JP6206845B2

JP6206845B2 - 太陽電池モジュール

Info

Publication number: JP6206845B2
Application number: JP2013556431A
Authority: JP
Inventors: 直生辻本; 真吾岡本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: CN103843247B; CN103843247A; US10337765B2; EP2811535A1; JPWO2013115215A1; EP2811535B1; US20140283911A1; EP2811535A4; WO2013115215A1

Description

本発明は、太陽電池モジュールに関する。

特許文献１には、太陽電池を有するモジュール本体と、枠体とを有する太陽電池モジュールが記載されている。特許文献１に記載の太陽電池モジュールでは、枠体は、モジュール本体を包囲するように設けられている。枠体には、モジュール本体に向かって開口する溝が設けられており、その溝にモジュール本体が挿入されている。溝とモジュール本体との間には、ブチルゴムが充填されている。

実開平６−１７２５７号公報

太陽電池モジュールの耐候性をさらに改善したいという要望がある。

本発明は、改善された耐候性を有する太陽電池モジュールを提供することを主な目的とする。

本発明に係る太陽電池モジュールは、矩形板状のモジュール本体と、枠体と、接着材とを備える。モジュール本体は、太陽電池を含む。モジュール本体は、互いに平行な第１及び第２の端面と、互いに平行な第３及び第４の端面とを有する。枠体は、モジュール本体を包囲するように設けられている。枠体は、溝を有する。溝には、モジュール本体が挿入されている。接着材は、溝内に配されている。接着材は、モジュール本体と枠体とを接着している。枠体は、第１の枠片と、第２の枠片と、第３の枠片と、第４の枠片とを有する。第１の枠片は、第１の端面の外側に配されている。第２の枠片は、第２の端面の外側に配されている。第３の枠片は、第３の端面の外側に配されている。第３の枠片の一方側の端面が第１の枠片の端面と対向している一方、他方側の端面が第２の枠片の端面と対向している。第４の枠片は、第４の端面の外側に配されている。第４の枠片の一方側の端面が第１の枠片の端面と対向している一方、他方側の端面が第２の枠片の端面と対向している。接着材は、枠体の角部を除いた部分の少なくとも一部に設けられている。枠体の角部に、溝に連通している貫通孔が設けられている。

本発明によれば、改善された耐候性を有する太陽電池モジュールを提供することができる。

図１は、第１の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的平面図である。図２は、図１のＩＩ部分の略図的平面図である。図３は、図１の矢印ＩＩＩから視た略図的側面図である。図４は、図１のＩＩ部分の略図的裏面図である。図５は、図１の矢印Ｖから視た略図的側面図である。図６は、第２の実施形態に係る太陽電池モジュールの略図的平面図である。

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。

また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

（第１の実施形態）
図１〜図４に示されるように、太陽電池モジュール１は、モジュール本体１０と、枠体２０とを備えている。モジュール本体１０は、少なくともひとつの太陽電池１１を含む。具体的には、モジュール本体１０は、図示しない配線材により電気的に接続された複数の太陽電池１１を含む。太陽電池１１は、第１の保護部材と第２の保護部材との間に設けられた充填材層中に配されている。第１及び第２の保護部材は、それぞれ、ガラス板、樹脂シート、金属層が設けられた樹脂シート等によって構成することができる。

モジュール本体１０は、矩形状である。モジュール本体１０は、互いに平行な第１及び第２の端面１０ａ、１０ｂと、互いに平行な第３及び第４の端面１０ｃ、１０ｄとを有する。第１及び第２の端面１０ａ、１０ｂが第３及び第４の端面１０ｃ、１０ｄよりも長い。

枠体２０は、モジュール本体１０を包囲するように額縁状に設けられている。枠体２０は、モジュール本体１０の端縁部が挿入されている溝２０ａを有する。

溝２０ａ内には、接着材３１が配されている。この接着材３１により枠体２０とモジュール本体１０とが接着されている。図２に示されるように、接着材３１は、枠体２０が設けられている領域のうち、枠体２０の角部が位置する領域を除いた領域の少なくとも一部に設けられている。

なお、接着材３１は、例えば、シリコーン樹脂、シリコンゴム、ブチルゴム、粘着剤、接着材、粘着テープ、接着テープ等により構成することができる。

枠体２０は、第１の枠片２１と、第２の枠片２２と、第３の枠片２３と、第４の枠片２４とを有する。

第１の枠片２１は、第１の端面１０ａの外側に配されている。第１の枠片２１は、第１の枠片２１の延びる方向の両端部に両端面２１ａ、２１ｂを有する。両端面２１ａ、２１ｂは、それぞれ、第１の枠片２１の延びる方向に対して傾斜した方向に延びている。具体的には、両端面２１ａ、２１ｂは、第１の枠片２１の外側面（モジュール本体１０と面する側とは反対側の側面）に対し、約４５度の角度を有するように形成されている。

第２の枠片２２は、第２の端面１０ｂの外側に配されている。第２の枠片２２は、第２の枠片２２の延びる方向の両端部に両端面２２ａ、２２ｂを有する。両端面２２ａ、２２ｂは、それぞれ、第２の枠片２２の延びる方向に対して傾斜した方向に延びている。具体的には、両端面２２ａ、２２ｂは、第２の枠片２２の外側面に対し、約４５度の角度を有するように形成されている。

第３の枠片２３は、第３の端面１０ｃの外側に配されている。第３の枠片２３は、第３の枠片２３の延びる方向の両端部に両端面２３ａ、２３ｂを有する。両端面２３ａ、２３ｂは、それぞれ、第３の枠片２３の延びる方向に対して傾斜した方向に延びている。具体的には、両端面２３ａ、２３ｂは、第３の枠片２３の外側面に対し、約４５度の角度を有するように形成されている。第３の枠片２３の一方の端面２３ａは、第１の枠片２１の一方の端面２１ａと対向している。第３の枠片２３の他方の端面２３ｂは、第２の枠片２２の一方の端面２２ａと対向している。

第４の枠片２４は、第４の端面１０ｄの外側に配されている。第４の枠片２４は、第４の枠片２４の延びる方向の両端部に両端面２４ａ、２４ｂを有する。両端面２４ａ、２４ｂは、それぞれ、第４の枠片２４の延びる方向に対して傾斜した方向に延びている。具体的には、両端面２４ａ、２４ｂは、第４の枠片２４の外側面に対し、約４５度の角度を有するように形成されている。第４の枠片２４の一方の端面２４ａは、第１の枠片２１の他方の端面２１ｂと対向している。第４の枠片２４の他方の端面２４ｂは、第２の枠片２２の他方の端面２２ｂと対向している。

このように、枠片の各端面を枠片の外側面に対して約４５度の角度を有するように形成することにより、互いに対向する端面は隙間を空けず接触する。

第１〜第４の枠片２１〜２４のそれぞれは、モジュール本体１０の受光面側の主面１０Ａの端縁部の上に配された第１の部分２０Ａと、モジュール本体１０の裏面側の主面１０Ｂの端縁部の上に配された第２の部分２０Ｂと、第１の部分２０Ａと第２の部分２０Ｂとを接続している第３の部分２０Ｃ（図３を参照）とを有する。これら第１〜第３の部分２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃによって溝２０ａが構成されている。

図１及び図２に示されるように、第１の部分２０Ａは、枠体２０の４つの角部のそれぞれの少なくとも一部には設けられていない。具体的には、第１及び第２の枠片２１，２２の第１の部分２０Ａには、第１、第２の枠片２１、２２の延びる方向の両端部に、欠損部がそれぞれ設けられている。第１、第２の枠片２１，２２の第１の部分２０Ａは、矩形形状であり、その延びる方向の長さは第１、第２の枠片２１，２２の延びる方向の長さよりも短い。第１、第２の枠片２１，２２の第１の部分２０Ａの延びる方向の長さは、第１の部分２０Ａの延びる方向の両端部が第３、第４の枠片２３、２４に接触しないように設定されている。この欠損部が形成された領域には、接着剤３１は設けられていない。

図３及び図５に示されるように、接着材３１が設けられていない枠体２０の４つの角部のそれぞれにおいて、第３の部分２０Ｃには、溝２０ａに連通している第１の貫通孔２０Ｃ１が設けられている。この第１の貫通孔２０Ｃ１は、具体的には、第１及び第２の枠片２１，２２の延びる方向の両端部にそれぞれ設けられている。第１の貫通孔２０Ｃ１は、第１、第２の枠片２１，２２の延びる方向の端面に開口する切欠により構成されている。この切欠は、第１、第２の枠片２１、２２の延びる方向に沿って、第１、第２の枠片２１、２２の端面からモジュール本体１０が配置されている位置まで延びている。切欠は、その下辺がモジュール本体１０の裏面よりも下方に位置するように形成されていることが好ましい。第１の貫通孔２０Ｃ１は、第３及び第４の枠片２３，２４には設けられていない。なお、ここで下方とはモジュール本体１０の受光面側から裏面側に向かう方向であり、切欠の下辺とは切欠の下方側の辺である。

図５に示されるように、第２の部分２０Ｂには、枠片２１〜２４の延びる方向に沿って貫通する中空部２０Ｂ５が設けられている。中空部２０Ｂ５は、枠辺２１〜２４の延びる方向に垂直な断面が矩形形状であり、第１〜第４の壁部２０Ｂ１〜２０Ｂ４により構成されている。すなわち、溝２０ａは、第１の部分２０Ａと、第２の部分２０Ｂのうち上壁部を構成している第１の壁部２０Ｂと、第３の部分２０Ｃとから構成されている。底壁部を構成している第２の壁部２０Ｂ２には、中空部２０Ｂ５に連通する第２の貫通孔２０Ｂ２１が設けられている。この第２の貫通孔２０Ｂ２１により、中空部２０Ｂ５内に浸入した水が排出される。なお、第２の貫通孔２０Ｂ２１は、枠体２０の各角部において、第１及び第２の枠片２１，２２の延びる方向の両端部に設けられている。第２の貫通孔２０Ｂ２１は、第１、第２の枠片２１、２２の延びる方向に沿って、第１、第２の枠片２１、２２の端面から所定の位置まで延びている。

ところで、枠体が４つの枠片により構成されている場合は、枠片間の隙間から接着材がはみ出して太陽電池モジュールの美観が悪化しないようにする必要がある。このため、枠体の角部には接着材を設けないことが考えられる。しかしながら、この場合は、枠体の角部において溝内に、モジュール本体も接着材も位置していない隙間が生じる。この隙間に水が溜まると、その水がモジュール本体に浸入し、太陽電池モジュールの特性が劣化してしまう虞がある。

ここで、太陽電池モジュール１では、溝２０ａに連通している第１の貫通孔２０Ｃ１が設けられている。このため、溝２０ａに水が浸入しても、第１の貫通孔２０Ｃ１から排出されるため、溝２０ａ内に水が溜まりにくい。従って、モジュール本体１０内への水分の浸入を抑制することができる。その結果、改善された耐候性を有する太陽電池モジュール１を実現することができる。

また、太陽電池モジュール１では、枠体２０の角部の少なくとも一部には第１の部分２０Ａが設けられていない。このため、この第１の部分２０Ａが設けられていない領域を経由して、主面１０Ａ上の水が主面１０Ａ上から排出される。このため、主面１０Ａ上に水が溜まりにくい。

具体的には、第１、第２の枠片２１、２２の第１の部分２０Ａには、第１、第２の枠片２１、２２の延びる方向の両端部に欠損部が設けられている。これにより、第１の枠片２１の第１の部分２０Ａと、第３及び第４の枠片２３，２４の第１の部分２０Ａとの間から、欠損部を通じて主面１０Ａ上の水を排水することができる。同様に、第２の枠片２２の第１の部分２０Ａと、第３及び第４の枠片２３，２４の第１の部分２０Ａとの間から、欠損部を通じて主面１０Ａ上の水を排水することができる。このような構成とすることによって、第１及び第２の枠片２１，２２付近に溜まった水が効率的に排水されるだけでなく、第３及び第４の枠片２３，２４付近に溜まった水も効率的に排水される。

さらに、太陽電池モジュール１では、第１の部分２０Ａが設けられていない角部の少なくとも一部の領域には、接着材３１が設けられていない。このため、接着材が主面から隆起して存在している場合とは異なり、主面１０Ａ上の水の排出が阻害されない。従って、主面１０Ａ上に水がさらに溜まりにくい。このように、主面１０Ａ上の水の排出性を高めるために、角部に接着材３１を設けない場合には、第１の貫通孔２０Ｃ１を設けて溝２０ａ内の水の排出を促進することがより効果的である。

太陽電池モジュール１では、第１の貫通孔２０Ｃ１、欠損部及び中空部２０Ｂ５が、第１〜第４の枠片２１〜２４のうちの第１及び第２の枠片２１，２２のみに設けられている。このため、第３及び第４の枠片２３，２４に貫通孔等を設ける工程を行う必要が必ずしもない。従って、枠体２０は、少ない製造工程で容易に製造し得る。さらに、第２の貫通孔２０Ｂ２１も第１及び第２の枠片２１，２２のみに設けられており、第３及び第４の枠片２３，２４には設けられていない。従って、枠体２０は、より少ない製造工程で容易に製造し得る。

第１及び第２の枠片２１，２２に設けられた第１の貫通孔２０Ｃ１を構成している切欠及び第２の貫通孔２０Ｂ２１を構成している切欠は、それぞれ、第１、第２の枠片２１，２２の延びる方向の端面に開口している。すなわち、各切欠は、第３及び第４の枠片２３，２４に向かって開口している。このような構成とすることによって、第１及び第２の枠片２１，２２の溝２０ａ及び中空部２０Ｂ５内に溜まった水が効率的に排水されるだけでなく、第３及び第４の枠片２３，２４の溝２０ａ及び中空部２０Ｂ５内に溜まった水も効率的に排水される。

なお、上述の通り、太陽電池モジュール１では、第１及び第２の枠片２１，２２の延びる方向の両端部に欠損部が設けられており、枠体２０の４つの角部のそれぞれの少なくとも一部に第１の部分２０Ａが設けられていない。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば図６に示すように、第１〜第４の枠片２１〜２４のいずれにも欠損部が設けられていなくてもよい。

１…太陽電池モジュール
１０…モジュール本体
１０ａ…第１の端面
１０ｂ…第２の端面
１０ｃ…第３の端面
１０ｄ…第４の端面
１１…太陽電池
２０…枠体
２０Ａ…第１の部分
２０Ｂ…第２の部分
２０Ｃ…第３の部分
２０Ｃ１…貫通孔
２０ａ…溝
２１…第１の枠片
２２…第２の枠片
２３…第３の枠片
２４…第４の枠片
３１…接着材

Claims

太陽電池を含み、互いに平行な第１及び第２の端面と、互いに平行な第３及び第４の端面とを有する矩形板状のモジュール本体と、
前記モジュール本体を包囲するように設けられた枠体であって、前記モジュール本体が挿入される溝と、中空部を囲む壁部を備える本体部とを有する枠体と、
前記溝内に配されており、前記モジュール本体と前記枠体とを接着している接着材と、を備え、
前記枠体は、
前記第１の端面の外側に配された第１の枠片と、
前記第２の端面の外側に配された第２の枠片と、
前記第３の端面の外側に配されており、長手方向における一方側の端面が前記第１の枠片の端面と対向している一方、長手方向における他方側の端面が前記第２の枠片の端面と対向している第３の枠片と、
前記第４の端面の外側に配されており、長手方向における一方側の端面が前記第１の枠片の端面と対向している一方、長手方向における他方側の端面が前記第２の枠片の端面と対向している第４の枠片と、
を有し、
前記溝は、
前記モジュール本体の一主面側の上に配された第１の部分と、
前記モジュール本体の他主面側に配された第２の部分と、
前記第１の部分と前記第２の部分とを接続している第３の部分と、
を有し、
前記第１の部分は、隣接する２つの枠片の長手方向における各端面が互いに対向している４つの角部が位置する領域に、前記枠片の長手方向の端部の一部を含む切欠を有し、
前記本体部は、前記枠片の長手方向の端部において、前記壁部のうちの底壁部に、前記中空部に連通する第１の貫通孔を有し、
前記接着材は、前記枠体が設けられている領域のうち、前記枠体の角部が位置する領域を除いた領域の少なくとも一部に設けられており、
前記接着材が設けられていない領域に、前記溝に連通している第２の貫通孔が設けられており、
前記切欠と前記第１の貫通孔と前記第２の貫通孔とは、いずれも前記第１の枠片と前記第２の枠片に設けられ、前記第３の枠片と前記第４の枠片には設けられていない、太陽電池モジュール。
前記第１の部分は、前記枠体の角部の少なくとも一部には設けられていない、請求項１に記載の太陽電池モジュール。