WO2012043131A1 - 太陽電池モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- This invention relates to a solar cell module, and more particularly to a solar cell module provided with a frame.
- the above-described frame 20 is provided with a fitting portion 22 that supports the periphery of the solar cell panel 10.
- the periphery of the solar cell panel 10 is fitted into a fitting portion 22 having a groove shape.
- an end face sealing member 400 that is a packing of a polypropylene-based or polystyrene-based elastomer resin is provided therebetween.
- the end surface sealing member 400 is fitted into the fitting portion 22 of the frame 20 in a state in which the end portion of the solar cell panel 10 is covered.
- the solar cell panel 10 includes a plurality of solar cells 11, and the plurality of solar cells 11 are electrically connected to each other by a wiring material (not shown) made of a conductive material such as copper foil. As shown in FIG. 13, the plurality of solar cells 11 have an EVA (excellent weather resistance and moisture resistance) between a surface member 12 such as a light-transmitting glass and a back film 13 made of a weather-resistant film. It is sealed with a sealing material 14 having translucency such as ethylene vinylate (ethylene vinyl acetate).
- water sealing performance between the solar cell panel 10 and the frame 20 that supports the solar cell panel 10 is ensured by adopting a structure in which the end surface sealing member 400 is inserted between the solar cell panel 10 and the frame 20. can do.
- An object of the present invention is to provide a solar cell module which has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has improved water stopping performance and suppressed moisture intrusion into the solar cell panel.
- the present invention includes a solar cell panel in which a plurality of solar cells are sealed between a front surface member and a back surface member by a translucent sealing material, and a frame having a fitting portion that supports a peripheral portion of the solar cell panel. And a packing that is inserted between the peripheral portion of the solar cell panel and the fitting portion of the frame and fixes the solar cell panel to the fitting portion of the frame, and is provided at least at the peripheral portion of the solar cell panel.
- a water-stopping sealing member, and the water-stopping sealing member is interposed at least between a peripheral edge portion of the solar cell panel and the packing.
- the present invention provides the solar cell panel after a plurality of solar cells are provided between the front surface member and the back surface member with a sealing material and a water-stopping sealing member is provided at least at the peripheral edge of the solar cell panel.
- a packing is attached to the periphery of the solar cell panel, and the periphery of the solar cell panel to which the packing is attached is fitted into the fitting portion of the frame.
- the water-blocking sealing member is interposed at least between the peripheral edge portion of the solar cell panel and the packing, it is possible to effectively prevent moisture from entering the solar cell panel.
- FIG. 1 is a plan view showing a solar cell module according to the first embodiment.
- the solar cell module 1 of the first embodiment includes a solar cell panel 10 and a frame 20 that supports the solar cell panel 10.
- the frame 20 includes a first frame 20 a provided along a pair of short sides of the solar cell panel 10 and a second frame 20 b provided along a pair of long sides of the solar cell panel 10.
- the first frame 20a and the second frame 20b constituting the frame 20 are connected to each other at the end points in the longitudinal direction, and the solar cell panel 10 is supported by the frame 20.
- a solar cell module 1 is used by being attached to an installation stand (not shown) or the like.
- the length of the first frame 20a is about 800 mm
- the length of the second frame 20b is about 1500 mm to 1600 mm.
- the present invention is not limited to this, and various sizes can be used.
- the solar cell panel 10 is formed in a substantially rectangular shape in plan view. As shown in FIGS. 1 to 3, the solar cell panel 10 includes a plurality of solar cells 11 electrically connected to each other by a wiring material 102 made of a conductive material such as copper foil, and a surface member 12 having translucency. Between the back member 13 having weather resistance, the sealing member 14 having translucency is sealed.
- the sealing material 14 for example, EVA (ethylene vinyl acetate copolymer resin) excellent in weather resistance and moisture resistance is used.
- the plurality of solar cells 11 connected in series by the wiring member 102 constitutes a string 110 that is a unit.
- twelve solar cells 11 connected in series constitute a string 110.
- a plurality of adjacent strings 110 are connected by connection wiring, so-called transition wiring 111.
- lead wires 112 are provided for leading the outputs from the plurality of solar cells 11 to the outside, and the plurality of solar cells 11 are connected in series between the plurality of lead wires 112.
- the solar cell 11 is made of, for example, a crystalline semiconductor made of single crystal silicon or polycrystalline silicon having a thickness of about 0.15 mm, and has a substantially square shape with a side of about 100 mm.
- the material and shape of the solar cell 11 are not limited to this, and other solar cells may be used.
- This solar cell 11 includes an n-type region and a p-type region. At the junction formed at the interface between the n-type region and the p-type region, an electric field for separating carriers generated by photoelectric conversion is generated.
- a solar cell having a structure in which an n-type region and a p-type region are formed by a single crystal silicon substrate and an amorphous silicon layer is used.
- a substantially intrinsic amorphous silicon layer may be sandwiched between the single crystal silicon substrate and the amorphous silicon layer to reduce defects at the interface and improve the characteristics of the heterojunction interface.
- the solar cell 11 may be a back junction solar cell including an n-type region and a p-type region on the opposite side of the light receiving surface.
- the surface member 12 is a light-transmitting plate material that allows light to enter the solar cell 11.
- a glass plate such as white plate glass, tempered glass, or heat reflection glass, or a synthetic resin plate such as polycarbonate resin is used as the surface member 12.
- the back member 13 is a film having weather resistance.
- PVF polyvinyl fluoride
- PET polyethylene terephthalate
- PEN polyethylene naphthalate
- a terminal box (not shown) is provided, for example, on the surface of the back member 13 as necessary.
- the peripheral portion of the solar cell panel 10 is covered with an insulating packing 40 and is fitted into a frame 20 made of a metal such as an aluminum material.
- the material of the packing 40 is selected from insulating resin materials having a buffering action.
- ethylene / propylene / diene rubber EPDM
- ethylene / propylene rubber ethylene / propylene rubber
- ethylene / propylene terpolymer silicone rubber, polyurethane rubber, polyamide rubber, natural rubber, polyisobutylene, polyisoprene, chloroprene rubber, butyl rubber, nitrile butyl rubber, Styrene / butadiene rubber, styrene / butadiene / styrene rubber, styrene / isoprene / styrene rubber, styrene / ethylene / butadiene rubber, styrene / ethylene / butylene / styrene rubber, styrene / isoprene / propylene / styrene rubber, acrylic rubber, etc.
- the first frame 20a and the second frame 20b constituting the frame 20 are made of, for example, aluminum, iron, stainless steel, or the like, and are made by extrusion molding or the like.
- These frames 20a and 20b have a hollow main body 21 and a fitting part 22 which is located on the upper part of the main body 21 and into which the solar cell panel 10 is fitted is C-shaped.
- a rectangular attachment portion 27 into which a corner piece (not shown) for fixing the frame 20a and the frame 20b is inserted is provided.
- the corner piece inserted into the attachment portion 27 is formed of an aluminum alloy.
- One corner piece is inserted into the attachment portion 27 of one frame 20b (20a) to fix the corner piece. Thereafter, the other corner piece is inserted into the attachment portion 27 of the other frame 20a (20b), and the frames 20a and 20b are fixed.
- the packing 40 has a substantially C-shaped cross section and extends linearly in the longitudinal direction.
- the packing 40 includes a front surface portion 40 a located on the front surface side, a back surface portion 40 b located on the back surface side, and a side surface portion 40 c in contact with the peripheral edge portion of the solar cell panel 10.
- the thickness of the packing 40 may be a thickness that can ensure insulation between the solar cell panel 10 and the frame 20.
- the thickness of the front surface portion 40a, the back surface portion 40b, and the side surface portion 40c is, for example, 0.5 mm to 2 mm.
- a water-stop sealing material 50 is provided on the end surface portion of the solar cell panel 10.
- a material softer than the packing 40 is used for the watertight sealing material 50.
- a silicone resin, a styrene block copolymer, a hot melt composition containing butyl rubber, an epoxy resin, a phenol novolac resin, a polyurethane resin, polybutyl rubber, or the like can be used.
- the water-stopping sealing material 50 selected from the above materials is applied to the end of the solar cell panel 10 using a dispenser or the like.
- the water-stop sealing material 50 is formed from the side surface of the solar cell panel 10 across the surface of the front surface member 12 and the surface of the back surface member 13.
- the adhesive strength of the solar cell panel 10 with the applied water-stopping sealing material 50 increases, and the water-stopping sealing agent 50 drops off from the end. Can be prevented.
- coats the water stop sealing material 50 should just be the side surface of the solar cell panel 10 at least.
- a water-stop sealing material 50 is interposed between the packing 40 and the end of the solar cell panel 10.
- the solar cell 11 has moisture.
- the distance to reach can be increased, and the water stop performance is improved.
- the water-stopping sealing member 50 is provided on the end of the solar cell panel 10 by applying a water-stopping sealing member 50 using a dispenser or the like. And the peripheral part of the solar cell panel 10 provided with the water-stop sealing member 50 is fitted into the packing 40. Next, as shown in FIG. 5, the solar cell panel 10 with the packing 40 attached is inserted into the fitting portion 22 of the frame 20.
- the packing 40 is sandwiched between the fitting portions 22 of the frame 22, and the peripheral portion of the solar cell panel 10 is fixed to the frame 20 via the packing 40.
- the packing 40 is compressed to a predetermined ratio with respect to the original volume by the support of the packing 40 by the frame 20.
- the packing 40 is preferably compressed to 10 to 90% by volume, preferably 20 to 80% by volume. By doing in this way, it can control that solar cell panel 10 falls from frame 20.
- the packing 40 of the first embodiment acts as a buffer layer, it is possible to ensure good fixation of the solar cell panel 10 to the frame 20.
- the packing 40 has voltage resistance, the solar cell module 1 can be provided with excellent voltage resistance, and the solar cell module 1 excellent in durability can be obtained.
- the sealing member 50 is provided in advance on the end of the solar cell panel 10, and then the packing 40 is attached.
- the water-stopping sealing material 50 is applied to the inside of the packing 40, and before the water-stopping sealing material 50 is cured, the packing 40 is attached, and the water-stopping sealing material 50 is attached to the end of the solar cell panel 10. It can also comprise so that it may adhere to a part.
- the water-stopping sealing material 50 is provided over the entire end of the solar cell panel 10 by providing the water-stopping sealing material 50 in advance at the end of the solar cell panel 10 as in the above-described embodiment. There is an advantage that it can be confirmed easily. Furthermore, there is an advantage that the time required for curing the water-stop sealing material 50 can be shortened.
- positioned at the back member 13 side is a solar cell panel rather than the surface part 40a of the packing 40 arrange
- 10 is formed long in the direction from the circumferential end toward the inside.
- the back surface portion 40b of the packing 40 disposed on the back surface member 13 is formed, for example, 1 to 30 mm, preferably 10 to 20 mm longer than the surface portion 40a of the packing 40 disposed on the surface member 12 side. Is done.
- the insulation between the solar cell 11 and the frame main body 21 can be improved by forming the back surface part 40b long.
- a gap is less likely to be generated between the protrusion 41 and the solar cell panel 10, and the water stop performance is improved.
- a plurality of protrusions 41 are provided on the fitting part 22 side and the solar cell panel 10 side, but at least one protrusion 41 is provided on the surface member 12 side of the solar cell panel 10. It only has to be provided. By doing in this way, even if it is a case where the back surface member 13 is comprised from films, such as a resin film, water stop performance can be improved.
- the water-stopping sealing member 50 is provided on the end of the solar cell panel 10 by applying a water-stopping sealing member 50 using a dispenser or the like and drying it. And the packing 40 which provided the projection part 41 in the peripheral part of the solar cell panel 10 in which the water-based sealing member 50 was provided is fitted and fixed. Next, the solar cell panel 10 with the packing 40 attached is inserted into the fitting portion 22 of the frame 20.
- the peripheral portion of the solar cell module 10 is fixed to the fitting portion 22 of the frame 20 via the packing 40 in a state where the pressure is concentrated on the protruding portion 41 of the packing 40.
- the back surface portion 40b of the packing 40 disposed on the back surface member 13 side is located on the inner side from the peripheral end portion of the solar cell panel 10 than the surface portion 40a of the packing 40 disposed on the surface member 12 side. It is formed long in the direction toward More specifically, the back surface portion 40b of the packing 40 disposed on the back surface member 13 is, for example, 1 to 30 mm longer, preferably 10 to 20 mm longer than the surface portion 40a of the packing 40 disposed on the surface member 12 side. It is formed. Thus, insulation is further increased by forming the back surface portion 40b long.
- a plurality of protrusions 41 are provided on the fitting portion 22 side and the solar cell panel 10 side of the packing 40. Is provided. And the water-stop sealing material 50 provided in the edge part of the solar cell panel 10 is extended to the location which contact
- the water sealing material 50 is made of a material softer than the packing 40.
- the pressure concentrates on the protrusion 41.
- the projection part 41 contacts the water-proof sealing material 50 of a softer material than the packing 40, the projection part 40 is in close contact with the water-proof sealing material 50.
- the back surface portion 40b of the packing 40 disposed on the back surface member 13 side is more inside than the surface portion 40a of the packing 40 disposed on the surface member 12 side from the peripheral end portion of the solar cell panel 10. It is formed long in the direction toward More specifically, the back surface portion 40b of the packing 40 disposed on the back surface member 13 is, for example, 1 to 30 mm longer, preferably 10 to 20 mm longer than the surface portion 40a of the packing 40 disposed on the surface member 12 side. It is formed. Thus, insulation is further increased by forming the back surface portion 40b long.
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Abstract
この発明は、止水性能を向上させ、太陽電池パネル内への水分の浸入を抑制した太陽電池モジュールを提供することにある。この発明は、複数の太陽電池１１が透光性封止材１４により表面部材１２と裏面部材１３との間に封止された太陽電池パネル１０と、この太陽電池パネル１０の周縁部を支持する嵌合部２２を有するフレーム２０と、太陽電池パネル１０の周縁部とフレーム２０の嵌合部２２との間に挿入され、太陽電池パネル１０をフレーム２０の嵌合部２２に固定するパッキン４０と、太陽電池パネル１０の少なくとも周縁部に設けられた止水性封止部材５０と、を備え、少なくとも太陽電池パネル１０の周縁部とパッキン４０との間に止水性封止部材５０を介在させる。
Description
この発明は、太陽電池モジュールに関し、特に、フレームを備える太陽電池モジュールに関するものである。
近年、太陽光を光電変換し電力を取り出す太陽電池モジュールが広く利用されている。図１２、図１３に示す太陽電池モジュール１について、積雪荷重、風圧力等の様々な環境負荷に耐えるために、太陽電池１１を含む太陽電池パネル１０の周縁部がアルミニウム材などで形成された金属製フレーム２０に取り付けられる。
このような太陽電池モジュール１では、表面部材だけでなくフレーム２０によっても強度が確保されるため、太陽電池モジュール１を大型化する際に表面部材を厚くする必要がなく、重量増加を抑えることができる。さらに、表面部材の厚みを薄くすることが可能となり、透過する光量を多くして発電効率を向上させることができる利点もある。
上記したフレーム２０には、太陽電池パネル１０の周縁を支持する嵌合部２２が設けられる。太陽電池パネル１０の周縁は、溝の形状をした嵌合部２２に嵌め込まれる。そして、太陽電池パネル１０とそれを支持するフレーム２０との間の止水性能を確保するために、それらの間にポリプロピレン系またはポリスチレン系のエラストマー樹脂のパッキンである端面封止部材４００を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この端面封止部材４００が太陽電池パネル１０の端部を覆った状態でフレーム２０の嵌合部２２に、嵌め込まれる。
太陽電池パネル１０は複数の太陽電池１１を備え、複数の太陽電池１１が互いに銅箔等の導電材よりなる配線材（図示せず）により電気的に接続される。複数の太陽電池１１は、図１３に示すように、透光性を有するガラスなどの表面部材１２と、耐侯性フィルムからなる裏面フィルム１３との間に、耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌａｃｅｔａｔｅ、エチレン酢酸ビニル）等の透光性を有する封止材１４により封止される。
上記したように、太陽電池パネル１０とフレーム２０との間に端面封止部材４００を挿入する構造とすることで、太陽電池パネル１０とそれを支持するフレーム２０との間の止水性能を確保することができる。
ところで、太陽電池パネル１０が設置される環境次第で、太陽電池パネル１０内への水分の浸入を更に抑制し、止水性能を向上させることが望まれる場合がある。
この発明の目的は、上記難点を解消するためになされたものにして、止水性能を向上させ、太陽電池パネル内への水分の浸入を抑制した太陽電池モジュールを提供することにある。
この発明は、複数の太陽電池が透光性封止材により表面部材と裏面部材との間に封止された太陽電池パネルと、この太陽電池パネルの周縁部を支持する嵌合部を有するフレームと、前記太陽電池パネルの周縁部と前記フレームの嵌合部との間に挿入され、前記太陽電池パネルをフレームの嵌合部に固定するパッキンと、前記太陽電池パネルの少なくとも周縁部に設けられた止水性封止部材と、を備え、少なくとも前記太陽電池パネルの周縁部とパッキンとの間に前記止水性封止部材が介在することを特徴とする。
また、この発明は、複数の太陽電池が封止材により表面部材と裏面部材との間に封止された太陽電池パネルの少なくとも周縁部に止水性封止部材を設けた後、前記太陽電池パネルの周縁部にパッキンを装着し、パッキンが装着された前記太陽電池パネルの周縁部をフレームの嵌合部に嵌め込むことを特徴とする。
この発明によれば、少なくとも太陽電池パネルの周縁部とパッキンとの間に止水性封止部材が介在するので、太陽電池パネル内部に水分の浸入を効果的に抑制することができる。
第１の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
図１は、第１の実施形態にかかる太陽電池モジュールを示す平面図である。図１に示すように、第１の実施形態の太陽電池モジュール１は、太陽電池パネル１０と、太陽電池パネル１０を支持するフレーム２０と、を備える。フレーム２０は、太陽電池パネル１０の一対の短辺側に沿って設けられる第１フレーム２０ａと太陽電池パネル１０の一対の長辺側に沿って設けられる第２フレーム２０ｂとで構成される。
フレーム２０を構成する第１フレーム２０ａと第２フレーム２０ｂとは、それぞれ長手方向の終点部において互いに連結されており、フレーム２０によって太陽電池パネル１０が支持される。このような太陽電池モジュール１は、設置用の架台（図示せず）等に取り付けられて用いられる。例えば、第１フレーム２０ａの長さは８００ｍｍ程度、第２フレーム２０ｂの長さは１５００ｍｍ～１６００ｍｍ程度に形成されるが、これに限られるものではなく、種々の大きさとすることができる。
太陽電池パネル１０は、平面視において略矩形に形成される。太陽電池パネル１０は、図１ないし図３に示すように、複数の太陽電池１１が互いに銅箔等の導電材よりなる配線材１０２により電気的に接続され、透光性を有する表面部材１２と、耐侯性を有する裏面部材１３との間に、透光性を有する封止材１４により封止される。封止材１４には、例えば、耐候性、耐湿性に優れたＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂）等が用いられる。
また、配線材１０２により直列に接続された複数の太陽電池１１は、１単位ユニットであるストリングス１１０を構成する。図１に示す例では、直列に接続された１２個の太陽電池１１が、ストリングス１１０を構成する。隣接する複数のストリングス１１０は接続用配線、いわゆる渡り配線１１１により接続される。更に、複数の太陽電池１１からの出力を外部に引き出すための引き出し線１１２が設けられ、複数の引き出し線１１２の間に、複数の太陽電池１１が直列に接続される。
この太陽電池１１は、例えば、厚みが０．１５ｍｍ程度の単結晶シリコンや多結晶シリコンなどで構成される結晶系半導体からなり、１辺が１００ｍｍ程度の略正方形を有する。しかし、太陽電池１１の材料及び形状はこれに限るものではなく、他の太陽電池を用いても良い。
この太陽電池１１は、ｎ型領域とｐ型領域を備える。ｎ型領域とｐ型領域との界面部分に形成された接合部には、光電変換によって生じたキャリアを分離する電界が生じる。例えば、単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層とによってｎ型領域とｐ型領域を形成した構造の太陽電池などが用いられる。単結晶シリコン基板と非晶質シリコン層との間に実質的に真性な非晶質シリコン層を挟み、その界面での欠陥を低減し、ヘテロ接合界面の特性を改善するものであってもよい。また、太陽電池１１は、受光面の反対側にｎ型領域及びｐ型領域を備える裏面接合型の太陽電池であっても良い。
表面部材１２は、太陽電池１１に光を入射させる光透過性の板材である。例えば、白板ガラス、強化ガラス、熱反射ガラス等のガラス板やポリカーボネート樹脂などの合成樹脂板が表面部材１２として用いられる。
裏面部材１３は、耐侯性を有するフィルムである。例えば、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、或いはこれらを積層したものや、アルミニウム箔を間に挟んだＰＥＴフィルムなどが裏面部材１３として用いられる。必要に応じて端子ボックス（図示せず）が、例えば裏面部材１３の表面に設けられる。
第1の実施形態では、太陽電池パネル１０の周縁部が絶縁性のパッキン４０で覆われ、アルミニウム材などの金属からなるフレーム２０に嵌め込まれる。
このパッキン４０の材料は、緩衝作用を有する絶縁性樹脂材料から選択される。例えば、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレンターポリマー、シリコーンゴム、ポリウレタン系ゴム、ポリアミド系ゴム、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルブチルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンゴム、スチレン・イソプレン・スチレンゴム、スチレン・エチレン・ブタジエンゴム、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンゴム、スチレン・イソプレン・プロピレン・スチレンゴム、アクリルゴムなどの各種ゴムを用いることができる。
図２、図３に示すように、フレーム２０を構成する第１フレーム２０ａ及び第２フレーム２０ｂは、例えば、アルミニウム、鉄、或いはステンレス鋼等で形成され、押し出し成形等で作成される。これらフレーム２０ａ、２０ｂは、中空構造の本体部２１と、本体部２１の上部に位置し太陽電池パネル１０が嵌め込まれる断面がＣ字状の嵌合部２２とを有する。
フレーム２０ａ、フレーム２０ｂの端部には、フレーム２０ａ、フレーム２０ｂを固定するコーナーピース（図示せず）が挿入される矩形状の取り付け部２７が設けられる。取り付け部２７に挿入されるコーナーピースは、アルミニウム合金で形成される。
一方のフレーム２０ｂ（２０ａ）の取り付け部２７にコーナーピースの一方を挿入して、コーナーピースを固定する。その後、他方のフレーム２０ａ（２０ｂ）の取り付け部２７にコーナーピースの他方を挿入して、フレーム２０ａ、２０ｂが固定される。
パッキン４０は、図２及び図３に示すように、横断面が略Ｃ字状に形成され、長手方向に線状に延びて形成される。このパッキン４０は、表面側に位置する表面部４０ａ、裏面側に位置する裏面部４０ｂ、太陽電池パネル１０の周縁部と接する側面部４０ｃとを備える。パッキン４０の厚みは、太陽電池パネル１０とフレーム２０間の絶縁性を確保できる厚みがあればよい。表面部４０ａ、裏面部４０ｂ及び側面部４０ｃの厚みは、例えば、０．５ｍｍから２ｍｍである。
さて、第１の実施形態では、太陽電池パネル１０の端面への水分の浸入を更に抑制するために、太陽電池パネル１０の端面部分に止水性封止材５０が設けられる。この止水性封止材５０には、パッキン４０より軟らかい材料が用いられる。この止水性封止材５０としては、シリコーン樹脂、スチレンブロックコポリマー、ブチルゴムを含むホットメルト組成物、エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリブチルゴムなどを用いることができる。
太陽電池パネル１０の端部に、上記材料から選ばれる止水性封止材５０をディスペンサなどを用いて塗布する。第１の実施形態では、止水性封止材５０は、太陽電池パネル１０の側面から表面部材１２の表面及び裏面部材１３の表面に跨り形成される。このように、表面部材１２及び裏面部材１３に跨って形成することで、塗布した止水性封止材５０との太陽電池パネル１０の接着強度が増し、端部から止水性封止剤５０が脱落することを防止できる。なお、止水性封止材５０を塗布する場所は、少なくとも太陽電池パネル１０の側面であれば良い。
第１の実施形態の太陽電池モジュールでは、図２及び図３に示すように、パッキン４０と太陽電池パネル１０の端部との間に止水性封止材５０が介在する。止水性封止材５０を設けることで、パッキン４０と太陽電池パネル１０との間に隙間が生じても、この隙間から浸入した水分は、止水性封止材５０により遮られ、太陽電池パネル１０の内部へ水分が浸透することを抑制することができる。この結果、太陽電池モジュールの止水性能を更に向上させることができる。
また、止水性封止材５０を表面部材１２及び裏面部材１３に跨って形成することで、太陽電池パネル１０とフレーム２０の間に水分が侵入した場合であっても、太陽電池１１に水分が到達するまでの距離を長くすることができ、止水性能が向上する。
このパッキン４０を用いた太陽電池モジュール１の組み立て方法について説明する。
図４に示すように、太陽電池パネル１０の端部に、ディスペンサなどを用いて止水性封止部材５０を塗布して、止水性封止部材５０を設ける。そして、止水性封止部材５０が設けられた太陽電池パネル１０の周縁部をパッキン４０に嵌め込む。次いで、図５に示すように、フレーム２０の嵌合部２２にパッキン４０を装着した太陽電池パネル１０を挿入する。
これにより、パッキン４０がフレーム２２の嵌合部２２に挟まれて、太陽電池モパネル１０の周縁部が、パッキン４０を介してフレーム２０に固定される。
なお、フレーム２０によるパッキン４０の支持によって、パッキン４０は、元の容積に対して、所定の割合に圧縮されることが好ましい。例えば、パッキン４０は、１０～９０容積％、好ましくは、２０～８０容積％に圧縮されることが好ましい。このようにすることで、フレーム２０から太陽電池パネル１０が脱落することを抑制することができる。
第１の実施形態のパッキン４０は、緩衝層として作用するので、太陽電池パネル１０のフレーム２０への良好な固定を確保することができる。また、パッキン４０は、耐電圧性を有するので、太陽電池モジュール１に優れた耐電圧性を付与でき、耐久性に優れた太陽電池モジュール１を得ることができる。
上記した実施形態では、太陽電池パネル１０の端部に予め止水性封止材５０を設けた後、パッキン４０を装着する。これに対し、パッキン４０の内部に止水性封止材５０を塗布し、止水性封止材５０が硬化する前に、パッキン４０を装着し、止水性封止材５０を太陽電池パネル１０の端部に接着させるように構成することもできる。然しながら、上記した実施形態のように太陽電池パネル１０の端部に予め止水性封止材５０を設けたることによって、止水性封止材５０が太陽電池パネル１０の端部全体に渡って設けられていることを容易に確認することができるとういう利点がある。さらに、止水性封止材５０の硬化に要する時間を短くすることができるという利点もある。
次に、第２の実施形態につき図６を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、その説明は割愛する。
図６に示すように、第２の実施形態では、裏面部材１３側に配置されるパッキン４０の裏面部４０ｂは、表面部材１２側に配置されるパッキン４０の表面部４０ａよりも、太陽電池パネル１０の周端部から内側に向かう方向に長く形成される。具体的には、裏面部材１３に配置されるパッキン４０の裏面部４０ｂは、表面部材１２側に配置されるパッキン４０の表面部４０ａより、例えば、１～３０ｍｍ、好ましくは、１０～２０ｍｍ長く形成される。このように、裏面部４０ｂを長く形成することで、太陽電池１１とフレーム本体２１との間の絶縁性を向上させることができる。
次に、第３の実施形態につき図７及び図８を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、その説明は割愛する。
第３の実施形態では、フレーム２０の嵌合部２２と太陽電池パネル１０との密着性を良好にするために、パッキン４０の嵌合部２２側と太陽電池パネル１０側に複数の突起部４１を設ける。このように、突起部４１を設けることで、パッキン４０を嵌合部２２に嵌め込んだときに、突起部４１に圧力が集中し、この突起部４１部分が太陽電池パネル１０の表裏面に密着する。
この結果、この突起部４１と太陽電池パネル１０との間に隙間が生じにくくなり、止水性能が向上する。第３の実施形態においては、嵌合部２２側と太陽電池パネル１０側に複数の突起部４１を設けているが、突起部４１は、少なくとも太陽電池パネル１０の表面部材１２側に１個以上設ければ良い。このようにすることで、裏面部材１３を樹脂フィルム等のフィルムから構成した場合であっても、止水性能を向上させることができる。
第３の実施形態におけるパッキン４０を用いた太陽電池モジュール１の組み立て方法について説明する。
図８に示すように、太陽電池パネル１０の端部に、ディスペンサなどを用いて止水性封止部材５０を塗布して乾燥させて、止水性封止部材５０を設ける。そして、水性封止部材５０を設けた太陽電池パネル１０の周縁部に突起部４１を設けたパッキン４０を嵌め込んで固定する。次いで、フレーム２０の嵌合部２２にパッキン４０を装着した太陽電池パネル１０を挿入する。
これにより、パッキン４０の突起部４１に圧力が集中した状態で太陽電池モジュール１０の周縁部が、パッキン４０を介してフレーム２０の嵌合部２２に固定される。
次に、第４の実施形態につき図９を参照して説明する。なお、第３の実施形態と同様の部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、その説明は割愛する。
第４の実施形態は、裏面部材１３側に配置されるパッキン４０の裏面部４０ｂは、表面部材１２側に配置されるパッキン４０の表面部４０ａよりも、太陽電池パネル１０の周端部から内側に向かう方向に長く形成される。より具体的には、裏面部材１３に配置されるパッキン４０の裏面部４０ｂは、表面部材１２側に配置されるパッキン４０の表面部４０ａより、例えば、１～３０ｍｍ、好ましくは、１０～２０ｍｍ長く形成される。このように、裏面部４０ｂを長く形成することで、さらに、絶縁性が大きくなる。
次に、第５の実施形態につき図１０を参照して説明する。なお、第３の実施形態と同様の部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、その説明は割愛する。
第５の実施形態は、フレーム２０の嵌合部２２と太陽電池パネル１０との密着性を良好にするために、パッキン４０の嵌合部２２側と太陽電池パネル１０側に複数の突起部４１を設ける。そして、太陽電池パネル１０の端部に設けられる止水性封止材５０は、少なくとも表面部材１２側において、１つの突起部４１と接する箇所まで延在させる。第５の実施形態では、全ての突起部４１と接するように、止水性封止材５０を設ける。
止水性封止材５０は、パッキン４０より軟らかい材料で構成される。このように、突起部４１を設けることで、パッキン４０を嵌合部２２に嵌め込んだときに、突起部４１に圧力が集中する。そして、突起部４１はパッキン４０より軟らかい材料の止水性封止材５０に接するので、突起部４０は止水性封止材５０にめり込むようにして密着する。
この結果、この突起部４１部分と止水性封止材４０との間に隙間が生じにくくなり、更に、止水性能が向上する。
次に、第６の実施形態につき図１１を参照して説明する。なお、第５の実施形態と同様の部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるために、その説明は割愛する。
第６の実施形態は、裏面部材１３側に配置されるパッキン４０の裏面部４０ｂは、表面部材１２側に配置されるパッキン４０の表面部４０ａよりも、太陽電池パネル１０の周端部から内側に向かう方向に長く形成される。より具体的には、裏面部材１３に配置されるパッキン４０の裏面部４０ｂは、表面部材１２側に配置されるパッキン４０の表面部４０ａより、例えば、１～３０ｍｍ、好ましくは、１０～２０ｍｍ長く形成される。このように、裏面部４０ｂを長く形成することで、さらに、絶縁性が大きくなる。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１０ 太陽電池パネル
１１ 太陽電池
１２ 表面部材
１３ 裏面部材
２０ フレーム
２０ａ 第１フレーム
２０ｂ 第２フレーム
２１ フレーム本体
２２ 嵌合部
２７ 取り付け部
３０ａ 切り欠き
３０ 隙間
４０ パッキン
４０ａ パッキンの表面部
４０ｂ パッキンの裏面部
４０ｃ パッキンの端面部
５０ 止水性封止材
１１ 太陽電池
１２ 表面部材
１３ 裏面部材
２０ フレーム
２０ａ 第１フレーム
２０ｂ 第２フレーム
２１ フレーム本体
２２ 嵌合部
２７ 取り付け部
３０ａ 切り欠き
３０ 隙間
４０ パッキン
４０ａ パッキンの表面部
４０ｂ パッキンの裏面部
４０ｃ パッキンの端面部
５０ 止水性封止材
Claims (7)
- 複数の太陽電池が封止材により表面部材と裏面部材との間に封止された太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの周縁部を支持する嵌合部を有するフレームと、
前記太陽電池パネルの周縁部と前記フレームの嵌合部との間に挿入され、前記太陽電池パネルをフレームの嵌合部に固定するパッキンと、
前記太陽電池パネルの少なくとも周縁部に設けられた止水性封止部材と、を備え、
少なくとも前記太陽電池パネルの周縁部とパッキンとの間に前記止水性封止部材が介在する、太陽電池モジュール。 - 前記止水性封止部材は、前記表面部材の表面まで延びて形成される、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記止水性封止部材は、前記裏面部材の表面まで延びて形成される、請求項１または請求項２に記載の太陽電池モジュール。
- 前記パッキンに少なくとも前記表面部材側に突出する突起部が設けられる、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
- 前記止水性封止部材は、前記突起部に到達する位置まで延在することを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール。
- 前記裏面部材側に配置されるパッキンは、前記表面部材側に配置される前記パッキンよりも、前記太陽電池パネルの周縁部から内側に向かう方向において長く形成される、特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
- 複数の太陽電池が封止材により表面部材と裏面部材との間に封止された太陽電池パネルの少なくとも周縁部に止水性封止部材を設けた後、前記太陽電池パネルの周縁部にパッキンを装着し、パッキンが装着された前記太陽電池パネルの周縁部をフレームの嵌合部に嵌め込む、太陽電池モジュールの製造方法。
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