JP4377528B2 - Building material integrated solar cell module - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の屋根材として用いられる建材パネルに太陽電池パネルを固定した建材一体型太陽電池モデュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
建物の屋根材として用いられる瓦に太陽電池を搭載し、太陽エネルギーを電気に変換して利用する技術は、例えば、特開平11−1999号公報で知られており、また建材パネルに太陽電池を搭載した太陽電池モデュールは、例えば、特開平6−85306号公報で知られている。
【0003】
特開平11−1999号公報は、屋根瓦基材の表面に設けた凹陥部に太陽電池パネルを配設し、この太陽電池パネルの裏面における太陽電池パネルの側縁の内側に、シリコーン系防水パッキンを設け、この防水パッキンをシリコーン系接着剤によって接着することを開示している。
【0004】
特開平6−85306号公報は、金属屋根上に太陽電池パネルを両面粘着テープだけで固定したものである。このように両面粘着テープのみによって太陽電池パネルを金属屋根上に固定したものは、大量の両面粘着テープが必要となり、コストアップの原因となる。従って、太陽電池パネルと建材パネルとの固定には接着剤によることが望ましい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、太陽電池パネルを屋根瓦基材や金属屋根上等の建材パネルに接着する場合、接着剤層の厚みが薄すぎると、異種材料の熱膨張の差を緩和することができず、太陽電池パネルが剥がれることがあり、ある程度の厚みが必要である。しかしながら、そのように厚みを設けて接着すると、接着剤が存在しない太陽電池パネルと建材パネルの端縁部間に隙間が生じ、その隙間から水や光が侵入し、接着剤を劣化させることがわかった。
【0006】
従って、本発明の目的は、太陽電池パネルの裏面と建材パネルとを両者の端縁部を除いて接着剤によって固定した建材一体型太陽電池モデュールにおいて、特に光に起因する接着剤の劣化を防止することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、矩形平板状の建材パネルと、太陽電池パネルと、断熱材を備え、前記建材パネルは、その長手方向の一側部が上部へコ字状に折り返されて第1の嵌合部を形成し、かつ前記一側部に対向する側部が下部へコ字状に折り返されて第2の嵌合部を形成し、前記建材パネルには、前記一側部から、前記建材パネルの幅の30%までに相当する領域を除く領域に、両面粘着テープが貼付されるとともに接着剤が塗布され、前記太陽電池パネルは、その一側部が前記第1の嵌合部に挿入され、かつその裏面が前記両面粘着テープおよび前記接着剤により前記建材パネルに固定され、前記断熱材は、その一側部が前記第2の嵌合部に挿入されて前記建材パネルに接着されており、前記太陽電池パネルの裏面と前記建材パネルの端縁部の隙間に緩衝材が充填されていることを特徴とする建材一体型太陽電池モデュールを提供する。
【0008】
本発明において、緩衝材は、暗色を示す弾性発泡体からなることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0010】
図1は、本発明の好ましい実施の形態に係る建材一体型太陽電池モデュールを示し、(a)は、平面図である(b)における線A−Aに沿った縦断側面図である。以後詳述するように、この建材一体型太陽電池モデュールにおいて、建材パネル1と太陽電池パネル4は接着剤10により接着固定されており、両者の端縁部には接着剤は存在しない。
【0011】
図1に示すように、建材パネル1は、例えば鉄板等の金属パネルによって矩形平板状に形成されている。建材パネル1の長手方向に沿う一側部には上部へコ字状に折り返し折曲して形成した第1の嵌合部2が設けられ、他側部には下部へコ字状に折り返し折曲して形成した第2の嵌合部3が設けられている。
【0012】
建材パネル1の上面は後述する太陽電池パネル4の取付け部5に形成され、下面は断熱材6の取付け部7に形成されている。
【0013】
太陽電池パネル4は、建材パネル1と同一サイズの例えば1枚のガラス基板に透明電極層、半導体からなる光電変換ユニット層、裏面電極層を形成したもので、裏面にはさらに封止材により絶縁、防水等のための封止を行った矩形状の薄板パネル構造のものである。半導体としては、アモルファス半導体が好適に用いられるが、単結晶、多結晶または微結晶半導体であってもよく、またSi系でも化合物系でもよい。
【0014】
太陽電池パネル4の裏面における幅方向の略中間部には、出力取出し線(図示しない)の配線部8(図2参照)が設けられ、この配線部8は他の部分よりも若干盛り上がっている。
【0015】
太陽電池パネル4は、建材パネル1の取付け部5に対して両面粘着テープ9と接着剤10とによって固定されている。両面粘着テープ9は、例えばコニシ社製のTMテープW−1であり、基材がポリエチレン樹脂、粘着剤がアクリル系で、厚みが1.1mmに形成されているが、厚みは1.1mmに限定されず、0.3〜3.0mmであればよい。
【0016】
両面粘着テープ9を所望の長さに切断した後、剥離紙を剥離し、両面粘着テープ9を建材パネル1の取付け部5に予め貼り付けるが、前記配線部8を避けて取付け部5の長手方向の両端部側で、嵌合部2から離れた偏った部分に、例えばコ字状に貼り付ける。すなわち、図2に示すように、取付け部5の幅Wを100%としたとき、嵌合部2側から0〜30%の範囲には両面粘着テープ9を貼り付けないようにする。また、両面粘着テープ9によって囲まれる接着剤塗布部11には、その全域に接着剤を塗布してもよいが、図1示すようにビード状に接着剤10を塗布することにより、接着剤10が両面粘着テープ9によって堰き止められ、接着剤10が周囲に流れ出るのを防止することができる。
【0017】
このように両面粘着テープ9の貼り付け位置を嵌合部2から離れた偏った部分とすることにより、太陽電池パネル4を取付け部5に固定する際に、図1に2点鎖線で示すように、太陽電池パネル4を斜め方向から嵌合部2に矢印a方向に挿入する際に、太陽電池パネル4の裏面が両面粘着テープ9の粘着面に付着することはなく、太陽電池パネル4の一辺を嵌合部2に深く挿入した状態で、矢印b方向に押し付けることができる。
【0018】
さて、建材パネルと太陽電池パネルとが接着剤により一体化された本発明の太陽電池モデュールは、その接着剤の周囲に、あるいはその端縁部に緩衝材、好ましくは防水性充填材12が充填されている。この緩衝材12は、図1(b)によく示されているように、嵌合部2側の辺を除く建材パネル1の3辺を含む端縁部に帯状の充填材12を接着剤により貼着しておき、上に述べたように太陽電池パネルの一辺を嵌合部2に挿入し、下方に押し付ける際に同時に設置することができる。緩衝材12としては、防水性を有するものが特に好ましいが、上記建材パネルと太陽電池パネルとの間の隙間に充填して所期の目的を達成できるものであれば特に制限されず、パッキング等を使用することができる。最も好ましい干渉材は、暗色を示す弾性発泡体であり、独立気泡が全気泡の50%以上を占めるものであることがさらに好ましい。そのような発泡体は、エプトシーラー686P(半独立、半連続気泡型、黒色)の商品名の下で日東電工(株)から入手することができる。このシーラー充填材は、防水性のみならず、耐候性にも優れている。このように本発明により嵌合部2に対応する辺縁を除く3つの辺縁に緩衝材12特に防水性のものを充填することにより建材パネルと太陽電池パネルとの間の端縁部の隙間が封止され、内部への水や光の侵入が阻止され、それだけ接着剤10の劣化を防止することができる。緩衝材が暗色特に黒色に着色されている場合には、当該太陽電池モデュールを屋根上等に搭載したときに外観的にも好ましいものとなる。
【0019】
さて、上に述べたように太陽電池パネルの一辺を嵌合部2に挿入し、下方に押し付けた後、図3(a)に示すように、建材パネル1を裏返して太陽電池パネル4を下側にし、建材パネル1の裏面側から両面粘着テープ9に対向する部分をローラ12によって約10kgの押圧力を付与する。また、第2の嵌合部3に対向する部分においては、図3(b)に示すように、コ字状の切欠部13aを有する押圧治具13を用いて同様に押圧することにより、建材パネル1の取付け部5に対して太陽電池パネル4を貼り付けることができる。
【0020】
さらに、図3(c)に示すように、建材パネル1と太陽電池パネル4とを複数個のクリップ14によって挟持し、接着剤10が硬化するまで放置することにより、建材パネル1に対して太陽電池パネル4を固定できる。
【0021】
なお、建材パネル1に対して太陽電池パネル4が両面粘着テープ9によって仮固定されているため、接着剤10が硬化する前においても、太陽電池パネル4が位置ずれすることはなく、次の組立工程に搬送することも可能であり、前記クリップ14は必ずしも必要としない。
【0022】
前述したように、両面粘着テープ9と接着剤10によって太陽電池パネル4を建材パネル1に対して固定することにより、両面粘着テープ9の厚さ(例えば114mm)によって所望の接着剤層を確保でき、建材パネル1と太陽電池パネル4との間に隙間を形成することができるため、異種材料の熱膨張の差を緩和することができる。
【0023】
さらに、建材パネル1の裏面側における取付け部7においては、発泡材等の断熱材6を、その一辺を第2の嵌合部3に挿入した状態で、取付け部7に接着するとともに、断熱材6をビス15によって建材パネル1に取付けることにより太陽電池モデュールが完成する。
【0024】
なお、前記実施の形態においては、建材パネル1の一辺に第1の嵌合部2を設け、太陽電池パネル4を斜め方向から第1の嵌合部2に挿入して太陽電池パネル1の位置決めを行うようにしたが、第1の嵌合部2は必ずしも設ける必要はなく、平板状の取付け部に予め両面粘着テープ9を貼り付けるとともに、接着剤10を塗布し、太陽電池パネル4を上方から押し付けて固定するようにしてもよい。
【0025】
また、両面粘着テープ9を取付け部5に対してコ字状に貼り付けたが、両面粘着テープ9の貼り付け形状は限定されるものではなく、任意に変更可能であるが、接着剤10を堰き止めることができることが望ましい。
【0026】
以上、本発明を特定の実施の形態に関し説明したが、本発明はそれらの実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、建材パネルと太陽電池パネルとは両面粘着テープと接着剤とを併用することにより固定しているが、両面粘着テープを用いない場合にも本発明が適用できることは明らかである。本発明は、太陽電池パネルの裏面と建材パネルとを両者の端縁部を除いて接着剤によって固定した建材一体型太陽電池モデュール全般に適用できるものである。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、太陽電池パネルの裏面と建材パネルとを両者の端縁部を除いて接着剤によって固定した建材一体型太陽電池モデュールにおいて、建材パネルと太陽電池パネルとの端縁部間の隙間が緩衝材で充填されているため、光の侵入が阻止され、接着剤の劣化を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の建材一体型太陽電池モデュールを示し、(a)は縦断側面図、(b)は平面図。
【図2】同実施形態の建材一体型太陽電池モデュールの平面図。
【図3】同実施形態の建材一体型太陽電池モデュールの組立方法を説明するための斜視図。
【符号の説明】
1…建材パネル
2…第1の嵌合部
3…第2の嵌合部
4…太陽電池パネル
9…両面粘着テープ
10…接着剤
12…緩衝材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a building material integrated solar cell module in which a solar cell panel is fixed to a building material panel used as a roofing material of a building.
[0002]
[Prior art]
A technique for mounting solar cells on tiles used as roofing materials for buildings and converting solar energy into electricity is known, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-1999. The mounted solar cell module is known, for example, from Japanese Patent Laid-Open No. 6-85306.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-1999 discloses a solar cell panel disposed in a recessed portion provided on the surface of a roof tile base material, and a silicone waterproof packing inside the side edge of the solar cell panel on the back surface of the solar cell panel. It is disclosed that this waterproof packing is bonded with a silicone adhesive.
[0004]
JP-A-6-85306 discloses a solar cell panel fixed on a metal roof only with a double-sided adhesive tape. Thus, what fixed the solar cell panel on the metal roof only with the double-sided adhesive tape requires a lot of double-sided adhesive tape, and causes a cost increase. Therefore, it is desirable to use an adhesive for fixing the solar cell panel and the building material panel.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the solar cell panel is bonded to a building material panel such as a roof tile base material or a metal roof, if the thickness of the adhesive layer is too thin, the difference in thermal expansion of different materials cannot be reduced, and the solar cell. The panel may peel off, and a certain thickness is required. However, when the adhesive is provided with such a thickness, a gap is formed between the edge portions of the solar cell panel and the building material panel where no adhesive is present, and water and light can enter from the gap and deteriorate the adhesive. all right.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to prevent deterioration of the adhesive caused by light, particularly in a building material-integrated solar cell module in which the back surface of the solar cell panel and the building material panel are fixed with an adhesive except for the edge portions of both. There is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention includes a rectangular flat plate-shaped building material panel, a solar cell panel, and a heat insulating material, and the building material panel is folded in a U-shape at one side in the longitudinal direction. The first fitting portion is formed, and the side portion facing the one side portion is folded back in a U-shape to form a second fitting portion, and the building material panel includes the one fitting portion. A double-sided pressure-sensitive adhesive tape is applied and an adhesive is applied to a region excluding a region corresponding to 30% of the width of the building material panel from the side, and one side of the solar cell panel is the first side. And the back surface thereof is fixed to the building material panel by the double-sided pressure-sensitive adhesive tape and the adhesive, and one side portion of the heat insulating material is inserted into the second fitting portion. Bonded to the building material panel, the back surface of the solar cell panel and the building panel Cushioning material in the gap edge of the panel to provide a building material integrated solar cell module, characterized by being filled.
[0008]
In this invention, it is preferable that a buffer material consists of an elastic foam which shows a dark color.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 shows a building material integrated solar cell module according to a preferred embodiment of the present invention, in which (a) is a longitudinal side view along line AA in (b) which is a plan view. As will be described in detail later, in this building material integrated solar cell module, the
[0011]
As shown in FIG. 1, the
[0012]
The upper surface of the
[0013]
The
[0014]
A wiring portion 8 (see FIG. 2) of an output lead-out line (not shown) is provided at a substantially intermediate portion in the width direction on the back surface of the
[0015]
The
[0016]
After the double-sided pressure-sensitive
[0017]
Thus, when the
[0018]
Now, the solar cell module of the present invention in which the building material panel and the solar cell panel are integrated by an adhesive is filled with a buffer material, preferably a
[0019]
Now, as described above, after inserting one side of the solar cell panel into the
[0020]
Further, as shown in FIG. 3 (c), the
[0021]
In addition, since the
[0022]
As described above, by fixing the
[0023]
Furthermore, in the
[0024]
In the embodiment described above, the first
[0025]
Moreover, although the double-sided
[0026]
As mentioned above, although this invention was demonstrated regarding specific embodiment, this invention is not limited to those embodiment. For example, in the above embodiment, the building material panel and the solar cell panel are fixed by using a double-sided pressure-sensitive adhesive tape and an adhesive, but it is clear that the present invention can be applied even when the double-sided pressure-sensitive adhesive tape is not used. It is. The present invention can be applied to all building material-integrated solar cell modules in which the back surface of the solar cell panel and the building material panel are fixed with an adhesive except for the edge portions of both.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the building material integrated solar cell module in which the back surface of the solar cell panel and the building material panel are fixed with an adhesive except for the edge portions of both, the building material panel and the solar cell panel Since the gap between the edge portions of the first and second edge portions is filled with the buffer material, the intrusion of light is prevented and the deterioration of the adhesive can be effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 shows a building material integrated solar cell module according to a first embodiment of the present invention, in which (a) is a longitudinal side view and (b) is a plan view.
FIG. 2 is a plan view of the building material-integrated solar cell module of the embodiment.
FIG. 3 is a perspective view for explaining a method for assembling the building material integrated solar cell module according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記建材パネルは、その長手方向の一側部が上部へコ字状に折り返されて第1の嵌合部を形成し、かつ前記一側部に対向する側部が下部へコ字状に折り返されて第2の嵌合部を形成し、
前記建材パネルには、前記一側部から、前記建材パネルの幅の30%までに相当する領域を除く領域に、両面粘着テープが貼付されるとともに接着剤が塗布され、
前記太陽電池パネルは、その一側部が前記第1の嵌合部に挿入され、かつその裏面が前記両面粘着テープおよび前記接着剤により前記建材パネルに固定され、
前記断熱材は、その一側部が前記第2の嵌合部に挿入されて前記建材パネルに接着されており、
前記太陽電池パネルの裏面と前記建材パネルの端縁部の隙間に緩衝材が充填されている
ことを特徴とする建材一体型太陽電池モデュール。 A rectangular plate-shaped building material panel, a solar cell panel, and a heat insulator,
In the building material panel, one side portion in the longitudinal direction is folded back to the upper portion to form a first fitting portion, and the side portion facing the one side portion is folded to the lower portion in a U shape. Forming a second fitting portion,
On the building material panel, a double-sided adhesive tape is applied and an adhesive is applied to a region excluding a region corresponding to 30% of the width of the building material panel from the one side portion,
The solar cell panel, one side portion is inserted into the first fitting portion, and the back surface is fixed to the building material panel by the double-sided adhesive tape and the adhesive,
The one side portion of the heat insulating material is inserted into the second fitting portion and bonded to the building material panel,
A building material-integrated solar cell module , wherein a buffer material is filled in a gap between a back surface of the solar cell panel and an edge of the building material panel .
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