JP2000114570A - 太陽電池モジュール - Google Patents
太陽電池モジュールInfo
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Abstract
優れ、組み立て作業性の良い太陽電池バネルの外側端面
シール構造を提供する。 【解決手段】 太陽電池素子2を透明カバー1と防湿シ
ート4の間に封止してなる太陽電池バネル5の外側端部
を覆うように、バネ機能により太陽電池パネルを挟み付
けて嵌合する略U字型のガスケット8を装着し、さらに
外枠6と外枠6に形成した略コの字形状の溝に前記外枠
の溝に略U字型のガスケット8を嵌合させバネの機能に
より脱落を防止するようにしたものである。
Description
ールにおける太陽電池バネルの外側端面シール構造に関
する。
としては実開昭59−112960、実開昭60−62
54、特開平8−148710に示されているように、
例えば第12図、第13図、第14図に示すようなもの
がある。この太陽電池パネル5はガラス板などからなる
透明カバー1と、EVA樹脂などからなる封入材3と、
シリコン単結晶、シリコン多結晶またはアモルファスシ
リコンなどで形成される太陽電池素子2とフッ化ビニル
樹脂などからなる防湿シート4からなる。太陽電池パネ
ル5の端部はゴムまたはプラスチック製のガスケット8
と場合によりブチルゴムなどのシール材9を介してアル
ミニウムまたはFRPなどのプラスチックからなる外枠
6の溝部に挿入し、支持されている。
うな従来のシール構造にあっては、外枠6と太陽電池パ
ネル5との間のシーリングをブチルゴムとコ字型または
略L字型ガスケット8により行うようになっているた
め、透明カバーガラス1と外枠6との間のクリアランス
に寸法精度が要求される。このクリアランスが適切でな
い場合にはシーリングの不良が発生し、太陽電池パネル
5の内部に水などが侵入して太陽電池素子2が劣化して
しまったり、ブチルゴムなどのシール材9が表面にはみ
出してくるという問題があった。また外枠と太陽電池パ
ネルの線膨張率が異なるために、屋外における長期の使
用中に100℃近い温度差の熱サイクルを受けて、この
時の膨張の差によりシーリング不良が発生することがあ
った。特に海岸沿いなどの塩害をうける地域にあって
は、このシーリング不良により太陽電池出力の地落が発
生し、太陽光発電システムを運転出来ない事態に陥るこ
とがあった。
6を装着して太陽電池モジュールとする組み立て工程に
おいて、軟質のガスケット8を使用しているために、外
枠6の締め付けが不均一となって外形が太鼓状になって
しまうことがあった。さらに、これを修正するために無
理に締め付けた場合には、シール材9がはみ出してしま
う等の問題があった。
てなされたものであって、クリアランスの精度に関係な
く、また温度差が発生する場合でも良好なシーリング効
果を有し、さらに組み立てしやすい太陽電池パネル5の
端面シール構造を提供することを目的としている。
太陽電池パネルの外周に取付けられた外枠とを備えた太
陽電池モジュールであって、前記外枠に一様な断面形状
の溝を形成するとともに、略U字型ガスケットにより前
記太陽電池パネルの外側端部を覆って挟持しながら、さ
らにこのガスケットを前記外枠の溝とバネ機能により嵌
合させ組み付けたことを特徴とした太陽電池モジュール
にすることで、上記目的を達成する。
防湿シート4の間に封止してなる太陽電池バネル5の外
側端部を覆うように、バネ機能により太陽電池パネルを
挟み付けて嵌合する略U字型のガスケット8を装着し、
さらに外枠6と外枠6に形成した略コの字形状の溝に前
記外枠の溝に略U字型のガスケット8を嵌合させバネの
機能により脱落を防止するようにしたものである。
能を持つガスケット8を太陽電池パネル5の外側端部を
覆う様に4辺に装着し、さらに外枠の嵌合用溝に装着
し、この時溝の入口付近に設けた係止部とガスケット外
側に設けた突起部とにより嵌合するようにしたため、透
明カバー1と外枠6との間のクリアランスの寸法精度に
関係なく、また温度差が生じた場合であっても良好なシ
ール効果を確保することができる。したがって水などの
浸入を防止することができ、太陽電池素子2の劣化を防
止することができる。また、パネ機能を持つガスケット
8を使用するため、太陽電池パネル5へ装着する時取り
付けが容易で脱落しにくく、さらに外枠6と嵌合させる
時には滑り性が良く容易に装着することができる。
する。
8の一実施例を示す図である。8はガスケットであり、
PVC、PC、PPなどの硬質プラスチックを押し出し
成型して作られる。15、16は外枠と嵌合させるため
の突起部である。第2図は、本発明の一実施例を示す図
である。5は太陽電池パネルであり、透明カバー1、太
陽電池素子2、封入材3、防湿シート4から構成されて
いる。透明カバー1は、例えば透明ガラス板などを用
い、太陽電池パネルの表面を保護する機能を有してい
る。封入材3は、EVA樹脂、PVB樹脂またはPIB
樹脂などからなり、太陽電池素子2を保護すると同時
に、透明カバー1と防湿シート4を貼り合わせる機能を
有している。防湿シート4は、PVF、PETなどの樹
脂シート、または前記樹脂シートとアルミ箔などをラミ
ネートしたものが使用され、内部へ湿気が侵入するのを
防止する機能がある。太陽電池素子2は、太陽の光エネ
ルギーを直接電気エネルギーに変換する機能があり、シ
リコン単結晶、シリコン多結晶、アモルファスシリコ
ン、CISなどの化合物などより形成されている。アモ
ルファスシリコンやCISなどの化合物の場合には、透
明カバー1を基板としてその上に直接形成されることも
あり、その場合には太陽電池素子2と透明カバー1の間
の距離は無くなる。前記のように構成された太陽電池パ
ネル5の外側端部はシール材9とガスケット8で覆いシ
ーリングされる。ガスケット8は、PVC、PP、PC
などの硬質プラスチックの押し出し成型品よりなり、第
1図のような断面を持っている。この形状は、太陽電池
パネル1を挟持し、且つ外枠6に設けた溝と嵌合するよ
うに設計されている。シール材9は、ブチルゴム、シリ
コーン樹脂などよりなり、太陽電池パネル5の外側端部
を保護し防湿の機能を有している。ただし、このシール
材9は、太陽電池パネル5で十分な防湿性能を持ってい
る場合には、使用されないこともある。外枠6は、アル
ミニウムの成型品やFRP成型品が使用され、太陽電池
モジュール全体としての強度を確保している。ただし、
用途によりあまり機械的強度の必要でない場合には、外
枠6としてプラスチック成型品や金属製曲板が利用され
る事がある。次に、前記シール構造を形成し、太陽電池
モジュールを組み立てる方法について説明する。まず、
太陽電池パネル5の四辺に適応した長さのガスケット8
を用意し、その内側にブチルゴムなどのシール材9を適
量塗布する。このシール材9を太陽電池パネル5の外側
端部で押すようにガスケット8を四辺に装着する。この
時、ガスケット8は適度な強度で太陽電池パネルの厚さ
方向を挟持し、すぐに脱落することは無い。四辺にそれ
ぞれガスケット8を装着し、次に外枠6の溝に向かって
ガスケット8を装着した太陽電池パネル5を押し付け、
外枠6に設けたガスケット係止コーナー部10、11と
ガスケット8の係止用突起部とが噛み合う状態まで挿入
する。この時、治具を用いて太陽電池モジュールの二辺
または四辺同時に、外枠6を組み付けることもできる。
また、外枠6の溝に嵌合したガスケット8は、長さ方向
には容易くスライドさせることができ、コーナー部の重
なり状態を修正することが可能である。
ガスケット8を外枠6の溝に嵌め込んでおき、後で太陽
電池パネル5をガスケット8の開口部に挿入してモジュ
ールを組み立てることもできる。
の別の実施例を示す図である。8はガスケットであり、
PVC、PC、PPなどの硬質プラスチックとPVC、
TPOなどの軟質プラスチックの同時押し出し成型で作
られる。15、16は外枠と嵌合させるための突起部で
ありこの部分は硬質プラスチックで作られるが、14の
ヒレ部は軟質プラスチックで作られる。このガスケット
8は、12の外側突起と13の内側突起を持っている。
第4図は、前記ガスケット8を利用した本発明の一実施
例を示す図である。ガスケット8の内側に設けた軟質ヒ
レ部14は、太陽電池パネル5の挿入により図示したよ
うに内側に折れ曲がり、シールと緩衝材の役割を果た
す。また、内部突起13は、太陽電池パネル5の位置決
めの役割を果たす。そして、外側突起12は、外枠6の
溝と当接し、外枠6の溝の中で自由な空間を作り、熱膨
張などによる応力の緩和と衝撃を緩衝する役割を果たし
ている。
9を塗布した場合の断面を示す図である。この時、ガス
ケットの内部突起13は位置決めの役割を果たし、余分
なシール材9がはみ出すのを防止する。さらに、軟質ヒ
レ部14もシール材6のはみ出しを止める役割を果た
す。
組み立てる方法については実施例1と同様である。
の別の実施例を示す図である。このガスケット8は、前
記実施例2で説明した第3図で示したガスケット8を基
に、開口部に軟質プラスチックよりなるガイド17,1
8を有している。この開口ガイド17,18は、軟質ヒ
レ部14と連結しており、軟質ヒレ部14が太陽電池パ
ネル5に押されて倒れ込むと、開口ガイド17,18は
内側に引っ張られ第7図に示したように太陽電池パネル
5を挟むように変形される。
組み立てる方法については実施例1、2と同様である。
の別の実施例を示す図である。このガスケット8は、前
記実施例1で説明した第1図で示したガスケット8を基
に、開口部に軟質プラスチックよりなるパッド20を有
している。 軟質パッド20は、同時押し出し成型によ
り形成されるが、硬質と軟質を別々に成型した後、貼り
合わせても良い。この軟質パッド20は、前記実施例
2,3の軟質ヒレ部と同様に、シールと緩衝材の役割を
果たす。第9図は、前記ガスケット8を利用した本発明
の一実施例を示す図である。ここでは、図示していない
が、前記実施例と同様に、シール材9を併用することも
可能である。
組み立てる方法については実施例1、2と同様である。
発明ガスケットの別の実施例を示す図である。第10図
では、ガスケット8の内側にバネ機能補強金属片19を
内臓し一体化してある。また第11図では、ガスケット
8の外側にバネ機能補強金属片19を添わせて一体化し
ている。どちらも、プラスチックの成型時にインサート
したり添わせて同時成型することができる。バネ機能補
強金属片19としては、通常鉄板が使われ、プラスチッ
クの成型と同時に、テープ状の原料から自在に曲げ加工
がされ、プラスチックの押し出し機に挿入されて一体成
型される。この時に使用する鉄板の組成と厚さ、曲げ形
状を変えることで、剛性とバネ性能を自在にコントロー
ルすることが可能である。少し厚手の鋼板を利用すれ
ば、外枠6の無いモジュールも可能である。
第14図に示したように、ガスケット8は略L字形もし
くはコの字形の形状をしており、緩衝材として機能させ
るためにすべてゴムまたは軟質プラスチックが使用され
て来た。このような形状と材質からは、本発明ガスケッ
ト8のバネ機能は得られない。また、軟質のガスケット
は滑り性が非常に悪いため、モジュール組み立て時に、
ガスケット8の位置や太陽電池パネルの位置の修正が難
しい。
ば、外枠6と太陽電池パネル5との間のシーリングを、
透明カバーガラスと外枠間のクリアランスの寸法精度に
関係なく完璧に実施することができ、太陽電池パネルの
内部に水などが侵入して太陽電池素子が劣化することを
防止できる。また、モジュール組み立て時にブチルゴム
などのシール材9を適量塗布すれば、ガスケット8の内
側突起の位置決めの効果により、シール材9が表面には
み出してくることが無い。また、屋外における長期の使
用中の熱サイクルを受けても、外枠6と太陽電池パネル
5の線膨張率が異なるための歪みや応力をガスケット8
が緩和し、しっかりと太陽電池パネルの外側端部を挟持
しているため、シーリング不良が発生することが無く、
海岸沿いなどの塩害をうける地域であっても、このシー
リング不良による太陽電池出力の地落の発生を防止する
ことができる。
工程において、硬質のガスケット8を使用しているため
に、取り扱いがし易く、各部材の位置決めがし易いの
で、組み立ての作業能率が上がるとともに、外枠の締め
付け不良などによる外形の太鼓状変形を防ぐことができ
る。
を示した縦断面正面図である。
ル構造を示した縦断面正面図である。
構造を示した縦断面正面図である。
ル構造を示した縦断面正面図である。
ル構造を示した縦断面正面図である。
を示した縦断面正面図である。
ル構造を示した縦断面正面図である。
を示した縦断面正面図である。
ル構造を示した縦断面正面図である。
した縦断面正面図である。
した縦断面正面図である。
した縦断面正面図である。(実開昭60−6254)
した縦断面正面図である。(実開昭59−11296
0)
した縦断面正面図である。(特開平8−148710)
Claims (8)
- 【請求項1】 太陽電池パネルと、この太陽電池パネル
の外周に取付けられた外枠とを備えた太陽電池モジュー
ルであって、前記外枠に略コの字形状の溝を形成すると
ともに、略U字型ガスケットにより前記太陽電池パネル
の外側端部を覆って挟持しながら、さらにこのガスケッ
トを前記外枠の溝とバネ機能により嵌合させ組み付けた
ことを特徴とする太陽電池モジュール。 - 【請求項2】 前記バネ機能を持つ略U字型ガスケット
内側の太陽電池パネルと当接する部分に軟質プラスチッ
クのパッドを設けたことを特徴とする請求項1記載の太
陽電池モジュール。 - 【請求項3】 前記略U字型のガスケットが硬質プラス
チックと軟質プラスチックの複合成形品であることを特
徴とする請求項1または2記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項4】 前記ガスケットの内側に軟質プラスチッ
クの弾力性を持つ突起部を設け、該突起部が太陽電池パ
ネルを挿入する事により形状が変化し、該太陽電池パネ
ルの外側端部をシールするようにしたことを特徴とする
請求項1、2、3記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項5】 前記ガスケットの内側に前記太陽電池パ
ネルの外側部と当接する突起を設けた事を特徴とする請
求項1、2、3、4記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項6】 前記ガスケットの外側に前記外枠の溝の
内壁と当接触する突起を設けた事を特徴とする請求項
1、2、3、4、5記載の太陽電池モジュール。 - 【請求項7】 前記ガスケットの開口端側に、前記太陽
電池パネルを導入するためのガイド機構を設けた事を特
徴とする請求項1、2、3、4、5、6記載の太陽電池
モジュール。 - 【請求項8】 前記ガスケットの一部に、バネ機能を増
強するための金属片を添わせるがまたは埋め込んだ事を
特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7記載の太
陽電池モジュール。
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