JP3204966U - 可撓性ソーラーパネルモジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】発電量が大きくて防水性が高くて製造コストが安く、可撓性があるソーラーパネルモジュールを提供する。【解決手段】ソーラーパネルモジュールは複数のソーラーパネル１００、複数のカバーシート１３０、複数の可撓性バックシート１４０及び可撓性ポリマ膜１６０を含む。複数のカバーシートはそれぞれ複数のソーラーパネルの正面側を覆う。複数の可撓性バックシートはそれぞれ複数のソーラーパネルの背面側に位置する。可撓性ポリマ膜は、複数のソーラーパネルに対応する複数の開口１６１を含み、開口のサイズは各カバーシートのサイズより小さく、各ソーラーパネルのサイズより大きい。可撓性ポリマ膜は、可撓性バックシートとカバーシートの間に介し、ソーラーパネルを、それぞれの開口に嵌めいれる。【選択図】図３

Description

本実用新案は可撓性ソーラーパネルモジュールに関するものである。
従来のソーラーパネルモジュールはより大きい発電量を達するために、多くのソーラーパネルを組み合わせる必要がある。そうすると面積が増え、固定構造もかなりスペースを取る。最近のソーラーモジュールは優れた可撓性材を有し、地形の変化への対応性がよく、持ち運びやすいが、製造コストが高く、防水性が低く、発電量不足などの問題がある。
上記事情を鑑みて、業界では、発電量が大きくて防水性が高くて製造コストが安いが、可撓性があるソリューションが必要となる。
本考案の目的は、一種の可撓性ソーラーパネルモジュールを提供することにある。前記可撓性ソーラーパネルモジュールは、複数のソーラーパネル、複数のカバーシート、複数の可撓性バックシート及び可撓性ポリマ膜を含む。前記複数のカバーシートはそれぞれ前記複数のソーラーパネルに対応し、且つそれぞれ前記複数のソーラーパネルの正面側を覆う。前記複数の可撓性バックシートはそれぞれ前記複数のソーラーパネルに対応し、且つ前記複数のソーラーパネルの背面側に位置する。前記可撓性ポリマ膜は、前記複数のソーラーパネルに対応する複数の開口を含み、且つ各前記開口のサイズが各前記カバーシートのサイズより小さく、且つ各前記ソーラーパネルのサイズより大きい。前記可撓性ポリマ膜は、前記複数の可撓性バックシートと前記複数のカバーシートの間に介し、前記複数の開口は前記複数の可撓性バックシートと前記複数のカバーシートの間の複数のソーラーパネルを、それぞれ前記複数の開口に嵌めいれる。
本考案の実施例の一つの中で、前記可撓性ソーラーパネルモジュールは、さらに、前記複数のソーラーパネルの前記正面側に配置される接続ボックスを含む。
本考案の実施例の一つの中で、前記複数のソーラーパネルのいずれが更に、光電部材層及び正極配線と負極配線を含み、そのうち、前記複数のソーラーパネルの前記正極配線と前記負極配線が、前記複数のソーラーパネルを互いに電気的に接続し、且つ前記接続ボックスと電気的に接続させるのに用いられる。
本考案の実施例の一つの中で、前記可撓性ソーラーパネルモジュールは更に、二つの開口の間を介する前記可撓性ポリマ膜を覆う保護膜を含み、前記保護膜が前記正極配線と前記負極配線の中の少なくともいずれかの保護に用いられる。
本考案の実施例の一つの中で、前記可撓性ポリマ膜と前記保護膜は熱可塑性ポリオレフィン(thermalplastic polyolefin, TPO)である。
本考案の実施例の一つの中で、前記複数の開口の中で前記複数の可撓性バックシートは、それぞれ封止剤で前記複数のソーラーパネルと接合されている。
本考案の実施例の一つの中で、各前記可撓性バックシートのサイズが各前記開口より大きい。
本考案の実施例の一つの中で、各前記可撓性バックシートの外縁エリアは、接合剤で前記可撓性ポリマ膜と接合され、且つ前記接合剤はブチルゴム(butyl rubber)である。
本考案の上述の目的、特徴と長所を分かりやすく説明するために、次に実施例と図示で、詳しく説明する。注意しておきたいのは、図示の各部材は見取り図に過ぎなく、各部材の実際比例で書かれていない。
本考案の可撓性ソーラーパネルモジュールによっては大きい発電量を出力し、その可撓性設計は各種の地形に適応し、高い防水機能は優れた信頼性を実現している。また、本考案の可撓性ソーラーパネルモジュールは簡単に製造することができ、大幅に製造コストを低減し、非常に産業利用価値を有している。
本考案の実施例の一つの可撓性ソーラーパネルモジュールの分解図を示す。 本考案の実施例の一つの可撓性ソーラーパネルモジュールの平面図を示す。 本考案の実施例の一つの可撓性ソーラーパネルモジュールの一部の横断面図を示す。
以下に本考案の好適実施例を詳細に説明し、ここに記載する部材、部材サブ部、構造、材料、配置等は、何れも説明の順序又は所属の実施例によらずに任意に新たな実施例に組み合わせることができ、これら実施例は、本考案の範疇に属する。
本考案の実施例及び図面の多くにおいて、混乱を避ける為、類似する部材は、同一又は相似する符号で示され、画像が過度に複雑になり、混乱することを回避する為、重複する部材は、ただ１箇所のみを標示し、他の箇所は、これをもって類推するものとする。
参考図１、２と３を参考し、それぞれ本考案に基づく可撓性ソーラーパネルモジュール１０００の分解図、平面図及び一部の横断面図である。可撓性ソーラーパネルモジュール１０００は、複数のソーラーパネル（例えば、例示的なソーラーパネル１００と１００'）、複数のカバーシート１３０、複数の可撓性バックシート１４０、一枚の可撓性ポリマ膜１６０、及び複数のソーラーパネルの片側に配置される接続ボックス１５０を含む。ソーラーパネル１００と１００'は、みな受光発電側のような正面と、正面と向かい合う背面光側のような背面があり、且つそれぞれ複数の直列連結で電気的に接続されるソーラーセル部材(solar cell unit、未図示）を含む。ソーラーパネル１００と１００'は好適的に同じ形状とサイズがあり、例えば長辺と短辺を有する矩形である。後で一歩進んでソーラーパネル１００と１００'の構成を説明する。複数のカバーシート１３０は、それぞれ複数のソーラーパネル１００と１００'に対応し、且つそれぞれ複数のソーラーパネル１００と１００'の正面側を覆う。各カバーシート１３０のサイズは、各可撓性バックシート１４０のサイズより小さい（図２に示す）或いは各可撓性バックシート１４０のサイズに等しい（図３に示す）、各ソーラーパネル（１００或いは１００'）のサイズより大きくて完全にソーラーパネルを覆うことができ、且つ可撓性ポリマ膜１６０の中の各開口（１６１或いは１６１'）のサイズより大きい。複数の可撓性バックシート１４０は、それぞれ複数のソーラーパネル１００と１００'に対応し、且つ複数のソーラーパネル１００と１００'の背面側に位置する。可撓性ポリマ膜１６０は、複数のソーラーパネル１００と１００'に対応する複数の開口１６１と１６１'を含む。各開口（１６１或いは１６１'）のサイズは、各前記カバーシート１３０のサイズより小さく、可撓性バックシート１４０のサイズより小さく、且つソーラーパネル１００或いは１００'のサイズより大きい。可撓性ポリマ膜１６０は複数の可撓性バックシート１４０と複数のカバーシート１３０の間にあり、前記複数の開口１６１と１６１'は、前記複数の可撓性バックシート１４０と前記複数のカバーシート１３０の間の複数のソーラーパネル１００と１００'を、それぞれ前記複数の開口１６１と１６１'の中に嵌めいれる。本実施例で二枚のソーラーパネルを例にしているが、知っておきたいのは、本考案の可撓性ソーラーパネルモジュールは、より多くのソーラーパネル（例えば、三枚、四枚、五枚など）を含むことができ、且つカバーシートの数、可撓性バックシートの数及び可撓性ポリマ膜の開口の数も相応して変化するのである。類似的に、ソーラーパネルの形状に対応するために、カバーシート、可撓性バックシート及び可撓性ポリマ膜の開口はみな、矩形或いはその他種類の矩形の形状（例えば丸味の矩形）にすることができる。
図中に示されていないが、本考案の各ソーラーパネルは、下から上へと、背面ガラス、図案化の下電極層、図案化の光電変換層、オプションの図案化バッファ層及び図案化の透明上電極層からなる図案化積層構造を有することができる。下電極層と透明上電極層は、光電変換層から発生した電流の伝送に用いられる。光電変換層は、透明上電極層とオプションのバッファ層を通った光を吸収し、それを電流に転換することに用いられる。、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）及びセレン（Ｓｅ）などからなる半導体材料となり、または銅（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などのＩｂ族の元素、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）などのＩＩＩｂ族元素、硫黄（Ｓ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）などのＶＩｂ元素からなる化合物半導体材料を含んでもよい。透明上電極層は例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）及び／或いは酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなり、下電極層はモリブデン（Ｍｏ）からなる。ソーラーパネル１００と１００'の構造が同じであるが、配置の向きは左右または上下逆様となりうる。。そのため、これからは代表として一者のみを説明する。ソーラーパネル１００（１００'）の両側の電極に正極配線と負極配線（図１、２に表示されていないが、図３で配線１５１で正極配線及び／或いは負極配線を表す）が配置される可能性があり、複数のソーラーパネルを互いに電気的に接続させ、及び／或いはソーラーパネルを外部と電気的に接続させる（例えば、図３のように、接続ボックス１５０で接続する）。配線は例として銅箔(Copper foil)や銅帯(Copper ribbon)、または他の金属や合金線材からなる。いずれのソーラーパネル１００（１００'）は複数のソーラーセル部材 (solar cell unit)、特に複数の互いに直列接続されるソーラーセル部材を有する。
カバーシート１３０は例として薄くされたガラス、強化ガラス或いはその他透光度が高い硬質樹脂材料である。可撓性バックシート１４０は、高張力のプラスチック薄片であり、例えばポリエチレン(Polyethylene, PE)薄片、ポリアミド(Polyamide, PA)薄片、ポリエチレンテレフタラート(Polyethylene terephthalate, PET)薄片、または上記のものにアルミ箔を付けた薄い板である。可撓性ポリマ膜１６０は可撓性防水剤、例えば熱可塑性ポリオレフィン(thermalplastic polyolefin, TPO)である。
図３に示すように、複数の可撓性バックシート１４０、複数のソーラーパネル１００と１００'と複数のカバーシート１３０は、複数の積層構造となり、そのうち、複数の開口１６１と１６１'で、複数の可撓性バックシート１４０は、それぞれ封止剤１４５で前記複数のソーラーパネル１００と１００'と接続され、複数のカバーシート１３０は、それぞれ封止剤１３５で前記複数のソーラーパネル１００と１００'と接合されている。封止剤１４５と封止剤１３５は異なるもので、または同じものであってもよく、その中には例として酢酸ビニル(Ethylene Vinyl Acetate,EVA)、ポリオレフィン(polyolefin, PO)、ポリビニルブチラール(polyvinyl butyral , PVB)などの熱封止剤(thermal encapsulant)、またはＵＶ硬化剤(UV curable encapsulant)を含む。ソーラーパネル１００（１００'）及びその配線を湿気、機械力の影響を受けないように保護するために、さらに、いずれの開口１６１或いは１６１'で、可撓性バックシート１４０、ソーラーパネル１００と１００'とカバーシート１３０からなるいずれの積層構造の周りに、ブチルゴム(butyl rubber)などの防水剤１６５を配置する。防水剤１６５は好適にソーラーパネル１００／１００'と可撓性ポリマ膜１６０の間の隙間に充てんされ、且つ、ソーラーパネル１００／１００'、可撓性ポリマ膜１６０、カバーシート１３０及び可撓性バックシート１４０の実体と接触し、湿気がソーラーパネルに入らないようにする目的を実現する。ソーラーパネル１００／１００'の四つの辺と可撓性ポリマ膜１６０の間に隙間があり、防水剤１６５は塗布ソーラーパネル１００／１００'の四つの辺を取り囲み、且つ上はカバーシート１３０、下は可撓性バックシート１４０まで続く。いずれの可撓性バックシート１４０及びいずれのカバーシート１３０のサイズがみな、可撓性ポリマ膜１６０の単一の開口１６１或いは１６１'のサイズより大きいので、可撓性バックシート１４０と可撓性ポリマ膜１６０の間及びカバーシート１３０と可撓性ポリマ膜１６０の間に隙間があることを避け、且つ三者を固定・接合するために、防水剤１６５の外周エリアで、可撓性バックシート１４０と可撓性ポリマ膜１６０の間に接合剤１４２を配置し、且つカバーシート１３０と可撓性ポリマ膜１６０の間に接合剤１４１を配置する。接合剤１４１と１４２は例としてブチルゴム(butyl rubber)などの防水剤である。
また、図３を参考し、いずれのソーラーパネル１００と相隣するソーラーパネル１００'の間に適切な距離を置くべきであり、互いに干渉し合うことを避け、且つ配線のスペースがとられるようにする。つまり、いずれの開口（１６１と１６１'のどっちか）ともう一つの開口（１６１と１６１'のどっちか）の間も適切な距離を置かなければならない。一枚のソーラーパネル（例えば、ソーラーパネル１００）の正極配線及び／或いは負極配線（例えば配線１５１）は、相隣する開口（例えば、開口１６１と開口１６１'）の間のエリアを跨いで、次のソーラーパネル（ソーラーパネル１００'）と接続することができるので、開口間のエリアの機械強度を強化し、正極配線及び／或いは負極配線１５１を、湿気或いはその他外界の要素からの影響を受けないようにするために、この開口間のエリアに保護膜を設けることができる。この実施例で、保護膜は熱可塑性ポリオレフィン(thermalplastic polyolefin, TPO)などの可撓性防水剤である。即ち、開口間のエリアに上下に正極配線及び／或いは負極配線１５１を包む二層の可撓性ポリマ膜１６０がある。他に、接続バックス１５０は、ソーラーパネル１００の隣の可撓性ポリマ膜１６０の上に設けられるので、可撓性ポリマ膜１６０のここでの機械強度を強化させ、且つ、接続ボックス１５０とソーラーパネル１００の正極配線及び／或いは負極配線１５１の電気的な接続を保証するために、また、ここで保護層を増設し（この実施例で、つまりもう一層の可撓性ポリマ膜１６０である）、正極配線及び／或いは負極配線１５１を包み、より信頼的に接続ボックス１５０を支える。文中に配線箇所及び接続ボックス箇所に保護層を増設することを明確にしているが、本考案はこの限りでなく、他の機械強度を強化する必要があるところにも保護層を増設することができる。また、保護層の材料と層数は文中の記載に止まらず、他の可撓性ポリマ膜とマッチする単層或いは複数層の材料を使うことができる。また、保護層を増設するほかに、可撓性ポリマ膜の局部に対し、材質変更或いは異物混ぜ込みの形を使って、その機械強度、防水性及び／或いはその他物理的或いは化学的な特性を強化することができる。
上述の実施例は説明しやすいために挙げられたものであり、所属する技術分野の技術者に任意に修正を加えられても、特許権利の請求範囲に準ずるべきである。
１００ ソーラーパネル
１００' ソーラーパネル
１３０ カバーシート
１３５ 封止剤
１４０ 可撓性バックシート
１４１ 接合剤
１４２ 接合剤
１５０ 接続ボックス
１５１ 正極配線及び／或いは負極配線
１６０ 可撓性ポリマ膜
１６１ 開口
１６１' 開口
１６５ 防水剤
１０００ 可撓性ソーラーパネルモジュール

Claims (10)

  1. 可撓性ソーラーパネルモジュールであって、
    複数のソーラーパネルと、
    前記複数のソーラーパネルにそれぞれ対応し、且つそれぞれ前記複数のソーラーパネルの正面側を覆う複数のカバーシートと、
    前記複数のソーラーパネルにそれぞれ対応し、且つ前記複数のソーラーパネルの背面側に位置する複数の可撓性バックシートと、
    複数の開口であって、前記複数のソーラーパネルに対応し、且つ各前記開口のサイズが各前記カバーシートのサイズより小さく、前記ソーラーパネルのサイズより大きい複数の開口を含む可撓性ポリマ膜と、を含み、
    前記可撓性ポリマ膜が前記複数の可撓性バックシートと前記複数のカバーシートの間に介し、前記複数の開口が前記複数の可撓性バックシートと前記複数のカバーシートの間の複数のソーラーパネルを、それぞれ前記複数の開口の中に嵌めいれることを特徴とする可撓性ソーラーパネルモジュール。
  2. さらに前記複数のソーラーパネルの前記正面側に配置される接続ボックスを含むことを特徴とする請求項１に記載の可撓性ソーラーパネルモジュール。
  3. 前記複数のソーラーパネルのそれぞれがさらに光電変換層及び正極配線と負極配線を含むことを特徴とする請求項２に記載の可撓性ソーラーパネルモジュール。
  4. 前記複数のソーラーパネルの前記正極配線と前記負極配線は、前記複数のソーラーパネルの同士間の電気的接続と、前記複数ソーラーパネルのうちの少なくとも一つの前記接続ボックスとの電気的接続に用いられることを特徴とする請求項３に記載の可撓性ソーラーパネルモジュール。
  5. さらに、二つの開口の間のエリアの前記可撓性ポリマ膜を覆う保護膜を含み、前記保護膜が前記正極配線と前記負極配線の中の、少なくともいずれかの保護に用いられることを特徴とする請求項４に記載の可撓性ソーラーパネルモジュール。
  6. 前記可撓性ポリマ膜と前記保護膜とが両方とも熱可塑性ポリオレフィン(thermalplastic polyolefin, TPO)であることを特徴とする請求項５に記載の可撓性ソーラーパネルモジュール。
  7. 防水剤が前記カバーシート、前記可撓性ポリマ物、前記可撓性バックシートとソーラーパネルの間に配置され且つそれらと接触する請求項１に記載の可撓性ソーラーパネルモジュール。
  8. 各前記可撓性バックシートのサイズが前記各開口より大きいことを特徴とする請求項１に記載の可撓性ソーラーパネルモジュール。
  9. 各前記可撓性バックシートの外縁エリアが接合剤で前記可撓性ポリマ膜と接合することを特徴とする請求項８に記載の可撓性ソーラーパネルモジュール。
  10. 前記接合剤は防水剤であることを特徴とする請求項９に記載の可撓性ソーラーパネルモジュール。
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