JPH11204820A - Solar cell module, its manufacture and execution method, solar cell generation system and solar cell module array - Google Patents

Solar cell module, its manufacture and execution method, solar cell generation system and solar cell module array

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JPH11204820A
JPH11204820A JP10004762A JP476298A JPH11204820A JP H11204820 A JPH11204820 A JP H11204820A JP 10004762 A JP10004762 A JP 10004762A JP 476298 A JP476298 A JP 476298A JP H11204820 A JPH11204820 A JP H11204820A
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JP
Japan
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solar cell
cell module
shape
photovoltaic element
module according
Prior art date
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JP10004762A
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Japanese (ja)
Inventor
Ayako Shiozuka
綾子 塩塚
Kenji Takada
健司 高田
Masahiro Mori
昌宏 森
Masaaki Matsushita
正明 松下
Meiji Takabayashi
明治 高林
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-reliability solar cell module which is never deformed if an external load/pressure is applied during forming after installation, wherein formability is improved to provide such a non-deformable solar cell module to avoid forming folds at a photosensor, and hence the conversion efficiency never deteriorates. SOLUTION: A solar cell module having a photosensor 101, reinforcing board 107 disposed at a non-photo-detecting face of the photosensor and covers 102, 105 for sealing and fixing the photosensor 101 to the reinforcing board 107, comprises a shape hold member 108 at least at a part of a non-photo-detecting face of the reinforcing board 107.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光起電力素子、光起
電力素子の非受光面側に設けられた補強板、前記光起電
力素子を封止し、かつ前記補強板上に固定するための被
覆材を有した太陽電池モジュールに関する。
The present invention relates to a photovoltaic element, a reinforcing plate provided on the non-light-receiving surface side of the photovoltaic element, and a device for sealing and fixing the photovoltaic element on the reinforcing plate. The present invention relates to a solar cell module having a coating material of the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、エネルギー資源の保護や環境問題
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、石油等の枯渇や、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ある。そこで、太陽エ
ネルギーを直接電力に変換でき、しかもクリーンなエネ
ルギーである太陽電池エネルギーには、大きな期待が寄
せられている。
2. Description of the Related Art In recent years, awareness of protection of energy resources and environmental issues has been increasing worldwide. Above all, there is a deep concern about the depletion of petroleum and the like and the global warming phenomenon associated with CO2 emissions. Therefore, solar cell energy, which can directly convert solar energy into electric power and is clean energy, has been greatly expected.

【0003】現在広く使用されている太陽電池の種類と
しては、結晶系シリコンを使用したもの、アモルファス
シリコンを使用したものがあげられる。
The types of solar cells widely used at present include those using crystalline silicon and those using amorphous silicon.

【0004】特に、導電性金属基板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
ン太陽電池は、結晶系シリコンを使用した太陽電池より
も安価かつ軽量であり、また耐衝撃性・フレキシブル性
に富んでいる事から有望視されている。最近では、アモ
ルファスシリコン太陽電池の特徴である、軽量で耐衝撃
性にも優れフレキシブルであるという点をいかして、建
築物の屋根・壁などへの設置が行なわれている。この場
合、太陽電池の非受光面側に接着剤を介して補強材を貼
り合わせることにより建築材として使用されている。こ
のように補強材を貼り合わせることにより、太陽電池モ
ジュールの機械的強度が増し、温度変化による反りや歪
みを防止できる。特に、太陽光をより多く取り入れるこ
とが可能なため屋根への設置が積極的に行われている。
屋根として使用する場合、従来は、太陽電池にフレーム
を取り付け、屋根の上に架台を設置し、さらにその上に
太陽電池を設置するという工程手順をとっていたのに対
し、補強材を貼り合わせた太陽電池モジュールは、補強
材を曲げ加工することにより、屋根材として直接設置す
ることが可能となる。これによって、大幅な原材料コス
トの削減・作業工程数の削減が行なえるため安価な太陽
電池モジュールを提供する事が可能となる。また、フレ
ームや架台が必要ないため非常に軽量な太陽電池とする
ことができる。すなわち、施工性に優れること、軽量で
あり、耐震性に優れることなどから近年注目されている
金属屋根として太陽電池を扱うことが可能となる。
[0004] In particular, an amorphous silicon solar cell in which silicon is deposited on a conductive metal substrate and a transparent conductive layer is formed thereon is cheaper and lighter than a solar cell using crystalline silicon, and has a high impact resistance. It is promising because of its richness and flexibility. Recently, it has been installed on roofs and walls of buildings, taking advantage of the characteristics of amorphous silicon solar cells, such as light weight, excellent impact resistance, and flexibility. In this case, the non-light-receiving surface side of the solar cell is used as a building material by bonding a reinforcing material via an adhesive. By bonding the reinforcing material in this manner, the mechanical strength of the solar cell module is increased, and warpage and distortion due to a temperature change can be prevented. In particular, installation on a roof is being actively performed because more sunlight can be taken in.
Conventionally, when using as a roof, the process procedure of mounting a frame on a solar cell, installing a gantry on the roof, and then installing a solar cell on it, was used. The obtained solar cell module can be directly installed as a roof material by bending a reinforcing material. As a result, the cost of raw materials can be significantly reduced and the number of work steps can be significantly reduced, so that an inexpensive solar cell module can be provided. In addition, a very lightweight solar cell can be provided because no frame or mount is required. That is, the solar cell can be treated as a metal roof that has recently attracted attention because of its excellent workability, light weight, and excellent earthquake resistance.

【0005】さらに、最近は、個々のオリジナル性を重
視する傾向にあり、これは建材や太陽電池においても例
外ではない。さまざまなニーズに答えた多種多様な形状
をもった太陽電池あるいは建材が要求されている。この
点でも、加工性に富む金属屋根は注目されている。
Further, recently, there is a tendency to emphasize individual originality, and this is no exception in building materials and solar cells. There is a demand for solar cells or building materials having a variety of shapes that meet various needs. Also in this regard, metal roofs with high workability are attracting attention.

【0006】一方、アモルファスシリコン太陽電池は、
一般的には、そのフレキシブル性をいかし、軽量な太陽
電池とするために、最表面をフッ素フィルム、その内側
に充填材として様々な有機高分子樹脂を使用した被覆が
行なわれてきた。しかし、表面をフィルムで被覆した場
合、ガラスで被覆した場合に比べ、外部からの衝撃や傷
つき(耐スクラッチ性)に弱くなる。これらの欠点を解
決するため充填材の中にガラス繊維不織布などの繊維状
無機化合物を含浸させ、受光面側の強度を確保する工夫
がされている。
On the other hand, amorphous silicon solar cells
Generally, in order to make use of its flexibility and make a lightweight solar cell, a coating using a fluorine film on the outermost surface and various organic polymer resins as a filler inside the film has been performed. However, when the surface is covered with a film, it is less susceptible to external impact and damage (scratch resistance) than when covered with glass. In order to solve these drawbacks, a method has been devised in which a filler is impregnated with a fibrous inorganic compound such as a glass fiber nonwoven fabric to secure the strength on the light receiving surface side.

【0007】図16は、このような太陽電池モジュールの
被覆構成を示す従来例である。図16に於いて、1603は
フッ化物重合体薄膜層、1602は透明有機高分子樹脂、
1601は光起電力素子1604は絶縁フィルム、1605は
補強板である。より具体的には、フッ化物重合体薄膜層
1603はETFE(エチレン−テトラフルオロエチレン
共重合体)フィルム、PVF(ポリフッ化ビニル)フィ
ルム等のフッ素樹脂フィルムであり、透明有機高分子樹
脂1602はEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、
ブチラール樹脂等である。絶縁フィルム1604は、ナイ
ロンフィルム、PET(ポリエステル)フィルム、アルミラ
ミネートテドラーフィルム等の有機樹脂フィルムであ
る。補強板1605としては、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(ガラス繊維強
化プラスチック)等である。
FIG. 16 is a conventional example showing a covering structure of such a solar cell module. In FIG. 16, 1603 is a fluoride polymer thin film layer, 1602 is a transparent organic polymer resin,
1601 is a photovoltaic element 1604 is an insulating film, and 1605 is a reinforcing plate. More specifically, a fluoride polymer thin film layer
1603 is a fluororesin film such as an ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer) film and a PVF (polyvinyl fluoride) film, and the transparent organic polymer resin 1602 is EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer);
Butyral resin and the like. The insulating film 1604 is an organic resin film such as a nylon film, a PET (polyester) film, and an aluminum laminated Tedlar film. The reinforcing plate 1605 is made of insulated metal such as a painted zinc steel plate, carbon fiber, FRP (glass fiber reinforced plastic), or the like.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来、屋根を施工する
際には、屋根の軒側から棟側に向かって施工して行く。
したがって、軒側に職人がたって施工する場合には、先
に葺いた軒側の屋根材の上を踏みつけることになる。ま
た、棟側に立って施工する場合にも、屋根の施工中には
何度も、軒側と棟側を往復する必要があるため、その移
動の際には、施工した屋根材の上を何度も踏みつけるこ
とになる。このような踏みつけを繰り返すうちに、施工
中に金属屋根の一部を変形させてしまうことがある。従
来の施工方法の場合は、変形部分を裏面側から叩くなど
の方法で、初期形状に戻してそのまま使用していた。
Conventionally, when a roof is constructed, it is constructed from the eaves side of the roof toward the ridge side.
Therefore, when a craftsman stands on the eaves side and performs the construction, he will step on the roof material on the eaves side that was previously laid. Also, when constructing while standing on the ridge side, it is necessary to go back and forth between the eaves side and the ridge side many times during the construction of the roof. You will step on it many times. While repeating such trampling, a part of the metal roof may be deformed during construction. In the case of the conventional construction method, the deformed portion was returned to the initial shape, for example, by hitting it from the back side, and used as it was.

【0009】建材一体型太陽電池モジュールを、屋根材
として使用する際にも、一般金属屋根材と同様に施工さ
れる。すなわち、従来の施工方法で建材一体型太陽電池
モジュールを施工した場合、太陽電池モジュール上を踏
みつけ変形させる可能性がある。しかし、この場合の太
陽電池モジュールに対する影響、あるいは、この場合の
長期信頼性については全く認識されていない。
When a building material-integrated solar cell module is used as a roof material, it is constructed in the same manner as a general metal roof material. That is, when the building material-integrated solar cell module is constructed by the conventional construction method, there is a possibility that the solar cell module is stepped on and deformed. However, the effect on the solar cell module in this case or the long-term reliability in this case is not recognized at all.

【0010】このようなことが起こらないためには施工
時に太陽電池モジュールを踏みつけて、変形させること
がなければ良いが、実際の施工の際にはどうしても何度
も屋根上を往復する必要が生じるため非常に難しい。
In order to prevent such a situation from occurring, it is sufficient that the solar cell module is not trampled and deformed during construction, but it is necessary to reciprocate on the roof many times in actual construction. Because very difficult.

【0011】そこで、我々は太陽電池モジュールを踏み
つけて変形させた場合にどのようなことが起こるのかを
検討した。その結果、太陽電池モジュールの光起電力素
子上に目視で確認できる折れ目がついた場所では、光起
電力素子表面に多数のひび割れが観察されることを発見
した。すなわち、施工中に太陽電池モジュールを踏みつ
けて折れ目をつけた場合、光起電力素子が割れてしま
い、長期信頼性に影響するという、従来は、認識されて
いなかった新たな課題があることがわかった。
Therefore, we examined what would happen if the solar cell module was trampled and deformed. As a result, it was found that many cracks were observed on the surface of the photovoltaic element in a place where the photovoltaic element of the solar cell module had a fold that could be visually confirmed. In other words, when the solar cell module is trampled and creased during construction, the photovoltaic element breaks, which affects long-term reliability. all right.

【0012】このようなことから、万が一、施工中に踏
みつけて太陽電池モジュールに折れ目がついてしまった
場合、その太陽電池モジュールを取り外し交換する必要
が生じる。しかし、前記したとおり、屋根は軒側から重
ねあわせて施工していくため、軒側の太陽電池モジュー
ルを取り外すためには、その太陽電池モジュールより棟
側に施工したモジュールをすべて取り外さなければなら
ず、非常に手間がかかり、効率が悪い。
[0012] From the above, in the unlikely event that the solar cell module is broken by stepping on during construction, it is necessary to remove and replace the solar cell module. However, as described above, since the roof is built from the eaves side, in order to remove the solar cell module on the eaves side, all the modules installed on the ridge side from that solar cell module must be removed. , Very laborious and inefficient.

【0013】そこで、本発明は以下のような課題を解決
しようとしている。 施工中に、施工した太陽電池モジュール上を踏みつけ
ると折れ目がついてしまう。太陽電池モジュールが折れ
目がついた場合、太陽電池モジュールの長期信頼性の低
下、しいては、変換効率の低下を来す可能性がある。 そこで、施工中に太陽電池モジュールに折れ目がつい
た場合、その太陽電池モジュールのみを取り外し交換し
なくてはならず非常に手間がかかり、屋根施工の効率を
低下させる。 太陽電池モジュールを踏みつけずに施工しようとした
場合、細心の注意が要求され施工性が低下する。
Therefore, the present invention seeks to solve the following problems. During the construction, if you step on the constructed solar cell module, it will be creased. If the photovoltaic module is creased, there is a possibility that the long-term reliability of the photovoltaic module is reduced, and consequently the conversion efficiency is reduced. Therefore, if the solar cell module is creased during construction, it is necessary to remove and replace only the solar cell module, which is very time-consuming and reduces the efficiency of roof construction. If the construction is attempted without stepping on the solar cell module, great care is required, and the workability is reduced.

【0014】また、公開特許公報 特開平9−1357
68には、屋根の一部あるいは全部に連続して敷設され
た金属板上に、少なくとも断熱材と太陽電池パネルが積
層された、屋根上への太陽電池取り付け構造が開示され
ている。しかし、この公報中に記載されている効果とし
ては、断熱材による太陽電池パネルの温度の上昇による
光劣化の抑制および回復である。また、屋内外の断熱性
を向上させるため室内温度の安定化、さらには金属板を
太陽電池パネルの下に敷設することにより防火性を向上
させることが記載されている。施工性や、太陽電池モジ
ュールを施工する際の踏みつけに対する強度への記載は
まったくされていない。また、前記公報中の太陽電池パ
ネルは受光面側最表面がガラスであるため、これらに対
する認識や記載は全くされていない。
[0014] Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1357 is disclosed.
No. 68 discloses a solar cell mounting structure on a roof in which at least a heat insulating material and a solar cell panel are laminated on a metal plate continuously laid on part or all of the roof. However, the effect described in this publication is the suppression and recovery of light degradation due to a rise in the temperature of the solar cell panel due to the heat insulating material. It also describes stabilizing the indoor temperature in order to improve indoor and outdoor heat insulation, and further improving fire protection by laying a metal plate under a solar cell panel. No mention is made of the workability or the strength against trampling when the solar cell module is constructed. Further, since the solar cell panel in the above publication has a glass surface on the light receiving surface side, there is no recognition or description of these.

【0015】[0015]

【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、次のような方
法が最良であることを見いだした。
Means for Solving the Problems As a result of intensive research and development for solving the above problems, the present inventor has found that the following method is the best.

【0016】光起電力素子、光起電力素子の非受光面側
に設けられた補強板、前記光起電力素子を封止し、かつ
前記補強板上に固定するための被覆材を有した太陽電池
モジュールにおいて、前記補強板の非受光面側の少なく
とも一部に形状保持部材を備えた太陽電池モジュールと
すること。
A solar cell comprising a photovoltaic element, a reinforcing plate provided on the non-light-receiving surface side of the photovoltaic element, and a covering material for sealing the photovoltaic element and fixing the photovoltaic element on the reinforcing plate. In the battery module, a solar cell module provided with a shape holding member on at least a part of the reinforcing plate on the non-light receiving surface side.

【0017】(作用)上述した構成を基本とする太陽電池
モジュールは以下のような態様を包含し、顕著な効果を
奏する。
(Operation) The solar cell module based on the above-described configuration includes the following aspects and has remarkable effects.

【0018】光起電力素子、光起電力素子の非受光面側
に設けられた補強板、前記光起電力素子を封止し、かつ
前記補強板上に固定するための被覆材を有した太陽電池
モジュールにおいて、前記補強板の非受光面側の少なく
とも一部に形状保持部材を備えたことにより、 1.施工中に、太陽電池モジュールを踏みつけても太陽
電池モジュールに折れ目がつくことがないため、施工性
が向上する。 2.光起電力素子に折れ目がつくこともないため、変換
効率の低下も起こらず、信頼性の高い太陽電池モジュー
ルとすることができる。 3.豪雪地帯等での使用においても、雪の重みで太陽電
池モジュールに折れ目がつくことがなくなる。
A solar cell comprising a photovoltaic element, a reinforcing plate provided on the non-light-receiving surface side of the photovoltaic element, and a covering material for sealing and fixing the photovoltaic element on the reinforcing plate. In the battery module, a shape holding member is provided on at least a part of the reinforcing plate on the non-light-receiving surface side. Even if the solar cell module is trampled during construction, the solar cell module does not break, thereby improving the workability. 2. Since the photovoltaic element does not break, the conversion efficiency does not decrease, and a highly reliable solar cell module can be obtained. 3. Even in a heavy snowfall area or the like, the solar cell module does not break due to the weight of snow.

【0019】前記形状保持部材が、光起電力素子の背面
側に位置することにより、 4.上述の、、の効果をより確実なものとするこ
とができる。
3. The shape holding member is located on the back side of the photovoltaic element. The effect of the above can be made more reliable.

【0020】前記補強板の非受光面側の一部あるいは全
部に、非受光面側に対して凹となるような形状を有する
ことにより、 5.個々のオリジナル性を重視した美観性に優れた太陽
電池モジュールとすることができる。
4. A part or all of the reinforcing plate on the non-light receiving surface side has a shape that is concave with respect to the non-light receiving surface side. A solar cell module excellent in aesthetics with emphasis on individual originality can be obtained.

【0021】前記補強板の凹部の空間に、前記形状保持
部材を配置したことにより、 6.補強板が非受光面側に対して凹になっている部分
は、特に踏みつけに弱いため、この部分の空間に形状保
持部材を配置することは、太陽電池モジュールに折れ目
がつくことを防止する点で非常に効果がある。
5. By disposing the shape holding member in the space of the concave portion of the reinforcing plate, Since the portion where the reinforcing plate is concave with respect to the non-light-receiving surface side is particularly vulnerable to stepping, arranging the shape holding member in the space of this portion prevents the solar cell module from being broken. Very effective in that respect.

【0022】前記太陽電池モジュールの受光面側最表面
に透明樹脂フィルム層を設けることにより、 7.軽量な太陽電池モジュールとすることができるため
耐震性に優れる。 8.可撓性をもった太陽電池モジュールとすることがで
きるため、意匠性・加工性が向上する。 9.長期屋外使用の際の外部からの汚れを防止し、太陽
電池モジュールの変換効率の低下を防止する。
6. By providing a transparent resin film layer on the outermost surface on the light receiving surface side of the solar cell module, Since it can be a lightweight solar cell module, it is excellent in earthquake resistance. 8. Since the solar cell module can have flexibility, design and workability are improved. 9. It prevents contamination from outside during long-term outdoor use, and prevents a decrease in the conversion efficiency of the solar cell module.

【0023】前記光起電力素子が可撓性基板上に形成さ
れた薄膜半導体であることにより、 10.加工性に優れた太陽電池モジュールとなる。
9. The photovoltaic element is a thin film semiconductor formed on a flexible substrate. It becomes a solar cell module with excellent workability.

【0024】前記薄膜半導体層がアモルファス半導体層
であることにより、 11.安価で軽量かつフレキシブルな太陽電池モジュー
ルとなる。
10. The thin-film semiconductor layer is an amorphous semiconductor layer. It becomes an inexpensive, lightweight and flexible solar cell module.

【0025】前記形状保持部材が、前記太陽電池モジュ
ールの変形する荷重強度よりも大きい圧縮強度をもつこ
とにより、 12.太陽電池モジュールに折れ目がつくことを防止す
ることができる。
11. The shape holding member has a compressive strength greater than a load strength at which the solar cell module deforms. The breakage of the solar cell module can be prevented.

【0026】前記形状保持部材の圧縮強度が、1.0kgf/c
m2以上であることを特徴とすることにより、 13.通常の施工において太陽電池モジュールにかかる
荷重に絶えうる圧縮強度であるため太陽電池モジュール
に折れ目がつくことを確実に防止することができる。
The compressive strength of the shape maintaining member is 1.0 kgf / c
By characterized in that m 2 or more, 13. Since the compressive strength is constant under the load applied to the solar cell module in normal construction, it is possible to reliably prevent the solar cell module from being broken.

【0027】前記形状保持部材が、断熱材であることに
より、 14.光起電力素子としてアモルファスシリコンを使用
した場合、その光劣化を抑制、回復させることができる
ため、高い変換効率を得ることができる。
13. Since the shape maintaining member is a heat insulating material, When amorphous silicon is used as the photovoltaic element, the photodegradation can be suppressed and recovered, so that high conversion efficiency can be obtained.

【0028】前記断熱材が、ポリスチレン系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アスファルト系樹
脂のいずれかであることにより、 15.軽量で、加工も容易なため、施工する際の手直し
も容易であり取り扱いやすい。 16.断熱性・耐熱性・耐圧縮性にもすぐれている。
14. The heat insulating material is any one of a polystyrene resin, a polyurethane resin, a vinyl chloride resin, and an asphalt resin. Since it is lightweight and easy to process, it is easy to rework during construction and easy to handle. 16. Excellent heat insulation, heat resistance and compression resistance.

【0029】前記形状保持部材が、木材、鋼板、ゴム、
その他の建築部材のいずれかであることをにより、 17.通常使用している部材、また市販されている安価
な部材を使用できるため低コストな太陽電池モジュール
とすることができる。
The shape holding member is made of wood, steel plate, rubber,
By being one of the other building components, 17. Since a normally used member or a commercially available inexpensive member can be used, a low-cost solar cell module can be obtained.

【0030】前記太陽電池モジュールが建材一体型太陽
電池モジュールであることにより、 18.従来の建材の上に太陽電池モジュールを設置する
タイプと比べ、建材が不要となるため低コストな太陽電
池モジュールとすることができる。 19.さらに、建築物の屋根や壁などに建材として使用
することにより、設置場所を有効に使用できるため、効
率よく発電することができる。
17. The solar cell module is a building material-integrated solar cell module. Compared with a conventional type in which a solar cell module is installed on a building material, no building material is required, so that a low-cost solar cell module can be obtained. 19. Furthermore, since the installation location can be used effectively by using it as a building material on a roof or a wall of a building, power can be generated efficiently.

【0031】前記補強板上に前記形状保持部材を接着剤
を用いて固定したことにより、 20.太陽電池モジュールの製造方法に関わらず、完成
した製品に容易に貼り付けることができる。
21. Fixing the shape holding member on the reinforcing plate using an adhesive, Regardless of the method of manufacturing the solar cell module, it can be easily attached to the completed product.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】図1に、本発明の条件をみたす太
陽電池モジュールの一例の平面図・断面図をしめす。図
1において、101は光起電力素子、102は繊維状無
機化合物、103は透明有機高分子化合物、104は最
表面に位置する透明な樹脂フィルム、105は裏面充填
材、106は裏面絶縁フィルム、107は補強板、10
8は形状保持部材をしめす。太陽光は、最表面のフィル
ム103から入射し、光起電力素子101に到達し、生
じた起電力は出力端子(不図示)より外部に取り出され
る。光起電力素子101及び被覆材料については、後述
する。
1 is a plan view and a sectional view of an example of a solar cell module satisfying the conditions of the present invention. In FIG. 1, 101 is a photovoltaic element, 102 is a fibrous inorganic compound, 103 is a transparent organic polymer compound, 104 is a transparent resin film located on the outermost surface, 105 is a back filler, 106 is a back insulating film, 107 is a reinforcing plate, 10
Reference numeral 8 denotes a shape holding member. The sunlight enters from the outermost film 103, reaches the photovoltaic element 101, and the generated electromotive force is taken out from an output terminal (not shown). The photovoltaic element 101 and the coating material will be described later.

【0033】図3に、図1に示したような本発明に用い
た太陽電池モジュールを屋根に葺いたときの断面図をし
めす。
FIG. 3 is a cross-sectional view when the solar cell module used in the present invention as shown in FIG. 1 is roofed.

【0034】301は本発明の太陽電池モジュール、3
02は補強板、303は形状保持部材、304は屋根の
野地板を示す。屋根の野地板304上に軒側から太陽電
池モジュール301を取り付け、順次棟側に、重ねあわ
せて葺いて行く。この際、太陽電池モジュール301と
野地板304の間には従来空間がみられ、この部分を施
工時に踏みつけると太陽電池モジュール301がたわ
み、折れ目がついたが、本発明の太陽電池モジュール
は、補強板302の非受光面側にに形状保持部材303
を備えているため空間が存在せず、施工時に踏みつける
ことがあっても太陽電池モジュール301はたわみ折れ
目がつくようなことはない。
Reference numeral 301 denotes the solar cell module of the present invention;
02 denotes a reinforcing plate, 303 denotes a shape holding member, and 304 denotes a roof base plate. The solar cell module 301 is mounted on the roof base plate 304 from the eaves side, and the roof is sequentially superimposed on the ridge side. At this time, a conventional space is seen between the solar cell module 301 and the base plate 304, and when this portion is trampled during construction, the solar cell module 301 bends and breaks. A shape holding member 303 is provided on the non-light receiving surface side of the reinforcing plate 302.
Since there is no space, the solar cell module 301 does not bend and break even if it is stepped on during construction.

【0035】(形状保持部材)補強材の裏面側(非受光
面側)には、施工時にも、太陽電池モジュールの形状を
保持するために、形状保持部材108を配する。材料と
しては、安価で、入手が容易であること、形状保持部材
自身の加工が容易であること、施工時等にかかる荷重に
よって形状が変化しない(耐圧縮性に優れている)こと
等の条件を満たす材料が望ましい。形状保持部材の耐圧
縮性としては、太陽電池モジュールの荷重強度よりも大
きい圧縮強度をもつことが望ましい。ここで、荷重強度
とは、太陽電池モジュールに荷重をかけたときに光起電
力素子が塑性変形する力(kgf/cm2)、圧縮強度とは、J
IS K 7220により定められた圧縮試験において、0.1歪み
における荷重を試験片の初期の断面積で除した値(kgf/
cm2)とする。
(Shape-Maintaining Member) A shape-maintaining member 108 is provided on the back side (non-light-receiving side) of the reinforcing member to maintain the shape of the solar cell module even during construction. The conditions for the material to be inexpensive, easy to obtain, easy to process the shape holding member itself, and that the shape does not change due to the load applied during construction (excellent in compression resistance), etc. Materials satisfying the above are desirable. As the compression resistance of the shape maintaining member, it is desirable to have a compression strength greater than the load strength of the solar cell module. Here, the load strength is a force (kgf / cm 2 ) at which the photovoltaic element undergoes plastic deformation when a load is applied to the solar cell module, and the compressive strength is J
In the compression test defined by IS K 7220, the value obtained by dividing the load at 0.1 strain by the initial cross-sectional area of the specimen (kgf /
cm 2 ).

【0036】具体的な材料としては、木材、鋼板、建築
部材、ゴム、あるいは、ポリスチレン系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アスファルト系樹脂等
の断熱材が好ましい。とくに、光起電力素子としてアモ
ルファスシリコンを使用した場合には、断熱材を、形状
保持部材として使用することにより、その光劣化を抑
制、回復させることができる。また、断熱材は軽量であ
るため、屋根材として使用する際には、耐震性に優れた
太陽電池モジュールとすることができ、特に、表面を樹
脂フィルムで封止した軽量な太陽電池モジュールに取り
付けた場合はその効果は大きい。
As a specific material, wood, steel plate, building member, rubber, or a heat insulating material such as polystyrene resin, polyurethane resin, vinyl chloride resin, asphalt resin is preferable. In particular, when amorphous silicon is used as the photovoltaic element, the photodegradation can be suppressed and recovered by using a heat insulating material as the shape maintaining member. In addition, because the heat insulating material is lightweight, it can be used as a roofing material to provide a solar cell module with excellent earthquake resistance, especially when attached to a lightweight solar cell module whose surface is sealed with a resin film. If you do, the effect is great.

【0037】また、これらの形状保持部材を補強材の裏
面側に配する手段としては、粘着テープ、ホットメル
ト、接着剤等で貼り付けることが出来る。
As a means for arranging these shape maintaining members on the back side of the reinforcing material, an adhesive tape, a hot melt, an adhesive or the like can be used.

【0038】形状保持部材は、補強材に貼り付ける面は
補強材の形状と同じ形状を持ち、貼り付けた際には、補
強材と形状保持部材との間に隙間ができないことが好ま
しい。隙間がある場合には、形状保持部材の働きが十分
に発揮されず太陽電池モジュールに折れ目がつく原因と
なる。また、野地板側の形状保持部材も、野地板と形状
保持部材との間に隙間がないことが望ましい。形状保持
部材の表面にリブがある場合には、そのリブの凸部の形
状が補強板・野地板と一致していることが望ましい。形
状保持部材の大きさは光起電力素子と同等あるいはそれ
以上のものが好ましい。一部にのみ形状保持部材を設け
たものは光起電力素子の長辺側または/かつ短辺側より
も大きいことが望ましい。このようにすることにより、
光起電力素子全体を均一に保持することができるため施
工中の太陽電池モジュールの折れ等を効果的に防止でき
る。
It is preferable that the surface of the shape holding member to be attached to the reinforcing material has the same shape as the shape of the reinforcing material, and that no gap is formed between the reinforcing material and the shape holding member when the shape holding member is attached. When there is a gap, the function of the shape holding member is not sufficiently exhibited, which causes the solar cell module to be broken. Also, it is desirable that the shape holding member on the side of the base plate has no gap between the base plate and the shape holding member. When there is a rib on the surface of the shape maintaining member, it is desirable that the shape of the convex portion of the rib matches the reinforcing plate / field plate. The size of the shape maintaining member is preferably equal to or larger than that of the photovoltaic element. It is desirable that the photovoltaic element provided with the shape holding member only in part thereof is larger than the long side and / or the short side. By doing this,
Since the entire photovoltaic element can be held uniformly, breakage of the solar cell module during construction can be effectively prevented.

【0039】(平板太陽電池モジュール)光起電力素
子、充填材、表面樹脂フィルム、裏面被覆材、補強板を
用いて平板太陽電池付きモジュールを作成する方法を次
に説明する。
(Flat Solar Cell Module) A method for producing a module with a flat solar cell using a photovoltaic element, a filler, a surface resin film, a back surface covering material, and a reinforcing plate will be described below.

【0040】光起電力素子受光面を被覆するには、シー
ト状に成型した透明高分子樹脂403を作製しこれを素
子の表裏に加熱圧着する方法が一般的である。太陽電池
モジュールの作成時の積層構成は、図4に示されるよう
な構成である。すなわち、光起電力素子401、繊維状
無機化合物402、透明有機高分子樹脂403、表面樹
脂フィルム404、裏面充填材405、絶縁フィルム4
06、補強板407が図の順、あるいは逆の順で積層
し、加熱圧着して太陽電池モジュール408を得る。な
お、圧着時の加熱温度及び加熱時間は架橋反応が十分に
進行する温度・時間をもって決定する。
In order to cover the light-receiving surface of the photovoltaic element, it is general to prepare a sheet-shaped transparent polymer resin 403 and heat-press it on the front and back of the element. The laminated configuration at the time of producing the solar cell module is a configuration as shown in FIG. That is, the photovoltaic element 401, the fibrous inorganic compound 402, the transparent organic polymer resin 403, the front resin film 404, the back filler 405, the insulating film 4
06 and a reinforcing plate 407 are laminated in the order shown in the drawing or in the reverse order, and then heat-pressed to obtain a solar cell module 408. In addition, the heating temperature and heating time at the time of press bonding are determined by the temperature and time at which the crosslinking reaction sufficiently proceeds.

【0041】(平板太陽電池モジュールの加工)平板太
陽電池モジュールを屋根材としての機能を持たせるため
に、係合部や屋根としてのデザイン性を付加するような
加工をおこなう。これらを加工する方法は、特に限定さ
れる方法はない。ローラーフォーマー機、ベンダー機、
プレス機など従来の屋根材を加工するような機械を用い
て行われる。特にローラーフォーマー機、プレス機等を
用いれば量産性にも優れるため好ましい。
(Processing of Flat-panel Solar Cell Module) In order to provide the flat-panel solar cell module with a function as a roof material, processing is performed to add designability as an engaging portion and a roof. The method of processing these is not particularly limited. Roller former machine, bender machine,
This is performed using a conventional machine for processing roof materials such as a press machine. In particular, it is preferable to use a roller former machine, a press machine, or the like because mass productivity is excellent.

【0042】(形状保持部材の貼り付け)加工された太
陽電池モジュールに形状保持部材を貼り付ける。加工し
た太陽電池モジュールの裏面形状にあわせて形状保持部
材を加工して、補強材上に粘着材、ホットメルト、粘着
テープ等を用いて貼り付ける。この際に、太陽電池モジ
ュールを屋根などに設置した際に野地板と太陽電池モジ
ュール間の空間を埋没できるような形状に加工すること
が必要である。
(Attachment of Shape Holding Member) A shape holding member is attached to the processed solar cell module. The shape maintaining member is processed according to the back surface shape of the processed solar cell module, and is adhered on the reinforcing material using an adhesive, a hot melt, an adhesive tape, or the like. At this time, it is necessary to process the solar cell module into a shape that allows the space between the base plate and the solar cell module to be buried when the solar cell module is installed on a roof or the like.

【0043】以下、本発明のその他の構成要素を説明す
る。本発明に於ける代表的な光起電力素子は、基板上に
裏面反射層、半導体活性層、透明導電層、集電電極が積
層された構成となっている。その一例としての概略構成
図を図2に示すが、この図に於いて201は導電性基
板、202は裏面反射層、203は半導体光活性層、2
04は透明導電層、205は集電電極、206は出力端
子である。
Hereinafter, other components of the present invention will be described. A typical photovoltaic element according to the present invention has a configuration in which a back reflection layer, a semiconductor active layer, a transparent conductive layer, and a current collecting electrode are laminated on a substrate. FIG. 2 shows a schematic configuration diagram as one example, in which 201 is a conductive substrate, 202 is a back reflection layer, 203 is a semiconductor photoactive layer,
04 is a transparent conductive layer, 205 is a current collecting electrode, and 206 is an output terminal.

【0044】基板としては、金属、樹脂、ガラス、セラ
ミックス、半導体バルクなどが用いられる。その表面に
は微細な凹凸を有しても良い。透明基板を用いて基板側
から光が入射する構成としてもよい。
As the substrate, metal, resin, glass, ceramics, semiconductor bulk and the like are used. The surface may have fine irregularities. A structure in which light is incident from the substrate side using a transparent substrate may be employed.

【0045】ただし、アモルファスシリコンの可撓性を
最大限に生かすためにも基板も可撓性の物を使用するこ
とが望ましい。すなわち、金属や樹脂を使用することが
望ましい。金属や樹脂等は長尺形状とすることによっ
て、連続成膜に対応させることができる。樹脂基板の材
料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート、芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミ
ド、ポリスルホン酸、ポリイミド、ポリアリレート、ポ
リエーテルエーテルケトンなどがある。また、基板を導
電性基板とすることにより光起電力素子の基板になると
同時に、下部電極の役割も果たすことができるためより
好ましい。導電性基板の材料としては、シリコン、タン
タル、モリブデン、タングステン、ステンレス鋼、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。上記導電性基板201上には裏面反射層2
02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。これらの役割
は基板にまで到達した光を反射して半導体層で再利用さ
せる反射層となる。これらの表面に凹凸を設けることに
より反射光を半導体層内での光路長を延ばし、短絡電流
を増大させる働きがある。金属層には、例えば、Ti,
Cr,Mo,W,Al,Ag,Ni,Cu,Auなどが
用いられ、金属酸化物層には、例えば、ZnO,TiO
2,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、めっき、印刷などがある。
However, in order to maximize the flexibility of the amorphous silicon, it is desirable to use a flexible substrate. That is, it is desirable to use metal or resin. By forming the metal or resin into a long shape, it is possible to cope with continuous film formation. Examples of the material for the resin substrate include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, aromatic polyester, aromatic polyamide, polysulfonic acid, polyimide, polyarylate, and polyetheretherketone. In addition, it is more preferable that the substrate be a conductive substrate because the substrate can serve as a lower electrode at the same time as a substrate for the photovoltaic element. Examples of the material of the conductive substrate include silicon, tantalum, molybdenum, tungsten, 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, the back reflection layer 2
As 02, a metal layer, a metal oxide layer, or a metal layer and a metal oxide layer may be formed. These roles serve as a reflection layer that reflects light reaching the substrate and reuses the light in the semiconductor layer. Providing irregularities on these surfaces has the effect of extending the optical path length of the reflected light in the semiconductor layer and increasing the short-circuit current. For example, Ti,
Cr, Mo, W, Al, Ag, Ni, Cu, Au, etc. are used. For the metal oxide layer, for example, ZnO, TiO.
2 , SnO 2 or the like is used. 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, a sputtering method, plating, and printing.

【0046】半導体光活性層203は光電変換を行う部
分で、具体的な材料としては、pn接合型多結晶シリコ
ン、pin接合型アモルファスシリコン、あるいはCu
InSe2,CuInS2,GaAs,CdS/Cu
2S,CdS/CdTe,CdS/InP,CdTe/
Cu2Te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晶質シリコ
ンの熱処理、アモルファスシリコンの場合はシランガス
などを原料とするマイクロ波プラズマCVD法、高周波
プラズマCVD法、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 that performs photoelectric conversion, and specific materials include pn junction type polycrystalline silicon, pin junction type amorphous silicon, and Cu.
InSe 2 , CuInS 2 , GaAs, CdS / Cu
2 S, CdS / CdTe, CdS / InP, CdTe /
And a compound semiconductor such as Cu 2 Te. As a method of 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, a microwave plasma CVD method using silane gas as a raw material, a high frequency plasma CVD method In the case of a compound semiconductor, there are ion plating, ion beam deposition, vacuum evaporation, sputtering, and electrodeposition.

【0047】透明導電層204は太陽電池の上部電極の
役目を果たしている。同時に入射光および反射光の乱反
射を増大し、半導体層内での光路長をのばす。また、金
属層の元素が半導体層へ拡散あるいはマイグレーション
をおこし、光起電力素子がシャントすることを防止す
る。さらに、適度な抵抗を持つことにより、半導体層の
ピンホール等の欠陥によるショートを防止する。比抵抗
が10E-5(Ωcm)以上、10E-2(Ωcm)以下であることが
望ましい。さらに、金属層と同様にその表面に凹凸を有
していることが好ましい。用いる材料としては、例え
ば、In23,SnO2,In23−SnO2(IT
O),ZnO,TiO2,Cd2SnO4,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 functions as an upper electrode of the solar cell. At the same time, diffuse reflection of incident light and reflected light is increased, and the optical path length in the semiconductor layer is extended. Further, it prevents the elements of the metal layer from diffusing or migrating into the semiconductor layer, thereby preventing the photovoltaic element from shunting. Further, by having an appropriate resistance, a short circuit due to a defect such as a pinhole in the semiconductor layer is prevented. It is desirable that the specific resistance is 10E-5 (Ωcm) or more and 10E-2 (Ωcm) or less. Further, it is preferable that the surface has irregularities as in the case of the metal layer. As a material to be used, for example, In 2 O 3 , SnO 2 , In 2 O 3 —SnO 2 (IT
O), ZnO, TiO 2 , Cd 2 SnO 4 , and a crystalline semiconductor layer doped with a high concentration of impurities. As a forming method, resistance heating evaporation, sputtering, spraying, CVD,
There is an impurity diffusion method and the like.

【0048】透明導電層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,Ni,C
u,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により直接グリッド電極パターンを形成する方
法、グリッド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。
A grid-like current collecting electrode 205 (grid) may be provided on the transparent conductive layer in order to efficiently collect current. As a specific material of the current collecting electrode 205, for example, Ti, Cr, Mo, W, Al, Ag, Ni, C
u, 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 patterning is performed,
There are a method of directly forming a grid electrode pattern by photo-CVD, a method of forming a mask of a negative pattern of the grid 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.

【0049】最後に起電力を取り出すためにプラス側出
力端子206aおよびマイナス側出力端子206bを導電性基
板と集電電極に取り付ける。導電性基板へは銅タブ等の
金属体をスポット溶接や半田で接合する方法が取られ、
集電電極へは金属体を導電性ペースト207や半田によっ
て電気的に接続する方法が取られる。なお集電電極205
に取り付ける際、出力端子が導電性金属基板や半導体層
と接触して短絡するのを防ぐ為に絶縁フィルム208を設
けることが望ましい。
Finally, to extract the electromotive force, the plus side output terminal 206a and the minus side output terminal 206b are attached to the conductive substrate and the current collecting electrode. A method of joining a metal body such as a copper tab to the conductive substrate by spot welding or soldering is adopted,
A method of electrically connecting a metal body to the collecting electrode by a conductive paste 207 or solder is used. Current collecting electrode 205
It is preferable to provide an insulating film 208 in order to prevent the output terminal from coming into contact with the conductive metal substrate or the semiconductor layer to cause a short circuit when the device is mounted on the semiconductor device.

【0050】次に本発明に用いられる被覆材材料につい
て詳しく説明する。
Next, the coating material used in the present invention will be described in detail.

【0051】(繊維状無機化合物)次に、表面充填材中
に含浸されている繊維状無機化合物102について以下
に述べる。まず、アモルファスシリコンを使用した太陽
電池はその可撓性を十分にいかすためにその表面を高分
子樹脂フィルムで被覆する。しかし、この場合最表面を
ガラスで被覆した場合に比べて外部からの傷に非常に弱
くなる。
(Fibrous Inorganic Compound) Next, the fibrous inorganic compound 102 impregnated in the surface filler will be described below. First, the surface of a solar cell using amorphous silicon is covered with a polymer resin film in order to make full use of its flexibility. However, in this case, the outermost surface is much more vulnerable to external flaws than when the outermost surface is covered with glass.

【0052】また、太陽電池モジュール、特に住宅の屋
根、壁に設置されるモジュールには難燃性が求められて
いる。ところが、透明有機高分子樹脂の量が多いと非常
に燃えやすい表面被覆材となり、またその量が少ないと
外部からの衝撃から内部の光起電力素子を保護すること
ができなくなる。そこで、少ない樹脂で光起電力素子を
外部環境から十分に保護するために、表面被覆材として
繊維状無機化合物を含浸した透明高分子樹脂を使用す
る。
Also, solar cell modules, especially modules installed on roofs and walls of houses, are required to have flame retardancy. However, when the amount of the transparent organic polymer resin is large, the surface coating material becomes very flammable, and when the amount is small, the internal photovoltaic element cannot be protected from external impact. Therefore, in order to sufficiently protect the photovoltaic element from the external environment with a small amount of resin, a transparent polymer resin impregnated with a fibrous inorganic compound is used as a surface coating material.

【0053】繊維状無機化合物としては、具体的にはガ
ラス繊維不織布、ガラス繊維織布、ガラスフィラー等が
あげられる。特に、ガラス繊維不織布を用いることが好
ましい。ガラス繊維織布は、コストが高く、含浸もされ
にくい。ガラスフィラーを用いることは、耐スクラッチ
性があまり向上しない為、より少量の透明有機高分子樹
脂で光起電力素子を被覆することが難しい。また、長期
使用にかんして、十分な密着力を確保するために透明有
機高分子樹脂に使用したものと同様に、シランカップリ
ング剤や有機チタネート化合物で繊維状無機化合物を処
理しておくことが望ましい。
Specific examples of the fibrous inorganic compound include glass fiber nonwoven fabric, glass fiber woven fabric, glass filler and the like. In particular, it is preferable to use a glass fiber nonwoven fabric. Glass fiber woven fabrics are expensive and are not easily impregnated. Since the use of a glass filler does not significantly improve the scratch resistance, it is difficult to cover the photovoltaic element with a smaller amount of the transparent organic polymer resin. In addition, for long-term use, it is possible to treat the fibrous inorganic compound with a silane coupling agent or an organic titanate compound in the same manner as that used for the transparent organic polymer resin to ensure sufficient adhesion. desirable.

【0054】(充填材)表面充填材103として用いら
れている透明有機高分子樹脂は、光起電力素子の凹凸を
樹脂で被覆し、素子を温度変化、湿度、衝撃などの過酷
な外部環境から守りかつ表面フィルムと素子との接着を
確保するために必要である。したがって、耐候性、接着
性、充填性、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性が要求される。
これらの要求を満たす樹脂としてはエチレン−酢酸ビニ
ル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸メチル共
重合体(EMA)、エチレン−アクリル酸エチル共重合
体(EEA)、ブチラール樹脂などのポリオレフィン系
樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられ
る。なかでも、EVAは太陽電池用途としてバランスの
とれた物性を有しており、好んで用いられる。
(Filler) The transparent organic polymer resin used as the surface filler 103 coats the unevenness of the photovoltaic element with the resin, and protects the element from severe external environments such as temperature change, humidity, and impact. It is necessary to protect and secure the adhesion between the surface film and the element. Therefore, weather resistance, adhesion, filling properties, heat resistance, cold resistance, and impact resistance are required.
Resins satisfying these requirements include polyolefin resins such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), and butyral resin. , Urethane resin, silicone resin and the like. Among them, EVA has well-balanced physical properties for use in solar cells, and is preferably used.

【0055】また、EVAはそのままでは熱変形温度が
低いために容易に高温使用下で変形やクリープを呈する
ので、架橋して耐熱性を高めておくことが望ましい。E
VAの場合は有機過酸化物で架橋するのが一般的であ
る。有機過酸化物による架橋は有機過酸化物から発生す
る遊離ラジカルが樹脂中の水素やハロゲン原子を引き抜
いてC−C結合を形成することによって行われる。有機
過酸化物の活性化方法には、熱分解、レドックス分解お
よびイオン分解が知られている。一般には熱分解法が好
んで行われている。有機過酸化物の化学構造の具体例と
しては、ヒドロペルオキシド、ジアルキル(アリル)ペ
ルオキシド、ジアシルペルオキシド、ペルオキシケター
ル、ペルオキシエステル、ペルオキシカルボネートおよ
びケトンペルオキシドに大別される。
Further, since EVA has a low thermal deformation temperature as it is and easily exhibits deformation and creep under high temperature use, it is desirable to crosslink to increase heat resistance. E
In the case of VA, crosslinking is generally performed with an organic peroxide. Crosslinking with an organic peroxide is performed by free radicals generated from the organic peroxide extracting hydrogen and halogen atoms in the resin to form a CC bond. Thermal decomposition, redox decomposition and ionic decomposition are known as methods for activating organic peroxides. Generally, the thermal decomposition method is preferred. Specific examples of the chemical structure of the organic peroxide are roughly classified into hydroperoxide, dialkyl (allyl) peroxide, diacyl peroxide, peroxyketal, peroxyester, peroxycarbonate, and ketone peroxide.

【0056】なお、有機過酸化物の添加量は充填材樹脂
100重量部に対して0.5乃至5重量部である。
The amount of the organic peroxide to be added depends on the filler resin.
0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight.

【0057】上記有機過酸化物を充填材に併用し、加圧
加熱しながら架橋および熱圧着を行うことが可能であ
る。加熱温度ならびに時間は各々の有機過酸化物の熱分
解温度特性で決定することができる。一般には熱分解が
90%より好ましくは95%以上進行する温度と時間を
もって加熱加圧を終了する。これによる充填材のゲル分
率が80%以上が好ましい。ここで、ゲル分率とは以下
の式で求められる。
It is possible to carry out crosslinking and thermocompression bonding while heating under pressure while using the above organic peroxide as a filler. The heating temperature and time can be determined by the thermal decomposition temperature characteristics of each organic peroxide. In general, the heating and pressurizing is completed when the temperature and the time at which the thermal decomposition proceeds are more than 90%, preferably 95% or more. The gel fraction of the filler is preferably 80% or more. Here, the gel fraction is determined by the following equation.

【0058】ゲル分率=(未溶解分の重量/試料の元の
重量)×100(%)
Gel fraction = (weight of undissolved portion / original weight of sample) × 100 (%)

【0059】すなわち、透明有機高分子樹脂をキシレン
等の溶媒で抽出した場合、架橋してゲル化した部分は溶
出せず架橋していないゾル部分のみ溶出する。ゲル分率
100%とは、完全に架橋が完了したことを示す。抽出
後残った試料を取り出したキシレンを蒸発させることに
より未溶解のゲル分のみを得ることができる。
That is, when the transparent organic polymer resin is extracted with a solvent such as xylene, the crosslinked and gelled portion does not elute but only the uncrosslinked sol portion. A gel fraction of 100% indicates that the crosslinking was completely completed. By evaporating the xylene from which the sample remaining after the extraction has been taken out, only the undissolved gel component can be obtained.

【0060】ゲル分率が80%未満である場合、耐熱性
や耐クリープ性に劣るため、夏などの高温下での使用の
際に問題が生じる。
When the gel fraction is less than 80%, heat resistance and creep resistance are inferior, so that a problem occurs when used at high temperatures such as summer.

【0061】上記架橋反応を効率良く行うためには、架
橋助剤と呼ばれるトリアリルイソシアヌレート(TAIC)を
用いることが望ましい。一般には充填材樹脂100重量部
に対して1乃至5重量部の添加量である。
In order to carry out the crosslinking reaction efficiently, it is desirable to use triallyl isocyanurate (TAIC), which is called a crosslinking aid. Generally, the amount is 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the filler resin.

【0062】本発明に用いられる充填材の材料は耐候性
において優れたものであるが、更なる耐候性の改良、あ
るいは、充填材下層の保護のために、紫外線吸収剤を併
用することもできる。紫外線吸収剤としては、公知の化
合物が用いられるが、太陽電池モジュールの使用環境を
考慮して低揮発性の紫外線吸収剤を用いることが好まし
い。紫外線吸収剤の他に光安定化剤も同時に添加すれ
ば、光に対してより安定な充填材となる。具体的な化学
構造としてはサリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾ
トリアゾール系、シアノアクリレート系に大別される。
これらの紫外線吸収剤を少なくとも1種以上添加するこ
とが好ましい。
Although the filler material used in the present invention is excellent in weather resistance, an ultraviolet absorber may be used in combination for further improving weather resistance or protecting the lower layer of the filler. . Known compounds are used as the ultraviolet absorber, but it is preferable to use a low-volatile ultraviolet absorber in consideration of the usage environment of the solar cell module. If a light stabilizer is added in addition to the ultraviolet absorber, the filler becomes more stable to light. Specific chemical structures are roughly classified into salicylic acid, benzophenone, benzotriazole, and cyanoacrylate.
It is preferable to add at least one of these ultraviolet absorbers.

【0063】上記紫外線吸収剤以外に耐候性を付与する
方法としてはヒンダードアミン系光安定化剤を使用でき
ることが知られている。ヒンダードアミン系光安定化剤
は紫外線吸収剤のようには紫外線を吸収しないが、紫外
線吸収剤を併用することによって著しい相乗効果を示
す。添加量は樹脂100重量部に対して0.1〜0.3
重量部程度が一般的である。もちろんヒンダードアミン
系以外にも光安定化剤として機能するものはあるが、着
色している場合が多く本発明の充填材には望ましくな
い。
It is known that a hindered amine-based light stabilizer can be used as a method for imparting weather resistance other than the above-mentioned ultraviolet absorber. A hindered amine-based light stabilizer does not absorb ultraviolet rays unlike an ultraviolet absorber, but exhibits a remarkable synergistic effect when used in combination with an ultraviolet absorber. The addition amount is 0.1 to 0.3 with respect to 100 parts by weight of the resin.
It is generally about parts by weight. Of course, some other than hindered amines function as light stabilizers, but are often colored, which is not desirable for the filler of the present invention.

【0064】さらに、耐熱性・熱加工性改善のために酸
化防止剤を添加することも可能である。添加量は樹脂1
00重量部に対して0.1〜1重量部が適正である。酸
化防止剤の化学構造としてはモノフェノール系、ビスフ
ェノール系、高分子型フェノール系、硫黄系、燐酸系に
大別される。
Further, an antioxidant can be added to improve heat resistance and heat workability. Addition amount is resin 1
0.1 to 1 part by weight is appropriate for 00 parts by weight. The chemical structure of antioxidants is broadly classified into monophenol-based, bisphenol-based, polymer-type phenol-based, sulfur-based, and phosphoric-acid-based.

【0065】さらに、より厳しい環境下で太陽電池モジ
ュールの使用が想定される場合には充填材と光起電力素
子あるいは表面フィルムとの密着力を向上することが好
ましい。シランカップリング剤や有機チタネート化合物
を充填材に添加することで前記密着力を改善することが
可能である。添加量は、充填材樹脂100重量部に対して
0.1乃至3重量部が好ましく、0.25乃至1重量部がより好
ましい。さらに、含浸している繊維状無機化合物と透明
有機高分子化合物の密着力を向上させるためにもシラン
カップリング剤や有機チタネート化合物を透明有機高分
子中に添加することは効果がある。
Further, when it is assumed that the solar cell module is used in a more severe environment, it is preferable to improve the adhesion between the filler and the photovoltaic element or surface film. The adhesion can be improved by adding a silane coupling agent or an organic titanate compound to the filler. The addition amount is based on 100 parts by weight of the filler resin.
0.1 to 3 parts by weight is preferable, and 0.25 to 1 part by weight is more preferable. Further, it is effective to add a silane coupling agent or an organic titanate compound to the transparent organic polymer in order to improve the adhesion between the impregnated fibrous inorganic compound and the transparent organic polymer compound.

【0066】一方、光起電力素子に到達する光量の減少
をなるべく抑えるために、表面充填材は透明でなくては
ならず、具体的には光透過率が400nm以上800n
m以下の可視光波長領域において80%以上であること
が望ましく、90%以上であることがより望ましい。ま
た、大気からの光の入射を容易にするために、摂氏25
度における屈折率が1.1から2.0であることが好ま
しく、1.1から1.6であることがより好ましい。
On the other hand, in order to minimize the decrease in the amount of light reaching the photovoltaic element, the surface filler must be transparent, and specifically, the light transmittance must be 400 nm or more and 800 n.
It is preferably at least 80%, more preferably at least 90%, in the visible light wavelength region of m or less. In addition, in order to facilitate the incidence of light from the atmosphere,
Preferably, the refractive index in degrees is from 1.1 to 2.0, more preferably from 1.1 to 1.6.

【0067】(表面樹脂フィルム)本発明で用いられる
表面樹脂フィルム104は太陽電池モジュールの最表層
に位置するため耐候性、耐汚染性、機械強度をはじめと
して、太陽電池モジュールの屋外暴露における長期信頼
性を確保するための性能が必要である。本発明に用いら
れる樹脂フィルムとしてはフッ素樹脂、アクリル樹脂な
どがある。なかでもフッ素樹脂は耐候性、耐汚染性に優
れているため好んで用いられる。具体的にはポリフッ化
ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂あるは四フッ化
エチレン−エチレン共重合体などがある。耐候性の観点
ではポリフッ化ビニリデン樹脂が優れているが、耐候性
および機械的強度の両立と透明性では四フッ化エチレン
−エチレン共重合体が優れている。
(Surface Resin Film) Since the surface resin film 104 used in the present invention is located on the outermost layer of the solar cell module, it has long-term reliability in outdoor exposure of the solar cell module including weather resistance, stain resistance and mechanical strength. Performance to ensure performance is required. Examples of the resin film used in the present invention include a fluorine resin and an acrylic resin. Among them, fluororesins are preferably used because of their excellent weather resistance and stain resistance. Specific examples include a polyvinylidene fluoride resin, a polyvinyl fluoride resin, and an ethylene-tetrafluoroethylene-ethylene copolymer. Polyvinylidene fluoride resin is excellent in terms of weather resistance, but ethylene tetrafluoride-ethylene copolymer is excellent in terms of compatibility between weather resistance and mechanical strength and transparency.

【0068】前記充填材との接着性の改良のために、コ
ロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、UV照射、電子
線照射、火炎処理等の表面処理を表面フィルムに行うこ
とが望ましい。具体的には、光起電力素子側の、ぬれ指
数が34dyne乃至45dyneであることが好ましい。ぬれ
指数が34dyne以下であると、樹脂フィルムと充填材と
の接着力が十分ではないため、充填剤と樹脂フィルムの
剥離がおこる。また、樹脂フィルムとして、四フッ化エ
チレン−エチレン共重合体樹脂フィルムを用いる場合、
ぬれ指数45dyne以上にすることは難しい。
In order to improve the adhesiveness with the filler, it is desirable to perform a surface treatment such as a corona treatment, a plasma treatment, an ozone treatment, a UV irradiation, an electron beam irradiation and a flame treatment on the surface film. Specifically, it is preferable that the wetting index on the photovoltaic element side is 34 dyne to 45 dyne. If the wetting index is 34 dyne or less, the adhesive strength between the resin film and the filler is not sufficient, so that the filler and the resin film peel off. When using a resin film of ethylene tetrafluoride-ethylene copolymer resin,
It is difficult to make the wetting index more than 45dyne.

【0069】さらに、樹脂フィルムは、延伸処理された
フィルムはクラックを生じる。すなわち、本発明のよう
に太陽電池モジュールの端部を折り曲げ加工する際に
は、折り曲げ部分でフィルムが切れるため、その部分で
の被覆材の剥離および水分の侵入を促し信頼性の低下を
きたす。このことより、延伸処理されていないフィルム
のほうが望ましい。具体的には、ASTM D-882試験法に
おける、引っ張り破断伸びが縦方向、横方向ともに200%
乃至800%であることが好ましい。
Further, the resin film which has been subjected to the stretching treatment has cracks. That is, when the end portion of the solar cell module is bent as in the present invention, the film is cut at the bent portion, so that peeling of the coating material and intrusion of moisture at the bent portion are promoted, and reliability is reduced. For this reason, a film that has not been stretched is more desirable. Specifically, in the ASTM D-882 test method, the tensile elongation at break was 200% in both the longitudinal and transverse directions.
It is preferably from about to 800%.

【0070】(絶縁フィルム)絶縁フィルム106は、
光起電力素子101の導電性金属基板と外部との電気的
絶縁を保つために必要である。材料としては、導電性金
属基板と充分な電気絶縁性を確保でき、しかも長期耐久
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。好適に用いられるフィルムとして
は、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、、ポリカ
ーボネートが挙げられる。
(Insulating Film) The insulating film 106
It is necessary to maintain electrical insulation between the conductive metal substrate of the photovoltaic element 101 and the outside. As the material, a material that can secure sufficient electrical insulation with the conductive metal substrate, has excellent long-term durability, can withstand thermal expansion and thermal contraction, and has flexibility is preferable. Suitable films include nylon, polyethylene terephthalate, and polycarbonate.

【0071】(裏面充填材)裏面の充填材105は光起
電力素子101と裏面の絶縁フィルム106との接着を
図るためのものである。材料としては、導電性基板と充
分な接着性を確保でき、しかも長期耐久性に優れ熱膨
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、EVA、エチ
レン−アクリル酸メチル共重合(EMA)、エチレン−
アクリル酸エチル共重合体(EEA)、ポリエチレン、
ポリビニルブチラール等のホットメルト材、両面テー
プ、柔軟性を有するエポキシ接着剤が挙げられる。ま
た、補強板および絶縁フィルムとの接着力を向上するた
めにこれらの接着剤表面に粘着付与樹脂を塗布してもよ
い。これら充填材が、表面の充填材103として使用さ
れている透明高分子樹脂と同じ材料であることも多い。
さらには、工程の簡略化の為、絶縁フィルムの両側に、
上記の接着剤層をあらかじめ一体積層した材料を用いて
もよい。
(Back Filler) Filler 105 on the back is used to bond photovoltaic element 101 to insulating film 106 on the back. As the material, a material that can secure sufficient adhesion to the conductive substrate, has excellent long-term durability, can withstand thermal expansion and thermal contraction, and has flexibility is preferable. Materials that are preferably used include EVA, ethylene-methyl acrylate copolymer (EMA), and ethylene-methyl acrylate.
Ethyl acrylate copolymer (EEA), polyethylene,
Examples include a hot melt material such as polyvinyl butyral, a double-sided tape, and a flexible epoxy adhesive. In addition, a tackifying resin may be applied to the surface of these adhesives in order to improve the adhesive strength with the reinforcing plate and the insulating film. These fillers are often the same material as the transparent polymer resin used as the filler 103 on the surface.
Furthermore, to simplify the process, on both sides of the insulating film,
A material in which the above-mentioned adhesive layer is integrally laminated in advance may be used.

【0072】(補強板)裏面の被覆フィルムの外側に
は、太陽電池モジュールの機械的強度を増すために、あ
るいは、温度変化による歪、ソリを防止するために、ま
た、屋根材一体型太陽電池モジュールとするために補強
板107を張り付ける。例えば、耐候性、耐錆性にすぐ
れた有機高分子樹脂で被覆された塗装亜鉛鋼板、プラス
チック板、FRP(ガラス繊維強化プラスチック)板な
どが好ましい。
(Reinforcing plate) Outside the covering film on the back surface, in order to increase the mechanical strength of the solar cell module, to prevent distortion and warping due to temperature change, and to provide a roof material integrated solar cell. A reinforcing plate 107 is attached to make a module. For example, a coated zinc steel plate, a plastic plate, an FRP (glass fiber reinforced plastic) plate or the like coated with an organic polymer resin having excellent weather resistance and rust resistance are preferable.

【0073】[0073]

【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.

【0074】(実施例1) 〔光起電力素子〕まず、アモルファスシリコン(a−S
i)太陽電池(光起電力素子)を製作する。作製手順を
図2を用いて説明する。
(Example 1) [Photovoltaic element] First, amorphous silicon (a-S
i) Produce a solar cell (photovoltaic element). The manufacturing procedure will be described with reference to FIG.

【0075】洗浄したステンレス基板201上に、スパ
ッタ法で裏面反射層202としてAl層(膜厚5000
Å)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μc−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100Å
の層構成のタンデム型a−Si光電変換半導体層203
を形成した。次に、透明導電層204として、In23
薄膜(膜厚700Å)を、O2雰囲気下でInを抵抗加
熱法で蒸着する事によって形成した。さらに、集電用の
グリッド電極205を銀ペーストのスクリーン印刷によ
り形成し、最後にマイナス側出力端子206bとして銅
タブをステンレス基板に半田207を用いて取り付け、
プラス側出力端子206aとしては錫箔のテープを半田
207にて集電電極205に取り付け出力端子とし、光
起電力素子を得た。
On a cleaned stainless steel substrate 201, an Al layer (film thickness: 5000) was formed as a back reflection layer 202 by sputtering.
Å) and a ZnO layer (thickness 5000 Å) 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 , a p-type microcrystalline μc-Si layer from a mixed gas of SiH 4 , BF 3 and H 2. Formed, and the thickness of the n-layer is 150Å / i-layer thickness of 4000Å / p-layer thickness of 100Å / n
Layer thickness 100 ° / i-layer thickness 800 ° / p-layer thickness 100 °
Tandem a-Si photoelectric conversion semiconductor layer 203 having a layer structure of
Was formed. Next, as the transparent conductive layer 204, In 2 O 3
A thin film (thickness: 700 °) was formed by depositing In by a resistance heating method in an O 2 atmosphere. Further, a grid electrode 205 for current collection is formed by screen printing of silver paste, and finally a copper tab is attached to the stainless steel substrate as a minus side output terminal 206b using a solder 207,
As the positive output terminal 206a, a tin foil tape was attached to the current collecting electrode 205 with solder 207 to serve as an output terminal to obtain a photovoltaic element.

【0076】〔セルブロック〕上記素子を8直列に接続
して太陽電池セルブロックを作製する方法を図5を用い
て説明する。
[Cell Block] A method of manufacturing a solar cell block by connecting the above-mentioned elements in eight series will be described with reference to FIG.

【0077】8つの素子501を横一列に並べた後、隣り
合う素子501の一方の素子501のプラス側端子503aと他方
の素子のマイナス側端子503bとを半田504を用いて接続
する。この際、光起電力素子基板よりも外側にまで長く
伸びているプラス側端子をマイナス側端子にまわして接
続した。さらに、これにより8個の素子を直列化し、直
列済セルブロックを作成した。一番端の素子の出力端子
に接続した銅タブは裏面に回して後に述べる裏面被覆層
の穴から出力を取り出せるように裏面集電電極を作成し
た(不図示)。
After arranging the eight elements 501 in a horizontal row, the plus terminal 503a of one element 501 of the adjacent element 501 is connected to the minus terminal 503b of the other element by using solder 504. At this time, the plus side terminal extending longer to the outside than the photovoltaic element substrate was connected to the minus side terminal. In addition, the eight elements were serialized to form serialized cell blocks. The copper tab connected to the output terminal of the element at the end was turned to the back surface, and a back surface current collecting electrode was formed so that output could be taken out from a hole in the back surface coating layer described later (not shown).

【0078】このようにして、太陽電池セルブロックを
完成した。
Thus, a solar cell block was completed.

【0079】〔モジュール化〕上記素子を被覆して太陽
電池モジュールを作成する方法を図6を用いて説明す
る。
[Modularization] A method of producing a solar cell module by covering the above-described elements will be described with reference to FIG.

【0080】セルブロック601、繊維状無機化合物(4
0g/m2)602、受光面側透明有機高分子樹脂603、表
面樹脂フィルム604、裏面一体積層フィルム605、
補強板606を用意し、これらを図6の順序で積層する
ことにより作成した。
The cell block 601 and the fibrous inorganic compound (4
0g / m 2 ) 602, transparent organic polymer resin 603 on the light receiving surface side, front surface resin film 604, back side integrated laminated film 605,
A reinforcing plate 606 was prepared, and was formed by stacking them in the order shown in FIG.

【0081】また、セルブロックのプラス側出力端子6
07上には化粧テープ608を積層した。
The plus output terminal 6 of the cell block
07, a decorative tape 608 was laminated.

【0082】<繊維状無機化合物>繊維状無機化合物(4
0g/m2) 目付け量40g/m2、厚さ200μm、結着剤アクリ
ル樹脂4.0%含有、線径10μm、繊維長13mmのガラ
ス繊維不織布を準備した。
<Fibrous inorganic compound> The fibrous inorganic compound (4
0 g / m 2 ) A glass fiber nonwoven fabric having a basis weight of 40 g / m 2 , a thickness of 200 μm, a binder acrylic resin content of 4.0%, a wire diameter of 10 μm, and a fiber length of 13 mm was prepared.

【0083】<受光面側透明有機高分子樹脂>充填材と
してエチレン−酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル25重
量%)と、架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定
化剤を混合して処方組された、460μmのEVAシー
トを準備した。
<Transparent Organic Polymer Resin on Light-Surface Side> An ethylene-vinyl acetate copolymer (25% by weight of vinyl acetate) as a filler, a crosslinking agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a light stabilizer are mixed. A 460 μm EVA sheet was prepared.

【0084】<表面樹脂フィルム>表面樹脂フィルムと
して、無延伸のエチレンーテトラフルオロエチレンフィ
ルム(ETFE)50μmを準備した。なお、充填材と
接する面にはあらかじめプラズマ処理を施した。
<Surface Resin Film> An unstretched ethylene-tetrafluoroethylene film (ETFE) 50 μm was prepared as a surface resin film. Note that a surface in contact with the filler was subjected to plasma treatment in advance.

【0085】<裏面一体積層フィルム>一体積層フィル
ムとして、接着層として、受光面側有機高分子樹脂とし
て使用した処方ぐみされたエチレンー酢酸ビニル共重合
体(酢酸ビニル25重量%、厚さ225μm)と絶縁フィル
ムとして2軸延伸のポリエチレンテレフタレートフィル
ム(PET)(厚さ100μm)を、EVA/PET/
EVAの順で一体積層した総厚550μmとした一体積
層フィルムを用意した。
<Integrated backside film> As an integral laminated film, as an adhesive layer, a formulated ethylene-vinyl acetate copolymer (25% by weight of vinyl acetate, thickness of 225 μm) used as an organic polymer resin on the light-receiving side was used. A biaxially stretched polyethylene terephthalate film (PET) (thickness: 100 μm) was used as an insulating film in an EVA / PET /
An integrated laminated film having a total thickness of 550 μm, which was integrally laminated in the order of EVA, was prepared.

【0086】<補強板>補強板としては、ガルバリウム
鋼板(アルミニウム55%、亜鉛43.4%、シリコン1.6
%が一体となったアルミ・亜鉛合金メッキ鋼板)に一方
にはポリエステル系塗料をもう一方にはガラス繊維を添
加したポリエステル系塗料をコートした鋼板を用意し
た。厚みは400μmの鋼板とした。
<Reinforcing Plate> As the reinforcing plate, a galvalume steel plate (aluminum 55%, zinc 43.4%, silicon 1.6
A steel sheet coated with a polyester-based paint on one side and a polyester-based paint with glass fiber added on the other side was prepared. The steel plate was 400 μm thick.

【0087】<化粧テープ>化粧テープとしては、ポリ
エチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ50
μm、色黒色)のテープを準備した。
<Cosmetic Tape> As a decorative tape, a polyethylene terephthalate (PET) film (thickness: 50)
μm, color black) tape was prepared.

【0088】<平板太陽電池モジュール>この積層体
を、1重真空方式のラミネート装置を用いて真空加熱し
平板太陽電池モジュールを作成した。その際の真空条件
は、排気速度76Torr/sec.、真空度5Torrで30分
間排気。
<Flat-plate Solar Cell Module> This laminate was vacuum-heated using a single vacuum laminating apparatus to produce a flat-plate solar cell module. The vacuum conditions at that time were as follows: evacuation speed: 76 Torr / sec., Degree of vacuum: 5 Torr, evacuation for 30 minutes.

【0089】その後、160度の熱風オーブンにラミネ
ート装置を投入し、50分間加熱した。この際のEVA
は、140度以上15分間以上という環境におかれる。
これにより、EVAを溶融、架橋させた。
Thereafter, the laminating apparatus was put into a hot air oven at 160 ° C. and heated for 50 minutes. EVA at this time
Is placed in an environment of 140 degrees or more and 15 minutes or more.
Thereby, EVA was melted and crosslinked.

【0090】〔ローラーフォーマー加工〕次に図7のよ
うに、ローラーフォーマー成形機でもって光起電力素子
701を含まない太陽電池モジュールの端部を折り曲げ
加工した。この時、光起電力素子701部分にはローラ
ーがあたらないように成形する。
[Roller Former Processing] Next, as shown in FIG. 7, the end of the solar cell module not including the photovoltaic element 701 was bent using a roller former forming machine. At this time, the photovoltaic element 701 is formed so that the roller does not hit the portion.

【0091】〔プレス加工〕次に図8に示すように、プ
レス成型機により、光起電力素子の有無によらず補強板
を曲げ加工した。プレス加工は、凸部をもつ下型と凹部
を持つ上型により太陽電池モジュールを挟み込む形でお
こなった。
[Press Processing] Next, as shown in FIG. 8, the reinforcing plate was bent by a press molding machine regardless of the presence or absence of the photovoltaic element. Pressing was performed by sandwiching the solar cell module between a lower mold having a convex portion and an upper mold having a concave portion.

【0092】〔端子箱の設置〕図9に示すように、太陽
電池モジュール裏面901から電力取り出し用の電線903お
よび端子箱902を取り付ける。光起電力素子群の端子取
りだし部に当たるところの補強材には予め穴が開けられ
ており(不図示)、そこから正極903aおよび負極903bの出
力端子を取り出している。更に取り出し部には絶縁保護
と防水のためにポリカーボネイト製の端子箱902を設け
ている。またケーブルとしては先端にコネクターを有す
るケーブル線を用いている。
[Installation of Terminal Box] As shown in FIG. 9, an electric wire 903 for extracting electric power and a terminal box 902 are attached from the back surface 901 of the solar cell module. A hole (not shown) is formed in advance in the reinforcing material corresponding to the terminal extracting portion of the photovoltaic element group, and the output terminals of the positive electrode 903a and the negative electrode 903b are extracted therefrom. Further, a terminal box 902 made of polycarbonate is provided in the take-out portion for insulation protection and waterproofing. A cable having a connector at the end is used as the cable.

【0093】〔形状保持部材の貼り付け〕図10に示す
ように、太陽電池モジュール裏面側1001に形状保持部材
1004を貼り付ける。形状保持部材としては、断熱材であ
るポリスチレンフォームを使用し、補強材上ほぼ全面に
貼り付けた。表面形状は、補強材の形状と同じ物とし、
形状保持部材と補強板の間に隙間ができないように密着
させて貼り付けた。また、これを貼り付ける手段として
は、エチレンー酢酸ビニル(EVA)系のホットメルト
を使用して、補強材の裏面側に貼り付けた。
[Attaching of shape holding member] As shown in FIG. 10, the shape holding member
Paste 1004. As the shape maintaining member, a polystyrene foam as a heat insulating material was used, and was adhered to almost the entire surface of the reinforcing material. The surface shape is the same as the shape of the reinforcing material,
It was stuck so that there was no gap between the shape maintaining member and the reinforcing plate. In addition, as a means for attaching this, an ethylene-vinyl acetate (EVA) hot melt was used and attached to the back side of the reinforcing material.

【0094】〔設置〕上記のように作成した形状保持部
材を配置した太陽電池モジュール1101を3枚準備する。
図11−1に1枚目の太陽電池モジュールを設置した際の
平面図、図11-2に3枚の太陽電池モジュールを設置した
際の断面図を示す。模擬的に準備した屋根勾配をもつ野
地板1107の上に、アスファルトルーフィング材1106を敷
き、タッカー1105で固定した。アスファルトルーフィン
グ材を敷いた野地板の上に1枚目の太陽電池モジュール
を配置し、端から順に吊子1103を嵌め込み、吊子と野地
板をドリルビス1104で固定した。この際、野地板と形状
保持部材との間に隙間ができないように密着させて固定
する。さらに、2枚目の太陽電池モジュールを1枚目の
太陽電池モジュールと嵌合させ、同様にして固定、3枚
目も同様にして固定した。このようにして、太陽電池モ
ジュールユニットを作成した。
[Installation] Three solar cell modules 1101 on which the shape maintaining members prepared as described above are arranged are prepared.
FIG. 11-1 is a plan view when the first solar cell module is installed, and FIG. 11-2 is a cross-sectional view when three solar cell modules are installed. An asphalt roofing material 1106 was laid on a simulated prepared roof base plate 1107 having a roof slope, and fixed with a tucker 1105. The first solar cell module was placed on a field board on which asphalt roofing material was laid, and a hook 1103 was fitted in order from the end, and the hook and the field board were fixed with a drill screw 1104. At this time, they are fixed in close contact with each other so that there is no gap between the base plate and the shape holding member. Furthermore, the second solar cell module was fitted to the first solar cell module, fixed in the same manner, and the third solar cell module was similarly fixed. Thus, a solar cell module unit was created.

【0095】(実施例2)実施例1において、プレス加
工を行わず、係合部以外の場所は平板のままとしたこと
以外は同様にして、太陽電池モジュールを作成した。こ
れらの太陽電池モジュール3枚を使用して、実施例1と
同様な方法で設置し、太陽電池モジュールユニットとし
た。
(Example 2) A solar cell module was produced in the same manner as in Example 1, except that press working was not performed, and the portions other than the engaging portions were left flat. Using these three solar cell modules, they were installed in the same manner as in Example 1 to obtain a solar cell module unit.

【0096】(実施例3)図12に示すように、実施例
1において、太陽電池モジュールの山部の一部にのみ形
状保持部材(硬質ポリスチレンフォーム)1204を配置し
たこと以外は同様にして太陽電池モジュールを作成し
た。これらの太陽電池モジュール3枚を使用して、実施
例1と同様な方法で設置し、太陽電池モジュールユニッ
トとした。
Example 3 As shown in FIG. 12, a solar cell module was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a shape-retaining member (hard polystyrene foam) 1204 was arranged only at a part of the peak of the solar cell module. A battery module was created. Using these three solar cell modules, they were installed in the same manner as in Example 1 to obtain a solar cell module unit.

【0097】(実施例4)実施例3において、形状保持
部材として、木材を使用したこと以外は同様にして太陽
電池モジュールを作成した。これらの太陽電池モジュー
ル3枚を使用して、実施例1と同様な方法で設置し、太
陽電池モジュールユニットとした。
Example 4 A solar cell module was prepared in the same manner as in Example 3, except that wood was used as the shape maintaining member. Using these three solar cell modules, they were installed in the same manner as in Example 1 to obtain a solar cell module unit.

【0098】(実施例5)実施例1に使用したのと同様
な光起電力素子を使用し、その素子を10直列に接続し
て図13に示すようなセルブロックを作成した。そのセル
ブロックを実施例1と同様の手順にしたがって平板太陽
電池モジュールとした。本例ではプラス側出力端子1303
aとマイナス側出力端子1303bの接続を2辺で行った。こ
の太陽電池モジュールの長辺側端部を受光面側に対して
90°ローラーフォーマー加工機により折り曲げた。そ
の後図14に示すような形状に太陽電池モジュールをプ
レス加工した。この太陽電池モジュールの非受光面側か
ら見た凹部に形状保持部材1501として、硬質ポリスチレ
ンフォームを埋め込み、実施例1を同様に設置を行い、
太陽電池モジュールユニットを作成した。この図を図1
5に示す。
Example 5 A photovoltaic element similar to that used in Example 1 was used, and the elements were connected in series to form a cell block as shown in FIG. The cell block was made into a flat panel solar cell module according to the same procedure as in Example 1. In this example, the positive output terminal 1303
The connection between a and the negative output terminal 1303b was made on two sides. The long side end of the solar cell module was bent with respect to the light receiving surface side by a 90 ° roller former processing machine. Thereafter, the solar cell module was pressed into a shape as shown in FIG. A hard polystyrene foam was buried as a shape holding member 1501 in the concave portion as viewed from the non-light receiving surface side of the solar cell module, and Example 1 was installed in the same manner.
A solar cell module unit was created. Fig. 1
It is shown in FIG.

【0099】(比較例1)実施例1において、形状保持
部材を配置しなかったこと以外は同様に太陽電池モジュ
ールを作成した。これらの太陽電池モジュール3枚を使
用して、実施例1と同様な方法で設置し、太陽電池モジ
ュールユニットとした。
Comparative Example 1 A solar cell module was prepared in the same manner as in Example 1, except that no shape maintaining member was provided. Using these three solar cell modules, they were installed in the same manner as in Example 1 to obtain a solar cell module unit.

【0100】(比較例2)実施例2において、形状保持
部材を配置しなかったこと以外は同様にして太陽電池モ
ジュールを作成した。これらの太陽電池モジュール3枚
を使用して、実施例2と同様な方法で設置し、太陽電池
モジュールユニットとした。
Comparative Example 2 A solar cell module was prepared in the same manner as in Example 2 except that no shape maintaining member was provided. Using these three solar cell modules, they were installed in the same manner as in Example 2 to obtain a solar cell module unit.

【0101】(比較例3)実施例5において、形状保持
部材を配置しなかったこと以外は同様にして太陽電池モ
ジュールを作成した。これらの太陽電池モジュール3枚
を使用して、実施例5と同様な方法で設置し、太陽電池
モジュールユニットとした。
Comparative Example 3 A solar cell module was prepared in the same manner as in Example 5, except that no shape maintaining member was provided. Using these three solar cell modules, they were installed in the same manner as in Example 5 to obtain a solar cell module unit.

【0102】(比較例4)実施例1において、形状保持
部材の表面形状が補強材の裏面側と一致していないた
め、形状保持部材と補強材の間に隙間が生じていること
以外は同様にして太陽電池モジュールを作成した。これ
らの太陽電池モジュール3枚を使用して、実施例1と同
様な方法で、太陽電池モジュールユニットとした。
(Comparative Example 4) In Example 1, since the surface shape of the shape-retaining member did not match the back surface of the reinforcing member, the same as in Example 1 except that a gap was formed between the shape-retaining member and the reinforcing member. To make a solar cell module. Using these three solar cell modules, a solar cell module unit was formed in the same manner as in Example 1.

【0103】(比較例5)実施例1と同様にして太陽電
池モジュールを作成した。これらの太陽電池モジュール
3枚を使用して、実施例1と同様な方法で、太陽電池モ
ジュールユニットとした。ただし、野地板と形状保持部
材の形状が一致していないため、形状保持部材と野地板
の間に隙間が生じている。
Comparative Example 5 A solar cell module was produced in the same manner as in Example 1. These solar cell modules
Using three sheets, a solar cell module unit was produced in the same manner as in Example 1. However, since the shapes of the base plate and the shape holding member do not match, a gap is formed between the shape holding member and the base plate.

【0104】下記項目の評価を行った。結果を表1に示
す。
The following items were evaluated. Table 1 shows the results.

【0105】●初期外観 太陽電池モジュールユニットとした後の太陽電池モジュ
ールの折れ目等がついていないか外観を評価した。
● Initial Appearance The appearance of the solar cell module after being made into a solar cell module unit was evaluated for any folds or the like.

【0106】評価結果は、以下の評価基準で表1に示
す。 ◎:外観上の欠陥が全く、屋根としての美観性にも優れ
ている場合、○:外観上の欠陥が多少あるが実用上さし
つかえない場合、×:表面への傷・変形等が著しく外観
上の欠陥が非常に大きく、屋根材としての美観を著しく
損ねている場合。また、その外の欠陥については、その
都度コメントを書き添えた。
The evaluation results are shown in Table 1 based on the following evaluation criteria. ◎: When there is no defect in appearance, and the aesthetic appearance of the roof is excellent. ○: When there is some defect in appearance but it cannot be practically used. ×: The surface is markedly scratched or deformed. Is very large and significantly impairs the aesthetics of the roofing material. For other defects, comments were added each time.

【0107】●高温高湿度試験 太陽電池モジュールユニットを、85度/85%(相対
湿度)の環境に3000時間投入した後、太陽電池モジ
ュールを取り出し、外観の変化を目視により観察した。
この際、太陽電池モジュール表面の欠陥と同時に、裏面
の形状保持部材の縮みや剥がれなどの欠陥についても観
察した。評価結果は、以下の評価基準で表1に示す。 外観)◎:外観上の欠陥が全くない場合、○:外観上の
欠陥が多少あるが実用上さしつかえない場合、×:剥離
などが著しく外観上の欠陥が非常に大きい場合
● High-Temperature and High-Humidity Test After the solar cell module unit was put in an environment of 85 ° / 85% (relative humidity) for 3000 hours, the solar cell module was taken out, and a change in appearance was visually observed.
At this time, defects such as shrinkage and peeling of the shape holding member on the back surface were observed at the same time as defects on the surface of the solar cell module. The evaluation results are shown in Table 1 based on the following evaluation criteria. (Appearance) ◎: When there is no defect in appearance, ○: When there is some defect in appearance, but it cannot be practically used, ×: When peeling is remarkable and defects in appearance are very large

【0108】●温湿度サイクル試験 太陽電池モジュールを、-40度/0.5時間:85度/85%(相対
湿度)/20時間の温湿度サイクル試験を100回繰り返
した後、太陽電池モジュールを取り出し、外観の変化を
目視により観察した。この際、太陽電池モジュール表面
の欠陥と同時に、裏面の形状保持部材の縮みや剥がれな
どの欠陥についても観察した。評価結果は、以下の評価
基準で表1に示す。 外観)◎:外観上の欠陥が全くない場合、○:外観上の
欠陥が多少あるが実用上さしつかえない場合、×:剥離
などが著しく外観上の欠陥が非常に大きい場合
● Temperature / humidity cycle test The solar cell module was subjected to a temperature / humidity cycle test of -40 degrees / 0.5 hours: 85 degrees / 85% (relative humidity) / 20 hours 100 times, and then the solar cell module was taken out. The change in appearance was visually observed. At this time, defects such as shrinkage and peeling of the shape holding member on the back surface were observed at the same time as defects on the surface of the solar cell module. The evaluation results are shown in Table 1 based on the following evaluation criteria. (Appearance) ◎: When there is no defect in appearance, ○: When there is some defect in appearance, but it cannot be practically used, ×: When peeling is remarkable and defects in appearance are very large

【0109】●繰り返し荷重試験 UL1703準拠の動荷重試験装置に、太陽電池モジュ
ールユニットを取り付ける。太陽電池モジュールに146.
5kg/m2の荷重が均等に加えられるように試験装置を設定
し、表面側1回、裏面側1回を1サイクルとして100
00サイクル連続して荷重をかける。なお、荷重印可速
度は、20サイクル/min以下であることとする。このよ
うに試験を行った太陽電池モジュールが、折れ目・剥離
・変色などの外観上の変化がないか、またPV回路の断
線がないか、さらに太陽電池モジュールのPmaxを測定し
た。
● Repeated load test A solar cell module unit is attached to a dynamic load test device conforming to UL1703. 146.
The test equipment was set so that a load of 5 kg / m 2 was applied evenly, and one cycle was performed once for the front side and once for the back side.
Apply load continuously for 00 cycles. In addition, the load application speed shall be 20 cycles / min or less. The solar cell module subjected to the test as described above was checked for any change in appearance such as folds, peeling, and discoloration, and whether the PV circuit was disconnected, and the Pmax of the solar cell module was measured.

【0110】評価結果は、表1に以下の基準でしめす。
なお、Pmaxについては、初期値からの変化率を数値で表
中に示すものとする。 ◎ :折れ目などの外観上の変化、PV回路の断線は全く
ない場合。○:一部折れ目が生じている場所はあるが、
3m離れたらわからず屋根での実使用上は問題無いと思
われる場合。PV回路の断線はないものとする。×:著
しい折れ目・剥離等がおこり、3m離れた地点からでも
はっきりと認識できるため実使用にも問題を来すと思わ
れる場合。または、PV回路の断線が発生した場合。
The evaluation results are shown in Table 1 based on the following criteria.
For Pmax, the rate of change from the initial value is shown in the table as a numerical value. :: When there is no change in appearance such as a fold, and no disconnection of the PV circuit. ○: There are some places where the folds have occurred,
If you do not know at a distance of 3m and you think that there is no problem in actual use on the roof. It is assumed that there is no disconnection of the PV circuit. X: A case where remarkable folds or peeling occur, which can be clearly recognized even from a point 3 m away, which may cause problems in actual use. Or, when the disconnection of the PV circuit occurs.

【0111】●人荷重試験 太陽電池モジュールユニットの真ん中に設置した太陽電
池モジュールの凸部または中央部に75kg重の体重の人
がのる。このときの外観上の変化およびPmaxの変化を評
価した。評価結果は、表1に以下の基準で示す。 ◎踏みつけても全く変形をしない場合。○:踏みつけた
ときは変形するが、踏みつけを止めると初期状態に戻る
場合。×:完全に折れ目がついて、踏みつけを止めても
折れ目が戻らない場合。
● Human load test A person weighing 75 kg is placed on the convex or central part of the solar cell module installed in the middle of the solar cell module unit. At this time, a change in appearance and a change in Pmax were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1 based on the following criteria. ◎ When there is no deformation even when stepping on. :: Deforms when stepped on, but returns to the initial state when stepping is stopped. ×: When the fold is completely broken and the fold does not return even if the stepping is stopped.

【0112】表1に示したとおり、実施例1〜5の太陽
電池モジュールは初期外観はもちろんのこと高温高湿試
験および温湿度サイクル試験においても剥離、変色など
の欠陥はない。形状保持部材として、断熱材を使用した
実施例1〜3および5の太陽電池モジュールについて
は、断熱材の収縮、剥がれ等の問題もなく良好な結果を
示した。形状保持部材として、木材を一部にのみ使用し
た実施例4については、高温高湿度試験において、水分
を非常に多く含んでしまい一部補強板と、木材が剥離し
ている場所が見うけられたが実使用上は問題無い。
As shown in Table 1, the solar cell modules of Examples 1 to 5 have no defects such as peeling and discoloration not only in the initial appearance but also in the high-temperature high-humidity test and the temperature-humidity cycle test. The solar cell modules of Examples 1 to 3 and 5 using a heat insulating material as the shape maintaining member showed good results without problems such as shrinkage and peeling of the heat insulating material. In Example 4 in which wood was used only partially as the shape maintaining member, in the high-temperature and high-humidity test, it was found that the material contained a very large amount of water and a part of the reinforcing plate and the wood were peeled off. However, there is no problem in actual use.

【0113】繰り返し荷重試験では、実施例の太陽電池
モジュールはすべて良好な結果である。形状保持部材を
備えており、補強材・形状保持部材・野地板の各界面に
隙間ができないようにな形状としているため、この荷重
試験による変形が少ないためであると考えられる。
In the repeated load test, all the solar cell modules of the examples showed good results. This is considered to be because the shape holding member is provided and the shape is such that there is no gap at each interface between the reinforcing material, the shape holding member, and the base plate, and thus the deformation due to the load test is small.

【0114】人荷重試験では、裏面側全面に形状保持材
を設けた実施例1、2、5は全く変形せず、良好な結果
をしめした。山の一部にのみ形状保持部材を設けた実施
例3、4は形状保持部材のない部分等で若干の変形を示
したが、もともと荷重を止めると初期状態に戻ってお
り、その後のPmaxの変化率も0.99と安定しているた
め問題無い。
In the human load test, Examples 1, 2, and 5, in which the shape retaining material was provided on the entire back surface side, did not deform at all and showed good results. In Examples 3 and 4 in which the shape holding member was provided only on a part of the mountain, slight deformation was observed in the portion without the shape holding member, but the state returned to the initial state when the load was originally stopped. There is no problem because the rate of change is stable at 0.99.

【0115】一方、比較例の太陽電池モジュールは繰り
返し荷重、人荷重のそれぞれの荷重試験において、折れ
目がついてPmaxの低下等を起こしている。特に、太陽遠
地モジュールの光起電力素子を含む部分を凸状に加工
し、その裏面側に何の形状保持部材も備えていない比較
例1、3では、この部分に集中した過重に耐え切れず太
陽電池モジュールに折れ目がついている。また、比較例
4、5では形状保持部材は備えてはいるが、その形状が
太陽電池モジュールおよび野地板と一致していないので
隙間が生じているため外部からの荷重により折れ目が生
じた。このように折れ目が生じた太陽電池モジュール
は、その折れ目がひどいと光起電力素子にダメージを与
えてPmaxの低下を引き起こしている。
On the other hand, in the solar cell module of the comparative example, in each of the load tests of the repeated load and the human load, the solar cell module is broken and Pmax is lowered. In particular, in the comparative examples 1 and 3 in which the portion including the photovoltaic element of the solar remote module is processed into a convex shape and the back surface side is not provided with any shape holding member, the overload concentrated on this portion cannot be tolerated. The solar cell module is creased. In Comparative Examples 4 and 5, although the shape maintaining member was provided, the shape did not match with the solar cell module and the base plate, so that a gap was formed, so that a fold occurred due to an external load. In the solar cell module having such a fold, if the fold is severe, the photovoltaic element is damaged and Pmax is reduced.

【0116】試験の基準値は、Pmaxの変化率が0.95
未満であること記載されているため、比較例に示したよ
うに0.68〜0.82ではすべてNGとなる。
The reference value of the test is that the rate of change of Pmax is 0.95.
Therefore, as shown in the comparative example, all the samples are NG at 0.68 to 0.82.

【0117】[0117]

【表1】 [Table 1]

【0118】[0118]

【発明の効果】本発明によれば、光起電力素子、光起電
力素子の非受光面側に設けられた補強板、前記光起電力
素子を封止し、かつ前記補強板上に固定するための被覆
材を有した太陽電池モジュールにおいて、前記補強板の
非受光面側の少なくとも一部に形状保持部材を備えたこ
とにより、施工中に、太陽電池モジュールを踏みつけて
も太陽電池モジュール折れ目が生じることはないため、
施工性が向上する。また、光起電力素子にも折れ目が生
じないため、変換効率の低下も起こらず、信頼性の高い
太陽電池モジュールとすることができる。さらに、豪雪
地帯などに設置しても、雪の重みで太陽電池モジュール
が変形する心配もない。
According to the present invention, a photovoltaic element, a reinforcing plate provided on the non-light receiving surface side of the photovoltaic element, the photovoltaic element is sealed and fixed on the reinforcing plate. In a solar cell module having a covering material for forming the reinforcing plate, at least a part of the reinforcing plate on the non-light receiving surface side is provided with a shape holding member, so that even when the solar cell module is trampled during construction, Will not occur,
Workability is improved. In addition, since no break occurs in the photovoltaic element, a reduction in conversion efficiency does not occur, and a highly reliable solar cell module can be obtained. Furthermore, even when the solar cell module is installed in a heavy snowfall area, there is no fear that the solar cell module is deformed by the weight of snow.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の太陽電池モジュールの平面図・断面図FIG. 1 is a plan view and a sectional view of a solar cell module according to the present invention.

【図2】図1の太陽電池モジュールで使用する、光起電
力素子の基本構成を示す概略断面図
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of a photovoltaic element used in the solar cell module of FIG.

【図3】図1の太陽電池モジュールを屋根に葺いたとき
の断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view when the solar cell module of FIG. 1 is roofed.

【図4】太陽電池モジュールの積層構成FIG. 4 is a stacked configuration of a solar cell module.

【図5】実施例1のセルブロックの平面図・断面図FIG. 5 is a plan view and a cross-sectional view of the cell block according to the first embodiment.

【図6】実施例1の太陽電池モジュールの概略断面図FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module of Example 1.

【図7】実施例1のロールフォーマ成型後の太陽電池モ
ジュール概略図
FIG. 7 is a schematic diagram of a solar cell module after roll former molding of Example 1.

【図8】実施例1のプレス成型後の太陽電池モジュール
概略図
FIG. 8 is a schematic diagram of a solar cell module after press molding in Example 1.

【図9】実施例1の端子箱取り付け後の太陽電池モジュ
ール概略図
FIG. 9 is a schematic diagram of a solar cell module after the terminal box is mounted in Example 1.

【図10】実施例1の形状保持部材貼り付け後の太陽電
池モジュール概略図
FIG. 10 is a schematic diagram of a solar cell module after a shape retaining member is attached in Example 1.

【図11】実施例1の設置後の太陽電池モジュールユニ
ット
FIG. 11 shows a solar cell module unit after installation in Example 1.

【図12】実施例3の形状保持部材貼り付け後の太陽電
池モジュール概略図
FIG. 12 is a schematic diagram of a solar cell module after a shape retaining member is attached in Example 3.

【図13】実施例5のセルブロックの平面図・断面図FIG. 13 is a plan view and a cross-sectional view of a cell block according to a fifth embodiment.

【図14】実施例5のプレス成型後の太陽電池モジュー
ル概略図
FIG. 14 is a schematic diagram of a solar cell module after press molding in Example 5.

【図15】実施例5の形状保持部材貼り付け後の太陽電
池モジュール概略図
FIG. 15 is a schematic diagram of a solar cell module after a shape holding member is attached in Example 5.

【図16】従来の太陽電池モジュールの被覆構成を示す
断面図
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a coating configuration of a conventional solar cell module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,401,501,1301,1601 光起電
力素子 102,402,602 繊維状無機化合物 103,403,603,1602 透明有機高分子樹
脂 104,404,604,1603 表面樹脂フィルム 105,405 裏面充填材 106,406,1604 裏面絶縁フィルム 107,302,407,606,1605 補強板 108,303,1004,1102,1204,15
01 形状保持部材 201 導電性基板 202 裏面反射層 203 半導体光活性層 204 透明導電層 205 集電電極 206a,503a,607,1303a プラス側出
力端子 206b,503b,1303b マイナス側出力端子 207 導電性ぺースト 208,502,1302 絶縁フィルム 301,408,702,802,901,1001,
1101,1201,1402,1502 太陽電池モ
ジュール 304,1107 野地板 504,1304 半田 601,701,801,1401 セルブロック 605 裏面一体積層フィルム 608 化粧テープ 902,1002,1202 端子箱 903a,1003a,1203a 正極側ーブル 903b,1003b,1203b 負極側ケーブル 1103 吊子 1104 ドリルビス 1105 タッカー 1106 アスファルトルーフィング材
101, 401, 501, 1301, 1601 Photovoltaic element 102, 402, 602 Fibrous inorganic compound 103, 403, 603, 1602 Transparent organic polymer resin 104, 404, 604, 1603 Surface resin film 105, 405 Back filler 106, 406, 1604 Back insulating film 107, 302, 407, 606, 1605 Reinforcement plate 108, 303, 1004, 1102, 1204, 15
01 Shape holding member 201 Conductive substrate 202 Back reflection layer 203 Semiconductor photoactive layer 204 Transparent conductive layer 205 Current collecting electrode 206a, 503a, 607, 1303a Positive output terminal 206b, 503b, 1303b Minus output terminal 207 Conductive paste 208, 502, 1302 Insulating film 301, 408, 702, 802, 901, 1001,
1101, 1201, 1402, 1502 Solar cell module 304, 1107 Field plate 504, 1304 Solder 601, 701, 801, 1401 Cell block 605 Back integrated laminated film 608 Decorative tape 902, 1002, 1202 Terminal box 903 a, 1003 a, 1203 a Positive side Cable 903b, 1003b, 1203b Negative side cable 1103 Hanger 1104 Drill screw 1105 Tucker 1106 Asphalt roofing material

フロントページの続き (72)発明者 松下 正明 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 (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Continuing on the front page (72) Inventor Masaaki Matsushita 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Meiji Takabayashi 3-30-2, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (38)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光起電力素子、光起電力素子の非受光面
側に設けられた補強板、前記光起電力素子を封止し、か
つ前記補強板上に固定するための被覆材を有した太陽電
池モジュールにおいて、前記補強板の非受光面側に形状
保持部材を備えたことを特徴とする太陽電池モジュー
ル。
1. A photovoltaic element, a reinforcing plate provided on a non-light-receiving surface side of the photovoltaic element, and a covering material for sealing the photovoltaic element and fixing the photovoltaic element on the reinforcing plate. The solar cell module according to claim 1, further comprising a shape holding member on the non-light receiving surface side of the reinforcing plate.
【請求項2】 前記形状保持部材が、光起電力素子の背
面側に位置することを特徴とする請求項1記載の太陽電
池モジュール。
2. The solar cell module according to claim 1, wherein the shape holding member is located on the back side of the photovoltaic element.
【請求項3】 前記形状保持部材が、光起電力素子と同
等またはそれ以上の大きさであることを特徴とする請求
項1記載の太陽電池モジュール。
3. The solar cell module according to claim 1, wherein the shape holding member has a size equal to or larger than a photovoltaic element.
【請求項4】 前記補強板が非受光面側に対して凹とな
るような形状を有する請求項1記載の太陽電池モジュー
ル。
4. The solar cell module according to claim 1, wherein the reinforcing plate has a shape that is concave with respect to the non-light receiving surface side.
【請求項5】 前記補強板の凹部の空間に、前記形状保
持部材を配置したことを特徴とする請求項4記載の太陽
電池モジュール。
5. The solar cell module according to claim 4, wherein said shape maintaining member is disposed in a space of a concave portion of said reinforcing plate.
【請求項6】 前記太陽電池モジュールの受光面側最表
面に透明樹脂フィルム層を設けることを特徴とする請求
項1記載の太陽電池モジュール。
6. The solar cell module according to claim 1, wherein a transparent resin film layer is provided on the outermost surface on the light receiving surface side of the solar cell module.
【請求項7】 前記光起電力素子が可撓性基板上に形成
された薄膜半導体であることを特徴とする請求項1記載
の太陽電池モジュール。
7. The solar cell module according to claim 1, wherein said photovoltaic element is a thin film semiconductor formed on a flexible substrate.
【請求項8】 前記薄膜半導体層がアモルファス半導体
層であることを特徴とする請求項7記載の太陽電池モジ
ュール。
8. The solar cell module according to claim 7, wherein said thin film semiconductor layer is an amorphous semiconductor layer.
【請求項9】 前記形状保持部材が、前記太陽電池モジ
ュールの変形する荷重強度よりも大きい圧縮強度をもつ
ことを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール。
9. The solar cell module according to claim 1, wherein the shape maintaining member has a compressive strength greater than a load strength at which the solar cell module deforms.
【請求項10】 前記形状保持部材の圧縮強度が、1.0k
gf/cm2以上であることを特徴とする請求項1記載の太陽
電池モジュール。
10. The compressive strength of the shape maintaining member is 1.0 k
The solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell module has a gf / cm 2 or more.
【請求項11】 前記形状保持部材が、断熱材であるこ
とを特徴とする請求項1記載の太陽電池モジュール。
11. The solar cell module according to claim 1, wherein the shape holding member is a heat insulating material.
【請求項12】 前記形状保持部材が、ポリスチレン系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アスフ
ァルト系樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項
1記載の太陽電池モジュール。
12. The method according to claim 1, wherein the shape maintaining member is any one of a polystyrene resin, a polyurethane resin, a vinyl chloride resin, and an asphalt resin.
The solar cell module according to 1.
【請求項13】 前記形状保持部材が、木材、鋼板、ゴ
ム、その他の建築部材のいずれかであることを特徴とす
る請求項1記載の太陽電池モジュール。
13. The solar cell module according to claim 1, wherein said shape maintaining member is any one of wood, steel plate, rubber, and other building members.
【請求項14】 前記太陽電池モジュールが建材一体型
太陽電池モジュールであることを特徴とする請求項1記
載の太陽電池モジュール。
14. The solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell module is a building material-integrated solar cell module.
【請求項15】 前記補強板上に前記形状保持部材を接
着剤を用いて固定したことを特徴とする請求項1記載の
太陽電池モジュール。
15. The solar cell module according to claim 1, wherein the shape holding member is fixed on the reinforcing plate using an adhesive.
【請求項16】 光起電力素子、光起電力素子の非受光
面側に設けられた補強板、前記光起電力素子を封止し、
かつ前記補強板上に固定するための被覆材を有した太陽
電池モジュールの製造方法において、前記補強板の非受
光面側の少なくとも一部に形状保持部材を固定すること
を特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
16. A photovoltaic element, a reinforcing plate provided on the non-light-receiving surface side of the photovoltaic element, sealing the photovoltaic element,
And a method of manufacturing a solar cell module having a covering material for fixing on the reinforcing plate, wherein a shape holding member is fixed to at least a part of the non-light-receiving surface side of the reinforcing plate. Manufacturing method.
【請求項17】 前記形状保持部材が、光起電力素子の
背面側に位置することを特徴とする請求項16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 16, wherein the shape holding member is located on the back side of the photovoltaic element.
【請求項18】 前記形状保持部材が、光起電力素子と
同等またはそれ以上の大きさであることを特徴とする請
求項16記載の太陽電池モジュールの製造方法。
18. The method according to claim 16, wherein the shape holding member has a size equal to or larger than a photovoltaic element.
【請求項19】 前記補強板の非受光面側の一部あるい
は全部に、非受光面側に対して凹となるような形状を形
成する工程を有することを特徴とする請求項16記載の太
陽電池モジュールの製造方法。
19. The solar cell according to claim 16, further comprising a step of forming a shape that is concave with respect to the non-light receiving surface side on a part or the whole of the non-light receiving surface side of the reinforcing plate. Manufacturing method of battery module.
【請求項20】 前記補強板の凹部の空間に、前記形状
保持部材を固定することを特徴とする請求項19記載の太
陽電池モジュールの製造方法。
20. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 19, wherein said shape holding member is fixed in a space of a concave portion of said reinforcing plate.
【請求項21】 前記太陽電池モジュールは受光面側最
表面に透明樹脂フィルム層を有することを特徴とする請
求項16記載の太陽電池モジュールの製造方法。
21. The method according to claim 16, wherein the solar cell module has a transparent resin film layer on the outermost surface on the light receiving surface side.
【請求項22】 前記光起電力素子が可撓性基板上に形
成された薄膜半導体であることを特徴とする請求項16記
載の太陽電池モジュールの製造方法。
22. The method according to claim 16, wherein the photovoltaic element is a thin film semiconductor formed on a flexible substrate.
【請求項23】 前記薄膜半導体層がアモルファス半導
体層であることを特徴とする請求項22記載の太陽電池モ
ジュールの製造方法。
23. The method according to claim 22, wherein the thin film semiconductor layer is an amorphous semiconductor layer.
【請求項24】 前記形状保持部材が、前記太陽電池モ
ジュールの変形する荷重強度よりも大きい圧縮強度をも
つことを特徴とする請求項16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 16, wherein said shape maintaining member has a compressive strength greater than a load strength at which said solar cell module deforms.
【請求項25】 前記形状保持部材の圧縮強度が、1.0k
gf/cm2以上であることを特徴とする請求項16記載の太陽
電池モジュールの製造方法。
25. A compression strength of the shape maintaining member is 1.0 k
17. The method for producing a solar cell module according to claim 16, wherein the value is gf / cm 2 or more.
【請求項26】 前記形状保持部材が、断熱材であるこ
とを特徴とする請求項16記載の太陽電池モジュールの製
造方法。
26. The method according to claim 16, wherein the shape maintaining member is a heat insulating material.
【請求項27】 前記断熱材が、ポリスチレン系樹脂、
ポリウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アスファルト
系樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項16記載
の太陽電池モジュールの製造方法。
27. The heat insulating material is a polystyrene resin,
17. The method for producing a solar cell module according to claim 16, wherein the method is any one of a polyurethane resin, a vinyl chloride resin, and an asphalt resin.
【請求項28】 前記形状保持部材が、木材、鋼板、ゴ
ム、その他の建築部材のいずれかであることを特徴とす
る請求項16記載の太陽電池モジュールの製造方法。
28. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 16, wherein the shape holding member is any one of wood, steel plate, rubber, and other building members.
【請求項29】 前記太陽電池モジュールが建材一体型
太陽電池モジュールであることを特徴とする請求項16記
載の太陽電池モジュールの製造方法。
29. The method according to claim 16, wherein the solar cell module is a building material integrated solar cell module.
【請求項30】 前記補強板上に前記形状保持部材を接
着剤を用いて固定したことを特徴とする請求項16記載の
太陽電池モジュールの製造方法。
30. The method for manufacturing a solar cell module according to claim 16, wherein the shape holding member is fixed on the reinforcing plate using an adhesive.
【請求項31】 請求項1記載の太陽電池モジュール
を、野地板上に固定部材で固定し、且つ隣り合う太陽電
池モジュール同士を固定することを特徴とする太陽電池
モジュールの施工方法。
31. A method for constructing a solar cell module, comprising fixing the solar cell module according to claim 1 on a field board with a fixing member, and fixing adjacent solar cell modules.
【請求項32】 前記形状保持部材の底部が前記野地板
上に接していることを特徴とする請求項31記載の太陽電
池モジュールの施工方法。
32. The method according to claim 31, wherein a bottom portion of the shape maintaining member is in contact with the base plate.
【請求項33】 前記太陽電池モジュールを前記野地板
上に設置する際に、前記形状保持部材を前記太陽電池モ
ジュール補強板の非受光面側の少なくとも一部に固定す
ることを特徴とする請求項31記載の太陽電池モジュール
の施工方法。
33. When the solar cell module is installed on the field board, the shape maintaining member is fixed to at least a part of the non-light receiving surface side of the solar cell module reinforcing plate. 31. The method for installing a solar cell module according to 31.
【請求項34】 請求項1記載の太陽電池モジュール
と、前記太陽電池モジュールに接続された電力変換装置
とを有することを特徴とする太陽電池発電システム。
34. A solar cell power generation system, comprising: the solar cell module according to claim 1; and a power converter connected to the solar cell module.
【請求項35】 請求項1記載の複数の太陽電池モジュ
ールを各々設置部材上に固定したことを特徴とする太陽
電池モジュールアレイ。
35. A solar cell module array, wherein each of the plurality of solar cell modules according to claim 1 is fixed on an installation member.
【請求項36】 前記形状保持部材の底部が、前記設置
部材上に接していることを特徴とする請求項35記載の太
陽電池モジュールアレイ。
36. The solar cell module array according to claim 35, wherein the bottom of the shape holding member is in contact with the installation member.
【請求項37】 前記太陽電池モジュール設置部材が屋
根野地板であることを特徴とする請求項35記載の太陽電
池モジュールアレイ。
37. The solar cell module array according to claim 35, wherein the solar cell module installation member is a roof base plate.
【請求項38】 前記形状保持部材の前記設置部材側の
表面の包絡面形状が、前記設置部材の前記太陽電池モジ
ュール側の表面形状と概ね同一であることを特徴とする
請求項35記載の太陽電池モジュールアレイ。
38. The solar cell according to claim 35, wherein an envelope shape of a surface of the shape holding member on the installation member side is substantially the same as a surface shape of the installation member on the solar cell module side. Battery module array.
JP10004762A 1998-01-13 1998-01-13 Solar cell module, its manufacture and execution method, solar cell generation system and solar cell module array Abandoned JPH11204820A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011523221A (en) * 2008-06-12 2011-08-04 バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト Lightweight and rigid self-supporting solar module and manufacturing method thereof

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