WO2015076083A1 - 太陽電池モジュール - Google Patents

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WO2015076083A1
WO2015076083A1 PCT/JP2014/078889 JP2014078889W WO2015076083A1 WO 2015076083 A1 WO2015076083 A1 WO 2015076083A1 JP 2014078889 W JP2014078889 W JP 2014078889W WO 2015076083 A1 WO2015076083 A1 WO 2015076083A1
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WO
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solar cell
cell module
frame
main body
lower frame
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Application number
PCT/JP2014/078889
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English (en)
French (fr)
Inventor
吉之介 森
伸裕 野中
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/40—Casings
    • F24S80/45—Casings characterised by the material
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module.
  • the solar cell element is manufactured using, for example, a single crystal silicon substrate or a polycrystalline silicon substrate. Since one solar cell element generates a small electric output, a plurality of solar cell elements are electrically connected to obtain a practical electric output.
  • the solar cell module body has a structure in which a plurality of solar cell elements connected in series or in parallel are arranged side by side on a back cover, and a transparent substrate (glass) is further arranged on the light receiving surface side of the solar cell element. .
  • the solar cell element is sealed with a sealing resin such as EVA (ethylene vinyl acetate resin).
  • a solar cell module having a structure in which a frame having a U-shaped cross section is attached to the outer peripheral portion of the solar cell module main body via a cushioning material such as a sealing member or an adhesive is widely used. Has been.
  • both sides of the solar cell element are sealed with the sealing resin, and the solar cell module main body is an adhesive such as butyl rubber or silicone resin used for attachment to the frame, or polypropylene or polystyrene.
  • the end surface is sealed with a system elastomer resin or the like to be waterproof.
  • the solar cell module is usually installed on a roof or a base with an inclination with respect to a horizontal plane, and rainfall flows along the inclination of the solar cell module.
  • the solar cell module described above has a structure in which a frame is fitted to the outer peripheral portion of the solar cell module main body, there is a step between the light receiving surface portion of the solar cell module main body and the frame. Due to this step, rainwater accumulates on the light receiving surface of the solar cell module during rainfall, and after the rainwater evaporates, dirt such as dust, dust, smoke, sand, pollen, and volcanic ash adheres to the light receiving surface of the solar cell module. There is a problem that the amount of light reaching the solar cell element is reduced and the power generation amount of the solar cell module is reduced.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 58-147260 discloses a solar cell module in which a step between the frame and the light receiving surface of the solar cell module body is eliminated. Has been proposed.
  • FIG. 21 is a diagram showing the solar cell module disclosed in Patent Document 1.
  • the solar cell module main body 101 is fixed to a frame 102, and the frame 102 includes left and right side walls 102a and 102b and upper and lower side walls 102c and 102d.
  • the left and right side walls 102a and 102b hold the upper side of the solar cell module body 101, but the upper and lower side walls 102c and 102d are formed so as to be substantially flush with the light receiving surface of the solar cell module body. This is to prevent the snow from falling down.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a solar cell module having high attachment strength between the solar cell module main body and the frame without preventing sliding of fluid deposits. It is intended to do.
  • the solar cell module of the present invention includes a solar cell module main body and a frame, and the frame has a lower frame having a support portion attached to a lower peripheral edge of the solar cell module main body. A spacer and an adhesive layer are provided between the back surface and the upper surface of the support portion of the lower frame.
  • the spacer and the adhesive layer are provided between the back surface of the lower peripheral edge portion of the solar cell module body and the upper surface of the support portion of the lower frame, the space between the solar cell module body and the frame body. A solar cell module with high attachment strength can be obtained.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the solar cell module shown in FIG. 1, showing the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of the solar cell module shown in FIG. 1, showing the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates a first embodiment of the present invention, and is a schematic diagram when a plurality of solar cell modules are installed.
  • the 2nd Embodiment of this invention is shown, Comprising: It is sectional drawing of the lower edge periphery part of a solar cell module.
  • the 3rd Embodiment of this invention is shown, Comprising: It is a perspective view which shows a solar cell module.
  • the 3rd Embodiment of this invention is shown, Comprising: It is the elements on larger scale of a solar cell module corner
  • the 4th Embodiment of this invention is shown, Comprising: It is a perspective view which shows a solar cell module.
  • the 4th Embodiment of this invention is shown, Comprising: It is the elements on larger scale of a solar cell module corner
  • the 4th Embodiment of this invention is shown, Comprising: It is a disassembled perspective view of a solar cell module.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a lower edge portion of a solar cell module according to a fifth embodiment of the present invention.
  • Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • (Embodiment 1) The solar cell module and the method for manufacturing the solar cell module according to Embodiment 1 will be described below with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a state in which the solar cell module of the present embodiment is viewed from the light receiving surface side.
  • the solar cell module 1 is formed by fitting a frame body on each side of a substantially rectangular solar cell module body 10.
  • the horizontal frames 20 and 21 are fitted into the sides 11 and 12 of the solar cell module body 10, respectively.
  • a lower frame 30 is attached to the lower side 13 of the solar cell module body 10
  • an upper frame 31 is attached to the upper side 14 of the solar cell module body 10.
  • the horizontal frames 20 and 21 cover the light receiving surfaces and the back surfaces of the peripheral portions of the side edges 11 and 12 of the solar cell module body 10.
  • the back surface is a surface on the opposite side of the light receiving surface.
  • the lower frame 30 is attached to the peripheral portion of the lower side 13 of the solar cell module body 10, but does not cover the light receiving surface of the lower side 13 of the solar cell module body 10.
  • the upper frame 31 is attached to the peripheral edge portion of the upper side 14 of the solar cell module main body 10, but does not cover the light receiving surface of the solar cell module main body 10. Since the upper frame and the lower frame are not structured to cover the peripheral edge portion of the solar cell module body, the weight of the frame body can be reduced.
  • the solar cell module 1 is installed inclined along the longitudinal direction of the horizontal frames 20 and 21, and when raining on the solar cell module 1, the solar cell module body 10 is directed from the upper side 14 to the lower side 13. Water flows. Similarly, when snow accumulates, the solar cell module body 10 slides down from the upper side 14 to the lower side 13. Therefore, it has become possible to reduce the problem that the power generation amount decreases due to dirt and snow.
  • one solar cell module may be installed, or a plurality of modules may be installed along the longitudinal direction of the horizontal frame. Further, it may be installed along a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal frame, or may be installed in a matrix.
  • FIG. 2 is a perspective view of the periphery of the lower side 13 of the solar cell module body 10 constituting the solar cell module 1 as seen from the light receiving surface side.
  • the horizontal frame 20 and the horizontal frame 21 are omitted.
  • a lower frame 30 is attached to the periphery of the lower side 13 of the solar cell module body 10.
  • the lower frame 30 does not cover the light receiving surface at the peripheral edge of the lower side 13 of the solar cell module body 10, and covers only the back surface of the peripheral edge of the lower side 13.
  • the solar cell module body is composed of a translucent base material, a sealing resin, a solar battery cell, a sealing resin, and a back surface side protective material from the light receiving surface side.
  • a glass substrate was used as the translucent substrate, and EVA (ethylene vinyl acetate resin) was used as the sealing resin.
  • stacked PET / Al / PET was used as a back surface side protective material, using the some polycrystalline silicon photovoltaic cell as a photovoltaic cell.
  • the several photovoltaic cell was electrically connected in series using the internal wiring.
  • the solar cell module has two lead electrodes on the positive electrode side and the negative electrode side, one end of each lead electrode is electrically connected to the solar cell, and one end on the opposite side of the lead electrode is a terminal box. Electrically connected.
  • the solar cell module of the present embodiment has a spacer 40 and an adhesive layer 50 between the back surface of the peripheral edge of the lower side 13 of the solar cell module body 10 and the upper surface of the support portion of the lower frame.
  • Five spacers 40 are arranged along the lower side 13 of the solar cell module main body 10, and a portion of the lower frame supporting portion without the spacer is covered with an adhesive layer 50.
  • the spacer 40 was formed using a material mainly composed of EPDM (ethylene propylene rubber).
  • the material is not necessarily limited to EPDM, and any material can be used as long as it is heat resistant and does not deform greatly even when the solar cell module body 10 is placed.
  • the internal wiring or the extraction electrode of the solar cell module is disposed at a position close to the spacer. When heat is generated in the internal wiring or the extraction electrode, heat is transmitted to the spacer and the spacer does not thermally deform, so heat resistance is required.
  • the width of the adhesive layer 50 was about 2 cm.
  • the width of the adhesive layer 50 is a length in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the lower frame 30.
  • EPDM which is the main component of the spacer 40
  • the spacer 40 be disposed at least at the substantially central portion in the longitudinal direction of the lower frame 30. If the solar cell module body 10 is bent by its own weight, the distance between the Al layer in the back surface protective material and the lower frame is shortened, and when a high voltage is applied to the solar cell module due to a lightning strike, etc., dielectric breakdown occurs. There was a risk of occurrence. By disposing the spacer 40, it is possible to prevent the deflection and further improve the reliability of the solar cell module.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of the solar cell module 1 shown in FIG. This also corresponds to the AA ′ cross section shown in the perspective view including the peripheral portion of the lower side 13 of the solar cell module body 10 shown in FIG.
  • the lower frame 30 is formed by extrusion of aluminum.
  • the lower frame 30 includes a support portion 32 and a box portion 33.
  • the support part 32 is located above the box part 33, and a part thereof is shared with the box part 33.
  • the box portion 33 has a shape in which an upper piece 33 a, an inner piece 33 b, a lower piece 33 c, and an outer piece 33 d are connected in a box shape, and the upper piece 33 a is shared with the support portion 32.
  • the spacer 40 and the adhesive layer 50 are disposed on the support portion 32, and the solar cell module body 10 is placed on the spacer 40 and the adhesive layer 50.
  • the end surface of the lower side of the solar cell module body 10 and the end surface of the support portion 32 of the lower frame 30 are substantially the same surface. By making the surfaces almost the same, workability in transportation and installation is good, and a solar cell module excellent in design can be obtained.
  • FIG. 4 is a B-B ′ cross-sectional view of the solar cell module 1 shown in FIG.
  • the horizontal frame 20 is formed by extrusion of aluminum.
  • the horizontal frame 20 includes a fitting portion 22, a box portion 23, and a flange portion 24.
  • the fitting portion 22 is located above the box portion 23 and is formed in a C shape in which an upper piece, a side piece, and a lower piece are connected.
  • the box portion 23 has a shape in which an upper piece, an inner piece, a lower piece, and an outer piece are connected in a box shape.
  • a partition piece is formed on the inner side, and connects the inner piece and the outer piece. Further, screw hole portions 23a and 23b are formed in a part of the inner piece.
  • the lower piece of the fitting portion 22 is shared with the upper piece of the box portion.
  • the flange portion 24 is formed by extending the lower piece of the box portion 23 toward the inside of the solar cell module 1.
  • the front end of the flange portion 24 is formed to be bent slightly upward.
  • the partition piece can be omitted depending on the structure of the frame.
  • the cross section of the elastic body 60 is formed in a C shape according to the shape of the inner wall of the fitting portion 22, and is in close contact with the inner wall of the fitting portion 22.
  • the horizontal frame 20 is attached to the solar cell module main body 10 by inserting the side 11 of the solar cell module main body 10 into the fitting portion 22 of the horizontal frame 20.
  • the elastic body 60 sandwiched between the fitting portion 22 and the solar cell module main body 10 is compressed and comes into contact with the fitting portion and the solar cell module main body, and makes it difficult to transmit the impact applied to the frame to the solar cell module main body. have.
  • the side surface side end surface of the solar cell module body is more reliably sealed, and has a function of preventing intrusion of moisture and the like.
  • an elastomer resin is used as the elastic body 60.
  • the solar cell module is tilted so that the upper side is high and the lower side is low, and it is attached to the mount or roof.
  • the light-receiving surface of a lower frame and an upper frame solar cell module main body is not covered, water flows smoothly through the light-receiving surface of a solar cell module. Therefore, rainwater containing dust and dust stays on the light receiving surface and evaporates, so that it is possible to prevent the amount of power generation from being reduced due to accumulation of dust and dust on the light receiving surface.
  • the upper frame has the same structure as the lower frame, even if the solar cell modules are continuously installed in the vertical direction, it does not prevent the snow from sliding down.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a process of attaching the lower frame 30 to the lower side 13 of the solar cell module body 10 constituting the solar cell module of the present embodiment.
  • the spacers 40 are arranged at five locations on the support portion 32 of the lower frame 30.
  • a spacer 40 having adhesiveness was used. Therefore, since the relative position of the support part 32 and the spacer 40 does not change in the subsequent steps, it is possible to stably produce the solar cell module.
  • the spacers are arranged at five locations, but the number is not limited to this. It is desirable to dispose spacers at least at three positions, at least both ends in the longitudinal direction of the support portion 32 and substantially the central portion in the longitudinal direction.
  • the adhesive layer 50 was disposed on the support portion 32 of the lower frame 30 in the adhesive layer forming step S2. Silicone resin was used as the adhesive layer 50 and the spacer 40 was disposed away. At that time, the height of the adhesive layer 50 was made substantially the same as the height of the spacer 40. When the height of the adhesive layer 50 is lower than the height of the spacer 40, a sufficient contact area between the adhesive layer 50 and the support portion 32 of the lower frame 30 or between the adhesive 50 and the back surface of the solar cell module body 10 cannot be secured. This is because the adhesive strength may not be obtained.
  • the contact bonding layer 50 when the height of the contact bonding layer 50 is higher than the height of the spacer 40, the contact bonding layer 50 protrudes from an end surface, and the design property of a solar cell module is impaired. Therefore, it is desirable to arrange the adhesive layer so that the height of the adhesive layer is substantially the same as the height of the spacer.
  • the spacers 40 are disposed at least at three positions, at least both ends in the longitudinal direction of the support portion 32 and substantially in the central portion in the longitudinal direction, the center portion of the glass substrate is bent due to the weight of the solar cell module body, and the adhesive layer 50 can be prevented from becoming locally thin, and high adhesive strength can be stably obtained.
  • FIG.5 (c) in the main body mounting process S3 which mounts a solar cell module main body, on the light-receiving surface side of the support part 32 of the lower frame 30 which mounted the spacer 40 and the contact bonding layer 50.
  • FIG. A solar cell module was placed.
  • the adhesive strength could be obtained without heating.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a fit between the side 11 of the solar cell module body 10 and the horizontal frame 20 constituting the solar cell module of the present embodiment.
  • the fitting between the side 11 and the horizontal frame 20 will be described, the same applies to the side 12 and the horizontal frame 21.
  • an elastomer resin is fitted as the elastic body 60 into the side 11 of the solar cell module body 10, and the side of the solar cell module body 10 is fitted into the fitting portion of the horizontal frame 20. 11 and the elastic body 60 were fitted.
  • the elastic body 60 is not limited to the elastomer resin, and may be formed of butyl rubber, silicone resin, synthetic rubber, or the like.
  • the elastic body 60 is bent in an L shape so that the end face on the side side of the solar cell module main body is accommodated, and protects the end face so as to wrap.
  • the fitting of the horizontal frame may be performed after attaching the upper frame and the lower frame to the solar cell module body, or may be performed before attaching.
  • the horizontal frame and the lower frame and the horizontal frame and the upper frame are screwed to further increase the bonding strength between the solar cell module main body and the frame.
  • an adhesive material as the elastic body 60, the adhesive strength between the solar cell module main body and the frame body may be increased.
  • a solar cell module having a strong adhesive strength between the solar cell module body and the frame can be manufactured.
  • FIG. 7B shows a case where the conventional solar cell module 200 is arranged with regularity. Deflection occurs in the solar cell module main body, and the parallelism between the lower frame 230 and the glass substrate that constitutes the solar cell module main body cannot be maintained.
  • a plurality of solar cell modules are placed by arranging spacers to prevent the solar cell module body from being bent as in the solar cell module 1 of the present embodiment.
  • the designability at the time could be improved. This is because a sense of unity as a whole was obtained.
  • Embodiment 2 A solar cell module and a method for manufacturing the solar cell module according to Embodiment 2 will be described with reference to the drawings.
  • the difference from the first embodiment is the structure of the lower frame.
  • the description of the same parts as those in Embodiment 1 is omitted.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the lower side and the lower frame of the solar cell module main body 15. This corresponds to the AA ′ cross section shown in FIG.
  • the lower frame 34 is attached to the peripheral edge portion of the lower side 16 of the solar cell module body 15.
  • the light receiving surface of the lower edge 16 of the lower side 16 of the solar cell module main body 15 is not covered, and the upper end surface of the lower frame 34 is substantially flush with the light receiving surface of the solar cell module main body 15.
  • the support portion 35 of the lower frame 34 of the present embodiment is located above the box portion 36 and includes a horizontal piece 35a and a vertical piece 35b. A part of the horizontal piece 35 a is shared with the box portion 36. The tip of the vertical piece 35b of the support portion 35 is at the same position as the light receiving surface of the solar cell module body.
  • the spacer 41 and the adhesive layer 51 are placed on the light receiving surface side of the horizontal piece 35a of the lower frame 34 of the present embodiment, and the adhesive layer 51 is also arranged along the vertical piece 35b.
  • the bonding area between the lower edge 16 and the lower frame 35 of the lower side 16 of the solar cell module body 15 is widened, so that the bonding strength between the lower edge and the lower frame can be increased.
  • the vertical piece 35b exists in the lower frame 34, even when the solar cell module is inclined and placed, the frame body is difficult to come off.
  • Embodiment 3 A solar cell module and a method for manufacturing the solar cell module according to Embodiment 3 will be described with reference to the drawings. The difference from the first embodiment is that a corner member is used. The description of the same parts as those in Embodiment 1 is omitted.
  • FIG. 9 is a perspective view schematically showing the solar cell module of the present embodiment as viewed from the light receiving surface side.
  • Two horizontal frames, an upper frame, and a lower frame are fitted into the solar cell module main body 17, and corner members 70 are installed at four corners of the solar cell module main body 17.
  • the corner member 70 covers the corners of the solar cell module main body 17 and is connected to a frame fitted on two adjacent sides of the solar cell module main body 17.
  • the corner member 70 shown in FIG. 8 connects the horizontal frame 25 and the lower frame 37.
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of the solar cell module of the present embodiment, and is a view of the corners of the solar cell module as seen from the light receiving surface side.
  • the corner member 70 has the same width as the width of the horizontal frame 25 on the upper side where the upper piece 71a that is a portion close to the upper side of the solar cell module main body 17 contacts the horizontal frame 25.
  • the lower side sandwiching the lower side 19 is wider than the upper side and wider than the horizontal frame 25. Since the corner member 70 can support the lower side 19 over a length larger than the width of the horizontal frame, the attachment strength between the solar cell module main body 17 and the frame can be increased.
  • the light receiving surface of the fitting portion 71 of the corner member 70 has a gentle curve, and the width is continuously increased from the upper side to the lower side of the solar cell module body 17.
  • rainwater is hard to collect, and snow is also likely to slide down. Since rainwater does not collect easily, dust and dust contained in rainwater are less likely to evaporate and adhere to the light receiving surface, exhibiting an antifouling effect, and preventing power generation efficiency from being lowered. In addition, since the snow is likely to slide down, the power generation function of the solar cell module can be quickly recovered.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a corner member of the solar cell module of the present embodiment.
  • FIGS. 10A and 10B show the corner member 70 as seen from different directions.
  • the corner member 70 includes a fitting portion 71, a box portion 72, and a convex portion 75.
  • the fitting portion 71 the groove formed by the upper piece 71 a and the lower piece 71 b is fitted with the side 18 and the lower side 19 of the solar cell module body 17.
  • the upper piece 71 a is formed so that the portion closer to the lower side 19 is wider than the portion that contacts the horizontal frame 25.
  • the edge of the upper piece 71a is tapered and thinned, and the step with the light receiving surface of the solar cell module body 17 is reduced to reduce the accumulation of snow, dust and dust.
  • the fitting portion 71 is provided with a notch 74.
  • the box part 72 has a structure in which an upper piece, an outer piece, a lower piece, and an inner piece are sequentially connected, and a partition piece is provided between the upper piece and the lower piece. A part of the upper piece is shared with the lower piece of the fitting portion 71. Moreover, the through-holes 72a and 72b are provided in the frame body connection piece which is a surface connected to the frame body, and the engaging claw 73 is provided between the through holes.
  • the convex portion 75 is formed below the box portion 72, and a hole is formed as an engaging means for engaging with an engaging member for attaching to the gantry. In addition, it also serves as a guide when the solar cell modules are stacked and stored. That is, when the solar cell modules are stacked, the convex portion 75 is positioned in the notch 74 of the solar cell module one level below. In the corner members 70 at the four corners, the convex portions 75 are positioned in the notches 74, and the solar cell module can be prevented from being displaced when stacked.
  • the horizontal frame 25, the lower frame 37, and the corner member 70 are fastened by screwing two screws into the hollow portion of the box portion 72 of the corner member 70.
  • a tapping screw is used.
  • the screw hole portion is fitted with a screw thread simultaneously with the screw insertion.
  • the corner member 70 sandwiches the side 18 and the bottom 19 of the solar cell module body 17. Since the corner member can hold both the side and lower sides of the solar cell module body with one member, the mounting strength can be increased. That is, it is possible to provide a solar cell module with higher attachment strength between the solar cell module main body and the frame without preventing snowfall from sliding down.
  • Embodiment 4 A solar cell module and a method for manufacturing the solar cell module according to Embodiment 4 will be described with reference to the drawings. The difference from the third embodiment is the shape of the corner member. The description of the same parts as those in Embodiment 3 is omitted.
  • FIG. 12 is a perspective view schematically showing a state in which the solar cell module of the present embodiment is viewed from the light receiving surface side.
  • Corner members 76 are arranged at four corners of the solar cell module main body 80.
  • the corner member 76 is connected to a frame fitted into two adjacent sides of the solar cell module main body 80 while suppressing the solar cell module main body 80 from the light receiving surface side. Therefore, when the solar cell module is installed at an inclination, it is possible to more reliably prevent the solar cell module main body from being detached from the frame body due to its own weight.
  • FIG. 13 shows a partially enlarged view of a corner portion of the solar cell module according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is an enlarged view of a portion A in FIG.
  • the upper piece 77 of the corner member 76 has substantially the same width on the upper side and the width on the lower side.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a corner member of the solar cell module of the present embodiment.
  • 14A and 14B are views of the corner member 76 as seen from different directions.
  • the corner member 76 includes an upper piece 77 and a support piece 78.
  • the edge of the upper piece 77 is tapered so that rain and snow can easily flow from the upper side to the lower side of the solar cell module.
  • a plurality of convex portions 79 are provided on the support piece 78 of the corner member 76.
  • the convex portion 79 has a function of fitting into a convex portion insertion hole provided at a corresponding position of the horizontal frame and preventing the corner member from being positioned.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing the disassembled state of the solar cell module of the present embodiment.
  • the solar cell module of the present embodiment includes a solar cell module main body 80, a horizontal frame 26, a lower frame 38, a buffer body 61, and a corner member 76.
  • the side surface of the horizontal frame 26 has a drain hole 27, a screw through hole 28, and two convex portion insertion holes 29, and the lower frame 38 has a box portion 39 and two screw hole portions. ing.
  • the two convex portions 79 formed on the corner member 76 are respectively inserted into the two convex portion insertion holes 29 provided on the side surface of the horizontal frame 26. By positioning at a plurality of locations, the corner member 76 can be positioned, and in particular, rotation can be suppressed. In the present embodiment, two convex portions are provided, but it goes without saying that three or more convex portions may be provided.
  • the elastic body 61 was fitted into the side of the solar cell module body 80, and the side of the solar cell module body 80 and the elastic body 61 were fitted into the fitting portion of the horizontal frame 26.
  • a molding made of an elastomer resin was used as the elastic body 61.
  • the width of the corner member is substantially the same as the width of the horizontal frame 26, so the length of the lower frame 38 can be made substantially the same as the length of the lower side of the solar cell module body 80. it can. Therefore, higher adhesive strength can be obtained. This is because the adhesive layer can be disposed over the entire lower side of the solar cell module main body, so that the adhesion area between the solar cell module main body and the lower frame 38 is increased.
  • the solar cell module main body was placed on the light receiving surface side of the support portion of the lower frame on which the spacer and the adhesive layer were placed.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the peripheral edge of the lower side of the solar cell module main body 151 and the lower frame. This corresponds to the AA ′ cross section shown in FIG.
  • the lower frame 341 is attached to the peripheral portion of the lower side 161 of the solar cell module main body 151.
  • the lower frame 341 does not cover the light receiving surface at the peripheral edge of the lower side 161 of the solar cell module main body, and the upper end surface of the lower frame 341 is substantially flush with the light receiving surface of the solar cell module main body 151.
  • the support portion 351 of the lower frame 341 of this embodiment includes a horizontal piece 351a and a vertical piece 351b.
  • the horizontal piece 351a is shared with the box portion 361.
  • the tip of the vertical piece 351b of the support portion is at the same position as the light receiving surface of the solar cell module body.
  • a spacer 411 and an adhesive layer 511 are arranged on the light receiving surface side of the horizontal piece 351a of the lower frame. Further, the adhesive layer 511 is also disposed along the vertical piece 351b.
  • FIG. 17 (a) and 17 (b) show another example of the lower frame.
  • the lower frame 342 shown in FIG. 17A has a protruding portion 372, and the lower frame 343 shown in FIG. 17B has a fixing portion 383.
  • the lower frame 342 shown in FIG. 17A has a protruding portion 372 that is a portion in which the horizontal piece 352a of the support portion 352 constituting the lower frame 342 protrudes beyond the box portion 362.
  • the protrusions 372 increase the area on which the adhesive layer on the horizontal piece 352a is placed, and increase the adhesive strength between the lower edge and the lower frame.
  • the spacer 412 when the spacer 412 is disposed on the horizontal piece 352a by projecting in the direction extending from the peripheral edge of the solar cell module main body toward the central portion, the spacer 412 may be disposed more centrally than the solar cell module main body. This has made it possible to improve the production efficiency of solar cell modules. This is because by disposing the spacer from the center, the adhesive layer discharge nozzle can be moved in a straight line without avoiding the spacer when the adhesive layer is placed in the adhesive layer forming step.
  • the lower frame 343 shown in FIG. 17B has a fixing portion 383 on the lower side of the box portion constituting the lower frame 343.
  • the fixing portion is used for mounting the solar cell module on the gantry.
  • 18 (a) and 18 (b) show another example of the lower frame.
  • the lower frame does not have a box part but has an extension part.
  • the extended portion 394 constituting the lower frame 344 is connected to the horizontal piece 354 a of the support portion 354.
  • the upper frame of the solar cell module body has the same structure as the lower frame.
  • the case where the upper end surfaces of the lower frame and the upper frame are substantially flush with the light receiving surface of the solar cell module body has been described, but the upper end surface may be below the light receiving surface.
  • a structure having a horizontal piece and a vertical piece of the support portion as the lower frame is shown, but a structure without a vertical piece may be used.
  • Embodiment 6 A solar cell module and a solar cell module installation method according to Embodiment 6 will be described with reference to the drawings. The difference from the solar cell module described in Embodiment 2 is that it has an auxiliary frame. The description of the same parts as those in Embodiment 2 is omitted.
  • FIG. 19 shows a view of the solar cell module of the present embodiment as viewed from the light-receiving surface side.
  • the solar cell module 1000 has a structure in which horizontal frames 246 and 247 are fitted on the sides of a substantially rectangular solar cell module body 156, respectively. Further, a lower frame 346 is attached to the lower side of the solar cell module main body 156, and an upper frame 347 is attached to the upper side of the solar cell module main body 156.
  • the horizontal frames 246 and 247 cover the light receiving surface and the back surface of the peripheral edge of the side of the solar cell module main body 156.
  • the lower frame 346 is attached to the peripheral portion of the lower side of the solar cell module main body 156, but does not cover the light receiving surface of the lower side of the solar cell module main body 156.
  • the upper frame 347 is attached to the peripheral edge of the upper side of the solar cell module main body 156, but does not cover the light receiving surface of the solar cell module main body 156.
  • an auxiliary frame 250 is arranged on the back side of the solar cell module main body 156 so as to be substantially parallel to the horizontal frame. One end of the auxiliary frame 250 was fitted into the upper frame 347 and the other end was fitted into the lower frame 346.
  • auxiliary frame 250 was bonded to the back surface of the solar cell module body 156 with an adhesive resin.
  • the entire auxiliary frame 250 may be bonded, or may not be bonded at all.
  • FIG. 19 shows the case where one auxiliary frame is arranged, but a plurality of auxiliary frames may be arranged substantially parallel to the horizontal frame.
  • FIG. 20 (a) and 20 (b) are schematic views in which the solar cell module 1000 of the present embodiment is installed.
  • FIG. 20A is a schematic view when a solar cell module 1000 in which one auxiliary frame 250 is arranged
  • FIG. 20B is a diagram in which a solar cell module 2000 in which two auxiliary frames 251 are arranged.
  • FIG. 20A is a schematic view when a solar cell module 1000 in which one auxiliary frame 250 is arranged
  • FIG. 20B is a diagram in which a solar cell module 2000 in which two auxiliary frames 251 are arranged.
  • the solar cell module 1000 is installed inclined along the longitudinal direction of the horizontal frame.
  • the gantry 2000 is arranged substantially parallel to the longitudinal direction of the horizontal frame, and a plurality of solar cell modules 1000 are arranged on the gantry 2000.
  • the auxiliary frame 250 and the mount were installed so as not to overlap each other when viewed from the light receiving surface side. By not using the layout design based on the assumption that the auxiliary frame and the mount overlap, the degree of freedom in mount design and mount member placement can be ensured. The same applies to the solar cell module 2000 having two auxiliary frames 251.
  • the solar cell module in which the length of the lower frame in the longitudinal direction is smaller than the length of the horizontal frame in the longitudinal direction has been illustrated, but the length of the lower frame in the longitudinal direction is longer than the length of the horizontal frame in the longitudinal direction. It goes without saying that the same applies to the case where the length is longer.
  • Embodiment 1 to Embodiment 6 were specifically described, the present invention is not limited to them. Embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the six embodiments described above are also included in the technical scope of the present invention.

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Abstract

　太陽電池モジュール本体の下辺の周縁部に取り付けられる支持部を有する下枠を含み、下辺の裏面と下枠の支持部の上面との間にスペーサと接着層を有する構造の太陽電池モジュールとする。太陽電池モジュール本体の取り付け強度が向上するとともに、汚れ、雨水、雪等が滑落しやすいため、発電量の低下がおきにくい。

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ものである。
　近年、地球環境問題への関心が高まりつつある中、自然エネルギーを利用した新しいエネルギー技術が大いに注目されている。そのひとつとして、太陽エネルギーを利用したシステムの関心が高く、特に光電変換効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電は、クリーンなエネルギーを得る手段として広く行われている。
　太陽電池素子は、たとえば単結晶シリコン基板や、多結晶シリコン基板を用いて作製されている。太陽電池素子１枚では発生する電気出力が小さいため、複数の太陽電池素子を電気的に接続して実用的な電気出力が得られるようにしている。
　太陽電池モジュール本体は、バックカバー上に直列あるいは並列に接続された複数の太陽電池素子を並べて配置し、さらに、太陽電池素子の受光面側に透明基板（ガラス）を配置した構造となっている。尚、太陽電池素子はＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂）などの封止樹脂にて封止されている。
　さらに、この太陽電池モジュール本体に、封止部材や接着剤等の緩衝材を介して、太陽電池モジュール本体の外周部に断面がコの字状の枠体を取り付けた構造の太陽電池モジュールが多用されている。
　上述のように、太陽電池素子は、その両面を封止樹脂で封止され、太陽電池モジュール本体は、枠体への取り付けに使用されるブチルゴム、シリコーン樹脂などの接着剤、あるいは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等で端面が封止され、防水されている。
　太陽電池モジュールは、通常、屋根や架台に水平面に対して傾斜して設置され、降雨は太陽電池モジュールの傾斜に沿って流れる。しかしながら、上述の太陽電池モジュールは太陽電池モジュール本体の外周部に枠体を嵌めた構造であるため、太陽電池モジュール本体の受光面部と枠体との間に段差が存在する。この段差のために降雨時に太陽電池モジュールの受光面に雨水が溜まり、その後雨水が蒸発した後に塵や埃、煤煙、砂、花粉、火山灰などの汚れが太陽電池モジュールの受光面に付着してしまい、太陽電池素子へ到達する光の量が減少し、太陽電池モジュールの発電量が低下するという問題あった。
　また、太陽電池モジュール上に積雪すると、雪が段差に引っかかるために、落雪しにくくなり、太陽電池モジュール上に雪がとどまって、積雪によって低下した発電量が回復しにくいという問題があった。
　このような問題を低減できる太陽電池として、例えば特許文献１（実開昭５８－１４７２６０号公報）には、枠体と、太陽電池モジュール本体の受光面との間の段差をなくした太陽電池モジュールが提案されている。
　図２１は特許文献１で開示された太陽電池モジュールを示す図である。太陽電池モジュール１００において、太陽電池モジュール本体１０１は、フレーム１０２に固定されてなり、フレーム１０２は、左右の側壁１０２ａおよび１０２ｂと、上下の側壁１０２ｃおよび１０２ｄからなる。左右の側壁１０２ａ，１０２ｂは太陽電池モジュール本体１０１の上側を押さえているが、上下の側壁１０２ｃおよび１０２ｄは、太陽電池モジュール本体の受光面と略面一になるように形成されている。積雪の滑落を妨げることがないようにするためである。
実開昭５８－１４７２６０号公報
　しかしながら、従来例のような太陽電池モジュールでは、架台や屋根に傾斜させて設置したとき、太陽電池モジュール本体下端を受光面側から押さえる構造がないので、強風によって、太陽電池モジュール本体が、枠体であるフレームの上に乗り上げたり、フレームから外れて落下する怖れがあった。
　本発明は、上記のような問題を鑑みてなされたものであり、流動性の付着物の滑落を妨げることがなく、太陽電池モジュール本体とフレームとの間の取り付け強度が高い太陽電池モジュールを提供することを目的とするものである。
　本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール本体と枠体とを含み、枠体は太陽電池モジュール本体の下辺周縁部に取り付けられる支持部を有する下枠を有するものであって、下辺周縁部の裏面と下枠の支持部の上面との間にスペーサと接着層とを有することを特徴としている。
　本発明によれば、太陽電池モジュール本体の下辺周縁部の裏面と下枠の支持部の上面との間にスペーサと接着層を有しているため、太陽電池モジュール本体と枠体との間の取付け強度が高い太陽電池モジュールを得ることができる。
本発明の第１の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールを示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールの下辺周縁部を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態を示すものであって、図１に示す太陽電池モジュールのＡ－Ａ’の断面図である。 本発明の第１の実施の形態を示すものであって、図１に示す太陽電池モジュールのＢ－Ｂ’の断面図である。 本発明の第１の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールの製造工程の一部を示す図である。 本発明の第１の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールの製造工程の一部を示す図である。 本発明の第１の実施の形態を示すものであって、複数枚の太陽電池モジュールを設置した場合の模式図である。 本発明の第２の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールの下辺周縁部の断面図である。 本発明の第３の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールを示す斜視図である。 本発明の第３の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュール角部の部分拡大図である。 本発明の第３の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールのコーナ部材を示す図である。 本発明の第４の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールを示す斜視図である。 本発明の第４の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュール角部の部分拡大図である。 本発明の第４の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールのコーナ部材を示す図である。 本発明の第４の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールの分解斜視図である。 本発明の第５の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールの下辺周縁部の断面図である。
 
本発明の第５の実施の形態の別の例を示すものであって、太陽電池モジュールの下辺周縁部の断面図である。 本発明の第５の実施の形態の別の例を示すものであって、太陽電池モジュールの下辺周縁部の断面図である。 本発明の第６の実施の形態を示すものであって、太陽電池モジュールを示す斜視図である。 本発明の第６の実施の形態を示すものであって、複数枚の太陽電池モジュールを設置した場合の模式図である。 従来の太陽電池モジュールを示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
　実施の形態１に係る太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法について、図面を参照し説明すれば以下のとおりである。
　図１は本実施の形態の太陽電池モジュールを受光面側からみた様子を模式的に示す斜視図である。
　図１において、太陽電池モジュール１は、略矩形の太陽電池モジュール本体１０の各辺に枠体を嵌めこんで形成している。太陽電池モジュール本体１０の側辺１１、１２に、横枠２０、２１をそれぞれ嵌めこんでいる。また、太陽電池モジュール本体１０の下辺１３には、下枠３０を取り付けており、太陽電池モジュール本体１０の上辺１４には、上枠３１を取り付けている。
　横枠２０，２１は、太陽電池モジュール本体１０の側辺１１、１２の周縁部の受光面および裏面を覆っている。ここで裏面とは、受光面の逆側にある面である。一方、下枠３０は、太陽電池モジュール本体１０の下辺１３の周縁部に取り付けられているが、太陽電池モジュール本体１０の下辺１３の受光面を覆ってはいない。また、上枠３１は、太陽電池モジュール本体１０の上辺１４の周縁部に取付けられているが、太陽電池モジュール本体１０の受光面を覆ってはいない。上枠及び下枠が太陽電池モジュール本体の周縁部を覆う構造とはなっていないため、枠体の軽量化が可能となった。
　太陽電池モジュール１は、横枠２０、２１の長手方向に沿って傾斜して設置され、太陽電池モジュール１上に雨が降った場合には、太陽電池モジュール本体１０の上辺１４から下辺１３に向けて水が流れる。雪が積もった場合も同様に、太陽電池モジュール本体１０の上辺１４から下辺１３に向けて滑落する。よって、汚れや雪によって発電量が低下するという問題を低減することが可能となった。
　設置に際しては、太陽電池モジュールは１枚で設置しても良く、複数枚を横枠の長手方向に沿って設置しても良い。また、横枠の長手方向に略垂直の方向に沿って設置しても良く、マトリクス状に設置しても良い。
　図２は太陽電池モジュール１を構成する太陽電池モジュール本体１０の下辺１３の周縁部を受光面側からみた斜視図である。横枠２０と横枠２１は省略している。太陽電池モジュール本体１０の下辺１３の周縁部に下枠３０を取付けている。下枠３０は、太陽電池モジュール本体１０の下辺１３の周縁部の受光面は覆っておらず、下辺１３の周縁部の裏面のみを覆っている。太陽電池モジュール本体は、受光面側から透光性基材、封止樹脂、太陽電池セル、封止樹脂、裏面側保護材からなる。透光性基材としてガラス基板を用い、封止樹脂としてＥＶＡ（エチレンビニルアセテート樹脂）を用いた。また、太陽電池セルとして複数の多結晶シリコン太陽電池セルを用い、裏面側保護材としてＰＥＴ／Ａｌ／ＰＥＴを積層した多層シートを用いた。また、図２においては記載を省略しているが、太陽電池モジュールとして十分な出力電力を得るために複数の太陽電池セルを、内部配線を用いて直列に電気的に接続した。さらに、太陽電池モジュールは正極側と負極側の２個の引出し電極を有しており、それぞれの引出し電極の一端は太陽電池セルと電気的に接続し、引出し電極の逆側の一端は端子ボックスに電気的に接続した。
　本実施の形態の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール本体１０の下辺１３の周縁部の裏面と下枠の支持部の上面との間に、スペーサ４０と接着層５０を有している。スペーサ４０は太陽電池モジュール本体１０の下辺１３に沿って５個配置しており、下枠の支持部のスペーサのない部分は接着層５０で覆われている。スペーサ４０はＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）を主成分とする材料を用いて形成した。材料はＥＰＤＭに限る必然性はなく、太陽電池モジュール本体１０を載せても大きく変形せず、耐熱性のある材料であれば良い。太陽電池モジュールの内部配線や引出し電極が、スペーサと近い位置に配置される場合がある。内部配線や引出し電極で発熱がおこった場合に、熱がスペーサに伝わりスペーサが熱変形しないため、耐熱性が必要とされる。
　また接着層５０としてシリコーン樹脂を用いた。シリコーン樹脂を用いることにより、下枠と太陽電池モジュール本体との高い接着強度を維持することが可能となった。また、シリコーン樹脂は耐候性が高く、高い接着強度を維持することが可能であるため、太陽電池モジュールの長期信頼性も確保することができる。接着層５０の幅は約２ｃｍとした。ここで、接着層５０の幅とは、下枠３０の長手方向に略垂直となる方向の長さである。
　スペーサ４０の主成分であるＥＰＤＭは、接着層５０として用いたシリコーン樹脂よりも常温における硬度が高いため、太陽電池モジュール本体１０の自重でたわみが生じることを防ぐことが可能となる。たわみを確実に防止するためには、スペーサ４０は、少なくとも下枠３０の長手方向のほぼ中央部に配置することが望ましい。太陽電池モジュール本体１０の自重でたわみが生じると、裏面側保護材の中にあるＡｌ層と下枠との距離が短くなり、落雷等により太陽電池モジュールに高電圧がかかった際に、絶縁破壊が発生する恐れがあった。スペーサ４０を配置することで、たわみを防ぎ、太陽電池モジュールの信頼性をより高めることが可能となった。
　図３は、図１で示した太陽電池モジュール１のＡ－Ａ’の断面図である。図２で示した太陽電池モジュール本体１０の下辺１３の周縁部を含む斜視図中に示したＡ－Ａ´断面にもあたる。
　下枠３０は、アルミニウムの押出加工により形成されてなる。下枠３０は、支持部３２とボックス部３３からなる。支持部３２はボックス部３３の上方にあって、一部はボックス部３３と共有している。ボックス部３３は、上片３３ａと、内側片３３ｂと、下片３３ｃと、外側片３３ｄとが、箱状に連結された形状であり上片３３ａは、支持部３２と共有している。
　支持部３２上にスペーサ４０と接着層５０が配置されており、スペーサ４０と接着層５０上に太陽電池モジュール本体１０が載置されている。太陽電池モジュール本体１０の下辺側の端面と下枠３０の支持部３２の端面は、ほぼ同一面としている。ほぼ同一面とすることで、運搬や設置における作業性が良く、意匠性に優れた太陽電池モジュールとすることができる。
　ここまで、図２と図３を用いて本実施の形態における太陽電池モジュールの下辺と下枠について説明したが、上辺と上枠についても同様である。
　図４は、図１で示した太陽電池モジュール１のＢ－Ｂ’断面図である。横枠２０は、アルミニウムの押出加工により形成されてなる。横枠２０は、嵌合部２２と、ボックス部２３とフランジ部２４からなる。嵌合部２２は、ボックス部２３の上方にあり、上片と側片と下片とを連結したＣ字状に形成されている。ボックス部２３は、上片と内側片と下片と外側片が箱状に連結された形状であり、内側には仕切片が形成され、内側片と外側片を連結している。また、内側片の一部にねじ穴部２３ａ、２３ｂが形成されている。嵌合部２２の下片はボックス部の上片と共有している。フランジ部２４は、ボックス部２３の下片を太陽電池モジュール１の内側に向かって延設されたものである。フランジ部２４の先端は少し上方に折り曲げられて形成されている。尚、枠体の構造によっては、仕切片は省略することができる。
　弾性体６０は、断面が、嵌合部２２の内壁の形状に合わせてＣ字状に形成されており、嵌合部２２の内壁に密着している。太陽電池モジュール本体１０の側辺１１を横枠２０の嵌合部２２に挿入することにより、横枠２０が太陽電池モジュール本体１０に取り付けられている。嵌合部２２と太陽電池モジュール本体１０に挟まれた弾性体６０は、圧縮されて嵌合部と太陽電池モジュール本体に接触し、枠体にかかった衝撃を太陽電池モジュール本体に伝えにくくする機能を有している。また、太陽電池モジュール本体の側辺側の端面をより確実に封止し、水分等の侵入を防ぐ機能も有している。本実施の形態においては、弾性体６０として、エラストマー樹脂を用いた。
　太陽電池モジュールは、上辺が高く下辺が低くなるように傾けて架台や屋根に取り付けられる。その際、下枠及び上枠太陽電池モジュール本体の受光面を覆っていないため、水が太陽電池モジュールの受光面をスムーズに流れる。よって、塵やほこりを含む雨水が受光面上に留まって蒸発することにより、受光面に塵やほこりが堆積して発電量が低下することを防ぐことができる。
　また、積雪した際も、受光面上の雪がスムーズに滑落するので、長時間受光面に雪が留まって発電量が回復しないといった事象を回避することができる。なお、上枠も下枠と同様の構造であるので、太陽電池モジュールを縦方向に連続して設置しても、積雪の滑落を妨げることがない。
　次に、本実施の形態の太陽電池モジュールの製造方法について説明する。
　図５は、本実施の形態の太陽電池モジュールを構成する太陽電池モジュール本体１０の下辺１３に下枠３０を取り付ける工程を示す概略図である。
　図５（ａ）に示すように、スペーサ載置工程Ｓ１（Ｓはステップを表す）において、下枠３０の支持部３２にスペーサ４０を５箇所に配置した。スペーサ４０として粘着性を有するものを用いた。よって、この後の工程においても支持部３２とスペーサ４０の相対的な位置が変わることはないため、太陽電池モジュールを安定して生産することが可能となった。本実施の形態においては、スペーサは５箇所に配置したがこの数に限るものではない。少なくとも支持部３２の長手方向における両端と、長手方向のほぼ中央部の少なくとも３箇所にスペーサを配置することが望ましい。
　次に、図５（ｂ）に示すように、接着層形成工程Ｓ２において下枠３０の支持部３２に接着層５０を配置した。接着層５０としてシリコーン樹脂を用い、スペーサ４０を避けて配置した。その際に、接着層５０の高さがスペーサ４０の高さとほぼ同じになるようにした。接着層５０の高さがスペーサ４０の高さよりも低い場合、接着層５０と下枠３０の支持部３２、あるいは接着性５０と太陽電池モジュール本体１０の裏面との十分な接触面積が確保できなくなり、接着強度が得られなくなる可能性があるためである。また、接着層５０の高さがスペーサ４０の高さよりも高い場合、接着層５０が端面からはみ出し、太陽電池モジュールの意匠性を損ねることになる。よって、接着層の高さがスペーサの高さとほぼ同じになるように配置することが望ましい。
　少なくとも支持部３２の長手方向における両端と、長手方向のほぼ中央部の少なくとも３箇所にスペーサ４０を配置しているので、太陽電池モジュール本体の自重でガラス基板の中央部にたわみが生じ、接着層５０が局所的に薄くなることを防ぐことが可能となり、高い接着強度を安定して得ることができるようになった。
　次に、図５（ｃ）に示すように、太陽電池モジュール本体を載置する本体載置工程Ｓ３において、スペーサ４０と接着層５０を載置した下枠３０の支持部３２の受光面側に太陽電池モジュールを載置した。
　接着層５０として、常温硬化型のシリコーン樹脂を用いたため、加熱を行うことなく接着強度を得ることができた。
　図６は、本実施の形態の太陽電池モジュールを構成する太陽電池モジュール本体１０の側辺１１と横枠２０の勘合を示す概略図である。側辺１１と横枠２０との勘合について説明するが、側辺１２と横枠２１についても同様である。
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール本体１０の側辺１１に弾性体６０として、エラストマー樹脂を嵌め込み、さらに横枠２０の勘合部に太陽電池モジュール本体１０の側辺１１と弾性体６０を嵌め込んだ。弾性体６０は、エラストマー樹脂に限るものではなく、ブチルゴム、シリコーン樹脂や合成ゴム等で形成しても良い。弾性体６０は太陽電池モジュール本体の側辺側の端面が収まるようにＬ字状に曲がっており、端面を包み込むように保護している。
　横枠の勘合は、太陽電池モジュール本体に上枠と下枠をつけた後に行っても良く、つける前におこっても良い。本実施の形態においては、さらに太陽電池モジュール本体と枠体との接合強度を上げるために、横枠と下枠、横枠と上枠のねじ止めを行った。弾性体６０として接着性のある材料を用いることで、太陽電池モジュール本体と枠体との接着強度をあげても良い。
　このような方法で太陽電池モジュールを製造することにより、太陽電池モジュール本体と枠体との接着強度が強い太陽電池モジュールを製造することができる。
　また、副次的な効果として複数枚の太陽電池モジュールを載置した際の意匠性を向上させることが可能となった。詳細を図７を用いて説明する。
　図７(ｂ)に、従来の太陽電池モジュール２００を、規則性を持って配置した場合を示す。太陽電池モジュール本体にたわみが生じ、下枠２３０と太陽電池モジュール本体を構成するガラス基板との平行性が保つことができないため、全体としての統一感が得にくい。
　図７（ａ）に示すように、本実施の形態の太陽電池モジュール１のようにスペーサを配置し太陽電池モジュール本体にたわみが生じることを防ぐことによって、複数枚の太陽電池モジュールを載置した際の意匠性を向上させることができた。全体としての統一感が得られたためである。
（実施の形態２）
　実施の形態２に係る太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法について、図面を参照し説明する。実施の形態１と異なる点は、下枠の構造である。実施の形態１と重複する箇所については説明を省略する。
　図８に、太陽電池モジュール本体１５の下辺と下枠を示す断面図を示す。図１で示したＡ－Ａ´断面にあたる。下枠３４は、太陽電池モジュール本体１５の下辺１６の周縁部に取り付けられている。太陽電池モジュール本体１５の下辺１６の周縁部の受光面を覆ってはおらず、下枠３４の上端面は、太陽電池モジュール本体１５の受光面と略同一面にある。
　より詳しく説明すると、本実施の形態の下枠３４の支持部３５はボックス部３６の上方にあって、横片３５ａと縦片３５ｂからなる。横片３５ａの一部はボックス部３６と共有している。支持部３５の縦片３５ｂの先端は、太陽電池モジュール本体の受光面と同じ位置にある。
　本実施の形態の下枠３４の横片３５ａの受光面側にスペーサ－４１と接着層５１が載置されており、接着層５１は縦片３５ｂに沿っても配置されている。このような構造とすることで、太陽電池モジュール本体１５の下辺１６の周縁部と下枠３５の接着面積が広くなるため、下辺の周縁部と下枠との接着強度を上げることが可能となる。また、下枠３４に縦片３５ｂがあるため、太陽電池モジュールを傾斜させて載置した場合でも、枠体がはずれにくくなる。
　太陽電池モジュール本体の上辺と上枠についても同様である。
　本実施の形態においては、下枠及び上枠の上端面が太陽電池モジュール本体の受光面と略同一面にある場合について述べたが、上端面が受光面より下にあってもよい。
（実施の形態３）
　実施の形態３に係る太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法について、図面を参照し説明する。実施の形態１と異なる点は、コーナ部材を用いた点である。実施の形態１と重複する箇所については説明を省略する。
　図９に、本実施の形態の太陽電池モジュールを受光面側からみた様子を模式的に示す斜視図を示す。太陽電池モジュール本体１７に２つの横枠、上枠及び下枠が嵌め込まれており、さらに太陽電池モジュール本体１７の４つの角部にコーナ部材７０が設置されている。コーナ部材７０は太陽電池モジュール本体１７の角部を覆うと共に、太陽電池モジュール本体１７の隣り合う２辺に嵌めこんだ枠体とそれぞれ連結している。例えば、図８で示すコーナ部材７０は横枠２５と下枠３７とを連結している。コーナ部材を取り付けることで、太陽電池モジュールを傾斜して設置した際に、太陽電池モジュールの自重によって太陽電池モジュール本体が枠体からはずれることを長期間にわたりより確実に防ぐことができる。
　図１０は、本実施の形態の太陽電池モジュールの部分拡大図であり、太陽電池モジュールの角部を受光面側から見た図である。コーナ部材７０は、太陽電池モジュール本体１７の上辺に近い部分である上片７１ａが横枠２５に当接する上辺側においては、横枠２５の幅と同じ幅であるが、太陽電池モジュール本体１７の下辺１９を挟持する下辺側は上辺側よりも幅広であり、横枠２５よりも幅広である。コーナ部材７０がより横枠の幅よりも大きい長さにわたって、下辺１９を支えることができるので、太陽電池モジュール本体１７と枠体との取り付け強度を増大させることができる。
　また、コーナ部材７０の勘合部７１の受光面は、緩やかなカーブを有しており、太陽電池モジュール本体１７の上辺側から下辺側に向かって連続的に幅を広くしている。すなわち、雨水が溜まりにくく、また、積雪も滑落しやすい形状としている。雨水が溜まりにくい構造であるので、雨水に含まれる塵やほこりが受光面上で蒸発して付着することが少なくなり、防汚効果を発揮して、発電効率の低下を防ぐことができる。また、積雪が滑落しやすいので、太陽電池モジュールの発電機能を速やかに回復することができる。
　図１１は、本実施の形態の太陽電池モジュールのコーナ部材を示す斜視図である。図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、コーナ部材７０をそれぞれ別方向から見たものである。
コーナ部材７０は、嵌合部７１とボックス部７２と凸部７５からなる。嵌合部７１において、上片７１ａと下片７１ｂで形成される溝部は、太陽電池モジュール本体１７の側辺１８および下辺１９と嵌合する。上片７１ａは、横枠２５に当接する部分よりも、下辺１９に近い部分が幅広になるように形成されている。
　また、上片７１ａの縁部は、テーパが付けられて薄くなっており、太陽電池モジュール本体１７の受光面との段差を小さくして、雪や塵やほこりの滞留を軽減している。また、嵌合部７１には切欠き７４が設けられている。
　ボックス部７２は、上片と、外側片と、下片と、内側片が順に連結した構造を有し、仕切片が、上片と下片の間に設けられている。上片の一部は、嵌合部７１の下片と共有している。また、枠体に接続する面である枠体接続片には、貫通孔７２ａ、７２ｂが設けられ、貫通孔の間に係合爪７３が設けられている。
　凸部７５は、ボックス部７２の下方に形成されており、架台に取り付けるための係合部材と係合するための係合手段として、穴が形成されている。また、太陽電池モジュールを重ねて保管するときのガイドの役割も果たしている。すなわち、太陽電池モジュールを積み重ねたとき、凸部７５が一段下の太陽電池モジュールの切欠き７４に位置する。四隅のコーナ部材７０において、凸部７５が切欠き７４に位置することになり、積み重ねたときに太陽電池モジュールの位置ずれを防ぐことができる。
　コーナ部材７０のボックス部７２の空洞部に２本のねじをねじこむことで横枠２５と下枠３７とコーナ部材７０を締結する。本実施の形態においては、タッピンねじを用いた。このようにねじ穴部はねじ挿入と同時にねじ山が形成されて勘合する。このようにすることで、太陽電池モジュール本体の角部を太陽電池モジュール本体１７の受光面と、受光面と反対の面の両側から挟持することができる。特に、太陽電池モジュール本体１７の下辺の端を挟持するので、太陽電池モジュール本体１７と枠体の取り付け強度が増し、信頼性が増加する。また、コーナ部材７０は、太陽電池モジュール本体１７の側辺１８と下辺１９とを挟持する。コーナ部材によって、太陽電池モジュール本体の側辺と下辺の両方を１つの部材で挟持することができるので取り付け強度を増大させることができる。すなわち、降雪の滑落を妨げることがなく、太陽電池モジュール本体と枠体との間の取り付け強度がより高い太陽電池モジュールを提供することができる。
（実施の形態４）
　実施の形態４に係る太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの製造方法について、図面を参照し説明する。実施の形態３と異なる点は、コーナ部材の形状である。実施の形態３と重複する箇所については説明を省略する。
　図１２に、本実施の形態の太陽電池モジュールを受光面側からみた様子を模式的に示す斜視図を示す。太陽電池モジュール本体８０の４つの角部にコーナ部材７６を配置している。コーナ部材７６は太陽電池モジュール本体８０を受光面側から抑えながら、太陽電池モジュール本体８０の隣り合う２辺に嵌め込んだ枠体とそれぞれ連結している。よって、太陽電池モジュールを傾斜して設置した際に、太陽電池モジュールの自重によって太陽電池モジュール本体が枠体からはずれることを、長期間にわたりより確実に防ぐことができる。
　図１３に、本実施の形態の太陽電池モジュールの角部の部分拡大図を示す。図１３は、図１２におけるＡの箇所の拡大図である。
　コーナ部材７６の上片７７は、上辺側の幅と下辺側の幅がほぼ同じである。このような形状とすることで、太陽電池モジュール上におちた雨水や雪がより流れおちやすくすることができる。よって、より高い防汚効果を発揮し、発電効率の低下を防ぐことが可能となるとともに、積雪が滑落しやすいため発電機能をより速やかに回復することが可能となる。また、コーナ部材の小型化により、太陽電池モジュールの軽量化も可能となる。
　図１４は、本実施の形態の太陽電池モジュールのコーナ部材を示す斜視図である。図１４（ａ）、（ｂ）は、コーナ部材７６をそれぞれ別方向から見た図である。コーナ部材７６は、上片７７と支持片７８からなる。上片７７の縁部は、テーパが付けられており、太陽電池モジュールの上辺側から下辺側に向かって雨や雪が流れ落ちやすくなっている。
　さらに、コーナ部材７６の支持片７８には複数の凸部７９が設けられている。凸部７９は、横枠の対応する位置に設けられた凸部挿入孔に嵌り込み、コーナ部材の位置づれを防ぐ機能を有する。
　図１５は、本実施の形態の太陽電池モジュールを分解した様子を示す模式図である。図１５に示すように、本実施の形態の太陽電池モジュールは、太陽電池モジュール本体８０と、横枠２６と下枠３８と緩衝体６１とコーナ部材７６を有している。横枠２６の側面には、水抜き穴２７とねじ貫通孔２８と２個の凸部挿入孔２９とを有し、下枠３８は、ボックス部３９と２個のねじ穴部とを有している。
　下枠３８のボックス部３９は、太陽電池モジュールの受光面側に降った雨が枠体をつたい入りこんだり、温度変化により結露によって水分が溜まる場合がある。ボックス部３９に溜まった水分は、横枠２６に設けられた水抜き穴２７を通って排出される。
　コーナ部材７６に形成した２個の凸部７９は、横枠２６の側面に設けられた２個の凸部挿入孔２９にそれぞれ挿入される。複数箇所で位置決めをすることにより、コーナ部材７６の位置づれ、特に回転を抑えることが可能となる。本実施の形態においては２個の凸部を設けたが、３個以上でも良いことはいうまでもない。
　以下に、本実施の形態の太陽電池モジュールの製造方法を図１５を参照し説明する。
　太陽電池モジュール本体８０の側辺に弾性体６１を嵌め込み、さらに横枠２６の勘合部に太陽電池モジュール本体８０の側辺と弾性体６１を嵌め込んだ。弾性体６１としてエラストマー樹脂からなる成型物を用いた。
　次に、スペーサ載置工程において下枠３８の支持部にスペーサを配置し、接着層形成工程において下枠の支持部に接着層を配置した。本実施の形態の太陽電池モジュールは、コーナ部材の幅が横枠２６の幅とほぼ同じであるので、下枠３８の長さを太陽電池モジュール本体８０の下辺の長さとほぼ同じにすることができる。よって、より高い接着強度を得ることが可能となった。太陽電池モジュール本体の下辺全体にわたって接着層を配置することができるため、太陽電池モジュール本体と下枠３８の接着面積が増えたためである。
　次に、太陽電池モジュール本体を載置する本体載置工程において、スペーサと接着層を載置した下枠の支持部の受光面側に太陽電池モジュール本体を載置した。
　次に、１本のねじを、横枠２６に設けたねじ貫通孔２８と下枠３８に設けたねじ穴部に挿入することで、横枠２６と下枠３８を締結した。さらに、コーナ部材７６を、太陽電池モジュール本体８０に嵌め込み、１本のねじをコーナ部材７６に設けたねじ穴と横枠２６に設けられたねじ貫通孔２８と下枠３８に設けたねじ穴部とにねじこむことで、横枠２６と下枠３８とコーナ部材７６を締結した。このようにコーナ部材７６を用いることにより、太陽電池モジュール本体８０と枠体との取付け強度が増し、信頼性を高めることが可能となった。
（実施の形態５）
　実施の形態５に係る太陽電池モジュールについて図面を参照して説明する。実施の形態２と異なる点は、下枠及び上枠の形状である。実施の形態２と重複する箇所については説明を省略する。
　図１６に、太陽電池モジュール本体１５１の下辺の周縁部と下枠を示す断面図を示す。図１で示したＡ－Ａ´断面にあたる。下枠３４１は、太陽電池モジュール本体１５１の下辺１６１の周縁部に取り付けられている。下枠３４１は、太陽電池モジュール本体の下辺１６１の周縁部の受光面を覆ってはおらず、下枠３４１の上端面は、太陽電池モジュール本体１５１の受光面と略同一面にある。
　より詳しく説明すると、本実施の形態の下枠３４１の支持部３５１は、横片３５１ａと縦片３５１ｂとからなる。横片３５１ａはボックス部３６１と共有している。支持部の縦片３５１ｂの先端は、太陽電池モジュール本体の受光面と同じ位置にある。下枠の横片３５１ａの受光面側にスペーサ－４１１と接着層５１１を配置した。さらに、接着層５１１は縦片３５１ｂに沿っても配置した。このような構造とすることで、スペーサ直下に下枠のボックス部を配置することになり、下辺の周縁部と下枠との間の高い接着強度をより安定して得ることが可能となる。太陽電池モジュール本体を下枠に載置した際に乗じる下枠の支持部の横片の微小なたわみも防ぐことができるためである。
　図１７（ａ）、（ｂ）に、下枠の別の例を示す。図１７（ａ）で示した下枠３４２は、突出部３７２を有しており、図１７（ｂ）で示した下枠３４３は固定部３８３を有している。
　図１７（ａ）で示した下枠３４２は、下枠３４２を構成する支持部３５２の横片３５２ａがボックス部３６２を越えて突出した部分である突出部３７２を有している。この突出部３７２により、横片３５２ａ上の接着層を載置する面積が増え、下辺の周縁部と下枠との接着強度をあげることが可能となる。また、太陽電池モジュール本体の周縁部から中央部に向かって延びる方向に突出させることにより、スペーサ４１２を横片３５２ａ上に配置する際に、太陽電池モジュール本体のより中央部よりに配置することが可能となり、太陽電池モジュールの生産効率が向上した。スペーサを中央部よりに配置することで、接着層形成工程において接着層を載置する際に、スペーサを避けずに一直線に接着層排出ノズルを動かすことができるようになるためである。
　図１７（ｂ）で示した下枠３４３は、下枠３４３を構成するボックス部の下辺に固定部３８３を有する。固定部は、架台に太陽電池モジュールを載置するために使用される。
　図１８（ａ）、（ｂ）に、下枠の別の例を示す。下枠はボックス部を有さず伸長部を有している。
　図１８（ａ）で示した下枠３４４は、下枠３４４を構成する伸長部３９４が支持部３５４の横片３５４ａとつながっている。
　図１８（ｂ）で示した下枠３４５は、支持部３５４の横片３５５ａと縦片３５５ｂが交差する箇所と、下枠３４５を構成する伸長部３９５とがつながっている。
　本実地形態に示したいずれの例においても、太陽電池モジュール本体の上枠は下枠と同じ構造を有する。
　本実施の形態においては、下枠及び上枠の上端面が太陽電池モジュール本体の受光面と略同一面にある場合について説明したが、上端面が受光面より下にあってもよい。
　本実施の形態においては、下枠として支持部の横片と縦片とを有する構造のものを示したが、縦片のない構造とすることも可能である。
　尚、枠体に架台と勘合させるための部分が追加されていてもよいことはいうまでもない。
（実施の形態６）
　実施の形態６に係る太陽電池モジュール及び太陽電池モジュールの設置方法について図面を参照して説明する。実施の形態２で説明した太陽電池モジュールと異なる点は、補助枠を有することである。実施の形態２と重複する箇所については説明を省略する。
　図１９に、本実施の形態の太陽電池モジュールを受光面側から見た図を示す。太陽電池モジュール１０００は、略矩形の太陽電池モジュール本体１５６の側辺に、横枠２４６、２４７をそれぞれ嵌めこんだ構造を有する。また、太陽電池モジュール本体１５６の下辺には下枠３４６を取り付けており、太陽電池モジュール本体１５６の上辺には上枠３４７を取り付けている。
　横枠２４６、２４７は、太陽電池モジュール本体１５６の側辺の周縁部の受光面および裏面を覆っている。一方、下枠３４６は、太陽電池モジュール本体１５６の下辺の周縁部に取り付けているが、太陽電池モジュール本体１５６の下辺の受光面を覆ってはいない。また、上枠３４７は太陽電池モジュール本体１５６の上辺の周縁部に取付けているが、太陽電池モジュール本体１５６の受光面を覆ってはいない。さらに、太陽電池モジュール本体１５６の裏面側に、横枠に略平行に補助枠２５０を配置した。補助枠２５０の一端を上枠３４７に勘合し、反対側の一端を下枠３４６に勘合した。さらに、補助枠２５０の一部を太陽電池モジュール本体１５６の裏面に接着樹脂で接着した。補助枠２５０の全体を接着してもよく、全く接着しなくても良い。このように補助枠を配置することにより、太陽電池モジュールに荷重がかかった場合でも、太陽電池モジュール本体と枠体との間で高い接着強度を維持することができる。また、太陽電池モジュール本体のたわみを軽減することができるため、設置した際の意匠性を維持することが可能である。
　図１９には、補助枠を1本配置した場合について示したが、横枠に略平行に複数本配置してもよい。複数本配置することにより、より安定して太陽電池モジュール本体と枠体との間の高い接着強度を維持することが可能となる。
　図２０（ａ）、（ｂ）に、本実施の形態の太陽電池モジュール１０００を設置した概略図を示す。図２０（ａ）は、補助枠２５０を１本配置した太陽電池モジュール１０００を設置した場合の概略図であり、図２０（ｂ）は、補助枠２５１を２本配置した太陽電池モジュール２０００を設置した場合の概略図である。
　太陽電池モジュール１０００は、横枠の長手方向に沿って傾斜して設置している。設置に際しては架台２０００を横枠の長手方向に略平行に配置し、それらの架台２０００の上に複数の太陽電池モジュール１０００を配置した。受光面側から見た際に、補助枠２５０と架台とは互いに重ならないように設置した。補助枠と架台が重なることを前提とした配置設計としないことで、架台設計・架台部材配置の自由度が確保することができる。補助枠２５１を２本有する太陽電池モジュール２０００についても同様である。
　本実施の形態においては、横枠の長手方向の長さよりも下枠の長手方向の長さが小さい太陽電池モジュールを図示してきたが、横枠の長手方向の長さよりも下枠の長手方向の長さの方が長い場合についても同様であることはいうまでもない。
　以上、実施の形態１から実施の形態６について具体的に説明を行ったが、本発明はそれらに限定されるものではない。上述した６つの実施の形態それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　なお、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
１　太陽電池モジュール
１０、１５、１７、８０　太陽電池モジュール本体
１１、１２、１８　側辺
１３、１６、１９　下辺
１４　上辺
２０、２１、２５、２６　横枠
３０、３７、３８　下枠
３１　上枠
４０　スペーサ
５０　接着層
６０、６１　弾性体
７０、７６　コーナ部材
２５０、２５１　補助枠
２０００　架台

Claims (5)

  1. 　太陽電池モジュール本体と枠体とを含む太陽電池モジュールにおいて、
    　前記枠体は、太陽電池モジュール本体の下辺の周縁部に取り付けられる支持部を有する下枠を含み、
    　前記下辺の周縁部の裏面と前記下枠の支持部の上面との間にスペーサと接着層を有する太陽電池モジュール。
  2. 　前記スペーサは、少なくとも支持部の長手方向における両端とほぼ中央部とに配されている請求項１に記載の太陽電池モジュール。
  3. 　前記スペーサは前記接着層よりも常温における硬度が高い請求項１または２に記載の太陽電池モジュール。
  4. 　前記下枠は前記支持部から受光面側に延びる縦片を有し、
    前記縦片の上端面は、前記太陽電池モジュール本体の受光面と略同一面または受光面より裏面側にある請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
  5. 　前記太陽電池モジュールは、
    前記太陽電池モジュール本体の角部に、コーナ部材を有する請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池モジュール。
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