JPS60150659A - 太陽電池モジユ−ル - Google Patents
太陽電池モジユ−ルInfo
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- JPS60150659A JPS60150659A JP59006506A JP650684A JPS60150659A JP S60150659 A JPS60150659 A JP S60150659A JP 59006506 A JP59006506 A JP 59006506A JP 650684 A JP650684 A JP 650684A JP S60150659 A JPS60150659 A JP S60150659A
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- Japan
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- solar cell
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
- H02S30/10—Frame structures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、太陽電池モジュールの構造に関するものであ
る。
る。
従来例の構成とその問題点
一般に太陽電池モジュールは、透明なカバ一部材と裏面
部材との間に太陽電池素子をはさみ込み、この素子を透
明充填材で一体化してパネルを構成し、さらにシール材
を介してフレームによりパネル周囲を取り囲んだ構造と
なっている。
部材との間に太陽電池素子をはさみ込み、この素子を透
明充填材で一体化してパネルを構成し、さらにシール材
を介してフレームによりパネル周囲を取り囲んだ構造と
なっている。
昨今の光発電システムの大型化への実証実験過程で、太
陽電池モジュールの大型化もより一層進展して来ている
。また大電力発電システムにおいては、送電ラインにお
ける電力損失を低減するため高電圧、低電流の光発電シ
ステムが主流となってきており、電圧も３００Ｖ、５ｏ
ｏｖさらには１ｏｏＯｖ級のものが建設されつつある。
陽電池モジュールの大型化もより一層進展して来ている
。また大電力発電システムにおいては、送電ラインにお
ける電力損失を低減するため高電圧、低電流の光発電シ
ステムが主流となってきており、電圧も３００Ｖ、５ｏ
ｏｖさらには１ｏｏＯｖ級のものが建設されつつある。
このよ１ うなシステムになってくると、安全性のため
太陽電池架台およびフレームは接地する必要がある。
太陽電池架台およびフレームは接地する必要がある。
しかし接地した場合にはフレームと太陽電池素子との間
に高電圧が生じることになり、パネルとフレームとの間
には高い絶縁耐圧が要求されることになる。
に高電圧が生じることになり、パネルとフレームとの間
には高い絶縁耐圧が要求されることになる。
第１図に従来の太陽電池モジュールの構造を示す。１は
カバーをなす透明部材、２は裏面部材、３は太陽電池素
子、４は透明充填利、５は内部リードであり、これらで
パネルが構成され、パネルの周辺はフレーム６でとり囲
まれている。なお７はシール材である。
カバーをなす透明部材、２は裏面部材、３は太陽電池素
子、４は透明充填利、５は内部リードであり、これらで
パネルが構成され、パネルの周辺はフレーム６でとり囲
まれている。なお７はシール材である。
これらの構成素子のうち、透明充填材４には長期にわた
り光透過性、物理的性質、耐電圧特性等が変化しない材
料、例えばシリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂
等が用いられてきた。しかし一般には、これらの高耐候
性樹脂においても、長らく空気に接触していると、酸化
劣化する性質があり、さらに水蒸気等により他部材との
接着強度が低下する傾向がある。
り光透過性、物理的性質、耐電圧特性等が変化しない材
料、例えばシリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂
等が用いられてきた。しかし一般には、これらの高耐候
性樹脂においても、長らく空気に接触していると、酸化
劣化する性質があり、さらに水蒸気等により他部材との
接着強度が低下する傾向がある。
以上の理由により、透明充填材と外気とを完全に遮断す
る目的で、透明部材１にはガラス、裏面部材２にはアル
ミニウム等の金属フィルムか、まだは樹脂フィルムと金
属フィルムとの積層体を用いてパネルを構成し、パネル
周辺はシール材γにより透明充填材４と外気との接触を
完全に遮断している。裏面部材２には上記月別の他にプ
ラスチックフィルムを単層で用いた例もあるが、外気を
完全に遮断できないために、透明充填材４の酸化劣化、
水蒸気の侵入による樹脂剥離等が生じている。さらには
水蒸気の侵入により内部リード５や、太陽電池素子３の
電極部分の金属を腐食させ、内部リード５の断線や電極
部の金属剥離を生じたり、樹脂の絶縁抵抗の低下により
パネル内でリーク現象が生じる等の欠点があった。アル
−ミニラムフィルムは、２６μ以上の厚みのものでは、
ピンホールが皆無となり外気と透明充填材４とを完全に
遮断することが出来る。このような理由により、現在、
太陽電池モジュールの裏面部材２には、アルミニウムフ
ィルム増独か、あるい届７．フ素樹脂とアルミニウムと
フッ素樹脂の三層ラミネートフィルムが主に用いられて
いる。
る目的で、透明部材１にはガラス、裏面部材２にはアル
ミニウム等の金属フィルムか、まだは樹脂フィルムと金
属フィルムとの積層体を用いてパネルを構成し、パネル
周辺はシール材γにより透明充填材４と外気との接触を
完全に遮断している。裏面部材２には上記月別の他にプ
ラスチックフィルムを単層で用いた例もあるが、外気を
完全に遮断できないために、透明充填材４の酸化劣化、
水蒸気の侵入による樹脂剥離等が生じている。さらには
水蒸気の侵入により内部リード５や、太陽電池素子３の
電極部分の金属を腐食させ、内部リード５の断線や電極
部の金属剥離を生じたり、樹脂の絶縁抵抗の低下により
パネル内でリーク現象が生じる等の欠点があった。アル
−ミニラムフィルムは、２６μ以上の厚みのものでは、
ピンホールが皆無となり外気と透明充填材４とを完全に
遮断することが出来る。このような理由により、現在、
太陽電池モジュールの裏面部材２には、アルミニウムフ
ィルム増独か、あるい届７．フ素樹脂とアルミニウムと
フッ素樹脂の三層ラミネートフィルムが主に用いられて
いる。
しかし、裏面部材２にアルミニウム等の金属材料を用い
た場合において、パネルとフレーム６とを単にンール拐
７のみを介して一体化したときには、裏面部材２とフレ
ーム６との間の絶縁抵抗が極端に低くなる傾向がある。
た場合において、パネルとフレーム６とを単にンール拐
７のみを介して一体化したときには、裏面部材２とフレ
ーム６との間の絶縁抵抗が極端に低くなる傾向がある。
一般に、ポリビニールブチラール等の透明樹脂は誘電率
が高いため、太陽電池素子３と裏面部材２との間で透明
充填材４を誘電体としたコンデンサが形成されることに
なる。前述したように安全性を考えて太陽電池架台を接
地した場合、裏面部材２とフレーム６との間に絶縁部拐
を何ら設けない場合には、この間のインピーダンスが低
くなり、太陽電池素子３と裏面部材２との間に大容量の
電荷が蓄積されることになる。このような状況において
、透明充填材４の絶縁抵抗が減少した場合には、パネル
内で絶縁破壊等の事故が生じ、ひどい場合には太陽電池
パネルの焼損も生ずることになる。
が高いため、太陽電池素子３と裏面部材２との間で透明
充填材４を誘電体としたコンデンサが形成されることに
なる。前述したように安全性を考えて太陽電池架台を接
地した場合、裏面部材２とフレーム６との間に絶縁部拐
を何ら設けない場合には、この間のインピーダンスが低
くなり、太陽電池素子３と裏面部材２との間に大容量の
電荷が蓄積されることになる。このような状況において
、透明充填材４の絶縁抵抗が減少した場合には、パネル
内で絶縁破壊等の事故が生じ、ひどい場合には太陽電池
パネルの焼損も生ずることになる。
したがって、裏面部材２とフレーム６との間の絶縁抵抗
が小さい場合、大電力発電用システムにおいてはパネル
内で絶縁破壊を起こす事故が多発していた。
が小さい場合、大電力発電用システムにおいてはパネル
内で絶縁破壊を起こす事故が多発していた。
そのため大電力用太陽電池モジュールとしては、絶縁抵
抗は１０００Ｖ、５００ＭΩ以上、耐電圧はＡＣ２００
０ＶＩ分間の印加でリーク電流１ｍÅ以下が要求されて
いる。
抗は１０００Ｖ、５００ＭΩ以上、耐電圧はＡＣ２００
０ＶＩ分間の印加でリーク電流１ｍÅ以下が要求されて
いる。
上記構造の太陽電池モジュールにおいては、絶縁抵抗１
０００ＭΩ程度であルカ、ＡＣ２０００Ｖ印加時のＡＣ
耐圧では、２ｍＡ程度となり問題があった。また、この
例においては製造時のバラツキによりモジュール全体の
特性がバラツクという欠点もあった。
０００ＭΩ程度であルカ、ＡＣ２０００Ｖ印加時のＡＣ
耐圧では、２ｍＡ程度となり問題があった。また、この
例においては製造時のバラツキによりモジュール全体の
特性がバラツクという欠点もあった。
発明の目的
本発明の目的とするところは、これら従来の欠点を解消
し、よりすぐれた太陽電池モジュールを提供することに
ある。
し、よりすぐれた太陽電池モジュールを提供することに
ある。
発明の構成
本発明は上記の目的を達成するため、パネルの周辺をシ
ール材を介して金属材料からなるフレームでとり囲んだ
太陽電池モジュールにおいて、パネルとフレームとの間
にシール材以外の絶縁部材を設けたことを特徴とする。
ール材を介して金属材料からなるフレームでとり囲んだ
太陽電池モジュールにおいて、パネルとフレームとの間
にシール材以外の絶縁部材を設けたことを特徴とする。
このように構成することで絶縁耐圧を大きくシ、長期信
頼性を高めることができる。
頼性を高めることができる。
実施例の説明
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
第２図に本発明による太陽電池モジュールの構造を示す
。図中８はカバーをなす透明部拐、９は裏面部材、１０
は太陽電池素子、１１は透明充填材、１２は素子間を直
列もしくは直並列につなぐ内部リード、１３はフレーム
、１４はシール材、１５は絶縁部材であり、１６は絶縁
部（Ａに設けたフレームとの嵌合用凸部であり、１７は
フレームに設けた絶縁部材との嵌合用凹部である。まだ
裏面部材９は第３図に拡大して示したように、フッ素樹
脂フィルム１８とアルミニウムフィルム１９とをラミネ
ートしたものである。
。図中８はカバーをなす透明部拐、９は裏面部材、１０
は太陽電池素子、１１は透明充填材、１２は素子間を直
列もしくは直並列につなぐ内部リード、１３はフレーム
、１４はシール材、１５は絶縁部材であり、１６は絶縁
部（Ａに設けたフレームとの嵌合用凸部であり、１７は
フレームに設けた絶縁部材との嵌合用凹部である。まだ
裏面部材９は第３図に拡大して示したように、フッ素樹
脂フィルム１８とアルミニウムフィルム１９とをラミネ
ートしたものである。
以下、具体例を詳細に説明する。この例におけるカバー
をなす透明部材８は透明な板ガラスであり、ポリビニル
ブチラールよりなる透明充填材１１中に封入した太陽電
池素子１０および裏面部材９から構成されたパネルは、
その周囲がブチルゴム製シール材１４を介してアルミニ
ウム製フレーム１３で固定される。ここでパネルとフレ
ーム１３との間に絶縁部材１５を設置して耐圧向上、絶
縁抵抗の向上をはかっている。絶縁部材１６はシリコー
ンゴムの枠形成型品からなる。この絶縁部材１５により
、裏面部材９とフレーム１３との間は完全に絶縁されて
いる。また、この絶縁部材１５は可撓性を有しているが
、このことによシ絶縁部材１６をフレーム１３に取り付
は時の密着性をよくし、しかも取り付は時の作業性も良
いものとなっている。まだ絶縁部材１６に設けた凸部１
６及びフレーム１３に設けた凹部１７の嵌合部分は、絶
縁部材１６とフレーム１３との接触、固定を良好にする
ためのものであり、作業時の安定をもたらすとともに、
屋外設置時において、フレーム１３から絶縁部材１５の
離脱を防ぐ役割をはだし、太陽電池モジュールの信頼性
を向上させている。
をなす透明部材８は透明な板ガラスであり、ポリビニル
ブチラールよりなる透明充填材１１中に封入した太陽電
池素子１０および裏面部材９から構成されたパネルは、
その周囲がブチルゴム製シール材１４を介してアルミニ
ウム製フレーム１３で固定される。ここでパネルとフレ
ーム１３との間に絶縁部材１５を設置して耐圧向上、絶
縁抵抗の向上をはかっている。絶縁部材１６はシリコー
ンゴムの枠形成型品からなる。この絶縁部材１５により
、裏面部材９とフレーム１３との間は完全に絶縁されて
いる。また、この絶縁部材１５は可撓性を有しているが
、このことによシ絶縁部材１６をフレーム１３に取り付
は時の密着性をよくし、しかも取り付は時の作業性も良
いものとなっている。まだ絶縁部材１６に設けた凸部１
６及びフレーム１３に設けた凹部１７の嵌合部分は、絶
縁部材１６とフレーム１３との接触、固定を良好にする
ためのものであり、作業時の安定をもたらすとともに、
屋外設置時において、フレーム１３から絶縁部材１５の
離脱を防ぐ役割をはだし、太陽電池モジュールの信頼性
を向上させている。
この絶縁部材１６の材質は、シリコーンゴムの他、ネオ
プレンゴム、クロロブレンゴム等のゴム系、あるいはウ
レタン系、その他の高絶縁性の樹脂であってもよいこと
はいう捷でもない。また、この絶縁部材の形状ｆｊ、パ
ネル側面をとりまく形状でもよくさらに絶縁部材１５に
設けた凸部１６及びフレーム１３に設けた凹部１７の嵌
合部分はそれぞれ凹凸が逆になっても、また複数個設け
ても、さらには凹凸の形状が変化してもよいことはいう
までもない。
プレンゴム、クロロブレンゴム等のゴム系、あるいはウ
レタン系、その他の高絶縁性の樹脂であってもよいこと
はいう捷でもない。また、この絶縁部材の形状ｆｊ、パ
ネル側面をとりまく形状でもよくさらに絶縁部材１５に
設けた凸部１６及びフレーム１３に設けた凹部１７の嵌
合部分はそれぞれ凹凸が逆になっても、また複数個設け
ても、さらには凹凸の形状が変化してもよいことはいう
までもない。
このようにして形成された本発明による太陽電池モジュ
ールは、絶縁抵抗が１０００Ｖで６００゜ＭΩ以上とな
り、ＡＣ耐圧はＡＣ２０００ＶＩ分間印加でのリーク電
流が０．６１ｎÅ以下と大巾に向上した。
ールは、絶縁抵抗が１０００Ｖで６００゜ＭΩ以上とな
り、ＡＣ耐圧はＡＣ２０００ＶＩ分間印加でのリーク電
流が０．６１ｎÅ以下と大巾に向上した。
そのため本発明による太陽電池モジュールは、大電力光
発電用システムに用いることができ、極めて信頼性の高
いものとなっている。また、フレーム及びパネル間が完
全に絶縁されているため、太陽電池架台の接地により安
全性も極めて高いモジュールといえる。
発電用システムに用いることができ、極めて信頼性の高
いものとなっている。また、フレーム及びパネル間が完
全に絶縁されているため、太陽電池架台の接地により安
全性も極めて高いモジュールといえる。
発明の効果
以上のように、本発明によれば絶縁耐圧が極めて高く、
安全性、長期信頼性に優れた大電力光発電用太陽電池モ
ジュニルを得ることができる。
安全性、長期信頼性に優れた大電力光発電用太陽電池モ
ジュニルを得ることができる。
第１図は従来の太陽電池モジュールの要部断面図、第２
図は本発明の実施例による太陽電池モジュールの要部断
面図、第３図は同モジュールの裏面部材の部分拡大断面
図である。 １・・・・・・カバーをなす透明部材、２・・・・・・
裏面部材、３・・・・・太陽電池素子、４・・・・・・
透明充填材、６・・・・・・内部リード、６・・・・・
・フレーム、７・・・・・・シール材、８・・・・・・
透明部材、９・・・・・・裏面部材、１ｏ・・・・・・
太陽電池素子、１１・・・・・・透明充填材、１２・・
・・・・内部リード、１３・・・・・・フレーム、１４
・・・・・・シール材、１６・・・・・・絶縁部材、１
６・・・・・・絶縁部材に設けた凸部、１７・・・・・
・フレームに設けた凹部、１８・・・・・・フッ素樹脂
フィルム、１９・・・・・・アルミニウムフィルムＱ
図は本発明の実施例による太陽電池モジュールの要部断
面図、第３図は同モジュールの裏面部材の部分拡大断面
図である。 １・・・・・・カバーをなす透明部材、２・・・・・・
裏面部材、３・・・・・太陽電池素子、４・・・・・・
透明充填材、６・・・・・・内部リード、６・・・・・
・フレーム、７・・・・・・シール材、８・・・・・・
透明部材、９・・・・・・裏面部材、１ｏ・・・・・・
太陽電池素子、１１・・・・・・透明充填材、１２・・
・・・・内部リード、１３・・・・・・フレーム、１４
・・・・・・シール材、１６・・・・・・絶縁部材、１
６・・・・・・絶縁部材に設けた凸部、１７・・・・・
・フレームに設けた凹部、１８・・・・・・フッ素樹脂
フィルム、１９・・・・・・アルミニウムフィルムＱ
Claims (4)
- （１）透明部材の片側面に、直列もしくは直並列結線し
た複数の太陽電池素子を封入固定した透明樹脂層を配置
し、さらにこの樹脂層の裏面を金属フィルムあるいは金
属フィルムト樹脂フィルムとの積層体で覆ったパネルの
周辺をシール拐を介して金属材料からなるフレームでと
り囲んだ太陽電池モジュールであって、前記パネルとフ
レームとの間に、シール材以外の絶縁部拐を設けたこと
を特徴とする太陽電池モジュール。 - （２） パネルとフレームとの間の絶縁部材が、シリコ
ーンゴム、ネオプレンゴム、クロロブレンゴム等のゴム
系あるいは高絶縁性の樹脂の成形品よりなる特許請求の
範囲第１項記載の太陽電池モジュール。 - （３）絶縁部材が可撓性を有する特許請求の範囲第１項
記載の太陽電池モジュール。 - （４） 絶縁部材とフレームとの接触部に、嵌合する凹
凸部を設けた特許請求の範囲第１項に記載の太陽電池モ
ジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59006506A JPS60150659A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 太陽電池モジユ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59006506A JPS60150659A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 太陽電池モジユ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60150659A true JPS60150659A (ja) | 1985-08-08 |
Family
ID=11640313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59006506A Pending JPS60150659A (ja) | 1984-01-18 | 1984-01-18 | 太陽電池モジユ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60150659A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5184209A (en) * | 1989-05-23 | 1993-02-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ic card and manufacturing method therefor |
| US5244840A (en) * | 1989-05-23 | 1993-09-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing an encapsulated IC card having a molded frame and a circuit board |
| WO2007071703A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Shell Erneuerbare Energien Gmbh | Photovoltaic device and method for encapsulating |
| CN101490852A (zh) * | 2006-05-19 | 2009-07-22 | 索林塔有限公司 | 全密封的非平面太阳能电池 |
| WO2010001222A2 (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-07 | Saint-Gobain Performance Plastics Chaineux | Framed device, seal, and method for manufacturing same |
Citations (5)
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