JPWO2018061704A1 - Solar cell module, frame - Google Patents
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Abstract
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の外縁部116に配置される第1長フレーム12a、第2長フレーム12bとを備える。第1長フレーム12a、第2長フレーム12bのそれぞれにおいて、嵌合部20には、太陽電池パネル110の外縁部116が嵌合される。支持部22は、嵌合部20を下方から支持する。嵌合部20は、太陽電池パネル110の外縁部116が挿入される開口44に向かって広がるテーパ形状を有する。The solar cell module 100 includes a solar cell panel 110, and a first long frame 12a and a second long frame 12b disposed at the outer edge portion 116 of the solar cell panel 110. The outer edge portion 116 of the solar cell panel 110 is fitted to the fitting portion 20 in each of the first long frame 12 a and the second long frame 12 b. The support portion 22 supports the fitting portion 20 from below. The fitting portion 20 has a tapered shape expanding toward the opening 44 into which the outer edge portion 116 of the solar cell panel 110 is inserted.
Description
本発明は、フレームが取り付けられる太陽電池モジュール、フレームに関する。 The present invention relates to a solar cell module to which a frame is attached, and a frame.
太陽電池モジュールは、太陽電池が含まれたモジュール本体と、金属製のフレームとを有する。フレームは、支持部と本体部とを含み、支持部の開口部にモジュール本体が嵌め込まれる(例えば、特許文献1参照)。 The solar cell module has a module body including a solar cell, and a metal frame. The frame includes a support portion and a body portion, and the module body is fitted in the opening of the support portion (see, for example, Patent Document 1).
フレームにおいて、モジュール本体である太陽電池パネルが嵌め込まれる部分の幅が太陽電池パネルの厚みよりも十分広い場合、嵌め込まれた部分の中で太陽電池パネルが移動する。そのため、太陽電池パネルの固定が十分でない。太陽電池パネルの固定を安定させるためには、太陽電池パネルが嵌め込まれる部分の幅が、太陽電池パネルの厚みよりも少し広い程度が好ましい。しかしながら、このような場合、太陽電池パネルをフレームに嵌め込みにくくなる。 In the frame, when the width of the part into which the solar cell panel which is the module body is fitted is sufficiently wider than the thickness of the solar cell panel, the solar cell panel moves in the fitted part. Therefore, fixation of a solar cell panel is not enough. In order to stabilize the fixation of the solar cell panel, it is preferable that the width of the portion in which the solar cell panel is fitted be slightly wider than the thickness of the solar cell panel. However, in such a case, it becomes difficult to fit the solar cell panel into the frame.
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、太陽電池パネルを嵌め込みやすくする技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a technique for facilitating fitting of a solar cell panel.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池モジュールは、太陽電池パネルと、太陽電池パネルの外縁部に配置される複数のフレームとを備える。複数のフレームのそれぞれは、太陽電池パネルの外縁部が嵌合される嵌合部と、嵌合部を下方から支持する支持部とを備える。嵌合部は、太陽電池パネルの外縁部が挿入される開口に向かって広がるテーパ形状を有する。 In order to solve the above-mentioned subject, a solar cell module of one mode of the present invention is provided with a solar cell panel and a plurality of frames arranged at the perimeter of a solar cell panel. Each of the plurality of frames includes a fitting portion to which the outer edge portion of the solar cell panel is fitted, and a support portion supporting the fitting portion from below. The fitting portion has a tapered shape expanding toward the opening into which the outer edge portion of the solar cell panel is inserted.
本発明の別の態様は、フレームである。このフレームは、太陽電池パネルの外縁部が嵌合される嵌合部と、嵌合部を下方から支持する支持部とを備える。嵌合部は、太陽電池パネルの外縁部が挿入される開口に向かって広がるテーパ形状を有する。 Another aspect of the invention is a frame. This frame includes a fitting portion to which the outer edge portion of the solar cell panel is fitted, and a support portion for supporting the fitting portion from below. The fitting portion has a tapered shape expanding toward the opening into which the outer edge portion of the solar cell panel is inserted.
本発明によれば、太陽電池パネルを嵌め込みやすくできる。 According to the present invention, the solar cell panel can be easily fitted.
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、太陽電池パネルの外縁部を囲むように複数のフレームを取り付けた太陽電池モジュールに関する。フレームには、太陽電池パネルの外縁部を嵌合するための嵌合部が設けられ、嵌合部の開口から太陽電池パネルの外縁部が嵌め込まれる。嵌合部の幅が太陽電池パネルの厚みよりも十分大きい場合、嵌合部内において太陽電池パネルが動く自由度が生じるので、フレームによる太陽電池パネルの固定が十分でなくなる。嵌合部の幅が太陽電池パネルの厚みよりも少し大きい場合、嵌合部内において太陽電池パネルが動きにくくなるので、フレームによって太陽電池パネルが十分固定される。しかしながら、太陽電池パネルの外縁部を嵌合部に嵌め込みにくくなり、太陽電池モジュールの生産性が低下する。 Before specifically explaining the present invention, an outline will be given. An embodiment of the present invention relates to a solar cell module in which a plurality of frames are attached to surround an outer edge of a solar cell panel. The frame is provided with a fitting portion for fitting the outer edge portion of the solar cell panel, and the outer edge portion of the solar cell panel is fitted from the opening of the fitting portion. In the case where the width of the fitting portion is sufficiently larger than the thickness of the solar cell panel, there is a freedom of movement of the solar cell panel in the fitting portion, so that fixing of the solar cell panel by the frame is not sufficient. When the width of the fitting portion is slightly larger than the thickness of the solar cell panel, the solar cell panel is less likely to move in the fitting portion, so the solar cell panel is sufficiently fixed by the frame. However, it becomes difficult to fit the outer edge portion of the solar cell panel into the fitting portion, and the productivity of the solar cell module is reduced.
太陽電池パネルを十分固定しながらも、太陽電池パネルの外縁部を嵌め込みやすくするために、本実施例に係るフレームは、嵌合部の幅が太陽電池パネルの厚みよりも少し大きくしながらも、太陽電池パネルの外縁部が嵌め込まれる開口に向かって広がるテーパ形状を有する。なお、以下の説明において、「平行」、「垂直」は、完全な平行、垂直だけではなく、誤差の範囲で平行、垂直からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。 In order to make it easy to fit the outer edge portion of the solar cell panel while sufficiently fixing the solar cell panel, the frame according to the present embodiment has the width of the fitting portion slightly larger than the thickness of the solar cell panel, It has a tapered shape expanding toward the opening into which the outer edge of the solar cell panel is fitted. In the following description, "parallel" and "vertical" include not only perfect parallel and vertical but also cases where they are deviated from parallel and vertical within the range of error. In addition, “approximately” means that they are the same within the approximate range.
図1は、本発明の実施例に係る太陽電池モジュール100の構成を示す平面図である。太陽電池モジュール100は、短フレーム10と総称される第1短フレーム10a、第2短フレーム10b、長フレーム12と総称される第1長フレーム12a、第2長フレーム12b、太陽電池パネル110を含む。
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a
図1に示すように、x軸、y軸、z軸からなる直交座標系が規定される。x軸、y軸は、太陽電池パネル110の平面内において互いに直交する。z軸は、x軸およびy軸に垂直であり、太陽電池パネル110の厚み方向に延びる。また、x軸、y軸、z軸のそれぞれの正の方向は、図1における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。太陽電池パネル110を形成する2つの主表面であって、かつx−y平面に平行な2つの主表面のうち、z軸の正方向側に配置される主平面が受光面112であり、z軸の負方向側に配置される主平面が裏面114である。以下では、z軸の正方向側を「受光面112側」、「上方」とよび、z軸の負方向側を「裏面114側」、「下方」とよぶ。
As shown in FIG. 1, an orthogonal coordinate system consisting of x-axis, y-axis and z-axis is defined. The x axis and the y axis are orthogonal to each other in the plane of the
太陽電池パネル110は、z軸方向に互いに反対を向いた受光面112と裏面114を含みながら、y軸方向よりもx軸方向に長い矩形状を有する。太陽電池パネル110の受光面112側には透光性基板が配置され、裏面114側には裏面保護部材であるバックシートが配置される。また、透光性基板とバックシートとの間には、封止部材が配置されており、封止部材によって複数の太陽電池セルが封止されている。例えば、透光性基板には、ガラス基板、透光性プラスチック等が使用され、バックシートには、PET(ポリエチレンテレフタラート)等の樹脂フィルム、Al箔を樹脂フィルムで挟んだ構造を有する積層フィルムが使用される。また、封止部材には、ポリオレフィン、EVA(エチレンビニルアセテート)、PVB(ポリビニルブチラール)、ポリイミド等の樹脂フィルムのような熱可塑性樹脂が使用される。
The
太陽電池パネル110のx軸方向の両端には、y軸方向に延びる短フレーム10が配置され、太陽電池パネル110のy軸方向の両端には、x軸方向に延びる長フレーム12が配置される。隣接した短フレーム10と長フレーム12は互いに連結されることによって、2つの短フレーム10と2つの長フレーム12は、太陽電池パネル110の外縁部を囲むような枠形状に配置される。なお、隣接した短フレーム10と長フレーム12との連結には、L字形を有するコーナピース等の連結部材が使用されるが、連結部材には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。短フレーム10と長フレーム12は、押出成形によって形成されるので、延びる方向を横切る方向において同一形状の断面を有する。また、短フレーム10と長フレーム12は、太陽電池パネル110を保護するために、例えば、アルミニウム、あるいはアルミニウム合金で構成される。
Short frames 10 extending in the y-axis direction are disposed at both ends of the
なお、太陽電池パネル110の裏面114には、図示しない端子ボックスが取り付けられる。また、端子ボックスには、2本のケーブルのそれぞれの一端側が接続されるとともに、2本のケーブルのそれぞれの他端側には、コネクタが接続される。端子ボックス、ケーブル、コネクタは、太陽電池パネル110に電気的に接続され、太陽電池パネル110から電力を取り出す。太陽電池パネル110に短フレーム10、長フレーム12、端子ボックス、ケーブル、コネクタを取り付けられることによって、太陽電池モジュール100が形成されるが、以下では、端子ボックス、ケーブル、コネクタの説明を省略する。
A terminal box not shown is attached to the
図2は、図1における太陽電池モジュール100のy軸、具体的にはA−A’線に沿った断面図である。太陽電池パネル110は、z軸方向よりもy軸方向に長い形状を有し、z軸の正方向側に受光面112を向け、z軸の負方向側に裏面114を向けて配置される。また、太陽電池パネル110のy軸の正方向側端と、y軸の負方向側端のそれぞれは、前述の外縁部116に相当する。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
第1長フレーム12aと第2長フレーム12bとは、左右対称ではあるが、同様に構成されるので、以下では、第1長フレーム12aをもとに説明する。なお、図示しない短フレーム10も、長フレーム12と同様に構成されてもよい。第1長フレーム12a、第2長フレーム12bを総称する長フレーム12は、嵌合部20、支持部22、底部26を含み、嵌合部20は、つば部40、壁部42、下面部46を含み、支持部22は、天面部28、中空部30を含む。ここで、嵌合部20、支持部22、底部26は、一体的に形成される。
Although the first
嵌合部20は、後述の支持部22のz軸の正方向側に配置される。支持部22の天面部28のy軸の負方向側端からz軸の正方向に壁部42が立設されるとともに、壁部42のz軸の正方向側端からy軸の正方向に向かって、天面部28に対して上方から対向するようにつば部40が延びる。ここで、つば部40において天面部28に対向する面が下面部46である。この下面部46には、天面部28に対して略平行な面と斜面とが含まれる。嵌合部20は、天面部28、壁部42、下面部46の組合せで形成される溝構造である。嵌合部20は、y軸の正方向側に開口44を配置するとともに、y軸の負方向に向かって凹んだ断面を有する。このような形状によって、嵌合部20には、開口44側から太陽電池パネル110の外縁部116が嵌め込まれる。なお、嵌合部20と太陽電池パネル110とは、ブチル系の封止材またはシリコーン系の接着剤などによって固定される。
The
支持部22は、嵌合部20を下方、つまりz軸の負方向側から支持する。支持部22のz軸の正方向側には、下面部46と対向するように天面部28が配置される。また、支持部22は、略矩形状の断面を有するとともに、中空構造によって中空部30を設ける。中空部30には、L字形を有する連結部材の一片が挿入される。なお、当該連結部材の残りの一片は、第1長フレーム12aに隣接した短フレーム10の中空部30に挿入される。底部26は、支持部22のz軸の負方向側かつy軸の正方向側からy軸の正方向に突出しており、板形状を有する。なお、底部26は省略されてもよい。
The
このような構造によって、第1長フレーム12aと第2長フレーム12bは、嵌合部20の開口44をy軸方向に互いに対向させる。これらの開口44から太陽電池パネル110が挿入されることによって、第1長フレーム12aの嵌合部20と第2長フレーム12bの嵌合部20は、太陽電池パネル110の両端の外縁部116を嵌合する。
With such a structure, the first
太陽電池パネル110を嵌合するための嵌合部20の構造をさらに詳細に説明するために、図3を使用する。図3は、第1長フレーム12aの構成を示す拡大断面図である。これは、図2と同様に示される。前述のごとく、嵌合部20によって太陽電池パネル110を安定して固定するために、太陽電池パネル110の厚み「a」に対して、嵌合部20のz軸方向の幅「b」は少し広い程度にされる。その場合、嵌合部20への太陽電池パネル110の挿入が困難になる。
FIG. 3 will be used to describe the structure of the
このような状況下において、嵌合部20への太陽電池パネル110の挿入を容易にするために、嵌合部20は、太陽電池パネル110の外縁部116が挿入される開口44に向かって、つまりy軸の正方向側に向かって広がるテーパ形状を有する。具体的に説明すると、支持部22の天面部28は、x−y平面において平面状に形成される。一方、つば部40における下面部46は、y軸の正方向側に向かうにつれてz軸の正方向側に上がっていく斜面状の構造を含む。この斜面状の構造がテーパ形状に相当する。テーパ形状の途中の部分における嵌合部20の幅は「c」にされ、幅「c」は厚み「a」よりも十分大きくされる。このようにして、嵌合部20に開口44から太陽電池パネル110を挿入することが容易になる。太陽電池パネル110が挿入された後、つば部40の下面部46のうちの天面部28に略平行な部分と、天面部28との間には、太陽電池パネル110の外縁部116が嵌め込まれる。
Under such circumstances, in order to facilitate the insertion of the
図3のように、第1長フレーム12aの下面部46におけるテーパ形状のy軸方向の長さは、「L」と示される。一方、嵌合部20への太陽電池パネル110の挿入が最も浅くなる場合における下面部46と太陽電池パネル110とが重畳する長さは、「D」と示される。太陽電池モジュール100に用いる各部材においては、透光性基板の大きさの公差等を吸収するために、太陽電池パネル110を四方から囲む4つの外縁部116と、各短フレーム10、各長フレーム12の壁部42との間には、わずかに空間が設けられる。つまり、太陽電池パネル110の全体が第1長フレーム12a側あるいは第2長フレーム12b側に片寄ることがあり、太陽電池パネル110の外縁部116のy軸方向の位置は必ずしも一定ではない。本実施例において、第1長フレーム12aの嵌合部20に対して太陽電池パネル110の外縁部116が最も浅く挿入される場合とは、図2の第2長フレーム12bの嵌合部20に太陽電池パネル110を最大限押し込んだ場合である。本実施例では、「D」は「L」よりも大きくされるので、嵌合部20への太陽電池パネル110の挿入が最も浅くなる場合であっても、テーパ形状以外の部分で太陽電池モジュール100が嵌合される。つまり、そのような場合であっても、嵌合部20によって太陽電池パネル110は十分固定される。
As shown in FIG. 3, the length in the y-axis direction of the tapered shape in the
以下では、太陽電池モジュール100の製造方法について説明する。まず、太陽電池モジュール100の外縁部116を囲むように短フレーム10および長フレーム12を用意する。これに続いて、短フレーム10および長フレーム12の嵌合部20に太陽電池パネル110の外縁部116を嵌合させる。その際、短フレーム10および長フレーム12の支持部22の中空部30に連結部材が挿入される。
Below, the manufacturing method of the
本発明の実施例によれば、嵌合部20は、太陽電池パネル110の外縁部116が挿入される開口44に向かって広がるテーパ形状を有するので、太陽電池パネル110を嵌め込みやすくできる。また、下面部46はテーパ形状を有するので、太陽電池パネル110を嵌め込みやすくできる。また、太陽電池パネル110が嵌め込みやすくなるので、嵌合部20の幅と太陽電池パネル110の厚みとを近くできる。また、嵌合部20の幅と太陽電池パネル110の厚みとが近くなるので、嵌合部20によって太陽電池パネル110を安定して固定できる。また、下面部46のテーパ形状の長さ「L」は、対向側のフレームの嵌合部20に太陽電池パネル110を押し込んだ場合における本フレームの下面部46と太陽電池パネル110とが重畳する長さ「D」よりも短いので、太陽電池パネル110を安定して固定できる。
According to the embodiment of the present invention, since the
本実施例の概要は、次の通りである。本発明のある態様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の外縁部116に配置される複数の長フレーム12とを備える。複数の長フレーム12のそれぞれは、太陽電池パネル110の外縁部116が嵌合される嵌合部20と、嵌合部20を下方から支持する支持部22とを備える。嵌合部20は、太陽電池パネル110の外縁部116が挿入される開口44に向かって広がるテーパ形状を有する。
The outline of this embodiment is as follows. A
嵌合部20は、支持部22の天面部28と、天面部28に対して上方から対向し、かつ天面部28との間に太陽電池パネル110の外縁部116を挟み込むつば部40の下面部46とを備えてもよい。下面部46は、テーパ形状を有してもよい。
The
複数の長フレーム12のうち、第1の長フレーム12と第2の長フレーム12は、互いに対向しながら嵌合部20を開口させ、第1の長フレーム12の嵌合部20と第2の長フレーム12の嵌合部20は、太陽電池パネル110の両端の外縁部116を嵌合し、第1の長フレーム12の下面部46におけるテーパ形状の第2の長フレーム12に向かう方向の長さは、第2の長フレーム12の嵌合部20に太陽電池パネル110を一番奥まで押し込んだ場合における第1の長フレーム12の下面部46と太陽電池パネル110とが重畳する長さよりも短い。
Among the plurality of long frames 12, the first long frame 12 and the second long frame 12 open the
本発明の別の態様は、長フレーム12である。この長フレーム12は、太陽電池パネル110の外縁部116が嵌合される嵌合部20と、嵌合部20を下方から支持する支持部22とを備える。嵌合部20は、太陽電池パネル110の外縁部116が挿入される開口44に向かって広がるテーパ形状を有する。
Another aspect of the invention is the long frame 12. The long frame 12 includes a
以上、本発明について実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. It is understood by those skilled in the art that this embodiment is an exemplification, and that various modifications can be made to their respective components or combinations of processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本実施例において、つば部40の下面部46にテーパ形状が形成され、天面部28は平面状に形成される。しかしながらこれに限らず例えば、天面部28にテーパ形状が形成され、つば部40の下面部46は平面状に形成されてもよい。本変形例によれば、構造の自由度を向上できる。
In the present embodiment, a tapered shape is formed on the
本実施例において、支持部22における天面部28が嵌合部20に使用される。しかしながらこれに限らず例えば、嵌合部20と支持部22とが別々に配置されてもよい。本変形例によれば、構造の自由度を向上できる。
In the present embodiment, the
10 短フレーム(フレーム)、 12 長フレーム(フレーム)、 20 嵌合部、 22 支持部、 26 底部、 28 天面部、 30 中空部、 40 つば部、 42 壁部、 44 開口、 46 下面部、 100 太陽電池モジュール、 110 太陽電池パネル、 112 受光面、 114 裏面、 116 外縁部。 10 short frame (frame), 12 long frame (frame), 20 fitting portion, 22 support portion, 26 bottom portion, 28 top surface portion, 30 hollow portion, 40 collar portion, 42 wall portion, 44 opening, 46 lower surface portion, 100 Solar cell module, 110 solar cell panel, 112 light receiving surface, 114 back surface, 116 outer edge.
本発明によれば、太陽電池パネルを嵌め込みやすくできる。 According to the present invention, the solar cell panel can be easily fitted.
Claims (4)
前記太陽電池パネルの外縁部に配置される複数のフレームとを備え、
前記複数のフレームのそれぞれは、
前記太陽電池パネルの外縁部が嵌合される嵌合部と、
前記嵌合部を下方から支持する支持部とを備え、
前記嵌合部は、前記太陽電池パネルの外縁部が挿入される開口に向かって広がるテーパ形状を有することを特徴とする太陽電池モジュール。With solar panels,
And a plurality of frames disposed at an outer edge of the solar cell panel,
Each of the plurality of frames is
A fitting portion to which the outer edge portion of the solar cell panel is fitted;
And a support portion for supporting the fitting portion from below.
The said fitting part has a taper shape which spreads toward the opening where the outer edge part of the said solar cell panel is inserted, The solar cell module characterized by the above-mentioned.
前記支持部の天面部と、
前記天面部に対して上方から対向し、かつ前記天面部との間に前記太陽電池パネルの外縁部を挟み込むつば部の下面部とを備え、
前記下面部は、テーパ形状を有することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池モジュール。The fitting portion is
A top surface portion of the support portion;
And a lower surface portion of a collar portion facing the upper surface portion from above and sandwiching the outer edge portion of the solar cell panel between the upper surface portion and the upper surface portion,
The solar cell module according to claim 1, wherein the lower surface portion has a tapered shape.
前記第1のフレームの前記嵌合部と前記第2のフレームの前記嵌合部は、前記太陽電池パネルの両端の外縁部を嵌合し、
前記第1のフレームの前記下面部におけるテーパ形状の前記第2のフレームに向かう方向の長さは、前記第2のフレームの前記嵌合部に前記太陽電池パネルを一番奥まで押し込んだ場合における前記第1のフレームの前記下面部と前記太陽電池パネルとが重畳する長さよりも短いことを特徴とする請求項2に記載の太陽電池モジュール。Among the plurality of frames, the first frame and the second frame open the fitting portion while facing each other,
The fitting portion of the first frame and the fitting portion of the second frame fit outer edges of both ends of the solar cell panel,
The length in the direction toward the second frame of the tapered shape in the lower surface portion of the first frame corresponds to the case where the solar cell panel is pushed all the way into the fitting portion of the second frame The solar cell module according to claim 2, wherein the length of the lower surface portion of the first frame and the solar cell panel overlap with each other.
前記嵌合部を下方から支持する支持部とを備え、
前記嵌合部は、前記太陽電池パネルの外縁部が挿入される開口に向かって広がるテーパ形状を有することを特徴とするフレーム。A fitting portion to which the outer edge portion of the solar cell panel is fitted;
And a support portion for supporting the fitting portion from below.
The frame is characterized in that the fitting portion has a tapered shape expanding toward an opening into which the outer edge portion of the solar cell panel is inserted.
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