WO2014050451A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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賢一 牧
哲弥 金子
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    • Y02T10/90—Energy harvesting concepts as power supply for auxiliaries' energy consumption, e.g. photovoltaic sun-roof

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module.
  • Patent Document 1 Conventionally, as described in Patent Document 1 and the like, it has been proposed to mount a solar cell module on a car.
  • the output characteristics of the solar cell module may be uneven.
  • the main object of the present invention is to provide a solar cell module in which output characteristics are less likely to be uneven.
  • the solar cell module according to the present invention is a solar cell module attached to a moving body.
  • the solar cell module according to the present invention includes a solar cell, a first protective member, a second protective member, and a metal layer.
  • the 1st protection member is distribute
  • the 2nd protection member is distribute
  • the metal layer is arranged on the inner side of the moving body than the solar cell. The metal layer is insulated from the solar cell and connected to the ground potential.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a moving body in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a solar cell module in a modified example.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the solar cell module according to the second embodiment.
  • the solar cell module 1 is used by being attached to a moving body 2.
  • the moving body 2 include an automobile and a train.
  • the moving body 2 is configured by an automobile will be described.
  • the moving body 2 includes a vehicle body 2a and wheels 2b.
  • the vehicle body 2a is mainly composed of a metal plate.
  • the vehicle body 2a is provided with an opening 2a1.
  • the opening 2a1 may constitute, for example, a sunroof provided on the ceiling.
  • the solar cell module 1 is attached to the opening 2a1.
  • the opening 2a1 may be closed by the solar cell module 1, or is closed by a window plate made of a metal other than glass, for example, and the solar cell module 1 is mounted on the window plate. Also good.
  • the solar cell module 1 has a solar cell 10.
  • the solar cell module 1 includes a plurality of solar cells 10 that are electrically connected by the wiring member 20.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the solar cell module may have one solar cell.
  • the solar cell may be a back junction type solar cell in which the first and second electrodes are arranged on one side, or the other side of which the first electrode is arranged on the one side. It may be a solar cell in which the second electrode is arranged on the direction side.
  • the first protective member 16 is disposed on one side of the solar cell 10, and the second protective member 17 is disposed on the other side. Specifically, the first protection member 16 is disposed on the vehicle exterior side of the solar cell 10, and the second protection member 17 is disposed on the vehicle interior side. A sealing material 15 is provided between the first protection member 16 and the second protection member 17. The solar cell 10 is sealed by the sealing material 15.
  • the first protective member 16 can be formed of a glass plate, a ceramic plate, a resin plate, or the like.
  • the sealing material 15 can be made of a non-crosslinkable resin such as ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), a non-crosslinkable resin such as polyolefin, or the like.
  • the second protective member 17 has a three-layer structure.
  • a metal layer 17a is included between the first resin layer 17b and the second resin layer 17c.
  • the 1st resin layer 17b and the 2nd resin layer 17c can be comprised by polyester films, such as fluorine resin films, such as a polyvinyl fluoride film, a polyethylene terephthalate (PET) film, etc., for example.
  • the metal layer 17a can be made of, for example, aluminum, an aluminum alloy, or the like.
  • the metal layer 17a may be provided in a planar shape or may be provided in a mesh shape. That is, the metal layer 17a may have an opening.
  • the metal layer 17a may be provided outside the resin sheet.
  • the metal layer 17a is connected to the ground potential.
  • the second protective member 17 extends outside the other members at least at a part of the end portion of the solar cell module 1.
  • a metal fitting 31 penetrating the second protective member 17 is attached. That is, the metal fitting 31 is in contact with and electrically connected to the metal layer 17a.
  • the metal fitting 31 is connected to the vehicle body 2a shown in FIG. 1 by a ground wire 30 schematically shown in FIG. Thereby, the metal layer 17a is connected to the ground potential via the vehicle body 2a and the wheel 2b.
  • the ground wire 30 may be directly connected to the metal layer 17a without using the metal fitting 31.
  • the metal fitting 31 may be directly connected to the vehicle body 2a without using the ground wire 30. Further, as shown in FIG.
  • the metal layer 17 a extends outside at least one of the first resin layer 17 b and the second resin layer 17 c in at least a part of the end portion of the solar cell module 1.
  • the first and second resin layers 17b and 17c are exposed.
  • the exposed portion 17a1 from the first and second resin layers 17b and 17c of the metal layer 17a may be connected to the vehicle body 2a through the ground wire 30 or directly.
  • devices that radiate electromagnetic waves such as motors and electronic devices, are provided inside the moving body. For this reason, when a solar cell module is provided in a mobile body, a solar cell module will be exposed to the electromagnetic waves from the apparatus mounted in the mobile body. When the solar cell module is exposed to electromagnetic waves, noise due to the electromagnetic waves is generated in the output of the solar cell module, and the output characteristics may be uneven.
  • the second protective member 17 includes the metal layer 17a, and the metal layer 17a is connected to the ground potential. For this reason, electromagnetic waves from the inside of the vehicle are shielded by the metal layer 17a, and electromagnetic waves from the inside of the vehicle are suppressed from reaching the solar cell 10. Therefore, unevenness in output characteristics due to electromagnetic waves is suppressed, and stable output characteristics are realized.
  • the metal layer 17 a is disposed in the second protective member 17 has been described.
  • the position of the metal layer is not particularly limited as long as it is on the vehicle inner side (second protective member side) than the solar cell.
  • the metal layer and the solar cell need to be electrically insulated.
  • the metal layer 17 a includes the solar cell 10 and the second protective member 17 in the sealing material 15 disposed between the first protective member 16 and the second protective member 17. It may be arranged between.
  • the sealing material 15 is disposed between the metal layer 17 a and the solar cell 10. Since the sealing material 15 is comprised from resin, the metal layer 17a and the solar cell 10 are insulated. Further, the metal layer 17 a may be provided at the boundary between the second protective member 17 and the sealing material 15. Even in these cases, substantially the same effect as the first embodiment can be obtained.

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Abstract

　出力特性にムラが生じにくい太陽電池モジュールを提供する。　太陽電池モジュール１は、移動体２に取り付けられる太陽電池モジュールである。太陽電池モジュール１は、太陽電池１０と、第１の保護部材１６と、第２の保護部材１７と、金属層１７ａとを備える。第１の保護部材１６は、太陽電池１０よりも移動体２の車外側に配されている。第２の保護部材１７は、太陽電池１０よりも移動体２の車内側に配されている。金属層１７ａは、太陽電池１０よりも移動体２の車内側に配されている。金属層１７ａは、太陽電池１０と絶縁されており、かつ、グラウンド電位に接続される。

Description

太陽電池モジュール
　本発明は、太陽電池モジュールに関する。
　従来、特許文献１等に記載されているように、太陽電池モジュールを車に搭載することが提案されている。
特開２０１２－０３３５７３号公報
　車に太陽電池モジュールを搭載した場合、太陽電池モジュールの出力特性にムラが生じる場合がある。
　本発明の主な目的は、出力特性にムラが生じにくい太陽電池モジュールを提供することである。
　本発明に係る太陽電池モジュールは、移動体に取り付けられる太陽電池モジュールである。本発明に係る太陽電池モジュールは、太陽電池と、第１の保護部材と、第２の保護部材と、金属層とを備える。第１の保護部材は、太陽電池よりも移動体の車外側に配されている。第２の保護部材は、太陽電池よりも移動体の車内側に配されている。金属層は、太陽電池よりも移動体の車内側に配されている。金属層は、太陽電池と絶縁されており、かつ、グラウンド電位に接続される。
　本発明によれば、出力特性にムラが生じにくい太陽電池モジュールを提供することができる。
図１は、第１の実施形態における移動体の模式的断面図である。 図２は、第１の実施形態における太陽電池モジュールの模式的断面図である。 図３は、変形例における太陽電池モジュールの模式的断面図である。 図４は、第２の実施形態における太陽電池モジュールの模式的断面図である。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
　また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
　（第１の実施形態）
　図１に示されるように、太陽電池モジュール１は、移動体２に取り付けられて使用される。移動体２としては、例えば、自動車、電車などが挙げられる。本実施形態では、移動体２が自動車により構成されている例について説明する。
　移動体２は、車体２ａ及び車輪２ｂを含む。車体２ａは、主に金属板により構成されている。車体２ａには、開口２ａ１が設けられている。開口２ａ１は、例えば、天井に設けられたサンルーフを構成するものであってもよい。太陽電池モジュール１は、この開口２ａ１に取り付けられている。なお、開口２ａ１は、太陽電池モジュール１によって塞がれていてもよいし、例えばガラスなど金属以外からなる窓板により塞がれており、窓板の上に太陽電池モジュール１が取り付けられていてもよい。
　図２に示されるように、太陽電池モジュール１は、太陽電池１０を有する。具体的には、太陽電池モジュール１は、配線材２０によって電気的に接続された複数の太陽電池１０を有する。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、太陽電池モジュールは、ひとつの太陽電池を有していてもよい。また、太陽電池は、一方面側に第１及び第２の電極が配された裏面接合型の太陽電池であってもよいし、一方面側に第１の電極が配されている一方、他方面側に第２の電極が配されている太陽電池であってもよい。
　太陽電池１０の一方側には、第１の保護部材１６が配されており、他方側には、第２の保護部材１７が配されている。具体的には、太陽電池１０の車外側に第１の保護部材１６が配されており、車内側に第２の保護部材１７が配されている。第１の保護部材１６と第２の保護部材１７との間には、封止材１５が設けられている。この封止材１５により太陽電池１０が封止されている。第１の保護部材１６は、ガラス板、セラミック板、樹脂板等により構成することができる。封止材１５は、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）などの非架橋性樹脂や、ポリオレフィンなどの非架橋性樹脂などにより構成することができる。
　第２の保護部材１７は、３層構造になっている。第１樹脂層１７ｂと第２樹脂層１７ｃとの間に金属層１７ａを含む。第１樹脂層１７ｂ及び第２樹脂層１７ｃは、例えば、ポリフッ化ビニルフィルム等のフッ素系樹脂フィルムやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等のポリエステルフィルムなどにより構成することができる。金属層１７ａは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等により構成することができる。金属層１７ａは、面状に設けられていてもよいし、メッシュ状に設けられていてもよい。すなわち、金属層１７ａは、開口を有していてもよい。金属層１７ａは、樹脂シートの外側に設けられていてもよい。
　金属層１７ａは、グラウンド電位に接続されている。具体的には、図２に示されるように、太陽電池モジュール１の端部の少なくとも一部において第２の保護部材１７が他の部材よりも外側に延在しており、この延在部に第２の保護部材１７を貫通する金具３１が取り付けられている。すなわち、金具３１は、金属層１７ａに接触しており、電気的に接続されている。金具３１は、図２に模式的に示されるアース線３０により、図１に示される車体２ａに接続されている。これにより、金属層１７ａは、車体２ａ及び車輪２ｂを介してグラウンド電位に接続される。なお、アース線３０は、金具３１を介さず、直接金属層１７ａに接続されていてもよい。金具３１は、アース線３０を介さず、直接車体２ａに接続されていてもよい。また、図３に示されるように、太陽電池モジュール１の端部の少なくとも一部において、金属層１７ａが第１樹脂層１７ｂ及び第２樹脂層１７ｃの少なくとも一方よりも外側に延在しており、第１及び第２の樹脂層１７ｂ、１７ｃから露出している。金属層１７ａの第１及び第２の樹脂層１７ｂ、１７ｃからの露出部１７ａ１が、アース線３０を介して、または直接車体２ａに接続されていてもよい。
　一般的に、移動体の内部には、モータや電子機器などの電磁波を放射する機器が設けられている。このため、移動体に太陽電池モジュールを設けた場合、移動体に搭載された機器からの電磁波に太陽電池モジュールが曝されることとなる。太陽電池モジュールが電磁波に曝されると、電磁波に起因するノイズが太陽電池モジュールの出力に生じ、出力特性にムラが生じる場合がある。
　ここで、太陽電池モジュール１では、第２の保護部材１７が金属層１７ａを含んでおり、金属層１７ａがグラウンド電位に接続されている。このため、この金属層１７ａにより車内からの電磁波が遮蔽され、車内からの電磁波が太陽電池１０に到達することが抑制されている。従って、電磁波に起因して出力特性にムラが生じることが抑制されており、安定した出力特性が実現されている。
　（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、金属層１７ａが第２の保護部材１７内に配されている例について説明した。但し、本発明において金属層の位置は、太陽電池よりも車内側（第２の保護部材側）である限りにおいて特に限定されない。ただし、金属層と太陽電池とは電気的に絶縁されている必要がある。
　図４に示されるように、金属層１７ａは、第１の保護部材１６と第２の保護部材１７との間に配された封止材１５中において、太陽電池１０と第２の保護部材１７との間に配されていてもよい。このとき、金属層１７ａと太陽電池１０との間には、封止材１５が配されている。封止材１５は、樹脂から構成されているため、金属層１７ａと太陽電池１０とは絶縁されている。また、金属層１７ａは、第２の保護部材１７と封止材１５との境界に設けられていてもよい。これらの場合であっても、第１の実施形態と実質的に同様の効果が得られる。
１…太陽電池モジュール
２…移動体
１０…太陽電池
１５…封止材
１６…第１の保護部材
１７…第２の保護部材
１７ａ…金属層
１７ａ１…露出部
３０…アース線

Claims (7)

  1. 　移動体に取り付けられる太陽電池モジュールであって、
    　太陽電池と、
    　前記太陽電池よりも前記移動体の車外側に配された第１の保護部材と、
    　前記太陽電池よりも前記移動体の車内側に配された第２の保護部材と、
    　前記太陽電池よりも前記移動体の車内側に配された金属層と、
    を備え、
    　前記金属層は、前記太陽電池と絶縁されており、かつ、グラウンド電位に接続される、太陽電池モジュール。
  2. 　前記太陽電池モジュールは、前記移動体の開口部に取り付けられる、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記第２の保護部材は、前記太陽電池に面する第１の樹脂層と、前記移動体の車内に面する第２の樹脂層と、前記第１の樹脂層と前記第２の樹脂層との間に配された前記金属層とを含む、請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記太陽電池と前記第２の保護部材との間に配された封止材を更に備え、
    　前記金属層は、前記封止材中に配される、請求項１～３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
  5. 　前記金属層は、前記移動体とアース線で接続されることによりグラウンド電位に接続される、請求項１～４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
  6. 　前記金属層は前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層の少なくとも一方から露出した露出部を含み、前記露出部と前記移動体とが接続されることによりグラウンド電位に接続される、請求項３に記載の太陽電池モジュール。
  7. 　前記移動体は、自動車である、請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール。
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