JPH11195804A - Solar battery module, its production and its execution method - Google Patents
Solar battery module, its production and its execution methodInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、外殻導体部を有す
る太陽電池モジュールのアース接続技術に関連し、信頼
性の高いアース接続を実現する太陽電池モジュール、及
びその製造方法並びに施工方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for earth connection of a solar cell module having an outer conductor, and more particularly to a solar cell module for realizing a highly reliable earth connection, and a method for manufacturing and installing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、環境問題に対する意識の高まり
が、世界的に広がりを見せている。中でも、CO2 排出
に伴う地球の温暖化現象に対する危惧感は深刻で、クリ
ーンなエネルギーへの希求はますます強まってきてい
る。太陽電池は現在のところ、その安全性と扱いやすさ
から、クリーンなエネルギー源として期待のもてるもの
だということができる。2. Description of the Related Art In recent years, awareness of environmental problems has been increasing worldwide. Above all, the fear of global warming caused by CO 2 emission is serious, and the demand for clean energy is increasing more and more. At present, solar cells are promising as a clean energy source because of their safety and ease of handling.
【0003】太陽電池には様々な形態がある。代表的な
ものとしては、 (1)結晶シリコン太陽電池 (2)多結晶シリコン太陽電池 (3)アモルファスシリコン太陽電池 (4)銅インジウムセレナイド太陽電池 (5)化合物半導体太陽電池 などがある。この中で、薄膜結晶シリコン太陽電池、化
合物半導体太陽電池及びアモルファスシリコン太陽電池
は比較的低コストで大面積化が可能なため、最近では各
方面で活発に研究開発が進められている。そして、これ
らの太陽電池の中でも、特に導電性基体上にシリコンを
堆積し、その上に透明導電層を形成したアモルファスシ
リコン太陽電池を代表とする薄膜太陽電池は、軽量で且
つ耐衝撃性、フレキシブル性に富んでいるので、将来の
モジュール形態として有望視されている。[0003] There are various types of solar cells. Representative examples include (1) crystalline silicon solar cells, (2) polycrystalline silicon solar cells, (3) amorphous silicon solar cells, (4) copper indium selenide solar cells, and (5) compound semiconductor solar cells. Among these, thin-film crystalline silicon solar cells, compound semiconductor solar cells, and amorphous silicon solar cells can be made relatively large in area at relatively low cost. Among these solar cells, thin-film solar cells, typically amorphous silicon solar cells in which silicon is deposited on a conductive substrate and a transparent conductive layer is formed thereon, are lightweight, shock-resistant, and flexible. Because of its rich nature, it is promising as a future module form.
【0004】このように軽量な薄膜太陽電池は様々な用
途への応用が可能である。例えば建物の屋根材として太
陽電池モジュールを使用できる、いわゆる屋根建材一体
型タイプがある。図9は従来の屋根建材一体型タイプの
太陽電池モジュールの概略図である。[0004] Such a thin-film solar cell having a light weight can be applied to various uses. For example, there is a so-called roof building material integrated type in which a solar cell module can be used as a roof material of a building. FIG. 9 is a schematic view of a conventional roof building material integrated type solar cell module.
【0005】図9(a)は屋根材として架台部材へ太陽
電池モジュールが固定されている状態を表す図であり、
図9(b)は太陽電池モジュールの架台部材上への組み
合わさり部を表す図である。図9において901は光起
電力素子、902は充填材、903は最表面被覆材、9
04は導電性補強材、905は充填材保持材、906は
絶縁フィルム、907は架台部材である。図9(b)の
ように太陽電池モジュールは、導電性補強材と、導電性
補強材上に光起電力素子を被覆する充填材と、光起電力
素子と導電性補強材を電気絶縁する絶縁フィルムと、光
起電力素子と、充填材保持材と、最表面被覆材とによっ
て構成されている。この構成の中で光起電力素子を被覆
している材料すなわち充填材と絶縁フィルム、充填材保
持材、最表面被覆材をフレキシブルなものとすることに
より、太陽電池モジュールを折り曲げ加工することで、
屋根材として使用することができる。このような太陽電
池モジュールは外観が美しく、太陽電池モジュールその
ものを金属屋根材として扱うことができるため太陽電池
モジュール専用の架台部材が不要であり、コストダウン
が図れるのでこれからの太陽電池モジュールの形態とし
て期待が大きい。FIG. 9A is a view showing a state in which a solar cell module is fixed to a gantry member as a roof material.
FIG. 9B is a diagram illustrating a combination part of the solar cell module on the gantry member. In FIG. 9, reference numeral 901 denotes a photovoltaic element; 902, a filler; 903, an outermost surface covering material;
04 is a conductive reinforcing material, 905 is a filler holding material, 906 is an insulating film, and 907 is a gantry member. As shown in FIG. 9B, the solar cell module has a conductive reinforcing material, a filler for covering the photovoltaic element on the conductive reinforcing material, and an insulating material for electrically insulating the photovoltaic element and the conductive reinforcing material. It is composed of a film, a photovoltaic element, a filler holding material, and a top surface coating material. By bending the material covering the photovoltaic element in this configuration, that is, the filler and the insulating film, the filler holding material, and the outermost covering material, by bending the solar cell module,
Can be used as roofing material. Such a solar cell module has a beautiful appearance and can handle the solar cell module itself as a metal roofing material, eliminating the need for a dedicated mounting member for the solar cell module and reducing costs. Expectations are great.
【0006】上記形態の太陽電池モジュールは、導電性
補強材上に光起電力素子を構成している構造を有してお
り、外殻導体部すなわち導電性補強材を有している構造
なので、導電性補強材がアース接続されている必要があ
る。The above-described solar cell module has a structure in which a photovoltaic element is formed on a conductive reinforcing material, and has a shell conductor portion, that is, a conductive reinforcing material. The conductive reinforcement must be grounded.
【0007】図9の形態の太陽電池モジュールは図9
(b)の点線内のように、架台部材の曲げ部先端と太陽
電池モジュールの導電性補強材が組み合わさるようにな
り、架台部材の先端が突き当たるようにして導電性補強
材と接触できており、架台部材と太陽電池モジュールの
導電性補強材は電気的に導通していることは確認できて
いる。そして架台部材をアース接続しておく(不図示)
ことにより、太陽電池モジュールの導電性補強材をアー
ス接続することができる。The solar cell module shown in FIG.
As shown in the dotted line in (b), the tip of the bent portion of the gantry member and the conductive reinforcing material of the solar cell module come to be combined, and the tip of the gantry member comes into contact with the conductive reinforcing material so as to abut. It has been confirmed that the mount member and the conductive reinforcing material of the solar cell module are electrically connected. And the base member is connected to ground (not shown)
Thereby, the conductive reinforcing material of the solar cell module can be grounded.
【0008】しかし上記の構造において、より積極的に
導電性補強材をアース接続できて、さらに長期屋外設置
において、より信頼性の高いアース構造が求められてい
た。However, in the above structure, there has been a demand for a more reliable grounding structure which can more positively connect the conductive reinforcing material to the ground, and which is more reliable for long-term outdoor installation.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、太陽電池モ
ジュールのアース構造に関しており、長期的な屋外設置
でのアース部の電気的接合部の信頼性が向上した、ある
いはアース部材を有している状態での曲げ加工性が向上
した太陽電池モジュールおよびその製造方法並びに施工
方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a grounding structure for a solar cell module, in which the reliability of the electrical connection of the grounding part in long-term outdoor installation has been improved or the grounding member has a grounding member. It is an object of the present invention to provide a solar cell module having improved bending workability in a state where the solar cell module is present, a method for manufacturing the same, and a method for constructing the same.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するために鋭意研究開発を重ねた結果、次のような構
成を有する本発明に到ったものである。Means for Solving the Problems The inventor of the present invention has conducted intensive research and development to solve the above-mentioned problems, and as a result, the present invention has the following structure.
【0011】すなわち本発明の第1は、少なくとも、光
起電力素子、前記光起電力素子の非受光面側に配された
導電性補強材、及び前記光起電力素子を封止し且つ前記
導電性補強材上に固定するための充填材とを有する太陽
電池モジュールにおいて、前記導電性補強材に可撓性を
持った状態で部分的に接合されているアース部材を有す
ることを特徴とする太陽電池モジュールにある。That is, a first aspect of the present invention is that at least a photovoltaic element, a conductive reinforcing material disposed on a non-light-receiving surface side of the photovoltaic element, A solar cell module having a filler for fixing on a conductive reinforcing material, comprising a ground member partially joined to the conductive reinforcing material in a flexible state. In the battery module.
【0012】上記本発明の第1の太陽電池モジュール
は、さらにその特徴として、「前記アース部材は平板状
である」こと、「前記アース部材は、前記導電性補強材
の端部に接合されている」こと、「前記アース部材は、
前記導電性補強材に平面的に接合されている」こと、
「前記導電性補強材と前記アース部材の接合部が、前記
充填材により被覆されている」こと、「前記アース部材
はステンレスである」こと、「前記充填材はホットメル
ト材である」こと、「前記光起電力素子の受光面側の最
表面は、耐候性透明フィルムにより被覆されている」こ
と、「前記光起電力素子は、ステンレス基板上に形成さ
れた非結晶シリコン系である」こと、「可撓性を有す
る」こと、「曲げ加工が施されている」こと、「屋根材
として用いられる」こと、をも含むものである。[0012] The first solar cell module of the present invention further has a feature that "the ground member is flat" and "the ground member is joined to an end of the conductive reinforcing member. "The ground member is
It is bonded to the conductive reinforcing material in a planar manner,
"The joint between the conductive reinforcing material and the earth member is covered with the filler", "the earth member is made of stainless steel", "the filler is a hot melt material", "The outermost surface on the light-receiving surface side of the photovoltaic element is covered with a weather-resistant transparent film" and "The photovoltaic element is an amorphous silicon-based material formed on a stainless steel substrate." , "Having flexibility", "being bent", and "used as a roofing material".
【0013】また、本発明の第2は、少なくとも、光起
電力素子、前記光起電力素子の非受光面側に配された導
電性補強材、及び前記光起電力素子を封止し且つ前記導
電性補強材上に固定するための充填材とを一体成型処理
することにより形成する太陽電池モジュールの製造方法
において、前記導電性補強材に予めアース部材を可撓性
を持った状態で部分的に接合した後、前記一体成型処理
を行うことを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法
にある。A second aspect of the present invention is that at least a photovoltaic element, a conductive reinforcing material disposed on a non-light-receiving surface side of the photovoltaic element, and sealing the photovoltaic element, In a method for manufacturing a solar cell module formed by integrally molding a filler for fixing on a conductive reinforcing material, a ground member is partially added to the conductive reinforcing material in advance with a flexibility. And then performing the integral molding process after joining to the solar cell module.
【0014】上記本発明の第2の製造方法は、さらにそ
の特徴として、「前記アース部材は平板状である」こ
と、「前記アース部材を、前記導電性補強材の端部に接
合する」こと、「前記アース部材を、前記導電性補強材
に平面的に接合する」こと、「前記導電性補強材への前
記アース部材の接合をレーザー溶接あるいは抵抗溶接に
より行なう」こと、「前記アース部材はステンレスであ
る」こと、「前記充填材はホットメルト材である」こ
と、「前記一体成型処理を行うことにより、前記導電性
補強材と前記アース部材との接合部が前記充填材により
被覆される」こと、「前記一体成型処理を行う際に、前
記光起電力素子の受光面側の最表面に耐候性透明フィル
ムを配設する」こと、「前記光起電力素子は、ステンレ
ス基板上に形成された非結晶シリコン系である」こと、
「前記太陽電池モジュールは可撓性を有する」こと、
「前記一体成型処理を行った後に曲げ加工を施す」こ
と、をも含むものである。[0014] The second manufacturing method of the present invention is further characterized in that "the ground member is flat" and "the ground member is joined to the end of the conductive reinforcing member". "The ground member is planarly bonded to the conductive reinforcing member", "The bonding of the ground member to the conductive reinforcing member is performed by laser welding or resistance welding," Stainless steel "," the filler is a hot melt material ", and" by performing the integral molding process, the joint between the conductive reinforcing material and the ground member is covered with the filler. "", When performing the integral molding process, dispose a weather-resistant transparent film on the outermost surface on the light receiving surface side of the photovoltaic element", "the photovoltaic element is formed on a stainless steel substrate Was done Is a crystalline silicon-based "it,
"The solar cell module has flexibility",
"Bending after the integral molding process is performed".
【0015】さらに本発明の第3は、上記本発明の第1
の太陽電池モジュールの施工方法であって、太陽電池モ
ジュールが設置される導電性架台部材に前記アース部材
を固定し、前記導電性架台部材をアース接続することを
特徴とする太陽電池モジュールの施工方法にある。A third aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
A solar cell module installation method, wherein the ground member is fixed to a conductive gantry member on which the solar cell module is installed, and the conductive gantry member is grounded. It is in.
【0016】上記本発明の第3の施工方法は、さらにそ
の特徴として、「前記導電性架台部材のアース接続は、
前記導電性架台部材が固定されている建築物の導電性構
造材を介して行われる」こと、「前記太陽電池モジュー
ルを屋根下地材上に敷設された前記導電性架台部材上に
設置し、前記太陽電池モジュールと屋根下地材との間に
空気流通路を形成する」こと、をも含むものである。The third construction method of the present invention further has a feature that "the ground connection of the conductive mounting member is
It is performed through a conductive structural material of a building to which the conductive gantry member is fixed. '', `` Installing the solar cell module on the conductive gantry member laid on a roof base material, Forming an air flow passage between the solar cell module and the roof base material ".
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】図1は本発明の太陽電池モジュー
ルのアース構造部を作製するときの概略図の一例であ
り、図1(a)は導電性補強材とアース部材を電気的に
接合したところを表す概略図、図1(b)は一体成型処
理後の太陽電池モジュールのアース構造部の断面図、図
1(c)は図1(b)の太陽電池モジュールをトリミン
グした後の断面図、図1(d)はアース部材との電気的
接合部を有する平面状の太陽電池モジュールの斜視図、
図1(e)は最後に曲げ加工した後の太陽電池モジュー
ルの斜視図である。図1において、101は光起電力素
子、102は充填材、103は最表面被覆材、104は
導電性補強材、105は充填材保持材、106は絶縁フ
ィルム、107はアース部材、108は充填材のはみ出
し、109はトリミング位置、110は電気的接合部で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an example of a schematic view when a ground structure of a solar cell module according to the present invention is manufactured. FIG. 1 (a) shows an example in which a conductive reinforcing material and a ground member are electrically joined. FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of the ground structure of the solar cell module after integral molding processing, and FIG. 1 (c) is a cross-section after trimming the solar cell module of FIG. 1 (b). FIG. 1 (d) is a perspective view of a planar solar cell module having an electrical junction with a ground member,
FIG. 1E is a perspective view of the solar cell module after the last bending. In FIG. 1, 101 is a photovoltaic element, 102 is a filler, 103 is an outermost surface covering material, 104 is a conductive reinforcing material, 105 is a filler holding material, 106 is an insulating film, 107 is a ground member, and 108 is a filler. The protrusion of the material, 109 is a trimming position, and 110 is an electrical joint.
【0018】図1のように、太陽電池モジュールを一体
成型することで、太陽電池モジュールを構成している充
填材102が流れ出し(充填材のはみ出し108)、導
電性補強材104とアース部材107の電気的接合部1
10を充填材102が被覆している構造となっている。As shown in FIG. 1, by integrally molding the solar cell module, the filler 102 constituting the solar cell module flows out (filler protrusion 108), and the conductive reinforcing member 104 and the ground member 107 are separated. Electrical joint 1
10 is covered with a filler 102.
【0019】作製方法は、まず図1(a)のように導電
性補強材104の裏面側にアース部材107を電気的に
接合する。次に、その導電性補強材104の上に接着層
として充填材102、次に絶縁フィルム106、そして
接着層且つ光起電力素子101を充填する充填材10
2、光起電力素子101、そして、充填材保持材10
5、光起電力素子101を封止する充填材102、最表
面被覆材103の順に積層して、真空引き、加熱し一体
成型処理する(図1(b))。次に、トリミング位置1
09で充填材のはみ出し108をカットし(図1
(c))、アース部材107との電気的接合部110を
有する平面状の太陽電池モジュールを作製できる(図1
(d))。この後、図1(e)のように太陽電池モジュ
ールを折り曲げ加工する。In the manufacturing method, first, as shown in FIG. 1A, a ground member 107 is electrically connected to the back surface of the conductive reinforcing member 104. Next, a filler 102 as an adhesive layer on the conductive reinforcing material 104, then an insulating film 106, and a filler 10 for filling the adhesive layer and the photovoltaic element 101.
2. Photovoltaic element 101 and filler holding material 10
5. The filler 102 for sealing the photovoltaic element 101 and the outermost covering material 103 are laminated in this order, evacuated, heated, and integrally molded (FIG. 1B). Next, trimming position 1
At 09, the protrusion 108 of the filler is cut (FIG. 1).
(C)), a planar solar cell module having an electrical joint 110 with the ground member 107 can be manufactured (FIG. 1).
(D)). Thereafter, the solar cell module is bent as shown in FIG.
【0020】次に太陽電池モジュールの導電性補強材を
アース接続する構造について説明する。図7は、導電性
補強材をアース接続するための構造を説明するための図
で、701は光起電力素子、702は充填材、703は
最表面被覆材、704は導電性補強材、705は充填材
保持材、706は絶縁フィルム、707はアース部材、
708はアース部材と架台部材とを固定するためのビス
/ナット、709は架台部材と金属製屋根構造材とを固
定するためのビス/ナット、710は金属製屋根構造
材、711は架台部材である。図7のように、導電性補
強材704と電気的に接合されたアース部材707を架
台部材711に固定し、そして架台部材711を金属製
屋根構造材710に固定することにより導電性補強材7
04は金属製屋根構造材710と電気的に導通をとるこ
とができる。一般的には金属製屋根構造材710は建物
の構造材に固定されており、その建物の構造材(金属
柱)が地中深くアンカー打ちしてあることで、金属製屋
根構造材710はアース接続されている。このようにし
て、太陽電池モジュールの導電性補強材704は架台部
材711、屋根構造材710を介してアース接続するこ
とができる。Next, a structure for connecting the conductive reinforcing material of the solar cell module to ground will be described. FIG. 7 is a view for explaining a structure for connecting the conductive reinforcing material to the ground. Reference numeral 701 denotes a photovoltaic element, 702 denotes a filler, 703 denotes an outermost surface covering material, 704 denotes a conductive reinforcing material, and 705 denotes a conductive reinforcing material. Is a filler holding material, 706 is an insulating film, 707 is a ground member,
708 is a screw / nut for fixing the ground member and the gantry member, 709 is a screw / nut for fixing the gantry member and the metal roof structure material, 710 is a metal roof structure material, and 711 is a gantry member. is there. As shown in FIG. 7, the grounding member 707 electrically connected to the conductive reinforcing member 704 is fixed to the gantry member 711, and the gantry member 711 is fixed to the metal roof structural member 710 to form the conductive reinforcing member 7.
04 can be electrically connected to the metal roof structural member 710. Generally, the metal roof structural material 710 is fixed to the structural material of the building, and the structural material (metal column) of the building is anchored deep underground, so that the metal roof structural material 710 is grounded. It is connected. In this way, the conductive reinforcing member 704 of the solar cell module can be grounded via the gantry member 711 and the roof structural member 710.
【0021】また、図7の構造で架台部材711の下に
金属製の構造材がない場合、丸端子にケーブルを接続し
たものを準備し、丸端子部を架台部材711に直接取り
付けて、そのアース線を太陽電池モジュール出力のケー
ブル線と同様に、屋内に引き込んで電気的に接地するこ
とができる。In the structure shown in FIG. 7, when there is no metal structural material under the gantry member 711, a cable in which a round terminal is connected is prepared, and the round terminal portion is directly attached to the gantry member 711. The ground wire can be drawn indoors and electrically grounded like the cable wire of the solar cell module output.
【0022】本発明の太陽電池モジュールを太陽電池一
体型屋根材として用いる場合には、例えば図8に示すよ
うに、家屋の空気流通装置の一部として施工することが
できる。具体的には、太陽電池一体型屋根材802を屋
根下地材803上に敷設された導電性架台部材(不図
示)上に設置することにより、太陽電池一体型屋根材8
02と屋根下地材803との間に空気流通路を形成する
ことができる。When the solar cell module of the present invention is used as a solar cell integrated roof material, it can be constructed as a part of a house air circulation device as shown in FIG. 8, for example. Specifically, by installing the solar cell integrated roof material 802 on a conductive gantry member (not shown) laid on the roof base material 803, the solar cell integrated roof material 8
An air passage can be formed between the base material 02 and the roof base material 803.
【0023】図8中の矢印は空気の流れを表しており、
軒部801から取り入れられた外気は太陽電池一体型屋
根材802と屋根下葺材803の間の空間804を通っ
て、棟部805から屋内に取り込まれる。空気流通路の
途中にはファンFが設けられて空気を流通させている。
寒季には空間804で暖められた空気が取り込まれ、暑
季には排気口806から外部に排出され屋根の断熱性能
を高める。尚、空間804で暖められた空気を床下に導
入する場合、床下部分に蓄熱槽を形成しておくのが好ま
しい。The arrows in FIG. 8 indicate the flow of air.
The outside air taken in from the eaves section 801 passes through a space 804 between the solar cell integrated roofing material 802 and the roof underlaying material 803, and is taken in from the ridge 805 into the room. A fan F is provided in the middle of the air flow passage to circulate air.
In the cold season, the air warmed in the space 804 is taken in, and in the hot season, it is discharged to the outside through the exhaust port 806 to enhance the heat insulation performance of the roof. When the air warmed in the space 804 is introduced under the floor, it is preferable to form a heat storage tank under the floor.
【0024】太陽電池一体型屋根材802で発生した電
力は棟部から屋内に導入され、インバータIで変換さ
れ、電灯などの負荷Lで消費される。インバータIは系
統電力Eとの連係機能を有していても良い。The electric power generated by the solar cell integrated roofing material 802 is introduced indoors from the ridge, converted by the inverter I, and consumed by the load L such as an electric light. Inverter I may have a function of linking with system power E.
【0025】次に本発明の太陽電池モジュールを構成す
る各材料について詳しく説明する。Next, each material constituting the solar cell module of the present invention will be described in detail.
【0026】〔光起電力素子〕本発明における光起電力
素子は、特に限定はないが、好ましくは、可撓性を有す
る光起電力素子である。例えば導電性基体上に、光変換
部材としての半導体光活性層が形成されたものである。
その一例としての概略構成図を図2に示すが、この図に
おいて201は導電性基体、202は金属電極層、20
3は半導体光活性層、204は透明導電層、205は集
電電極である。[Photovoltaic Element] The photovoltaic element in the present invention is not particularly limited, but is preferably a photovoltaic element having flexibility. For example, a semiconductor photoactive layer as a light conversion member is formed on a conductive substrate.
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram as an example, in which 201 is a conductive substrate, 202 is a metal electrode layer, 20
3 is a semiconductor photoactive layer, 204 is a transparent conductive layer, and 205 is a current collecting electrode.
【0027】導電性基体201は光起電力素子の基体に
なると同時に、下部電極の役割も果たす。材料として
は、シリコン、タンタル、モリブデン、タングステン、
ステンレス、アルミニウム、銅、チタン、カーボンシー
ト、鉛メッキ鋼板、導電層が形成してある樹脂フィルム
やセラミックスなどがある。上記導電性基体201上に
は金属電極層202として、金属層、あるいは金属酸化
物層、あるいは金属層と金属酸化物層を形成しても良
い。金属層には、例えば、Ti,Cr,Mo,W,A
l,Ag,Niなどが用いられ、金属酸化物層には、例
えばZnO,TiO2,SnO2 などが用いられる。上
記金属層及び金属酸化物層の形成方法としては、抵抗加
熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法などが
ある。The conductive substrate 201 serves as a substrate for the photovoltaic element and also serves as a lower electrode. Materials include silicon, tantalum, molybdenum, tungsten,
Examples include stainless steel, aluminum, copper, titanium, carbon sheets, lead-plated steel sheets, resin films having a conductive layer formed thereon, and ceramics. On the conductive substrate 201, a metal layer, a metal oxide layer, or a metal layer and a metal oxide layer may be formed as the metal electrode layer 202. For example, Ti, Cr, Mo, W, A
For example, ZnO, TiO 2 , SnO 2, etc. are used for the metal oxide layer. Examples of a method for forming the metal layer and the metal oxide layer include a resistance heating evaporation method, an electron beam evaporation method, and a sputtering method.
【0028】半導体光活性層203は光電変換を行なう
部分で、具体的な材料としては、pn接合型多結晶シリ
コン、pin接合型非結晶シリコン、あるいはCuIn
Se2 ,CuInS2 ,GaAs,CdS/Cu2 S,
CdS/CdTe,CdS/InP,CdTe/Cu2
Teをはじめとする化合物半導体などが挙げられる。上
記半導体光活性層の形成方法としては、多結晶シリコン
の場合は溶融シリコンのシート化か非結晶シリコンの熱
処理、非結晶シリコンの場合はシランガスなどを原料と
するプラズマCVD、化合物半導体の場合はイオンプレ
ーティング、イオンビームデポジション、真空蒸着法、
スパッタ法、電析法などがある。The semiconductor photoactive layer 203 is a portion where photoelectric conversion is performed, and specific materials include pn junction type polycrystalline silicon, pin junction type amorphous silicon, and CuIn.
Se 2 , CuInS 2 , GaAs, CdS / Cu 2 S,
CdS / CdTe, CdS / InP, CdTe / Cu 2
And compound semiconductors such as Te. As a method for forming the semiconductor photoactive layer, in the case of polycrystalline silicon, a sheet of molten silicon or heat treatment of amorphous silicon is used. In the case of amorphous silicon, plasma CVD using silane gas or the like is used. Plating, ion beam deposition, vacuum deposition,
There are a sputtering method and an electrodeposition method.
【0029】透明導電層204は光起電力素子の上部電
極の役目を果たしている。用いる材料としては、例え
ば、In2 O3 ,SnO2 ,In2 O3 −SnO2 (I
TO),ZnO,TiO2 ,Cd2 SnO4 ,高濃度不
純物ドープした結晶性半導体層などがある。形成方法と
しては抵抗加熱蒸着、スパッタ法、スプレー法、CVD
法、不純物拡散法などがある。The transparent conductive layer 204 serves as an upper electrode of the photovoltaic device. As a material to be used, for example, In 2 O 3 , SnO 2 , In 2 O 3 —SnO 2 (I
TO), ZnO, TiO 2 , Cd 2 SnO 4 , and a crystalline semiconductor layer doped with a high concentration of impurities. Examples of the forming method include resistance heating evaporation, sputtering, spraying, and CVD.
And an impurity diffusion method.
【0030】透明導電層204の上には電流を効率よく
集電するために、格子状の集電電極205(グリッド)
を設けてもよい。集電電極205の具体的な材料として
は、例えば、Ti,Cr,Mo,W,Al,Ag,N
i,Cu,Sn,あるいは銀ペーストをはじめとする導
電性ペーストなどが挙げられる。集電電極205の形成
方法としては、マスクパターンを用いたスパッタリン
グ、抵抗加熱、CVD法や、全面に金属膜を蒸着した後
で不必要な部分をエッチングで取り除きパターニングす
る方法、光CVDにより直接集電電極パターンを形成す
る方法、集電電極パターンのネガパターンのマスクを形
成した後にメッキする方法、導電性ペーストを印刷する
方法などがある。導電性ペーストは、通常微粉末状の
銀、金、銅、ニッケル、カーボンなどをバインダーポリ
マーに分散させたものが用いられる。バインダーポリマ
ーとしては、例えば、ポリエステル、エポキシ、アクリ
ル、アルキド、ポリビニルアセテート、ゴム、ウレタ
ン、フェノールなどの樹脂が挙げられる。On the transparent conductive layer 204, in order to efficiently collect current, a grid-like current collecting electrode 205 (grid)
May be provided. As a specific material of the current collecting electrode 205, for example, Ti, Cr, Mo, W, Al, Ag, N
i, Cu, Sn, or a conductive paste such as a silver paste. As a method for forming the current collecting electrode 205, sputtering using a mask pattern, resistance heating, a CVD method, a method in which an unnecessary portion is removed by etching after depositing a metal film on the entire surface, and a patterning method using a photo-CVD method are used. There are a method of forming a current collector electrode pattern, a method of forming a negative pattern mask of a current collector electrode pattern and then plating, and a method of printing a conductive paste. As the conductive paste, one obtained by dispersing silver, gold, copper, nickel, carbon, or the like in fine powder form in a binder polymer is usually used. Examples of the binder polymer include resins such as polyester, epoxy, acrylic, alkyd, polyvinyl acetate, rubber, urethane, and phenol.
【0031】一般的に太陽電池モジュールを設置する場
合、作業性の面から軽量であることが望まれている。ま
た屋根材一体型や建物の外壁等へ設置するタイプの太陽
電池モジュールのニーズが高まってきており、太陽電池
モジュールを曲げ加工するあるいは曲面へ設置するため
にフレキシブルにすることが求められている。これらに
対してステンレス基板上に成形された非結晶シリコンの
光起電力素子は非常に適している。それは、光起電力素
子自体をかなり薄くすることができ、基板を含めて0.
1mm程度の厚みまで薄くすることができるため、光起
電力素子を封止するための充填材の量を少なくすること
ができるからである。その結果、太陽電池モジュールの
軽量化が図れ、厚みを減らすことができる。厚みを減ら
すことができれば、太陽電池モジュールを折り曲げた時
の、表面被覆材に対する応力を少なくすることができ
る。引っ張りに対しては被覆材の亀裂を制御し、収縮に
対しては被覆材のよりを抑制することができる。またス
テンレス基板上に形成されているので可曲性があるた
め、太陽電池モジュールに必要以上の剛性を要求しない
ため、モジュールの厚みを減らすことができる。結果的
にフレキシブルで折り曲げ加工に適しており、そして軽
量化を図ることができる。In general, when a solar cell module is installed, it is desired that the solar cell module be lightweight from the viewpoint of workability. In addition, there is an increasing need for a solar cell module that is integrated with a roofing material or that is installed on an outer wall of a building, and a flexible solar cell module is required to be bent or installed on a curved surface. On the other hand, an amorphous silicon photovoltaic device formed on a stainless steel substrate is very suitable. That is, the photovoltaic element itself can be considerably thinned, and the thickness of the photovoltaic element including the substrate is 0.1 mm.
Because the thickness can be reduced to about 1 mm, the amount of the filler for sealing the photovoltaic element can be reduced. As a result, the weight of the solar cell module can be reduced, and the thickness can be reduced. If the thickness can be reduced, the stress on the surface covering material when the solar cell module is bent can be reduced. Cracking of the coating material can be controlled for tension, and twisting of the coating material for shrinkage can be suppressed. Further, since the solar cell module is formed on a stainless steel substrate and has flexibility, unnecessary rigidity is not required for the solar cell module, so that the thickness of the module can be reduced. As a result, it is flexible, suitable for bending, and can be reduced in weight.
【0032】よって光起電力素子は、ステンレス基板上
に形成された非結晶シリコン系光起電力素子が最適であ
ることがわかる。Thus, it can be seen that an amorphous silicon-based photovoltaic element formed on a stainless steel substrate is most suitable for the photovoltaic element.
【0033】〔最表面被覆材〕最表面被覆材に要求され
る特性としては透光性、耐候性があり、汚れが付着しに
くいことが要求される。材料としてガラスを使用した場
合、充填材が厚くなければ充填不良が起きるという問題
がある。またガラスを使用した場合、重量が大きくなる
だけでなく外部からの衝撃により割れやすいという問題
も考えられる。また太陽電池モジュールを屋根材として
使用する用途が広がりつつあるが、その屋根材として使
用する場合、太陽電池モジュール自身を折り曲げて加工
することになるため最表面はフレキシブルな材料である
必要がある。[Outermost surface coating material] The outermost surface coating material is required to have a light-transmitting property and weather resistance and to be hardly stained. When glass is used as a material, there is a problem that a filling failure occurs unless the filler is thick. Further, when glass is used, there is a problem that not only the weight is increased but also the glass is easily broken by an external impact. Also, the use of the solar cell module as a roofing material is expanding. When the solar cell module is used as a roofing material, the solar cell module itself is bent and processed, so that the outermost surface needs to be a flexible material.
【0034】以上の理由より最表面被覆材には耐候性透
明フィルムが好的に用いられる。耐候性透明フィルムを
使用することにより、充填性が良くなり、軽量化が図
れ、衝撃により割れない上に、折り曲げ加工することで
屋根材として使用することができる。さらにはフィルム
表面にエンボス処理を施すことで、太陽光の表面反射が
眩しくないという効果も生まれる。For the above reasons, a weather-resistant transparent film is preferably used as the outermost surface coating material. By using the weather-resistant transparent film, the filling property is improved, the weight can be reduced, and the film is not broken by an impact, and can be used as a roofing material by bending. Further, by giving an embossing treatment to the film surface, there is also an effect that the surface reflection of sunlight is not dazzling.
【0035】材料としては、ポリエチレンテトラフルオ
ロエチレン(ETFE)、ポリ3フッ化エチレン、ポリ
フッ化ビニルなどのフッ素樹脂フィルムなどを用いるこ
とができるがこれに限られたものではない。充填材との
接着面には、充填材が接着しやすいようにコロナ放電処
理などの表面処理を施すこともできる。As the material, a fluororesin film such as polyethylene tetrafluoroethylene (ETFE), polytrifluoroethylene, and polyvinyl fluoride can be used, but the material is not limited thereto. A surface treatment such as a corona discharge treatment can be applied to the surface to be bonded with the filler so that the filler is easily bonded.
【0036】〔充填材〕本発明で充填材は、光起電力素
子を封止し導電性補強材上に光起電力素子を固定する目
的で使用するが、一体成型処理で加熱することにより流
れ出し、導電性補強材とアース部材との電気的接合部を
被覆することが可能である。[Filler] In the present invention, the filler is used for sealing the photovoltaic element and fixing the photovoltaic element on the conductive reinforcing material. It is possible to cover the electrical joint between the conductive reinforcing material and the earth member.
【0037】充填材に要求される特性としては、熱可塑
性、耐候性、熱接着性、光透過性が挙げられる。材料と
しては、EVA(酢酸ビニル−エチレン共重合体)、ブ
チラール樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、EEA
(エチレンエチルアクリレート)、EMA(エチレンメ
チルアクリレート)、EBA(エチレンブチルアクリレ
ート)、アクリル酸、ウレタン樹脂、PVA(ポリビニ
ルアルコール)などの透明な樹脂を使用することができ
るがこれに限られたものではない。また光劣化を抑制す
るために、紫外線吸収剤が含有されていることが望まし
い。The properties required for the filler include thermoplasticity, weather resistance, thermal adhesion, and light transmittance. Materials include EVA (vinyl acetate-ethylene copolymer), butyral resin, silicone resin, fluororesin, EEA
Transparent resins such as (ethylene ethyl acrylate), EMA (ethylene methyl acrylate), EBA (ethylene butyl acrylate), acrylic acid, urethane resin, and PVA (polyvinyl alcohol) can be used, but are not limited thereto. Absent. Further, in order to suppress light deterioration, it is desirable that an ultraviolet absorber is contained.
【0038】〔導電性補強材〕太陽電池モジュールの最
裏面側の被覆材、あるいは太陽電池モジュールの補強材
として機能する。材質は例えば、アルミニウム板、ステ
ンレス板等の他に亜鉛メッキ鋼板、ガルバリウム鋼板な
どのメッキ鋼板を使用できるがこれに限られたものでは
ない。屋根一体型太陽電池モジュールでは、この導電性
補強材を折り曲げ加工することにより太陽電池モジュー
ルを一般の金属屋根材と同様に扱うことができる。[Conductive reinforcing material] The conductive reinforcing material functions as a covering material on the rearmost side of the solar cell module or as a reinforcing material for the solar cell module. As the material, for example, a plated steel plate such as a galvanized steel plate and a galvalume steel plate can be used in addition to an aluminum plate and a stainless steel plate, but is not limited thereto. In the roof-integrated solar cell module, by bending the conductive reinforcing material, the solar cell module can be handled in the same manner as a general metal roof material.
【0039】〔充填材保持材〕太陽電池モジュールの光
起電力素子の光入射側にあって、太陽電池モジュールの
一体成型処理時に充填材が流れ出さないように保持する
目的以外に、光起電力素子を外部の引っ掻きより守るた
めに使用する。材質は例えばガラスやポリプロピレンな
どの高分子樹脂の織布あるいは不織布を用いることがで
きるがこれに限られたものではない。[Filling Material Retaining Material] On the light incident side of the photovoltaic element of the solar cell module, in addition to the purpose of holding the filling material so as not to flow out during the integral molding process of the solar cell module, the photovoltaic device Used to protect the device from external scratching. The material may be, for example, a woven or non-woven fabric of a polymer resin such as glass or polypropylene, but is not limited thereto.
【0040】〔絶縁フィルム〕光起電力素子と導電性補
強材との間の電気的絶縁性を保つために使用する。充填
材だけでも絶縁性はあるが厚さにばらつきがあるため、
膜厚の薄い部分あるいはピンホール部分においては、光
起電力素子と導電性補強材のショートが発生する恐れが
ある。絶縁フィルムはそれを防止するために使用する。
材料としては十分な電気的絶縁性を確保でき、しかも長
期的耐久性に優れ、熱膨張、熱収縮に耐えられる柔軟性
を兼ね備えた材料が好ましい。好適に用いられる材料と
してはナイロン、ポリエチレンテレフタレート(PE
T)等がある。[Insulating film] Used for maintaining electrical insulation between the photovoltaic element and the conductive reinforcing material. The filler alone has insulation properties, but its thickness varies,
In a thin portion or a pinhole portion, a short circuit may occur between the photovoltaic element and the conductive reinforcing material. Insulating film is used to prevent it.
As the material, a material that can secure sufficient electrical insulation, has excellent long-term durability, and has flexibility that can withstand thermal expansion and thermal contraction is preferable. Nylon, polyethylene terephthalate (PE
T).
【0041】〔アース部材〕太陽電池モジュールを構成
する導電性補強材をアース接続する目的で導電性補強材
に電気的に接合される。かかるアース部材は導電性補強
材に可撓性を持った状態で部分的に接合されているた
め、導電性補強材に接合される側と反対側の端を、架台
部材や架台部材を固定する金属柱等のアース接続されて
いる部材に容易に電気的に接続することができる。その
接続方法としては例えば、アース部材に穴を開けること
により、その穴にボルトを通し、ボルト〜歯付き座金〜
ナットで締め付けて固定することにより電気的に接続す
ることができる。[Earth Member] The electrically conductive reinforcing member constituting the solar cell module is electrically connected to the electrically conductive reinforcing member for the purpose of earth connection. Since such a grounding member is partially joined to the conductive reinforcing member in a flexible state, the end opposite to the side joined to the conductive reinforcing member is fixed to the gantry member or the gantry member. It can be easily electrically connected to a member connected to the ground such as a metal column. As the connection method, for example, by drilling a hole in the ground member, a bolt is passed through the hole, and the bolt ~ toothed washer ~
It can be electrically connected by tightening and fixing with a nut.
【0042】導電性補強材との接合方法としては、抵抗
溶接、レーザー溶接等が可能である。アース部材に金属
板を使用する場合、材質としては腐食の影響を考慮する
とステンレスであることが好ましい。As a joining method with the conductive reinforcing material, resistance welding, laser welding, or the like can be used. When a metal plate is used for the grounding member, the material is preferably stainless steel in consideration of the influence of corrosion.
【0043】また、絶縁被覆電線を使用する場合、内部
銅線部は腐食しやすいのでシーラントで封止する等の処
理を行ない、できる限り内部銅線部がむき出しにならな
いよう配慮が必要である。When an insulated wire is used, the internal copper wire is liable to corrode. Therefore, it is necessary to perform processing such as sealing with a sealant so that the internal copper wire is not exposed as much as possible.
【0044】また、アース部材の形状としては、作製工
程で導電性補強材と電気的に接合してから一体成型処理
を行なうため平板状であることが望まれる。その理由は
一体成型処理時は太陽電池モジュールはシート状(板
状)にする必要があるため、シート状に近い形状になっ
ている必要がある。したがって、アース部材は凹凸を有
さない、あるいは局部的に厚い部分がない平板の形状で
あることが望ましい。また、太陽電池モジュールを屋根
一体型の建材として扱う場合、一体成形後の太陽電池モ
ジュールを折り曲げ加工することになる。この場合、予
め取り付けられているアース部材は平板状であれば都合
が良い。曲げ加工としては、例えばローラーフォーミン
グやベンダー、プレス等により行なうが、アース部材が
平板状であれば、加工機と干渉することは極めて少な
く、太陽電池モジュールをアース部材を有さないものと
同様に扱うことが可能となる。従ってアース部材は平板
板であることが好ましい。The shape of the grounding member is desirably a flat plate so as to be integrally molded with the conductive reinforcing material in the manufacturing process and then to perform an integral molding process. The reason is that the solar cell module needs to be formed into a sheet shape (plate shape) at the time of the integral molding process, so that the shape needs to be close to the sheet shape. Therefore, it is desirable that the ground member has a flat plate shape having no unevenness or having no locally thick portion. When the solar cell module is treated as a roof-integrated building material, the integrated solar cell module is bent. In this case, it is convenient if the ground member previously attached is flat. The bending process is performed by, for example, roller forming, bender, press, etc., but if the ground member is a flat plate, the interference with the processing machine is extremely small, and the solar cell module is formed in the same manner as that having no ground member. Can be handled. Therefore, the ground member is preferably a flat plate.
【0045】〔曲げ加工〕特に限定はないが、曲げ加工
として例えばローラーフォーミングやプレス、ベンダー
曲げを行なうことができ、従来の金属屋根材の加工用機
械をそのまま利用することができる。[Bending] There is no particular limitation, but, for example, roller forming, pressing and bender bending can be performed as bending, and a conventional metal roofing machine can be used as it is.
【0046】[0046]
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on embodiments.
【0047】(実施例1)まず、非結晶シリコン(a−
Si)系光起電力素子を製作した。作製手順を図3を用
いて説明する。Example 1 First, amorphous silicon (a-
An Si) -based photovoltaic element was manufactured. The manufacturing procedure will be described with reference to FIG.
【0048】図3において301は導電性基体であるス
テンレス基板、302は金属電極層、303は半導体光
活性層、304は透明電極層、305は集電電極であ
る。洗浄したステンレス基板301上に、スパッタ法で
裏面金属電極層302としてAl層(膜厚5000Å)
とZnO層(膜厚5000Å)を順次形成する。つい
で、プラズマCVD法により、SiH4 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、SiH4 とBF3 とH2
の混合ガスからp型微結晶a−Si層を形成し、n層膜
厚150Å/i層膜厚4000Å/p層膜厚100Å/
n層膜厚100Å/i層膜厚800Å/p層膜厚100
Åの層構成のタンデム型a−Si系光電変換半導体層3
03を形成した。次に、透明電極層304として、In
2 O3 薄膜(膜厚700Å)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。In FIG. 3, reference numeral 301 denotes a stainless steel substrate as a conductive substrate, 302 denotes a metal electrode layer, 303 denotes a semiconductor photoactive layer, 304 denotes a transparent electrode layer, and 305 denotes a current collecting electrode. On the cleaned stainless steel substrate 301, an Al layer (film thickness: 5000 °) as a back metal electrode layer 302 by a sputtering method.
And a ZnO layer (thickness 5000 °) are sequentially formed. Then, SiH 4 , PH 3, and H 2 were formed by plasma CVD.
, An i-type a-Si layer from a mixed gas of SiH 4 and H 2 , SiH 4 , BF 3 and H 2
A p-type microcrystalline a-Si layer is formed from a mixed gas of
n-layer thickness 100 ° / i-layer thickness 800 ° / p-layer thickness 100
The tandem type a-Si based photoelectric conversion semiconductor layer 3 having the layer structure of Å
03 was formed. Next, as the transparent electrode layer 304, In
A 2 O 3 thin film (thickness: 700 °) was formed by depositing In by a resistance heating method in an O 2 atmosphere.
【0049】この上に、集電電極305を、銀ペースト
をスクリーン印刷機によりパターン印刷し、乾燥を行な
うことにより形成した。On this, the current collecting electrode 305 was formed by pattern-printing silver paste with a screen printer and drying.
【0050】次に、上記作製済の光起電力素子を被覆材
にてラミネートする工程を図4を用いて説明する。Next, a step of laminating the above-prepared photovoltaic element with a covering material will be described with reference to FIG.
【0051】図4は本実施例の太陽電池モジュールのア
ース部材接合〜ラミネート処理〜仕上げまでの作製工程
を説明するための概略図である。図4(a)は導電性補
強材とアース部材の接合を説明するための概略図、図4
(b)は一体成型処理の材料の積層を説明するための端
部断面図、図4(c)は一体成型処理後の太陽電池モジ
ュールの端部断面図、図4(d)はトリミングした後の
太陽電池モジュールの端部断面図、図4(e)は折り曲
げ加工後の太陽電池モジュールの全体図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the manufacturing steps of the solar cell module according to the present embodiment from bonding of the earth member to lamination to finishing. FIG. 4A is a schematic view for explaining the joining between the conductive reinforcing material and the ground member, and FIG.
FIG. 4B is an end cross-sectional view for explaining lamination of materials for the integral molding process, FIG. 4C is an end cross-sectional view of the solar cell module after the integral molding process, and FIG. FIG. 4E is an overall view of the solar cell module after bending.
【0052】図4において、401は光起電力素子、4
02は充填材、403は最表面被覆材、404は導電性
補強材、405は充填材保持材、406は絶縁フィル
ム、407はアース部材、408は充填材のはみ出し、
409はトリミング位置、410は電気的接合部であ
る。In FIG. 4, reference numeral 401 denotes a photovoltaic element;
02 is a filler, 403 is an outermost surface covering material, 404 is a conductive reinforcing material, 405 is a filler holding material, 406 is an insulating film, 407 is a ground member, 408 is a protrusion of the filler,
409 is a trimming position, and 410 is an electrical joint.
【0053】まず導電性補強材404にアース部材40
7をレーザー溶接により接合した。導電性補強材404
はガルバリウム鋼板(日新製鋼製、商品名:ガルバスタ
ー、0.4mm厚)、アース部材407には0.1mm
厚さのSUS304(サイズ15mm幅×150mm長
さ)を使用した。レーザー溶接はミヤチテクノス製のY
AGレーザーを使用し、溶接条件としては、出力:3〜
5J、スポット径:0.4mm、パルス:3pulse
/sec.で行ない、図4(a)のように、導電性補強
材404の端部とアース部材407の端部が合わさるよ
うに重ね合わせ、端部から5mm程度の位置でアース部
材幅方向に10箇所溶接した。この時、導電性補強材の
溶接部分の塗膜を剥がし、その剥がした面を研磨処理し
てから溶接を行なった。First, the ground member 40 is added to the conductive reinforcing material 404.
7 was joined by laser welding. Conductive reinforcing material 404
Is a galvalume steel plate (manufactured by Nisshin Steel, trade name: galbuster, 0.4 mm thick), and 0.1 mm is used for the ground member 407.
SUS304 having a thickness (size 15 mm width × 150 mm length) was used. Laser welding is made by Miyachi Technos Y
Using an AG laser, welding conditions are: output: 3 ~
5J, spot diameter: 0.4 mm, pulse: 3 pulse
/ Sec. As shown in FIG. 4 (a), the end of the conductive reinforcing material 404 and the end of the ground member 407 are overlapped with each other and welded at about 5 mm from the end in the width direction of the ground member. did. At this time, the coating film on the welded portion of the conductive reinforcing material was peeled off, and the peeled surface was polished before welding.
【0054】つぎに一体成型処理工程の説明を行なう。
図4(b)のようにアース部材407が溶接された導電
性補強材404、充填材402、絶縁フィルム406、
充填材402、光起電力素子401、充填材保持材40
5、充填材402、最表面被覆材403の順に積層し
た。次に真空引きした状態で160℃に加熱し、充填材
402に熱を加えて硬化させることにより一体成型処理
した。充填材402はEVA(エチレン−酢酸ビニル共
重合ポリマー耐候性グレード、ブリジストン社製、46
0μm)、最表面被覆材403はフッ素樹脂フィルム
(エチレンテトラフルオロエチレン、50μm厚、ダイ
キン社製、商品名:ネオフロン EF−0050SB
1)、充填材保持材405はガラス繊維不織布(グラス
パーGMC−00−040(B)、王子製紙製)、絶縁
フィルムはPET(ルミラーS50、東レ製)を使用し
た。Next, the integral molding process will be described.
As shown in FIG. 4B, the conductive reinforcing material 404, the filler 402, the insulating film 406, and the ground member 407 welded thereto.
Filler 402, photovoltaic element 401, filler holding material 40
5, the filler 402, and the outermost surface covering material 403 were laminated in this order. Next, the material was heated to 160 ° C. in a state of being evacuated, and heat was applied to the filler 402 to cure it, thereby performing an integral molding process. The filler 402 is made of EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer weatherproof grade, manufactured by Bridgestone Corporation, 46
0 μm), and the outermost surface coating material 403 is a fluororesin film (ethylene tetrafluoroethylene, 50 μm thick, manufactured by Daikin, trade name: NEOFRON EF-0050SB)
1) The glass fiber nonwoven fabric (Glasper GMC-00-040 (B), manufactured by Oji Paper) was used as the filler holding material 405, and the PET (Lumirror S50, manufactured by Toray) was used as the insulating film.
【0055】図4(c)は一体成型処理後の太陽電池モ
ジュールの端部断面図を表しているが、充填材402が
流れ出して(流れ出した充填材408)、導電性補強材
404とアース部材407の電気的接合部410を被覆
できている。そして次に図4(d)のように導電性補強
材404の端部の位置すなわちトリミング位置409
で、はみ出した充填材408をトリミングした。FIG. 4C is a cross-sectional view of the end of the solar cell module after the integral molding process, in which the filler 402 flows out (the flowing filler 408), and the conductive reinforcing material 404 and the ground member. 407 can be covered with the electrical junction 410. Then, as shown in FIG. 4D, the position of the end of the conductive reinforcing material 404, that is, the trimming position 409 is set.
Then, the protruding filler 408 was trimmed.
【0056】最後に、ローラーフォーマーを使用して折
り曲げ加工し、図4(e)のような屋根材一体型太陽電
池モジュールを仕上げた。Finally, bending was performed using a roller former to complete a roofing-integrated solar cell module as shown in FIG. 4 (e).
【0057】このように、太陽電池モジュールの一体成
型処理の前に、導電性補強材がアース部材と電気的に接
合していることにより、一体成型処理により充填材でそ
の電気的接合部を被覆することができる。また、アース
部材は平板状であるため太陽電池モジュールと同一平面
内に形成でき、一体成形の時に太陽電池モジュールをシ
ート状にすることができるため工程上都合が良い。ま
た、アース部材は平板状であるため、曲げ加工時に機械
と干渉することなく加工することができる。As described above, since the conductive reinforcing member is electrically connected to the ground member before the integral molding process of the solar cell module, the electric joint portion is covered with the filler by the integral molding process. can do. Further, since the grounding member is flat, it can be formed in the same plane as the solar cell module, and the solar cell module can be formed into a sheet when integrally molded, which is convenient in the process. In addition, since the ground member has a flat plate shape, it can be processed without interfering with the machine during bending.
【0058】(実施例2)図5は本発明の実施例2の導
電性補強材とアース部材との接合を説明するための概略
図であり、導電性補強材とアース部材を接合した状態を
示している。図5において501は導電性補強材、50
2はアース部材、503は電気的接合部である。実施例
1と同様にしてレーザー溶接したが、図5のように導電
性補強材501端部の断面にアース部材502の端部の
断面をつき当てるようにして溶接した。それ以外は実施
例1と同様にして作製した。(Embodiment 2) FIG. 5 is a schematic view for explaining the joining between the conductive reinforcing member and the earth member according to the second embodiment of the present invention. Is shown. In FIG. 5, reference numeral 501 denotes a conductive reinforcing material;
2 is a ground member, and 503 is an electrical joint. Laser welding was performed in the same manner as in Example 1, except that the cross section of the end of the ground member 502 was applied to the cross section of the end of the conductive reinforcing member 501 as shown in FIG. Except for this, it was produced in the same manner as in Example 1.
【0059】このように、アース部材502を導電性補
強材501の端部に突き当てて溶接することにより、導
電性補強材501の塗膜を剥がす必要がなくなり、アー
ス構造部の製造工程を簡略化できる。As described above, by welding the ground member 502 to the end of the conductive reinforcing member 501 and welding it, there is no need to peel off the coating film of the conductive reinforcing member 501, and the manufacturing process of the ground structure is simplified. Can be
【0060】(実施例3)図6は本発明の実施例3の導
電性補強材とアース部材との接合を説明するための概略
図であり、図6(a)は導電性補強材とアース部材の接
合時の概略図、図6(b)はアース部材を曲げ加工した
後の概略図である。図6において601は導電性補強
材、602はアース部材、603は電気的接合部であ
る。実施例1と同様にしてレーザー溶接したが、図6
(a)のように導電性補強材601端部の断面にアース
部材602を垂直に当てるようにして溶接した。溶接後
は太陽電池モジュールをシート状にするために、図6
(b)のようにアース部材602を折り曲げて、平板状
にして、次工程のラミネートを行なった。それ以外は実
施例1と同様にして作製した。(Embodiment 3) FIG. 6 is a schematic view for explaining the connection between the conductive reinforcing member and the ground member according to the third embodiment of the present invention. FIG. FIG. 6 (b) is a schematic view of the joining of the members, and FIG. 6 (b) is a schematic view after bending the ground member. In FIG. 6, 601 is a conductive reinforcing material, 602 is a grounding member, and 603 is an electrical joint. Laser welding was performed in the same manner as in Example 1, but FIG.
As shown in (a), the ground member 602 was welded to the cross section of the end of the conductive reinforcing material 601 vertically. After welding, in order to make the solar cell module into a sheet shape, FIG.
As shown in (b), the ground member 602 was bent into a flat plate shape, and the next step of lamination was performed. Except for this, it was produced in the same manner as in Example 1.
【0061】このように、アース部材602を導電性補
強材601の端部に垂直に当てて溶接することにより、
位置合わせが簡単になりアース部材溶接時の作業性を向
上している。また実施例2と同様に、導電性補強材60
1の塗膜を剥がす必要がなくなり、アース構造部の製造
工程を簡略化できる。As described above, the ground member 602 is perpendicularly applied to the end of the conductive reinforcing member 601 and is welded.
Positioning is simplified, and workability during welding of the ground member is improved. Further, similarly to the second embodiment, the conductive reinforcing material 60
It is not necessary to peel off one coating film, and the manufacturing process of the ground structure can be simplified.
【0062】(実施例4)実施例1において、導電性補
強材とアース部材との接合を、レーザー溶接のかわりに
抵抗溶接で行なった。実施例1と同様に、導電性補強材
端部とアース部材端部を合わせるようにして重ねあわ
せ、接合部の導電性補強材の塗膜を剥がして半田付けを
行なったが、この塗膜を剥がしたときに、その剥がした
面の研磨処理は行なわずに作製した。なお抵抗溶接はセ
イワ製作所のマイクロスポットウェルダーMCW−15
00を使用し、接合条件は5msec.通電で300×
10mVで行なった。それ以外は実施例1と同様にして
作製した。Example 4 In Example 1, the joining between the conductive reinforcing material and the earth member was performed by resistance welding instead of laser welding. In the same manner as in Example 1, the ends of the conductive reinforcing material and the ground member were overlapped so as to be aligned, and the coating of the conductive reinforcing material at the joint was peeled off and soldered. When it was peeled off, it was manufactured without performing the polishing treatment on the peeled surface. Resistance welding is performed by Seiwa Micro Spot Welder MCW-15.
00, and the joining conditions were 5 msec. 300x with electricity
The test was performed at 10 mV. Except for this, it was produced in the same manner as in Example 1.
【0063】抵抗溶接は接合材料間に機械的圧力をかけ
て電流を流すため、接合表面は特に研磨処理しなくても
溶接でき、比較的簡単に溶接ができる。In the resistance welding, a current is applied by applying a mechanical pressure between the joining materials, so that the joining surface can be welded without any particular polishing treatment, and the welding can be performed relatively easily.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果を奏する。 (1)本発明の太陽電池モジュールでは、アース部材
を、導電性補強材に可撓性を持った状態で部分的に接合
したことにより、架台部材や架台部材を固定する金属柱
等のアース接続されている部材に容易に且つ確実に電気
的に接続することができ、信頼性の高いアース接続を実
現することができる。 (2)特に、平板状のアース部材を用いることにより、
後工程で太陽電池モジュールを曲げ加工する際に、アー
ス部材が成形機と干渉することがなく、曲げ加工性が向
上する。 (3)特に、導電性補強材とアース部材との電気的接合
部を充填材により被覆したものにあっては、かかる接合
部における電気的接合の長期的信頼性が向上する。 (4)また、本発明の太陽電池モジュールの製造方法で
は、一体成型する前に予め導電性補強材にアース部材を
接合しておくことにより、一体成型処理の時に充填材に
よりかかる接合部を被覆することができ、より信頼性の
高いアース構造部を比較的簡単に作製することができ
る。 (5)また、本発明の太陽電池モジュールの施工方法で
は、予め導電性補強材に接合されているアース部材を導
電性架台部材に接続することによって、極めて簡単に信
頼性の高いアース接続を実現することができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) In the solar cell module of the present invention, the ground member is partially joined to the conductive reinforcing member while having flexibility, thereby connecting the ground member such as the gantry member and the metal pillar for fixing the gantry member. Electrical connection can be easily and surely made to the member, and a highly reliable ground connection can be realized. (2) In particular, by using a flat earth member,
When the solar cell module is bent in a later step, the ground member does not interfere with the molding machine, and the bending property is improved. (3) In particular, in the case where the electrical joint between the conductive reinforcing material and the earth member is covered with the filler, the long-term reliability of the electrical joint at the joint is improved. (4) In the method of manufacturing a solar cell module according to the present invention, the grounding member is bonded to the conductive reinforcing member before the integral molding, so that the joint is covered with the filler during the integral molding process. And a more reliable ground structure can be relatively easily manufactured. (5) In the method for constructing a solar cell module according to the present invention, a highly reliable earth connection can be realized very easily by connecting an earth member previously joined to the conductive reinforcing member to the conductive gantry member. can do.
【図1】本発明の太陽電池モジュールの製造方法の一例
を説明するための概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of a method for manufacturing a solar cell module according to the present invention.
【図2】本発明の太陽電池モジュールを構成する光起電
力素子の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a photovoltaic element constituting the solar cell module of the present invention.
【図3】実施例1の太陽電池モジュールを構成する光起
電力素子の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a photovoltaic element constituting the solar cell module of Example 1.
【図4】実施例1の太陽電池モジュールの製造方法の一
例を説明するための概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an example of a method for manufacturing a solar cell module of Example 1.
【図5】実施例2の導電性補強材とアース部材との接合
を説明するための概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining joining of a conductive reinforcing material and an earth member according to a second embodiment.
【図6】実施例3の導電性補強材とアース部材との接合
を説明するための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining joining of a conductive reinforcing material and a ground member according to a third embodiment.
【図7】本発明の太陽電池モジュールを屋根材として架
台部材へ固定した状態を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic view showing a state where the solar cell module of the present invention is fixed to a gantry member as a roof material.
【図8】本発明の太陽電池モジュールを屋根材として用
い、空気流通装置に適用した例を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example in which the solar cell module of the present invention is used as a roof material and applied to an air circulation device.
【図9】従来の太陽電池モジュールを屋根材として架台
部材へ固定した状態を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic view showing a state in which a conventional solar cell module is fixed to a gantry member as a roof material.
101,401,701,901 光起電力素子 102,402,702,902 充填材 103,403,703,903 最表面被覆材 104,404,501,601,704,904 導
電性補強材 105,405,705,905 充填材保持材 106,406,706,906 絶縁フィルム 107,407,502,602,707 アース部材 108,408 充填材のはみ出し 109,409 トリミング位置 201,301 導電性基体 202,302 金属電極層 203,303 半導体光活性層 204,304 透明導電層 205,305 集電電極 110,410,503,603 電気的接合部 708,709 ビス/ナット 710 金属製屋根構造材 711,907 架台部材 801 軒部 802 太陽電池一体型屋根材 803 屋根下葺材 804 空間 805 棟部 806 排気口101, 401, 701, 901 Photovoltaic element 102, 402, 702, 902 Filler 103, 403, 703, 903 Top surface coating 104, 404, 501, 601, 704, 904 Conductive reinforcing material 105, 405 705, 905 Filler holding material 106, 406, 706, 906 Insulating film 107, 407, 502, 602, 707 Ground member 108, 408 Filler protrusion 109, 409 Trimming position 201, 301 Conductive base 202, 302 Metal electrode Layers 203, 303 Semiconductor photoactive layers 204, 304 Transparent conductive layers 205, 305 Current collecting electrodes 110, 410, 503, 603 Electrical joints 708, 709 Screws / nuts 710 Metal roof structural materials 711, 907 Mounting members 801 Part 802 Solar cell integrated roofing material 8 03 Roofing material 804 Space 805 Building 806 Exhaust port
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高林 明治 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Meiji Takabayashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc.
Claims (27)
力素子の非受光面側に配された導電性補強材、及び前記
光起電力素子を封止し且つ前記導電性補強材上に固定す
るための充填材とを有する太陽電池モジュールにおい
て、 前記導電性補強材に可撓性を持った状態で部分的に接合
されているアース部材を有することを特徴とする太陽電
池モジュール。At least a photovoltaic element, a conductive reinforcing material disposed on a non-light receiving surface side of the photovoltaic element, and sealing and fixing the photovoltaic element on the conductive reinforcing material A solar cell module comprising: a filler member for performing the following: a solar cell module, comprising: a ground member partially joined to the conductive reinforcing member in a flexible state.
徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。2. The solar cell module according to claim 1, wherein the ground member has a flat shape.
端部に接合されていることを特徴とする請求項1又は2
に記載の太陽電池モジュール。3. The grounding member according to claim 1, wherein the grounding member is joined to an end of the conductive reinforcing member.
A solar cell module according to item 1.
平面的に接合されていることを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載の太陽電池モジュール。4. The ground member is planarly joined to the conductive reinforcing member.
A solar cell module according to any one of the above.
合部が、前記充填材により被覆されていることを特徴と
する請求項1〜4のいずれかに記載の太陽電池モジュー
ル。5. The solar cell module according to claim 1, wherein a joint between the conductive reinforcing material and the ground member is covered with the filler.
を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の太陽電池
モジュール。6. The solar cell module according to claim 1, wherein the ground member is made of stainless steel.
を特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の太陽電池
モジュール。7. The solar cell module according to claim 1, wherein the filler is a hot melt material.
は、耐候性透明フィルムにより被覆されていることを特
徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の太陽電池モジ
ュール。8. The solar cell module according to claim 1, wherein the outermost surface on the light receiving surface side of the photovoltaic element is covered with a weather-resistant transparent film.
に形成された非結晶シリコン系であることを特徴とする
請求項1〜8のいずれかに記載の太陽電池モジュール。9. The solar cell module according to claim 1, wherein said photovoltaic element is made of amorphous silicon based on a stainless steel substrate.
項1〜9のいずれかに記載の太陽電池モジュール。10. The solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell module has flexibility.
する請求項10に記載の太陽電池モジュール。11. The solar cell module according to claim 10, wherein a bending process is performed.
する請求項1〜11のいずれかに記載の太陽電池モジュ
ール。12. The solar cell module according to claim 1, which is used as a roof material.
電力素子の非受光面側に配された導電性補強材、及び前
記光起電力素子を封止し且つ前記導電性補強材上に固定
するための充填材とを一体成型処理することにより形成
する太陽電池モジュールの製造方法において、 前記導電性補強材に予めアース部材を可撓性を持った状
態で部分的に接合した後、前記一体成型処理を行うこと
を特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。13. At least a photovoltaic element, a conductive reinforcing material disposed on a non-light-receiving surface side of the photovoltaic element, and sealing and fixing the photovoltaic element on the conductive reinforcing material. A method for manufacturing a solar cell module, which is formed by integrally molding a filler material for forming a ground member, wherein a ground member is partially joined to the conductive reinforcing member in advance in a state of having flexibility, and then the integrated member is formed. A method for manufacturing a solar cell module, comprising performing a molding process.
特徴とする請求項13に記載の太陽電池モジュールの製
造方法。14. The method according to claim 13, wherein the ground member has a flat shape.
の端部に接合することを特徴とする請求項13又は14
に記載の太陽電池モジュールの製造方法。15. The grounding member is joined to an end of the conductive reinforcing member.
3. The method for manufacturing a solar cell module according to item 1.
に平面的に接合することを特徴とする請求項13〜15
のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。16. The ground member is planarly joined to the conductive reinforcing material.
The method for manufacturing a solar cell module according to any one of the above.
の接合をレーザー溶接あるいは抵抗溶接により行なうこ
とを特徴とする請求項13〜16のいずれかに記載の太
陽電池モジュールの製造方法。17. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 13, wherein the bonding of the ground member to the conductive reinforcing member is performed by laser welding or resistance welding.
とを特徴とする請求項13〜17のいずれかに記載の太
陽電池モジュールの製造方法。18. The method according to claim 13, wherein the ground member is made of stainless steel.
とを特徴とする請求項13〜18のいずれかに記載の太
陽電池モジュールの製造方法。19. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 13, wherein said filler is a hot melt material.
前記導電性補強材と前記アース部材との接合部が前記充
填材により被覆されることを特徴とする請求項13〜1
9のいずれかに記載の太陽電池モジュールの製造方法。20. By performing the integral molding process,
The joint between the conductive reinforcing material and the ground member is covered with the filler.
10. The method for manufacturing a solar cell module according to any one of 9 above.
起電力素子の受光面側の最表面に耐候性透明フィルムを
配設することを特徴とする請求項13〜20のいずれか
に記載の太陽電池モジュールの製造方法。21. A weather-resistant transparent film is provided on the outermost surface on the light-receiving surface side of the photovoltaic element when performing the integral molding process. Of manufacturing a solar cell module.
上に形成された非結晶シリコン系であることを特徴とす
る請求項13〜21のいずれかに記載の太陽電池モジュ
ールの製造方法。22. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 13, wherein said photovoltaic element is made of amorphous silicon based on a stainless steel substrate.
することを特徴とする請求項13〜22のいずれかに記
載の太陽電池モジュールの製造方法。23. The method according to claim 13, wherein the solar cell module has flexibility.
工を施すことを特徴とする請求項23に記載の太陽電池
モジュールの製造方法。24. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 23, wherein bending is performed after performing the integral molding process.
陽電池モジュールの施工方法であって、 太陽電池モジュールが設置される導電性架台部材に前記
アース部材を固定し、前記導電性架台部材をアース接続
することを特徴とする太陽電池モジュールの施工方法。25. The method for constructing a solar cell module according to claim 1, wherein the grounding member is fixed to a conductive mounting member on which the solar cell module is installed, and the conductive mounting member is provided. A method for constructing a solar cell module, comprising:
前記導電性架台部材が固定されている建築物の導電性構
造材を介して行われることを特徴とする請求項25に記
載の太陽電池モジュールの施工方法。26. The ground connection of the conductive mounting member,
The method according to claim 25, wherein the method is performed via a conductive structural material of a building to which the conductive mounting member is fixed.
上に敷設された前記導電性架台部材上に設置し、前記太
陽電池モジュールと屋根下地材との間に空気流通路を形
成することを特徴とする請求項25又は26に記載の太
陽電池モジュールの施工方法。27. The method according to claim 27, wherein the solar cell module is installed on the conductive mounting member laid on a roof base material, and an air flow passage is formed between the solar cell module and the roof base material. The method for constructing a solar cell module according to claim 25 or 26.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10000053A JPH11195804A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Solar battery module, its production and its execution method |
Applications Claiming Priority (1)
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JP10000053A JPH11195804A (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Solar battery module, its production and its execution method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH11195804A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001053311A (en) * | 1999-08-13 | 2001-02-23 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Method for manufacturing solar cell module |
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- 1998-01-05 JP JP10000053A patent/JPH11195804A/en not_active Withdrawn
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