JP4155744B2 - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池を封止剤によって基体に接着してなり、また、耐候性を向上すべく基体を塗装してある太陽電池モジュール及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基体が有する平面部に太陽電池を封止剤で接着して太陽電池モジュールを製造する場合、鋼板又はアルミ板等の金属板を用いて基体となし、該基体の耐候性を向上すべく、該基体に塗装を施す。
図６は、従来の太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
図中１は矩形の鋼板を用いてなる基体であり、該基体１の両面に、耐候性を向上すべくフッ素系塗料で塗装を施して塗膜４，４を形成することによって、塗装基板１０となす（図６（ａ））。
【０００３】
塗装基板１０の両端部に、他の太陽電池モジュールと係合する係合部を形成するための折り曲げ代を残して、塗装基板１０の中央部である平面部１０ａに、ＥＶＡ樹脂を用いた封止剤２及び複数の太陽電池素子を接続してある太陽電池パネル３を積層して、熱圧着する（図６（ｂ））。
更に、塗装基板１０の前記折り曲げ代を折り曲げて、塗装基板１０の表面側（太陽電池パネル３を接着してある面側）及び裏面側（太陽電池パネル３を接着していない面側）に突出する一対の係合部１０ｂ，１０ｂを形成する（図６（ｃ））。
【０００４】
なお、塗装基板１０の一端部を折り曲げて、塗装基板１０の裏面側へ突出する係合部１０ｂを形成し、他端部に、フッ素系塗料で塗装された平板を折り曲げて係合部５ａを形成した係合部材５を接着して係合部５ａを塗装基板１０の表面側へ突出させることによって、一対の係合部１０ｂ，５ａを形成しても良い（図６（ｄ））。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、塗膜４を形成するフッ素系塗料と、封止剤２として用いられているＥＶＡ樹脂との接着性が低いため、塗装基板１０と封止剤２との接着性は、例えば金属板（基体１）とＥＶＡ樹脂（封止剤２）との接着性より低く、太陽電池モジュールを長期にわたって使用する際、塗装基板１０と封止剤２との間に剥離が生じることがあり、剥離した部分から水分が浸入して、太陽電池パネル３を構成する太陽電池素子同士を短絡させ、このため太陽電池モジュールの出力が低下するという問題があった。
【０００６】
また、塗膜４を介さず、封止剤２によって基体１に直接太陽電池パネル３を接着した場合は、基体１と封止剤２との間の接着性が高いため、塗膜４と封止剤２との接着性の低さによる剥離を防止できるが、基体１が直接水分にさらされるため基体１の耐候性が低下し、例えば基体１に錆が生じて太陽電池モジュールの美観が低下するという問題もあった。
【０００７】
本発明は斯かる問題を解決するためになされたものであり、金属面である平面部と塗装された面とを有する基体の前記平面部に、封止剤によって太陽電池を接着してあることにより、基体の耐候性を低下させることなく、基体と封止剤との間の剥離を防止できる太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
本発明の更に他の目的は、金属面である平面部と塗装された面とを有する基体の前記平面部に、接着剤と封止剤とによって太陽電池を接着してあることにより、基体と封止剤との間の接着性を向上できる太陽電池モジュールを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、金属面が露出している平面部と塗装された面とを有する基体を用い、前記平面部に、封止剤によって太陽電池を接着することにより、基体の耐候性を低下させることなく、基体と封止剤との間の剥離を防止できる太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、金属面が露出している平面部と塗装された面とを有する基体を用い、前記平面部に接着剤を塗布し、次いで、接着剤が塗布された平面部に、封止剤によって太陽電池を接着することにより、基体と封止剤との間の接着性を向上できる太陽電池モジュールの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る太陽電池モジュールは、金属製の基体が有する平面部に、封止剤によって太陽電池を接着してなる太陽電池モジュールにおいて、前記基体は、塗装されている面を有し、前記平面部は金属面であることを特徴とする。
第１発明にあっては、例えば金属製の平板を用いた基体の場合、他の太陽電池モジュールと係合する係合部又は該係合部を形成するための折り曲げ代（係合部を有する係合部材を接着するための糊代）と、太陽電池を接着しない面（裏面）と、四端面とが、耐候性を向上させる塗料（例えばフッ素系塗料）で塗装されており、平面部には塗装されておらず、このため平面部は金属面であり、該平面部に封止剤（例えば熱可塑性樹脂）で太陽電池が接着してある。
以上のようにして、基体が平面部を除いて塗装されており、塗装されておらず金属面である平面部は、該平面部に封止剤で太陽電池が接着されることによって封止剤と密着しているため、基体が直接外気又は水分等に暴露されず、基体の耐候性を向上することができる。
【００１０】
また、基体と封止剤とを直接密着させており、封止剤と、該封止剤との接着性が低い塗料との接触部分がないため、基体と封止剤との間の剥離を防止することができ、太陽電池モジュールの耐候性を向上することができる。
なお、太陽電池は、金属面である平面部を有する金属製の第１平板と、耐候性を向上させる塗料によって塗装された金属製の第２平板とを積層してなる基体に封止剤で接着しても良い。この場合、第１平板の平面部は金属面であり、該平面部に封止剤で太陽電池が接着してあるため、基体と封止剤との間の剥離を防止することができる。また、塗装されていない平面部は封止剤と密着しており、第２平板は塗装されているため、基体が直接外気又は水分等に暴露されることを防止できる。
更に、第１平板と第２平板とが剥離した場合であっても、剥離した部分から浸入した水分は太陽電池を短絡させないため、水分の浸入による出力の低下を防止することができる。
【００１１】
第２発明に係る太陽電池モジュールは、前記封止剤と前記平面部との間に接着剤が介在することを特徴とする。
第２発明にあっては、基体との接着性及び封止剤との接着性が高い接着剤を、基体と封止剤との間に介在させるため、基体と封止剤との間の接着性を向上することができる。
【００１２】
第３発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、金属製の基体が有する平面部に、封止剤によって太陽電池を接着する太陽電池モジュールの製造方法において、塗装されている面と、金属面が露出している平面部とを有する金属製の基体を用いることを特徴とする。
第３発明にあっては、例えば金属製の平板を用いて基体となす場合、係合部を形成するための折り曲げ代又は係合部材を接着するための糊代と、太陽電池を接着しない面（裏面）と、四端面とを、耐候性を向上させる塗料（例えばフッ素系塗料）で塗装し、平面部には塗装しない。このため、平面部は金属面が露出している。
金属面が露出している平面部に、封止剤（例えば熱可塑性樹脂）で太陽電池を接着することによって基体と封止剤とを密着させる。このため、基体が直接外気又は水分等に暴露されず、基体の耐候性を向上できる太陽電池モジュールを製造することができる。
【００１３】
また、基体と封止剤とを直接密着させるため、封止剤と、該封止剤との接着性が低い塗料との接触部分がなく、これによって基体と封止剤との間の剥離を防止でき、耐候性を向上できる太陽電池モジュールを製造することができる。
なお、金属面が露出している平面部を有する基体は、金属製の基体の平面部を、着脱可能な保護シート又は水溶性の保護膜等で被覆し、次いで、耐候性を向上させる塗料で基体を塗装し、最後に、前記保護シートを除去することによって、又は前記保護膜を水で洗い流すことによって、形成しても良い。
また、金属製の基体を、耐候性を向上させる塗料で塗装し、次いで、平面部に付着している塗膜を、例えばブラスト処理を行なって除去することによって形成しても良い。
【００１４】
また、金属面が露出している平面部を有する第１平板と、耐候性を向上させる塗料で塗装された第２平板とを接着することによって形成しても良い。この場合、第１平板と第２平板とを、前記封止剤で接着することによって、太陽電池を封止剤で熱圧着するときに、同時的に第１平板と第２平板とを熱圧着して接着することができ、また、第１平板と第２平板とを接着する接着剤を別途用意する必要がない。
また、金属製の平板の平面部（塗装していないため、金属面が露出している）に封止剤で太陽電池を積層し、次いで、前記平板を塗装しても良い。
【００１５】
第４発明に係る太陽電池モジュールの製造方法は、前記平面部に接着剤を塗布してから、前記太陽電池を接着することを特徴とする。
第４発明にあっては、例えば、金属面が露出している平面部にプライマ処理を施し、次いで、基体との接着性及び封止剤との接着性が高い液状の接着剤（例えばエポキシ系の接着剤）を平面部に塗布する。最後に、接着剤を塗布された平面部に封止剤で太陽電池を接着するため、基体と封止剤との間に接着剤を介在させることによって基体と封止剤との間の接着性を向上させた太陽電池モジュールを製造することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態 １．
図１及び図２は、本発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
図中１は、矩形の鋼板を用いてなる基体である。
まず、係合部を形成するための折り曲げ代を基体１の両端部に残して、基体１の中央部を、着脱可能な保護シート４０で被覆する（図１（ａ））。このとき、保護シート４０で被覆された部分が、封止剤で太陽電池を接着すべき平面部１ａとなる。
次いで、耐候性を向上させるフッ素系塗料で基体１の両面を塗装し、塗膜４を形成する（図１（ｂ））。
【００１７】
保護シート４０を除去する（図１（ｃ））。このとき、平面部１ａは塗膜４で被覆されず、基体１の金属面が露出する。
更に、平面部１ａ上に、ＥＶＡ樹脂を用いた封止剤２と複数の太陽電池素子を接続してある太陽電池パネル３とを積層して熱圧着する（図２（ａ））。
最後に、塗膜４に被覆された前記折り曲げ代を折り曲げて、基体１の表面（封止剤２で太陽電池パネル３を接着している面）側及び裏面（太陽電池パネル３を接着していない面）側に突出する一対の係合部１ｃ，１ｂを夫々形成する（図２（ｂ））。
【００１８】
以上のような太陽電池モジュールは、基体１が、耐候性を向上させる塗料で形成された塗膜４によって、平面部１ａを除いて被覆されており、塗膜４に被覆されていない平面部１ａは金属面であり、該平面部１ａに封止剤２で太陽電池パネル３が接着されることによって封止剤２と密着しているため、基体１が直接外気又は水分等に暴露されず、基体１の耐候性を向上することができる。
また、基体１と封止剤２とを直接密着させており、封止剤２と、該封止剤２との接着性が低い塗膜４との接触部分がないため、基体１と封止剤２との間の剥離を防止することができ、太陽電池モジュールの耐候性を向上することができる。
【００１９】
実施の形態 ２．
図３は、本発明の実施の形態２に係る太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
まず、基体１の両面に、塗膜４を形成する（図３（ａ））。
次いで、係合部を形成するための折り曲げ代を基体１の両端部に残して、基体１の中央部に付着している塗膜４を、ブラスト処理を行なって除去する（図３（ｂ））。このとき、塗膜４が除去されて基体１の金属面が露出した部分が、封止剤で太陽電池を接着すべき平面部１ａとなる。
更に、平面部１ａ上に、封止剤２と太陽電池パネル３とを積層して熱圧着する（図３（ｃ））。
【００２０】
その他、実施の形態１に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
以上のような太陽電池モジュールは、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
実施の形態 ３．
図４は、本発明の実施の形態３に係る太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
まず、係合部を形成するための折り曲げ代及び係合部材を接着するための糊代を基体１の両端部に残して、基体１の中央部にプライマ処理を施し、エポキシ系の液状接着剤６０を塗布する（図４（ａ））。このとき、液状接着剤６０が塗布された部分が、封止剤で太陽電池を接着すべき平面部１ａとなる。
次いで、液状接着剤６０が乾燥して硬化する前に、該液状接着剤６０上に封止剤２と太陽電池パネル３とを積層して熱圧着する（図４（ｂ））。このとき、液状接着剤６０は硬化して層状の接着剤６となる。
次に、フッ素系塗料で基体１の両面を塗装し、塗膜４を形成する（図４（ｃ））。
【００２２】
更に、基体１の一端部を折り曲げて、基体１の裏面側へ突出する係合部１ｂを形成し、他端部に、フッ素系塗料で塗装された平板を折り曲げて係合部５ａを形成した係合部材５を接着して係合部５ａを基体１の表面側へ突出させる（図４（ｄ））。
その他、実施の形態１又は２に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００２３】
以上のような太陽電池モジュールは、実施の形態１又は２と同様の効果を得ることができる。
また、基体１との接着性及び封止剤２との接着性が高い接着剤６を、基体１と封止剤２との間に介在させてあるため、基体１と封止剤２との間の接着性を向上することができる。
【００２４】
実施の形態 ４．
図５は、本発明の実施の形態４に係る太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
図中１１は、矩形の鋼板を用いてなる第１平板である。
まず、封止剤と太陽電池とを積層すべき平面部１１ａを残して、第１平板１１の一端部を平面部１１ａ側に折り曲げて、該平面部１１ａ側に突出する係合部１１ｂを形成する（図５（ａ））。また、矩形の鋼板を用いてなる第２平板１２の両面に、塗膜４を形成する（図５（ｂ））。第２平板１２の面積は、第１平板１１の平面部１１ａを接着する面積と、係合部材を形成するための折り曲げ代の面積とを有する。
【００２５】
次いで、第１平板１１の平面部１１ａに封止剤２と太陽電池パネル３とを積層し、更に、第１平板１１を、ＥＶＡ樹脂を介して第２平板１２に積層して、熱圧着する（図５（ｃ））。このとき、第１平板１１と第２平板１２とは、一体化して基体１３となる。また、第１平板１１と第２平板１２とを積層する場合には、第１平板１１に形成してある係合部１１ｂを、第２平板１２の一端部に配置し、他端部に折り曲げ代を配置する。
更に、第２平板１２の折り曲げ代を折り曲げて、裏面側へ突出する係合部１２ａを形成する（図５（ｄ））。
その他、実施の形態１乃至３の何れかに対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００２６】
以上のような太陽電池モジュールは、基体１３が、塗膜４に被覆されている第２平板１２と、塗膜４に被覆されておらず金属面が露出している平面部１１ａを有する第１平板１１とを接着してなり、平面部１１ａに封止剤２で太陽電池パネル３が接着されることによって平面部１１ａと封止剤２とが密着しているため、基体１３が直接外気又は水分等に暴露されず、基体１３の耐候性を向上することができる。
また、第１平板１１（平面部１１ａ）と封止剤２とを直接密着させており、封止剤２と第２平板１２との接触部分がないため、基体１３と封止剤２との間の剥離を防止することができ、太陽電池モジュールの耐候性を向上することができる。
【００２７】
更に、第１平板１１及び第２平板１２を積層してなる基体１３の一端部に係合部１１ｂが設けられ、他端部に係合部１２ａが設けられているため、係合部１１ｂ，１２ａを用いて他の太陽電池モジュールと係合することができる。
また、第１平板１１と第２平板１２とを、封止剤２を形成しているＥＶＡ樹脂で接着しているため、封止剤２と太陽電池パネル３とを第１平板１１に積層して熱圧着を行なうときに同時的に第１平板１１と第２平板１２とを熱圧着して接着することができ、第１平板１１と第２平板１２とを接着する接着剤を別途用意する必要がない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の太陽電池モジュールによれば、基体が直接外気又は水分等に暴露されることを防止でき、また、基体と封止剤との間の剥離を防止することができ、太陽電池モジュールの耐候性を向上することができる。このため、耐候性を向上することができる。
更に、本発明の太陽電池モジュールの製造方法によれば、基体が直接外気又は水分等に暴露されることを防止でき、また、基体と封止剤との間の剥離を防止でき、太陽電池モジュールの耐候性を向上できる太陽電池モジュールを製造することができる。このため、耐候性を向上できる太陽電池モジュールを製造することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
【図６】従来の太陽電池モジュールの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
１ 基体
１ａ 平面部
１１ 第１平板
１１ａ 平面部
１２ 第２平板
１３ 基体
２ 封止剤
３ 太陽電池パネル
４ 塗膜
６ 接着剤

Claims (4)

1. 金属製の基体が有する平面部に、封止剤によって太陽電池を接着してなる太陽電池モジュールにおいて、
   前記基体の両面は、耐候性を有する塗料で形成された塗膜によって前記平面部を除いて被覆されると共に、前記平面部には金属面が露出しており、
   前記太陽電池は、前記平面部に露出する金属面上に前記封止剤によって接着されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
2. 前記封止剤と前記平面部に露出する前記金属面との間は、前記封止剤及び前記基体との接着性が高い接着剤により接着されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池モジュール。
3. 金属製の基体が有する平面部に、封止剤によって太陽電池を接着する太陽電池モジュールの製造方法において、
   前記基体の両面を、前記平面部に金属面を露出させた状態で、該平面部を除いて耐候性を有する塗料で形成された塗膜によって被覆する工程と、
   前記太陽電池を、前記平面部に露出する前記金属面上に前記封止剤によって接着する工程と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
4. 前記平面部に接着剤を塗布し、該接着剤によって前記封止剤を前記平面部に露出する金属面上に接着することを特徴とする請求項３に記載の太陽電池モジュールの製造方法。

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