JPH1168136A - 太陽電池モジュール、その製造方法及び取付構造 - Google Patents

太陽電池モジュール、その製造方法及び取付構造

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JPH1168136A
JPH1168136A JP9227445A JP22744597A JPH1168136A JP H1168136 A JPH1168136 A JP H1168136A JP 9227445 A JP9227445 A JP 9227445A JP 22744597 A JP22744597 A JP 22744597A JP H1168136 A JPH1168136 A JP H1168136A
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cell module
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sealing frame
cell panel
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Toshihiro Kondo
俊裕 近藤
Atsushi Hasegawa
淳 長谷川
Kimihiko Miyagawa
公彦 宮川
Jun Sugita
循 杉田
Jun Senda
純 千田
Satoru Fujii
哲 藤井
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sharp Corp
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽電池モジュール本体の周縁断層部を確実
に封止する。 【解決手段】 開示される太陽電池モジュール１は、屋
根に設置する場合、屋根葺材としても使える光発電体
で、太陽電池モジュール本体である方形の太陽電池パネ
ル２と、この太陽電池パネル２の周縁を囲む封止性枠部
材３とからなる点で、従来の構成と略共通するが、従来
の嵌め込み式のゴムフレームに代えて、太陽電池パネル
２の周縁部に、直接、高分子射出一体成形法でウレタン
樹脂等の封止性枠部材３を装着するようにした点で、従
来の構成とは、大きく異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、住宅等の建物の
屋根に配設するのに適した太陽電池モジュール、その製
造方法及び取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、この種の太陽電池モジュール
は、表面ガラス基板に、直接、ＣＶＤ（Chemical Vapor
Deposition）やＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）
等により、光電変換層（太陽電池）を形成した後、表面
ガラス基板、光電変換層、ＥＶＡ（ethylene-vinyl ace
tate copolymer）、裏面防湿フィルムの順に積層し、こ
れらを熱圧着することで、光電変換層を、表面ガラス基
板、ＥＶＡ、裏面防湿フィルム等で封入し、高絶縁性を
担持するようにしている。しかし、このままでは、断層
部である周縁部から湿気が浸透して、光電変換層を劣化
させるので、耐久性が不充分である。そこで、例えば、
特開昭６０−９７６５７号公報に記載されているよう
に、周縁部にゴム製フレームを嵌め込むことで、周縁部
を封止した太陽電池モジュールが提供されている。以
下、上記公報記載の太陽電池モジュールを第１の従来技
術という。
【０００３】ところで、この種の太陽電池モジュール
を、複数個、屋根面に並置する場合、通常のボルト締め
による固定では、雄ねじ部と雌ねじ部との間の隙間から
雨水が浸透して、野地板を朽ちらせるので、各種の取付
部材が開発されている。例えば、実公平７−３４０９２
号公報に記載の長尺の取付部材（連結部材）は、左右両
側にそれぞれ下翼板と上翼板とから構成される挿入空間
を有し、この挿入空間に太陽電池モジュールを挿入して
固定する構成となっており、これにより、雨水が太陽電
池モジュールの下方に漏れるのを防止している。以下、
この取付構造を第２の従来技術という。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の従来技術におけるゴム製フレームでは、いまだ、封
止性が充分ではない、という問題があった。すなわち、
従来、太陽電池モジュール本体に上記ゴム製フレームを
取り付けるには、まず、３〜３０％の収縮率を有するゴ
ム弾性体を、太陽電池モジュール本体の周縁部に嵌め込
み、この状態で、１００℃の乾燥器中で略２０分間加熱
して収縮させることで、太陽電池モジュール本体の周縁
部を圧着封止する方法がとられているが、ゴム弾性体の
収縮による圧着力に頼るだけでは、周縁部の密封性にも
限界がある。このため、期待通りの耐湿性が得られず、
外力によって外れ易い等の不都合もあった。
【０００５】また、上記第２の従来技術にあっては、太
陽電池モジュールの上面と上翼板とが完全に密着してい
るわけではないので、横殴りの雨が降れば、太陽電池モ
ジュール上面と上翼板との微小な隙間から雨水が太陽電
池モジュール裏に浸入してしまう、という欠点があっ
た。
【０００６】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、太陽電池モジュール本体の周縁部を確実に封止
できると共に、簡単な施工で、屋根面の防水性能を確実
に確保できる太陽電池モジュール、その製造方法及び取
付構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、太陽光を受ける側とされる
表面側から、表面透明保護板−太陽電池を構成する光電
変換層−裏面カバー材の順に積層又は積重され、かつ、
上記光電変換層が、上記表面透明保護板又は上記裏面カ
バー材を基板として該基板上に直接形成されてなる太陽
電池パネルと、該太陽電池パネルの周縁部を封止する機
能を備えた封止性枠部材とで構成された太陽電池モジュ
ールに係り、上記封止性枠部材が、上記太陽電池モジュ
ールの周縁部を形成するための型の中に、上記太陽電池
パネルを、該太陽電池パネルの周縁部まわりにキャビテ
ィを生じさせる態様に収納又は装着した状態で、該キャ
ビティに高分子の封止性枠部材組成物を注入し、賦形固
化させてなることを特徴としている。
【０００８】この発明において、好適な光電変換層とし
ては、表面透明保護板又は裏面カバー材を基板として該
基板上に、直接、エキシマ・レーザ等の紫外線を用いる
光ＣＶＤ、プラズマＣＶＤやイオンプレーティング、ス
パッタリング等のＰＶＤ等で形成することのできるアモ
ルファスシリコン太陽電池、単結晶薄膜シリコン太陽電
池、多結晶薄膜シリコン太陽電池、微結晶シリコン太陽
電池、有機半導体薄膜太陽電池、化合物半導体薄膜太陽
電池を挙げることができる。
【０００９】また、好適な裏面カバー材としては、光電
変換層にＥＶＡ膜にて防湿フィルムを貼り付けたもの、
あるいは、セラミックスや樹脂等の絶縁防湿材料をコー
ティングしたものが好ましい。上記防湿フィルムとして
は、アルミ等の金属泊の両面又は片面をＰＥＴ（polyet
hylene terephthalate）膜やＰＶＦ（polyvinyl fluori
de）膜で被覆したものが好ましい。
【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の太陽電池モジュールに係り、上記封止性枠部材の上
記表面透明保護板側の外面及び上記裏面カバー材側の外
面のうち、少なくとも一の側の外面には、上記太陽電池
パネルの法線方向に突隆する略環状の突隆部が一重又は
多重に設けられていることを特徴としている。
【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の太陽電池モジュールに係り、上記封止性枠部
材が、弾力性のある樹脂成形体又はゴム成形体であるこ
とを特徴としている。
【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の太陽電池モジュールに係り、上記樹脂成形体が、主
剤と硬化剤とを混合して生成される二液混合硬化タイプ
の硬化性樹脂成形体であることを特徴としている。
【００１３】また、請求項５記載の発明は、太陽光を受
ける側とされる表面側から、表面透明保護板−太陽電池
を構成する光電変換層−裏面カバー材の順に積層又は積
重され、かつ、上記光電変換層が、上記表面透明保護板
又は上記裏面カバー材を基板として該基板上に直接形成
されてなる太陽電池パネルと、該太陽電池パネルの周縁
部を封止する機能を備えた封止性枠部材とで構成された
太陽電池モジュールの製造方法に係り、上記封止性枠部
材を上記太陽電池パネルの周縁部に形成装着する工程で
は、上記太陽電池モジュールの表面側の外形に略一致し
た内面形状を有する表型と上記太陽電池モジュールの裏
面側の外形に略一致した内面形状を有する裏型とを合わ
せてなる上記太陽電池モジュールの合わせ型の中に、上
記太陽電池パネルを、該太陽電池パネルの周縁部まわり
にキャビティを生じさせる態様に位置決めして収納した
後、該キャビティに高分子の封止性枠部材組成物を注入
し、賦形固化させることを特徴としている。
【００１４】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の太陽電池モジュールの製造方法に係り、上記表型
が、上記太陽電池モジュールの表面側の外形のうち、少
なくとも周縁部外形に略一致した内面形状を有し、かつ
／あるいは、上記裏型が、上記太陽電池モジュールの裏
面側の外形のうち、少なくとも周縁部外形に略一致した
内面形状を有することを特徴としている。
【００１５】また、請求項７記載の発明は、請求項５又
は６記載の太陽電池モジュールの製造方法に係り、上記
表型及び裏型のうち、少なくとも一の型の周縁部であっ
て、上記キャビティが形成される部位の所定の型面に略
環状の凹溝を一重又は多重に刻設することで、上記封止
性枠部材の上記表面透明保護板側の外面及び上記裏面カ
バー材側の外面のうち、少なくとも一の側の外面に、上
記太陽電池パネルの法線方向に突隆する略環状の突隆部
を一重又は多重に設けるようにしたことを特徴としてい
る。
【００１６】また、請求項８記載の発明は、請求項５記
載の太陽電池モジュールの製造方法に係り、上記封止性
枠部材組成物が、弾力性樹脂組成物又はゴム組成物であ
ることを特徴としている。
【００１７】また、請求項９記載の発明は、請求項８記
載の太陽電池モジュールの製造方法に係り、上記樹脂組
成物が、主剤と硬化剤とを混合して生成される二液混合
硬化タイプの硬化性樹脂組成物であることを特徴として
いる。
【００１８】また、請求項１０記載の発明は、請求項１
又は２記載の太陽電池モジュールを、単数又は複数個、
傾斜屋根面に取り付けるための一対の取付部材を構成す
る長尺の受け部材と押さえ部材とで、上記各太陽電池モ
ジュールの周縁部を構成する封止性枠部材の所定の一辺
が挟持固定されると共に、上記一辺と相対向する上記封
止性枠部材の他の１辺も、別の上記受け部材と押さえ部
材とで挟持されることで、単数又は複数の上記太陽電池
モジュールが傾斜屋根面に取付固定されてなる太陽電池
モジュールの取付構造に係り、上記各受け部材が傾斜屋
根面に固定具により固定され、上記各受け部材の所定の
上面に上記各太陽電池モジュールの周縁部を構成する上
記封止性枠部材の所定の一辺又は他の一辺が載置され、
上記各押さえ部材が、上記封止性枠部材の上記一辺又は
他の一辺を、その上部から押圧した状態で、固定具によ
り対応する上記受け部材に固定されていることを特徴と
している。
【００１９】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
０記載の太陽電池モジュールの取付構造に係り、上記一
辺及び上記他の一辺と相直交する上記封止性枠部材の少
なくとも一辺と上記傾斜屋根面との間の隙間を塞ぐため
に、折曲上片と折曲下片とを持つ長尺の閉塞部材を設
け、その折曲上片が固定具により上記押さえ部材又は受
け部材に固定される一方、その折曲下片が、上記傾斜屋
根面に当接状態で固定されていることを特徴としてい
る。
【００２０】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
０記載の太陽電池モジュールの取付構造に係り、上記各
受け部材は、上記傾斜屋根面の流れ方向に沿って配設さ
れ、かつ、上記各太陽電池モジュールによって隠される
部位には、雨水を流すための雨樋部が設けられているこ
とを特徴としている。
【００２１】
【作用】この発明の構成では、太陽電池モジュールの周
縁部を形成するための型の中に、太陽電池パネルを収納
又は装着して、該太陽電池パネルの周縁部まわりに形成
されたキャビティに、高分子の封止性枠部材組成物を流
しこんで賦形固化させることで、上記封止性枠部材が太
陽電池パネルと一体化される。それゆえ、この発明によ
れば、太陽電池パネルの周縁部の微細な凹部にも、高分
子の封止性枠部材組成物が入り込んで固化するので、太
陽電池パネルの周縁部は、確実に封止され、かつ、アン
カー効果が発揮されて、封止性枠部材が、太陽電池パネ
ルから引き離れ難くなる。また、封止性枠部材組成物と
して、主剤と硬化剤とを混合して生成される二液混合硬
化タイプの硬化性樹脂組成物を用いるようにすれば、熱
硬化性樹脂組成物を用いる場合には不可欠の加熱装置が
不要となり、加熱工程でかかる時間も節約できるので、
太陽電池モジュールの製造を一段と簡易化迅速化でき
る。
【００２２】また、この発明の太陽電池モジュールの取
付構造によれば、太陽電池モジュールが、その周縁部に
て、一対の取付部材である受け部材と押さえ部材とによ
って挟持固定された構造では、周縁部である封止性枠部
材が弾力を持つため、受け部材と押さえ部材とに緊密に
圧接された状態となるので、封止性枠部材と押さえ部材
や受け部材との間から雨水が浸透するのを防止できる。
なお、封止性枠部材の上記表面透明保護板側の外面及び
上記裏面カバー材側の外面のうち、少なくとも一の側の
外面に、上記太陽電池パネルの法線方向に突隆する略環
状の突隆部を一重又は多重に設けるようにすれば、圧接
性が一段と良好となるので、雨水の浸透を一段と確実に
防止できる。さらにまた、受け部材の太陽電池モジュー
ルによって隠される所定の部位に、雨樋部を設けるよう
にすれば、万が一、封止性枠部材と受け部材及び押さえ
部材との間から雨水が太陽電池モジュール裏面側に漏れ
入っても、漏れて入った雨水は雨樋部を流下するので、
屋根下地を濡らすことを防止できる。それゆえ、太陽電
池モジュール下の屋根葺き材を省略できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。太陽電池モジュールの構成 図１は、この発明の一実施例である太陽電池モジュール
の概略構成を示す断面図、図２は、同太陽電池モジュー
ルの構成を部分的に示す一部破断斜視図、また、図３
は、同太陽電池モジュールの本体部分である太陽電池パ
ネルの構成を模式的に示す模式的断面図である。この例
の太陽電池モジュール１は、屋根に設置する場合、屋根
葺材としても使える１辺が略８００ｍｍ程度の方形の光
発電体で、図１及び図２に示すように、太陽電池モジュ
ール本体である方形の太陽電池パネル２と、この太陽電
池パネル２の周縁を囲む封止性枠部材３とからなる点
で、従来の構成と略共通するが、上述した従来の嵌め込
み式のゴムフレームに代えて、太陽電池パネル２の周縁
部に、直接、高分子射出一体成形法でウレタン樹脂等の
封止性枠部材３を装着するようにした点で、従来の構成
とは、大きく異なっている。
【００２４】上記太陽電池パネル２は、図３に示すよう
に、白板強化ガラス等の表面ガラス基板２１の裏面に、
直接、エキシマ・レーザの紫外線を用いる光ＣＶＤ、プ
ラズマＣＶＤやイオンプレーティング、スパッタリング
等のＰＶＤ等により、アモルファスシリコン太陽電池
（ＰＮ接合光電変換層）２２を形成した後、表面ガラス
基板２１、アモルファスシリコン層２２、ＥＶＡ等の充
填材２３、裏面防湿フィルム等の裏面カバー材２４の順
に積層し、これらを熱圧着することで、構成されてい
る。裏面カバー材２４を構成する上記裏面防湿フィルム
としては、絶縁性に優れるＰＶＦ（polyvinyl fluorid
e）で両面をコートされた厚さ略０.１ｍｍのメタルシー
ト（例えば、アルミシート）が好適に用いられる。
【００２５】また、上記封止性枠部材３は、太陽電池モ
ジュール１を屋根に設置する際に、周縁部の４辺が、取
付部材（後述）によって挟着固定される部位であり、図
１及び図２に示すように、内周面には太陽電池パネル２
の周縁部を全周に亘り嵌合密封する環状凹溝３１，３１
が形成され、また、上面には角環状の全周に亘り上方に
突隆する上方突隆部３２，３２が内外周２重に設けら
れ、同じく下面にも角環状の全周に亘り下方に突隆する
下方突隆部３３，３３が内外周２重に設けられて構成さ
れている。
【００２６】太陽電池モジュールの製造方法 図４は、この例の太陽電池モジュールの製造方法を説明
するための工程説明図である。上記構成の封止性枠部材
３は、同図に示す成形用金型４を用いて、太陽電池パネ
ル２の周縁部に直接成形一体化される。この例の成形用
金型４は、同図（ａ）に示すように、太陽電池モジュー
ル１の略上半分の型である表型４ａと、太陽電池モジュ
ール１の略下半分の型である裏型４ｂとの合わせ型構造
からなり、太陽電池パネル２の非周縁部（周縁部よりも
内側の領域）を上下から密着状態で挟み付けて収納保持
するためのパネル収納部４１と、このパネル収納部４１
の側周端縁に隣接し、封止性枠部材３の型となる角環状
のキャビティ部（注型部）４２とからなっている。この
キャビティ部４２では、封止性枠部材３を、その肉厚が
太陽電池パネル２のそれよりも厚い枠型形状に成形する
ために、パネル収納部４１の天井面よりも一段と高い天
井面とされ、一方、パネル収納部４１の低面よりも一段
と低い低面とされている。さらに、キャビティ部４２の
天井面には、封止性枠部材３の上方突隆部３２，３２の
型としての役割を担う上方環状Ｖ溝部４３，４３が、内
外周２重に設けられていて、一方、キャビティ部４２の
底面には、封止性枠部材３の下方突隆部３３，３３の型
としての役割を担う下方環状Ｖ溝部４４，４４が、内外
周２重に設けられている。なお、この例では、表型４ａ
の所定の部位には、ミキシングヘッド４５で混練された
液状の成形用樹脂原料（この例では、２液硬化型ウレタ
ン樹脂原料）を型中に流し込むためのゲート部４６が設
けられている。
【００２７】太陽電池パネル２に封止性枠部材３を成形
装着するには、同図（ｂ）に示すように、成形用金型４
の下半分を構成する裏型４ｂのパネル収納部４１の領域
に、太陽電池パネル２の非側縁部を載置した後、成形用
金型４の上半分を構成する表型４ａを被せて合わせ型に
すると、パネル収納部４１の全空間領域は、太陽電池パ
ネル２の非側縁部によって完全に充填されるが、キャビ
ティ部４２では、パネル収納部４１からはみ出す太陽電
池パネル２の側縁部によって一部空間領域が充填され、
残りの空き領域によって、封止性枠部材３の型空間（実
質的なキャビティ）が形成される。
【００２８】そこで、次に、キャビティ部４２の空き領
域に対して２液硬化型ウレタン樹脂原料の注入賦形を行
う。２液硬化型ウレタン樹脂原料は、イソシアネート化
合物（主剤）と、ポリオール（硬化剤）とからなり、型
内に注入される直前に、液状混練樹脂組成物となって、
型内に注入賦形される。ここで、好適なイソシアネート
化合物としては、ＭＤＩ（ジフェニルメタン−４，４’
−ジイソシアネート）やＴＤＩ（トリレンジイソシアネ
ート）を挙げることができ、また、好適なポリオールと
しては、ポリエステルやポリエーテル等を挙げることが
できる。
【００２９】詳述すると、２つの液剤圧送ユニット５
ａ，５ｂから、それぞれ、イソシアネート化合物（主
剤）５１と、ポリオール（硬化剤）５２とが成形用金型
４に向けて射出圧送される。両者は、同図（ｃ）に示す
ように、ミキシングヘッド４５にて混練されて液状混練
樹脂組成物Ｍとなる。この液状混練樹脂組成物Ｍは、ミ
キシングヘッド４５にて混練されながら、成形用金型４
のゲート部４６に導かれ、ゲート部４６でさらに混練さ
れながら、角環状のキャビティ部４２に注入賦形され、
そこで、化学反応が進んで固化する。そして、液状混練
樹脂組成物Ｍがキャビティ部４２内で完全に固化する
と、表型４ａと裏型４ｂとを取り外して、脱型する。こ
のように、封止性枠部材３を、太陽電池パネル２の側周
縁部に直接枠型に成形一体化させることで、太陽電池モ
ジュール１を完成させる。
【００３０】太陽電池モジュールの取付構造 図５は、この発明の一実施例である同太陽電池モジュー
ルの取付構造を示す斜視図、図６は、同取付構造を分解
して示す分解斜視図、図７は、図５のＡ−Ａ線に沿う拡
大断面図、また、図８の図５のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面
図である。次に、図５乃至図８を参照して、完成した太
陽電池モジュール１の傾斜屋根面への取付構造について
説明する。なお、説明を簡単にするため、図５及び図６
には、４台の太陽電池モジュール１，１，…が縦に２
台、横に２台隣接集結して設置される場合の取付構造が
示されている。また、電気配線工事については、説明を
省略する。
【００３１】図６に示すように、上記取付部材６は、ア
ルミ等の金属を押出成形して得られる１組の長尺部材、
すなわち、３本の受け部材６１，６１，６１と、２本の
端部押さえ部材６２ａ，６２ａと、１本の継ぎ押さえ部
材６２ｂと、２本の閉塞部材６３，６３と、１本の見切
り板６４とから概略構成されている。なお、各部材の本
数は、設置される太陽電池モジュール１，１，…の個数
で決まる。
【００３２】上記各受け部材６１は、図６乃至図８に示
すように、太陽電池モジュール１，１，…を載置する架
台としての役割を担い、屋根面の流れ方向に平行に、か
つ、等間隔に配置される部材であり、幅方向左右両端部
に設けられ、屋根面にビスＰ１，Ｐ１，…止め固定され
る固定部Ｋ１，Ｋ１と、幅方向中央部に設けられ、継ぎ
押さえ部材６２ｂ、端部押さえ部材６２ａ、閉塞部材６
３等をビスＰ２，Ｐ２，…止めするための雌ねじ部Ｍ１
と、雌ねじ部Ｍ１の両側に設けられ、太陽電池モジュー
ル１，１を載置するための載置台Ｓ１，Ｓ１とを備え、
さらに、載置台Ｓ１，Ｓ１と固定部Ｋ１，Ｋ１との間
に、万が一雨水が漏れてきた場合に備えて雨樋部６１
ａ，６１ａが設けられている。なお、固定部Ｋ１，Ｋ１
の外側側縁端には小壁が設けられている。同様に、雌ね
じ部Ｍ１の両側側縁端にも小壁が設けられている。これ
らの小壁は、後述するように、雨水の浸透を阻止する機
能を有している。
【００３３】また、各端部押さえ部材６２ａは、最外側
の受け部材６１，６１と対構成で用いられる長尺材であ
り、幅方向中央部に設けられ、受け部材６１の雌ねじ部
Ｍ１にビスＰ２，Ｐ２，…止めされる固定部Ｋ２と、こ
の固定部Ｋ２の左側又は右側に設けられ、各太陽電池モ
ジュール１の隣の太陽電池モジュール１と接しない左端
部又は右端部を構成する封止性枠部材３を上方側から覆
い、かつ、押圧して固定するための長尺の押さえ片Ｓ２
と、太陽電池モジュール１が載置されていない載置台Ｓ
１が属する受け部材６１の左半分又は右半分を覆い隠す
ための被覆片Ｓ３と、この被覆片Ｓ３の幅方向外側に設
けられ、屋根面に（ビスを用いずに）密着固定される固
定片Ｋ３とからなっている。
【００３４】継ぎ押さえ部材６２ｂは、中間の受け部材
６１と対構成で用いられる長尺材であり、図７に示すよ
うに、幅方向中央部に、受け部材６１の雌ねじ部Ｍ１に
ビスＰ２，Ｐ２，…止めされる固定部Ｋ２と、この固定
部Ｋ２の左右両側に設けられ、互いに隣接する一方の太
陽電池モジュール１の左辺側縁部を構成する封止性枠部
材３と、他方の太陽電池モジュール１の右辺側縁部を構
成する封止性枠部材３とを上側から覆い、かつ、押圧固
定するための押さえ片Ｓ４，Ｓ４とを有して構成されて
いる。
【００３５】次に、各閉塞部材６３は、図６に示すよう
に、最上段の太陽電池モジュール１，１，…の上端部を
構成する封止性枠部材３と屋根面との間の隙間、又は、
最下段の太陽電池モジュール１，１，…の下端部を構成
する封止性枠部材３と屋根面との間の隙間を塞ぐと共
に、受け部材６１、継ぎ押さえ部材６２ｂ及び端部押さ
え部材６２ａの上下端部を覆い隠すための長尺部材であ
り、折曲上片６３ａと折曲下片６３ｂとを持つ長尺材で
あり、その折曲上片６３ａがビスＰ２により押さえ部材
６１に固定される一方、その折曲下片６３ｂが、傾斜屋
根面に防水密接状態で固定される構成となっている。
【００３６】また、見切板６４は、流れ方向に相隣る太
陽電池モジュール１，１同士の隣接目地部を上側から塞
ぐための長尺材であり、ビスＰ２によって受け部材６１
と、に固定されるようになっている。
【００３７】次に、この例の傾斜屋根７の下地面は、図
５及び図６に示すように、たる木７１，７１，…の上面
に構造用合板やパーティクルボード等の野地板７２が配
設され、さらに、この野地板７２の上にアスファルトル
ーフィング等の防水シート７３が敷かれることで構成さ
れている。なお、屋根面のうち、太陽電池モジュール
１，１，…が取り付けられない領域では、防水シート７
３の上面が、さらに、塩化ビニル鋼板等の折板で葺かれ
ている。
【００３８】上記構成の傾斜屋根７において、この例の
太陽電池モジュールの取付構造を具現するには、まず、
図６に示すように、３本の受け部材６１，６１，６１を
防水シート７３までが敷かれた屋根面の流れ方向に平行
に、かつ、傾斜屋根７の防水シート７３の上に等間隔に
載置して、ビスＰ１，Ｐ１，…止めする。このとき、ね
じ込まれたビスＰ１，Ｐ１，…は、図７及び図８に示す
ように、野地板７２を貫通してたる木７１にまで達する
ので、受け部材６１，６１，６１は屋根に強固に固定さ
れる。次に、各受け部材６１の載置台Ｓ１，Ｓ１に封止
性枠部材３を載置することで、受け部材６１間に太陽電
池モジュール１，１，…を架設し、このとき、屋根流れ
方向に直交する方向に生じた相隣る太陽電池モジュール
１，１の隣接目地部の上を見切板６４で被覆する。
【００３９】次に、継ぎ押さえ部材６２ｂを、中間の受
け部材６１の上に、端部押さえ部材６２ａ，６２ａを、
最外側の受け部材６１，６１の上に、それぞれ、位置決
めせした状態で載せ、太陽電池モジュール１，１，…
と、見切板６４とを挟んだ状態で、両部材６２ｂ，６
１、６２ａ，６１をビスＰ２止めする。この後、閉塞部
材６３を用いて、最上段の太陽電池モジュール１，１，
…の上端部を構成する封止性枠部材３と屋根面との間の
隙間、又は、最下段の太陽電池モジュール１，１，…の
下端部を構成する封止性枠部材３と屋根面との間の隙間
を塞ぐと共に、受け部材６１、継ぎ押さえ部材６２ｂ及
び端部押さえ部材６２ａの上下端部を覆い隠す。そし
て、折曲上片６３ａを押さえ部材６１にビスＰ２止め
し、折曲下片６３ｂを、屋根面に（ビスを用いずに）密
着固定する。このようにして、図５に示すような太陽電
池の傾斜屋根面への取付構造が得られる。
【００４０】上述の取付構造では、ビスＰ２の締付力に
より、各太陽電池モジュール１の封止性枠部材３の上面
側では、２重の上方突隆部３２，３２が各種押さえ部材
６２ａ，６２ｂの押さえ片Ｓ２，Ｓ４によって押圧さ
れ、下面側では、２重の下方突隆部３３，３３が各受け
部材６１の載置台Ｓ１によって押圧されて弾性変形する
ことで、封止性枠部材が、各種押さえ部材６２ａ，６２
ｂと、受け部材６１とに確実に密着する。
【００４１】それゆえ、この例の構成によれば、雨水
が、封止性枠部材３と押さえ部材６２ａ，６２ｂや受け
部材６１との間を回り込んで、太陽電池モジュール１裏
の屋根面に浸入することを防止できる。もし、内周側の
上方突隆部３２の一部に傷があっても、雨水は、外周側
の上方突隆部３２によって浸入を阻止される。さらに、
内外両方の上方突隆部３２，３２に傷があっても、下方
突隆部３３，３３によって雨水の回り込みは阻止され
る。あるいは、各種押さえ部材６２ａ，６２ｂにおい
て、固定部Ｋ２のビスＰ２が緩んできて、雨水が受け部
材６１に浸入してきても、受け部材６１における雌ねじ
部Ｍ１の両側側縁端に設けられた小壁によって雌ねじ部
Ｍ１が、雨樋として機能するので、雨水が太陽電池モジ
ュール１裏の屋根面に浸入することを防止できる。たと
え、雌ねじ部Ｍ１の”雨樋”を越えてきても、下方突隆
部３３，３３によって雨水のそれ以上の浸入は阻止され
る。
【００４２】万が一、２重の下方突隆部３２を通過して
きたとしても、雨水は、雨樋部６１ａに落ちて、流下す
るので、雨水が、太陽電池モジュール１裏の屋根面に浸
入することは、極めて難しい。また、端部押さえ部材６
２ａの固定片Ｋ３は屋根面に密着しているので、雨水を
中に入れない。たとえ、固定片Ｋ３と屋根面との間の隙
間から雨水が中に入っても、受け部材６１における固定
部Ｋ１の外側側縁端には小壁が設けられているので、雨
水のそれ以上の浸入は阻止される。同様に、ビスＰ２の
締付力により、各太陽電池モジュール１の封止性枠部材
３の２重の上方突隆部３２，３２と見切り板６４とが、
押圧密着されているので、見切り板６４と太陽電池モジ
ュール１の封止性枠部材３との間から、雨水が入りこむ
のも困難である。また、閉塞部材６３の折曲下片６３ｂ
も、屋根面に（ビスを用いずに）密着固定しているの
で、雨水が入り込み難い。よしんば、雨水が、太陽電池
モジュール１下の屋根面に流れ込んでも、アスファルト
ルーフィング等の防水シート７３が敷かれているので、
野地板７２に雨水が浸入して野地板を朽ちらせる虞はな
い。それゆえ、太陽電池モジュール下では、瓦や折板等
の屋根葺き材を省略できる。
【００４３】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上記実施
例においては、上方突隆部、下方突隆部を封止性枠部材
の上下面にそれぞれ２重に設けたが、２重に限らず、１
つでも良いし、３重以上でも良い。また、太陽電池モジ
ュールは矩形に限らず、例えば、３角形、５角形、６角
形、その他の形状でも良い。
【００４４】また、上述の実施例では、封止性枠部材の
素材として、２液硬化型ウレタン樹脂原料を用いたが、
これに限らず、２液混合硬化型エポキシ樹脂を用いるよ
うにしても良い。また、封止性枠部材の素材として、２
液混合硬化型樹脂に限らず、例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリス
チレン、ポリエーテルエステル、軟質ポリ塩化ビニル、
ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、
ポリメタクリル酸メチル、フッ素樹脂等の熱可塑性樹
脂、シリコーン樹脂、ユリア樹脂、メラミン・フェノー
ル樹脂等の熱硬化性樹脂、及びＥＰＤＭ（エチレン−プ
ロピレン−ジエン−ターポリマ）等の合成ゴム等を用い
ることもできる。受け部材を屋根面に固定するための固
定具は、ビスに限らず、釘等でも良い。
【００４５】また、上述の実施例では、光電変換層が、
アモルファスシリコン太陽電池からなる場合について述
べたが、これに限らず、例えば、単結晶薄膜シリコン太
陽電池、多結晶薄膜シリコン太陽電池、微結晶シリコン
太陽電池、有機半導体薄膜太陽電池、化合物半導体薄膜
太陽電池等からなる場合でも良い。
【００４６】また、上述の実施例では、裏面カバー材を
構成する裏面防湿フィルムとして、アルミ等の金属泊の
両面をＰＶＦ膜で被覆したものを用いたが、これに代え
て、アルミ等の金属泊の両面をＰＥＴ膜で被覆したもの
でも良く、あるいは、セラミックスや樹脂等の絶縁防湿
材料を光電変換層にコーティングするようにしても良
い。また、上述の実施例では、光電変換層を、表面ガラ
ス基板２１の裏面に、直接ＣＶＤやＰＶＤ等により、形
成する場合について述べたが、これに代えて、裏面カバ
ー材に光電変換層を直接形成するようにしても良い。
【００４７】また、上述の実施例では、太陽電池モジュ
ールの略上半分の型である表型と、太陽電池モジュール
の略下半分の型である裏型との合わせ型構造からなる成
形用金型４を用いたが、これに限らず、表型としては、
太陽電池モジュールの表面側の外形のうち、少なくとも
周縁部外形に略一致した内面形状を有していれば、充分
であり、同様に、裏型としては、太陽電池モジュールの
裏面側の外形のうち、少なくとも周縁部外形に略一致し
た内面形状を有していれば、充分である。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の太陽電
池モジュールは、太陽電池モジュールの周縁部を形成す
るための型の中に、太陽電池パネルを収納又は装着し
て、該太陽電池パネルの周縁部まわりに形成されたキャ
ビティに、高分子の封止性枠部材組成物を流しこんで賦
形固化させることで、上記封止性枠部材を太陽電池パネ
ルの周縁部に成形装着して得られるものなので、太陽電
池パネルの周縁部の微細な凹部にも、高分子の封止性枠
部材組成物が入り込んで固化しており、それゆえ、太陽
電池パネルの周縁部は、確実に封止され、かつ、アンカ
ー効果が発揮されて、封止性枠部材が、太陽電池パネル
から引き離れ難くなる。また、封止性枠部材組成物とし
て、主剤と硬化剤とを混合して生成される二液混合硬化
タイプの硬化性樹脂組成物を用いるようにすれば、熱硬
化性樹脂組成物を用いる場合には不可欠の加熱装置が不
要となり、加熱工程でかかる時間も節約できるので、太
陽電池モジュールの製造を一段と簡易化迅速化できる。
【００４９】また、この発明の太陽電池モジュールの取
付構造によれば、太陽電池モジュールが、その周縁部に
て、一対の取付部材である受け部材と押さえ部材とによ
って挟持固定された構造では、周縁部である封止性枠部
材が弾力を持つため、受け部材と押さえ部材とに緊密に
圧接された状態となるので、封止性枠部材と押さえ部材
や受け部材との間から雨水が浸透するのを防止できる。
なお、封止性枠部材の上記表面透明保護板側の外面及び
上記裏面カバー材側の外面のうち、少なくとも一の側の
外面に、上記太陽電池パネルの法線方向に突隆する略環
状の突隆部を一重又は多重に設けるようにすれば、圧接
性が一段と良好となるので、雨水の浸透を一段と確実に
防止できる。
【００５０】さらにまた、受け部材の太陽電池モジュー
ルによって隠される所定の部位に、雨樋部を設けるよう
にすれば、万が一、封止性枠部材と受け部材及び押さえ
部材との間から雨水が太陽電池モジュール裏面側に漏れ
入っても、漏れて入った雨水は雨樋部を流下するので、
屋根下地を濡らすことを防止できる。それゆえ、太陽電
池モジュール下の屋根葺き材を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である太陽電池モジュール
の構成を示す断面図である。
【図２】同太陽電池モジュールの構成を部分的に示す一
部破断斜視図である。
【図３】同太陽電池モジュールの本体部分である太陽電
池パネルの構成を模式的に示す模式的断面図である。
【図４】この例の太陽電池モジュールの製造方法を詳細
に説明するための工程説明図である。
【図５】この発明の一実施例である同太陽電池モジュー
ルの取付構造を示す斜視図である。
【図６】同取付構造を分解して示す分解斜視図である。
【図７】図５のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図８】図５のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 太陽電池モジュール ２ 太陽電池パネル ２１ 表面ガラス基板（表面透明保護板） ２２ アモルファスシリコン層（光電変換層） ２３ 裏面カバー材 ３ 封止性枠部材 ３２ 上方突隆部 ３３ 下方突隆部 ４ 成形用金型（合わせ型） ４ａ 表型 ４ｂ 裏型 ４２ キャビティ部（キャビティ） ５１ 主剤（高分子の封止性枠部材組成物） ５２ 硬化剤（高分子の封止性枠部材組成物） ６ 取付部材 ６１ 受け部材 ６１ａ 雨樋部 ６２ａ 端部押さえ部材（押さえ部材） Ｋ１ 固定部 Ｓ１ 載置台 Ｍ１ 雌ねじ部 ６２ｂ 継ぎ押さえ部材（押さえ部材） Ｋ２ 固定部 Ｓ２ 押さえ片 Ｓ３ 被覆片 ６３ 閉塞部材 Ｓ４ 押さえ片 ６３ａ 折曲上片 ６３ｂ 折曲下片 ７ 傾斜屋根（傾斜屋根面）
フロントページの続き (72)発明者 宮川 公彦 大阪市北区西天満２−４−４ 積水化学工 業株式会社内 (72)発明者 杉田 循 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 千田 純 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 藤井 哲 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 太陽光を受ける側とされる表面側から、
    表面透明保護板−太陽電池を構成する光電変換層−裏面
    カバー材の順に積層又は積重され、かつ、前記光電変換
    層が、前記表面透明保護板又は前記裏面カバー材を基板
    として該基板上に直接形成されてなる太陽電池パネル
    と、該太陽電池パネルの周縁部を封止する機能を備えた
    封止性枠部材とで構成された太陽電池モジュールであっ
    て、 前記封止性枠部材は、 前記太陽電池モジュールの周縁部を形成するための型の
    中に、前記太陽電池パネルを、該太陽電池パネルの周縁
    部まわりにキャビティを生じさせる態様に収納又は装着
    した状態で、該キャビティに高分子の封止性枠部材組成
    物を注入し、賦形固化させてなることを特徴とする太陽
    電池モジュール。
  2. 【請求項２】 前記封止性枠部材の前記表面透明保護板
    側の外面及び前記裏面カバー材側の外面のうち、少なく
    とも一の側の外面には、前記太陽電池パネルの法線方向
    に突隆する略環状の突隆部が一重又は多重に設けられて
    い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. 【請求項３】 前記封止性枠部材は、弾力性のある樹脂
    成形体又はゴム成形体であることを特徴とする請求項１
    又は２記載の太陽電池モジュール。
  4. 【請求項４】 前記樹脂成形体は、主剤と硬化剤とを混
    合して生成される二液混合硬化タイプの硬化性樹脂成形
    体であることを特徴とする請求項３記載の太陽電池モジ
    ュール。
  5. 【請求項５】 太陽光を受ける側とされる表面側から、
    表面透明保護板−太陽電池を構成する光電変換層−裏面
    カバー材の順に積層又は積重され、かつ、前記光電変換
    層が、前記表面透明保護板又は前記裏面カバー材を基板
    として該基板上に直接形成されてなる太陽電池パネル
    と、該太陽電池パネルの周縁部を封止する機能を備えた
    封止性枠部材とで構成された太陽電池モジュールの製造
    方法であって、 前記封止性枠部材を前記太陽電池パネルの周縁部に形成
    装着する工程では、 前記太陽電池モジュールの表面側の外形に略一致した内
    面形状を有する表型と前記太陽電池モジュールの裏面側
    の外形に略一致した内面形状を有する裏型とを合わせて
    なる太陽電池モジュールの合わせ型の中に、前記太陽電
    池パネルを、該太陽電池パネルの周縁部まわりにキャビ
    ティを生じさせる態様に位置決めして収納した後、該キ
    ャビティに高分子の封止性枠部材組成物を注入し賦形固
    化させることを特徴とする太陽電池モジュールの製造方
    法。
  6. 【請求項６】 前記表型が、前記太陽電池モジュールの
    表面側の外形のうち、少なくとも周縁部外形に略一致し
    た内面形状を有し、かつ／あるいは、前記裏型が、前記
    太陽電池モジュールの裏面側の外形のうち、少なくとも
    周縁部外形に略一致した内面形状を有することを特徴と
    する請求項５記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  7. 【請求項７】 前記表型及び裏型のうち、少なくとも一
    の型の周縁部であって、前記キャビティが形成される部
    位の所定の型面に略環状の凹溝を一重又は多重に刻設す
    ることで、前記封止性枠部材の前記表面透明保護板側の
    外面及び前記裏面カバー材側の外面のうち、少なくとも
    一の側の外面に、前記太陽電池パネルの法線方向に突隆
    する略環状の突隆部を一重又は多重に設けるようにした
    ことを特徴とする請求項５又は６記載の太陽電池モジュ
    ールの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記封止性枠部材組成物は、弾力性樹脂
    組成物又はゴム組成物であることを特徴とする請求項５
    記載の太陽電池モジュールの製造方法。
  9. 【請求項９】 前記樹脂組成物は、主剤と硬化剤とを混
    合して生成される二液混合硬化タイプの硬化性樹脂組成
    物であることを特徴とする請求項８記載の太陽電池モジ
    ュールの製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１又は２記載の太陽電池モジュ
    ールを、単数又は複数個、傾斜屋根面に取り付けるため
    の一対の取付部材を構成する長尺の受け部材と押さえ部
    材とで、前記各太陽電池モジュールの周縁部を構成する
    封止性枠部材の所定の一辺が挟持固定されると共に、前
    記一辺と相対向する前記封止性枠部材の他の１辺も、別
    の前記受け部材と押さえ部材とで挟持されることで、単
    数又は複数の前記太陽電池モジュールが傾斜屋根面に取
    付固定されてなる太陽電池モジュールの取付構造であっ
    て、 前記各受け部材が傾斜屋根面に固定具により固定され、
    前記各受け部材の所定の上面に前記各太陽電池モジュー
    ルの周縁部を構成する前記封止性枠部材の所定の一辺又
    は他の一辺が載置され、前記各押さえ部材が、前記封止
    性枠部材の前記一辺又は他の一辺を、その上部から押圧
    した状態で、固定具により対応する前記受け部材に固定
    されていることを特徴とする太陽電池モジュールの取付
    構造。
  11. 【請求項１１】 前記一辺及び前記他の一辺と相直交す
    る前記封止性枠部材の少なくとも一辺と前記傾斜屋根面
    との間の隙間を塞ぐために、折曲上片と折曲下片とを持
    つ長尺の閉塞部材を設け、その折曲上片が固定具により
    前記押さえ部材又は受け部材に固定される一方、その折
    曲下片が、前記傾斜屋根面に当接状態で固定されている
    ことを特徴とする請求項１０記載の太陽電池モジュール
    の取付構造。
  12. 【請求項１２】 前記各受け部材は、前記傾斜屋根面の
    流れ方向に沿って配設され、かつ、前記各太陽電池モジ
    ュールによって隠される部位には、雨水を流すための雨
    樋部が設けられていることを特徴とする請求項１０記載
    の太陽電池モジュールの取付構造。
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