JP4737940B2 - 太陽電池素子の梱包方法 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池素子の梱包方法に関し、特に太陽電池素子の破損を低減し安全に輸送できる梱包方法に関する。

太陽電池素子は、厚みが３００μｍ程度の薄い基板であり、搬送中における衝撃や振動に弱く、太陽電池素子に割れや欠けが発生していた。従来から、太陽電池素子を出荷する際、太陽電池素子の破損させることなく安全に搬送できる梱包方法として、例えば、特許文献１に示すような方法が行われていた。この方法は、図５に示すように、断面が略Ｌ字型をしており、Ｌ字に沿って内側には太陽電池素子１４を厚み方向に間隔を置いて並べて保持するための複数の基板挿入溝１９を設けた緩衝枠１８を用意し、複数の太陽電池素子１４を所定の間隔をもって、平行配置して直方体を形成し、各基板の角部をそれぞれ上記緩衝枠１８の基板挿入溝１９に挿入し、太陽電池素子１４の四辺を嵌合し、その外側にゴムやテープ等の固定具２０を巻回して固定し、シュリンクフィルム（不図示）で包装する。そして、図６に示すように複数の太陽電池素子１４を緩衝枠１８によって固定した梱包体１３をポリプロピレン発泡材やスポンジ等の緩衝材１２で内側が囲まれた収納容器１１に梱包され、搬送される。
特開２００３−２９２０８７号公報

しかし、従来の方法では、太陽電池素子１４に略Ｌ字型の緩衝枠１８を取り付ける際に、緩衝枠１８を太陽電池素子１４の角部に取り付けるため、作業者のハンドルミスにより太陽電池素子の角部に欠けや割れの発生が多発していた。

また、太陽電池素子１４と太陽電池素子が保持される緩衝枠１８との接触している部分は太陽電池素子１４の外周部であり、固定具２０の締め付けが大きいと接触面積が小さいため太陽電池素子１４の外周部に大きな応力がかかり、太陽電池素子の外周部にクラックや割れが発生する可能性がある。また、逆に固定具２０の締め付けが小さいと、太陽電池素子１４の固定が弱くなり、基板挿入溝内での太陽電池素子の動きの自由度が大きくなるため、搬送や取り扱い時の振動や落下衝撃等により、太陽電池素子の欠けや割れが発生する可能性がある。そのため、収納容器内部に用いられる緩衝材１２のスペースを広くとる必要があり、その結果、収納容器に収納される梱包体１３の数、すなわち太陽電池素子の枚数が減り、搬送性に欠けるという問題があった。

さらに、太陽電池素子をしっかりと固定するために、緩衝枠１８に設けた基板挿入溝１９の幅を狭くしすぎると、太陽電池素子を挿入する際、太陽電池素子が容易にたわんで破損しやすく、破損を避けるため慎重に作業を行うため作業時間が長くなる。そのため、基板挿入溝１９の幅の精度を上げる必要があり、その結果、基板挿入溝１９の加工費が高くなり、搬送にかかるコストが高くなるという問題もある。

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、梱包作業や搬送時において太陽電池素子の割れや欠けを発生させず、簡易に梱包できる太陽電池素子の梱包方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の太陽電池素子の梱包方法は、複数枚の四角形状の太陽電池素子を、少なくとも一面が開口した容器開口部を有する収納容器に収納する太陽電池素子の梱包方法であって、前記太陽電池素子同士を複数枚直接重ね合わせて、直方体形状の素子集合体を形成する集合体形成工程と、前記素子集合体を、その最外部の二枚の前記太陽電池素子の表面によって構成された対向する一対の側面を覆うように、コの字型
に折り曲げた、衝撃を緩和可能な緩衝シートのコの字間に挟み込んで、素子梱包体を形成する梱包体形成工程と、前記収納容器の内側に衝撃を緩和可能な緩衝材を配置して、前記容器開口部の側から前記素子梱包体を挿入可能な梱包体挿入空間を形成する挿入空間形成工程と、前記収納容器を、前記容器開口部を上方に向けて配置するとともに、前記素子梱包体を、前記コの字型の開口部を上方に向けて、前記梱包体挿入空間の内部に挿入し梱包する挿入梱包工程と、を備え、前記コの字型に折り曲げられた緩衝シートの両端部が、前記素子集合体の前記一対の側面を完全に覆うとともに、この側面の端縁部よりも長く突き出している。

ある実施態様においては、前記梱包体挿入空間を形成する緩衝材は、前記の容器開口部に面した側に切欠部が設けられている。

ある実施態様においては、前記挿入空間形成工程は、前記緩衝材によって前記収納容器の内部を複数箇所に分割して、複数の梱包体挿入空間を形成するようにしている。

本発明によれば、従来のように、素子梱包体を形成する際、基板挿入溝を設けた緩衝枠に太陽電池素子を取り付ける作業が必要なく、複数の太陽電池素子を緩衝シートによって挟み込むことによって素子梱包体を構成しているので、作業が非常に簡易であり、また作業者のハンドルミスによる太陽電池素子の欠けや割れの発生を抑制することができる。さらに、基板挿入溝を設けるような加工費も必要なく、搬送にかかるコストを抑えることができる。

また、太陽電池素子が保持される部分が太陽電池素子の外周部ではなく、梱包体挿入空間に素子梱包体を挿入するため、太陽電池素子は緩衝シートを介して、太陽電池素子表面全体で固定されるので、接触面積が大きいことにより太陽電池素子にかかる応力を小さくすることができる。さらに、搬送や取り扱い時の振動や落下衝撃等においても、太陽電池素子表面全体で固定されているため、太陽電池素子の外周部へのクラックや欠けの発生を防ぎ、そのため、収納容器内部に用いられる緩衝材のスペースを広くとる必要もなく、収納容器に収納される太陽電池素子の枚数を減らすこともないので、搬送性を欠くこともない。

また、梱包体挿入空間を形成する緩衝材の容器開口部に面した側に切欠部を設けることで、容易かつ安全に収納容器から素子梱包体を取り出すことができる。

また、コの字型に折り曲げられた緩衝シートの両端部が、素子集合体の一対の側面を完全に覆うとともに、この側面の端縁部よりも長く突き出すようにしていることで、容易かつ安全に収納容器から素子梱包体を取り出すことができる。

以下、本発明の太陽電池の梱包方法の実施形態について図を用いながら説明する。図１は本発明の太陽電池素子の梱包方法にかかる一実施形態を示す概略図であり、１は収納容器、２は緩衝材、３は素子梱包体、４は太陽電池素子、５は緩衝シートを示す。

本発明は、厚さ３００μｍ程度の四角形状の太陽電池素子４を、少なくとも一面が開口した容器開口部１ａを有する収納容器１に収納する太陽電池素子の梱包方法である。この太陽電池素子４は、例えば、多結晶シリコン基板などの半導体基板に所定の方法によって、光電変換機能を付与されて、その表裏面には電極などの構造が形成されている。

この本発明の太陽電池素子の梱包方法は、以下に説明するとおり、集合体形成工程、梱包体形成工程、挿入空間形成工程、挿入梱包工程の四つの工程を備えている。

まず、この複数の太陽電池素子４を重ね合わせ、太陽電池素子４の表裏面が側面となるような一組の直方体形状の素子集合体５を形成する（集合体形成工程）。

そして、図２に示すように、この素子集合体５をその最外部の二枚の太陽電池素子４の表裏面によって構成された対向する一対の側面を覆うように、例えば、高発泡ポリエチレンシートなどからなる、コの字型に折り曲げた、厚さ２〜５ｍｍ程度の衝撃を緩和可能な緩衝シート６で挟み込み、素子梱包体３を構成する（梱包体形成工程）。

また、図１に示すように、収納容器１の内側には、外部からの衝撃を緩和する例えば、ポリプロピレン発泡材などの緩衝材２を配置して、さらに緩衝材２により収納容器内部を仕切る等を行い、容器開口部１ａの側から素子梱包体３を挿入可能な梱包体挿入空間７を形成する。なお、図１に示すように、収納容器１の内部を緩衝材２によって複数箇所に分割して、複数の梱包体挿入空間７を形成するようにすれば、一度に多数の素子梱包体３を収納できるので望ましい（挿入空間形成工程）。

そして、収納容器１を、容器開口部１ａを上方に向けて配置するとともに、梱包体形成工程において複数の太陽電池素子４を緩衝シート６でコの字型に覆って形成した素子梱包体３を、コの字型の開口部を上方に向けて、梱包体挿入空間７の内部に挿入し梱包する。このとき、緩衝シート６が梱包体挿入空間７の内面に接触してわずかに変形するように、梱包体挿入空間７は、挿入される素子梱包体３の厚みよりもわずかに狭い幅で形成されることが望ましく、これによって緩衝シート６の弾性回復を利用して、梱包体挿入空間７内に素子梱包体３が確実に固定される（挿入梱包工程）。

以上のような、本発明の太陽電池素子の梱包方法によれば、従来のように、素子を梱包する際に、基板挿入溝を設けた緩衝枠に太陽電池素子を取り付ける作業が必要なく、複数の太陽電池素子４を重ね合わせた素子集合体５を、緩衝シート６によって挟み込むことによって素子梱包体３を構成しているので、作業が非常に簡易であり、また作業者のハンドルミスによる太陽電池素子４の欠けや割れの発生を抑制することができる。さらに、梱包部材に対して基板挿入溝を設けるような加工費も必要なく、搬送にかかるコストを抑えることができる。

また、上述のように、緩衝材２で囲まれ形成された梱包体挿入空間７は、挿入される素子梱包体３の厚みと同等かもしくはわずかに狭い幅で形成され、緩衝シート６の圧縮時の弾性回復を利用して、梱包体挿入空間７内に素子梱包体３が固定される。よって、太陽電池素子４が保持される部分が太陽電池素子４の外周部ではなく、緩衝シート６を介して、太陽電池素子４の表面全体で固定されるので、接触面積が広いことから、太陽電池素子４にかかる応力を小さくすることができる。

また、太陽電池素子４を重ね合わせて素子集合体５を形成することにより、１枚の太陽電池素子にかかる応力が重ね合わせた素子集合体５に分散されるので、素子梱包体３としての強度が増し、太陽電池素子４の割れやクラックの発生を抑制することができる。さらに、搬送や取り扱い時の振動や落下衝撃等においても、太陽電池素子４の表面全体で固定されているため、太陽電池素子の欠けや割れの発生を防ぎ、そのため、収納容器１内部に用いられる緩衝材２のスペースを広くとる必要もなく、収納容器１に収納される素子梱包体３の数、すなわち太陽電池素子４の枚数を減らすこともなく、搬送性を欠くこともない。

なお、このとき、緩衝シート６に挟み込まれる太陽電池素子４の枚数は２０〜３０枚程度が好ましい。素子集合体５を形成する太陽電池素子４の枚数が少なすぎる場合、緩衝材２が多く必要となり、搬送にかかるコストが高くなる。また、太陽電池素子４は表面または裏面に出力を外部に取り出すための電極が設けてあるため、太陽電池素子４には多少の凹凸があり、太陽電池素子４を重ね合わせた際、その凹凸によって素子間に隙間を生じている。したがって、素子集合体５を形成する太陽電池素子４の枚数が多すぎるときは、素子梱包体３のトータルの隙間の絶対量が増える。そのため、梱包体挿入空間７の内部にこの素子梱包体３を保持した際の太陽電池素子４の固定が甘くなり、搬送や取り扱い時の振動や落下衝撃等において太陽電池素子４の欠けや割れが発生する恐れが増える。また、太陽電池素子４の枚数が多すぎるときは、梱包体挿入空間７に素子梱包体３を挿入したり取り出したりする際に、緩衝シート６から太陽電池素子４がバランスを崩してこぼれ落ちる可能性がある。

また、本発明によれば、収納容器１を、容器開口部１ａを上方に向けて配置するとともに、素子梱包体３を、コの字型の開口部を上方に向けて、梱包体挿入空間７の内部に挿入し梱包するようにしている。これによって得られる効果について説明する。

まず、上述のように、太陽電池素子４の表裏面に設けられた電極のため、素子集合体５は、素子間に隙間があるので、ただ単に、太陽電池素子４を重ねたものに緩衝材を巻き付けただけの素子梱包体を収納容器に収納して梱包しただけでは、搬送中の振動によって太陽電池素子４が容易に動いてしまい、クラック等が起こる可能性が強い。また、収納容器の内側に発泡スチロール等の緩衝材を設けて、その中に太陽電池素子４が上向きになるように箱の中へ素子梱包体を入れると、収納容器の底部にある太陽電池素子４は、全体の重みも加わり、割れる可能性がある。そのため、重ねられる太陽電池素子４の枚数には限度があった。

これに対して、本発明の太陽電池素子の梱包方法によれば、素子梱包体３を、コの字型の開口部を上方に向けて、梱包体挿入空間７の内部に挿入し梱包するようにしているので、衝撃に弱い太陽電池素子４の表面は横を向いた状態となり、それぞれの太陽電池素子４の衝撃に強い側面部によって自重を支える状態となる。そして、さらに素子集合体５にかかる力は、太陽電池素子４同士で分散されて、一つ一つにかかる応力を少なくすることができる。このように、素子梱包体３を梱包体挿入空間７に挿入したり取り出したりする際や、挿入して保持した状態のときに、割れる心配を減少させることができるとともに、一つの梱包体挿入空間７に入れることができる太陽電池素子４の枚数を多くすることができる。

また、図３に示すように、梱包体挿入空間７を形成する緩衝材２の容器開口部１ａに面した側に切欠部８を設けたほうが好ましい。このような構造にすることによって、素子梱包体３を取り出す際に、切欠部８から素子梱包体３を保持し、容易に素子梱包体３を取り出すことが可能となる。

さらに、図４に示すように、素子梱包体３において、コの字型に折り曲げられた緩衝シート６の両端部が、複数の太陽電池素子４からなる素子集合体５の一対の側面を完全に覆うとともに、この側面の端縁部よりも長く突き出すようにすることが好ましい。このような構造にすることによって、素子梱包体３を取り出す際に、緩衝シート６の突き出した部分を引っ張り上げて素子梱包体３を取り出すことができ、緩衝材２に加工を施すことなく、容易に素子梱包体３を取り出すことが可能となる。素子梱包体３の素子部分を持って取り出そうとすると、必要以上に手に力が入り、その力のかかる向きが、重ね合わされた太陽電池素子４の厚み方向であって、衝撃に弱いため、太陽電池素子４が割れる可能性がある。しかしながら、この構成によれば、確実に緩衝シート６を保持して引き出すことができ、力は、衝撃に強い太陽電池素子４の側面方向から緩衝シート６を通して伝えられるため、取り出す際に割れる可能性を減少させることができる。

なお、本発明の実施形態は上述の例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることはもちろんである。

例えば、緩衝材２によって形成された梱包体挿入空間７に素子梱包体３を挿入し、その上に緩衝材２の蓋を載置するようにしてもよい。この緩衝材２の蓋を、図１に示す収納容器１の容器開口部１ａに設けた蓋部９によって、押さえるようにすれば、さらに衝撃を緩和させる効果を高めることができる。

また、図１では、収納容器１を複数箇所に分割して複数の梱包体挿入空間７を形成した例によって説明したが、これに限るものではなく、収納容器１の中に一つの素子梱包体３を挿入して梱包するようにしても構わない。

さらに、収納容器１を複数の梱包体挿入空間７に分割して用いる場合、これらの梱包体挿入空間７すべてに素子梱包体３を挿入する必要はなく、もし素子梱包体３の数よりも梱包体挿入空間７の数が多いときは、余った梱包体挿入空間７に挿入可能な、例えば、緩衝材などからなる梱包体ダミーを挿入するようにしてもよい。

そして、上述の説明では、挿入空間形成工程を、集合体形成工程、梱包体形成工程に引き続いて行われるように記載したが、これに限るものではなく、あらかじめ収納容器１に対して梱包体挿入空間７を設けておいてもよい。特に、あらかじめ収納容器１の大きさと上述の適切な範囲の素子集合体５の枚数との関係から、一つの梱包体挿入空間７の大きさを定めておけば、これに合うように、素子梱包体３を形成したり、上述の梱包体ダミーなどもあらかじめ形成したりすることができ、作業を合理化することができる。

また、収納容器１を収容する収納容器収納台には、ワイヤーロープ防振器等の衝撃吸収手段を備えることが望ましい。このような構造にすることで、本発明の方法と合わせて、太陽電池素子が収納された収納容器１に対する衝撃を極めて有効に緩和することができるので、収納容器１を複数個多段積みした状態で搬送しても、振動や落下等の外部からの大きな衝撃を吸収することができ、より確実で安全にかつ多くの太陽電池素子を同時に搬送することができる。

本発明の太陽電池素子の梱包方法にかかる一実施形態を示す概略斜視図である。 本発明の太陽電池素子の梱包方法にかかる素子梱包体を示す斜視図である。 本発明の太陽電池素子の梱包方法にかかる他の実施形態を示す概略斜視図である。 本発明の太陽電池素子の梱包方法にかかる他の実施形態を示す概略斜視図である。 （ａ）は従来の太陽電池素子の梱包方法にかかる緩衝枠を示す斜視図であり、（ｂ）は素子を梱包した梱包体を示す斜視図である。 従来の太陽電池素子の梱包方法にかかる実施形態を示す概略斜視図である。

符号の説明

１：収納容器
１ａ：容器開口部
２：緩衝材
３：素子梱包体
４：太陽電池素子
５：素子集合体
６：緩衝シート
７：梱包体挿入空間
８：切欠部
９：蓋部

Claims (3)

1. 複数枚の四角形状の太陽電池素子を、少なくとも一面が開口した容器開口部を有する収納容器に収納する太陽電池素子の梱包方法であって、
   前記太陽電池素子同士を複数枚直接重ね合わせて、直方体形状の素子集合体を形成する集合体形成工程と、
   前記素子集合体を、その最外部の二枚の前記太陽電池素子の表面によって構成された対向する一対の側面を覆うように、コの字型に折り曲げた、衝撃を緩和可能な緩衝シートのコの字間に挟み込んで、素子梱包体を形成する梱包体形成工程と、
   前記収納容器の内側に衝撃を緩和可能な緩衝材を配置して、前記容器開口部の側から前記素子梱包体を挿入可能な、梱包体挿入空間を形成する挿入空間形成工程と、
   前記収納容器を、前記容器開口部を上方に向けて配置するとともに、前記素子梱包体を、前記コの字型の開口部を上方に向けて、前記梱包体挿入空間の内部に挿入し梱包する挿入梱包工程と、を備え、
   前記コの字型に折り曲げられた緩衝シートの両端部が、前記素子集合体の前記一対の側面を完全に覆うとともに、この側面の端縁部よりも長く突き出している太陽電池素子の梱包方法。
2. 前記梱包体挿入空間を形成する緩衝材は、前記の容器開口部に面した側に切欠部が設けられた請求項１に記載の太陽電池素子の梱包方法。
3. 前記挿入空間形成工程は、前記緩衝材によって前記収納容器の内部を複数箇所に分割して、複数の梱包体挿入空間を形成するようにした請求項１または２に記載の太陽電池素子の梱包方法。

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