JP3720234B2 - 屋根材一体型太陽電池モジュール - Google Patents
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- Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュールのバックカバー構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽電池モジュール１は、図３乃至図５に示すように、受光面側から順にガラス製フロントカバー２、充填材３、太陽電池セル４、インターコネクター５、充填材６、バックカバー７を積層して構成され、屋根材などに使用するため、その周囲を枠材８によって包囲することで一体化されている。そして、太陽電池モジュール１は、詳細には図示しないが、出力を取り出すための出力端子などを備えている。
【０００３】
このような太陽電池モジュール１を屋根材などに使用するに際しては、所望の耐火性能を満足する必要がある。このため、太陽電池モジュール１のバックカバー７には、通常、２５μｍ以上の厚みの鋼板が構成材料として使用されている。この場合、鋼板と太陽電池セル４およびインターコネクター５との絶縁性を確保するため、図６に示すように、鋼板７１の受光面側には、接着剤７２を介してプラスチックフィルム７３が貼り合わされている。
【０００４】
また、バックカバー７の鋼板７１には、腐食を防止するため、耐蝕性メッキ、例えば、亜鉛メッキを施した亜鉛メッキ鋼板が一般的に採用されている。このような耐蝕性メッキ鋼板の場合、メッキ層が損傷すると、鋼板の腐食が促進される。このため、鋼板７１の裏面側にも接着剤７２を介してプラスチックフィルム７３を貼り合わせてバックカバー７を構成することも提案されている（図７参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した屋根材一体型太陽陽電池モジュールのバックカバーに一般的に使用されているプラスチックフィルムは、水蒸気透過率が１０〜１００ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）であることから、鋼板の腐食の原因となる水蒸気が透過することを避けることはできない。この結果、プラスチックフィルムを透過した水蒸気が長期にわたって鋼板に作用した場合、鋼板が腐食するという問題があった。すなわち、住宅の屋根材として使用される屋根材一体型の太陽電池モジュールは、例えば、２０年以上の長期使用を前提としており、この間、プラスチックフィルムを透過した水蒸気が鋼板に作用することになり、水蒸気による鋼板の腐食を長期にわたって防止することはきわめて難しい。
【０００６】
この場合、耐蝕性メッキ層の厚みを厚くしたり、プラスチックフィルムの厚みを厚くすることも考えられるが、新たなコストアップ要因になる他、十分に満足する防湿効果を得ることもできない。
【０００７】
なお、太陽電池モジュールの受光面側からの水蒸気および酸素の透過は、フロントカバーによって完全に遮断されている。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、屋根材一体型太陽電池モジュールのバックカバーの構成材料である鋼板の水蒸気による腐食を長期にわたって確実に防止することのできる屋根材一体型太陽電池モジュールを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、受光面側から順にガラス製フロントカバー、充填材、太陽電池セル、インターコネクター、充填材、バックカバーが積層されてなる屋根材一体型太陽電池モジュールにおいて、前記バックカバーは、鋼板と、該鋼板の受光面側および裏面側にそれぞれ接着剤を介して貼り合わせられたプラスチックフィルムと、から構成され、前記裏面側のプラスチックフィルムに低水蒸気透過層がコーティングされていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、バックカバーを構成する鋼板の裏面側に低水蒸気透過層をコーティングしたプラスチックフィルムを貼り合わせることにより、鋼板に作用する水蒸気を可及的に減少させることができる。この結果、効果的な防湿性能を確保して鋼板の腐食防止性能を長期にわたって維持することができる。
【００１１】
本発明において、低水蒸気透過層とは、水蒸気透過率が１．５ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）以下、好ましくは、１．０ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）以下のものをいう。
【００１２】
この低水蒸気透過層としては、ＳｉＯx （シリカ）層や、金属層、例えば、アルミニウム層を挙げることができ、これらのシリカ層や金属層は、蒸着法によって形成することができる。
【００１３】
本発明において、裏面側のプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用することが好ましい。ポリエチレンテレフタレートフィルムは、他のプラスチックフィルムに比較して水蒸気透過率が低い上に、安価に手に入れることができるからである。
【００１４】
本発明において、鋼板としては、耐蝕性メッキを施した鋼板、例えば、亜鉛メッキ鋼板を用いることが好ましく、耐蝕性メッキを施した鋼板を使用することにより、より長期にわたって腐食防止を維持することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
なお、太陽電池モジュール１の基本構成は、前述したものと同一であり、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１には、本発明の太陽電池モジュール１を構成するバックカバー１０の一実施形態が示されている。
【００１８】
このバックカバー１０は、鋼板１１と、この鋼板１１の受光面側および裏面側にそれぞれ接着剤１２を介して貼り合わせられたプラスチックフィルム１３，１４と、から構成されており、そのうち、裏面側のプラスチックフィルム１４の、鋼板１１の裏面と対向する受光面側には、低水蒸気透過層１５がコーティングされている。
【００１９】
具体的には、裏面側のプラスチックフィルム１４として、市販品である厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム１４１を使用し、このＰＥＴフィルム１４１の一面に、低水蒸気透過層１５として、厚み０．３μｍ以上のＳｉＯx （シリカ）層１５１をコーティングしたものである。このシリカ層１５１は、蒸着法によって形成される。
【００２０】
この場合、ＰＥＴフィルム１４１および該ＰＥＴフィルム１４１にコーティングされたシリカ層１５１の水蒸気透過率は、１．０ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）以下に低下する。この結果、安価で効果的な防湿性能を確保することが可能となり、鋼板１１の腐食防止性能を長期にわたって維持することができる。
【００２１】
また、鋼板１１として、耐蝕性メッキ、例えば、亜鉛メッキを施した亜鉛メッキ鋼板を採用すると、鋼板１１の腐食防止がさらに効果的となる。
【００２２】
ここで、水蒸気透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７１２９に準拠して測定されたものである。
【００２３】
図２には、本発明の太陽電池モジュール１を構成するバックカバー１０の他の実施形態が示されている。
【００２４】
このバックカバー１０は、図１に示した実施形態のシリカ層１５１に代えて、低水蒸気透過層１５として金属層１５２、例えば、アルミニウム層を蒸着法によって形成したものである。
【００２５】
この実施形態においても、ＰＥＴフィルム１４１および該ＰＥＴフィルム１４１にコーティングされたアルミニウム層１５２の水蒸気透過率は、１．５ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）以下に低下し、安価で効果的な防湿性能を確保することが可能となり、鋼板１１の腐食防止性能を長期にわたって維持することができる。
【００２６】
なお、前述した実施形態においては、屋根材一体型の太陽電池モジュールのバックカバーについて説明したが、建材として使用される一般的な太陽電池モジュールのバックカバーとしても好適に採用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、バックカバーを構成する鋼板に作用する水蒸気を可及的に減少させることができることから、効果的な防湿性能を確保して鋼板の腐食防止性能を長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池モジュールのバックカバー構造の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュールのバックカバー構造の他の実施形態を模式的に示す断面図である。
【図３】太陽電池モジュールの平面図、正面図および側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３に示した太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【図６】従来の太陽電池モジュールのバックカバー構造の一例を模式的に示す断面図である。
【図７】従来の太陽電池モジュールのバックカバー構造の他例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１ 太陽電池モジュール
１０ バックカバー
１１ 鋼板
１２ 接着剤
１３ 受光面側のプラスチックフィルム
１４ 裏面側のプラスチックフィルム
１５ 低水蒸気透過層
１５１ シリカ層
１５２ 金属層（アルミニウム層）
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュールのバックカバー構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、太陽電池モジュール１は、図３乃至図５に示すように、受光面側から順にガラス製フロントカバー２、充填材３、太陽電池セル４、インターコネクター５、充填材６、バックカバー７を積層して構成され、屋根材などに使用するため、その周囲を枠材８によって包囲することで一体化されている。そして、太陽電池モジュール１は、詳細には図示しないが、出力を取り出すための出力端子などを備えている。
【０００３】
このような太陽電池モジュール１を屋根材などに使用するに際しては、所望の耐火性能を満足する必要がある。このため、太陽電池モジュール１のバックカバー７には、通常、２５μｍ以上の厚みの鋼板が構成材料として使用されている。この場合、鋼板と太陽電池セル４およびインターコネクター５との絶縁性を確保するため、図６に示すように、鋼板７１の受光面側には、接着剤７２を介してプラスチックフィルム７３が貼り合わされている。
【０００４】
また、バックカバー７の鋼板７１には、腐食を防止するため、耐蝕性メッキ、例えば、亜鉛メッキを施した亜鉛メッキ鋼板が一般的に採用されている。このような耐蝕性メッキ鋼板の場合、メッキ層が損傷すると、鋼板の腐食が促進される。このため、鋼板７１の裏面側にも接着剤７２を介してプラスチックフィルム７３を貼り合わせてバックカバー７を構成することも提案されている（図７参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した屋根材一体型太陽陽電池モジュールのバックカバーに一般的に使用されているプラスチックフィルムは、水蒸気透過率が１０〜１００ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）であることから、鋼板の腐食の原因となる水蒸気が透過することを避けることはできない。この結果、プラスチックフィルムを透過した水蒸気が長期にわたって鋼板に作用した場合、鋼板が腐食するという問題があった。すなわち、住宅の屋根材として使用される屋根材一体型の太陽電池モジュールは、例えば、２０年以上の長期使用を前提としており、この間、プラスチックフィルムを透過した水蒸気が鋼板に作用することになり、水蒸気による鋼板の腐食を長期にわたって防止することはきわめて難しい。
【０００６】
この場合、耐蝕性メッキ層の厚みを厚くしたり、プラスチックフィルムの厚みを厚くすることも考えられるが、新たなコストアップ要因になる他、十分に満足する防湿効果を得ることもできない。
【０００７】
なお、太陽電池モジュールの受光面側からの水蒸気および酸素の透過は、フロントカバーによって完全に遮断されている。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、屋根材一体型太陽電池モジュールのバックカバーの構成材料である鋼板の水蒸気による腐食を長期にわたって確実に防止することのできる屋根材一体型太陽電池モジュールを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、受光面側から順にガラス製フロントカバー、充填材、太陽電池セル、インターコネクター、充填材、バックカバーが積層されてなる屋根材一体型太陽電池モジュールにおいて、前記バックカバーは、鋼板と、該鋼板の受光面側および裏面側にそれぞれ接着剤を介して貼り合わせられたプラスチックフィルムと、から構成され、前記裏面側のプラスチックフィルムに低水蒸気透過層がコーティングされていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、バックカバーを構成する鋼板の裏面側に低水蒸気透過層をコーティングしたプラスチックフィルムを貼り合わせることにより、鋼板に作用する水蒸気を可及的に減少させることができる。この結果、効果的な防湿性能を確保して鋼板の腐食防止性能を長期にわたって維持することができる。
【００１１】
本発明において、低水蒸気透過層とは、水蒸気透過率が１．５ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）以下、好ましくは、１．０ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）以下のものをいう。
【００１２】
この低水蒸気透過層としては、ＳｉＯx （シリカ）層や、金属層、例えば、アルミニウム層を挙げることができ、これらのシリカ層や金属層は、蒸着法によって形成することができる。
【００１３】
本発明において、裏面側のプラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用することが好ましい。ポリエチレンテレフタレートフィルムは、他のプラスチックフィルムに比較して水蒸気透過率が低い上に、安価に手に入れることができるからである。
【００１４】
本発明において、鋼板としては、耐蝕性メッキを施した鋼板、例えば、亜鉛メッキ鋼板を用いることが好ましく、耐蝕性メッキを施した鋼板を使用することにより、より長期にわたって腐食防止を維持することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
なお、太陽電池モジュール１の基本構成は、前述したものと同一であり、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
図１には、本発明の太陽電池モジュール１を構成するバックカバー１０の一実施形態が示されている。
【００１８】
このバックカバー１０は、鋼板１１と、この鋼板１１の受光面側および裏面側にそれぞれ接着剤１２を介して貼り合わせられたプラスチックフィルム１３，１４と、から構成されており、そのうち、裏面側のプラスチックフィルム１４の、鋼板１１の裏面と対向する受光面側には、低水蒸気透過層１５がコーティングされている。
【００１９】
具体的には、裏面側のプラスチックフィルム１４として、市販品である厚み１２μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム１４１を使用し、このＰＥＴフィルム１４１の一面に、低水蒸気透過層１５として、厚み０．３μｍ以上のＳｉＯx （シリカ）層１５１をコーティングしたものである。このシリカ層１５１は、蒸着法によって形成される。
【００２０】
この場合、ＰＥＴフィルム１４１および該ＰＥＴフィルム１４１にコーティングされたシリカ層１５１の水蒸気透過率は、１．０ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）以下に低下する。この結果、安価で効果的な防湿性能を確保することが可能となり、鋼板１１の腐食防止性能を長期にわたって維持することができる。
【００２１】
また、鋼板１１として、耐蝕性メッキ、例えば、亜鉛メッキを施した亜鉛メッキ鋼板を採用すると、鋼板１１の腐食防止がさらに効果的となる。
【００２２】
ここで、水蒸気透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７１２９に準拠して測定されたものである。
【００２３】
図２には、本発明の太陽電池モジュール１を構成するバックカバー１０の他の実施形態が示されている。
【００２４】
このバックカバー１０は、図１に示した実施形態のシリカ層１５１に代えて、低水蒸気透過層１５として金属層１５２、例えば、アルミニウム層を蒸着法によって形成したものである。
【００２５】
この実施形態においても、ＰＥＴフィルム１４１および該ＰＥＴフィルム１４１にコーティングされたアルミニウム層１５２の水蒸気透過率は、１．５ｇ／ｍ2 ・２４ｈ（４０℃、９０％ＲＨ）以下に低下し、安価で効果的な防湿性能を確保することが可能となり、鋼板１１の腐食防止性能を長期にわたって維持することができる。
【００２６】
なお、前述した実施形態においては、屋根材一体型の太陽電池モジュールのバックカバーについて説明したが、建材として使用される一般的な太陽電池モジュールのバックカバーとしても好適に採用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、バックカバーを構成する鋼板に作用する水蒸気を可及的に減少させることができることから、効果的な防湿性能を確保して鋼板の腐食防止性能を長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池モジュールのバックカバー構造の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュールのバックカバー構造の他の実施形態を模式的に示す断面図である。
【図３】太陽電池モジュールの平面図、正面図および側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３に示した太陽電池モジュールの分解斜視図である。
【図６】従来の太陽電池モジュールのバックカバー構造の一例を模式的に示す断面図である。
【図７】従来の太陽電池モジュールのバックカバー構造の他例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１ 太陽電池モジュール
１０ バックカバー
１１ 鋼板
１２ 接着剤
１３ 受光面側のプラスチックフィルム
１４ 裏面側のプラスチックフィルム
１５ 低水蒸気透過層
１５１ シリカ層
１５２ 金属層（アルミニウム層）
Claims (8)
- 受光面側から順にガラス製フロントカバー、充填材、太陽電池セル、インターコネクター、充填材、バックカバーが積層されてなる屋根材一体型太陽電池モジュールにおいて、前記バックカバーは、鋼板と、該鋼板の受光面側および裏面側にそれぞれ接着剤を介して貼り合わせられたプラスチックフィルムと、から構成され、前記裏面側のプラスチックフィルムに低水蒸気透過層がコーティングされていることを特徴とする屋根材一体型太陽電池モジュール。
- 前記低水蒸気透過層は、シリカ層であることを特徴とする請求項１記載の屋根材一体型太陽電池モジュール。
- 前記低水蒸気透過層は、金属層であることを特徴とする請求項１記載の屋根材一体型太陽電池モジュール。
- 前記低水蒸気透過層は、裏面側のプラスチックフィルムの受光面側にコーティングされていることを特徴とする請求項１、２または３記載の屋根材一体型太陽電池モジュール。
- 前記低水蒸気透過層は、蒸着法により形成されたシリカ層であることを特徴とする請求項１、２または４記載の屋根材一体型太陽電池モジュール。
- 前記低水蒸気透過層は、蒸着法により形成されたアルミニウム層であることを特徴とする請求項１、３または４記載の屋根材一体型太陽電池モジュール。
- 前記裏面側のプラスチックフィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項１記載の屋根材一体型太陽電池モジュール。
- 前記鋼板は、耐蝕性メッキを施した鋼板であることを特徴とする請求項１記載の屋根材一体型太陽電池モジュール。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000068837A JP3720234B2 (ja) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | 屋根材一体型太陽電池モジュール |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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2000
- 2000-03-13 JP JP2000068837A patent/JP3720234B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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