JPH09210472A - Solar energy collection panel and passive solar system - Google Patents
Solar energy collection panel and passive solar systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は太陽エネルギー変換
装置に関し、特に太陽電池モジュールを熱源及び電源と
して用いた集熱パネルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar energy conversion device, and more particularly to a heat collecting panel using a solar cell module as a heat source and a power source.
【0002】[0002]
【従来の技術】地球環境問題が深刻化する中で、太陽エ
ネルギーは、火力発電、原子力発電などのように有害な
副産物を生成しないクリーンエネルギーとして、近年非
常に注目されるようになった。また、限りある地球上の
資源に対し、枯渇することのない無限エネルギーとして
も太陽光エネルギーの有効活用が望まれている。2. Description of the Related Art As global environmental problems have become more serious, solar energy has recently received a great deal of attention as clean energy that does not produce harmful by-products such as thermal power generation and nuclear power generation. In addition, effective use of solar energy is desired as an infinite energy that does not deplete limited resources on the earth.
【0003】また一方で、既存の1元型エネルギーシス
テムでは震災等の災害が起きた場合、エネルギー供給が
断絶したり、またその復旧に非常に時間がかかるといっ
た問題がある。太陽光エネルギーは晴れている地域であ
ればエネルギーとしていつでも利用で着ることから、分
散型の独立エネルギーとしての利用価値が高い。On the other hand, the existing single-unit type energy system has a problem that when a disaster such as an earthquake occurs, the energy supply is interrupted and it takes a very long time to restore the energy supply. Since solar energy can be used as energy anytime in sunny areas, it has high utility value as a distributed independent energy.
【0004】これらのニーズから、住宅向けの屋根一体
型エネルギー変換装置の開発が促進され、現在はその実
用化が急速に進んでいる。From these needs, development of a roof-integrated energy conversion device for houses has been promoted, and at present, its practical use is rapidly progressing.
【0005】太陽光エネルギーの利用方法として、半導
体素子を用いた太陽光発電システムや太陽光を断熱箱内
に取り込み、その熱を利用して温水や温風をつくる太陽
光発熱システムが挙げられる。Examples of the method of utilizing solar energy include a solar power generation system using a semiconductor element and a solar heat generation system in which sunlight is taken into a heat insulation box and the heat of the solar heat is used to generate hot water or warm air.
【0006】特に、寒冷地では熱に対する関心が高く、
屋根一体型太陽光発熱システムとして光吸収がよい黒色
鉄板を利用したパッシブソーラーシステムが実用化され
ている(特公平7−280358号公報)。Especially in cold regions, there is a great interest in heat,
A passive solar system using a black iron plate having good light absorption has been put to practical use as a roof-integrated solar heat generation system (Japanese Patent Publication No. 7-280358).
【0007】上記パッシブソーラーシステムを利用した
住宅を図1を用いて説明する。概略全体を図1(a)、
集熱パネルの詳細図を図1(b)に示す。A house using the passive solar system will be described with reference to FIG. Figure 1 (a)
A detailed view of the heat collecting panel is shown in FIG.
【0008】パッシブソーラーシステム住宅は、太陽熱
集熱部として屋根材101と断熱材102に挟まれた空
気流通路103及び集熱パネル104内の空間を確保し
ており、その他、熱媒である空気の取り入れ口として軒
先に外気取り入れ口105、温風を住宅屋内に引き込む
ためのダクト106及びファン107、更に蓄熱するた
めのコンクリート108、室内に温風を取り入れるため
の吹き出し口109より構成されている。The passive solar system house secures a space inside the air flow passage 103 and the heat collecting panel 104 sandwiched between the roof material 101 and the heat insulating material 102 as a solar heat collecting section, and also as an air as a heat medium. As an intake of the air, it is composed of an outside air intake 105 at the eaves, a duct 106 and a fan 107 for drawing hot air into the house, concrete 108 for further heat storage, and an outlet 109 for taking hot air into the room. .
【0009】軒先に設けられた外気取り入れ口105よ
り進入した空気は屋根材101と断熱材102の間に形
成された空気流通路103をゆっくり棟部に向けて流れ
る。その間、日照により昇温している屋根材101より
熱を受けて昇温する。屋根材101は、一般的に日照に
より80〜90℃になるが、外気へ放熱するため、空気
流通路103の空気はせいぜい60℃くらいにしか昇温
しない。また、風がある日には日照がどんなに強くても
放熱が大きくなることから、空気流通路103の空気は
ほとんど昇温しない。The air that has entered through the outside air intake 105 provided at the eaves side slowly flows toward the ridge through an air flow passage 103 formed between the roof material 101 and the heat insulating material 102. During that time, the roof material 101, which has been heated by sunlight, receives heat from the roof material 101 and heats up. Although the roofing material 101 generally has a temperature of 80 to 90 ° C. due to sunlight, it radiates heat to the outside air, and therefore the temperature of the air in the air flow passage 103 rises to about 60 ° C. at most. Further, on a day when there is wind, no matter how strong the sunshine is, the heat radiation increases, so that the temperature of the air in the air flow passage 103 hardly rises.
【0010】空気流通路103の空気を更に昇温させる
ために、棟近くに集熱パネル104を配置している。屋
根直下の空気流通路103を上昇してきた空気はこの集
熱パネル104内に流入する。集熱パネル104は図1
(b)に示すように黒色鉄板115が受けた日照熱を外
気へ放熱しないようにガラス箱117内に閉じこめた構
成になっており、取り込まれた空気は黒色鉄板115か
ら熱を受けて昇温し、80℃以上の温風になる。黒色鉄
板115をガラスで覆うことで、黒色鉄板115が日照
で加熱されるときに、風が吹いても冷却されずに集熱が
行える。A heat collecting panel 104 is arranged near the ridge in order to further raise the temperature of the air in the air flow passage 103. The air that has risen in the air flow passage 103 just below the roof flows into the heat collecting panel 104. The heat collecting panel 104 is shown in FIG.
As shown in (b), the black iron plate 115 has a structure in which it is enclosed in a glass box 117 so as not to radiate the sunshine heat received to the outside air, and the taken air receives heat from the black iron plate 115 and rises in temperature. However, it becomes warm air of 80 ° C or more. By covering the black iron plate 115 with glass, when the black iron plate 115 is heated by sunlight, heat can be collected without being cooled even if wind blows.
【0011】また、集熱パネル104内の空気流通路1
03として黒色鉄板115の非受光面側を利用している
のは、受光面側のガラスと非受光面側のパネル底板であ
る断熱材とでは外気への熱損失が断熱材である非受光面
側の方が小さいからである。The air flow passage 1 in the heat collecting panel 104
The non-light receiving surface side of the black iron plate 115 is used as 03 because the glass on the light receiving surface side and the heat insulating material that is the panel bottom plate on the non light receiving surface side have a heat loss to the outside air that is a heat insulating material. This is because the side is smaller.
【0012】屋根材101下の空気流通路103及び集
熱パネル104で暖められた80℃以上の温風はファン
107により住宅屋内に引き込まれ、ダクト106を通
り床下のコンクリート108に蓄熱され、必要に応じて
吹き出し口109より、その熱を利用できるようになっ
ている。The hot air of 80 ° C. or higher warmed by the air flow passage 103 under the roof material 101 and the heat collecting panel 104 is drawn into the house interior by the fan 107, passes through the duct 106, and is stored in the concrete 108 under the floor. Accordingly, the heat can be used from the blowout port 109.
【0013】また、ファン107を逆転することで床下
の熱を外に排気することもできる。Also, the heat under the floor can be exhausted to the outside by reversing the fan 107.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】上記システムは温風を
住宅内に送り込むファンを動作するための電気が必要で
あり、本発明者等はその電源として太陽電池モジュール
を前記屋根材に般置し、利用するシステムを以前、提案
した。The above system requires electricity for operating a fan that blows warm air into the house, and the inventors of the present invention commonly install a solar cell module on the roof material as a power source. , I previously proposed a system to use.
【0015】しかしながら寒冷地においては、積雪によ
り太陽電池モジュールが日影となり、システムが動作し
ないといった問題が発生した。However, in a cold region, the solar cell module is shaded by snow and the system does not operate.
【0016】また一方で、システムが有効に動作するた
めには高い温度(80℃以上)の温風が必要であり、集
熱パネルは屋根上には欠かす事ができなく、そのため屋
根上の太陽電池設置スペースが少なくなり、例えばファ
ン以外への余剰電力を、電力会社等に売却する系統連係
を行うことができなくなる等の問題も発生した。On the other hand, in order for the system to operate effectively, hot air of high temperature (80 ° C. or higher) is required, and the heat collecting panel is indispensable on the roof, and therefore the sun on the roof is required. There is also a problem that the battery installation space is reduced, and it becomes impossible to link the grid to sell the surplus power other than to the fan to a power company or the like.
【0017】両者を解決する手段として、集熱パネルの
中に太陽電池を設置する必要に迫られた。As a means for solving both, it was necessary to install a solar cell in the heat collecting panel.
【0018】そうすれば積雪しても集熱システムのファ
ンを逆転してやれば、畜熱されていた床下の温風で集熱
パネルを暖めて融雪することができ、パネル内の太陽電
池は日照を得ることが出来るし、一方で集熱パネルは通
常、日射量が一番多いとされる南面の棟付近に配置され
ているため、その面積に太陽電池を設置できれば多大な
電力も得られる。If the fan of the heat collecting system is reversed even if it is snowed, the heat collecting panel can heat the heat collecting panel with the warm air under the floor to melt the snow, and the solar cell in the panel can be sunshine. On the other hand, since the heat collection panel is usually located near the building on the south surface, which is said to have the highest amount of solar radiation, a large amount of electric power can be obtained if the solar cells can be installed in that area.
【0019】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その具体的手段を提供するものである。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a concrete means thereof.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めには、上記集熱パネル内に熱源として従来の黒色鉄板
の代わりに太陽電池素子を設置すれば良い。To solve the above problems, a solar cell element may be installed as a heat source in the heat collecting panel instead of the conventional black iron plate.
【0021】しかしながら、それだけでは解決しえな
い。なぜならば、熱媒に対する太陽電池素子の耐候性の
確保や、そのために不活性ガス等を封入したりと様々な
密封箱の気密性等の課題が多くなりかえってコスト高と
なり、実用的でなくなる。また太陽電池は電源であり、
その絶縁性を確保しなくてはならず、太陽電池素子をそ
のまま用いる事で集熱パネルの絶縁性の確保といった課
題も出てくる。However, this alone cannot solve the problem. The reason for this is that the solar cell element has a weather resistance against the heat medium, and various problems such as airtightness of various sealed boxes such as enclosing inert gas or the like for that purpose increase the cost, which is not practical. The solar cell is the power source,
The insulating property must be ensured, and the problem of ensuring the insulating property of the heat collecting panel comes out by using the solar cell element as it is.
【0022】そこで太陽電池素子をモジュール化し、表
面保護のために樹脂等により封止した形態として用いる
ことで上記問題を解決した。Therefore, the above problem was solved by making the solar cell element into a module and using it as a form sealed with a resin or the like for surface protection.
【0023】しかしながらモジュール化したことによ
り、今度は樹脂の熱抵抗により、熱媒である空気への熱
伝達が不十分となり、80℃以上という温風を得る事が
できないといった問題が発生した。However, due to the modularization, heat transfer to the air as a heat medium becomes insufficient due to the thermal resistance of the resin, and there is a problem that hot air of 80 ° C. or higher cannot be obtained.
【0024】これらの問題に対し本発明者等は鋭意検討
し、本発明の集熱パネルを以下の構成をすることで、こ
れを解決した。The present inventors have diligently studied these problems, and solved the problems by constructing the heat collecting panel of the present invention as follows.
【0025】(1)熱源として太陽電池モジュールを使
用すること。(1) Use a solar cell module as a heat source.
【0026】(2)受光面側の熱抵抗(R表)より非受
光面側の熱抵抗(R裏)が小さい太陽電池モジュール構
成とすること。(2) A solar cell module structure in which the thermal resistance on the non-light-receiving surface side (R back) is smaller than the thermal resistance on the light-receiving surface side (R table).
【0027】(3)太陽電池モジュールに非単結晶半導
体を使用すること。(3) Use of non-single crystal semiconductor for solar cell module.
【0028】受光面側の熱抵抗より非受光面側の熱抵抗
が良いことを特徴とした太陽電池モジュールを熱源とし
て集熱パネル内に設置することで、熱媒として利用され
る太陽電池モジュール非受光面側の空気を効率よく暖め
る事ができた。By installing a solar cell module having a better thermal resistance on the non-light-receiving surface side than the thermal resistance on the light-receiving surface side in the heat collecting panel as a heat source, a solar cell module not used as a heat medium We were able to efficiently heat the air on the light-receiving surface side.
【0029】(1)熱源として太陽電池素子をそのまま
使用するのではなく、太陽電池モジュールを使用する事
で、例えば素子の耐候性を考慮して集熱パネル内に不活
性ガスを充填する等の集熱パネルの厳密な気密性や、集
熱パネルの空気取り入れ口にフィルター等を要求する必
要がなく、また太陽電池モジュールの電源としての絶縁
性を確保しやすいといった面でのメリットが大きい。(1) By using a solar cell module as a heat source without using the solar cell element as it is, for example, by filling the heat collecting panel with an inert gas in consideration of the weather resistance of the element. The merits are great in that the heat collecting panel does not need to be strictly airtight, that there is no need to require a filter or the like at the air intake port of the heat collecting panel, and that it is easy to ensure the insulating property as the power source of the solar cell module.
【0030】(2)具体的には太陽電池モジュールは、
受光面側の熱抵抗(R表)を非受光面側の熱抵抗(R
裏)より大きくする事で80℃以上の温風の安定した集
熱が可能となり、住宅内で使用する温風として適温な風
を得ることができた。80℃以上の温風は軒下のコンク
リートの蓄熱を効率良く行え、日射のない夜間の屋内の
暖房を賄えるだけの熱を昼の間に蓄熱できるに十分であ
る。(2) Specifically, the solar cell module is
The thermal resistance (R table) on the light-receiving surface side is the thermal resistance (R table) on the non-light-receiving surface side.
By making it larger than the back), stable heat collection of hot air of 80 ° C or higher was possible, and it was possible to obtain a suitable temperature air for use in the house. A hot air of 80 ° C or more is sufficient to efficiently store heat in the concrete below the eaves, and is sufficient to store enough heat during the daytime to heat indoors at night without sunlight.
【0031】(3)非単結晶半導体は光吸収率が結晶シ
リコン半導体より非常に優れている。可視光領城におい
て1桁程良いのは公知の事実である。更に吸収された光
エネルギーは電気と熱に変換されるが、光電変換効率は
結晶シリコン半導体が15〜25%に対して非単結晶半
導体は5〜15%であり、電気に変換されるエネルギー
以外は熱に変換されると考えられる。(3) The non-single crystal semiconductor has a much higher light absorption rate than the crystalline silicon semiconductor. It is a well-known fact that it is better than an order of magnitude in visible light castles. Further, the absorbed light energy is converted into electricity and heat, but the photoelectric conversion efficiency is 5 to 15% for the non-single crystal semiconductor with respect to 15 to 25% for the crystalline silicon semiconductor, other than the energy converted to electricity. Is considered to be converted to heat.
【0032】これらを考慮すれば非単結晶半導体を用い
た太陽電池モジュールは結晶シリコン太陽電池モジュー
ルよりも大きな熱を得られる事が分かる。Considering these, it is understood that the solar cell module using the non-single crystal semiconductor can obtain a larger amount of heat than the crystalline silicon solar cell module.
【0033】更に非単結晶半導体は結晶シリコン半導体
よりも温度依存性が優れており、例えば、本実施例で用
いたアモルファスシリコン半導体の温度特性は−0.2
%/℃であり、100℃の温度上昇に対しても当初の効
率に対して20%の効率ダウンにしかならない。また、
高温下における特性低下が少ないのみならず、高い温度
で使用する事で非単結晶半導体特有のステブラーロンス
キー劣化を抑えられることが最近報告されており、トー
タルでは長期間に取り出せる電力の増大をもたらすこと
ができる。Furthermore, the non-single-crystal semiconductor has a better temperature dependence than the crystalline silicon semiconductor. For example, the temperature characteristic of the amorphous silicon semiconductor used in this embodiment is -0.2.
% / ° C., and even if the temperature rises by 100 ° C., the efficiency is only reduced by 20% with respect to the initial efficiency. Also,
It has been recently reported that not only the deterioration of characteristics at high temperatures but also the deterioration of the Stebler-Lonski characteristic of non-single-crystal semiconductors can be suppressed by using at high temperature, and it is possible to increase the total power that can be taken out over a long period of time. Can bring
【0034】即ち、本発明は、少なくとも一部に太陽光
が入射可能な窓を有する保温構造を有する箱、前記箱に
設けられ、流体である熱媒を前記箱内に流入させるため
の取入れ口、前記箱に設けられ、流体である熱媒を前記
箱内より流出させるための取出し口、前記箱内に配置さ
れた太陽電池モジュールを有する集熱パネル及び該集熱
パネルを利用したパッシブソーラーシステムである。That is, according to the present invention, a box having a heat insulating structure having a window into which sunlight can enter at least a part, and an inlet provided in the box for allowing a heat medium as a fluid to flow into the box. A heat collecting panel provided in the box for discharging a heat medium which is a fluid from the box, a heat collecting panel having a solar cell module arranged in the box, and a passive solar system using the heat collecting panel Is.
【0035】[0035]
【発明の実施の形態】以下に本発明の集熱パネルの実施
態様例について図を用いて説明する。尚、本発明はこの
例に限られるものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a heat collecting panel of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to this example.
【0036】図2は本発明の太陽電池モジュールを熱源
とする集熱パネルの斜視図(図2(a))とその断面図
(図2(b))である。箱201に空気が通過できる取
入れ口202と取出し口203が設けられている。箱2
01の一面は窓204になっており、太陽光205が入
射できる様になっている。太陽電池モジュール206は
入射光に晒され、箱201内の空間を2分割するように
取りつけられている。太陽電池モジュール206は太陽
光205を吸収して発熱し、非受光面側の空気207に
熱量を伝える。取入れ口202より流入してきた空気2
07は太陽電池モジュール206により暖められて温風
となり、取出し口203より流出する。ここで受光面側
の空気を熱媒として利用しないのは、受光面側はガラス
窓204部からの熱放熱があるため、十分な昇温ができ
ないためである。FIG. 2 is a perspective view (FIG. 2 (a)) and a sectional view (FIG. 2 (b)) of a heat collecting panel using the solar cell module of the present invention as a heat source. The box 201 is provided with an inlet 202 and an outlet 203 through which air can pass. Box 2
One surface of 01 is a window 204, and sunlight 205 can enter it. The solar cell module 206 is exposed to incident light and is attached so as to divide the space inside the box 201 into two. The solar cell module 206 absorbs sunlight 205 to generate heat, and transfers the amount of heat to the air 207 on the non-light-receiving surface side. Air 2 flowing in from the intake port 202
07 is warmed by the solar cell module 206 to become warm air and flows out from the outlet 203. The reason why the air on the light-receiving surface side is not used as a heat medium is that heat is radiated from the glass window 204 on the light-receiving surface side, so that the temperature cannot be sufficiently raised.
【0037】また太陽電池モジュール206は当然なが
ら発電しており、発生した電気は太陽電池モジュール2
06の非受光面側から取り出され、ケーブルコネクター
208等により、外部へ取り出す構成になっている。The solar cell module 206 naturally generates electricity, and the generated electricity is generated by the solar cell module 2.
It is taken out from the non-light-receiving surface side of 06, and taken out to the outside by a cable connector 208 or the like.
【0038】以下に各構成材料について述べる。Each constituent material will be described below.
【0039】(箱)箱201の材料は断熱性が高いもの
が好ましく、例えば、木、ポリスチレン、珪化カルシウ
ム、発泡スチロールなどが使用できる。また箱201は
気密構造とする。(Box) It is preferable that the material of the box 201 has a high heat insulating property, and for example, wood, polystyrene, calcium silicide, styrofoam or the like can be used. The box 201 has an airtight structure.
【0040】(窓)窓204の材料は光透過性と断熱性
が高いものが好ましく、例えば、ガラス、ポリカーボネ
ート、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、ナイロ
ンなどが使用できる。(Window) The material of the window 204 is preferably one having high light transmittance and high heat insulating property, and for example, glass, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylic, nylon or the like can be used.
【0041】また、窓204の取り付けは箱201にゴ
ム、シリコン、アクリル等の接着剤により取り付け、エ
ッチカバーを設けてもよい。The window 204 may be attached to the box 201 with an adhesive such as rubber, silicon, or acrylic, and an etch cover may be provided.
【0042】(取入れ口)取入れ口202は少なくとも
箱201に1つあり、空気や水などが流入できる構造で
ある。ゴミ等の混入を防ぐためのフィルターや酸性の物
質を含む空気に対する化学フィルターを設けてもよい。
また空気の流入量を調整できる様に絞りを設けてもよ
い。(Intake Port) At least one intake port 202 is provided in the box 201 and has a structure in which air or water can flow in. A filter for preventing entry of dust or the like or a chemical filter for air containing an acidic substance may be provided.
A throttle may be provided so that the amount of inflow of air can be adjusted.
【0043】(取出し口)取出し口202は少なくとも
箱201に1つあり、空気や水などが流入できる構造で
ある。ゴミ等の混入を防ぐためのフィルターや酸性の物
質を含む空気に対する化学フィルターを設けてもよい。
また空気の流入量を調整できる様に絞りを設けてもよ
い。また、住宅内に送り込む空気温度を制御するための
温度計を般けてもよい。(Ejection Port) At least one ejection port 202 is provided in the box 201 and has a structure into which air, water, etc. can flow. A filter for preventing entry of dust or the like or a chemical filter for air containing an acidic substance may be provided.
A throttle may be provided so that the amount of inflow of air can be adjusted. Further, a thermometer for controlling the temperature of the air sent into the house may be used.
【0044】(太陽電池モジュール)以下に、本発明の
受光面側の熱抵抗より非受光面側の熱抵抗が良いことを
特徴とした太陽電池モジュール206について図を用い
て説明する。(Solar Cell Module) A solar cell module 206 of the present invention, which has a better thermal resistance on the non-light-receiving surface side than the thermal resistance on the light-receiving surface side, will be described with reference to the drawings.
【0045】図3は本発明の太陽電池モジュールの斜視
図(図3(a))とその断面図(図3(b))である。
図3(b)は上記太陽電池モジュール301が光起電力
素子302、保護膜303、表面被覆フィルム304、
裏面被覆フィルム305、裏面補強材306、充填材3
07より構成されていることを示している。FIG. 3 is a perspective view (FIG. 3 (a)) and a cross-sectional view (FIG. 3 (b)) of the solar cell module of the present invention.
In FIG. 3B, the solar cell module 301 has a photovoltaic element 302, a protective film 303, a surface coating film 304,
Back cover film 305, back reinforcing material 306, filler 3
It is shown that it is composed of 07.
【0046】更に各材料及びモジュール形成方法につい
て詳しく述べる。Further, each material and module forming method will be described in detail.
【0047】a)光起電力素子 光起電力素子302は図4に示すように、導電性基体4
01、裏面反射層402、半導体層403、透明導電層
404、集電電極405から構成されている。A) Photovoltaic element As shown in FIG. 4, the photovoltaic element 302 has a conductive substrate 4
01, the back reflection layer 402, the semiconductor layer 403, the transparent conductive layer 404, and the collector electrode 405.
【0048】導電性基体401は光起電力素子の基板で
あり、発電に寄与しなかったり、反射された光以外のエ
ネルギーを熱エネルギーにかえる熱源としての役割をし
ている。また非受光面の電極の役割を持つ。裏面反射層
402はより多くの光起電力を得ようと光を半導体層4
03に反射させる役割を持つ。半導体層403は光を吸
収し電気エネルギーにかえる役割を持つ。透明電極層4
04は受光面側の電極であり、集電電極405は透明電
極404上に発生した電流を効率よく集電するための電
極である。The conductive substrate 401 is a substrate of a photovoltaic element, and does not contribute to power generation or acts as a heat source for converting energy other than reflected light into heat energy. It also serves as an electrode on the non-light-receiving surface. The back reflection layer 402 transmits light to the semiconductor layer 4 in order to obtain more photovoltaic power.
03 has a role to reflect. The semiconductor layer 403 has a role of absorbing light and converting it into electric energy. Transparent electrode layer 4
Reference numeral 04 denotes an electrode on the light-receiving surface side, and collector electrode 405 is an electrode for efficiently collecting the current generated on the transparent electrode 404.
【0049】導電性基体401としては、例えばステン
レス、アルミニウム、銅、チタン、カーボンシート、亜
鉛メッキ鋼坂、導電層が形成されているポリイミド、ポ
リエステル、ポリエチレンナフタライド、エポキシ等の
樹脂フィルムやガラス等のセラミックが挙げられる。As the conductive substrate 401, for example, stainless steel, aluminum, copper, titanium, carbon sheet, galvanized steel slope, resin film such as polyimide, polyester, polyethylene naphthalide, epoxy, etc. on which a conductive layer is formed, glass, etc. Ceramics.
【0050】裏面反射層402としては金属層、金属酸
化物層、金属層と金属酸化物の複合層が用いられる。金
属の材料としては、例えばチタン、クロム、モリブデ
ン、タングステン、アルミニウム、銀、ニッケル等が用
いられる。金属酸化物材料としては、例えば酸化亜鉛、
酸化チタン、酸化錫等が利用される。As the back reflection layer 402, a metal layer, a metal oxide layer, or a composite layer of a metal layer and a metal oxide is used. As the metal material, for example, titanium, chromium, molybdenum, tungsten, aluminum, silver, nickel or the like is used. Examples of the metal oxide material include zinc oxide,
Titanium oxide, tin oxide, etc. are used.
【0051】金属層及び金属酸化物層の形成方法として
は抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング等が
ある。Methods for forming the metal layer and the metal oxide layer include resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, and sputtering.
【0052】半導体層403としては、例えば非単結晶
半導体、結晶シリコン、銅インジウムセレナイド、サン
セラム等の化合物半導体が挙げられる。As the semiconductor layer 403, for example, a compound semiconductor such as a non-single crystal semiconductor, crystalline silicon, copper indium selenide, or sanceram can be used.
【0053】製法としては、非単結晶半導体の場合は、
例えばシランガス、ゲルマンガス、炭化水素等のプラズ
マCVDにより形成する。非単結晶半導体としては、例
えばアモルファスシリコン、アモルファスシリコンゲル
マニウム、アモルファスシリコンカーバイド、アモルフ
ァスシリコンナイトランド、更にこれらが微結晶化した
マイクロクリスタル、多結晶シリコン等がある。結晶シ
リコンの場合は溶融シリコンのシート化、あるいは非単
結晶半導体の熱処理により形成する。また、化合物半導
体の場合は、例えば電子ビーム蒸着、スパッタリング、
電析、印刷等により形成する。As a manufacturing method, in the case of a non-single crystal semiconductor,
For example, it is formed by plasma CVD of silane gas, germane gas, hydrocarbon or the like. Examples of non-single-crystal semiconductors include amorphous silicon, amorphous silicon germanium, amorphous silicon carbide, amorphous silicon nitride, microcrystals obtained by microcrystallizing these, and polycrystalline silicon. In the case of crystalline silicon, a sheet of molten silicon is formed or a heat treatment of a non-single crystal semiconductor is performed. In the case of a compound semiconductor, for example, electron beam evaporation, sputtering,
It is formed by electrodeposition, printing or the like.
【0054】構成としては、pin接合、pn接合、シ
ョットキー型接合が用いられる。A pin junction, a pn junction, or a Schottky junction is used as the structure.
【0055】透明導電層404としては、例えば酸化イ
ンジウム、酸化錫、ITO、酸化亜鉛、酸化チタン、硫
酸カドミウム等が挙げられる。形成方法としては抵抗加
熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング等がある。Examples of the transparent conductive layer 404 include indium oxide, tin oxide, ITO, zinc oxide, titanium oxide, cadmium sulfate and the like. Examples of the forming method include resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, and sputtering.
【0056】集電電極405としては、例えば金属であ
るチタン、クロム、モリブデン、タングステン、アルミ
ニウム、銀、ニッケル、銅、錫等の導電性ペーストが用
いられる。導電性ペーストは、例えばポリエステル、エ
ポキシ、フェノール、アクリル、アルキシド、ポリビニ
ルアセテート、ゴム、ウレタン、フェノール等のバイン
ダーポリマーと上記金属の粉末を分散させて用いる。形
成方法としては、例えばマスクによるスクリーン印刷法
等がある。As the collector electrode 405, for example, a conductive paste of titanium, chromium, molybdenum, tungsten, aluminum, silver, nickel, copper, tin or the like which is a metal is used. For the conductive paste, for example, a binder polymer such as polyester, epoxy, phenol, acryl, alkoxide, polyvinyl acetate, rubber, urethane, and phenol, and the above metal powder are dispersed and used. Examples of the forming method include a screen printing method using a mask.
【0057】b)保護膜 保穫膜303は光起電力素子302表面を保穫し、複数
の素子の組み上げ工程での製造歩留りを上げるため、耐
スクラッチ性が必要とされる。光透性、耐候性、接着性
も必要であり、材料としては、例えばアクリルシリコ
ン、アクリル、シリコン等の樹脂を用いる。B) Protective Film The protective film 303 protects the surface of the photovoltaic element 302 and increases the manufacturing yield in the process of assembling a plurality of elements, so scratch resistance is required. Light transparency, weather resistance, and adhesiveness are also required, and as the material, for example, resin such as acrylic silicon, acrylic, or silicon is used.
【0058】c)表面被覆フィルム 表面被覆フィルム304は表面を保穫し絶縁性を確保す
る必要があり、絶縁性、透光性、耐候性、汚れが付着し
にくいことが要求される。C) Surface-Coating Film The surface-coating film 304 is required to keep the surface and ensure the insulating property, and is required to have the insulating property, the light-transmitting property, the weather resistance, and the stain-resistant property.
【0059】材料としては、例えばポリエチレンテトラ
フルオエチレン、ポリ3フッ化エチレン、ポリフッ化ビ
ニル等のフッ素樹脂フィルムがある。通常はフッ素樹脂
フィルムは接着性が乏しいため、接着面はコロナ処理や
プライマー処理を施すのが好ましい。Examples of the material include fluororesin films such as polyethylene tetrafluorethylene, poly (trifluoroethylene), and polyvinyl fluoride. Usually, since the fluororesin film has poor adhesiveness, it is preferable to subject the adhesive surface to corona treatment or primer treatment.
【0060】d)裏面被覆フィルム 裏面被覆フィルム305には、光起電力素子302と裏
面補強材306との絶縁性を確保する必要があり、絶縁
性が要求される。材料としては、例えばナイロン、ポリ
エチレンテレフタレート等がある。また裏面被覆フィル
ム305は裏面補強材306上にコートされた一体型で
も構わない。D) Back Cover Film The back cover film 305 needs to ensure insulation between the photovoltaic element 302 and the back reinforcing material 306, and is required to have insulation. Examples of the material include nylon and polyethylene terephthalate. Further, the back surface covering film 305 may be an integral type coated on the back surface reinforcing material 306.
【0061】e)裏面補強材 裏面補強材306は太陽電池モジュールの強度を増すた
めに場合によって使用される坂状ものであり、耐候性、
耐荷重性が要求される。材料としては金属の他に、例え
ば塗装亜鉛鋼板のような絶縁処理した金属、カーボンフ
ァイバー、FRP(ガラスファイバー強化プラスチッ
ク)、セラミック、ガラス等を用いる。E) Backside Reinforcing Material The backside reinforcing material 306 is a slope-like material that is used in some cases to increase the strength of the solar cell module, and has weather resistance,
Load resistance is required. As the material, in addition to metal, for example, an insulated metal such as a coated zinc steel plate, carbon fiber, FRP (glass fiber reinforced plastic), ceramic, glass, or the like is used.
【0062】f)充填材 充填材307は上記各材料を接着する役割があり、接着
性、柔軟性、光透性、耐候性を要求される。材料として
は、例えばEVA(酢酸ビニル‐エチレン共重合体)、
ブチラール樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂
を使用する。また太陽電池モジュール302の耐スクラ
ッチ性を上げるためガラス繊維を含浸したり、半導体層
403を劣化させる紫外線を吸収する紫外線吸収剤を含
有させてもよい。尚、充填材307は、断熱効果層とし
ての役割も果たす。F) Filler The filler 307 has a role of adhering each of the above materials and is required to have adhesiveness, flexibility, light transparency and weather resistance. Examples of the material include EVA (vinyl acetate-ethylene copolymer),
Resins such as butyral resin, silicone resin, and epoxy resin are used. Further, in order to improve scratch resistance of the solar cell module 302, glass fibers may be impregnated, or an ultraviolet absorber that absorbs ultraviolet rays that deteriorate the semiconductor layer 403 may be contained. The filler 307 also serves as a heat insulating effect layer.
【0063】本発明における太陽電池モジュールは上記
の各材料により構成されるが、本発明の特徴は集熱パネ
ルの熱源として樹脂等に封止された太陽電池モジュール
を利用することであり、更には受光面側の熱抵抗より非
受光面側の熱抵抗が良いことである。つまり非受光面へ
の放熱が良い太陽電池モジュール熱源であり、熱媒体と
して利用する太陽電池モジュール非受光面側の空気を効
率よく暖める事ができるのである。The solar cell module according to the present invention is composed of the above-mentioned materials, but the characteristic of the present invention is to use the solar cell module sealed with resin or the like as the heat source of the heat collecting panel. The thermal resistance on the non-light-receiving surface side is better than the thermal resistance on the light-receiving surface side. In other words, it is a solar cell module heat source with good heat radiation to the non-light-receiving surface, and can efficiently warm the air on the non-light-receiving surface side of the solar cell module, which is used as a heat medium.
【0064】そのために材料の材質と厚みを更に考慮し
なければならない。Therefore, it is necessary to further consider the material quality and thickness.
【0065】一般に放熱は伝導、対流、幅射による。そ
して、周囲より△t温度の高い物体からの放熱量Qは、
その物体の熱抵抗Rとすると、 Q=1/R×△t・・・・・・式(1) と表される。これにより太陽電池モジュールが光照射時
に発生する熱量、すなわち放熱する熱量Qが一定の定常
状態の時、温度差△tをなるべく小さくするには、熱抵
抗Rをできるだけ小さくすればよいことがわかる。In general, heat radiation is conducted, convected, or radiated. Then, the heat radiation amount Q from an object having a temperature Δt higher than the surroundings is
If the thermal resistance of the object is R, then Q = 1 / R × Δt ... Equation (1). From this, it is understood that when the amount of heat generated by the solar cell module during light irradiation, that is, the amount of heat Q to be radiated is in a steady state, the temperature difference Δt can be made as small as possible by making the thermal resistance R as small as possible.
【0066】そのためには以下の様な原理がある。For that purpose, there are the following principles.
【0067】A.伝導による場合は伝導経路の熱伝導性
が良く、伝導方向への距離が短く、伝導面積が大きい事
が望ましい。A. In the case of conduction, it is desirable that the conduction path has good thermal conductivity, the distance in the conduction direction is short, and the conduction area is large.
【0068】B.対流については放射面積をできるだけ
大きくする事が望ましい。B. For convection, it is desirable to maximize the radiation area.
【0069】C.幅射については表面を黒色にする事が
望ましい。C. It is desirable to make the surface black for radiant rays.
【0070】本発明はこれらA、B、Cを利用したもの
である。The present invention utilizes these A, B and C.
【0071】本発明の熱源である太陽電池モジュールは
図3に示した通り、光起電力素子302を真の熱源とし
て表面被覆フィルム304、表面充填材307、保穫膜
303からなる表面側保護材と裏面被覆フィルム30
5、裏面補強材306、裏面充填材307からなる裏面
側保護材により覆われている。太陽電池モジュール30
1の表面に対する裏面への放熱率を高めるためには、裏
面側保護材の熱抵抗R(裏)を表面側保穫材の熱抵抗R
(表)より小さくしなければならない。つまり以下の式
を満足する必要がある。As shown in FIG. 3, the solar cell module, which is the heat source of the present invention, uses the photovoltaic element 302 as a true heat source, and the surface side protective material comprising the surface coating film 304, the surface filling material 307, and the harvest film 303. And back coating film 30
5, the back surface reinforcing material 306, and the back surface side protective material composed of the back surface filling material 307. Solar cell module 30
In order to increase the heat dissipation rate from the front surface to the back surface, the heat resistance R (back) of the back surface side protective material is set to the heat resistance R of the front surface side protected material.
It must be smaller than (Table). That is, it is necessary to satisfy the following formula.
【0072】R(表)>R(裏)・・・・・式(2) 前記原理Aによれば熱伝導抵抗を下げるためには熱伝導
率が小さい材料を使用する事とその膜厚はなるべく薄く
する事が望ましい。R (front)> R (back) (2) According to the principle A, in order to reduce the heat conduction resistance, it is necessary to use a material having a small heat conductivity and its thickness. It is desirable to make it as thin as possible.
【0073】さらに熱伝達抵抗R(伝)は物質の熱伝導
率λと膜厚dで決まり、次のような関係がある。Further, the heat transfer resistance R (transfer) is determined by the thermal conductivity λ of the substance and the film thickness d, and has the following relationship.
【0074】 R(伝)=1/λ×d・・・・・・式(3) これらを考慮して、使用する材料(熱伝導率)とその厚
みを選択する事で式(2)を満足する様に設計する必要
がある。R (transmission) = 1 / λ × d (3) Equation (3) In consideration of these, the material (thermal conductivity) to be used and its thickness are selected to obtain Equation (2). It is necessary to design to satisfy.
【0075】前記原理Bによれば熱対流抵抗は熱源であ
る光起電力素子302の表面積を大きくすれば小さくす
る事ができる。熱対流抵抗R(対)は物質の放射面積を
S、定数k用いて表せば次のようになる。According to the principle B, the thermal convection resistance can be reduced by increasing the surface area of the photovoltaic element 302 which is the heat source. The thermal convection resistance R (pair) is as follows when the radiation area of the substance is expressed using S and a constant k.
【0076】 R(対)=1/S×k・・・・・・式(4) 前記原理Cによれば熱幅射抵抗を下げるには表面を黒色
にするのが好ましく、太陽電池モジュール301の非受
光面側を暗系色にする事で熱源である太陽電池モジュー
ルの非受光面側への放熱が良くできる。つまり熱輻射抵
抗をR(輻)とすれば放射率γ、定数k’を用いて次の
ように表される。R (pair) = 1 / S × k (4) According to the principle C, it is preferable to make the surface black in order to reduce the thermal radiation resistance. By making the non-light-receiving surface side of the No. 2 dark-colored, heat radiation to the non-light-receiving surface side of the solar cell module, which is a heat source, can be improved. That is, if the thermal radiation resistance is R (radiation), it is expressed as follows using the emissivity γ and the constant k ′.
【0077】 R(対)=1/γ×k’・・・・・・式(5) つまり原理A,B,Cによると熱抵抗Rは式(3)、式
(4)、式(5)を用いて以下の式で表される。R (pair) = 1 / γ × k ′ ... Equation (5) That is, according to the principles A, B, and C, the thermal resistance R is expressed by Equation (3), Equation (4), and Equation (5). ) Is used and it is represented by the following formula.
【0078】 R=R(伝)+R(対)+R(輻)=(1/λ×d)+(1/S×k)+(1 /γ×k’)・・・・式(6) 本発明はこれらの原理を利用したものである。R = R (transmission) + R (pair) + R (radiation) = (1 / λ × d) + (1 / S × k) + (1 / γ × k ′) ... Equation (6) The present invention utilizes these principles.
【0079】[0079]
【実施例】以下に本発明の実施例を図を用いて詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these examples.
【0080】(実施例1)本実施例における集熱パネル
は、非単結晶光起電力素子を、亜鉛メッキ鋼板上にプラ
スチック被覆した構成の太陽電池モジュールを熱源とし
て用いている。更に、上記太陽電池モジュールは受光面
側の熱抵抗(R表)より非受光面側の熱抵抗(R裏)の
方が小さい。Example 1 The heat collecting panel in this example uses as a heat source a solar cell module having a structure in which a non-single crystal photovoltaic element is plastic-coated on a galvanized steel sheet. Furthermore, in the solar cell module, the thermal resistance on the non-light-receiving surface side (R back) is smaller than the thermal resistance on the light-receiving surface side (R table).
【0081】以下に図を用い、詳細に説明する。Details will be described below with reference to the drawings.
【0082】まず最初に太陽電池モジュールについて説
明する。First, the solar cell module will be described.
【0083】最初に図5のように非単結晶光起電力基板
505を作製した。洗浄した0.127mm厚の長尺ス
テンレス基板501上に、スパッタ法で裏面反射層50
2としてSiを1%含有するAl層(膜厚5000オン
グストローム)とZnO層(膜厚5000オングストロ
ーム)を順次形成する。次にプラズマCVD法によりS
iH4とPH3とH2の混合ガスからn型a−Si層を、
SiH4とH2の混合ガスからi型a−Si層を、SiH
4とBF3とH2の混合ガスからp型微結晶μc−Si層
を形成し、n層膜厚150オングストローム/i層膜厚
4000オングストローム/p層膜厚100オングスト
ローム/n層膜厚100オングストローム/i層膜厚8
00オングストローム/p層膜厚100オングストロー
ムの層構成のタンデム型a−Si半導体層503を形成
した。First, a non-single-crystal photovoltaic substrate 505 was produced as shown in FIG. On the cleaned long stainless steel substrate 501 having a thickness of 0.127 mm, the back reflection layer 50 is formed by the sputtering method.
As Al, an Al layer (film thickness 5000 angstrom) containing 1% of Si and a ZnO layer (film thickness 5000 angstrom) are sequentially formed. Next, by the plasma CVD method, S
An n-type a-Si layer is formed from a mixed gas of iH 4 , PH 3 and H 2 ,
An i-type a-Si layer is formed from a mixed gas of SiH 4 and H 2 by SiH
A p-type microcrystalline μc-Si layer is formed from a mixed gas of 4 , BF 3 and H 2 , and the n-layer thickness is 150 Å / i-layer thickness 4000 Å / p-layer thickness 100 Å / n-layer thickness 100 Å. / I layer thickness 8
A tandem-type a-Si semiconductor layer 503 having a layer structure of 00 angstrom / p layer thickness 100 angstrom was formed.
【0084】最後に透明電極層504としてIn2O3薄
膜(膜厚700オングストローム)を、O2雰囲気下で
Inを抵抗加熱法で蒸着することによって形成した。Finally, an In 2 O 3 thin film (film thickness 700 Å) was formed as the transparent electrode layer 504 by vapor-depositing In in an O 2 atmosphere by a resistance heating method.
【0085】次に、図6のように上記長尺の光起電力基
坂を縦300mm×横80mmの大きさでプレスマシン
を用いて打ち抜き、複数の光起電力素子片601を作成
した。しかしながら、プレスマシンにより切断された光
起電力素子片601の切断面では、透明導電層504と
ステンレス基板501が短絡した状態になっている。Next, as shown in FIG. 6, the above-mentioned long photovoltaic substrate was punched into a size of 300 mm long × 80 mm wide using a press machine to prepare a plurality of photovoltaic element pieces 601. However, the transparent conductive layer 504 and the stainless steel substrate 501 are short-circuited on the cut surface of the photovoltaic element piece 601 cut by the press machine.
【0086】そこで次に、図7のようにこの短絡をリペ
アーするために透明導電層701であるIn2O3電極の
周辺をエッチングした。ここで、In2O3電極の周辺の
エッチングは、In2O3を溶解するが非単結晶半導体は
溶解しない選択性を持つエッチング剤(FeCl3溶
液)を、各太陽電池素子の切断面よりやや内側のIn2
O3の用囲にスクリーン印刷しIn2O3を溶解した後、
水洗浄することにより行い、In2O3電極の素子分離部
702を形成した。Then, as shown in FIG. 7, the periphery of the In 2 O 3 electrode, which is the transparent conductive layer 701, was etched in order to repair this short circuit. Here, for etching around the In 2 O 3 electrode, an etching agent (FeCl 3 solution) having a selectivity that dissolves In 2 O 3 but does not dissolve the non-single-crystal semiconductor is used from the cut surface of each solar cell element. In 2 slightly inside
After screen printing on the O 3 chamber to dissolve In 2 O 3 ,
This was performed by washing with water to form the element isolation portion 702 of the In 2 O 3 electrode.
【0087】さらに、図8のように正極側の集電電極を
以下の手順により形成した。まずグリッド801形成は
透明導電層にポリマー型銀メッキ銅ペーストをスクリー
ン印刷機により、パターン印刷をおこない、これを20
0℃±20℃に調整されたIR加熱炉により5分間の加
熱をおこなった。次に同じくスクリーン印刷機で導電ペ
ースト上にクリーム半田を印刷し、250℃±10℃に
調整されたリフローオーブンで、クリーム半田を加熱溶
融させた。そしてクリーム半田に含まれているフラック
スを洗浄するために、イオン交換樹脂により余分なイオ
ンを取り除いた純水を用いたシャワーに、基坂ごと5分
間投入し、約80℃に調整された温風を電極面にあて、
5分程度乾燥させた。Further, as shown in FIG. 8, a collector electrode on the positive electrode side was formed by the following procedure. First, the grid 801 is formed by pattern-printing a polymer-type silver-plated copper paste on the transparent conductive layer using a screen printing machine.
Heating was performed for 5 minutes in an IR heating furnace adjusted to 0 ° C ± 20 ° C. Next, the cream solder was printed on the conductive paste by a screen printing machine, and the cream solder was heated and melted in a reflow oven adjusted to 250 ° C. ± 10 ° C. Then, in order to clean the flux contained in the cream solder, put it into a shower using pure water from which excess ions have been removed by an ion exchange resin, and put it into the shower for 5 minutes together with the base hill, and warm air adjusted to about 80 ° C. To the electrode surface,
It was dried for about 5 minutes.
【0088】次にグリッド801の集電を行うバスバー
802の形成は錫メッキ銅線をグリッド801と直交さ
せる形で配置した後、グリッド801との交点に接着性
銀インク803を滴下し、150℃で30分間乾燥し
て、グリッド電極801と錫メッキ銅線とを接続した。
その際、錫メッキ銅線とステンレス基坂の端面が接触し
ないように、錫メッキ銅線の下にポリイミドテープ80
4を貼りつけた。Next, the bus bar 802 for collecting the current of the grid 801 is formed by arranging a tin-plated copper wire so as to be orthogonal to the grid 801, and then an adhesive silver ink 803 is dropped at the intersection with the grid 801, and the temperature is set to 150 ° C. After drying for 30 minutes, the grid electrode 801 and the tin-plated copper wire were connected.
At that time, the polyimide tape 80 is placed under the tin-plated copper wire so that the tin-plated copper wire and the end surface of the stainless steel slope do not come into contact with each other.
I pasted 4.
【0089】次に、図9のように負極側の電極を以下の
手順により形成した。銅タブ901は非発電領城の一部
を、グラインダーで除去してステンレス基板を露出させ
た後、その部分に銅箔をスポット溶接器で溶接902し
た。グラインダーで除去するのは透明電極層や半導体層
等の高抵抗膜が存在する状態でスポット溶接を行うと、
溶接時に火花が散って、製品に悪影警を及ぼす可能性が
高いためである。Next, as shown in FIG. 9, an electrode on the negative electrode side was formed by the following procedure. The copper tab 901 was obtained by removing a part of the non-power generation region with a grinder to expose the stainless steel substrate, and then welding 902 a copper foil to the part with a spot welder. What you remove with a grinder is spot welding when there is a high-resistance film such as a transparent electrode layer or semiconductor layer.
This is because there is a high possibility that sparks will be scattered during welding and the product will be adversely affected.
【0090】以上で光起電力素子の単位セルの作成が終
了した。This completes the preparation of the unit cell of the photovoltaic element.
【0091】次に、図10のように単位セル1001を
1.0mmの間隔をあけて配列し、隣接する単位セル1
001のバスバー1002と銅箔タブ1003とを半田
付け1004することにより直列接続し、同様に13枚
の単位セル1001を直列接続した。Next, as shown in FIG. 10, unit cells 1001 are arranged at intervals of 1.0 mm, and adjacent unit cells 1
The bus bar 1002 of 001 and the copper foil tab 1003 were connected in series by soldering 1004, and 13 unit cells 1001 were similarly connected in series.
【0092】次に、図11のように正極及び負極の端子
取り出し用配線の形成を行った。正極側の配線は、13
番目の単位セル1101の裏面中央部に絶縁性ポリエス
テルテープ1102を貼りつけた上に銅箔1103を重
ね、次に、銅箔1103と裏側に向けて折り返されたバ
スバー1104を半田付け1105することによって行
った。また、負極側の配線は1番目の単位セル1106
の裏面に図11のように銅箔1107を貼り付け、次に
スポット溶接された銅タブ1108を裏側に向けて折り
返し銅箔1107と半田付け1109することによって
行った。Next, as shown in FIG. 11, the wiring for taking out the terminals of the positive electrode and the negative electrode was formed. The wiring on the positive electrode side is 13
The insulating polyester tape 1102 is attached to the central portion of the back surface of the th unit cell 1101 and the copper foil 1103 is overlaid, and then the copper foil 1103 and the bus bar 1104 folded back are soldered 1105. went. The wiring on the negative electrode side is the first unit cell 1106.
As shown in FIG. 11, a copper foil 1107 was attached to the back surface of the above, and then a spot-welded copper tab 1108 was turned back toward the back side and soldered 1109 to the copper foil 1107.
【0093】以上で光起電力素子の作成が完成した。大
きさはは縦300mm、横1052mmの大きさであ
る。Thus, the production of the photovoltaic element was completed. The size is 300 mm in length and 1052 mm in width.
【0094】以上で光起電力素子の作成が完成した。次
に、図12に示したような太陽電池モジュール1201
を作成する。Thus, the production of the photovoltaic device is completed. Next, a solar cell module 1201 as shown in FIG.
Create
【0095】まず最初に図13のように上記の光起電力
素子1301表面に保穫膜1302を形成する。アクリ
ルシリコン原液をシンナーに溶かし(固形分80%)、
シランカップリング剤を固形分に対して3%混合したも
のを塗料液として調合し、図13のように光起電力秦子
表面に均一に準料を圧液の臓射により塗布し、80℃±
3℃に調整された熱風乾燥路で5分間乾燥させた後、2
00℃±10℃に調整された熱風乾燥炉に移し替え、3
0分間硬化させる。First, as shown in FIG. 13, a protective film 1302 is formed on the surface of the photovoltaic element 1301. Dissolve the acrylic silicone stock solution in thinner (solid content 80%),
A mixture of 3% of silane coupling agent with respect to the solid content was prepared as a coating liquid, and as shown in FIG. ±
After drying in a hot air drying path adjusted to 3 ° C for 5 minutes, 2
Transfer to a hot air drying oven adjusted to 00 ℃ ± 10 ℃, and
Cure for 0 minutes.
【0096】上記アクリルシリコンは熱伝導率が0.1
8kcal/mh℃である一般的なものを用い、厚みは
100μmのものを用いた。厚みに関しては塗布できる
最高膜厚を用いており、表面保護性を高めた。100μ
m以上塗布すると硬化中に発泡が生じ、均一な膜形成が
不可能となる。The acrylic silicon has a thermal conductivity of 0.1.
A general one having a temperature of 8 kcal / mh ° C. was used and a thickness of 100 μm was used. Regarding the thickness, the maximum film thickness that can be applied was used to enhance surface protection. 100μ
If it is applied for m or more, foaming occurs during curing, making it impossible to form a uniform film.
【0097】次に裏面補強材1202として亜鉛メッキ
鋼板を準備する。非受光面側に暗色系の塗料がコートし
てあり、熱伝導率が38kcal/mh℃であるものを
用い、厚みは400μmのものを用いた。寸法は850
mm×1400mmに切断した。厚みに関しては通常、
屋根材として亜鉛メッキ鋼板が使用される場合の厚みで
ある400μmのものをそのまま用いた。集熱パネル内
に配置するので強度、耐荷重等の特性が必要ないため、
更に薄いものを使用しても構わない。Next, a galvanized steel sheet is prepared as the back surface reinforcing material 1202. The non-light-receiving surface side was coated with a dark-colored paint, had a thermal conductivity of 38 kcal / mh ° C., and had a thickness of 400 μm. The size is 850
It was cut into mm × 1400 mm. Regarding thickness,
The thickness of 400 μm, which is the thickness when a galvanized steel sheet is used as the roof material, was used as it was. Since it is placed in the heat collecting panel, it does not need characteristics such as strength and load resistance.
A thinner one may be used.
【0098】非受光面側に暗色系の塗料がコートされて
いるものを用いたのは太陽電池モジュール裏面側への熱
の幅射を良くするためである。The reason why the non-light-receiving surface side is coated with a dark-colored paint is to improve the radiation of heat to the back surface side of the solar cell module.
【0099】裏面補強材1202の適当な位置には光起
電力素子から取り出される正極、負極の端子取り出し穴
を設けておく。Proper positions of the back surface reinforcing member 1202 are provided with positive and negative terminal lead-out holes taken out from the photovoltaic element.
【0100】次に充填材1 1203として有機過酸化
物等を配合して耐熱性を強化したEVA(エチレン−酢
酸ビニル共重合ポリマー耐候性グレード)を上記裏面補
強材1202の上に積層した。EVAはポリエチレン系
の樹脂であるので熱伝導率は0.28kcal/mh℃
であり、受光面側は市販されている230μmの樹脂の
枚葉を用いた。厚みに関しては熱抵抗上は薄い方がより
好ましいが、接着力を長期に渡り確保しなければなら
ず、現在実績のある230μm厚のものを用いている。Next, EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer weatherproof grade) having a heat resistance enhanced by blending an organic peroxide or the like as the filler 1203 was laminated on the back reinforcing material 1202. EVA is a polyethylene resin, so its thermal conductivity is 0.28 kcal / mh ° C.
For the light receiving surface side, a commercially available 230 μm resin sheet was used. Regarding the thickness, a thinner one is more preferable in terms of thermal resistance, but it is necessary to secure an adhesive force for a long period of time.
【0101】次に裏面被覆フィムルとしてPETフィル
ム(ポリエチレンテレフタレート)1204を上記充填
剤1 1203の上に積層した。PETフィムルは熱伝
導率が0.18kcal/mh℃である。厚みとしては
50μmのものを用いた。厚みに関しては光起電力素子
と裏面補強材1202との絶縁性を確保できる最少の厚
みを用いている。Next, a PET film (polyethylene terephthalate) 1204 was laminated on the above-mentioned filler 11203 as a back coating film. PET film has a thermal conductivity of 0.18 kcal / mh ° C. The thickness used was 50 μm. Regarding the thickness, the minimum thickness that can ensure the insulation between the photovoltaic element and the back surface reinforcing material 1202 is used.
【0102】次に充填材21205として耐熱性EVA
(エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー耐候性グレー
ド)を上記裏面被覆フィルム1204の上に積層した。
EVAはポリエチレン系の樹脂であるので熱伝導率は
0.28kcal/mh℃であり、受光面側は市販され
ている230μmの樹脂の枚葉を用いた。厚みに関して
は接着力を長期に渡り確保しなければならい事と光起電
力素子の非受光面の凹凸が200μm程度あり、それを
充填するために、現在実績のある230μm厚のものを
用いている。Next, as the filler 21205, heat-resistant EVA is used.
(Ethylene-vinyl acetate copolymer weather resistant grade) was laminated on the backside coating film 1204.
Since EVA is a polyethylene resin, its thermal conductivity is 0.28 kcal / mh ° C., and a commercially available sheet of 230 μm resin is used for the light-receiving surface side. Regarding the thickness, it is necessary to secure the adhesive force for a long time, and there are irregularities of about 200 μm on the non-light-receiving surface of the photovoltaic element. To fill it, we use the currently proven 230 μm thick .
【0103】次に上記で作成済の保護膜1206付きの
光起電力素子1207を2枚並べて、上記充填材2 1
205の上に非受光面が裏面補強材1202側になるよ
うに積層した。Next, two photovoltaic elements 1207 having the protective film 1206 prepared above are arranged side by side, and the filler 21
It was laminated on 205 so that the non-light-receiving surface was on the back reinforcing material 1202 side.
【0104】次に充填材31208として耐熱性EVA
(エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー耐候性グレー
ド)を上記保護膜1206付きの光起電力素子1207
の上に積層した。EVAはポリエチレン系の樹脂である
ので熱伝導率は0.28kcal/mh℃であり、受光
面側は市販されている460μmの樹脂の枚葉を用い
た。厚みに関しては受光面側の熱抵抗を上げるために必
要な膜厚を考慮した。Next, as the filler 31208, heat-resistant EVA is used.
(Ethylene-vinyl acetate copolymer weather resistant grade) is a photovoltaic element 1207 with the protective film 1206.
Laminated on top of. Since EVA is a polyethylene-based resin, its thermal conductivity is 0.28 kcal / mh ° C., and a commercially available sheet of 460 μm resin is used for the light-receiving surface side. Regarding the thickness, the film thickness necessary to increase the thermal resistance on the light-receiving surface side was considered.
【0105】最後に表面被覆フィルム1209としてE
TFE(エチレンテトラフルオロエチレン)を上記充填
材3 1208の上に積層した。また、表面被覆フィル
ム1209にはEVAとの接着性を高めるためにあらか
じめ接着面にプラズマ処理が施してある。熱伝導率は
0.28kcal/mh℃であり、厚みは50μmであ
る。厚みに関しては表面の耐スクラッチ性に必要な膜厚
を用いている。Finally, as the surface coating film 1209, E
TFE (ethylene tetrafluoroethylene) was layered on top of Filler 3 1208. Further, the surface coating film 1209 has a plasma treatment on the adhesive surface in advance in order to enhance the adhesiveness with EVA. The thermal conductivity is 0.28 kcal / mh ° C. and the thickness is 50 μm. Regarding the thickness, the film thickness necessary for scratch resistance of the surface is used.
【0106】これら一体積層体を真空ラミネーターを用
いて、加圧脱泡しながら、150℃で充填材を溶融させ
ることにより樹脂どうしの接着を行い太陽電池モジュー
ルを作成する。A solar cell module is prepared by adhering the resins together by melting the filler at 150 ° C. while defoaming the integrated laminate with a vacuum laminator under pressure.
【0107】更に裏面補強材に予め開けておいた端子取
り出し穴より、ケーブルコネクター1210等を半田付
けし、正極と負極の端子を取り出す。半田付け部は絶縁
性、端子引っ張り強度を持たせるために、端子箱121
1内で端子台に止められており、端子箱1211内は更
にシリコンシーラントにより充填した構成になってい
る。Further, the cable connector 1210 and the like are soldered through the terminal take-out holes which have been opened in advance in the back reinforcing material, and the positive and negative terminals are taken out. The soldering part has a terminal box 121 in order to have insulation and terminal tensile strength.
It is fixed to the terminal block in 1 and the inside of the terminal box 1211 is further filled with a silicone sealant.
【0108】上記実施例1の太陽電池モジュールの受光
面側と非受光面側の熱伝導抵抗を表1に計算した。受光
面側熱伝導抵抗2.38m2h℃/calに対して非受
光面側熱伝導抵抗は1.93m2h℃/calであり、
受光面側の熱伝導抵抗と非受光面側の熱伝導抵抗の比が
1.2である。The heat conduction resistances on the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the solar cell module of Example 1 are calculated in Table 1. The non-light-receiving side thermal conduction resistance with respect to the light-receiving surface-side thermal resistivity 2.38m 2 h ℃ / cal is 1.93m 2 h ℃ / cal,
The ratio of the heat conduction resistance on the light receiving surface side to the heat conduction resistance on the non-light receiving surface side is 1.2.
【0109】[0109]
【表1】 [Table 1]
【0110】なお、本実施例では、熱対流抵抗に関して
は太陽電池モジュールは板状であり、太陽電池モジュー
ルの受光面側と非受光面側とも放熱面積は同面積である
ため等しいと考えられる。また熱幅射抵抗に関しては太
陽電池モジュールの受光面側も非受光面側も同色系であ
るため等しいと考えられる。In this embodiment, the convection resistance is considered to be the same because the solar cell module has a plate shape and the light-receiving surface side and the non-light-receiving surface side of the solar cell module have the same heat radiation area. Further, the thermal radiation resistance is considered to be the same because the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the solar cell module have the same color system.
【0111】次にこの太陽電池モジュールを用いた集熱
パネルについて図14を参考に説明する。Next, a heat collecting panel using this solar cell module will be described with reference to FIG.
【0112】集熱パネルは光を透過する窓1406を有
する箱1401、空気取り入れ口1402、空気取り出
し口1403、熱源である上記太陽電池モジュール14
05により構成されている。The heat collecting panel is a box 1401 having a window 1406 for transmitting light, an air inlet 1402, an air outlet 1403, and the solar cell module 14 as a heat source.
05.
【0113】箱1401は強度を出すため、鉄板で枠及
び面を作成している。更に内部は熱を逃がさないよう
に、20mm厚の断熱材1408で被覆している。断熱
材1408はポリスチレンを用いている。寸法は屋根が
尺を単位とした寸法が多いため、尺寸法910mmを幅
にし1500mmの長さ、80mmの高さである。内部
は断熱材1408の厚み分だけ、狭くなっており、幅が
870mm、長さが1460mm、深さが60mmであ
る。The box 1401 is made of an iron plate to form a frame and a surface for strength. Furthermore, the inside is covered with a heat insulating material 1408 having a thickness of 20 mm so as not to release heat. The heat insulating material 1408 uses polystyrene. Since the roof has many measures in units of scale, the length is 910 mm, the width is 1500 mm, and the height is 80 mm. The inside is narrowed by the thickness of the heat insulating material 1408, and the width is 870 mm, the length is 1460 mm, and the depth is 60 mm.
【0114】窓1406としては強化ガラスを用い、厚
みが4mmのものを使用する事で、耐荷重性、断熱性を
高め、外気への熱損失をできるだけ抑えた構成になって
いる。寸法はできるだけ多くの太陽光を得るため、89
0mm×1480mmとほぼ密封箱の一面を形成してい
る。The window 1406 is made of tempered glass and has a thickness of 4 mm, so that load resistance and heat insulation are improved and heat loss to the outside air is suppressed as much as possible. Dimensions are 89 to get as much sunlight as possible
The size is 0 mm × 1480 mm, which almost forms one surface of the sealed box.
【0115】空気取り入れ口1402は箱1401の幅
方向の側面に位置し、太陽電池モジュール1405の非
受光面側の空間と連絡できるように設けられている。寸
法は30mm×300mmである。The air inlet 1402 is located on the side surface of the box 1401 in the width direction, and is provided so as to communicate with the space on the non-light-receiving surface side of the solar cell module 1405. The dimensions are 30 mm x 300 mm.
【0116】空気取り出し口1403は箱1401の裏
面でかつ、空気取り入れ口1402と対向する側面の近
くに位置する。寸法は直径が150mmの穴である。こ
れは住宅屋内に温風を引き込むダクトと連結されるた
め、そのダクトに合わせた大きさが選択できる。また防
塵フィルターが備えつけられており、住宅屋内へ塵の侵
入を防いでいる。The air outlet 1403 is located on the back surface of the box 1401 and near the side surface facing the air inlet 1402. The dimensions are holes with a diameter of 150 mm. Since this is connected to a duct that draws warm air into the house, the size can be selected according to the duct. In addition, a dust filter is installed to prevent dust from entering the interior of the house.
【0117】箱1401内には太陽電池モジュール14
05がガラス1406と平行に設置されており、側面の
壁にLアングル1409にビス打ちし、部分的にスペー
サー1410により太陽電池モジュール1405を支え
ている。The solar cell module 14 is provided in the box 1401.
05 is installed in parallel with the glass 1406, the side wall is screwed to the L angle 1409, and the solar cell module 1405 is partially supported by the spacer 1410.
【0118】太陽電池モジュール1405を取りつける
高さは箱1401の底面の断熱材1408より30mm
とし太陽電池モジュール1405の受光面側には30m
m厚の空気層ができるようにしている。空気は断熱性が
高く、この空気層を確保する事で窓からの放熱を防ぐ働
きをする。また非受光面側の空気層は30mmであり熱
媒体となる空気体積を約38000cm3としている。The height at which the solar cell module 1405 is mounted is 30 mm from the heat insulating material 1408 on the bottom surface of the box 1401.
30m on the light receiving surface side of the solar cell module 1405
An air layer of m thickness is created. Air has a high heat insulating property, and by securing this air layer, it works to prevent heat radiation from the window. The air layer on the non-light-receiving surface side is 30 mm, and the volume of air serving as a heat medium is about 38000 cm 3 .
【0119】太陽電池モジュール1405で発生した電
気はケーブルコネクター1411により、空気取り入れ
口1402と空気取り出し口1403から外に取り出さ
れている。ケーブルコネクター1411は熱媒の中に位
置することから、耐熱性のあるシリコン被覆電線を使用
している。Electricity generated in the solar cell module 1405 is taken out from the air intake 1402 and the air takeout 1403 by the cable connector 1411. Since the cable connector 1411 is located in the heat medium, a heat-resistant silicon-coated electric wire is used.
【0120】(比較例1)本比較例における集熱パネル
は、アモルファスシリコン光起電力素子を、亜鉛メッキ
鋼板上にプラスチック被覆した構成の太陽電池モジュー
ルを熱源として用いている。(Comparative Example 1) In the heat collecting panel of this comparative example, a solar cell module having a structure in which an amorphous silicon photovoltaic element is plastic-coated on a galvanized steel sheet is used as a heat source.
【0121】更に上記太陽電池モジュールは受光面側の
熱抵抗(R表)より非受光面側の熱抵抗(R裏)の方が
大きい。Further, in the above solar cell module, the thermal resistance on the non-light-receiving surface side (R back) is larger than the thermal resistance on the light-receiving surface side (R table).
【0122】構成については実施例1とほぼ同じもので
あり、相違点は熱源として使用している太陽電池モジュ
ールの充填材3の膜厚が230μmであるというだけで
ある。これは従来の受光面側の熱抵抗を考慮しない場合
の厚みである。The structure is almost the same as that of the first embodiment, and the only difference is that the film thickness of the filler 3 of the solar cell module used as the heat source is 230 μm. This is the thickness when the conventional thermal resistance on the light receiving surface side is not taken into consideration.
【0123】上記の太陽電池モジュールの受光面側と非
受光面側の熱伝導抵抗を表2に計算した。受光面側熱伝
導抵抗1.56m2h℃/calに対して非受光面側熱
伝導抵抗は1.93m2h℃/calであり、受光面側
の熱伝導抵抗と非受光面側の熱伝導抵抗の比が0.8で
ある。The heat conduction resistances on the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the above solar cell module are calculated in Table 2. The non-light-receiving side thermal conduction resistance with respect to the light-receiving surface-side thermal resistivity 1.56m 2 h ℃ / cal is 1.93m 2 h ℃ / cal, thermal resistivity of the light-receiving surface side and the non-light-receiving surface-side heat The ratio of conduction resistance is 0.8.
【0124】[0124]
【表2】 [Table 2]
【0125】なお、熱対流抵抗に関しては太陽電池モジ
ュールは板状であり、太陽電池モジュールの受光面側と
非受光面側とも放熱面積は同面積であるため等しいと考
えられる。Regarding the thermal convection resistance, the solar cell module is plate-shaped, and it is considered that the heat radiation area is the same on both the light-receiving surface side and the non-light-receiving surface side of the solar cell module.
【0126】また熱輻射抵抗に関しては太陽電池モジュ
ールの受光面側も非受光面側も同色系であるため等しい
と考えられる。It is considered that the thermal radiation resistance is the same because the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the solar cell module are of the same color system.
【0127】(比較例2)本比較例の集熱パネルは金属
板を熱源として用いている。Comparative Example 2 The heat collecting panel of this comparative example uses a metal plate as a heat source.
【0128】更に上記金属板は受光面側の熱抵抗(R
表)と非受光面側の熱抵抗(R裏)が同じである鋼板を
熱源とするものである。Further, the metal plate has a thermal resistance (R
The heat source is a steel plate having the same thermal resistance (R back) on the non-light-receiving surface side as the front surface.
【0129】構成については比較例2は従来の太陽電池
モジュールを熱源として使用しない場合の集熱パネルで
あり、実施例1及び比較例1の太陽電池モジュールに用
いられた裏面補強材と同じものを使用した。Regarding the structure, Comparative Example 2 is a heat collecting panel in the case where the conventional solar cell module is not used as a heat source, and the same back surface reinforcing material used in the solar cell modules of Example 1 and Comparative Example 1 is used. used.
【0130】熱伝導抵抗は実施例1のように熱源を樹脂
封止していないためほとんどないと考えられる。It is considered that there is almost no heat conduction resistance because the heat source is not resin-sealed as in Example 1.
【0131】また熱対流抵抗に関しては金属板は板状で
あり、金属の受光面側と非受光面側とも放熱面積は同面
積であるため等しいと考えられる。Regarding the thermal convection resistance, the metal plate is plate-shaped, and it is considered that the heat radiation area is the same on both the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the metal.
【0132】また熱幅射抵抗に関しては金属の受光面側
も非受光面側も同色系であるため等しいと考えられる。The thermal radiation resistance is considered to be the same because the light-receiving surface side and the non-light-receiving surface side of the metal have the same color system.
【0133】(実施例2)本実施例における集熱パネル
は、非単結晶光起電力素子を、ガラス上にプラスチック
被覆した構成の太陽電池モジュールを熱源として用いて
いる。(Embodiment 2) The heat collecting panel in this embodiment uses as a heat source a solar cell module in which a non-single-crystal photovoltaic element is covered with plastic on glass.
【0134】更に上記太陽電池モジュールは受光面側の
熱抵抗(R表)が非受光面側の熱抵抗(R裏)より非常
に大きい太陽電池モジュールである。Further, the above-mentioned solar cell module is a solar cell module in which the thermal resistance (R surface) on the light-receiving surface side is much larger than the thermal resistance (R back surface) on the non-light-receiving surface side.
【0135】以下に図を用い、詳細に説明する。Details will be described below with reference to the drawings.
【0136】まず最初に太陽電池モジュールについて説
明する。First, the solar cell module will be described.
【0137】最初に図5のように非単結晶光起電力基板
505を作製した。洗浄した0.127mm厚の長尺ス
テンレス基板501上に、スパッタ法で裏面反射層50
2としてSiを1%含有するAl層(膜厚5000オン
グストローム)とZnO層(膜厚5000オングストロ
ーム)を順次形成する。次にプラズマCVD法によりS
iH4とPH3とH2の混合ガスからn型a−Si層を、
SiH4とH2の混合ガスからi型a−Si層を、SiH
4とBF3とH2の混合ガスからp型微結晶μc−Si層
を形成し、n層膜厚150オングストローム/i層膜厚
4000オングストローム/p層膜厚100オングスト
ローム/n層膜厚100オングストローム/i層膜厚8
00オングストローム/p層膜厚100オングストロー
ムの層構成のタンデム型a−Si半導体層503を形成
した。First, a non-single crystal photovoltaic substrate 505 was prepared as shown in FIG. On the cleaned long stainless steel substrate 501 having a thickness of 0.127 mm, the back reflection layer 50 is formed by the sputtering method.
As Al, an Al layer (film thickness 5000 angstrom) containing 1% of Si and a ZnO layer (film thickness 5000 angstrom) are sequentially formed. Next, by the plasma CVD method, S
An n-type a-Si layer is formed from a mixed gas of iH 4 , PH 3 and H 2 ,
An i-type a-Si layer is formed from a mixed gas of SiH 4 and H 2 by SiH
A p-type microcrystalline μc-Si layer is formed from a mixed gas of 4 , BF 3 and H 2 , and the n-layer thickness is 150 Å / i-layer thickness 4000 Å / p-layer thickness 100 Å / n-layer thickness 100 Å. / I layer thickness 8
A tandem-type a-Si semiconductor layer 503 having a layer structure of 00 angstrom / p layer thickness 100 angstrom was formed.
【0138】最後に透明電極層504としてIn2O3薄
膜(膜厚700オングストローム)を、O2雰囲気下で
Inを抵抗加熱法で蒸着することによって形成した。Finally, an In 2 O 3 thin film (film thickness 700 Å) was formed as the transparent electrode layer 504 by vapor-depositing In in an O 2 atmosphere by a resistance heating method.
【0139】次に、図6のように上記長尺の光起電力基
坂を縦300mm×横80mmの大きさでプレスマシン
を用いて打ち抜き、複数の光起電力素子片601を作成
した。しかしながら、プレスマシンにより切断された光
起電力素子片601の切断面では、透明導電層504と
ステンレス基板501が短絡した状態になっている。Next, as shown in FIG. 6, the above-mentioned long photovoltaic substrate was punched into a size of 300 mm long × 80 mm wide using a press machine to prepare a plurality of photovoltaic element pieces 601. However, the transparent conductive layer 504 and the stainless steel substrate 501 are short-circuited on the cut surface of the photovoltaic element piece 601 cut by the press machine.
【0140】そこで次に、図7のようにこの短絡をリペ
アーするために透明導電層701であるIn2O3電極の
周辺をエッチングした。ここで、In2O3電極の周辺の
エッチングは、In2O3を溶解するが非単結晶半導体は
溶解しない選択性を持つエッチング剤(FeCl3溶
液)を、各太陽電池素子の切断面よりやや内側のIn2
O3の用囲にスクリーン印刷しIn2O3を溶解した後、
水洗浄することにより行い、In2O3電極の素子分離部
702を形成した。Then, as shown in FIG. 7, the periphery of the In 2 O 3 electrode, which is the transparent conductive layer 701, was etched in order to repair this short circuit. Here, for etching around the In 2 O 3 electrode, an etching agent (FeCl 3 solution) having a selectivity that dissolves In 2 O 3 but does not dissolve the non-single-crystal semiconductor is used from the cut surface of each solar cell element. In 2 slightly inside
After screen printing on the O 3 chamber to dissolve In 2 O 3 ,
This was performed by washing with water to form the element isolation portion 702 of the In 2 O 3 electrode.
【0141】さらに、図8のように正極側の集電電極を
以下の手順により形成した。まずグリッド801形成は
透明導電層にポリマー型銀メッキ銅ペーストをスクリー
ン印刷機により、パターン印刷をおこない、これを20
0℃±20℃に調整されたIR加熱炉により5分間の加
熱をおこなった。次に同じくスクリーン印刷機で導電ペ
ースト上にクリーム半田を印刷し、250℃±10℃に
調整されたリフローオーブンで、クリーム半田を加熱溶
融させた。そしてクリーム半田に含まれているフラック
スを洗浄するために、イオン交換樹脂により余分なイオ
ンを取り除いた純水を用いたシャワーに、基坂ごと5分
間投入し、約80℃に調整された温風を電極面にあて、
5分程度乾燥させた。Further, as shown in FIG. 8, a collector electrode on the positive electrode side was formed by the following procedure. First, the grid 801 is formed by pattern-printing a polymer-type silver-plated copper paste on the transparent conductive layer using a screen printing machine.
Heating was performed for 5 minutes in an IR heating furnace adjusted to 0 ° C ± 20 ° C. Next, the cream solder was printed on the conductive paste by a screen printing machine, and the cream solder was heated and melted in a reflow oven adjusted to 250 ° C. ± 10 ° C. Then, in order to clean the flux contained in the cream solder, put it into a shower using pure water from which excess ions have been removed by an ion exchange resin, and put it into the shower for 5 minutes together with the base hill, and warm air adjusted to about 80 ° C. To the electrode surface,
It was dried for about 5 minutes.
【0142】次にグリッド801の集電を行うバスバー
802の形成は錫メッキ銅線をグリッド801と直交さ
せる形で配置した後、グリッド801との交点に接着性
銀インク803を滴下し、150℃で30分間乾燥し
て、グリッド電極801と錫メッキ銅線とを接続した。
その際、錫メッキ銅線とステンレス基坂の端面が接触し
ないように、錫メッキ銅線の下にポリイミドテープ80
4を貼りつけた。Next, the bus bar 802 for collecting the current of the grid 801 is formed by arranging a tin-plated copper wire so as to be orthogonal to the grid 801, and then an adhesive silver ink 803 is dropped at the intersection with the grid 801 to obtain 150 ° C. After drying for 30 minutes, the grid electrode 801 and the tin-plated copper wire were connected.
At that time, the polyimide tape 80 is placed under the tin-plated copper wire so that the tin-plated copper wire and the end surface of the stainless steel slope do not come into contact with each other.
I pasted 4.
【0143】次に、図9のように負極側の電極を以下の
手順により形成した。銅タブ901は非発電領城の一部
を、グラインダーで除去してステンレス基板を露出させ
た後、その部分に銅箔をスポット溶接器で溶接902し
た。グラインダーで除去するのは透明電極層や半導体層
等の高抵抗膜が存在する状態でスポット溶接を行うと、
溶接時に火花が散って、製品に悪影警を及ぼす可能性が
高いためである。Next, as shown in FIG. 9, a negative electrode was formed by the following procedure. The copper tab 901 was obtained by removing a part of the non-power generation region with a grinder to expose the stainless steel substrate, and then welding 902 a copper foil to the part with a spot welder. What you remove with a grinder is spot welding when there is a high-resistance film such as a transparent electrode layer or semiconductor layer.
This is because there is a high possibility that sparks will be scattered during welding and the product will be adversely affected.
【0144】以上で光起電力素子の単位セルの作成が終
了した。With the above, the preparation of the unit cell of the photovoltaic element is completed.
【0145】次に、図10のように単位セル1001を
1.0mmの間隔をあけて配列し、隣接する単位セル1
001のバスバー1002と銅箔タブ1003とを半田
付け1004することにより直列接続し、同様に13枚
の単位セル1001を直列接続した。Next, as shown in FIG. 10, unit cells 1001 are arranged at intervals of 1.0 mm, and adjacent unit cells 1
The bus bar 1002 of 001 and the copper foil tab 1003 were connected in series by soldering 1004, and 13 unit cells 1001 were similarly connected in series.
【0146】次に、図11のように正極及び負極の端子
取り出し用配線の形成を行った。正極側の配線は、13
番目の単位セル1101の裏面中央部に絶縁性ポリエス
テルテープ1102を貼りつけた上に銅箔1103を重
ね、次に、銅箔1103と裏側に向けて折り返されたバ
スバー1104を半田付け1105することによって行
った。また、負極側の配線は1番目の単位セル1106
の裏面に図11のように銅箔1107を貼り付け、次に
スポット溶接された銅タブ1108を裏側に向けて折り
返し銅箔1107と半田付け1109することによって
行った。Next, as shown in FIG. 11, wiring for taking out terminals of the positive electrode and the negative electrode was formed. The wiring on the positive electrode side is 13
The insulating polyester tape 1102 is attached to the central portion of the back surface of the th unit cell 1101 and the copper foil 1103 is overlaid, and then the copper foil 1103 and the bus bar 1104 folded back are soldered 1105. went. The wiring on the negative electrode side is the first unit cell 1106.
As shown in FIG. 11, a copper foil 1107 was attached to the back surface of the above, and then a spot-welded copper tab 1108 was turned back toward the back side and soldered 1109 to the copper foil 1107.
【0147】以上で光起電力素子の作成が完成した。大
きさはは縦300mm、横1052mmの大きさであ
る。With the above, the production of the photovoltaic element was completed. The size is 300 mm in length and 1052 mm in width.
【0148】以上で光起電力素子の作成が完成した。次
に、図15に示したような太陽電池モジュール1501
を作成する。Thus, the production of the photovoltaic element is completed. Next, a solar cell module 1501 as shown in FIG.
Create
【0149】まず最初に図13のように上記の光起電力
素子1301表面に保穫膜1302を形成する。アクリ
ルシリコン原液をシンナーに溶かし(固形分80%)、
シランカップリング剤を固形分に対して3%混合したも
のを塗料液として調合し、図13のように光起電力秦子
表面に均一に準料を圧液の臓射により塗布し、80℃±
3℃に調整された熱風乾燥路で5分間乾燥させた後、2
00℃±10℃に調整された熱風乾燥炉に移し替え、3
0分間硬化させる。First, as shown in FIG. 13, a protective film 1302 is formed on the surface of the photovoltaic element 1301. Dissolve the acrylic silicone stock solution in thinner (solid content 80%),
A mixture of 3% of silane coupling agent with respect to the solid content was prepared as a coating liquid, and as shown in FIG. ±
After drying in a hot air drying path adjusted to 3 ° C for 5 minutes, 2
Transfer to a hot air drying oven adjusted to 00 ℃ ± 10 ℃, and
Cure for 0 minutes.
【0150】上記アクリルシリコンは熱伝導率が0.1
8kcal/mh℃である一般的なものを用い、厚みは
100μmのものを用いた。厚みに関しては塗布できる
最高膜厚を用いており、表面保護性を高めた。100μ
m以上塗布すると硬化中に発泡が生じ、均一な膜形成が
不可能となる。The acrylic silicon has a thermal conductivity of 0.1.
A general one having a temperature of 8 kcal / mh ° C. was used and a thickness of 100 μm was used. Regarding the thickness, the maximum film thickness that can be applied was used to enhance surface protection. 100μ
If it is applied for m or more, foaming occurs during curing, making it impossible to form a uniform film.
【0151】次に表面被覆材1502としてガラス板を
準備する。熱伝導率1.1kcal/mh℃で、厚みは
4mmの強化ガラス(パイレックス)を用いた。寸法は
850mm×1400mmに切断した。Next, a glass plate is prepared as the surface coating material 1502. A tempered glass (Pyrex) having a thermal conductivity of 1.1 kcal / mh ° C. and a thickness of 4 mm was used. The dimensions were cut to 850 mm x 1400 mm.
【0152】次に充填材1 1503として有機過酸化
物等を配合して耐熱性を強化したEVA(エチレン−酢
酸ビニル共重合ポリマー耐候性グレード)を上記表面被
覆材1502の上に積層した。EVAはポリエチレン系
の樹脂であるので熱伝導率は0.28kcal/mh℃
であり、受光面側は市販されている460μmの樹脂の
枚葉を用いた。Next, EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer weatherproof grade) having a heat resistance enhanced by blending an organic peroxide or the like as a filler 1 1503 was laminated on the surface covering material 1502. EVA is a polyethylene resin, so its thermal conductivity is 0.28 kcal / mh ° C.
For the light-receiving surface side, a commercially available 460 μm resin sheet was used.
【0153】次に上記で作成済の保護膜1504付きの
光起電力素子1507を2枚並べて、上記充填材1 1
503の上に受光面をガラス板1502側に向けて積層
した。Next, two photovoltaic elements 1507 having the protective film 1504 prepared as described above are arranged side by side, and the filler 11
A light receiving surface was laminated on 503 so that the glass plate 1502 side faced.
【0154】次に充填材21505として耐熱性EVA
(エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー耐候性グレー
ド)を上記保護膜1504付きの光起電力素子1507
の上に積層した。EVAはポリエチレン系の樹脂である
ので熱伝導率は0.28kcal/mh℃であり、受光
面側は市販されている460μmの樹脂の枚葉を用い
た。Next, as the filler 21505, heat-resistant EVA is used.
(Ethylene-vinyl acetate copolymer weather resistant grade) is a photovoltaic element 1507 with the protective film 1504.
Laminated on top of. Since EVA is a polyethylene-based resin, its thermal conductivity is 0.28 kcal / mh ° C., and a commercially available sheet of 460 μm resin is used for the light-receiving surface side.
【0155】次に裏面被覆フィムルとしてPETフィル
ム(ポリエチレンテレフタレート)1506を上記充填
剤2 1505の上に積層した。PETフィムルは熱伝
導率が0.18kcal/mh℃である。厚みとしては
100μmのものを用いた。厚みに関しては光起電力素
子の裏面への絶縁性、耐スクラッチ性を確保できる最少
の厚みを用いている。Next, a PET film (polyethylene terephthalate) 1506 was laminated on the above-mentioned filler 21505 as a back coating film. PET film has a thermal conductivity of 0.18 kcal / mh ° C. The thickness used was 100 μm. Regarding the thickness, the minimum thickness that can secure the insulation and scratch resistance to the back surface of the photovoltaic element is used.
【0156】これら一体積層体を真空ラミネーターを用
いて、加圧脱泡しながら、150℃で充填材を溶融させ
ることにより樹脂どうしの接着を行い太陽電池モジュー
ルを作成する。A solar cell module is prepared by adhering the resins by melting the filler at 150 ° C. while defoaming the integrated laminate with a vacuum laminator under pressure.
【0157】最後に裏面のPETフィルムから端子を取
り出すため、ケーブルコネクター1509等を半田付け
し、正極と負極の端子を取り出す。半田付け部は絶縁
性、端子引っ張り強度を持たせるために、端子箱150
8内で端子台に止められており、端子箱1508内は更
にシリコンシーラントにより充填した構成になってい
る。Finally, in order to take out the terminals from the PET film on the back surface, the cable connector 1509 and the like are soldered, and the positive and negative terminals are taken out. The soldering part has terminal box 150 in order to have insulation and terminal tensile strength.
The terminal box 1508 is fixed to the terminal block inside the terminal box 8 and the inside of the terminal box 1508 is further filled with a silicone sealant.
【0158】上記実施例2の太陽電池モジュールの受光
面側と非受光面側の熱伝導抵抗を表3に計算した。受光
面側熱伝導抵抗3000m2h℃/cal以上に対して
非受光面側熱伝導抵抗は1.93m2h℃/calであ
り、受光面側の熱伝導抵抗と非受光面側の熱伝導抵抗の
比が約2500である。The heat conduction resistances on the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the solar cell module of Example 2 are calculated in Table 3. The heat conduction resistance on the non-light-receiving side is 1.93 m 2 h ° C / cal, while the heat conduction resistance on the light-receiving side is 3000 m 2 h ° C / cal or more. The resistance ratio is about 2500.
【0159】[0159]
【表3】 [Table 3]
【0160】なお、本実施例においては、熱対流抵抗に
関しては太陽電池モジュールは板状であり、太陽電池モ
ジュールの受光面側と非受光面側とも放熱面積は同面積
であるため等しいと考えられる。また熱幅射抵抗に関し
ては太陽電池モジュールの受光面側も非受光面側も同色
系であるため等しいと考えられる。In this embodiment, the convection resistance is considered to be the same because the solar cell module is plate-shaped and the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the solar cell module have the same heat radiation area. . Further, the thermal radiation resistance is considered to be the same because the light receiving surface side and the non-light receiving surface side of the solar cell module have the same color system.
【0161】次にこの太陽電池モジュールを用いた集熱
パネルについて図14を参考に説明する。Next, a heat collecting panel using this solar cell module will be described with reference to FIG.
【0162】集熱パネルは光を透過する窓1406を有
する箱1401、空気取り入れ口1402、空気取り出
し口1403、熱源である上記太陽電池モジュール14
05により構成されている。The heat collecting panel is a box 1401 having a window 1406 for transmitting light, an air intake 1402, an air outlet 1403, and the solar cell module 14 as a heat source.
05.
【0163】箱1401は強度を出すため、鉄板で枠及
び面を作成している。更に内部は熱を逃がさないよう
に、20mm厚の断熱材1408で被覆している。断熱
材1408はポリスチレンを用いている。寸法は屋根が
尺を単位とした寸法が多いため、尺寸法910mmを幅
にし1500mmの長さ、80mmの高さである。内部
は断熱材1408の厚み分だけ、狭くなっており、幅が
870mm、長さが1460mm、深さが60mmであ
る。The box 1401 has a frame and a surface made of an iron plate in order to provide strength. Furthermore, the inside is covered with a heat insulating material 1408 having a thickness of 20 mm so as not to release heat. The heat insulating material 1408 uses polystyrene. Since the roof has many measures in units of scale, the length is 910 mm, the width is 1500 mm, and the height is 80 mm. The inside is narrowed by the thickness of the heat insulating material 1408, and the width is 870 mm, the length is 1460 mm, and the depth is 60 mm.
【0164】窓1406としては強化ガラスを用い、厚
みが4mmのものを使用する事で、耐荷重性、断熱性を
高め、外気への熱損失をできるだけ抑えた構成になって
いる。寸法はできるだけ多くの太陽光を得るため、89
0mm×1480mmとほぼ密封箱の一面を形成してい
る。The window 1406 is made of tempered glass and has a thickness of 4 mm, so that the load resistance and the heat insulating property are improved and the heat loss to the outside air is suppressed as much as possible. Dimensions are 89 to get as much sunlight as possible
The size is 0 mm × 1480 mm, which almost forms one surface of the sealed box.
【0165】空気取り入れ口1402は箱1401の幅
方向の側面に位置し、太陽電池モジュール1405の非
受光面側の空間と連絡できるように設けられている。寸
法は30mm×300mmである。The air intake port 1402 is located on the side surface of the box 1401 in the width direction, and is provided so as to communicate with the space on the non-light-receiving surface side of the solar cell module 1405. The dimensions are 30 mm x 300 mm.
【0166】空気取り出し口1403は箱1401の裏
面でかつ、空気取り入れ口1402と対向する側面の近
くに位置する。寸法は直径が150mmの穴である。こ
れは住宅屋内に温風を引き込むダクトと連結されるた
め、そのダクトに合わせた大きさが選択できる。また防
塵フィルターが備えつけられており、住宅屋内へ塵の侵
入を防いでいる。The air outlet 1403 is located on the back surface of the box 1401 and near the side surface facing the air inlet 1402. The dimensions are holes with a diameter of 150 mm. Since this is connected to a duct that draws warm air into the house, the size can be selected according to the duct. In addition, a dust filter is installed to prevent dust from entering the interior of the house.
【0167】箱1401内には太陽電池モジュール14
05がガラス1406と平行に設置されており、側面の
壁にLアングル1409にシリコンシーラントで接着
し、部分的にスペーサー1410により太陽電池モジュ
ール1405を支えている。The solar cell module 14 is provided in the box 1401.
05 is installed parallel to the glass 1406, and is bonded to the L side wall 1409 with a silicon sealant on the side wall, and the spacer 1410 partially supports the solar cell module 1405.
【0168】太陽電池モジュール1405を取りつける
高さは箱1401の底面の断熱材1408より30mm
とし太陽電池モジュール1405の受光面側には30m
m厚の空気層ができるようにしている。空気は断熱性が
高く、この空気層を確保する事で窓からの放熱を防ぐ働
きをする。また非受光面側の空気層は30mmであり熱
媒体となる空気体積を約38000cm3としている。The height for mounting the solar cell module 1405 is 30 mm from the heat insulating material 1408 on the bottom surface of the box 1401.
30m on the light receiving surface side of the solar cell module 1405
An air layer of m thickness is created. Air has a high heat insulating property, and by securing this air layer, it works to prevent heat radiation from the window. The air layer on the non-light-receiving surface side is 30 mm, and the volume of air serving as a heat medium is about 38000 cm 3 .
【0169】太陽電池モジュール1405で発生した電
気はケーブルコネクター1411により、空気取り入れ
口1402と空気取り出し口1403から外に取り出さ
れている。ケーブルコネクター1411は熱媒の中に位
置することから、耐熱性のあるシリコン被覆電線を使用
している。Electricity generated in the solar cell module 1405 is taken out from the air intake 1402 and the air takeout 1403 by the cable connector 1411. Since the cable connector 1411 is located in the heat medium, a heat-resistant silicon-coated electric wire is used.
【0170】尚、本例では一度、ステンレス基板上に形
成した太陽電池をガラスに封止する方法をとったが、直
接ガラスに非単結晶半導体を形成して、太陽電池モジュ
ールとして使用することができることは言うまでもな
い。In this example, the solar cell formed on the stainless steel substrate was once sealed in glass. However, a non-single crystal semiconductor may be directly formed on the glass and used as a solar cell module. It goes without saying that you can do it.
【0171】(実施例3)本実施例は、非単結晶光起電
力素子を使用し非受光面側にフィンを設けた亜鉛メッキ
鋼板上にプラスチック被覆した構成の太陽電池モジュー
ルを熱源として用いた集熱パネルである。(Example 3) In this example, a solar cell module having a structure in which a non-single crystal photovoltaic element was used and a zinc-plated steel plate having fins on the non-light-receiving surface side was plastic-coated was used as a heat source. It is a heat collecting panel.
【0172】構成については実施例1における太陽電池
モジュールの裏面側にフィンを取りつけた構成であり、
厚み0.4mmの黒色鉄坂を幅20mm、長さ1000
mmに切断し、5cm間隔で太陽電池モジュール非受光
面の中心付近に10枚取りつけた。Regarding the constitution, the fins were attached to the back surface side of the solar cell module in Example 1,
A black iron slope with a thickness of 0.4 mm is 20 mm wide and 1000 mm long.
The pieces were cut into 10 mm, and 10 pieces were attached near the center of the non-light-receiving surface of the solar cell module at 5 cm intervals.
【0173】(比較実験)実施例1、比較例1、比較例
2、実施例2、実施例3のそれぞれの集熱パネルの集熱
特性を比較するために、屋外暴露テストを行った。設置
条件は同条件(南向き、設置角度28.6°)で、空気
温度の測定点は空気取り出し口とした。なお空気の流量
は、60m2/hourで60℃の外気を流入させてい
る。(Comparative Experiment) An outdoor exposure test was conducted in order to compare the heat collecting characteristics of the heat collecting panels of Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Example 2 and Example 3. The installation conditions were the same (south facing, installation angle 28.6 °), and the air temperature measurement point was the air outlet. The flow rate of air is 60 m 2 / hour, and the outside air at 60 ° C. is introduced.
【0174】その結果を表4に示す。なお、測定地は京
都で真夏の快晴日に行った。The results are shown in Table 4. The measurement site was Kyoto, which was a fine summer day.
【0175】[0175]
【表4】 [Table 4]
【0176】結果によれば、本発明における実施例1の
集熱パネルが、従来の黒色鉄板を熱源として用いていた
集熱パネルと同等の集熱効果が得られる事がわかる。ま
た比較例1の太陽電池モジュールは熱抵抗が受光面側の
方が低い設計であるため、つまり受光面側への放熱が比
較的大きくなるため、熱媒である非受光面側の空気を十
分に昇温できていない事がわかる。The results show that the heat collecting panel of Example 1 of the present invention has the same heat collecting effect as the heat collecting panel using the conventional black iron plate as the heat source. Further, since the solar cell module of Comparative Example 1 is designed so that the heat resistance is lower on the light receiving surface side, that is, the heat radiation to the light receiving surface side is relatively large, the air on the non-light receiving surface side, which is a heat medium, is sufficiently It can be seen that the temperature has not been raised to.
【0177】更に実施例2の集熱パネルは従来の黒色鉄
板を熱源として用いていた集熱パネルよりも高い集熱効
果を示しており、熱源として受光面側の熱抵抗を非受光
面側より高める事が、集熱効果を上げる事を示してい
る。Further, the heat collecting panel of Example 2 exhibits a higher heat collecting effect than the heat collecting panel using the conventional black iron plate as the heat source, and the heat resistance of the light receiving surface side is higher than that of the non light receiving surface side as the heat source. It is shown that increasing the amount increases the heat collecting effect.
【0178】また熱源の非受光面側への熱伝導を高める
方法として、表面積を大きくするフィンが効果的である
事も、実施例3の結果から分かる。It can also be seen from the results of Example 3 that a fin having a large surface area is effective as a method of enhancing heat conduction to the non-light-receiving surface side of the heat source.
【0179】[0179]
【発明の効果】熱源として受光面側の熱抵抗より非受光
面側の熱抵抗を小さくした太陽電池モジュールを用いた
集熱パネルは熱媒である太陽電池モジュールの非受光面
側の空気を効率よく暖めることが可能となった。さらに
本発明の集熱パネルを利用したパッシブソーラーシステ
ムは80℃以上の十分な温風を得る事ができた。EFFECTS OF THE INVENTION A heat collecting panel using a solar cell module having a heat resistance on the non-light-receiving surface side smaller than a heat resistance on the light-receiving surface side as a heat source efficiently uses air on the non-light-receiving surface side of the solar cell module as a heat medium It became possible to warm it well. Furthermore, the passive solar system using the heat collecting panel of the present invention was able to obtain sufficient warm air of 80 ° C. or higher.
【0180】また太陽電池素子でなく樹脂で封止した太
陽電池モジュールを集熱パネルの熱源として使用するこ
とで、太陽電池素子の耐候性を考慮したり、集熱パネル
の絶縁性を考慮したりする必要がなくなるため、低コス
トで安全な集熱パネルを提供できた。By using a solar cell module, which is not a solar cell element and sealed with a resin, as a heat source for the heat collecting panel, the weather resistance of the solar cell element and the insulating property of the heat collecting panel are taken into consideration. Since there is no need to do so, a low cost and safe heat collection panel could be provided.
【0181】さらに電源としても、太陽電池モジュール
を集熱パネルの中に設置する事ができるため、パッシブ
ソーラーシステム住宅の屋根全面積を太陽電池モジュー
ルで敷きつめられ、その結果より大きな電気量が得られ
るようになった。これによリシステム用の電源だけでな
く、電力会社へ電気の売却も可能となり、一層充実した
パッシブソーラーシステムを提供できた。Further, as a power source, since the solar cell module can be installed in the heat collecting panel, the entire roof area of the passive solar system house can be covered with the solar cell module, and as a result, a larger amount of electricity can be obtained. It became so. This made it possible to sell not only the power supply for the re-system but also the electricity to the electric power company, and it was possible to provide a more complete passive solar system.
【0182】また寒冷地における積雪問題も集熱パネル
内に太陽電池モジュールを設置する事が可能になったの
で、、太陽電池モジュールが発電しないといった問題は
解消した。As for the snow accumulation problem in the cold district, the solar cell module can be installed in the heat collecting panel, so that the problem that the solar cell module does not generate power is solved.
【図1】パッシブソーラーシステム住宅を表す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing a passive solar system house.
【図2】太陽電池モジュールを熱源とした集熱パネルを
表す図。FIG. 2 is a diagram showing a heat collection panel using a solar cell module as a heat source.
【図3】太陽電池モジュールの実施態様例を表す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of an embodiment of a solar cell module.
【図4】光起電力素子の実施態構例を表す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing an example of an embodiment structure of a photovoltaic element.
【図5】実施例の光起電力基坂の断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a photovoltaic substrate of an example.
【図6】実施例の光起電力素子片の上面図。FIG. 6 is a top view of a photovoltaic element piece according to an example.
【図7】実施例のエッチング後の光起電力素子片の上面
図。FIG. 7 is a top view of the photovoltaic element piece after etching in the example.
【図8】実施例の集電電極の形成後の光起電力素子片の
上面図。FIG. 8 is a top view of the photovoltaic element piece after formation of the collector electrode of the example.
【図9】実施例の負極電極の形成後の光起電力素子片の
上面図。FIG. 9 is a top view of the photovoltaic element piece after the formation of the negative electrode of the example.
【図10】実施例の単位セルを直列接続した光起電力素
子の上面図。FIG. 10 is a top view of a photovoltaic element in which the unit cells of the example are connected in series.
【図11】実施例の正極及び負極の端子取り出し部形成
後の光起電力素子の上面図。FIG. 11 is a top view of the photovoltaic element after forming the terminal lead-out portions for the positive electrode and the negative electrode of the example.
【図12】実施例1の太陽電池モジュールを表す図。FIG. 12 is a diagram showing a solar cell module of Example 1.
【図13】実施例の保護膜形成後の光起電力素子の上面
図。FIG. 13 is a top view of the photovoltaic element after forming the protective film of the example.
【図14】実施例1及び実施例2の集熱パネルを表す
図。FIG. 14 is a diagram showing a heat collecting panel of Examples 1 and 2.
【図15】実施例2の太陽電池モジュールを表す図。FIG. 15 is a diagram illustrating a solar cell module according to a second embodiment.
Claims (10)
を有する保温構造を有する箱:前記箱に設けられ、流体
である熱媒を前記箱内に流入させるための取入れ口:前
記箱に設けられ、流体である熱媒を前記箱内より流出さ
せるための取出し口:前記箱内に配置された太陽電池モ
ジュール:を有する集熱パネル。1. A box having a heat-retaining structure having a window into which at least a portion of sunlight can be incident: An inlet provided in the box for allowing a heat medium that is a fluid to flow into the box: The box A heat collecting panel provided with: an outlet for letting out a heat medium, which is a fluid, out of the box: a solar cell module arranged in the box.
間を2分割するように配置され、受光面側の熱抵抗より
非受光面側の熱抵抗が小さいことを特徴とする請求項1
に記載の集熱パネル。2. The solar cell module is arranged so as to divide the space inside the box into two, and the thermal resistance on the non-light-receiving surface side is smaller than the thermal resistance on the light-receiving surface side.
Heat collection panel described in.
間を2分割するように配置されており、前記熱媒が前記
太陽電池モジュールの非受光面側を経路とすることを特
徴とする請求項1または2に記載の集熱パネル。3. The solar cell module is arranged so as to divide the space in the box into two, and the heat medium has a path on the non-light-receiving surface side of the solar cell module. The heat collection panel according to 1 or 2.
体を用いることを特徴とする請求項1乃至3に記載の集
熱パネル。4. The heat collection panel according to claim 1, wherein the solar cell module uses a non-single crystal semiconductor.
コン半導体であることを特徴とする請求項4に記載の集
熱パネル。5. The heat collecting panel according to claim 4, wherein the non-single crystal semiconductor is an amorphous silicon semiconductor.
受光面側が暗色系であることを特徴とする請求項1乃至
5に記載の集熱パネル。6. The heat collecting panel according to claim 1, wherein at least the non-light-receiving surface side of the solar cell module has a dark color system.
フィンを有することを特徴とする請求項1乃至6に記載
の集熱パネル。7. The heat collecting panel according to claim 1, wherein the solar cell module has fins on the non-light-receiving surface side.
非受光面側のそれぞれに熱抵抗を有する断熱効果層を有
し、該断熱効果層の熱抵抗が受光面側より非受光面側で
小さいことを特徴とする請求項1乃至7に記載の集熱パ
ネル。8. The solar cell module has a heat insulating effect layer having heat resistance on each of the light receiving surface side and the non-light receiving surface side, and the heat resistance of the heat insulating effect layer is closer to the non light receiving surface side than the light receiving surface side. The heat collecting panel according to claim 1, wherein the heat collecting panel is small.
共重合体ポリマーで形成されていることを特徴とする請
求項8に記載の集熱パネル。9. The heat collecting panel according to claim 8, wherein the heat insulating effect layer is formed of an ethylene-vinyl acetate copolymer polymer.
利用したパッシブソーラーシステム。10. A passive solar system using the heat collecting panel according to claim 1.
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