JP4325311B2 - Solar cell module - Google Patents
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Description
本発明は太陽電池モジュールに関し、特に受光面側保護材と非受光面側保護材の間に少なくとも封止材で封止された太陽電池を有し、非受光面側保護材の裏面に配線材を配置する太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell module, and in particular, has a solar cell sealed with at least a sealing material between a light-receiving surface side protective material and a non-light-receiving surface side protective material, and a wiring material on the back surface of the non-light-receiving surface side protective material It is related with the solar cell module which arranges.
地球環境保護の観点から、環境に優しいエネルギー源の導入が進んでいる。中でも太陽電池は太陽の持つ光エネルギーから直接電気エネルギーを得る発電方法であるため、非常にクリーンなエネルギーとして注目を集めている。最近では技術開発の進展や国の導入促進政策などもあり、導入量も大幅に増加している。 From the viewpoint of global environmental protection, the introduction of environmentally friendly energy sources is progressing. Above all, solar cells are attracting attention as very clean energy because they are a power generation method that directly obtains electric energy from the light energy of the sun. Recently, the amount of introduction has increased significantly due to the progress of technological development and the national introduction promotion policy.
太陽光発電システムにおいて使用される太陽電池モジュールには種々のものが提案されているが、発電素子をEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)などの樹脂で封止し、受光面側にガラス板や耐候性フィルムを、非受光面側に防水シートや鋼板、瓦材などを配置するものが知られている。 Various types of solar cell modules have been proposed for use in solar power generation systems. The power generation element is sealed with a resin such as EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), and a glass plate is formed on the light receiving surface side. And a weather-resistant film in which a waterproof sheet, a steel plate, a tile material, etc. are arranged on the non-light-receiving surface side are known.
特に、鋼板を非受光面側保護材(補強材)として太陽電池の非受光面に配置する、いわゆる鋼板張り付け型太陽電池モジュールは、発電素子の配置されていないモジュールの周辺部分を折り曲げ加工するだけで、建材一体型太陽電池モジュールが構成でき、通常の鋼板屋根材と同じように施工できることから、従来の住宅用の据置型太陽電池モジュールとは異なった分野への適用が期待されている。 In particular, a so-called steel plate-laden solar cell module in which a steel plate is disposed on a non-light-receiving surface of a solar cell as a non-light-receiving surface side protective material (reinforcing material) is simply bending a peripheral portion of the module where no power generating element is disposed. Therefore, since the building material integrated solar cell module can be configured and can be constructed in the same manner as a normal steel sheet roofing material, it is expected to be applied to a field different from the conventional stationary solar cell module for residential use.
しかし、このような発電機能を有する建材一体型太陽電池モジュールで屋根を葺く場合、太陽電池モジュールには、通常は、可燃性の封止樹脂や端子箱、配線被覆材などが用いられているために、屋根の使用材料や構法に関する建築基準法に定める技術基準に適合するものでなければならない。 However, in the case of roofing with a building material integrated solar cell module having such a power generation function, a flammable sealing resin, a terminal box, a wiring coating material, or the like is usually used for the solar cell module. Therefore, it must conform to the technical standards stipulated in the Building Standards Act on materials used for roofs and construction methods.
そこで、防火に関する観点から、種々の工夫がなされた太陽電池モジュールが提案されている。特に、飛火などにより太陽電池モジュールに引火した際に、太陽電池モジュールの配線の延焼を防止し、配線から屋根に火が燃え移ることを防止した技術として以下のようなものがある(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, solar cell modules with various devices have been proposed from the viewpoint of fire prevention. In particular, when a solar cell module is ignited by a spark or the like, there are the following technologies that prevent the fire of the wiring of the solar cell module and prevent the fire from burning from the wiring to the roof (for example, patents) Reference 1).
また、太陽電池モジュールから屋根への燃え移りの防止を目的としたものではないが、太陽電池モジュール自体の防火性を高めた技術としては、以下のようなものがある(例えば、特許文献2参照)。
しかし、上記特許文献1に記載した技術は、太陽電池モジュールの裏面補強材である金属板を曲げ加工して空隙部を形成し、その空隙に配線を埋め込むことで、配線を金属に覆って燃焼しにくくするものであるが、構造が複雑になるという問題点があった。
However, the technique described in the above-mentioned
また、上記特許文献2に記載した技術は、中間保護部材と裏面保護部材の間に端子箱を設置することで、火災発生時に端子箱が太陽電池モジュールから脱落することを防止して太陽電池モジュール自体に引火しないようにするものであるが、隣接する家屋の火災時に飛火により太陽電池モジュールの表面保護材であるガラスが破損し、内部の可燃性樹脂が燃え出した場合、中間保護部材に設けられた配線取り出し用の貫通部から燃えている封止材が下部に落ち、下部にある端子箱が燃える場合がある。外部配線材は裏面保護部材に設けられた耐熱性ゴムパッキンなどで防水処理された孔を通して、太陽電池モジュールの裏面である屋根の野地板部分に取り出されているため、端子箱の火が外部配線材に燃え移って延焼することで、野地板に燃え移る危険性があるという問題があった。
Moreover, the technique described in the said
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で延焼を効果的に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。 This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the solar cell module which can prevent a fire spread effectively with a simple structure.
本発明では上記課題を解決するために、受光面側保護材と非受光面側保護材の間に少なくとも封止材で封止された太陽電池を有し、前記非受光面側保護材の裏面に配線材を配置する太陽電池モジュールにおいて、前記配線材に設けられた1つあるいは複数の耐火性材料の延焼防止部材と、前記配線材を収納する耐火性の配線収納部と、を有することを特徴とする太陽電池モジュールが提供される。
In the present invention, in order to solve the above problems, has a solar cell sealed with at least a sealing material between the light-receiving surface side protection member and a non-light receiving surface side protection member, the back surface of the non-light-receiving surface side protection member In the solar cell module in which the wiring member is arranged, the solar cell module has one or a plurality of fireproofing prevention members of the refractory material provided on the wiring member, and a fireproof wiring storage portion for storing the wiring material. A featured solar cell module is provided.
上記構成により、太陽電池モジュールに引火して配線が延焼しても、延焼防止部材によって延焼を食い止めることができる。 With the above configuration, even if the solar cell module ignites and the wiring spreads, the spread of fire can be prevented by the fire spread prevention member.
本発明では、太陽電池モジュールに用いられる端子箱に接続される配線材に1つあるいは複数の耐火性材料の延焼防止部材を設ける構成としたことで、飛火などにより端子箱が燃焼し、端子箱に接続される配線材に延焼した場合、配線材に設けた延焼防止部材で配線材の延焼を食い止めることができるので、複雑な構造を伴わずに火災の拡大を防止することが可能となる。 In the present invention, the terminal box is combusted by flying fire or the like by providing one or a plurality of fireproofing prevention members of fireproof material on the wiring material connected to the terminal box used in the solar cell module. When the fire is spread to the wiring material connected to the wiring material, the fire spread of the wiring material can be stopped by the fire spread prevention member provided on the wiring material, so that it is possible to prevent the expansion of the fire without a complicated structure.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、太陽電池モジュールの一部斜視図である。
太陽電池モジュール10は、概略として、発電素子である太陽電池1と、太陽電池1の太陽光入射側に配された受光面側保護材2と、太陽光入射側とは反対側に配された非受光面側保護材3とを有した構造になっている。非受光面側保護材3の裏面には端子箱4が設けられ、端子箱4からは、太陽電池1の起電力を外部に取り出すための配線材5が引き出されている。また、配線材5には、延焼防止部材11a〜11cが取り付けられている(詳細については後述する)。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial perspective view of a solar cell module.
The
太陽電池モジュール10を敷設する野地板100の上には、ルーフィング材101が設けられている。その上には、太陽電池モジュール10の配線部分と対応する位置に、鋼板を折り曲げて製作された配線ガッター50が、配線ガッター固定用ねじ52で固定されている。太陽電池モジュール10の敷設時、太陽電池モジュール10は断熱材51を介して配線ガッター50上に据置される。その際、配線ガッター50の鋼板を折り曲げ加工することで生成された空間内には、太陽電池モジュール10の配線材5が収納される。なお、配線ガッター50の配線材5を収納する空間は、折り曲げ加工以外にも、鋼板同士を溶接あるいはねじ止めするなどの方法で生成することもできる。
A
次に、太陽電池モジュール10の詳細な構造について説明する。図2は、図1のA−A方向における太陽電池モジュールの断面図である。
太陽電池モジュール10は、透光性を有する受光面側保護材2と、金属板である非受光面側保護材3との間に、封止樹脂6を用いて厚さ約50ミクロンのカプトンフィルム(東レ・デュポン社製、図示しない)の上に形成された太陽電池1を封止する。
Next, the detailed structure of the
The
なお、封止樹脂6にはブリヂストン社製EVA(商品名EVASAFE(商標))を、受光面側保護材2には旭硝子社製ETFE(エチレン・トリフロロエチレン、商品名アフレックス(登録商標))を、また、非受光面側保護材3には厚さ0.35mmのガルバリウム鋼板(川鉄鋼板社製)を用いる。
The
そして、太陽電池1の非受光面側に取り付けられた電力取り出し線14とリード線15とがハンダ付けで接続され、リード線15は、非受光面側保護材3に設けられた孔18を経由して、端子箱4の内部に引き出される。端子箱4内部の接続部17において、上記のリード線15と配線材5の芯線5aとがハンダ16によって接続され、太陽電池1で発生した電力が配線材5によって外部に取り出される。なお、端子箱4内部は、配線接続後に絶縁樹脂を充填する。
And the electric power extraction line 14 attached to the non-light-receiving surface side of the
上記の配線材5には、延焼防止部材11a〜11cを次のようにして設ける。配線材5の外径より僅かに大きい外径を有する厚さ0.2mm、長さ200mmのアルミニウム製スリーブを予め配線材5に通しておく。そして、このスリーブの両端を、配線材5の芯線5aや被覆材を傷つけない程度の強さでかしめ、配線材5に固定する。このような方法で、3本のアルミニウム製スリーブを200mm間隔で設けた。これらが延焼防止部材11a〜11cに相当する。
The
次に、以上のように構成される太陽電池モジュール10を用いて、配線材5に設けた延焼防止部材11a〜11cの延焼防止効果を確認するため、建築基準法に定められた方法に従って飛火試験を実施した。
Next, in order to confirm the fire spread prevention effect of the fire
なお、比較のために次のような比較検体を用意して同様の飛火試験を実施した。図4は、比較検体の太陽電池モジュールの一部斜視図である(図1と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する)。図において、配線材5に延焼防止部材11a〜11cを設けない太陽電池モジュール30が比較検体である。
For comparison, the following comparative specimens were prepared and the same flying test was performed. FIG. 4 is a partial perspective view of a solar cell module as a comparative sample (the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted). In the figure, the
試験の結果、比較検体(太陽電池モジュール30)ではルーフィング材101に火が燃え移り、試験に合格することができなかったが、試験体(太陽電池モジュール10)は約12分で鎮火することができた。
As a result of the test, in the comparative sample (solar cell module 30), the fire burned to the
試験終了後に解体調査した結果、試験体(太陽電池モジュール10)では、端子箱4と、端子箱4から見て最初のアルミニウム製スリーブ(延焼防止部材11aに相当する)までの配線材5の被覆材は燃焼していたが、上記アルミニウム製スリーブの部分で延焼を食い止められていた。しかし、比較検体(太陽電池モジュール30)では、配線材5の被覆材の多くが焼失し、素線のみになっていた。
As a result of the dismantling investigation after the test was completed, in the test body (solar cell module 10), the
なお、延焼防止部材11a〜11cは、アルミニウム製スリーブの代わりに、長さと厚みが同一の鉄製スリーブを使用することができる。鉄製スリーブの融点は1537℃であり、耐火性能を向上させることができる。
In addition, as the fire
また、延焼防止部材11a〜11cは、アルミニウム製スリーブの代わりに、長さと厚みが同一のステンレス製スリーブを使用することができる。ステンレス製スリーブの融点は1500℃程度であり、耐火性能を向上させることができる。
Further, as the fire spread
さらに、延焼防止部材11a〜11cは、アルミニウム製スリーブの代わりに、接着剤で配線材5に固定した同じ長さのガラス管を使用することができる。ガラス管の軟化温度は500〜1500℃であり、耐火性能を向上させることができる。
Furthermore, as the fire spread
また、延焼防止部材11a〜11cは、アルミニウム製スリーブの代わりに、接着剤で配線材5に固定した同じ長さのアルミナ管を使用することができる。アルミナ管の融点は2060℃であり、耐火性能を向上させることができる。
Moreover, the fire spread
さらに、延焼防止部材11a〜11cは、アルミニウム製スリーブの代わりに、テープ状の部材を使用することができる。図3は、テープ状の延焼防止部材を使用した太陽電池モジュールの断面図である。図2と同様に図1のA−A方向における断面図を示し、図2と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。
Furthermore, as the fire spread
太陽電池モジュール20は、配線材5に設ける延焼防止部材21a〜21cとして、厚さ約100ミクロンの粘着材付きアルミニウムテープを配線材5の長さ方向に幅200mmで巻きつけ、間隔200mmで三箇所配置している。これらの融点はアルミニウム製スリーブと同様なので耐火性能は変わらないが、配線材5に巻きつけるだけで設置可能なため、作業性を向上させることができる。
In the
また、延焼防止部材21a〜21cは、アルミニウムテープの代わりに、ガラス繊維テープを使用することができる。ガラス繊維テープの軟化温度は500〜1500℃であり、耐火性能と同時に作業性も向上させることができる。
In addition, the fire spread
なお、上記では太陽電池モジュールの配線について説明したが、通常の電気配線に使用することもできる。 In addition, although the wiring of the solar cell module was demonstrated above, it can also be used for normal electrical wiring.
1 太陽電池
2 受光面側保護材
3 非受光面側保護材
4 端子箱
5 配線材
6 封止樹脂
10 太陽電池モジュール
11a〜11c 延焼防止部材
50 配線ガッター
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記配線材に設けられた1つあるいは複数の耐火性材料の延焼防止部材と、
前記配線材を収納する耐火性の配線収納部と、
を有することを特徴とする太陽電池モジュール。 Has a solar cell sealed with at least a sealing material between the light-receiving surface side protection member and a non-light receiving surface side protection member, the solar cell module to place the wiring member on the back surface of the non-light-receiving surface side protection member,
One or a plurality of fire-resistant material fire prevention members provided on the wiring material;
A fireproof wiring storage section for storing the wiring material;
Solar cell module characterized by having a.
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