JP3571531B2 - Solar cell module and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池セルを有する太陽電池モジュールに関し、特にその防水構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複数の太陽電池セルを有する電力用の太陽電池モジュールが普及している。電力用の太陽電池モジュールは、通常、家屋の屋根の上や、ビルの壁面等に設置されるため、十分な防水性が必要とされる。
【0003】
例えば、特開昭62−122181号公報および実開昭61−34752号公報に、太陽電池モジュールの防水構造が提案されている。前者の公報に記載の太陽電池モジュールでは、図19に示すように、太陽電池セル61を内部に埋設したポッタント62の表面に受光面ガラス63が積層され、ポッタント62の裏面に撥水性背面板64が積層され、受光面ガラス63と撥水性背面板64の間の周辺部空間内に湿気遮断材65が充填されている。
【0004】
また、後者の公報に記載の太陽電池モジュールでは、図20に示すように、2枚の板体66間に、太陽電池セル67を組み込んだパネル68が挟持され、板体66の内側周縁部間に、ブチルゴム69が介在されてパネル68の周縁部が封止され、さらにその外側はシーラント70で覆われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの太陽電池モジュールでは、屋根の上等に設置するためには、パネル等の周縁にそれを支持するための枠体を取り付ける必要がある。枠体は、一般に複数のフレームが組み合わされて構成されるので、各フレーム間の突合せ面では、そこからの浸水を防止する防水構造が必要である。
【0006】
図21,22は、各フレーム間の突合せ面における防水構造の一例を示す図である。この太陽電池モジュールでは、枠体を構成するフレーム71,72同士の突合せ部分およびねじ止めされた部分に、シリコーン樹脂73等を塗布することにより防水を行っている。なお、図中、74は太陽電池セルを封止した封止体である。
【0007】
しかし、屋根の上等に設置することを条件にして作製された太陽電池モジュールでは、シリコーン樹脂等の塗布による防水だけでは不十分な場合が多い。また、太陽電池モジュールの作製上、シリコーン樹脂等の塗布に手間と時間がかかり、量産性に欠けるという問題点もあった。
【0008】
本発明は、上記問題点に鑑み、枠体を構成するフレームの突合せ面間の防水を確実に行うことができ、かつ量産性を高めることのできる太陽電池モジュールの提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明による課題解決手段は、太陽電池セルを封止した封止体の周縁に、封止体を保護するための枠体を取り付けた太陽電池モジュールにおいて、枠体は複数のフレームを組み合わせてなり、相対するフレームの突合せ面間に、防水用のシール材が介装されたものである。このシール材により、フレームの突合せ面間から封止体への浸水または湿気等の浸入を防止することができる。
【0010】
シール材はゴムからなり、フレームの突合せ面に貼り付けられ、あるいは焼き付けられている。特に、シール材を焼き付けることによって、貼り付ける場合に比べて作業性が向上する。
【0011】
フレームの突合せ面は、お互いが適合するように傾斜面とされる。これにより、フレーム同士を適当な密着度をもって突き合わすことができ、シール材を確実に各フレームに密着させることができる。
【0012】
また、フレームの突合せ面は、傾斜面を含む2種類以上の面からなる複合面とされていてもよい。こうすれば、傾斜面にしても先端側の鋭利部分をなくすことができるので、作業者がフレームを取り扱う際に安全である。
【0013】
フレーム同士は、ねじによって締め付けられて組み合わされ、ねじのねじ頭とフレームとの間にゴム製のワッシャーが配される。このワッシャーにより、ねじとフレームの間における浸水を防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの外観斜視図である。この太陽電池モジュールでは、太陽電池セル1を封止した封止体2が形成され、封止体2の周縁に封止体2を保護するための枠体3が取り付けられている。そして、図1に示すように、枠体3は、4本のフレームをねじ4によって締め付けて組み合わせてなり、相対するフレームの突合せ面間に、シール材5が介装されている。
【0015】
封止体2は、図3に示すように、白板強化ガラス等からなる透光性基板6に、充填材7、複数の太陽電池セル1および耐候性の裏面保護フィルム8が積層され、ラミネート法等により加圧、加熱されて形成される。各太陽電池セル1は、直列または並列にインターコネクター9により電気的に接続されている。なお、封止体2は、ガラス板上に透明電極、アモルファスシリコンからなる光電変換部および裏面電極を成膜して形成し、充填材等で封止した、いわゆる集積型の封止体でもよい。
【0016】
図2によれば、枠体3は、対向する一対の長フレーム10と、長フレーム10より短い対向する一対の短フレーム11とからなる。長フレーム10は、アルミニウム等の金属を押出成型することにより形成され、図4に示すように、横長に形成された略直方体の本体12を有している。本体12は両端開放の中空構造とされ、両端に長手方向と直交する垂直面13が形成され、垂直面13から一体的に傾斜面14が形成されている。傾斜面14は、垂直面13に対して45°に傾斜している。この垂直面13および傾斜面14からなる複合面が短フレーム11との突合せ面となる。
【0017】
本体12の上部には、側面視で略コ字状に形成され、長手方向に沿って封止体2を挟持して支持するための支持部15が形成されている。また、本体12の下部には、本体12の底面から延設された取付面部16が形成されている。この取付面部16は、屋根等に設置するために設けられたものであり、取付面部16には、本体12を屋根等に取り付けるためのボルトの貫通孔17が複数形成されている。また、本体12の外側側面には、長手方向に沿って樋18が形成されている。また、本体12の両端の内部壁面には、短フレーム11を長フレーム10に固定するためのねじ4を螺入する取付部としての螺着片19が形成されている。なお、上記傾斜面14は、本体12だけが傾斜されて形成されるのではなく、支持部15および取付面部16と面一になるよう傾斜されて形成される。
【0018】
短フレーム11は、長フレーム10同様、アルミニウム等の金属を押出成型することにより形成され、図5に示すように、横長に形成された略直方体の本体20を有している。本体20は両端開放の中空構造とされ、本体20の両端に、長手方向に対して45°の傾斜面21が形成されている。傾斜面21の先端側は、長手方向に平行に延びた延設面22が形成され、さらに、長手方向と直交する垂直面23が形成されている。この傾斜面21および延設面22からなる複合面が、長フレーム10の垂直面13および傾斜面14に突き合わせられる。
【0019】
また、本体20の上部には、長フレーム10同様、側面視で略コ字状に形成され、封止体2を挟持して支持するための支持部24が形成されている。本体20の外側側面には、長手方向に沿って樋25が形成されている。本体20の外側側面には、短フレーム11を長フレーム10に固定するためのねじ4を挿入する取付部としての貫通孔26が形成されている。
【0020】
シール材5は、シート状のブチルゴムからなり、図6,7に示すように、短フレーム11の突合せ面の展開した形状とほぼ同じサイズに形成され、短フレーム11両端の傾斜面21および延設面22に接着剤等で貼り付けられる。すなわち、シール材5は、板状の本体31と、本体31の上部に形成された側面視で略コ字状の支持部32とからなる。本体31には、短フレーム11を長フレーム10に固定するためのねじ4の貫通孔33が2つ形成されている。なお、図6は、使用前の状態を示し、図7は、使用中の状態を示す。すなわち、シール材5は、短フレーム11に貼り付けられることによって、本体31および支持部32の片端が折曲される。なお、シール材5は、短フレーム11の他端側に貼り付けられる場合は、折曲の方向が反対にされる。
【0021】
なお、短フレーム11の突合せ面に貼り付けられるシール材5は、長フレーム10側の突合せ面に貼り付けられてもよい。また、シール材5は、短フレーム11の突合せ面にゴムを仮接着後、焼き付けにより固着されてもよい。これにより、従来、手間をかけていたシリコーン樹脂等の塗布作業をなくすことができる。また、接着剤を用いて貼り付ける場合よりも、作業が容易に行えるので、太陽電池モジュールの量産性を上げることができる。
【0022】
図8は、封止体2に、長フレーム10および短フレーム11を取り付ける前の図であり、図9は、封止体2に長フレーム10を取り付けたときの図である。図8に示すように、封止体2の長辺側面に長フレーム10が取り付けられ、封止体2は、図9に示すように、長フレーム10の支持部15に嵌め込まれる。封止体2の短辺側面に短フレーム11が取り付けられ、封止体2は短フレーム11の支持部24に嵌め込まれる。
【0023】
短フレーム11の傾斜面21は、図1に示すように、長フレーム10の傾斜面14と、また、短フレーム11の延設面22は長フレーム10の垂直面13とそれぞれ合うように、シール材5を介して突き合わされる。この場合、各フレーム10,11の突合せ面は、お互いが適合するように傾斜面とされているので、各フレーム10,11同士を適当な密着度をもって突き合わすことができる。すなわち、長フレーム10に短フレーム11を突き合わせるとき、図22に示すように傾斜面がない場合、シール材は、長フレーム71の内側面にこすれながら入り込み、短フレーム72と平行な面では長フレーム71の端面に押し付けられて圧縮されるが、直交する面では圧力がかからず、剥がれるか密着度が小さい。しかし、上述のように、傾斜面14,21を突き合わせれば、圧力がかかる方向に平行な面は存在せず、各フレーム10,11が互いに押し付けあうようになり、適当な密着度が得られる。そして、シール材5を確実に長フレーム10に密着させることができ、浸水や湿気の浸入を防止することができる。
【0024】
また、長フレーム10の突合せ面は、傾斜面14と垂直面13といった2種類の面からなる複合面とされ、短フレーム11の突合せ面は、傾斜面21と傾斜角度の異なる延設面22といった2種類の面からなる複合面とされることにより、短フレーム11の先端の鋭利部分がなくなり、端部の鋭利さを和らげることができる。そのため、枠体3を組み立てる際に、作業者がフレーム10,11の先端で負傷したりすることがなく、取り扱いの安全性を向上させることができる。
【0025】
フレーム10,11同士を固定するねじ4は、図1および図10に示すように、短フレーム11の両端に形成された貫通孔26に挿入され、長フレーム10の本体12内部の螺着片19に螺入される。ねじ4には、ゴム製のワッシャー36が遊嵌されている。そのため、ねじ4を締め付けた際に、ねじ4のねじ頭37と短フレーム11の間にワッシャー36が介装されることになり、貫通孔26からの水や湿気の浸入を防止することができる。
【0026】
なお、図10では、ねじ4のねじ頭37が短フレーム11の側面から外に突出しているが、短フレーム11の側面に凹みを形成して、ねじ頭37が短フレーム11の側面から突出しないようにしてもよい。
【0027】
ここで、短フレーム11の両端は、図11に示すように、平面視で円弧状の面40と直線状の面41の複合面にしてもよい。長フレーム10の両端も、短フレーム11の複合面に合わせて円弧状の面42と直線状の面43の複合面にする。この場合でも、各フレーム10,11の先端の鋭利部分がなくなり、フレーム10,11を安全に取り扱うことができる。
【0028】
あるいは、図12に示すように、短フレーム11の両端は、傾斜面44と短フレーム11の長手方向にやや傾きをもつ延設面45の複合面にしてもよい。長フレーム10の両端も、短フレーム11の複合面に合わせて傾斜面46とやや傾きをもつ延設面47の複合面にする。
【0029】
さらには、図13に示すように、短フレーム11の両端は、傾斜面48と円弧状の面49の複合面にしてもよい。長フレーム10の両端も、短フレーム11の複合面に合わせて傾斜面50と円弧状の面51との複合面にする。このように、フレーム10,11の突合せ面の構造は、各フレーム10,11の先端の鋭利部分をなくすために、さまざまに変形することが可能である。なお、図11〜13では、樋18,25を省略している。
【0030】
また、封止体2の形状は、図14に示すように、上述した略直方体に限らず、厚みの小さい略円柱形状でも構わない。この場合、枠体3は、複数の弓状のフレーム52が組み合わされてなり、フレーム52は、いわゆるスカーフジョイントにより突き合わされ、突合せ面間にシール材53が介装される。なお、図中、54は、フレーム52固定用のボルトである。
【0031】
次に、上述した太陽電池モジュールを作製するための製造手順について説明する。まず、太陽電池モジュールを作製するために用いる製造装置の載置台等(図示せず)に、太陽電池モジュールの構成部材を載置する。すなわち、図15に示すように、白板強化ガラス板6、透明樹脂からなる充填材7、複数個の太陽電池セル1、充填材7、裏面保護フィルム8を順に載置する。そして、ラミネート法等により、真空状態で加熱、加圧し、図3に示すような、封止体2を形成する。なお、各充填材7は、加圧、加熱されることにより一体化され、太陽電池セル1を包みこむような1つの封止材7となる。
【0032】
次いで、図16に示すように、板状に成形された封止体2の周縁に沿ってブチルゴム製のシール材55を巻き付け、接着剤等で貼り付ける。そして、図17に示すように、シール材55が巻き付けられた封止体2の長辺側面に、長フレーム10の支持部15を嵌め込む。この後、図18に示すように、封止体2の短辺側面に短フレーム11の支持部24を嵌め込む。封止体2の周縁にはシール材55が巻き付けられているので、各フレーム10,11の間から封止体2に水や湿気等が浸入することを防止できる。
【0033】
次に、短フレーム11の両端側面に形成されている貫通穴26からねじ4を挿入し締め付け、短フレーム11を長フレーム10に固定する。これにより、枠体3が組み立てられ、屋根等に設置可能な太陽電池モジュールが完成する。ねじ4には、ゴム製のワッシャー36が遊嵌されているので、このワッシャー36により貫通穴26から水や湿気等が浸入するのを防止できる。
【0034】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることができる。例えば、各フレーム10,11の傾斜面の傾斜角度は、45°に限定されない。また、シール材5は、ブチルゴムに限らず、ふっ素ゴム等が用いられてもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、枠体を構成するフレームの突合せ面間にシール材を介装することにより、フレームの突合せ面間からの水や湿気等の浸入を防止することができ、信頼性の高い太陽電池モジュールを提供できる。
【0036】
フレームの突合せ面は、お互いが適合するように傾斜面とされるので、フレーム同士を適当な密着度をもって突き合わすことができ、シール材を確実に各フレームに密着させることができ、シール効果が高まる。
【0037】
また、フレームの突合せ面は、2種類以上の面からなる複合面とすることにより、傾斜面としたときの先端側の鋭利部分をなくすことができるので、作業者がフレームを取り扱う際の安全性を向上できる。
【0038】
また、フレーム同士はねじによって締め付けられて組み合わされ、ねじのねじ頭とフレームとの間にゴム製のワッシャーが配されるので、このワッシャーにより、ねじを通しての浸水や湿気の浸入を防止することができ、太陽電池モジュールの防水性を高めることができる。
【0039】
さらに、フレームの突合せ面にシール材のゴムを焼き付け塗布すると、シール材の貼り付け作業をなくすことができるので、太陽電池モジュールの量産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る太陽電池モジュールの枠体を示す図
【図2】太陽電池モジュールの斜視図
【図3】封止体の断面図
【図4】長フレームを示し、(a) は平面図、(b) は正面図、(c) は底面図、(d) は側面図
【図5】短フレームを示し、(a) は平面図、(b) は正面図、(c) は底面図、(d) は側面図
【図6】シール材の側面図
【図7】シール材の斜視図
【図8】封止体に各フレームを取り付ける前の図
【図9】封止体に長フレームを取り付けたときの断面図
【図10】各フレームにねじが螺入されたときの断面図
【図11】各フレームの突合せ面の変形例を示す図
【図12】各フレームの突合せ面の変形例を示す図
【図13】各フレームの突合せ面の変形例を示す図
【図14】枠体の変形例を示し、(a) は平面図、(b) は側面図
【図15】太陽電池モジュールの製造手順を示す図
【図16】太陽電池モジュールの製造手順を示す図
【図17】太陽電池モジュールの製造手順を示す図
【図18】太陽電池モジュールの製造手順を示す図
【図19】従来の太陽電池モジュールを示す断面図
【図20】従来の他の太陽電池モジュールを示す断面図
【図21】従来の太陽電池モジュールの防水構造を示す図
【図22】従来の太陽電池モジュールの平面図
【符号の説明】
1 太陽電池セル
2 封止体
3 枠体
4 ねじ
5 シール材
10 長フレーム
11 短フレーム
14,21 傾斜面
15,24 支持部
19 螺着片
26 貫通孔
36 ワッシャー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell module having solar cells, and more particularly to a waterproof structure thereof.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, a power solar cell module having a plurality of solar cells has been widely used. Since a solar cell module for electric power is usually installed on a roof of a house, a wall surface of a building, or the like, sufficient waterproofness is required.
[0003]
For example, JP-A-62-122181 and JP-A-61-34752 propose a waterproof structure for a solar cell module. In the solar cell module described in the former publication, as shown in FIG. 19, a light
[0004]
Further, in the solar cell module described in the latter publication, as shown in FIG. 20, a
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to install these solar cell modules on a roof or the like, it is necessary to attach a frame for supporting the module to a peripheral edge of a panel or the like. Since the frame body is generally configured by combining a plurality of frames, a water-proof structure for preventing water from entering from abutting surfaces between the frames is required.
[0006]
FIGS. 21 and 22 are diagrams illustrating an example of the waterproof structure at the abutting surface between the frames. In this solar cell module, waterproofing is performed by applying a
[0007]
However, in a solar cell module manufactured on the condition that it is installed on a roof or the like, in many cases, waterproofing only by applying a silicone resin or the like is not sufficient. In addition, there is a problem that it takes time and effort to apply a silicone resin or the like in manufacturing a solar cell module, and lacks mass productivity.
[0008]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a solar cell module that can reliably perform waterproofing between abutting surfaces of frames that form a frame and that can enhance mass productivity.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Means for Solving the Problems According to the present invention, in a solar battery module in which a frame for protecting the sealed body is attached to the periphery of the sealed body for sealing the solar cell, the frame is formed by combining a plurality of frames. A waterproof sealing material is interposed between the butting surfaces of the opposing frames. With this sealing material, it is possible to prevent infiltration of water or moisture into the sealing body from between the butting surfaces of the frames.
[0010]
The seal material is made of rubber, and is attached or baked on the abutting surface of the frame. In particular, the workability is improved by baking the sealing material, as compared with the case of sticking.
[0011]
The butting surfaces of the frames are inclined to fit each other. Thus, the frames can be abutted with an appropriate degree of adhesion, and the sealing material can be reliably brought into close contact with each frame.
[0012]
Further, the butting surface of the frame may be a composite surface including two or more types of surfaces including an inclined surface. This makes it possible to eliminate a sharp portion on the tip end side even on an inclined surface, so that it is safe for an operator to handle the frame.
[0013]
The frames are combined by being fastened by screws, and a rubber washer is arranged between the screw head of the screws and the frame. With this washer, it is possible to prevent water from entering between the screw and the frame.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is an external perspective view of the solar cell module according to one embodiment of the present invention. In this solar cell module, a sealing
[0015]
As shown in FIG. 3, the
[0016]
According to FIG. 2, the
[0017]
At the upper part of the
[0018]
Like the
[0019]
Further, as in the case of the
[0020]
The sealing
[0021]
Note that the sealing
[0022]
FIG. 8 is a diagram before the
[0023]
As shown in FIG. 1, the
[0024]
The butting surface of the
[0025]
The screws 4 for fixing the
[0026]
In FIG. 10, the
[0027]
Here, both ends of the
[0028]
Alternatively, as shown in FIG. 12, both ends of the
[0029]
Further, as shown in FIG. 13, both ends of the
[0030]
Further, as shown in FIG. 14, the shape of the sealing
[0031]
Next, a manufacturing procedure for manufacturing the above-described solar cell module will be described. First, the constituent members of the solar cell module are mounted on a mounting table or the like (not shown) of a manufacturing apparatus used for manufacturing the solar cell module. That is, as shown in FIG. 15, a white reinforced glass plate 6, a
[0032]
Next, as shown in FIG. 16, a sealing
[0033]
Next, the
[0034]
The present invention is not limited to the above embodiment, and many modifications and changes can be made to the above embodiment within the scope of the present invention. For example, the inclination angles of the inclined surfaces of the
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent intrusion of water or moisture from between the butting surfaces of the frames by interposing the sealing material between the butting surfaces of the frames constituting the frame, A highly reliable solar cell module can be provided.
[0036]
The abutment surfaces of the frames are inclined so that they fit each other, so that the frames can be abutted with an appropriate degree of adhesion, and the sealing material can be securely adhered to each frame, and the sealing effect can be improved. Increase.
[0037]
In addition, since the abutting surface of the frame is a composite surface composed of two or more types of surfaces, it is possible to eliminate a sharp portion on the tip side when the surface is an inclined surface, thereby ensuring safety when an operator handles the frame. Can be improved.
[0038]
In addition, the frames are combined by being screwed together, and a rubber washer is placed between the screw head of the screw and the frame.This washer can prevent water penetration and moisture penetration through the screw. It is possible to increase the waterproofness of the solar cell module.
[0039]
Furthermore, by baking and applying the rubber of the sealing material to the abutting surfaces of the frame, the operation of attaching the sealing material can be eliminated, so that the mass productivity of the solar cell module can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a frame of a solar cell module according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a perspective view of the solar cell module; FIG. 3 is a cross-sectional view of a sealing body; FIG. (A) is a plan view, (b) is a front view, (c) is a bottom view, (d) is a side view. FIG. 5 shows a short frame, (a) is a plan view, (b) is a front view, (C) is a bottom view, (d) is a side view. [FIG. 6] A side view of a sealing material. [FIG. 7] A perspective view of a sealing material. [FIG. 8] A view before attaching each frame to a sealing body. FIG. 10 is a cross-sectional view when a long frame is attached to a sealing body. FIG. 10 is a cross-sectional view when a screw is screwed into each frame. FIG. 11 is a view showing a modified example of a butt surface of each frame. FIG. 13 is a diagram showing a modified example of the butting surface of the frame. FIG. 13 is a diagram showing a modified example of the butting surface of each frame. FIG. 14 is a diagram showing a modified example of the frame body. FIG. 15 is a plan view, and FIG. 15B is a side view. FIG. 15 is a view showing a procedure for manufacturing a solar cell module. FIG. 16 is a view showing a procedure for manufacturing a solar cell module. FIG. 18 is a view showing a manufacturing procedure of a solar cell module. FIG. 19 is a sectional view showing a conventional solar cell module. FIG. 20 is a sectional view showing another conventional solar cell module. FIG. FIG. 22 shows a waterproof structure. FIG. 22 is a plan view of a conventional solar cell module.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11655998A JP3571531B2 (en) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | Solar cell module and method of manufacturing the same |
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