JPH076344U

JPH076344U - スレート瓦型太陽電池モジュール

Info

Publication number: JPH076344U
Application number: JP3462493U
Authority: JP
Inventors: 昌史森実; 信宏奥田; 聡生柳浦; 博之田中
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1995-01-31
Anticipated expiration: 2008-06-25
Also published as: JP2588550Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】瓦としての強度や風圧に対する信頼性を維持
しつつ軽量化を図り、また、取り付け辺がない形状を実
現し、更に高い放熱効果を備えるスレート瓦型太陽電池
モジュールを提供することを目的とする。【構成】補強用のリブ１ａが形成された金属板１にて
本体を構成し、この金属板１が瓦として屋根上で重ね合
わされる後部領域を除いた領域上に太陽電池２を貼り付
けて透明なカバーガラス４で封着し、上記重合領域には
屋根に取り付けるためのビス止め用穴１ｂを形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、瓦として家屋の屋根に配置されて太陽光発電を行うスレート瓦型太陽電池モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般家庭の家屋の屋根に配置して太陽光発電を行う太陽電池としては、通常の家屋の屋根に配置されている和瓦と同じ曲面形状を持つ和瓦タイプの太陽電池モジュールと、スレート瓦のように平板形状を持つスレート瓦タイプの太陽電池モジュールが提案されている。

【０００３】和瓦タイプは通常の和瓦とそのまま置き換えることができるので、屋根への設置には格別の配慮は不要である反面、太陽電池の受光面が曲面形状となるためにその製造プロセスが複雑となり、コスト面で難点があるとされている。

【０００４】一方、スレート瓦タイプのものは、受光面が平坦であるので、太陽電池の形成は容易であるが、それを屋根に配置するための手段が不可欠である。その最も一般的な方法は、その本体であるガラス基板に直接に取り付け用の孔を設け、その孔を介して屋根表面にねじ止めする方法であるが、作業環境が極めて悪い屋根の上での作業であるので、そのねじ止めが一定に行われにくく、締めつけ不足で雨漏りの原因となったり、或いは逆に締めつけすぎてガラス基板そのものを割ってしまうなどの問題があった。

【０００５】そこで、上記欠点を解消するものとして、透明ガラス基板に太陽電池パネルを屋根表面に取り付けるための複数の取り付け片を突設し、その取り付け片を介して太陽電池パネルを屋根表面に取り付ける構造のものが提案されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来のスレート瓦タイプの太陽電池では、透明ガラス基板から上記取り付け片が突設されるために、かかる取り付け片の無い方形状のままで構成された太陽電池モジュールに比べて屋根上での取り付けの作業性が悪くなり、また梱包の作業性や輸送効率も低下する。更に、上記の取り付け片として高い剛性が必要なために肉厚の厚い鉄板が用いられ、このために太陽電池モジュールの重量が重くなる。殊に、本体が透明ガラス基板からなり重量物であるのに更に重量が重くなることは、輸送コストの増加や屋根上での作業性の一層の低下をもたらす。また、従来より、温度上昇による太陽電池の出力低下を防止すること、及び、太陽電池モジュールのコスト低減も重要な課題とされている。

【０００７】本考案は、上記の事情に鑑み、瓦としての強度や風圧に対する信頼性を維持しつつ軽量化と価格低減を図り、また、取り付け辺がない形状を実現し、更に高い放熱効果を備えるスレート瓦型太陽電池モジュールを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案のスレート瓦型太陽電池モジュールは、上記の課題を解決するために、瓦として家屋の屋根に配置されて太陽光発電を行うスレート瓦型太陽電池モジュールにおいて、屋根の傾斜方向に補強用の凹凸部が形成された金属板にて本体を構成し、上記金属板が瓦として屋根上で重ね合わされる後部領域を除いた領域上に太陽電池を貼り付けて透明なカバーガラスで封着して成り、上記後部領域には屋根に取り付けるための取付部を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

上記の構成によれば、取り付け片の無い構成とすることができるので、梱包や取り付けの作業性が向上する。また、本体は補強用の凹凸部が形成された金属板から成り、本体がガラス基板から成るものと同等の強度及び耐風圧性を保持しつつ軽量化することができるため、屋根上での取り付けの作業性向上及び輸送コストの低減が図れる。更に、本体が金属板から成るので、本体がガラス基板からなるものに比べてコストが割安であり、また、熱伝導性が良好となる。これにより、価格を低減できると共に、放熱性が向上するので太陽電池の温度上昇を抑制して出力低下を防止することができる。この放熱性は、例えば、上記凹凸部の数を増やして金属板の表面積を増やすことにより、また、金属板として熱伝導の良いものを用いることによって一層高めることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案をその実施例を示す図に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本考案のスレート瓦型太陽電池モジュール１０を示す図であって、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図、同図（ｃ）はＢ−Ｂ矢視断面図である。

【００１２】図中１は、スレート瓦型太陽電池モジュールの本体を成す金属板であり、ステンレス板や防錆塗装が施された鉄板などから成る。この金属板１のサイズは、長辺約６０〜９０ｃｍ、短辺約４０ｃｍ、厚み０．５〜１ｍｍ程度である。また、この金属板１には、補強用のリブ１ａが形成されている。リブ１ａは幅及び高さ共に約２〜５ｍｍとし、形成間隔は約１５０〜２００ｍｍとしている。上記リブ１ａは、例えば平板の金属板１をプレス加工することにより形成できる。なお、上記のサイズは例示であってこれに限定されることはない。

【００１３】図中２は、金属板１の長辺の一側に沿って表面側から貼着された太陽電池であり、大面積化のために通常アモルファスシリコンにて構成されている。この太陽電池２は、金属板１の下半分、若しくはそれ以下の面積に設けられている。このように太陽電池２の貼着面積が金属板１の全表面の半分、若しくはそれ以下である理由は、通常スレート瓦タイプの屋根を葺く場合は、屋根の勾配が和瓦の場合などに比べて相当緩いために、スレート瓦同士の隙間から雨水がしみ込むのを防止する必要性から瓦同士の重ね合わせ部分を極端に大きく採っているからである。具体的には、後の説明からも明らかになるであろうが、金属板１の太陽電池２が設けられていない後部領域の殆どが瓦同士の重合領域となる。

【００１４】次に、上記太陽電池２の貼着構造について説明する。この貼着構造は、図１の（ｂ）（ｃ）に示したように、金属板１上に設けられた接着剤からなる第１の接着剤層３ａと、この第１の接着剤層３ａ上に設けられた太陽電池２と、この太陽電池２上に設けられた接着剤からなる第２の接着剤層３ｂと、この第２の接着剤層３ｂ上に載置されたカバーガラス４とにより構成されるものであり、この構造により太陽電池２の密封構造が実現されている。

【００１５】このような構造は、以下の方法で製造される。例えば、柔軟なシリコンシートで上室と下室とに分離した真空容器内の下室内に、カバーガラス４、第１の接着剤層３ａとなるＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）シート、太陽電池２、第２の接着剤層３ｂとなるＥＶＡシート、及び金属板１をこの順でセットし、上室，下室ともに真空とする。そして、ヒーターにより上記サンプルを１００℃程度に加熱し、ＥＶＡシートを溶融させる。次に、上室をリークして大気圧とする。このとき、上室と下室とを分離しているシリコンシートが上室と下室の差圧でサンプルに押し付けられ、これによりサンプルが密着一体化する。最後にサンプルを１５０℃，３０分間程度加熱し、ＥＶＡを架橋構造化（安定化）させる。これにより、上記の貼着構造が得られる。

【００１６】金属板１における太陽電池２が設けられていない箇所、即ち、瓦同士が重ね合わされる後部領域には、当該金属板１を屋根に取り付けるためのビス止め用穴１ｂが２箇所以上形成されている。また、ビス止め用穴１ｂから金属板１の前端までの距離Ｑは、ビス止め用穴１ｂから金属板１の後端までの距離Ｒよりも長く設定されており、従って、屋根上への取り付けに際して上記ビス止め用穴１ｂの下方に、先に配置した太陽電池モジュール１０の金属板１が位置してしまうのを防止することができる。

【００１７】また、本実施例では、ビス止め用穴１ｂはリブ１ａ上に形成しているので、例えば、風圧によって屋根から剥がれようとするときの力は上記リブ１ａに加わることになり、リブ１ａ以外の場所に加わる場合に比べて屋根上での取り付け強度が向上する。

【００１８】次に、このような構成の太陽電池モジュール１０を家屋の屋根に設置する場合について説明する。設置する際の基本構成は、例えば、図２に示すように、野地板１１の上に千鳥配置に並べ置く構成とされる。そして、配置された各々の太陽電池モジュール１０は、そのビス止め用穴１ｂに図示しないビスが打ち込まれて野地板１１に固定される。なお、本実施例では、上記の配置構成において、後に配置するモジュール１０の前端部が先に配置されたモジュール１０のカバーガラス４の後端上縁部分に重なるように配置することによって、カバーガラス４の側面同士を合わせた場合に生じる隙間は、本実施例の場合には形成されないことになる。

【００１９】以上説明したように、本考案の太陽電池モジュール１０は、取り付け片の無い構成とすることができるので、梱包や取り付けの作業性が向上する。また、本体は補強用のリブ１ａが形成された金属板１から成り、本体がガラス基板から成るものと同等の強度及び耐風圧性を保持しつつ軽量化することができるため、屋根上での取り付けの作業性向上及び輸送コストの低減が図れる。更に、本体が金属板から成ることから、本体がガラス基板からなるものに比べてコストが割安でああり、また、熱伝導性が良好となる。これにより、価格を低減できると共に、放熱性が向上し太陽電池２の温度上昇を抑制して出力低下を防止することができる。この放熱性は、例えば、上記リブ１ａの数を増やして金属板１の表面積を増やすことにより、また、金属板１として熱伝導の良いものを用いることによって一層高めることができる。

【００２０】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、曲げに対する強度および風圧に対する信頼性を維持しつつ、軽量化および取り付け辺がない形状とにより、当該太陽電池モジュールの梱包や屋根上での取り付けの作業性を向上できると共に輸送コストの低減をも図ることができる。更に、放熱性の向上によって太陽電池の出力低下を防止できるという効果、並びに高価なガラス基板を用いないことによる価格低減の効果も併せて奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図（ａ）は本考案太陽電池モジュールの平面
図、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ矢視断面図、同図（ｃ）は
そのＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図２】本考案太陽電池モジュールの取り付け状態を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１金属板１ａリブ（補強用の凹凸部）１ｂビス止め用穴（取付部）２太陽電池３ａ第１の接着剤層３ｂ第２の接着材層４カバーガラス１０スレート瓦型太陽電池モジュール１１野地板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者田中博之大阪府守口市京阪本通２丁目18番地三洋電機株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】瓦として家屋の屋根に配置されて太陽光
発電を行うスレート瓦型太陽電池モジュールにおいて、
屋根の傾斜方向に補強用の凹凸部が形成された金属板に
て本体を構成し、上記金属板が瓦として屋根上で重ね合
わされる後部領域を除いた領域上に太陽電池を貼り付け
て透明なカバーガラスで封着して成り、上記後部領域に
は屋根に取り付けるための取付部を設けたことを特徴と
するスレート瓦型太陽電池モジュール。