JPWO2010061878A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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Abstract

一実施形態としての太陽電池モジュール(1)は、太陽電池パネル(2)のバックフィルム(87)に、補強部材(30)が接着層としての接着部材(40)により接着されている。接着部材(40)は、補強部材(30)の上側水平板(31)の周縁部からはみ出るような形態でバックフィルム(87)と補強部材(30)との間に介装される。これにより、補強部材(30)の上側水平板(31)の周縁部とバックフィルム(87)との間の距離を長く保つことができ、補強部材(30)とバックフィルム(87)のAl層との間の絶縁性を高めることができる。【選択図】図13A

Description

本発明は、太陽電池パネルに1または複数の補強部材が接着部材により接着された構造の太陽電池モジュールに関する。
従来の太陽電池モジュール、例えば薄膜系の太陽電池モジュールは、パネル面積の大型化に伴い、力学的な強度及び耐候性を持たせるべく、枠体に嵌め込まれた状態で使用される。この場合、太陽電池モジュールの強度を維持するために、枠体の板厚を増加させたり、パネル構成部材の厚みを増加させたり、特殊な強化ガラスなどを用いる手法が用いられているが、全体の重量増加や構成部材のコスト増加といった問題があった。また、必要な強度を得るために、太陽電池モジュールの表面基板(透光性樹脂基板)の厚みを増やすと、入射光量の減少により光電変換効率が低下するといった問題もあった。
そこで、このような問題を解消し、太陽電池モジュールの構成部材の厚みをほとんど増やすことなく、太陽電池モジュールの力学的強度を維持する手法が従来から提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図22は、このような従来の太陽電池モジュールの全体構成の一例を示す斜視図、図23は、図22のE−E線断面図である。ただし、図22は太陽電池パネルを裏面側(すなわち、受光面と反対側)から見た斜視図である。
従来の太陽電池モジュール100は、太陽電池パネル110と、太陽電池パネル110の周囲を保持する矩形状の枠部材(枠体)120と、この枠部材120に両端部が固定された補強部材130とで構成されている。補強部材130は、太陽電池パネル110に当接する上部片131と、枠部材120の底部片121に端部が当接する下部片132と、これら上部片131及び下部片132を連結する支持片133とからなる横向きH型に形成されており、補強部材130の上部片131と太陽電池パネル110の裏面とが接着剤140によって接着固定されている。また、補強部材130の下部片132の端部132aがネジ134によって底部片121に固定されている。すなわち、補強部材30は、下部片132の端部132aがネジ134によって枠部材120の底部片121に固定されることによって、太陽電池パネル110を下から支える構造となっている。
このように、従来の太陽電池モジュール100は、補強部材130を設けることで、太陽電池モジュール100の構成部材の厚みをほとんど増やすことなく、太陽電池モジュールのゆがみを防止する構成となっている。
特開平10−294485号公報
このような構造の太陽電池モジュール100において、補強部材130は、上部片131全体で受け止めている太陽電池パネル110の荷重が支持片133に集中してかかることになる。そのため、下部片132では、支持片133との連結部132aに荷重が集中的にかかるため、特に、この連結部の強度が問題となる。
また、前記のような構造の太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュール100の裏面側に配置されている裏面保護シートであるバックフィルム111は、防湿性確保のために、例えばPET/Al/PET(PET:ポリエチレンテレフタレート)の3層構造となっている。すなわち、PETだけでは、付着する水滴の浸入は防止できても水蒸気の浸入は防止できないため、水蒸気の浸入を防止できる金属層(防水層)であるAl層111aを内部に介在させている。そのため、図23に示すように、補強部材130の上面131とバックフィルム111のAl層111aとが非常に接近した状態で配置されることになる。
このような太陽電池パネル110の裏面側に接着される補強部材130は、強度を確保するためにアルミニウム等の金属材料によって形成されている。そのため、この補強部材130とバックフィルム111のAl層111aとの間で放電が発生する可能性があるため、この間の絶縁性を高める必要があった。この場合、上記接着剤140としてシリコーン樹脂を用いると、このシリコーン樹脂が絶縁材料として機能するが、絶縁が悪い場合には、例えば雷サージを想定したインパルスボルテージ試験を行うと、沿面放電が発生する可能性があった。
放電は、補強部材130に尖った部分がある場合、その尖った部分から発生しやすい。すなわち、上記したH型の補強部材130では、補強部材130の上部片131の上面135と、この上面135に接続する隣接した2つの側面との3つの面が交わってできる角端部が一番先鋭な部分であり、この角端部と、バックフィルム111のAl層111aとの間で放電する可能性が一番高い。また、上部片131の上面135と、側面136と直角に接続する角部138も、バックフィルム111のAl層111aとの間で放電する可能性が高い。さらに、接着剤140で被覆されていない補強部材130の上部片131の側面136、136と、バックフィルム111のAl層111aとの間も、距離が近い場合には放電する可能性がある。
ところで、上記特許文献1には、補強部材130の構成として、このようなH型以外にも、中空円筒なども採用可能であることが記載されている。中空円筒を採用した場合、その断面形状は図24に示すようになる。この中空円筒の補強部材130Aの場合、一見角部が存在しないように見えるが、バックフィルム111に近い弧の頂点(実際には、この頂点を含む紙面垂直方向の直線)130A1で放電リスクがある。
また、補強部材130Aが中空円筒形状である場合、接着剤140によってバックフィルム111に確実に接着固定するためには、接着剤であるシリコーン樹脂を補強部材130Aの外周面の弧に倣った空間を覆うように、頂点130A1の左右両側に山形状に充填する必要があり、樹脂の無駄が多いといった問題もあった。
さらに、シリコーン樹脂は、薄ければ薄い程、硬化時間が短く、接着にも寄与できるが、上記のように山形状に充填した場合には、非常に硬化しにくく、完全に硬化するまでに時間がかかる、若しくは完全に硬化せずに十分な接着力が得られないといった問題もあった。さらにまた、中空円筒形状の補強部材130Aでは、接着時に補強部材130Aをバックフィルム111に強く押し付けると、弧の頂点130A1がバックフィルム111に接触してしまう可能性があり、この場合には、接着剤140の絶縁機能が全く生かせず、放電リスクが高まってしまうといった問題もあった。
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、十分な強度を確保する補強部材を設けて太陽電池モジュールの厚みを増すことなく補強するとともに、当該補強部材と、裏面保護シートに内装された金属層との間における絶縁効果を高めた太陽電池モジュールを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと導電性を有する金属性の補強部材とを接着部材にて接着することにより補強してなる太陽電池モジュールにおいて、前記太陽電池パネルに含まれる導電性部材と前記補強部材との関係で生じる放電を防止する手段を備えてなることを特徴としている。
すなわち、本発明に係る太陽電池モジュールは、基板と、太陽電池セルと、封止材と、裏面保護シートとが順次積層された太陽電池パネルを有しており、前記裏面保護シートには、1または複数の補強部材が接着層を介して接着され、前記接着層が前記補強部材と前記裏面保護シートとの間の沿面放電を防止した構成としている。
より具体的には、前記補強部材は、矩形状の枠部材内に支持固定された太陽電池パネルの下面側にあって対向する枠部材間に配置されており、前記裏面保護シートに接着層を介して接着される上部片と、前記枠部材の底部片に端部が当接する下部片と、これら上部片及び下部片を連結する支持片とからなり、前記下部片には該補強部材の軸方向に沿って補強用リブ片が下面側に設けられ、前記接着層が前記上部片の周縁部からはみ出るように形成されて、前記補強部材と前記裏面保護シートとの間の沿面放電を防止している。
これにより、接着層が上部片からはみ出て設けられたことで、補強部材の縁部と裏面保護シートとの間の距離を長く保つことができ、補強部材と裏面保護シートの金属層との間の絶縁性を高めることが可能な構成となっている。
前記構成の太陽電池モジュールにおいて、前記接着層は接着性を有する接着部材を備えて、前記上部片と裏面保護シートとの間に設けられている。また、前記接着部材が、前記上部片の周縁部からはみ出るように設けられていることが好ましい。これにより、接着部材が補強部材と裏面保護シートとの間の距離を長く形成し、補強部材と裏面保護シートの金属層との間の絶縁性を高めることができる。
また、本発明は前記太陽電池モジュールにおいて、前記接着層は、さらに、電気絶縁性を有する絶縁部材を備えて、前記補強部材と前記裏面保護シートとの間の沿面放電を防止した構成であってもよい。
この場合、前記接着層には、幅方向の内側に接着部材が配設され、この接着部材の両側縁部に絶縁部材がそれぞれ付設されて、当該絶縁部材が前記上部片の周縁部からはみ出るように設けられていることが好ましい。これにより、上部片の周縁部からはみ出た絶縁部材が、補強部材の縁部と裏面保護シートとの間の距離を長く保つものとなり、補強部材と裏面保護シートの金属層との間の絶縁性を高めることが可能となる。
また、前記接着層は、前記絶縁部材に接着部材がオーバーラップして付設されてもよい。これによっても、上部片の周縁部からはみ出た絶縁部材が、補強部材の縁部と裏面保護シートとの間の距離をより一層長く保つものとなり、接着層としての接着性を高めると共に、補強部材と裏面保護シートの金属層との間の絶縁性を高めることも可能となる。
また、本発明では、前記接着部材は、前記補強部材の周縁部からはみ出た露出部分の表面が非粘着に形成されることが好ましい。さらに、前記接着層に絶縁部材を備える場合、前記補強部材の周縁部からはみ出た絶縁部材の露出部分の表面が非粘着に形成されることが好ましい。このように、接着部材もしくは絶縁部材の露出部分を、非粘着状に形成することで、導電性のゴミ等が露出部分に付着することを防止でき、ひいては絶縁性を高めることができる。
さらに、上記構成において、前記補強部材の上部片の周縁部が前記接着層から離れるように屈曲形成されていてもよい。これにより、補強部材の縁部と裏面保護シートとの間の距離を横方向により長く保つことができ、加えて、高さ方向の距離も長く保つことができる。これにより、補強部材と裏面保護シートの金属層との間の絶縁性をさらに高めることができる。
また、本発明に係る太陽電池モジュールでは、太陽電池パネルを前記補強部材にて補強することにより該補強部材の変形を防止する変形防止部を設けている。
すなわち、本発明の太陽電池モジュールにおける補強部材は、前記のとおり補強用リブ片を備えている。この補強用リブ片は、前記補強部材の支持片の連結部に沿うように前記下部片に設けられている。さらに、このように、前記支持片の連結部に沿って設けられる補強用リブ片は、支持片の他の部分より厚みを厚くした凸状に形成されているとよい。このように、最も荷重がかかる支持片の連結部に沿って補強用リブ片を形成することで、上部片全体で受け止めている太陽電池パネルの荷重が支持片に集中的にかかっても、下部片の変形を防止し、下部片でこの荷重を十分に受け止めることができる。
また、前記補強部材には、補強用リブ片が、前記下部片の両縁部に設けられてもよい。このように補強用リブ片を形成することで、下部片の捩れ等の変形も防止でき、さらに強度を高めることが可能となる。
また、前記下部片の端部には、支持片を枠部材の底部片にネジ止めするためのネジ孔が形成されている。このネジ孔は、補強用リブ片の間に形成されている。ネジ孔を補強用リブ片間に設けることで、ネジを取り付けた後のネジ山部分が補強用リブ片間に埋没した状態となり、その後の作業においてネジ山が邪魔になるといったことがない。
また、ネジ孔に関しては、支持片の連結部に対向する補強用リブ片上に形成されていてもよい。すなわち、ネジ孔を形成する部分だけ補強用リブ片を切欠き、その切欠き部分にネジ孔を形成すればよい。このように、支持片の連結部に対向する補強用リブ片上にネジ孔を形成することで、最も荷重のかかる部分で枠部材にネジ固定することができる。すなわち、ネジ固定部分に直接、垂直荷重のみがかかり、曲げ応力のような変形荷重がかからないため、補強部材が変形することがなく、強固に太陽電池パネルを支持することができる。
本発明によれば、十分な強度を確保する補強部材を設けて太陽電池モジュールの厚みを増すことなく補強することを可能にするとともに、当該補強部材と、裏面保護シートに内装された金属層との間における絶縁効果を高めることが可能となる。
すなわち、太陽電池パネルの裏面保護シートと補強部材との間の絶縁性を接着部材によって高めることができるので、補強部材と裏面保護シートの金属層(Al層)との間の放電を防止することができる。また、本発明によれば、補強部材の下部片に、支持片の連結部に沿って補強用リブ片を形成したので、上部片全体で受け止めている太陽電池パネルの荷重が支持片に集中的にかかっても、下部片の変形を防止し、下部片でこの荷重を十分に受け止めることができる。
また、補強部材の下部片に、支持片の連結部に沿って補強用リブ片を形成したので、上部片全体で受け止めている太陽電池パネルの荷重が支持片に集中的にかかっても、下部片の変形を防止し、下部片でこの荷重を十分に受け止めることができる。
本実施の形態における太陽電池モジュールの全体構成を示す斜視図である。 本実施の形態における太陽電池モジュールの平面図である。 本実施の形態における太陽電池モジュールの底面図である。 図1のA部を拡大して示す分解斜視図である。 図1のB−B線断面図である。 太陽電池パネルの端部断面図である。 図5に示す断面図において、長辺側枠部材と短辺側枠部材とを分解して示した説明図である。 図8(a)は、補強部材の一方の端部を拡大して示す斜視図、図8(b)は、側面図である。 補強部材の上側水平板に形成されるネジ孔の形成位置の各具体例を示す説明図である。 補強部材を長辺側枠部材間に取り付ける様子を示す説明図である。 補強部材を長辺側枠部材間に取り付ける様子を示す説明図である。 図1のC−C線断面図である。 図1のD−D線断面図であり、具体例1に対応している。 図13Aの他の具体例を示す断面図である。 図13Aのさらに他の具体例を示す断面図である。 図1のD−D線断面図であり、具体例2に対応している。 補強部材の一方の端部を拡大して示す斜視図である。 図1のC−C線断面図であり、具体例3に対応している。 図1のD−D線断面図であり、具体例3に対応している 図18(a)は、補強部材の角部分の他の切り欠き形状の具体例3−2を示す一部拡大断面図、図18(b)は、補強部材の角部分の他の切り欠き形状の具体例3−3を示す一部拡大断面図、図18(c)は、補強部材の角部分の他の切り欠き形状の具体例3−4を示す一部拡大断面図である。 補強部材の角部分の他の切り欠き形状の具体例3−5を示す一部拡大斜視図である。 接着剤吐出装置による補強部材への接着剤の吐出状態を示す説明図である。 枠部材の他の形状を示す分解斜視図である。 従来の太陽電池モジュールの全体構成の一例を示す斜視図である。 図22のE−E線断面図である。 補強部材が中空円筒形状である場合の従来の太陽電池モジュールの部分拡大断面図である。
次に、本発明の実施の形態における太陽電池モジュールについて、図面を参照しながら説明する。
図1は本実施の形態における太陽電池モジュール1の全体構成を示す斜視図である。ただし、図1は、太陽電池モジュール1の裏面側、すなわち受光面の反対側から見た図である。また、図2は、太陽電池モジュール1の平面図、図3は底面図である。また、図4は、図1におけるA部分の分解斜視図、図5は、図1に示すB−B線断面図である。また、図6は、太陽電池パネル2の端部断面図である。
本実施の形態における太陽電池モジュール1は、図1〜図6に示すように、主として、縦長に形成された矩形状の太陽電池パネル2と、この太陽電池パネル2の周囲を保持する枠部材3とで構成されている。枠部材3は、太陽電池パネル2の縦方向(長辺方向)の縁部を保持する一対の長辺側枠部材10,10と、太陽電池パネル2の横方向(短辺方向)の縁部を保持する一対の短辺側枠部材20,20とで構成されている。この実施の形態における太陽電池パネル2の外形は、およそ1400mm×1000mmである。この太陽電池パネル2の裏面には、図1、図3に示すように、太陽電池パネル2からの出力を取り出す出力端子ボックス4(破線により示す)が備えられている。
太陽電池パネル2は、図6にその端部断面を一部拡大して示すように、透光性絶縁基板(表面基板)81上に、太陽電池セル85を構成する透明導電膜からなる透明電極膜82、光電変換層83、裏面電極膜84がこの順に積層され、さらに、この裏面電極膜84上に、封止フィルム(封止材)86と、耐候性・高絶縁性のための裏面保護シートとしてのバックフィルム87とが積層され、全体がラミネート封止された一体構造となっている。
透光性絶縁基板81としてはガラスやポリイミドなどの耐熱性樹脂が用いられている。透明電極膜82としてはSnO2、ZnO、ITOなどがある。そして光電変換層83としてはアモルファスシリコンや微結晶シリコンなどのシリコン系光電変換膜や、CdTe,CuInSe2などの化合物系光電変換膜がある。また、裏面電極膜84は、例えばZnO透明導電膜及び銀薄膜からなる。更に封止フィルム86としては、熱可塑性の高分子フィルムが好ましく、なかでもEVA(エチレンビニルアセテート樹脂)製やPVB(ポリビニルブチラール樹脂)製のものなどが最適である。更にまたバックフィルム87としては、防湿性確保のためにPET/Al/PET(PET:ポリエチレンテレフタレート)の3層構造やPVF/Al/PVF(PVF:ポリフッ化ビニル樹脂フィルム)の3層構造となっている。すなわち、PETまたはPVFだけでは、付着する水滴の浸入は防止できても水蒸気の浸入は防止できないため、水蒸気の浸入を防止できる導電性を有する金属層(防水層)であるAl層を内部に介在させている。
上記のように構成してなる太陽電池モジュール1は、運搬する際の運搬コストや設置する際の設置場所における支持荷重の軽減等の観点から、できるだけ軽量化することが望ましい。そのため、上記の太陽電池モジュール1は、アルミニウム等の軽量素材で形成されるのが好ましく、上記の長辺側枠部材10,10、及び、短辺側枠部材20,20は、後述する補強枠部材等も含めて、導電性を有するアルミニウムで形成されている。すなわち、アルミニウムの押出加工によりそれぞれ成形されている。ただし、チタンやステンレス、若しくはジュラルミンなどのアルミニウム合金等を用いて形成されていてもよい。
一つの短辺側枠部材20は、太陽電池パネル2における住宅棟側に位置する端縁を保持し、また上記、太陽電池モジュールのもう一つの短辺側枠部材20は、太陽電池パネル2における住宅軒側に位置する端縁を保持している。そして各長辺側枠部材10,10は、太陽電池パネル2の左右の長辺側縁部をそれぞれ保持すると共に、各短辺側枠部材20,20の両端縁に連結している。
次に、長辺側枠部材10及び短辺側枠部材20の基本構成について、主に図4及び図5を参照して説明する。但し、以下の断面形状の説明では、図4において、長辺側枠部材10及び短辺側枠部材20の右側を太陽電池パネル2の外縁を構成する外側と称し、長辺側枠部材10及び短辺側枠部材20の左側を、太陽電池パネル2を支持する側、つまり内側と称して説明する。なお、図4及び図5は、太陽電池モジュールの裏面側(受光面の反対側)から見た図となっている。
[長辺側枠部材10の説明]
図4に示すように、長辺側枠部材10は、長辺側外壁面11、長辺側上壁面12、長辺側内壁面13、及び長辺側下壁面14からなる矩形の閉断面(内部空間10a)を有する枠体形状に形成されており、長辺側外壁面11から上方に延びた後、内側(図中右側)へ折り曲げられて成る延長屈曲片15が設けられている。これにより、長辺側枠部材10の長辺側上壁面12と延長屈曲片15の水平部分15bとの間で太陽電池パネル2の外周端部が嵌り込む溝部16が形成されている。なお、この溝部16の幅寸法(図4中の上下方向寸法)は、太陽電池パネル2の厚さ寸法(図6中の上下方向寸法)よりも僅かに大きく設定されている。
また、長辺側枠部材10の長辺側内壁面13の下部には、後述する補強部材30をネジ等で取り付け固定するためのネジ孔17aが形成された固定用リブ片17が形成されている。この固定用リブ片17は、長辺側枠部材10の長辺側下壁面14から後述する補強部材30の下側水平板32の厚み分だけ上方にずらせて設けられている。すなわち、長辺側下壁面14と固定用リブ片17との間に、補強部材30の下側水平板32の厚み分だけの段差が形成されている。なお、固定用リブ片17のネジ孔17aは、補強枠部材30の取り付け位置に対応して設けられている。
また、長辺側枠部材10の長辺側内壁面13の両端部近傍には、長手方向に沿って長く形成された長辺側水抜き孔18が形成されている。この長辺側水抜き孔18は、長辺側内壁面13の端部13aから所定距離X1(図5に示す)の位置に形成されているが、この所定距離X1については後述する。さらに、長辺側外壁面11の内側には、ネジホールを有するネジ止め部19,19が設けられている。
[短辺側枠部材20の説明]
短辺側枠部材20は、短辺側外壁面21、短辺側上壁面22、短辺側内壁面23、及び短辺側下壁面24からなる矩形の閉断面(内部空間27)を有する枠体形状に形成されており、短辺側外壁面21から上方に延びた後、内側(図中右側)へ折り曲げられて成る延長屈曲片25が設けられている。これにより、短辺側枠部材20の短辺側上壁面22と延長屈曲片25の水平部分25bとの間で太陽電池パネル2の外周端部が嵌り込む溝部26が形成されている。なお、この溝部26の幅寸法(図4中の上下方向寸法)は、太陽電池パネル2の厚さ寸法(図6中の上下方向寸法)よりも僅かに大きく設定されている。
また、短辺側枠部材20の短辺側下壁面24の両端部近傍には、長手方向に沿って長く形成された短辺側水抜き孔28が形成されている。
また、短辺側枠部材20は、その両端部の短辺側上壁面22、短辺側内壁面23、短辺側下壁面24、及び延長屈曲片25が、短辺側外壁面21の端縁から、長辺側枠部材10の幅(すなわち、長辺側上壁面12、長辺側下壁面14、及び延長屈曲片15の水平部分15aの幅)と同じ幅だけ削除されて、短辺側外壁面21に平坦な短辺側外壁端面21aが形成されている。そして、この短辺側外壁端面21aには、長辺側枠部材10の長辺側外壁面11の内側に設けられたネジ止め部19に対向してネジ孔29が設けられている。
図5は、長辺側枠部材10の端部を短辺側枠部材20の短辺側外壁端面21aに当接し、外側からネジ孔29及びネジ止め部19に対してネジ50をねじ込んで連結した状態を示している。この状態において、長辺側枠部材10の長辺側内壁面13に形成された長辺側水抜き孔18は、短辺側枠部材20の内部空間27内に端部側の一部が開口するような配置関係となるように、その形成位置が決定されている。すなわち、上記の所定距離X1が、短辺側枠部材20の内部空間27の幅X2よりも短くなるように(図5では、X1がX2の1/2程度となっている)決定されている。これにより、長辺側枠部材10の内部を流れてきた雨水等が、この長辺側水抜き孔18を通って短辺側枠部材20の内部空間27内に流れ込み、短辺側枠部材20の短辺側下壁面24に形成された短辺側水抜き孔28から外部に流れ出ることになる。図5中の太い矢符は、枠部材3内に浸入した水が外部に排出される様子を示している。因みに、長辺側水抜き孔18の形状は、縦(長さ)50mm、横(幅)8mmであり、所定距離は約5mmである。このように、長辺側水抜き孔18を、長辺側内壁面13の端部13aから所定距離X1離して形成しているのは、長辺側枠部材10の端部では完全な枠体形状としておくことで、長辺側枠部材10の端部での強度を保つためである。
なお、太陽電池モジュール1は、通常、斜め45〜60度程度に立てかけた状態で配置される。そのため、長辺側水抜き孔18の形成位置によっては、長辺側内壁面13の端部13aの下側角部に、長辺側内部空間10a内を流れ落ちてきた水が若干ではあるが溜まることになる。そのため、例えば図7に示すように、長辺側内壁面13に形成された長辺側水抜き孔18に加え、長辺側内壁面13の端部13aの下側角部に円弧状または三角状(図7では円弧状)の第2水抜き孔18aを形成してもよい。ただし、この第2水抜き孔18aの形状は、上記したように、長辺側枠部材10の端部での強度を損なわない程度の大きさとする。
[補強部材30の説明]
図8は、補強部材30の形状を示す斜視図である。この例では、補強部材30は、上側水平板(上部片、上フランジともいう。)31、下側水平板(下部片、下フランジともいう。)32及び両水平板を支持する垂直支持板(支持片、ウェブともいう。)33からなる断面H型である。この補強部材30の下側水平板32の両端部には、左右の長辺側枠部材10の固定用リブ片17にネジにて固定するためのネジ固定部34,34(ただし、図10では手前側のリブ片のみ示している。)が形成されている。
また、このネジ固定部34,34を含む下側水平版32の下面には、垂直支持板33との連結部に沿って垂直支持板33と同軸方向に、第1補強用リブ片32aが凸状に形成されている。すなわち、補強部材30には、太陽電池パネル2の重みが垂直支持板33に集中的にかかるため、この部分に第1補強用リブ片32aを形成することで厚みを厚くして、強度を確保している。
さらに、本実施形態では、ネジ固定部34,34を含む下側水平板32の下面の両側縁部にも、長手方向に沿って第2補強用リブ片32b,32bが形成されている。第2補強用リブ片32b,32bを形成することで、下側水平板32自体の強度を保つことができる。特に、ネジ固定部34の強度を保つことができる。なお、第1補強用リブ片32a及び第2補強用リブ片32bは、断面矩形状に形成しているが、このような形状に限定されるものではなく、例えば断面円弧形状等とすることが可能である。
このように形成されたネジ固定部34,34には、ネジを通すためのネジ孔34aが形成されている。
図9は、補強部材30の両側のネジ固定部34,34に形成するネジ孔34aの形成位置の具体例を示している。同図(a)は、第1補強用リブ片32aとその両側の第2補強用リブ片32b,32bとの間の凹部にそれぞれネジ孔34aを形成した例、すなわち、下側水平板32の各端部に2箇ずつ、計4箇所に形成した例を示している。また、同図(b)は、第1補強用リブ片32aといずれか一方の第2補強用リブ片32bとの間の凹部にのみネジ孔34aを形成した例、すなわち、下側水平板32の第1補強用リブ片32aを介して一方の側の各端部に1箇所ずつ、計2箇所に形成した例を示している。また、同図(c)は、一方のネジ固定部34には、第1補強用リブ32aと一方の第2補強用リブ片32aとの間の凹部にのみネジ孔34aを形成し、他方のネジ固定部34には、第1補強用リブ32aと他方の第2補強用リブ片32aとの間の凹部にのみネジ孔34aを形成した例、すなわち、下側水平板32の対角方向の両端部に1箇所ずつ、計2箇所に形成した例を示している。また、同図(d)は、各ネジ固定部34,34の第1補強用リブ片32a上にネジ孔34aを形成した例、すなわち、下側水平板32の第1補強用リブ片32a上の各端部に1箇ずつ、計2箇所に形成した例を示している。同図(a)の具体例では、ネジによる固定箇所が4箇所であり十分強度を得ることができる。一方、同図(b)〜(d)に示すように、左右1箇所ずつの計2箇所での固定でも、太陽電池パネル2を下から支持する補強部材30としての取り付け強度は十分である。従って、ネジの取り付け箇所の少ない同図(b)〜(d)の構成の方が、組み立て作業時の作業性という面では優れている。
なお、長辺側枠部材10の固定用リブ片17に形成されるネジ孔17aについては、補強部材30のネジ孔34aの形成位置が、同図(b)〜(d)のように計2箇所であっても、同図(a)の4箇所の場合に対応して4箇所に設けておけばよい。これにより、同図(b)〜(d)のように2箇所に形成された補強部材30でも取り付けることが可能である。ただし、長辺側枠部材10の固定用リブ片17に使用されないネジ孔17aを開けておくことは無駄になる可能性もあるため、基本的には、補強部材30に形成されたネジ孔34aの取り付け位置に合わせて対応するように固定用リブ片17にネジ孔17aを開けておくのがよい。
この場合、同図(b)に示すように、ネジ孔34aを下側水平板32の一方の側にのみ形成すると、下側水平版32のネジ固定部34に形成されたネジ孔34aを、長辺側枠部材10の固定用リブ片17に形成されたネジ孔17aに合わせるとき、図10に示すように、補強部材30の長辺側の上下を逆にしても(すなわち、水平方向に180度回転させて取り付けても)、両方のネジ孔17a,34aは左右両端部で一致することになる。そのため、図10(b)のような取り付け位置と、図10(c)のような取り付け位置(短辺側枠部材20側に少し寄った取り付け位置)との2つの取り付け位置の選択が可能であり、作業者によっては補強部材30の取り付け位置を間違ってしまう(例えば、図10(b)が正しい取り付け位置である場合に、図10(c)のように取り付けてしまう)可能性がある。これに対し、図9(c)のようにネジ孔34aを対角方向に形成した場合には、図11に示すように、補強部材30の長辺側の上下を逆にしても(すなわち、水平方向に180度回転させて取り付けても)、両方のネジ孔17a,34aは左右両端部で一致し、かつ、補強部材30の取り付け位置も同じ位置になる(図11(b),(c)参照)ため、補強部材30の取り付け間違いは発生しない。
[太陽電池モジュール1の組み立て工程の説明]
次に、上記構成の各部材を用いて、太陽電池モジュール1を組み立てる手順について、図12を参照して説明する。
まず、太陽電池パネル2の周縁部に、端面封止部材71が嵌め込まれる。この端面封止部材71は、太陽電池パネル2の周縁部の外形に沿って形成された枠形状をしており、例えばエラストマー樹脂により形成されている。そして、この端面封止部材71が嵌め込まれた太陽電池パネル2の周端部に、長辺側枠部材10の溝部16と短辺側枠部材20の溝部26(ただし、図12では、長辺側枠部材10の溝部16のみが図示されており、短辺側枠部材20の溝部26は図示を省略している。)をそれぞれ嵌め込み、短辺側枠部材20の短辺側外壁端面21aに形成されたネジ孔29に長辺側枠部材10に形成されたネジ孔19を対峙させ(図4参照)、ここにネジ50をねじ込むことによって、長辺側枠部材10と短辺側枠部材20とを一体的にネジ止め固定している。
次に、この状態で、太陽電池パネル2の裏面側から所定の間隔を存して平行に2つの補強部材30,30をそれぞれ配置する。このとき、補強部材30の上側水平板31の上面35には、接着層として、粘性のある接着部材40が予め設けられている。そして、補強部材30の下側水平板32の両端部に形成されているネジ固定部34を、左右の長辺側枠部材10,10に形成された固定用リブ片17,17上に載置し、補強部材30のネジ固定部34に形成されたネジ孔34aからネジ51を挿通し、左右の長辺側枠部材10,10に形成された固定用リブ片17,17のネジ孔17a,17aにねじ込むことにより、補強部材30を左右の長辺側枠部材10,10に固定している。このとき、補強部材30の下側水平板32に形成された第1及び第2補強用リブ片32a,32bの高さ位置が、長辺側枠部材10の長辺側下壁面14の高さ位置とほぼ面一となるように、長辺側内壁面13に形成されている固定用リブ片17の高さ位置が設定されている。また、第1及び第2補強用リブ片32a,32bの高さは、固定されたネジ51の頭部が第1及び第2補強用リブ片32a,32bから下に出ない高さに形成されている。これにより、太陽電池モジュール1の屋根等への設置作業において、補強部材30の下側水平板32に形成された第1及び第2補強用リブ片32a,32bや固定されたネジ51の頭部が作業中に引っかかるといった不具合は発生しない。
このような太陽電池モジュール1の組み立て構造は、図21に示す従来の太陽電池モジュールの組み立て構造と同じであるが、本実施形態では、補強部材30の上側水平板31と太陽電池パネル2の裏面とを接着する接着部材40及び上側水平板31の形状を工夫することで、補強部材30と太陽電池パネル2のバックフィルム87のAl層との間の沿面放電を防止している。以下これについて具体例を挙げて説明する。
<具体例1>
図13Aは具体例1を示している。すなわち、接着層としての接着部材40を、補強部材30の上側水平板31の周縁部からはみ出させて設けたものである(図12を併せて参照)。このように、接着部材40をはみ出させて設けることで、補強部材30の上側水平板31の周縁部とバックフィルム87との間の距離を長く保つことができる。これにより、補強部材30とバックフィルム87のAl層との間の絶縁性を高めることができる。
ここで、接着部材40を補強部材30の上側水平板31の縁部からはみ出させる長さTについて、種々の実験を行った。実験では、0mm、1mm、2mm、3mmの少なくとも4種類のはみ出し長さについて、それぞれ8kVの電圧を印加した耐圧試験を行った。その結果、0mmでは十分な効果が得られず、1mmでは放電防止効果が得られたが、2mm以上では十分な放電防止効果を得ることができた。この結果から、接着部材40を補強部材30の上側水平板31の縁部からはみ出させる長さTは、2mm以上であるのがよい。また、この長さTは、3mm以上であればさらによい。
なお、本実施形態で使用している接着部材40としては、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の粘性のある接着剤の他、両面接着性を有する両面テープのようなテープ状の接着部材でもよい。両面テープとしては、例えばアクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ゴム系、シリコーン樹脂系粘着剤を基材に塗布したものが適している。
接着部材40として両面テープを使用する場合には、両面テープを補強部材30の上側水平板31の幅よりも2×Tだけ広い幅で形成する。そして、この両面テープを例えば上側水平板31の上面の両側に長さTずつはみ出るようにバックフィルム87の下面所定位置に貼着し、反対側の離型紙を剥がした状態で、上側水平板31の上面を太陽電池パネル2のバックフィルム87の下面所定位置に貼り合わせる。次いで、両面テープのはみ出している部分をバックフィルム87に押し付けることにより、このはみ出している部分をバックフィルム87に完全に接着すればよい。
この場合、両面テープのはみ出している部分に導電性のゴミ等が付着しないように、はみ出している部分を非粘着状態にする。非粘着状態とする方法としては、例えば、両面テープの製造時に、予め、はみ出す部分の露出する表面部分を非粘着状態に加工しておいてもよい。また、上記のように両面テープを接着後、はみ出している部分の表面に絶縁シートまたは絶縁テープのような絶縁部材を貼着することで、表面を非粘着状態とする方法も可能である。さらには、両面テープを接着後、この両面テープのはみ出している部分をシリコーン樹脂で覆うことで、表面を非粘着状態とする方法も可能である。
また、図13Bに示すように、接着層として、接着部材40と絶縁部材41とを備えた構成であってもよい。この接着層には、幅方向の内側に接着部材40が配設され、この接着部材40の両側縁部に絶縁部材41,41がそれぞれ付設されている。この場合、接着部材40としての両面テープを、補強部材30の上側水平板31の幅よりも狭い幅として形成する。そして、両面テープをバックフィルム87の下面所定位置に貼着し、さらに両面テープの長手方向の縁に沿って、絶縁性を有する帯状の絶縁部材41を両側に付設する。両面テープと、付設した2つの絶縁部材41との合計幅は、補強部材30の上側水平板31の幅よりも2×Tだけ広い幅としている。そして、図13Bに示すように、各絶縁部材41、41は、補強部材30の上側水平板31の縁部からはみ出させる長さがTとなるように付設される。
絶縁部材41は、接着剤を用いてバックフィルム87に接着固定される。また、絶縁部材41には、絶縁シートまたは絶縁テープ等を用いることができる。また、絶縁部材41、41は、両面テープ等の接着部材40と同等の厚み若しくは接着部材40よりも薄い厚みであることにより、バックフィルム87と補強部材30とが接着されたとき接着部材40が両者の間に密着して接着性を高めつつ絶縁性を高めることができる。
また、図13Cに示すように、接着層には、接着部材40としての両面テープを、補強部材30の上側水平板31の幅と同等の幅で設けて、さらに絶縁部材41に当該両面テープをオーバーラップさせて設けてもよい。この場合にも、絶縁部材41が補強部材30の上側水平板31の縁部から長さTだけはみ出るように付設される。
例示の形態では、絶縁部材41は、バックフィルム87の下面に配設されて、両面テープによって絶縁部材41の内側端縁部が下方から被覆されて接着固定されている。この場合、例えば、バックフィルム87の下面に貼着する両面テープの両端部に、あらかじめ絶縁部材41,41を接着させたうえで、バックフィルム87の下面所定位置に両面テープ及び絶縁部材41,41を貼着するとよい。
次いで、両面テープの反対側の離型紙を剥がした状態で、上側水平板31の上面の両側に、絶縁部材41、41がそれぞれ長さTずつはみ出るように、上側水平板31の上面を貼り重ね、太陽電池パネル2のバックフィルム87の下面所定位置に補強部材30を設置する。その上で、補強部材30の上側水平板31をバックフィルム87に押し付けることにより、両面テープ及び絶縁部材41,41をバックフィルム87に完全に接着する。
このように、接着層の接着部材40もしくは絶縁部材41を、上側水平板31の端部からはみ出させて設けることで、補強部材30の上側水平板31の周縁部とバックフィルム87との間の距離を長く保つことができる。これにより、補強部材30とバックフィルム87のAl層との間の絶縁性を高めることができる。
また、接着部材40としてシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の接着剤を使用する場合には、接着剤を補強部材30の上側水平板31の上面全体に塗布するとともに、バックフィルム87側にも接着剤を塗布する。このとき、バックフィルム87側に塗布する接着剤の塗布幅を、補強部材30の上側水平板31の幅より2×Tだけ広い幅にしておけば、補強部材30の上側水平板31をバックフィルム87に接着したとき、接着剤が上側水平板31の左右の周縁部から長さTだけはみ出した状態でバックフィルム87に接着することになる。
また、別の実施形態としては、接着剤を補強部材30の上側水平板31の上面全体に塗布してバックフィルム87に接着し、補強部材30を長辺側枠部材10にビス止め固定した後、補強部材30の上側水平板31の両縁部に長さTに相当する幅で接着剤を塗布してもよい。この場合、長さTに相当する幅で接着剤を塗布することが難しければ、この部分を幅がTである両面テープを使用してバックフィルム87に貼り付けるようにしてもよい。
このように接着剤を塗布して幅がTであるはみ出し部分を形成する場合においても、そのはみ出している部分に導電性のゴミ等が付着しないように、はみ出している部分を非粘着状態にする。非粘着状態とする方法としては、はみ出している部分の表面に絶縁シートまたは絶縁テープのような絶縁部材を貼着することで、表面を非粘着状態とする方法がある。
<具体例2>
図14は具体例2を示している。すなわち、本具体例2では、上記具体例1と同様に、接着部材40を、補強部材30の上側水平板31の周縁部からはみ出させて設けたものであるが、これに加え、上側水平板31の左右両側縁部31a,31aを下方に1段折り曲げてバックフィルム87から離した構造としている。このように、本具体例2では、接着部材40をはみ出させて設けることで、補強部材30の上側水平板31の縁部31a,31aとバックフィルム87との間の距離(主に横方向の距離)を長く保つことに加え、補強部材30の上側水平板31の縁部31a,31aを下方に屈曲形成することで、高さ方向の距離も長く保つことができる。これにより、補強部材30とバックフィルム87のAl層との間の絶縁性をさらに高めることができる。
なお、本具体例2も上記具体例1と同様、接着部材40のはみ出している部分(1段折り曲げることによって表面が露出している部分も含む)を非粘着状態としておくものとする。
<具体例3>
図15ないし図17は具体例3を示している。
上記の太陽電池モジュール1の組み立て工程の説明では、補強部材30のネジ固定部34に形成されたネジ孔34aからネジ50を挿通して、左右の長辺側枠部材10,10に形成された固定用リブ片17,17のネジ孔17a,17aにねじ込むことにより、補強部材30を枠部材3に固定しているが、このとき、本具体例3では、太陽電池パネル2のバックフィルム87に補強部材30を接着するときの接着圧力やその後のネジ止め圧力によって、接着部材40である粘性の接着剤が上側水平板31の上面35の角部まで流動し、さらには角部側面に沿って競り上がるように流動して、角部全体が接着剤によって被覆されるように形成したものである。そのため、本具体例3では、補強部材30の上側水平板31の上面35の両角部の形状に工夫を凝らしている。
すなわち、本具体例3の補強部材30は、図15ないし図17に示すように、太陽電池パネル2のバックフィルム87に対向する上側水平板31の上面35と各長側面36及び各短側面37との2面で成す角部分39(図16、図17参照)が丸みをおびた形状に形成されている。また、補強部材30の上側水平板31の上面35と隣接する2つの側面(長側面36と短側面37)との3面で成す角部分39(図15参照)も切り欠いた形状に形成されている。より具体的には、各角部分38,39がR面取りされている(このような面取り形状を具体例3−1とする)。
このように、補強部材30の上側水平板31の上面35と各長側面36及び各短側面37とで成す角部分38,39を面取りした形状とすることで、角部分38,39に尖った部分が無くなることになる。これにより、補強部材30とバックフィルム87の金属層であるAl層87aとの間の絶縁性を高めることができる。
また、本具体例3では、R面取りした角部分38,39、さらには角部分38,39から各長側面36及び各短側面37に至るまでを接着剤(接着部材)40で覆った構造としている。このように、R面取りした角部分38,39を、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂のような絶縁機能を有する接着剤40で覆うことで、補強部材30とバックフィルム87のAl層87aとの間の絶縁性をさらに高めることができる。
図18及び図19は、補強部材30の角部分38,39の面取り形状の他の具体例を示しており、図18(a)は、面取り形状をC面取りとした場合(これを具体例3−2とする)、図18(b)は、面取り形状を1段の階段形状とした場合(これを具体例3−3とする)、図18(c)は、面取り形状を2段の階段形状とした場合(これを具体例3−4とする)、図19は、補強部材30の上側水平板31の上面35から垂直に立ち上がる側面36,37同士で構成される角部分を90度より大きい多角形状または弧形状に切り欠いた場合(これを具体例3−5とする)を示している。
<具体例3−2>
図18(a)では、補強部材30の角部分38,39は、補強部材30の上側水平板31の下面角部31aの少し上の側面部分36a,37aから上面35に向けて斜めにカットしたC面取りとなっている。このように斜めにカットした場合には、そのC面取り面45の上側角部、すなわちC面取り面45と上面35との隣接部に角部が形成されるが、この角部の角度は約135度であり、図22に示す従来の太陽電池モジュールの補強部材133の角部の角度(90度)よりは大きな角度になるため、放電のリスクはその分少なくなる。また、C面取り面45と各側面36,37との隣接部にも同様の角部が形成されるが、この角部の位置は、C面取りした分だけバックフィルム87からは離れた位置となり、バックフィルム87からの距離が離れる分、放電リスクも少なくなる。さらに、本具体例3では、このC面取り面45、及びこのC面取り面45から側面36,37に至るまで接着剤40で覆われているので、補強部材30とバックフィルム87のAl層87aとの間の絶縁性をさらに高めることができる。
<具体例3−3>
図18(b)では、補強部材30の角部分38,39は、補強部材30の上側水平板31の下面角部31aの少し上の側面部分36a,37aから上面35に向けて1段の階段状に切り欠いた形状となっている。このように階段状に形成した場合には、図22に示す従来の太陽電池モジュールの補強部材130と同様、90度の角部が存在することになるが、一番上の角部46を除いた次の角部は、階段状にした分だけバックフィルム87からは離れた位置となり、バックフィルム87からの距離が離れる分、放電リスクも少なくなる。また、一番上の角部46とバックフィルム87との距離は、図22に示す従来の太陽電池モジュールの補強部材130の角部とバックフィルム111との距離と同じであるが、従来の太陽電池モジュールの補強部材130の角部は接着剤から露出しているのに対し、階段状の角部は、上側水平板31の側面36,37から内側に入った位置となり、接着剤40によって確実に被覆されることから、この角部とバックフィルム87との間の絶縁性を高めることができる。さらに、本具体例3では、この階段状の角部から側面36,37に至るまで接着剤40で覆われているので、補強部材30とバックフィルム87のAl層87aとの間の絶縁性をさらに高めることができる。
<具体例3−4>
図18(c)では、補強部材30の角部分38,39は、補強部材30の上側水平板31の下面角部31aの少し上の側面部分36a,37aから上面35に向けて2段の階段状に切り欠いた形状となっている。ただし、この例では階段形状は2段であるが、3段以上でもよい。このように階段状に形成した場合には、図22に示す従来の太陽電池モジュールの補強部材130と同様、90度の角部が存在することになるが、一番上の角部46を除いたその他の角部は、階段状にした分だけバックフィルム87からは離れた位置となり、バックフィルム87からの距離が離れる分、放電リスクも少なくなる。また、一番上の角部46とバックフィルム87との距離は、図22に示す従来の太陽電池モジュールの補強部材130の角部とバックフィルム111との距離と同じであるが、従来の太陽電池モジュールの補強部材130の角部は接着剤から露出しているのに対し、階段状の一番上の角部は、上側水平板31の側面36,37から内側に入った位置となり、接着剤40によって確実に被覆されることから、この一番上の角部とバックフィルム87との間の絶縁性を高めることができる。さらに、本具体例3では、この階段状の一番下の角部から側面36,37に至るまで接着剤40で覆われているので、補強部材30とバックフィルム87のAl層87aとの間の絶縁性をさらに高めることができる。
<具体例3−5>
図19では、補強部材30の上側水平板31の上面35と各側面36,37とで成す角部38′,39′は直角のまま切り欠かず、補強部材30の上側水平板31の上面35から垂直に立ち下がる側面36,37同士で構成される4隅の角部分48を90度より大きい多角形状または弧形状(図19では、弧形状として示している)に切り欠いている。本具体例3−5によれば、上面35と各側面36,37とで成す角部38′,39′は直角のままであるので、この部分での放電リスクは解消されていないものの、四角形状の板体で最も放電リスクの高い箇所は4隅の尖ったところであり、本具体例3−5では、この4隅を90度より大きい多角形状または弧形状とすることで、この部分での放電リスクを低くすることができる。さらに、本具体例3では、この角部分48を含む側面36,37全体が接着剤(接着部材40)で覆われているので、補強部材30とバックフィルム87のAl層87aとの間の絶縁性を高めることができる。
なお、上記具体例3−1〜4では、補強部材30の上側水平板31の上面35周縁部の角部の切り欠き形状として、R面取り、C面取り、階段状の3つの形状を例示しているが、このような3つの切り欠き形状に限定されるものではなく、何らかの形状(例えば、凹面形状や波形形状、多角形状等)に切り欠かれた全ての形状を含むものである。
また、上記具体例3−1〜5では、太陽電池モジュール1の組み立て時、補強部材30の上側水平板31の上面35に塗布されている粘性の接着剤が、バックフィルム87に補強部材30を接着するときの接着圧力やその後のネジ止め圧力によって、上側水平板31の上面35の角部、さらには角部側面まで流動する構成として説明しているが、接着剤吐出装置によって補強部材30の上側水平板31の上面35に粘性の接着剤40を塗布するときに、予め上側水平板31の上面35から側面36,37まで覆うように塗布しておいてもよい。
すなわち、図20に示すように、接着剤吐出装置60の樹脂吐出口61の長手方向(補強部材30の幅方向)の長さW1を、補強部材30の上側水平板31の幅W2より所定長さだけ長く(W1>W2)しておく。そして、接着剤吐出装置60の樹脂吐出口61の下を、補強部材30の上側水平板31の上面35を上に向けて、図中X1方向に通過させる際に、この樹脂吐出口61から接着剤40である例えばシリコーン樹脂を幅W1で吐出させることで、上側水平板31の上面35から側面36,37まで覆うように接着剤(シリコーン樹脂)を塗布することができる。
また、上記実施形態では、2本の補強部材30を平行に配置した場合を例示しているが、補強部材30の配置本数は2本に限定されるものではなく、太陽電池モジュール自体の大きさや必要とする強度に応じて、1本であっても、3本以上であってもよい。また、その配置形状も、単に平行に並べるだけでなく、十字状、菱形状等、種々の配置形状とすることが可能である。
また、上記具体例3−1〜5では、接着剤として、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等を例示しているが、基材を用いた接着部材(すなわち両面テープのようなもの)を用いることも可能である。両面テープには、(株)日東電工製の「ハイパージョイント8020」のような両面テープ自体が厚み方向に柔軟性を持つものがあり、このような素材の両面テープを用いることにより、上記した接着剤の流動性を確保することが可能である。
さらに、このような液状接着剤や両面テープの他にも、例えば水漏れ補修等に用いられるようなパテやペースト等の練り物を接着部材40として用いることも可能である。
なお、上記実施形態では、枠部材3を構成する長辺側枠部材10及び短辺側枠部材20の基本形状として、図4に示す形状の枠部材を使用しているが、枠部材にはその使用目的に応じて多種多様な形状があるため、本実施形態においてもこれら他の形状の枠部材を使用することが可能である。他の形状の枠部材の一例を図21に示す。図21に示した枠部材3は、上記実施形態の枠部材3の基本形状に加え、長辺側枠部材10の長辺側外壁面11の上部、及び短辺側枠部材20の短辺側外壁面21の上部に、僅かに水平方向に延びた後、上方へ折り曲げられてなる延長片11a,21aが形成されるとともに、長辺側枠部材10の長辺側上壁面12及び短辺側枠部材20の短辺側上壁面22をさらに内側に延長して、太陽電池パネル2の周端部を受け止めて長辺側溝部16及び短辺側溝部26内に案内するための案内片12a,22aが形成されている。この案内片12a,22aは、太陽電池パネル2の周端部に嵌め込まれた端面封止部材71との接触面積を増やすことで、太陽電池パネル2の周端部に水が浸入することを防止する止水効果を高める機能も備えている。
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
また、この出願は、2008年11月27日に日本で出願された特願2008−302945、及び2008−302946に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。
本発明は、補強部材を設けて強度を高めた太陽電池モジュールに好適に利用することができる。
1 太陽電池モジュール
2 太陽電池パネル
10 長辺側枠部材
10a 内部空間
11 長辺側外壁面
12 長辺側上壁面
13 長辺側内壁面
13a 端部
14 長辺側下壁面
15 延長屈曲片
15b 水平部分
16 溝部
17 固定用リブ片
17a ネジ孔
18 長辺側水抜き孔
19 ネジ止め部
20 短辺側枠部材
21 短辺側外壁面
22 短辺側上壁面
23 短辺側内壁面
24 短辺側下壁面
25 延長屈曲片
25b水平部分
26 溝部
27 内部空間
28 短辺側水抜き孔
29 ネジ孔
30 補強部材
31 上側水平板(上部片)
32 下側水平板(下部片)
32a 第1補強用リブ片
32b 第2補強用リブ片
33 垂直支持板(支持片)
34 ネジ固定部
34a ネジ孔
35 上面
36 長側面(側面)
37 短側面(側面)
38,39 角部分
40 接着部材
41 絶縁部材
50,51 ネジ
60 接着剤吐出装置
61 樹脂吐出口
81 透光性絶縁基板
82 透明電極膜
83 光電変換層
84 裏面電極膜
85 太陽電池セル
86 封止フィルム
87 バックフィルム(裏面保護シート)
87a Al層(金属層)

Claims (19)

  1. 基板と、太陽電池セルと、封止材と、裏面保護シートとが順次積層された太陽電池パネルを有する太陽電池モジュールであって、
    前記裏面保護シートには、1または複数の補強部材が接着層を介して接着され、
    前記接着層が前記補強部材と前記裏面保護シートとの間の沿面放電を防止していることを特徴とする太陽電池モジュール。
  2. 請求項1に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記補強部材は、矩形状の枠部材内に支持固定された太陽電池パネルの下面側にあって対向する枠部材間に配置されており、
    前記裏面保護シートに接着層を介して接着される上部片と、前記枠部材の底部片に端部が当接する下部片と、これら上部片及び下部片を連結する支持片とからなり、前記下部片には該補強部材の軸方向に沿って補強用リブ片が下面側に設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  3. 請求項2に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記接着層は接着性を有する接着部材を備え、前記上部片と裏面保護シートとの間に設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  4. 請求項3に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記接着部材が、前記上部片の周縁部からはみ出るように設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  5. 請求項3に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記接着層は、さらに、電気絶縁性を有する絶縁部材を備えて、前記補強部材と前記裏面保護シートとの間の沿面放電を防止していることを特徴とする太陽電池モジュール。
  6. 請求項5に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記接着層には、幅方向の内側に接着部材が配設され、この接着部材の両側縁部に絶縁部材がそれぞれ付設されて、当該絶縁部材が前記上部片の周縁部からはみ出るように設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  7. 請求項6に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記接着層は、前記絶縁部材に接着部材がオーバーラップして付設されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  8. 請求項4に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記接着部材は、前記補強部材の周縁部からはみ出た露出部分の表面が非粘着に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  9. 請求項6又は7に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記絶縁部材は、前記補強部材の周縁部からはみ出た露出部分の表面が非粘着に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  10. 請求項2から請求項8までのいずれか1項に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記補強部材の上部片の周縁部が前記接着層から離れるように屈曲形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  11. 請求項2に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記補強用リブ片は、前記補強部材の支持片の連結部に沿うように前記下部片に設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  12. 請求項2又は11に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記補強用リブ片は、前記下部片の両縁部に設けられていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  13. 請求項2に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記補強用リブ片は、前記支持片の他の部分より厚みを厚くした凸状に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  14. 請求項13に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記支持片を前記枠部材の底部片にネジ止めするためのネジ孔が前記下部片の端部に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  15. 請求項14に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記ネジ孔が前記補強用リブ片の間に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  16. 請求項14に記載の太陽電池モジュールにおいて、
    前記ネジ孔が前記支持片の連結部に沿って設けられた補強用リブ片上に形成されていることを特徴とする太陽電池モジュール。
  17. 太陽電池パネルと導電性を有する金属性の補強部材とを接着部材にて接着することにより補強してなる太陽電池モジュールにおいて、
    前記太陽電池パネルに含まれる導電性部材と前記補強部材との関係で生じる放電を防止する手段を備えてなることを特徴とする太陽電池モジュール。
  18. 太陽電池パネルを補強部材にて補強してなる太陽電池モジュールにおいて、
    前記補強部材に該補強部材の変形を防止する変形防止部を設けてなることを特徴とする太陽電池モジュール。
  19. 基板と、太陽電池セルと、封止材と、裏面保護シートとが順次積層された太陽電池パネルを有する太陽電池モジュールであって、
    前記裏面保護シートには、1または複数の補強部材が接着層を介して接着され、
    前記補強部材は、矩形状の枠部材内に支持固定された太陽電池パネルの下面側にあって対向する枠部材間に配置されており、
    前記裏面保護シートに接着層を介して接着される上部片と、前記枠部材の底部片に端部が当接する下部片と、これら上部片及び下部片を連結する支持片とからなり、前記下部片には該補強部材の軸方向に沿って補強用リブ片が下面側に設けられ、
    前記接着層が前記上部片の周縁部からはみ出るように形成されて、前記補強部材と前記裏面保護シートとの間の沿面放電を防止していることを特徴とする太陽電池モジュール。
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