JP3787395B2

JP3787395B2 - Solar panel and roof structure

Info

Publication number: JP3787395B2
Application number: JP20372196A
Authority: JP
Inventors: 修石川; 浩文井田; 則和坂井; 弘道黒田; 直子大矢; 唯男笠原; 明雄笠原; 政雄下里; 文紀山口; 賢吾若林
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2016-08-01
Also published as: JPH1046772A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池パネルおよびその太陽電池パネルを利用した屋根構造体に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、建物の屋根等には、太陽エネルギーを電気として有効利用するために太陽電池が設けられることがある。
このような太陽電池を備えた屋根として、本出願人は、所定数のソーラーセルが収められた防水ケース周縁に縦枠および横枠を取り付けた太陽電池パネルを用い、屋根の傾斜に沿って固定されたレール状の支持部材に太陽電池パネルの縦枠を支持させる構造を提案した（特開平7-180310号公報、特開平8-13725号公報)。
【０００３】
このタイプの太陽電池パネルは大きな電力を確保するために、屋根傾斜面に複数並べて配置される。
これらの太陽電池パネルは、個々にレール状の支持部材にボルト等を利用して固定され、かつ、これらの間にはウレタンフォーム等からなる可撓性のシール部材が介装されている。
【０００４】
しかも、複数の太陽電池パネルを直列に電気接続するため、個々の太陽電池パネルは、それぞれ正の電極および負の電極を有し、互いに隣り合う太陽電池パネルの正の電極と負の電極とを電気的に接続しなければならない、
これらの電極の接続に際して、従来では、各電極にリード線を接続し、これらのリード線を太陽電池パネルの裏側で互いに接続していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの太陽電池パネルは個々にレール状支持部材に対して位置決めしボルト止めしなければならないので、太陽電池パネル同士の連結作業が煩雑であるという問題がある。すなわち、１個の太陽電池パネルを取り付けた後、続けて新しい太陽電池パネルを取り付ける際、両者は可撓性のシール部材で介装されているだけなので、新しい太陽電池パネルは既に取り付けられた太陽電池パネルに対して、ずれることがあり、パネル同士の位置決めが容易ではない。
【０００６】
その上、電極同士の接続はリード線を介して行われており、これらのリード線の接続作業は太陽電池パネルの裏面側で行われるため、その作業が煩雑である。特に、リード線同士の接続を間違えないようにするため、接続作業は慎重にならざるを得ない。
そのため、従来例では、太陽電池パネル同士の連結作業ならびに電気的接続作業において、施工が煩雑であるという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、容易に施工できる太陽電池パネルおよび屋根構造体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は太陽電池パネルの互いに対向するフレームに延出部をそれぞれ形成し、これらの延出部に互いに嵌合可能な一対の電極を設けて前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の太陽電池パネルは、図面を参照して説明すると、屋根傾斜面に複数並べて配置され、かつ、それぞれ正の電極２２と負の電極２３とが設けられた太陽電池パネル１１であって、光エネルギを電気エネルギに変換するパネル本体１３と、このパネル本体１３を挟んで互いに対向配置されたフレーム１４とを備え、このフレーム１４の一方１７にパネル本体１３の裏面側から外側に延出した第１延出部２０を形成し、フレーム１４の他方１６にパネル本体１３の表面側から外側に延出した第２延出部２１を形成し、第１延出部２０に正の電極２２および前記負の電極２３のいずれか一方を設け、第２延出部２１に正の電極２２および前記負の電極２３のいずれか他方を設け、これらの電極２２,２３を互いに嵌合可能な形状を有し、第１延出部２０はパネル本体１３の表面側に開口し内部に正の電極２２および負の電極２３のいずれか一方が設けられた開口部２０Ａを有し、第２延出部２１はパネル本体１３の裏面側に開口し内部に正の電極２２および負の電極２３のいずれか他方が設けられた開口部２１Ａを有し、電極の一方は筒状体であり、前記電極の他方は円柱体であることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、屋根傾斜面に沿って複数の太陽電池パネル１１を一列に並べるが、隣り合う太陽電池パネル１１の第１延出部２０と第２延出部２１とを重合させ、かつ、電極２２,２３同士を嵌合する。
隣り合う太陽電池パネル１１の電極２２,２３同士を嵌合することにより、隣り合う太陽電池パネル１１同士の位置決めが行えることになり、しかも、これらのパネル１１の電気的な接続がリード線を用いることなく、簡単に行える。
従って、本発明では、太陽電池パネル１１同士の連結作業並びに配線作業が容易であり、簡単な作業で太陽電池パネルを施工することができる。
しかも、前記第１延出部２０は前記パネル本体１３の表面側に開口し内部に前記正の電極２２および前記負の電極２３のいずれか一方が設けられた開口部２０Ａを有し、前記第２延出部２１は前記パネル本体１３の裏面側に開口し内部に前記正の電極２２および前記負の電極２３のいずれか他方が設けられた開口部２１Ａを有するから、互いに嵌合する正負の電極２２ , ２３が第１延出部２０と第２延出部２１とで覆われることになるため、電極２２ , ２３の防水処理を確実かつ簡易なものにできる。
【００１０】
ここで、本発明では、前記パネル本体１３は、少なくともいずれか一方が透光性を有する第一の基板２５および第二の基板２６と、これらの第一の基板２５および第二の基板２６の対向面のうちいずれか一方に設けられた薄膜太陽電池層２７とを有する構造でもよい。
この構造では、第一の基板２５および第二の基板２６を重ねてパネル本体１３を構成したので、パネル本体１３の強度を向上できるようになる。
その上、薄膜太陽電池２７を基板２５,２６に直接形成するので、パネル本体１３を簡単かつ低コストに形成できる。
【００１２】
以上、本発明では、前記構成の太陽電池パネル１１を屋根下地材１の上に少なくとも一方向に複数並べて配置し、隣り合う太陽電池パネル１１の第１延出部２０と第２延出部２１とを互いに重合するとともに、正負の電極２２,２３を互いに嵌合して屋根構造体１０を施工する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態の屋根構造体１０が適用された建物の全体構成が示されている。
この屋根構造体１０は、屋根傾斜面に沿って上下左右に複数配置された太陽電池パネル１１と、これらの太陽電池パネル１１の左右の間に介装された乾式シール部材１２とを備えた切妻屋根である。
乾式シール部材１２は、エラストマからなり、例えば、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体配合物）、ブチルゴム、建築資材として使用されているゴム、シリコンを含むエラストマ等より線状に形成される。
【００１４】
屋根構造体１０の縦断面構造が図２に示されている。
図２において、傾斜して設けられた屋根下地材１にルーフィング２が張られ、このルーフィング２の上に屋根傾斜方向に沿ってレール部材３が取り付けられている。このレール部材３の上に屋根構造体１０が図示しないボルト等で取り付けられている。
なお、本実施形態では、太陽電池パネル１１が屋根下地材１に直接ボルト等で固定されているものでもよく、あるいは、屋根材の上のレール部材に固定された構造でもよい。
【００１５】
太陽電池パネル１１の詳細な構造が図３および図４に示されている。
これらの図において、太陽電池パネル１１は、光エネルギを電気エネルギに変換する平面矩形状のパネル本体１３がフレーム１４に取り付けられた構造である。
このフレーム１４は、パネル本体１３の下面を支持する底板部１５と、このパネル本体１３を挟んで上下に互いに対向配置された上枠部１６および下枠部１７と、これらの上枠部１６,１７に直交配置されパネル本体１３を挟んで左右に互いに対向配置された右枠部１８および左枠部１９とを備えた構造である。
【００１６】
これらの底板部１５および枠部１６〜１９に囲まれて凹みが形成され、この凹みにパネル本体１３が収納された状態では、各枠部１６〜１９およびパネル本体１３の上面は略同一高さとなる。
本実施形態では、これらの底板部１５および枠部１６〜１９は、アルミ、ステンレス、その他の耐火性、耐水性および耐久性を有する材料から別体に形成され、これらを溶接等で互いに固定した構造でもよく、あるいは、一体に形成した構造でもよい。
【００１７】
フレーム１４の下枠部１７にはパネル本体１３の裏面側から外側に延出した第１延出部２０が形成され、上枠部１６にはパネル本体１３の表面側から外側に延出した第２延出部２１が形成されている。
隣り合う太陽電池パネル１１の第１延出部２０と第２延出部２１とは重合可能であり、これらが重合された状態では、各太陽電池パネル１１は略同一高さとなる（図２参照）。
【００１８】
第１延出部２０はパネル本体１３の表面側に側面コ字形に開口した開口部２０Ａを有し、この開口部２０Ａは左右方向に延びて連続形成されている。
開口部２０Ａの底部には正の電極２２が互いに所定間隔離れて複数個（図では２個）立設されている。
第２延出部２１はパネル本体１３の裏面側に側面コ字形に開口した開口部２１Ａと隣り合う太陽電池パネル１１の第１延出部２０の端部を嵌合する嵌合溝２１Ｂとを有し、この開口部２１Ａは左右方向に延びて連続形成されている。
開口部２１Ａの上部には負の電極２３が互いに所定間隔離れて下向きに正の電極２２と同じ数だけ設けられている。
【００１９】
正の電極２２は、雌型係合部を構成するものであり、略円筒状に形成されている。
負の電極２３は、雄型係合部を構成するものであり、正の電極２２と嵌合可能な円柱状に形成されている。
隣り合う太陽電池パネル１１の第１延出部２０と第２延出部２１とが重合される状態では、これらの電極２２,２３はこれらの延出部２０,２１で囲われる。
【００２０】
屋根下地材１の上に配置される最下列の太陽電池パネル１１では、第１延出部２０が露出されるため、この第１延出部２０にキャップ部材２４が取り付けられている（図１参照）。
正の電極２２および負の電極２３とパネル本体１３との電気的な接続は、適宜な手段、たとえば、図示しないリード線で行ってもよい。
【００２１】
パネル本体１３は、図４に示される通り、透光性を有する第一の基板２５および第二の基板２６と、第一の基板２５の第二の基板２６との対向面に設けられた薄膜太陽電池層２７とを備えた板状部材である。なお、図４ではパネル本体１３の構造をわかりやすくするため、その厚さ寸法を厚くしている。
【００２２】
第一の基板２５および第二の基板２６は、矩形かつ略同じ大きさの平面形状を有し、ガラスやアクリル樹脂等の透光性を有する材料により形成されている。
第一の基板２５に設けられた薄膜太陽電池層２７は、例えば、気相成長により第１の基板２５に直接形成されたアモルファスＳｉおよび電極を含んで構成されている。
【００２３】
これらの第一の基板２５および第二の基板２６の間には透光性を有する合成樹脂充填材２８が介装されている。
合成樹脂充填材２８は、ＥＶＡ（Ethylene Vinylacetate）やＰＶＢ（Poly Vinylbutylol）等の透明な合成樹脂よりなる。第一の基板２５と第二の基板２６とは、この合成樹脂充填材２８を接着層として互いに接合されている。
基板２５，２６同士の接着は、合成樹脂充填材２８を挟み込んだ状態で熱および圧力を加えることにより行われる。
【００２４】
このように構成された本実施形態においては、フレーム１４を加工するとともに、このフレーム１４の凹みにパネル本体１３を嵌め込んで太陽電池パネル１１を製造する。
この太陽電池パネル１１を屋根下地材１のルーフィング２の上に上下左右に並べて配置し、さらに、これらの太陽電池パネル１１の間に乾式シール部材１２を屋根傾斜方向に沿って配置して屋根構造体１０を施工する。
【００２５】
すなわち、屋根下地材１のレール部材３上に最初の太陽電池パネル１１を取り付け、その太陽電池パネル１１の下側（屋根傾斜方向）に太陽電池パネル１１を取り付ける。この場合、既に取り付けられた太陽電池パネル１１の第１延出部２０の上から新たに取り付ける太陽電池パネル１１の第２延出部２１を押しつけて両者を重合する。この重合に伴って、正の電極２２と負の電極２３とが嵌合されるとともに、両パネル１１の相対位置が固定される。
同様の手順で残りの太陽電池パネル１１を並べて取り付ける。これらの太陽電池パネル１１の全てあるいは一部をレール部材３にボルト等で固定する。
なお、太陽電池パネル１１の施工は工場で行ってもよく、建設現場で行ってもよい。
【００２６】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
すなわち、光エネルギを電気エネルギに変換するパネル本体１３と、このパネル本体１３を挟んで互いに対向配置されたフレーム１４とを備え、このフレーム１４の一方１７にパネル本体１３の裏面側から外側に延出した第１延出部２０を形成し、フレーム１４の他方１６にパネル本体１３の表面側から外側に延出した第２延出部２１を形成し、第１延出部２０に正の電極２２を設け、第２延出部２１に負の電極２３を設け、これらの電極２２,２３を互いに嵌合可能な形状としたから、隣り合う太陽電池パネル１１の電極２２,２３同士を嵌合することにより、隣り合う太陽電池パネル１１同士の位置決めが行えることになり、これらのパネル１１の電気的な接続がリード線を用いることなく、簡単に行える。
【００２７】
また、第一の基板２５および第二の基板２６を重ねてパネル本体１３を構成したので、パネル本体１３の強度を向上できるようになる。
しかも、薄膜太陽電池層２７を第１の基板２５に直接形成するので、パネル本体１３を簡単かつ低コストに形成できる。
【００２８】
さらに、第一の基板２５および第二の基板２６の間には透光性を有する合成樹脂充填材２８が介装されているので、薄膜太陽電池層２７への光の入射を妨げることなく第一の基板２５および第二の基板２６を簡単に接着できる。
また、基板２５，２６が割れても飛散することがなくなるため、隣家への延焼を防止できるようになり、太陽電池パネル１１を配列するだけで防火性能が得られる。
【００２９】
さらにまた、フレーム１４を耐火性、耐水性および耐久性に優れた材質から構成したから、太陽電池パネル１１を優れた屋根材として使用できる。
さらに、左右方向に隣り合う太陽電池パネル１１の間に、乾式シール部材１２を介装したから、延出部２０,２１を設けていない側面の防水処理を確実なものにできる。
【００３０】
また、隣り合う太陽電池パネル１１の第１延出部２０と第２延出部２１とが重合された状態では、各太陽電池パネル１１は略同一高さとなるようにしたから、太陽電池パネル１１を屋根下地材１に複数並べた状態では、屋根を構成する太陽電池パネル１１の屋根下地材１からの高さ寸法が同じになり、パネル１１同士の継ぎ目に段差がなくなり、この継ぎ目にゴミ等が溜まることがない。
【００３１】
また、第１延出部２０はパネル本体１３の表面側に開口し内部に正の電極２２が設けられた開口部１２Ａを有し、第２延出部２１はパネル本体１３の裏面側に開口し内部に負の電極２３が設けられた開口部２１Ａを有する構造としたから、互いに嵌合する正負の電極２２,２３が第１延出部２０と第２延出部２１とで覆われることになるため、電極２２,２３の防水処理を確実かつ簡易になものにできる。
さらに、正の電極２２は雌型係合部を有し、負の電極２３は雄型係合部を有する構造としたから、電極２２,２３自体の構造を簡易なものにできる。
【００３２】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、第一の基板２５および第二の基板２６を重ねてパネル本体１３を構成したが、本発明のパネル本体１３は前記実施形態の構造に限定されるものではなく、太陽光を電気エネルギに変換できる構造のものは全て含まれる。
【００３３】
つまり、本発明のパネル本体は、所定数のソーラーセルが収められた防水ケース周縁に縦枠および横枠を取り付けた構造でもよい。
仮に、第一および第２の基板を備えて太陽電池パネルを構成する場合であっても、ルーフィング２側に配置される第二の基板２６の材質は透光性を有するものでなくてもよく、例えば、金属や合成樹脂等により形成されていてもよい。要するに、受光する側の基板が透光性を備えていれば、光を直接受けない側の基板の材質は任意である。光を直接受けない側の基板の材質をガラス以外の適宜なものにすることにより、太陽電池パネルの強度を大きなものにできる。
さらに、基板２５，２６の大きさや厚さはとくには限定されず、例えば、第一の基板２５と第二の基板２６とで厚さが異なっていてもよい。しかし、第一の基板２５および第二の基板２６に同じものを用いれば、製造コストを低減できる。
【００３４】
また、左右方向に隣り合う太陽電池パネル１１の間に、可撓性を有する乾式シール部材１２を必ずしも介装することを要しない。例えば、太陽電池パネル１１の右枠部１８および左枠部１９に第１延出部２０および第２延出部２１を形成する構造でもよい。
さらに、隣り合う太陽電池パネル１１の第１延出部２０と第２延出部２１とが重合された状態では、各太陽電池パネル１１の高さ寸法は相違するものでもよい。
【００３５】
また、前記実施形態では、正の電極２２が雌型係合部を構成し、負の電極２３が雄型係合部を構成したが、本発明では、この逆、つまり、正の電極２２が雄型係合部を構成し、負の電極２３が雌型係合部を構成するものでもよく、さらには、第１延出部２０に負の電極２３を設け、第２延出部２２に正の電極２３を設けるものでもよい。
さらに、雄型係合部を円柱状部材とし、雌型係合部を円筒状部材としたが、雄型係合部を断面矩形状のレール状部材とし、雌型係合部を断面矩形状のレール状部材に嵌合する溝を有する断面コ字状のレール部材としてもよい。
また、両電極２２,２３を第１の延出部２０と第２の延出部２１とで囲うことを必ずしも要しない。
【００３６】
そして、屋根構造体１０は、屋根パネルに限らず、屋根ユニットであってもよく、垂木に固定される在来工法の屋根部であってもよく、本発明は、建物の屋根を構成する構造体であれば任意のものに適用できる。
さらに、屋根の形態は切妻屋根に限定されるものではなく、寄せ棟屋根等の種々のタイプの屋根に本発明を適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、光エネルギを電気エネルギに変換するパネル本体と、このパネル本体を挟んで互いに対向配置されたフレームとを備え、このフレームの一方にパネル本体の裏面側から外側に延出した第１延出部を形成し、フレームの他方にパネル本体の表面側から外側に延出した第２延出部を形成し、第１延出部に正の電極および負の電極のいずれか一方を設け、第２延出部に正の電極および負の電極いずれか他方を設け、これらの電極を互いに嵌合可能な形状としたから、隣り合う太陽電池パネルの電極同士を嵌合することにより、隣り合う太陽電池パネル同士の位置決めが行えることになり、これらのパネルの連結作業が容易に行え、その上、リード線を用いることなく電気的な接続作業が簡単に行える。そのため、太陽電池パネルの施工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の屋根構造体が適用された建物の全体構成を示す斜視図である。
【図２】前記屋根構造体の縦断面図である。
【図３】太陽電池パネルの斜視図である。
【図４】太陽電池パネルの断面図である。
【符号の説明】
１屋根下地材
１０屋根構造体
１１太陽電池パネル
１３パネル本体
１４フレーム
１６フレームの他方
１７フレームの一方
２０第１延出部
２１第２延出部
２２正の電極
２３負の電極
２５第一の基板
２６第二の基板
２７薄膜太陽電池層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a solar cell panel and a roof structure using the solar cell panel.
[0002]
[Background]
Conventionally, a solar cell may be provided on a roof of a building or the like in order to effectively use solar energy as electricity.
As a roof with such a solar cell, the present applicant uses a solar cell panel in which a vertical frame and a horizontal frame are attached to the periphery of a waterproof case containing a predetermined number of solar cells, and is fixed along the inclination of the roof. A structure has been proposed in which the vertical frame of the solar cell panel is supported by the rail-like support member (Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-1381010 and 8-13725).
[0003]
A plurality of solar cell panels of this type are arranged side by side on an inclined roof surface in order to secure large electric power.
These solar cell panels are individually fixed to rail-like support members using bolts or the like, and a flexible seal member made of urethane foam or the like is interposed therebetween.
[0004]
Moreover, in order to electrically connect a plurality of solar cell panels in series, each solar cell panel has a positive electrode and a negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode of the solar cell panels adjacent to each other are connected. Must be electrically connected,
Conventionally, when connecting these electrodes, lead wires are connected to the respective electrodes, and these lead wires are connected to each other on the back side of the solar cell panel.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since these solar cell panels must be individually positioned and bolted to the rail-like support member, there is a problem that the connecting operation between the solar cell panels is complicated. In other words, after installing one solar cell panel, when installing a new solar cell panel in succession, both are merely interposed with a flexible sealing member, so the new solar cell panel is already attached The battery panel may be displaced and positioning of the panels is not easy.
[0006]
In addition, the electrodes are connected to each other through lead wires, and these lead wires are connected on the back side of the solar cell panel, which is complicated. In particular, in order not to make a mistake in the connection between the lead wires, the connection work must be careful.
Therefore, in the conventional example, there is a problem that the construction is complicated in the connecting work and the electrical connecting work between the solar battery panels.
[0007]
An object of the present invention is to provide a solar cell panel and a roof structure that can be easily constructed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention intends to achieve the above object by forming extension portions on the mutually opposing frames of the solar cell panel and providing a pair of electrodes that can be fitted to each other in these extension portions.
Specifically, when the solar cell panel of the present invention is described with reference to the drawings, a plurality of solar cell panels arranged side by side on an inclined roof surface and provided with a positive electrode 22 and a negative electrode 23, respectively. 11, a panel main body 13 for converting light energy into electric energy, and a frame 14 disposed opposite to each other with the panel main body 13 interposed therebetween. A first extending portion 20 that extends outward is formed, a second extending portion 21 that extends outward from the surface side of the panel body 13 is formed on the other 16 of the frame 14, and the first extending portion 20 is One of the positive electrode 22 and the negative electrode 23 is provided, and the other of the positive electrode 22 and the negative electrode 23 is provided on the second extending portion 21, and these electrodes 22 and 23 are fitted to each other. Shape that can be matched The first extension portion 20 has an opening portion 20A that is open on the surface side of the panel body 13 and in which one of the positive electrode 22 and the negative electrode 23 is provided, and the second extension portion 21 has an opening 21A which is open on the back side of the panel body 13 and in which one of the positive electrode 22 and the negative electrode 23 is provided, and one of the electrodes is a cylindrical body, The other is a cylindrical body .
[0009]
In the present invention, a plurality of solar cell panels 11 are arranged in a line along the roof inclined surface, and the first extending portion 20 and the second extending portion 21 of the adjacent solar cell panels 11 are polymerized, and the electrode 22 and 23 are fitted together.
By fitting the electrodes 22 and 23 of the adjacent solar cell panels 11, the adjacent solar cell panels 11 can be positioned, and the electrical connection of these panels 11 uses lead wires. It can be done easily.
Therefore, in this invention, the connection operation | work of solar cell panels 11 and wiring work are easy, and it can construct a solar cell panel by simple operation | work.
In addition, the first extension portion 20 has an opening portion 20A that is open on the surface side of the panel body 13 and in which one of the positive electrode 22 and the negative electrode 23 is provided. 2 Since the extending portion 21 has an opening portion 21A that is open on the back surface side of the panel body 13 and in which one of the positive electrode 22 and the negative electrode 23 is provided, the positive and negative portions that are fitted to each other Since the electrodes 22 , 23 are covered with the first extension part 20 and the second extension part 21 , the waterproof treatment of the electrodes 22 , 23 can be made reliable and simple.
[0010]
Here, in the present invention, the panel body 13 includes at least one of the first substrate 25 and the second substrate 26 having translucency, and the first substrate 25 and the second substrate 26. The structure which has the thin film solar cell layer 27 provided in either one among the opposing surfaces may be sufficient.
In this structure, since the panel main body 13 is configured by overlapping the first substrate 25 and the second substrate 26, the strength of the panel main body 13 can be improved.
In addition, since the thin film solar cell 27 is formed directly on the substrates 25 and 26, the panel body 13 can be formed easily and at low cost.
[0012]
Than on, in the present invention, a solar cell panel 11 of the structure arranged plurality lined in at least one direction on the roof substrate material 1, the first extending portion 20 of the adjacent solar cell panel 11 second extending portion 21 is superposed on each other and the positive and negative electrodes 22 and 23 are fitted to each other to construct the roof structure 10.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the overall structure of a building to which the roof structure 10 of the present embodiment is applied.
The roof structure 10 includes a gable provided with a plurality of solar cell panels 11 arranged vertically and horizontally along a roof inclined surface, and a dry seal member 12 interposed between the left and right sides of the solar cell panels 11. It is a roof.
The dry seal member 12 is made of an elastomer, and is formed in a linear shape from, for example, EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer blend), butyl rubber, rubber used as a building material, elastomer containing silicon, and the like. The
[0014]
A longitudinal sectional structure of the roof structure 10 is shown in FIG.
In FIG. 2, a roofing material 2 is stretched on an inclined roof base material 1, and a rail member 3 is attached on the roofing material 2 along the roof inclination direction. A roof structure 10 is mounted on the rail member 3 with a bolt or the like (not shown).
In the present embodiment, the solar cell panel 11 may be directly fixed to the roof base material 1 with a bolt or the like, or may be a structure fixed to a rail member on the roof material.
[0015]
The detailed structure of the solar cell panel 11 is shown in FIGS.
In these figures, the solar cell panel 11 has a structure in which a flat rectangular panel body 13 for converting light energy into electric energy is attached to a frame 14.
The frame 14 includes a bottom plate portion 15 that supports the lower surface of the panel main body 13, an upper frame portion 16 and a lower frame portion 17 that are vertically opposed to each other across the panel main body 13, and the upper frame portion 16, 17 is a structure including a right frame portion 18 and a left frame portion 19 which are arranged orthogonally to 17 and arranged opposite to each other on the left and right sides with the panel main body 13 interposed therebetween.
[0016]
In the state where the recess is formed by being surrounded by the bottom plate portion 15 and the frame portions 16 to 19 and the panel main body 13 is housed in the recess, the upper surfaces of the frame portions 16 to 19 and the panel main body 13 have substantially the same height. Become.
In the present embodiment, the bottom plate portion 15 and the frame portions 16 to 19 are formed separately from aluminum, stainless steel, and other materials having fire resistance, water resistance and durability, and are fixed to each other by welding or the like. The structure may be sufficient, or the structure formed integrally may be sufficient.
[0017]
A first extending portion 20 extending outward from the back side of the panel body 13 is formed on the lower frame portion 17 of the frame 14, and a first extending portion extending outward from the surface side of the panel body 13 is formed on the upper frame portion 16. Two extending portions 21 are formed.
The 1st extension part 20 and the 2nd extension part 21 of the adjacent solar cell panel 11 can superpose | polymerize, and when these are superposed | polymerized, each solar cell panel 11 becomes substantially the same height (refer FIG. 2). ).
[0018]
The first extending portion 20 has an opening 20A that is open in the shape of a side surface on the surface side of the panel body 13, and the opening 20A extends continuously in the left-right direction.
A plurality (two in the figure) of positive electrodes 22 are provided upright at predetermined intervals on the bottom of the opening 20A.
The second extending portion 21 has an opening portion 21 </ b> A opened in a side U shape on the back surface side of the panel body 13 and a fitting groove 21 </ b> B for fitting the end portion of the first extending portion 20 of the adjacent solar cell panel 11. The opening 21A extends in the left-right direction and is continuously formed.
On the upper part of the opening 21A, the same number of negative electrodes 23 as the positive electrodes 22 are provided downward and spaced apart from each other by a predetermined distance.
[0019]
The positive electrode 22 constitutes a female engaging portion and is formed in a substantially cylindrical shape.
The negative electrode 23 constitutes a male engagement portion and is formed in a columnar shape that can be fitted to the positive electrode 22.
In a state where the first extending portion 20 and the second extending portion 21 of the adjacent solar cell panels 11 are polymerized, these electrodes 22 and 23 are surrounded by these extending portions 20 and 21.
[0020]
In the solar cell panel 11 in the lowermost row arranged on the roof base material 1, since the first extension portion 20 is exposed, a cap member 24 is attached to the first extension portion 20 (FIG. 1). reference).
Electrical connection between the positive electrode 22 and the negative electrode 23 and the panel main body 13 may be performed by an appropriate means, for example, a lead wire (not shown).
[0021]
As shown in FIG. 4, the panel body 13 is a thin film provided on the opposing surfaces of the first substrate 25 and the second substrate 26 having translucency and the second substrate 26 of the first substrate 25. It is a plate-like member provided with the solar cell layer 27. In FIG. 4, the thickness of the panel body 13 is increased in order to make the structure of the panel body 13 easier to understand.
[0022]
The first substrate 25 and the second substrate 26 have a rectangular and substantially the same planar shape, and are formed of a light-transmitting material such as glass or acrylic resin.
The thin film solar cell layer 27 provided on the first substrate 25 includes, for example, amorphous Si and electrodes directly formed on the first substrate 25 by vapor phase growth.
[0023]
Between the first substrate 25 and the second substrate 26, a synthetic resin filler 28 having a light transmitting property is interposed.
The synthetic resin filler 28 is made of a transparent synthetic resin such as EVA (Ethylene Vinylacetate) or PVB (Poly Vinylbutylol). The first substrate 25 and the second substrate 26 are bonded to each other using the synthetic resin filler 28 as an adhesive layer.
The substrates 25 and 26 are bonded to each other by applying heat and pressure with the synthetic resin filler 28 sandwiched therebetween.
[0024]
In the present embodiment configured as described above, the solar cell panel 11 is manufactured by processing the frame 14 and fitting the panel main body 13 into the recess of the frame 14.
The solar cell panel 11 is arranged on the roofing 2 of the roof base material 1 in the vertical and horizontal directions, and further, a dry seal member 12 is arranged between the solar cell panels 11 along the roof inclination direction to form a roof structure. The body 10 is constructed.
[0025]
That is, the first solar cell panel 11 is attached on the rail member 3 of the roof base material 1, and the solar cell panel 11 is attached to the lower side (the roof inclination direction) of the solar cell panel 11. In this case, the 2nd extension part 21 of the solar cell panel 11 newly attached from above the 1st extension part 20 of the solar cell panel 11 already attached is pressed, and both are superposed | polymerized. Along with this polymerization, the positive electrode 22 and the negative electrode 23 are fitted together, and the relative positions of both panels 11 are fixed.
The remaining solar cell panels 11 are mounted side by side in the same procedure. All or part of these solar cell panels 11 are fixed to the rail member 3 with bolts or the like.
In addition, construction of the solar cell panel 11 may be performed at a factory or may be performed at a construction site.
[0026]
According to this embodiment, there are the following effects.
That is, a panel main body 13 that converts light energy into electric energy and a frame 14 that is disposed opposite to each other with the panel main body 13 interposed therebetween are provided, and one of the frames 14 extends outward from the back side of the panel main body 13. The extended first extending portion 20 is formed, the second extending portion 21 extending outward from the surface side of the panel body 13 is formed on the other 16 of the frame 14, and the positive electrode is formed on the first extending portion 20. 22, the negative electrode 23 is provided on the second extension portion 21, and the electrodes 22 and 23 are configured to be fitted to each other, so that the electrodes 22 and 23 of the adjacent solar cell panels 11 are fitted to each other. By doing so, the adjacent solar cell panels 11 can be positioned, and electrical connection of these panels 11 can be easily performed without using lead wires.
[0027]
Further, since the panel main body 13 is configured by overlapping the first substrate 25 and the second substrate 26, the strength of the panel main body 13 can be improved.
Moreover, since the thin film solar cell layer 27 is formed directly on the first substrate 25, the panel body 13 can be formed easily and at low cost.
[0028]
Further, since a synthetic resin filler 28 having a light transmitting property is interposed between the first substrate 25 and the second substrate 26, the first substrate 25 and the second substrate 26 can be formed without interfering with the incidence of light on the thin film solar cell layer 27. The one substrate 25 and the second substrate 26 can be easily bonded.
Moreover, even if the substrates 25 and 26 are cracked, they are not scattered, so that it is possible to prevent the spread of fire to adjacent houses, and fire prevention performance can be obtained simply by arranging the solar cell panels 11.
[0029]
Furthermore, since the frame 14 is made of a material excellent in fire resistance, water resistance and durability, the solar cell panel 11 can be used as an excellent roofing material.
Furthermore, since the dry seal member 12 is interposed between the solar cell panels 11 adjacent to each other in the left-right direction, the waterproof treatment on the side surface where the extending portions 20 and 21 are not provided can be ensured.
[0030]
Moreover, in the state in which the first extending portion 20 and the second extending portion 21 of the adjacent solar cell panels 11 are polymerized, the solar cell panels 11 are set to have substantially the same height. Are arranged on the roof base material 1, the solar panel 11 constituting the roof has the same height from the roof base material 1, and there is no step at the joint between the panels 11, and dust or the like is formed at the joint. Will not accumulate.
[0031]
The first extension portion 20 has an opening portion 12 </ b> A that opens to the front surface side of the panel body 13 and has a positive electrode 22 provided therein, and the second extension portion 21 opens to the back surface side of the panel body 13. However, since the structure has the opening portion 21 </ b> A in which the negative electrode 23 is provided, the positive and negative electrodes 22, 23 that are fitted to each other are covered with the first extension portion 20 and the second extension portion 21. Therefore, the waterproof treatment of the electrodes 22 and 23 can be made surely and easily.
Furthermore, since the positive electrode 22 has a female engaging portion and the negative electrode 23 has a male engaging portion, the structure of the electrodes 22 and 23 itself can be simplified.
[0032]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Other modifications etc. which can achieve the objective of this invention are included, The deformation | transformation etc. which are shown below are also contained in this invention.
For example, in the said embodiment, although the 1st board | substrate 25 and the 2nd board | substrate 26 were piled up and the panel main body 13 was comprised, the panel main body 13 of this invention is not limited to the structure of the said embodiment, The solar All structures that can convert light into electrical energy are included.
[0033]
That is, the panel body of the present invention may have a structure in which a vertical frame and a horizontal frame are attached to the periphery of the waterproof case in which a predetermined number of solar cells are housed.
Even if the solar cell panel is configured by including the first and second substrates, the material of the second substrate 26 disposed on the roofing 2 side may not be translucent. For example, you may form with a metal, a synthetic resin, etc. In short, as long as the light receiving substrate has translucency, the material of the substrate that does not directly receive light is arbitrary. By making the material of the substrate on the side that does not receive light directly other than glass, the strength of the solar cell panel can be increased.
Further, the size and thickness of the substrates 25 and 26 are not particularly limited, and for example, the first substrate 25 and the second substrate 26 may have different thicknesses. However, if the same substrate is used for the first substrate 25 and the second substrate 26, the manufacturing cost can be reduced.
[0034]
Further, it is not always necessary to interpose the flexible dry seal member 12 between the solar cell panels 11 adjacent in the left-right direction. For example, the structure which forms the 1st extension part 20 and the 2nd extension part 21 in the right frame part 18 and the left frame part 19 of the solar cell panel 11 may be sufficient.
Furthermore, the height dimension of each solar cell panel 11 may differ in the state in which the first extension portion 20 and the second extension portion 21 of the adjacent solar cell panels 11 are polymerized.
[0035]
Moreover, in the said embodiment, the positive electrode 22 comprised the female type | mold engagement part, and the negative electrode 23 comprised the male type | mold engagement part. However, in the present invention, the reverse, that is, the positive electrode 22 is The male engagement portion may be configured, and the negative electrode 23 may configure the female engagement portion. Furthermore, the first extension portion 20 is provided with the negative electrode 23, and the second extension portion 22 is provided with the negative electrode 23. A positive electrode 23 may be provided.
Furthermore, although the male engaging portion is a columnar member and the female engaging portion is a cylindrical member, the male engaging portion is a rail-shaped member having a rectangular cross section, and the female engaging portion is a rectangular cross section. It is good also as a rail member of a cross-sectional U shape which has a groove | channel fitted to the rail-shaped member.
Further, it is not always necessary to enclose both the electrodes 22 and 23 with the first extension portion 20 and the second extension portion 21.
[0036]
The roof structure 10 is not limited to a roof panel, and may be a roof unit or a roof portion of a conventional construction method fixed to a rafter, and the present invention is a structure that constitutes a roof of a building. Any body can be applied.
Furthermore, the form of the roof is not limited to the gable roof, and the present invention can be applied to various types of roofs such as a ridge roof.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a panel main body that converts light energy into electric energy and a frame that is disposed to face each other across the panel main body are provided, and one of the frames has a back surface of the panel main body. Forming a first extension portion extending outward from the side, forming a second extension portion extending outward from the surface side of the panel body on the other side of the frame, and forming a positive electrode on the first extension portion; Since one of the negative electrodes is provided, and either the positive electrode or the negative electrode is provided on the second extension portion, and these electrodes are shaped to be fitted to each other, the electrodes of the adjacent solar cell panels By fitting each other, adjacent solar cell panels can be positioned, and the connection work between these panels can be easily performed. In addition, the electrical connection work can be easily performed without using lead wires. Yes. Therefore, the construction of the solar cell panel is easy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a building to which a roof structure according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the roof structure.
FIG. 3 is a perspective view of a solar cell panel.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a solar cell panel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Roof base material 10 Roof structure 11 Solar cell panel 13 Panel main body 14 Frame 16 The other 17 of frame 17 One of the frames 20 The 1st extension part 21 The 2nd extension part 22 The positive electrode 23 The negative electrode 25 The 1st board | substrate 26 Second substrate 27 Thin film solar cell layer

Claims

A plurality of solar cell panels arranged side by side on an inclined roof surface and provided with a positive electrode and a negative electrode, respectively, and a panel body that converts light energy into electrical energy, and the panel body sandwiching each other A first extending portion that extends outward from the back side of the panel body on one side of the frame, and extends outward from the surface side of the panel body on the other side of the frame. Forming the extended second extending portion, providing either the positive electrode or the negative electrode on the first extending portion, and forming the positive electrode and the negative electrode on the second extending portion; Any one of the above, the electrodes have a shape that can be fitted to each other, and the first extension portion opens on the surface side of the panel body, and any of the positive electrode and the negative electrode inside Has an opening with one of them The second extending portion has an opening or the other is provided on the back surface the positive open inside the side electrode and the negative electrode of the panel body, one of said electrodes tubular body And the other of the electrodes is a cylindrical body .

2. The solar cell panel according to claim 1, wherein at least one of the panel body has translucency, and the first substrate and the second substrate are opposed to each other. A solar cell panel comprising: a thin-film solar cell layer provided on any one of the surfaces.

A plurality of solar cell panels according to claim 1 or 2 are arranged side by side in at least one direction on a roof base material, and the first extension portion and the second extension portion of adjacent solar cell panels are superposed on each other. The roof structure is characterized in that the positive electrode and the negative electrode are fitted to each other.