電池素子を用いるのが好ましく、光入射
側の表面層は耐候性のある透光性材料で覆われている。
例えば、フッソ樹脂フィルム／ＥＶＡ（エチレン−酢酸
ビニル共重合体）の二層構造のもの（光入射側はフッソ
樹脂フィルム）、シリコーン樹脂、フッソ樹脂等が挙げ
られる。

【００３３】また、両面テープで接合される太陽電池パ
ネルの裏面材には、特に限定はないが、表面エネルギー
（ｄｙｎｅ／ｃｍ）が大きい材料が好ましい。具体的に
は、両面テープが接着する面の表面エネルギーが３０ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ以上が好ましい。被接着面の表面エネルギ
ーが３０ｄｙｎｅ／ｃｍ未満だと一般に接着しにくくな
る。

【００３４】（光起電力素子）本発明の太陽電池モジュ
ールに使用する太陽電池パネルは、少なくとも一つ以上
の光起電力素子から成り、一例として図５（ｂ）の概略
断面図に示した構成になっている。図５（ｂ）において
（５１３）は導電性基体、（５１４）は裏面反射層、
（５１５）は光電変換部材としての半導体層、（５１
６）は透明導電層、（５１７）は集電電極である。（５
１４）の裏面反射層は（５１３）の導電性基体で兼ねる
こともできる。

【００３５】上記導電性基体（５１３）としては、ステ
ンレス、アルミニウム、銅、チタン、カーボンシート、
亜鉛メッキ鋼板、導電層が形成してあるポリイミド、ポ
リエステル、ポリエチレンナフタライド、エポキシなど
の樹脂フィルムやセラミックス等が挙げられる。

【００３６】上記薄膜半導体層（５１５）としては、非
晶質シリコン半導体、結晶シリコン、銅インジウムセレ
ナイドなどの化合物半導体が適当である。非晶質シリコ
ン半導体の場合は、シランガスなどのプラズマＣＶＤに
より形成する。また、多結晶シリコン半導体の場合は、
溶融シリコンのシート化あるいは非晶質シリコン半導体
の熱処理により形成する。

【００３７】ＣｕＩｎＳｅ₂／ＣｄＳの場合は、電子ビ
ーム蒸着やスパッタリング、電析（電解液の電気分解に
よる析出）などの方法で形成する。半導体層の構成とし
ては、ｐｉｎ接合、ｐｎ接合、ショットキー型接合が用
いられる。該半導体層は少なくとも裏面電極層（５１
４）と透明導電層（５１６）にサンドイッチされた構造
になっている。該裏面電極層（５１４）には、金属層あ
るいは金属酸化物、あるいは金属層と金属酸化物層の複
合層が用いられる。金属層の材質としては、Ｔｉ，Ａ
ｌ，Ａｇ，Ｎｉなどが用いられ、金属酸化物層としてＺ
ｎＯ，ＴｉＯ₂，ＳｎＯ₂などが採用される。上記金属層
および金属酸化物層の形成方法としては抵抗加熱蒸着、
電子ビーム蒸着、スパッタリング法、スプレー法、ＣＶ
Ｄ法、不純物拡散法などがある。さらに、透明導電層の
上の光起電力によって発生した電流を効率よく集電する
ための、格子（グリッド）上の集電電極（５１７）の材
料としては、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ｓｎ及び銀ペーストなどの導電性ペーストが
用いられる。グリッド電極の形成方法にはマスクパター
ンをもちいたスパッタリング、抵抗加熱、ＣＶＤなどの
蒸着方法、あるいは全面に金属層を蒸着した後にエッチ
ングしてパタ−ニングする方法、光ＣＶＤにより直接グ
リッド電極パターンを形成する方法、グリッド電極のネ
ガパターンのマスクを形成したあとにメッキにより形成
する方法、導電性ぺ−ストを印刷して形成する方法など
がある。導電性ペーストは、通常、微粉末状の金、銀、
銅、ニッケル、カーボンなどをバインダーポリマーと分
散させたものが使用される。上記バインダーポリマーと
しては、ポリエステル、エポキシ、アクリル、アルキ
ド、ポリビニルアセテート、ゴム、ウレタン、フェノー
ルなどの樹脂がある。

【００３８】グリッド電極で集電した電流をさらに集め
て輪送するためのバスバーの材料としてはスズ、あるい
はハンダコーティングした銅、ニッケルなどを用いる。
バスバーのグリッド電極ヘの接続は、導電性接着剤ある
いはハンダでおこなう。

【００３９】（太陽電池パネル間の電気接続）太陽電池
パネル間の電気接続方法に特に限定はなく、使用する太
陽電池モジュールの電圧、電流、電力によって任意にき
めることができる。

【００４０】図１には太陽電池パネル（２０２）と（２
０１）、（２０１）と（２０３）、（２０３）と（２０
４）を直列接続した例である。ここで（４０１）はジャ
ンクションボックス、（５０１）はリード線、（５０
２）は防水コネクターである。太陽電池パネルの接続方
法はジャンクションボックスなどを用いなくてもよい。
また、太陽電池パネルを金属屋根の空間を利用して接続
コードで接続することもできる。

【００４１】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが本発
明はこれらの実施例に眼定されるものではない。

【００４２】（実施例１）本実施例は、瓦棒タイプの金
属屋根上に太陽電池パネルを両面テープで固定した例で
ある。

【００４３】図２は本実施例の屋根一体型太陽電池モジ
ュールの図である。

【００４４】本実施例の金属屋根は瓦棒タイプの屋根で
あり、太陽電池パネルにはステンレス基板上に作成され
た非晶質シリコン半導体を用いて、両者を完全独立気泡
を有するアクリルフォームにアクリル系永久接着剤が入
った両面テープで接合した例である。

【００４５】図２において（２４０）は瓦棒タイプの金
属屋根であり、屋根材は０．４ｍｍ厚のガルバリウム鋼
板（５５％アルミ−亜鉛合金鉄板）を用いた。また（２
８０）は断熱材であり、（２８１）は母屋、（２８２）
はアスファルトルーフィングである。また、（２２０）
はステンレス基板上に作成された非晶質シリコン半導体
素子、（２１０）は非晶質シリコン半導体素子を樹脂封
止した太陽電池パネル、（２３０）は完全独立気泡を有
するアクリルフォームにアクリル系永久接着剤がついた
両面テープ、（２５０）は端子取り出し用ジャンクショ
ンボックス、（２６０）はリード線、（２７０）は防水
型コネクターである。

【００４６】太陽電池パネル（２１０）の光入射側表面
にはフッソ樹脂フィルムを用い、裏面には、フッソ樹脂
フィルムの間にアルミニウム箔がサンドイッチされたよ
うなラミネートフィルムを用いた。なお、裏面のフッソ
樹脂フィルム及び表面のフッソ樹脂フィルムの入射光側
と反対の面には接着性を高めるためにコロナ放電処理が
施されている。

【００４７】太陽電池パネル（２１０）の表面のフッソ
樹脂フィルムと非晶質シリコン半導体素子の間、およ
び、裏面のラミネートフィルムと非晶質シリコン半導体
素子の間にはＥＶＡ（エチレンー酢酸ビニル共重合体）
が接着層として充填してあり、これらは真空ラミネート
方法により作成した。

【００４８】なお、光起電力素子は以下の手順で作成し
た。

【００４９】０．ｌ２５ｍｍ厚のステンレス基板上にス
パッタ法によって裏面反射層であるＡｌ／ＺｎＯを形成
したあと、プラズマＣＶＤ法によりｎ型ａ−Ｓｉ層、ｉ
型ａ−Ｓｉ層、ｐ型微結晶Ｓｉ層の半導体層を形成し、
次に透明電極層としてのＩｎ ₂Ｏ₃を、Ｏ₂雰囲気下でＩ
ｎを抵抗加熱法で蒸着することによって形成した。さら
に集電電極として銀ペーストをスクリーン印刷してアモ
ルファスシリコン光起電力素子を作成した。

【００５０】次に、太陽電池パネルを金属屋根に取りつ
ける方法は、以下の様にして行った。

【００５１】まず、太陽電池パネルの裏面全面に、完全
独立気泡を有するアクリルフォームにアクリル系粘着材
がついた両面テープ（住友３Ｍ社製両面テープ＝「Ｙ−
４９５０」）を１０ｋｇ／ｃｍ²の圧力をローラーで加
えて接着させたあと、瓦棒タイプの金属屋根（２４０）
上に、上記太陽電池パネルを１０ｋｇ／ｃｍ²の圧力を
ローラーでくわえることにより接着した。

【００５２】ここで用いた両面テープは、厚みが１．１
ｍｍ、引っ張り強度（ｋｇ／ｃｍ²）及び破断伸び率
（％）がそれぞれ１２（ｋｇ／ｃｍ²）、６００（％）
である。

【００５３】その後、太陽電池パネル同士を防水コネク
ターで接続した。太陽電池パネルが接着された金属屋根
を設置角度２２゜で南面に設置し、屋外暴露試験を行っ
た。

【００５４】（実施例２）本実施例では、図３に示した
ような金属屋根に０．８ｍｍのガルバリウム鋼板を用い
た瓦棒タイプの折版屋根を用いた。

【００５５】図３（ａ）はその断面図、図３（ｂ）は太
陽電池パネルに貼りつけた両面テープの位置を示した。
両面テープは太陽電池パネルの裏面材の両端部にのみ貼
りつけた。

【００５６】本実施例の光起電力素子は実施例１と同様
にして作成した。次に、本実施例の太陽電池パネル
（３１０）の端子取り出しは太陽電池パネルの裏面から
行い、隣接する素子と、フラットケーブル（３６０）を
用いて接続したあと、シリコン樹脂（３７０）で取り出
し部を封止した。

【００５７】次に、接続された上記太陽電池パネルに実
施例１と同じ両面テープを図３のように１０ｋｇ／ｃｍ
²の圧力をローラーでかけて貼りつけた。

【００５８】折版の金属屋根は次のようにして作成し
た。まず母屋（３５０）上にタイトフレーム（３４１）
を溶接したあと屋根材（３４４）を各タイトフレーム間
に設置した。次に、隣接する屋根材（３４４）を部分吊
り子で固定し、キャップ（３４２）をかぶせた。

【００５９】この折版の屋根材上に図３（ａ）に示した
ように上記太陽電池パネルを貼りつけることにより太陽
電池モジュールを作製した。

【００６０】本実施例の太陽電池モジュールを実施例１
と同様にして屋外暴露試験にかけた。

【００６１】（屋外暴露試験の結果）図４に、実施例
１，２の太陽電池モジュールの屋外暴露試験結果を示し
た。太陽電池パネルと金属屋根との接着力はＴ型剥離力
で調べた。

【００６２】図４から明らかなように、本発明の太陽電
池モジュールは屋外暴露試験による接着力の低下がほと
んどない良好な太陽電池モジュールであった。

【００６３】（実施例３）本実施例では太陽電池パネル
と金属屋根を貼りつける両面テープの形状を工夫するこ
とにより太陽電池パネルと金属屋根の間を流れる雨が一
定方向にのみ流れるようにした。図８に本実施例の屋根
一体型太陽電池モジュールの構造を示した。

【００６４】図８（ａ）は太陽電池パネルの裏面に両面
テープをあらかじめ貼りつけた時の両面テープの貼りつ
け形状を表した図であり、図８（ｂ）はその太陽電池パ
ネルを太陽電池パネルのＡの位置がより高い位置になる
ような方向で金属屋根に取りつけた。

【００６５】図８において（８１１）は太陽電池モジュ
ール、（８１２）は雨が一定方向にのみ流れるような形
状に貼られた両面テープ、（８１３）は金属屋根であ
る。

【００６６】本実施例の太陽電池モジュールは雨がふっ
た場合でも太陽電池パネルに貼られた両面テープの内側
の側面が雨に直接さらされることがないため、水分によ
る接着力の低下がおさえられ、その結果、少ない両面テ
ープ量でも長期信頼性に優れた屋根一体型太陽電池モジ
ュールを提供することができた。また太陽電池パネル裏
面と金属屋根表面との間に雨水が滞留しない為、温度に
よる太陽電池の性能劣化が減少できた。

【００６７】

【発明の効果】本発明の太陽電池モジュールは、金属屋
根と太陽電池パネルが両面テープで固定されているた
め、太陽電池パネルを設置するための架台が不必要とな
り、屋根上の太腸電池パネルの重量が架台の分だけ軽く
なり、また、架台を設置するという煩雑な作業をなくす
ことができた。

【００６８】また、太陽電池パネルを設置するための架
台が不必要となるため、大幅に太陽電池モジュールのコ
ストを下げることが可能となった。

【００６９】また、両面テープの粘着材にアクリル系粘
着材を用いたため、屋外での長期信頼性を確保すること
ができた。

【００７０】また、両面テープの基体に弾力性のある高
分子基体を用いることにより、温度変化によって太陽電
池パネルと金属屋根との間に生じる応力を吸収すること
ができ、さらに外部からの衝撃に対してクッションの役
目を果たすことが可能となった。

【００７１】さらに両面テープの高分子樹脂基体が独立
気泡を有するアクリルフォームであることにより、弾力
性が増し、耐候性にも優れ、さらに、気泡が連通してい
ないため雨等の水分が両面テープの内部へ侵入せず、両
面テープ自体の耐久性を増すことができた。

【００７２】さらに、太陽電池パネルの太陽電池素子に
ステンレス基板上に形成された非晶質シリコン半導体を
用いることにより、太陽電池パネルの重量を大幅に軽減
できるため、両面テープの量をさらに低滅することがで
き、さらに安価な屋根一体型太陽電池モジュールを提供
することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様例の太陽電池モジュールの図
である。

【図２】本発明の実施例の太陽電池モジュールである。

【図３】本発明の他の実施例の太陽電池モジュールであ
る。

【図４】屋外暴露試験の結果である。

【図５】本発明の光起電力素子である。

【図６】引っ張り強度とＴ型剥離力の保持率との関係を
示した図である。

【図７】破断伸び率とＴ型剥離力の保持率との関係を示
した図である。

【図８】本発明の他の実施例の太陽電池モジュールであ
る。

【符号の説明】

１０１：金属屋根、２０１：太陽電池パネル、２０２：太陽電池パネル、２０３：太陽電池パネル、２０４：太陽電池パネル、３０１：両面テープ、４０１：ジャンクションボックス、５０１：リード線、５０２：防水コネクター、６０１：母屋、２１０：太陽電池パネル、２２０：太陽電池素子、２３０：両面テープ、２４０：金属屋根２５０：ジャンクションボックス、２６０：リード線、２７０：防水コネクター、２８０：断熱材、２８１：母屋、２８２：アスファルトルーフィング、３１０：太陽電池パネル、３３０：両面テープ、３４０：金属屋根、３４１：タイトフレーム、３４２：キャップ、３４３：部分吊り子、３４４：屋根材、３５０：母屋、３７０：シリコン樹脂、３６０：フラットケーブル、５１３：導電性基体、５１４：裏面反射層、、５１５：半導体層５１６：透明導電層、、５１７：集電電極８１１：太陽電池パネル、８１２：両面テ−プ、８１３：金属屋根。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池及び該太陽電池と両面テープに
よって固定された金属屋根材を有する屋根材一体型太陽
電池であって、前記両面テープは、前記屋根材一体型太
陽電池を傾斜させて設置させた時の該太陽電池の傾斜上
部に、棟から軒に向かう方向に対して傾けて配置した第
１の両面テープと、該太陽電池の傾斜上部側に位置させ
た上端部が該第１の両面テープの下端部より内側であっ
て、且つその下端部が該太陽電池の傾斜下部側に配置さ
れるように配置した第２の両面テープと、を有すること
を特徴とする屋根材一体型太陽電池。
【請求項２】前記両面テープが高分子樹脂基体と粘着
材とからなる請求項１記載の屋根材一体型太陽電池。
【請求項３】前記太陽電池の太陽電池素子がステンレ
ス基板上に形成された非晶質シリコン半導体である請求
項１記載の屋根材一体型太陽電池。
【請求項４】屋根材一体型太陽電池を傾斜させて設置
させた時の該太陽電池の傾斜上部に、棟から軒に向かう
方向に対して傾けて配置した第１の両面テープを貼着
し、該太陽電池の傾斜上部側に位置させた上端部が該第
１の両面テープの下端部より内側であって、且つその下
端部が該太陽電池の傾斜下部側に配置するように配置し
た第２の両面テープを貼着し、該太陽電池を金属屋根材
上に貼着することを特徴とする太陽電池の設置方法。
【請求項５】前記両面テープが高分子樹脂基体と粘着
材とからなる請求項４記載の太陽電池の設置方法。
【請求項６】前記太陽電池の太陽電池素子がステンレ
ス基板上に形成された非晶質シリコン半導体である請求
項４記載の太陽電池の設置方法。