JP4931948B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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本発明は、太陽電池素子を保護する表面保護部および裏面保護部を備える太陽電池パネルと、太陽電池パネルを保持する保持枠体を備える太陽電池モジュールに関する。
透光性基板を透過した太陽光を光電変換する太陽電池と、太陽電池を被覆する被覆樹脂層と、被覆樹脂層を被覆して太陽電池を封止する耐候性封止フィルムとを備える太陽電池パネルが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
このような太陽電池パネルでは、透光性基板、太陽電池、被覆樹脂層、耐候性封止フィルムが積層され、周縁端が露出した形状となる。周縁端が露出したままの状態では、耐湿性を確保することが困難であることから周囲環境(特に水分)の影響を受けて信頼性を低下させる恐れがある。
このような背景の下で、図8A、図8Bに示すように、周縁端を樹脂で封止する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
図8Aは、従来例に係る太陽電池パネルの断面を示す断面図である。
太陽電池パネル100は、太陽電池パネル本体101と、太陽電池パネル本体101の外周(周縁端)を樹脂で被覆した封止性枠部材116とを備える。太陽電池パネル本体101は、例えば上述した透光性基板、太陽電池、被覆樹脂層、耐候性封止フィルムが積層され、周縁端が露出した形状となっている。
封止性枠部材116は、太陽電池パネル本体101の周縁端にウレタン等で縁取りするように形成され、露出した周縁端を封止して周囲環境から保護する形状とされている。
図8Bは、図8Aに示した従来例に係る太陽電池パネルの製造方法を示す断面図である。
太陽電池パネル100の封止性枠部材116は、金型200が構成する空間に太陽電池パネル本体101を配置した後、封止性枠部材116に対応する空間に樹脂供給部250からウレタン樹脂を供給することによって射出一体成形法で形成されている。
従来例に係る太陽電池パネル100では、太陽電池パネル本体101に対応した金型200が必要となり、製造設備が大型化し、コストが増大するという問題がある。つまり、容易に封止性枠部材116を作ることができないことから、コストを低減することができない、また太陽電池パネル本体101に対応した金型200が必要になることから量産性が低いという課題がある。
また、加熱したウレタン樹脂を射出するために金型を高温状態にすることから、太陽電池パネル100を構成する透光性基板(ガラス基板)に反りが発生し、均一かつ均質な封止性枠部材116を形成することが困難であった。
また、他の従来例として、金型を用いずに、太陽電池パネル本体101の周縁端を保護する方法も提案されている。例えば、凹状の溝部を有する端面封止部材を額縁状に形成し、太陽電池パネル100の周縁端を溝部に嵌め込んで周縁端を保護する技術が提案されている(例えば、特許文献2ないし特許文献4参照。)。
なお、封止性枠部材の材料としてエプトシーラー、ブチルゴムなどの適用も考えられるが、これらは、粘着性を有するのみで、接着性を有する訳ではない。したがって、適用したとしても剥がれを発生することが懸念され、また、加工工程ではみ出したブチルゴムは、モジュールを汚すこととなり、フレームレスモジュールへの適用は困難である。
特開平11−68136号公報 特開2004−153010号公報 特開2005−166709号公報 特開2005−235851号公報
従来の端面封止部材では、十分な接着性、加工性を有する樹脂材料が見出せていないこともあり、太陽電池パネル本体に対する十分な接着性(封止性)を得ることができない状況であった。接着性が十分でない場合、端面封止部材が剥がれやすく、フレームレスモジュールとして取り扱うことが困難になるという問題があった。特に、薄膜太陽電池の場合は、高い耐湿性を必要とするため、端面封止部材の太陽電池パネル本体に対する十分な接着性(封止性)を実現することが要求されていた。
また、薄膜太陽電池は、透光性基板に太陽電池素子を直接形成したり、耐候性封止フィルムとして金属箔を内蔵するものを適用したりする場合があり、太陽電池パネルをアルミフレームに嵌める構成とした場合は、周縁端での絶縁性を確保することが困難であり、対策としてスペーサを設けたり、寸法を高精度に調整する工程が必要になるなどの問題があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、周縁端に接着された周縁端被覆部を備える太陽電池パネルを備える太陽電池モジュールであって、太陽電池パネルの周縁端被覆部をホットメルト接着剤で構成することにより、周縁端での絶縁性、耐湿性を向上させて、信頼性および生産性の高い太陽電池パネルとし、この太陽電池パネルを備える太陽電池モジュールとすることにより、太陽電池パネルの位置精度および保持性(機械的保持強度)の高い太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池素子と、該太陽電池素子の表面側に配置され前記太陽電池素子を保護する表面保護部と、前記太陽電池素子の裏面側に配置され前記太陽電池素子を保護する裏面保護部と、前記太陽電池素子を被覆し前記裏面保護部に被覆される被覆樹脂層とを備える太陽電池パネル、並びに、該太陽電池パネルを保持する保持枠体を備える太陽電池モジュールであって、前記太陽電池パネルは、前記表面保護部の端面および前記裏面保護部の端面が構成する周縁端に接着された周縁端被覆部を備え、該周縁端被覆部は、ホットメルト接着剤で構成されて前記表面保護部の外側表面および前記裏面保護部の外側表面に延伸され、前記裏面保護部の外側表面に対する前記周縁端被覆部の被覆長さは、前記表面保護部の外側表面に対する前記周縁端被覆部の被覆長さより長くされてあり、前記裏面保護部は、金属層の両面を絶縁層で挟んだ3層構造とされ、前記周縁端被覆部は、前記保持枠体が有する溝部に嵌めこまれて接着され、前記裏面保護部の外側表面に対する前記周縁端被覆部の被覆長さは、前記溝部から外側に突出する長さとされていることを特徴とする。
この構成により、周縁端に対する周縁端被覆部の接着性および周縁端被覆部の寸法精度を確実に向上させることが可能となるので、周縁端での周縁端被覆部による絶縁性、耐湿性を向上させて、信頼性および生産性の高い太陽電池パネルとすることができる。また、表面保護部および裏面保護部に対する周縁端被覆部の接着、封止を確実に施し、裏面保護部に対する沿面距離、絶縁性を向上させることが可能となるので、絶縁耐圧、信頼性を向上させることができる。また、耐湿性、耐候性の高い裏面保護部とすることが可能となり、信頼性の高い太陽電池パネルとすることができる。つまり、太陽電池パネルを保持枠体(溝部)によって高精度に安定して保持することが可能となることから、位置精度および保持性の高い太陽電池モジュールとすることができる。また、裏面保護部が備える金属層に対する沿面距離を拡大して放電を抑制し、信頼性を向上させることができる。また、周縁端被覆部を溝部に接着させることから、機構的な強度を向上させることができる。
本発明に係る太陽電池パネルでは、前記表面保護部は、透光性基板であり、前記太陽電池素子は、前記透光性基板に形成された薄膜太陽電池であることを特徴とする太陽電池パネル。
この構成により、薄膜太陽電池が形成された透光性基板の周縁端を高精度に被覆することが可能となるので、透光性基板の周縁端での絶縁性を向上させ、信頼性の高い太陽電池パネル(薄膜太陽電池パネル)とすることができる。
本発明に係る太陽電池パネルでは、前記金属層は、アルミニウム膜であることを特徴とする。
この構成により、薄型、安価で耐湿性の高い裏面保護部とすることが可能となるので、安定性、信頼性の高い太陽電池パネルとすることができる。
本発明に係る太陽電池パネルでは、前記ホットメルト接着剤は、ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤であることを特徴とする。
この構成により、耐水性、接着性の高い周縁端被覆部とすることが可能となる。
本発明に係る太陽電池モジュールによれば、太陽電池素子と、太陽電池素子の表面側に配置され太陽電池素子を保護する表面保護部と、太陽電池素子の裏面側に配置され太陽電池素子を保護する裏面保護部と、前記太陽電池素子を被覆し前記裏面保護部に被覆される被覆樹脂層とを備える太陽電池パネル、並びに、太陽電池パネルを保持する保持枠体を備える太陽電池モジュールであって、太陽電池パネルは、表面保護部の端面および裏面保護部の端面が構成する周縁端に接着された周縁端被覆部を備え、周縁端被覆部は、ホットメルト接着剤で構成されて表面保護部の外側表面および裏面保護部の外側表面に延伸され、裏面保護部の外側表面に対する周縁端被覆部の被覆長さは、表面保護部の外側表面に対する周縁端被覆部の被覆長さより長くされて裏面保護部は、金属層の両面を絶縁層で挟んだ3層構造とされ、周縁端被覆部は、保持枠体が有する溝部に嵌めこまれて接着され、裏面保護部の外側表面に対する周縁端被覆部の被覆長さは、溝部から外側に突出する長さとされていることから、周縁端に対する周縁端被覆部の接着性および周縁端被覆部の寸法精度を確実に向上させることが可能となるので、周縁端での絶縁性、耐湿性を向上させて、信頼性および生産性の高い太陽電池パネルとすることができ、また、表面保護部および裏面保護部に対する周縁端被覆部の接着、封止を確実に施し、裏面保護部に対する沿面距離、絶縁性を向上させることが可能となるので、絶縁耐圧、信頼性を向上させることができるという効果を奏する。また、耐湿性、耐候性の高い裏面保護部とすることが可能となり、信頼性の高い太陽電池パネルとすることができる。つまり、太陽電池パネルを保持枠体(溝部)によって高精度に安定して保持することが可能となることから、位置精度および保持性の高い太陽電池モジュールとすることができる。また、裏面保護部が備える金属層に対する沿面距離を拡大して放電を抑制し、信頼性を向上させることができる。また、周縁端被覆部を溝部に接着させることから、機構的な強度を向上させることができる。
つまり、本発明に係る太陽電池モジュールによれば、周縁端被覆部は、保持枠体が有する溝部に嵌めこまれて接着されていることから、太陽電池パネルを保持枠体(溝部)によって高精度に安定して保持することが可能となるので、位置精度および保持性の高い太陽電池モジュールとすることができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態1に係る太陽電池パネルの断面を示す断面図である。 図1に示した太陽電池パネルの変形例を示す断面図である。 本発明の実施の形態2に係る太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。 本発明の実施の形態3に係る太陽電池パネル製造方法の周縁端被覆部形成工程を説明する平面図である。 図4Aの矢符B−Bでの断面状態を示す断面図である。 図4Aの矢符C−Cでの断面状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態3に係る太陽電池パネル製造方法のコーナー周縁端被覆部形成工程を説明する平面図である。 本発明の実施の形態4に係る太陽電池パネル製造方法の周縁端被覆部形成工程を説明する平面図である。 本発明の実施の形態4に係る太陽電池パネル製造方法のコーナー周縁端被覆部形成工程を説明する平面図である。 本発明の実施の形態5に係る太陽電池パネル製造装置の概略構成を説明する模式断面図である。 従来例に係る太陽電池パネルの断面を示す断面図である。 図8Aに示した従来例に係る太陽電池パネルの製造方法を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
<実施の形態1>
図1に基づいて、本実施の形態に係る太陽電池パネルについて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る太陽電池パネルの断面を示す断面図である。
本実施の形態に係る太陽電池パネル1は、太陽電池素子11と、太陽電池素子11の表面側に配置され太陽電池素子11を保護する表面保護部10と、太陽電池素子11の裏面側に配置され太陽電池素子11を保護する裏面保護部13とを備える。
また、太陽電池パネル1は、表面保護部10の端面10bおよび裏面保護部13の端面13bが構成する周縁端14に接着された周縁端被覆部16を備え、周縁端被覆部16は、ホットメルト接着剤16m(図4Aないし図4C参照)で構成されている。
したがって、周縁端14(表面保護部10の端面10b、裏面保護部13の端面13b)に対する周縁端被覆部16の接着性(密着性)および周縁端被覆部16の寸法精度を確実に向上させることが可能となるので、周縁端14での絶縁性、耐湿性を向上させて、信頼性および生産性の高い太陽電池パネル1とすることができる。
つまり、周縁端被覆部16は、端面10b、端面13bに対して接着されることから、実質的に沿面距離を確保することが可能となり、高電圧仕様に対する設計寸法に余裕を持たせることができる。
表面保護部10は、太陽光を外側表面10fsから入射させて透過面10pから透過させ、太陽電池素子11に照射する。つまり、表面保護部10は、透光性基板(例えばガラス基板)であり、太陽電池素子11は、透光性基板(表面保護部10)の透過面10pに形成された薄膜太陽電池である。
したがって、薄膜太陽電池が形成された透光性基板の周縁端14を高精度に被覆することが可能となるので、透光性基板の周縁端14での絶縁性を向上させ、信頼性の高い太陽電池パネル1(薄膜太陽電池パネル1)とすることができる。
また、裏面保護部13は、太陽電池素子11を被覆する被覆樹脂層12を被覆して太陽電池素子11を封止する。被覆樹脂層12は、例えばEVA(Ethylene−Vinylacetate:エチレン酢酸ビニル)樹脂で構成されている。
したがって、薄膜太陽電池素子11が形成された表面保護部10の周縁端14での沿面距離を高精度に確保することが可能となるので、表面保護部10、被覆樹脂層12、裏面保護部13が構成する周縁端14での絶縁性を向上させ、信頼性の高い太陽電池パネル1(薄膜太陽電池パネル1)とすることができる。
裏面保護部13は、相互に積層された金属層13sおよび絶縁層13f、13tを備える。つまり、裏面保護部13は、金属層13sの両面を絶縁層13f、13tで挟んだ3層構造である。したがって、耐湿性、耐候性の高い裏面保護部13とすることが可能となり、信頼性の高い太陽電池パネル1とすることができる。
金属層13sは、例えば、アルミニウム膜である。したがって、薄型、安価で耐湿性の高い裏面保護部13とすることが可能となるので、安定性、信頼性の高い太陽電池パネル1とすることができる。また、絶縁層13f、13tは、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PolyEthilene Terephthalate:PET)膜である。したがって、薄型かつ安価で、安定性、信頼性の高い裏面保護部13とすることができる。つまり、裏面保護部13は、PETとアルミニウムを積層した耐候性封止フィルムとすることができる。
周縁端被覆部16は、透光性基板(表面保護部10)の外側表面10fsおよび裏面保護部13(耐候性封止フィルム)の外側表面13rsに延伸されてあり、裏面保護部13の外側表面13rsに対する被覆長さLt2は、透光性基板(表面保護部10)の外側表面10fsに対する被覆長さLt1より長い。したがって、表面保護部10および裏面保護部13に対する周縁端被覆部16の接着、封止を確実に施し、裏面保護部13に対する沿面距離、絶縁性を向上させることが可能となるので、絶縁耐圧、信頼性を向上させることができる。
なお、被覆長さLt1は、例えば10mm程度、被覆長さLt2は、例えば15mm程度とすることによって、表面保護部10(外側表面10fs)から裏面保護部13(外側表面13rs)までの間での沿面距離を十分確保することが可能となり、沿面放電を防止することができる。特に、裏面保護部13が備える金属層13sに対する沿面距離を拡大することが可能となるので、確実に絶縁耐圧、信頼性を向上させることができる。
表面保護部10(透光性基板としてのガラス基板)の厚さは例えば3.9mm程度、被覆樹脂層12の厚さは例えば0.4mm程度、裏面保護部13の厚さは例えば0.1mm程度である。この状態で、外側表面10fs、外側表面13rsに対向する領域での周縁端被覆部16の厚さは、例えばそれぞれ1.5mm程度、周縁端14に対向する領域での周縁端被覆部16の厚さは例えば2.5mm程度とすることによって、仕様耐圧(電力発生システムとして必要な耐圧)を十分確保することができる。
なお、ホットメルト接着剤は、例えば、ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤である。したがって、耐水性、接着性の高い周縁端被覆部16とすることが可能となる。
図2は、図1に示した太陽電池パネルの変形例を示す断面図である。
基本的な構成は、図1と同様であるので、符号を援用し、主に異なる事項について説明する。
本変形例に係る太陽電池パネル1は、図1で示した太陽電池パネル1の外側表面10fs、外側表面13rsに対向して形成された周縁端被覆部16の延長部分(図1参照)を形成しないで、周縁端14の対向する領域にのみ(端面10b、端面13bの側に対してのみ)周縁端被覆部16を形成したものである。
この構成により、表面保護部10の外側表面10fsの端部を平坦な状態のままで周縁端被覆部16に連結することが可能となるので、端部での外部環境からの影響を抑制することができる。例えば、外側表面10fsに水、砂塵などが溜まることを防止して、光電変換効率、信頼性の低下を抑制することができる。
なお、ホットメルト接着剤は、実施の形態3で示すとおり、形状を画定する縁取り状金型(周縁端被覆用治具50(図4A参照))を適用して成形(成型)することから、金型の寸法精度に応じて寸法精度を画定することが可能となり、安定した寸法精度を実現することができる。
したがって、実施の形態2で示す太陽電池モジュール1m(図3参照)のフレーム(保持枠体20(同前))への装着が極めて容易となる。また、フレームレスとした場合の外観仕様に対する歩留まりを向上させることができる。
また、フレームへの挿入性を向上させるために、周縁端被覆部16の外側(表面)にフレームの材質(例えばアルミニウムなどの金属)に対して滑りの良い樹脂膜を積層した2色成型とすることも可能である。つまり、周縁端被覆部16の内側をホットメルト接着剤で構成し、外側に潤滑性樹脂層(具体例については、実施の形態2で説明する。)を積層した構成とすることが可能である。
<実施の形態2>
図3に基づいて、本実施の形態に係る太陽電池モジュールについて説明する。
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断面を示す断面図である。
本実施の形態に係る太陽電池モジュール1mは、太陽電池パネル1と、太陽電池パネル1を保持する保持枠体20とを備える太陽電池モジュール1mであって、太陽電池パネル1は、実施の形態1に係る太陽電池パネル1であり、周縁端被覆部16は、保持枠体20が有する溝部20gに嵌めこまれている。
したがって、太陽電池パネル1を保持枠体20(溝部20g)によって高精度に安定して保持することが可能となることから、位置精度および保持性(機械的保持強度)の高い太陽電池モジュール1mとすることができる。
なお、保持枠体20は、例えばアルミニウムで構成され、軽量化、剛性強度の向上を図ることが可能となる。
また、太陽電池パネル1を保持枠体20の溝部20gへ挿入して固定する場合、周縁端被覆部16をホットメルト接着剤で構成してあることから、適宜の温度で加熱することによって軟化させて挿入することが可能となり、また、挿入した後、接着性を再現して冷却することで周縁端被覆部16を溝部20gへ接着させることが可能となり、機構的な強度を向上させることができる。
加熱によって、周縁端被覆部16は、柔軟性を有する状態となるので、保持枠体20の溝部20gの形状に対して自由度を大きくすることができる。つまり、ユーザー側で自由にフレーム形状を選択することが可能となる。
また、裏面保護部13の外側表面13rsに対する被覆長さLt2を溝部20gから外側に突出させることにより、裏面保護部13が備える金属層13sに対する沿面距離を拡大して放電を抑制し、信頼性を向上させることが可能となる。
なお、太陽電池パネル1は、周縁端14に接着された周縁端被覆部16によって周縁端14を確実に保護されることから、封止性、耐湿性を向上させることが可能となるので、保持枠体20を備えない状態、つまり、フレームレス状態とした太陽電池モジュールとすることも可能である。
また、太陽電池パネル1(周縁端被覆部16)を潤滑性良く容易に溝部20gに挿入するために、周縁端被覆部16の表面に潤滑性樹脂層を形成することが可能である。潤滑性樹脂層としては、例えば、一般的な離型材として利用されるシリコーンスプレー、あるいは、石鹸水などを適用することができる。
<実施の形態3>
図4Aないし図5に基づいて、本実施の形態に係る太陽電池パネルを製造する太陽電池パネル製造方法について説明する。なお、本実施の形態に係る太陽電池パネルは、実施の形態1の太陽電池パネルと同様であるので、符号を援用し主に異なる事項について説明する。また、図上の符号を適宜省略する。
つまり、本実施の形態に係る太陽電池パネル1は、実施の形態1で説明したとおり、太陽電池素子11と、太陽電池素子11の表面側に配置され太陽電池素子11を保護する表面保護部10と、太陽電池素子11の裏面側に配置され太陽電池素子11を保護する裏面保護部13とを備える。また、表面保護部10の端面10bおよび裏面保護部13の端面13bが構成する周縁端14に周縁端被覆部16が接着(成形)される。
図4Aは、本発明の実施の形態3に係る太陽電池パネル製造方法の周縁端被覆部形成工程を説明する平面図である。
図4Bは、図4Aの矢符B−Bでの断面状態を示す断面図である。
図4Cは、図4Aの矢符C−Cでの断面状態を示す断面図である。
先ず、太陽電池素子11、被覆樹脂層12、裏面保護部13が積層して形成された表面保護部10(透光性基板)を、例えば載置部42(図7参照)に載置して固定する(透光性基板固定工程)。
その後、表面保護部10の端面10bおよび裏面保護部13の端面13bが構成する周縁端14に周縁端被覆用治具50を対向させ、周縁端被覆用治具50にホットメルト接着剤16mを供給して周縁端14に接着された周縁端被覆部16を形成する(周縁端被覆部形成工程)。
つまり、表面保護部10を固定した後、周縁端14に対向させた周縁端被覆用治具50に矢符RF方向で接着剤供給管51からホットメルト接着剤16mを供給する。
供給されたホットメルト接着剤16mは、周縁端被覆用治具50が内蔵するヒーター52によって周縁端被覆用治具50と周縁端14(周縁端被覆用治具50に対向する領域)との間では溶融状態を維持するが周縁端被覆用治具50の外周からはみ出す領域では周縁端14(および外側表面10fs、外側表面13rs)に接着された状態で急速に固化する。
したがって、周縁端被覆用治具50に供給したホットメルト接着剤16mは周縁端被覆用治具50の形状に応じて容易かつ高精度に成形されることから、周縁端被覆部16を容易かつ高精度に生産性良く形成することが可能となり、信頼性の高い太陽電池パネル1を安価に製造することができる。つまり、周縁端被覆用治具50を走査方向Dsで周縁端14に沿って走査させることによって、周縁端被覆用治具50が走査した後には周縁端14に接着されたU字状の縁取り(周縁端被覆部16)を形成することができる。
流動性を持つホットメルト接着剤16mを用いて端面10b、端面13bに周縁端被覆部16を接着(樹脂封止)することから、周縁端被覆用治具50と周縁端14との間の空間に充填性の高い成形を施すことが可能となり、成形性および防湿性を向上させることができる。
また、ホットメルト接着剤16mを用いることから、周縁端被覆用治具50という部分的な限定された領域に対する加熱で成形することが可能となる。注入金型と異なって、熱源の分散、熱量の低減を実現することが可能であることから、加工工程での自由度を向上させることができる。
周縁端被覆部16は、周縁端14の全長に沿って形成される。また、実施の形態1の変形例の太陽電池パネル1を製造する場合は、周縁端被覆用治具50の形状を成形する周縁端被覆部16に対応させて変更すれば良い。
なお、周縁端被覆用治具50は、ホットメルト接着剤16mに対して離型性を有する離型部材55を周縁端被覆部16に対向する内側面に備えている。したがって、ホットメルト接着剤16mを成形性良く供給して周縁端被覆部16を容易かつ高精度に形成(成形)することができる。
離型部材55は、例えば、離型性の高いフッ素樹脂、離型剤、離型紙などで適宜構成することができる。
周縁端被覆用治具50は、走査方向Dsでの長さを、例えば5cm〜10cmとされ、走査方向Dsと交差する方向での長さを、被覆長さLt1、Lt2を形成するために必要な長さとされている。
周縁端被覆用治具50は、例えばアルミニウムで形成することによって、高精度の形状として軽量化することが可能となる。
ホットメルト接着剤16mは、例えば、ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤である。ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤は、例えば、120℃以上、好ましくは150℃程度で溶融状態とすることが可能であり、周縁端被覆用治具50の外周からはみ出す領域では急速に冷却され周縁端14に接着され、固化される。
なお、屋外に配置したときの太陽電池パネル1の温度状態は、最高温度で90℃〜110℃(一般的には高々120℃)程度であることから、ホットメルト接着剤16m(ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤)は、十分な固化状態(接着状態)を維持し、十分な信頼性を確保することができる。
上述したとおり、本実施の形態に係る太陽電池パネル製造方法は、太陽電池パネル1を製造する太陽電池パネル製造方法であって、太陽電池素子11、被覆樹脂層12、裏面保護部13が積層して形成された表面保護部10(透光性基板)を固定する透光性基板固定工程と、表面保護部10の端面10bおよび裏面保護部13の端面13bが構成する周縁端14に周縁端被覆用治具50を対向させ、周縁端被覆用治具50にホットメルト接着剤16mを供給して周縁端14に接着された周縁端被覆部16を形成する周縁端被覆部形成工程とを備える。
この構成により、周縁端被覆部16を容易かつ高精度に生産性良く形成することが可能となり、信頼性の高い太陽電池パネル1を安価に製造することができる。
なお、ホットメルト接着剤16mとして、ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤を適用したが、上述した条件(形成時の溶融、固化。外部環境での信頼性の確保)を満たす物性を有するホットメルト接着剤であれば、他の材料のものであっても良い。
また、周縁端被覆部形成工程で、周縁端被覆用治具50は、周縁端14に沿って走査される。したがって、周縁端14の全長に渡って周縁端被覆部16を容易かつ高精度に形成することが可能となる。
本実施の形態では、太陽電池パネル1(周縁端14)に対して周縁端被覆用治具50を移動させる構成としたが、変形例として、周縁端被覆用治具50を固定し、太陽電池パネル1(周縁端14)を移動させることも可能である。つまり、周縁端被覆部形成工程で、周縁端被覆用治具50および周縁端14のいずれか一方は、他方に対して相対移動するように走査される構成とすることが可能である。
この構成により、作業効率を向上させることが可能となり、周縁端14の全長に渡って周縁端被覆部16を容易かつ高精度に形成することができる。
図5は、本発明の実施の形態3に係る太陽電池パネル製造方法のコーナー周縁端被覆部形成工程を説明する平面図である。
図4Aないし図4Cで説明したように、周縁端被覆用治具50を周縁端14に沿って走査することによって、周縁端14の全長について周縁端被覆部16を形成することができる。しかし、相互に隣接する周縁端被覆部16の間(つまり、コーナー14cでの周縁端被覆部16)では、相互に直交することから、作業の困難性があり、多少の変形を生じる恐れがある。
したがって、本実施の形態では、コーナー14cでの周縁端被覆部16の変形を防止し、作業を高精度化するため、周縁端被覆用治具50とは別に、コーナー周縁端被覆用治具50cを適用する。コーナー周縁端被覆用治具50cは、コーナー14cに対応させた対称な形状としてあり、相互に交差する周縁端14に対して矢符RF方向で均等にホットメルト接着剤16mを供給することが可能である。
つまり、本実施の形態に係る太陽電池パネル製造方法では、太陽電池パネル1の周縁端14が交差するコーナー14cに対向させて配置したコーナー周縁端被覆用治具50cに接着剤供給管51cからホットメルト接着剤16mを供給してコーナー14cに周縁端被覆部16を形成する(コーナー周縁端被覆部形成工程)。
この構成により、太陽電池パネル1のコーナー14cに対する周縁端被覆部16を容易かつ高精度に形成することが可能となり、信頼性の高い太陽電池パネル1を安価に製造することができる。
なお、図5では、相互の配置関係を明確にするために、周縁端14に形成された周縁端被覆部16(コーナー周縁端被覆用治具50cの内側面に配置された状態を破線で示している。)と、コーナー14cに形成される周縁端被覆部16(コーナー周縁端被覆用治具50cの内側面に充填されたホットメルト接着剤16m。2点鎖線で示している。)との間に隙間を設けて記載しているが実際には相互に隙間なく接着される。
また、コーナー周縁端被覆用治具50cは、周縁端被覆用治具50と同様に、ホットメルト接着剤16mに対して離型性を有する離型部材(不図示)を内側面に備えている。
<実施の形態4>
図6Aおよび図6Bに基づいて、本実施の形態に係る太陽電池パネルを製造する太陽電池パネル製造方法について説明する。なお、本実施の形態に係る太陽電池パネルは、実施の形態1の太陽電池パネル1と同様であるので、符号を援用し主に異なる事項について説明する。また、太陽電池パネル製造方法としては、実施の形態3と同様であるので、符号を援用し主に異なる事項について説明する。
図6Aは、本発明の実施の形態4に係る太陽電池パネル製造方法の周縁端被覆部形成工程を説明する平面図である。
実施の形態3では、周縁端被覆用治具50は一つとして説明したが、本実施の形態では、周縁端被覆用治具50を複数配置して周縁端被覆部16を形成する(周縁端被覆部形成工程)。つまり、周縁端14の平面形状が矩形である場合、周縁端被覆用治具50は、矩形の異なる辺(周縁端14)に対してそれぞれ個別に配置され、併行して走査される。
したがって、周縁端被覆部16を異なる辺に対して併行して形成することが可能となることから、周縁端被覆部16を生産性良く形成することができる。
例えば、表面保護部10の平面形状が矩形であり、矩形の大きさが1m×1.4mであるとき、周縁端被覆用治具50を70mm/sec程度で走査すれば、長さ1mの辺では14秒程度、長さ1.4mの辺では20秒程度で周縁端被覆部16を形成することができる。つまり、一つの周縁端被覆用治具50を適用して周縁端被覆部16を太陽電池パネル1の周囲(4辺)に形成する場合には、1分以上の時間が必要となるのに対して、本実施の形態によれば実質的な作業時間を20秒に短縮することが可能となる。
図6Bは、本発明の実施の形態4に係る太陽電池パネル製造方法のコーナー周縁端被覆部形成工程を説明する平面図である。
太陽電池パネル1の周縁端14が交差するコーナー14cに対向させて当接方向Dcで移動させて配置したコーナー周縁端被覆用治具50cにホットメルト接着剤16mを供給してコーナー14cでの周縁端被覆部16を形成する(コーナー周縁端被覆部形成工程)。
この構成により、太陽電池パネル1のコーナー14cに対する周縁端被覆部16を容易かつ高精度に形成することが可能となり、信頼性の高い太陽電池パネル1を安価に製造することができる。
<実施の形態5>
図7に基づいて、本実施の形態に係る太陽電池パネルを製造する太陽電池パネル製造装置について説明する。なお、本実施の形態に係る太陽電池パネルは、実施の形態1の太陽電池パネル1と同様であるので、符号を援用し主に異なる事項について説明する。
つまり、本実施の形態に係る太陽電池パネル1は、実施の形態1で説明したとおり、完成した状態で、太陽電池素子11と、太陽電池素子11の表面側に配置され太陽電池素子11を保護する表面保護部10と、太陽電池素子11の裏面側に配置され太陽電池素子11を保護する裏面保護部13とを備え、表面保護部10の端面10bおよび裏面保護部13の端面13bが構成する周縁端14に接着された周縁端被覆部16を備える。
また、本実施の形態に係る太陽電池パネル製造装置は、実施の形態3、実施の形態4で説明した太陽電池パネル製造方法を実行するものであるので、符号を援用し主に異なる事項について説明する。
図7は、本発明の実施の形態5に係る太陽電池パネル製造装置の概略構成を説明する模式断面図である。
本実施の形態に係る太陽電池製造装置40は、太陽電池パネル1(表面保護部10)が載置される載置部42と、周縁端被覆部16を形成する周縁端被覆用治具50と、周縁端被覆用治具50および載置部42(太陽電池パネル1)を相互に相対移動して走査させる走査部44と、接着剤供給管51へホットメルト接着剤16mを供給する接着剤供給部46とを備える。なお、図7では、ホットメルト接着剤16mその他について、適宜図示を省略している。
つまり、太陽電池製造装置40は、太陽電池パネル1を製造する太陽電池パネル製造装置であって、表面保護部10の端面10bおよび裏面保護部13の端面13bが構成する周縁端14に対向して配置され、供給されたホットメルト接着剤16mを硬化させて周縁端14に接着された周縁端被覆部16を形成する周縁端被覆用治具50と、周縁端被覆用治具50へホットメルト接着剤16mを供給する接着剤供給部46と、周縁端被覆用治具50および周縁端14のいずれか一方を他方に対して相対移動するように走査させる走査部44とを備える。
つまり、載置部42(太陽電池パネル1)および周縁端被覆用治具50は、走査部44によって他方に対して相対的に移動できるように構成されている。相対移動の機構部は、適宜構成することが可能であるので、説明は省略する。
上述した構成により、太陽電池製造装置40は、周縁端被覆部16を容易かつ高精度に形成することが可能となり、信頼性の高い太陽電池パネル1を安価に製造することができる。
なお、実施の形態1で説明したとおり、周縁端被覆用治具50は、ヒーター52を内蔵している。したがって、周縁端被覆部16を容易かつ高精度に形成することが可能となる。
1 太陽電池パネル
1m 太陽電池モジュール
10 表面保護部(透光性基板)
10b 端面
10fs 外側表面
10p 透過面
11 太陽電池素子(薄膜太陽電池)
12 被覆樹脂層
13 裏面保護部
13b 端面
13f 絶縁層(ポリエチレンテレフタレート膜)
13rs 外側表面
13s 金属層(アルミニウム膜)
13t 絶縁層(ポリエチレンテレフタレート膜)
14 周縁端
14c コーナー
16 周縁端被覆部
16m ホットメルト接着剤(ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤)
20 保持枠体
20g 溝部
40 太陽電池パネル製造装置
42 載置部
44 走査部
46 接着剤供給部
50 周縁端被覆用治具
50c コーナー周縁端被覆用治具
51 接着剤供給管
51c 接着剤供給管
52 ヒーター
55 離型部材
58 樹脂タンク
Dc 当接方向
Ds 走査方向
Lt1 被覆長さ
Lt2 被覆長さ

Claims (4)

  1. 太陽電池素子と、該太陽電池素子の表面側に配置され前記太陽電池素子を保護する表面保護部と、前記太陽電池素子の裏面側に配置され前記太陽電池素子を保護する裏面保護部と、前記太陽電池素子を被覆し前記裏面保護部に被覆される被覆樹脂層とを備える太陽電池パネル、並びに、該太陽電池パネルを保持する保持枠体を備える太陽電池モジュールであって、
    前記太陽電池パネルは、前記表面保護部の端面および前記裏面保護部の端面が構成する周縁端に接着された周縁端被覆部を備え、
    該周縁端被覆部は、ホットメルト接着剤で構成されて前記表面保護部の外側表面および前記裏面保護部の外側表面に延伸され、前記裏面保護部の外側表面に対する前記周縁端被覆部の被覆長さは、前記表面保護部の外側表面に対する前記周縁端被覆部の被覆長さより長くされてあり、
    前記裏面保護部は、金属層の両面を絶縁層で挟んだ3層構造とされ、
    前記周縁端被覆部は、前記保持枠体が有する溝部に嵌めこまれて接着され、
    前記裏面保護部の外側表面に対する前記周縁端被覆部の被覆長さは、前記溝部から外側に突出する長さとされていること
    を特徴とする太陽電池モジュール
  2. 請求項1に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記ホットメルト接着剤は、ポリオレフィン樹脂ホットメルト接着剤であること
    を特徴とする太陽電池モジュール
  3. 請求項1または請求項2に記載の太陽電池モジュールであって、
    前記表面保護部は、透光性基板であり、前記太陽電池素子は、前記透光性基板に形成された薄膜太陽電池であること
    を特徴とする太陽電池モジュール
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか一つに記載の太陽電池モジュールであって、
    前記金属層は、アルミニウム膜であること
    を特徴とする太陽電池モジュール
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