JP3181939U - 太陽電池パネル - Google Patents

Abstract

【課題】耐候性を備えた外装を要さず、平積みや搬送にあっても破損・剥離の虞がなく、加熱封入しても機能劣化が生じない太陽電池パネルを提供する。
【解決手段】相互に間隔をおいて整列させた複数の太陽電池セル１と、固有のＩＤデータを保持するＩＣタグ３と、当該複数の太陽電池セル１及びＩＣタグ３を挟む表カバー４及び裏カバー５と、表裏カバー４，５間に充填され前記太陽電池セル１及びＩＣタグ３を封入する充填材を備える太陽電池パネル。
【選択図】図１

Description

本考案は、太陽電池パネルに関するものであって、特に、太陽光発電システムにおいて発電効率の維持及び保守管理の便宜を高める構成に関する。

従来、太陽電池パネルは、複数の太陽電池セルを縦横に配置し、その上下を二枚の板ガラスに挟んで密封したものである（例えば、下記特許文献１及び特許文献２参照。）。
この様な太陽電池パネルには、太陽電池パネル（ユニット）の保守管理の便宜として、各太陽電池パネルのＩＤと発電量をセットで検出して出力するＩＣタグを備えたものも紹介されている（例えば、下記特許文献３参照。）

特開平１１−３１８３４号公報 特開２０１２−１６０６８７号公報 特開２０１２−１８２９２３号公報

しかしながら、上記の如くＩＣタグを付する場合には、屋外での設置に足る耐候性を持った外装加工が必要となる他、太陽電池パネルへの固定には強固な接着剤が必要となる。
また、太陽電池パネルの表面に突起が生じることから、外枠を取り付ける前の状態で、平積みや搬送を行う際に、ＩＣタグやその周辺回路に破損・剥離の虞が生じる。

一方、前記ＩＣタグを封入することも考えられるが、太陽電池セルをガラスとバックコートとで透明な充填剤とともに張り合わせるサンドイッチ工程において、１４０℃以上に加熱する結果、一般的なフィルム製の基板は変形し、通信性能が劣化するという問題があり、最悪の場合には、ＩＣチップが基板から剥離して通信不能となる場合もある。

本考案は、上記実情に鑑みてなされたものであって、耐候性を備えた外装を要さず、平積みや搬送にあっても破損・剥離の虞がなく、加熱封入しても機能劣化が生じない太陽電池パネルの提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた本考案による太陽電池パネルは、相互に間隔をおいて整列させた複数の太陽電池セルと、固有のＩＤデータを保持するＩＣタグと、当該複数の太陽電池セル及びＩＣタグを挟む表カバー及び裏カバーと、表裏カバー間に充填され前記太陽電池セル及びＩＣタグを封入する充填材を備えることを特徴とする。

本考案による太陽電池パネルによれば、屋外での設置にたる耐候性を持った外装加工が不要となり、太陽電池パネルに強固な接着剤で固定する必要もない。
また、太陽電池パネルの表面に突起が生じず、外枠を取り付ける前の状態で、平積みや搬送を行う際に、ＩＣタグやその周辺回路に破損・剥離の虞が生じることもない。

本考案による太陽電池パネルの製造工程の一例を示す斜視図である。 本考案による太陽電池パネルの製造工程の一例を示す平面図である。

以下、本考案による太陽電池パネルの実施の形態を、その製造方法とともに図面に基づき詳細に説明する。
図１及び図２に示す太陽電池パネルは、相互に間隔をおいて整列させた複数の太陽電池セル１と、各太陽電池セル１から電力を取り出す出力ライン２と、当該太陽電池パネル固有のＩＤデータを保持するＩＣタグ３と、当該複数の太陽電池セ１ル及びＩＣタグ３を挟む表カバー４及び裏カバー５と、表裏カバー４，５間に充填され前記太陽電池セル１及びＩＣタグ３を封入する充填材（図示省略）を備える。

当該例における前記太陽電池セル１は、その裏面（＋電極）から隣接する太陽電池セル１の表面（−電極）に導通させるための偏平なリードフレーム２ａを備える。前記太陽電池セル１のそれぞれについて、列毎に出力ライン（当該例においては前記リードフレーム２ａ及びセル上パターン２ｂ。）２を介して直列接続し（半田付けやコネクタ等による。）、各列（以下、列モジュールＬＭと記す。）の両端を出力パターン（当該例では、各列のリードフレーム２ａがハンダ付けされた偏平なパターンフレーム。）２ｃを介して並列接続し、太陽電池パネル毎に合成電力を一括して取り出す。

前記ＩＣタグ３は、基板に通信用のアンテナ回路を形成し、当該アンテナ回路の回路パターンに情報記録可能なＩＣチップを実装したものである。
前記アンテナ回路による通信にあっては、ＨＦ（１３．５６Ｍｈｚ）等の磁界（磁束）を利用するタイプ、ＵＨＦ（９００Ｍｈｚ帯、２．４５Ｇｈｚ帯）等の電界（電波）を利用するタイプのいずれを採用しても良い。
当該ＩＣチップ及びその周辺回路は、例えば、当該ＩＣタグを封入する太陽電池パネルの固有のＩＤデータ、導入年月日、初期特性値、及び保守履歴等のデータの書き込み更新可能なものとしても良い。また、その際には、第三者による改ざんを防止するために、データの暗号化や書き換え防止策を施しても良い。

前記基板の形態は、太陽電池パネルに配置される各太陽電池セル１の間隙８に嵌る形態（形状や幅や厚み等）とすることが、太陽電池パネルの厚みが嵩まない点で望ましい。また、太陽電池パネル単位当たりの受光効率を高めるべく、当該間隙８を出来る限り小さくし得る細長いアンテナパターンを形成した細長い回路基板とすることが望ましい。そうすることによって、当該ＩＣタグ３を用いて、発電出力特性の記録データの書き込みやメンテナンス時の製造番号を容易に確認できることとなることはもとより、列モジュールＬＭを配置する際の位置決めマーカーとして利用することもできる。

前記表カバー４は、太陽電池セル１の受光効率に鑑みれば、光透過性が高いことは不可欠であり、更に、その光透過性を長期間に亘って維持すべく、傷が付きにくく、過酷な環境にあっても変性し難い硬質なガラス等を素材とすることが望ましい。
前記充填剤としては、ＥＶＡ樹脂（エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂）等の光透過性及び耐侯性が高く経年白濁等、変性によって光透過性を損なう事象が生じ難い素材を用いることが望ましい。

図２に示す例は、先ず、前記裏カバー５上に、前記太陽電池セル１を整然と配置するための原点を定め、当該原点に前記ＵＨＦ帯による通信を採用したＩＣタグ３を固定する手法を採ったものである（便宜上セロハンテープ等で仮止めでもよいし、表裏カバー４，５の内側に、アンテナパターンを、印刷、めっき、ハンダ、又は導電線などで形成しても良い。）。

前記ＩＣタグ３が太陽電池セル１の外縁に沿う様に二列の列モジュールＬＭを平行に配置し（仮止めしてもよい。）、更に、これらの列モジュールＬＭと平行に、前記二列の列モジュールＬＭと同じ均等間隔を維持しつつ所定数の列モジュールＬＭを配置する。

次に、各列モジュールＬＭの端から引き出されたリードフレーム２ａを、各列モジュールＬＭの長手方向に直交する出力パターン２ｃにハンダ付けする等して連結し、各列モジュールＬＭの出力を統合したリードライン（図示省略）を、各太陽電池パネルの側方から適宜引き出す。

最後に、当該ＩＣタグ３及び太陽電池セル１の上に、充填材としてＥＶＡ樹脂のシートを被せ、更に表カバー４を重ねてそれらを表裏カバー４，５で挟み込むと共に、表裏カバー４，５の平行状態を維持しつつ真空引きを行いながら約１５０℃に加熱し、溶融し流動性を示したＥＶＡ樹脂充填剤を封じこめ熱架橋を行い、その後、ＥＶＡ樹脂充填剤が固化するまで冷却する。

当該ＩＣタグ３にＵＨＦ帯のアンテナパターンを形成する場合には、アンテナ長の調整がデリケートであるため、特に他の導電帯とのアイソレーションを確保しておく必要がある。よって、太陽電池パネルの外縁に導電性を持ったフレームを装着する場合に鑑み、当該太陽電池パネルの側縁から太陽電池セル１の一個長（幅）分以上内側に配置することが望ましい。
また、充填材は空気より誘電率が高い場合が多く、その場合には、アンテナの同調周波数が目的とする仕様よりも低下することとなるため、予めそれを考慮したアンテナパターン（同調周波数を高めに設定したアンテナパターン）に設計しておくことが望ましい。

本考案による太陽電池パネルは以上の如く構成され、支持フレーム６に固定して用いられる。支持フレーム６への固定は、太陽電池パネルの側端から湿気やガスが浸入しない様に、シリコンゴム等のシール材７を介して固定される。

ＬＭ 列モジュール，
１ 太陽電池セル，
２ 出力ライン，
２ａ リードフレーム，２ｂ セル上パターン，２ｃ 出力パターン、
３ ＩＣタグ，４ 表カバー，５ 裏カバー，
６ 支持フレーム，７ シール材，８間隙，

Claims (1)

1. 相互に間隔をおいて整列させた複数の太陽電池セルと、固有のＩＤデータを保持するＩＣタグと、当該複数の太陽電池セル及びＩＣタグを挟む表カバー及び裏カバーと、表裏カバー間に充填され前記太陽電池セル及びＩＣタグを封入する充填材を備える太陽電池パネル。
   

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