JP2005347395A - 太陽電池モジュールの端面封止部材及びそれを用いた太陽電池モジュール並びにその太陽電池モジュール製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池モジュールを組み付けるときの作業性を考慮した簡単な構造で止水性を得る、太陽電池モジュールの端面封止部材を提供する。
【解決手段】太陽電池セル43と該太陽電池セル43を封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層42a及び裏面側封止層42bとを備えた太陽電池モジュール本体4の、外形に沿って形成された枠形状をしており、太陽電池モジュール本体4の端部45の全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、複層構造をしており、例えば、外層部材11xと内層部材11yとで形成された2層構造であると共に、該内層部材11yは熱硬化性樹脂で形成して、太陽電池モジュールの端面封止部材11を構成する。
【選択図】図3
【解決手段】太陽電池セル43と該太陽電池セル43を封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層42a及び裏面側封止層42bとを備えた太陽電池モジュール本体4の、外形に沿って形成された枠形状をしており、太陽電池モジュール本体4の端部45の全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、複層構造をしており、例えば、外層部材11xと内層部材11yとで形成された2層構造であると共に、該内層部材11yは熱硬化性樹脂で形成して、太陽電池モジュールの端面封止部材11を構成する。
【選択図】図3
Description
本発明は、住宅建物の屋根部分等に設置される太陽電池モジュールの端面封止部材に係り、特に、太陽電池モジュール本体とそれを支持する枠体との間の止水性能を確保するための改良に関する。
太陽電池モジュールは、一般的に、太陽電池モジュール本体と枠体とにより構成されている。図7(a)は、このような太陽電池モジュールの例である従来例1の太陽電池モジュール31の平面図、図7(b)は図7(a)におけるB矢視図、図7(c)は図7(a)におけるC矢視図である。
従来例1の太陽電池モジュール31は、太陽電池モジュール本体4と枠体5とで構成されている。太陽電池モジュール本体4は、図8にその端部45を一部拡大して示すように、表面側である受光面ガラス41上(図面では下側となっている)に、エチレンビニルアセテート(以下、EVAと称する)でなる受光面側封止層42a、多結晶シリコンにより形成された太陽電池セル43、EVAでなる裏面側封止層42b、裏面側封止耐候性フィルム44が、この順に積層されて、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造をしている。このように、太陽電池モジュール本体4は、耐候性が確保された矩形状の薄板として構成されている。尚、上記太陽電池セル41は、単結晶シリコンやアモルファスシリコン等で形成されたものであってもよい。
枠体5は、図7及び図9(図7におけるIII部分の分解斜視図)に示すように、上記の太陽電池モジュール本体4の四辺を保持するものであって、上側フレーム材51、下側フレーム材52、左右一対の側端フレーム材53,54を備えており、これらフレーム材51,52,53,54が一体的に組み付けられることにより枠状に形成されている。但し、図9は、下側フレーム材52と右側の側端フレーム材54との組み付け部分(図7におけるIII部分)を示している。
各フレーム材51,52,53,54は、アルミニウムの押出加工によりそれぞれ成形されている。上側フレーム材51は、太陽電池モジュール本体4における住宅棟側に位置する端縁を保持している。下側フレーム材52は、太陽電池モジュール本体4における住宅軒側に位置する端縁を保持している。各側端フレーム材53,54は、太陽電池モジュール本体4の左右両側縁をそれぞれ保持すると共に、上側フレーム材51及び下側フレーム材52の両端縁同士を連結している。
次に、これら各フレーム材51,52,53,54の基本構成について詳細に説明する。基本構成は、各フレーム材51,52,53,54に共通であるため、ここでは図10を用いて側端フレーム材54の断面形状について説明する。但し、以下の断面形状の説明では、図10における左方向を太陽電池モジュール31の外縁を構成する外側とし、図中右方向を太陽電池モジュール本体4を支持する側、つまり内側であるとして説明する。
図10に示すように、側端フレーム材54は、矩形の閉断面を有するフレーム本体54aを備えていると共に、このフレーム本体54aの上面の外側端(図中左端)から上方に延びた後、内側(図中右側)へ折り曲げられて成る延長屈曲片54bが設けられている。これにより、フレーム本体54aの上面54cと延長屈曲片54bの水平部分54dとの間で太陽電池モジュール本体4の外周端部が嵌り込む溝部54eが形成されている。また、フレーム本体54aの上面54cの内側端(図中右側端)には、太陽電池モジュール本体4の下面が当接するフランジ54fが突設されている。尚、この溝部54eの幅寸法(図10中の上下方向寸法)は、太陽電池モジュール本体4の厚さ寸法(図8中の上下方向寸法)よりも僅かに大きく設定されている。
又、フレーム本体54aの外側(図中左側)の側面には、僅かに水平方向に延びた後、上方へ折り曲げられて成る延長片54gが突設されている。尚、図9中の符号52hは、下側フレーム材52に設けられたビスホールを有するビス止め部であり、符号54hは、このビス止め部52hに対向して側縁フレーム材54に設けられたビス孔である。
ところで、このような構成の太陽電池モジュール31は、太陽電池モジュール本体4と枠体5との間の止水性能を十分に確保し、この両者間の隙間から雨水等が浸入しないようにしておく必要があるため、従来から種々の止水方式が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図11は、上記の従来例1の太陽電池モジュール31に用いられている、特許文献1に記載された従来の止水構造の一例を示している。この止水構造では、太陽電池モジュール本体4と枠体5との間に、太陽電池モジュール本体4と枠体5との間を止水する、テープ状の止水部材61を介挿させている。即ち、止水部材61は、側端フレーム材54の溝部54eの開放部分を覆うように配置されている。この止水部材61は、EPDM等の発泡材により形成された薄板状の部材であって、側端フレーム材54の延長片54bの水平部分54dからフランジ54fに跨って設けられている。また、この止水部材61は、このフランジ54fの先端部分に接着されている(図11(a)におけるI部分)。つまり、止水部材61は、延長屈曲片54bの水平部分54dに対しては単に接触しているのみであって(図11(a)におけるII部分)、この端部は自由端となっている。さらに、この止水部材61の厚さ寸法は、側端フレーム材54の溝部54eの幅寸法(図10中の上下方向寸法)から太陽電池モジュール本体4の厚さ寸法(図8中の上下方向寸法)を減じた値を1/2した寸法よりも僅かに大きく設定されている。この止水部材61は、例えばブチレンゴムによって形成されている。
上記説明では、一方の側端フレーム材54における止水部材61の配設状態について説明したが、他方の側端フレーム材53においても同様に止水部材61が配設されており、さらに、上側フレーム材51及び下側フレーム材52においても同様にして止水部材61が配設されている。
この止水部材61は、各フレーム51,52,53,54に太陽電池モジュール本体4を嵌め込むときに、同時に嵌め込まれる。ここでは、側端フレーム54に対して太陽電池モジュール本体4の側端部を嵌め込む際の動作を代表して説明する。即ち、側端フレーム材54の溝部54eに太陽電池モジュール本体4の側端部を嵌め込むと、太陽電池モジュール本体4からの押圧力によって止水部材61が変形する。
止水部材61の変形は、図11(b)に示すように、止水部材61の自由端側(図11(b)において上側に位置している部分)が太陽電池モジュール本体4によって溝部54eの内部に押し込まれ、この溝部54eの内面に沿って太陽電池モジュール本体4の外周部に巻き付くように変形する。このため、太陽電池モジュール本体4の外周部の表面側及び裏面側と溝部54eの内面との間にはそれぞれ止水部材61が存在することになる。この際、上述したように、止水部材61の厚さ寸法は、溝部54eの幅寸法(図11(b)中の上下方向寸法)から太陽電池モジュール本体4の厚さ寸法を減じた値の1/2よりも僅かに大きく設定されているため、この嵌め込み動作が完了した状態では、止水部材61は溝部54eの内面と太陽電池モジュール本体4の外面(表面及び裏面)との間で圧縮された状態となる。
又、上記特許文献1とは異なる構造の止水方式も、すでに提案(以下、「提案技術」という。)されている。次に、この止水方式を用いた従来例2の太陽電池モジュール32について説明する。従来例2の太陽電池モジュール32は、従来例1の太陽電池モジュール31で用いられている止水部材61に代えて、図12に示すような端面封止部材71を用いている。従って、以下の従来例2の太陽電池モジュール32の説明では、端面封止材71以外の部分は、従来例1の太陽電池モジュール31と同符号を用いている。
従来例2の太陽電池モジュール32に使用されている端面封止部材71は、太陽電池モジュール本体4の端部の外形に沿って形成された枠形状をしており、エラストマー樹脂により形成されている。図13に示すように、従来例2の太陽電池モジュール32は、この端面封止部材71が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体4の端部45に、枠体5を嵌め込んで形成されている。そのため、端面封止部材71は、太陽電池モジュール本体4の表面側に当接する上側封止片71aと、太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片71bと、太陽電池モジュール本体4の端部45に当接する横側封止片71cとからなる断面略コ字状に形成されている。この端面封止部材71を用い、太陽電池モジュール32における太陽電池モジュール本体4の端面45の封止を行っている。
特開2001−230440号公報(図6(a)、図8)
上記の各止水構造によれば、従来例1の太陽電池モジュール31及び従来例2の太陽電池モジュール32において、太陽電池モジュール本体4とそれを支持する枠体5との間の止水機能を確保することができる。
しかし、上記の従来例1の太陽電池モジュール31における特許文献1の止水構造では、太陽電池モジュール本体4の外周端部を枠体5の溝部54eに嵌め込むときに、同時にテープ状の止水部材61を枠体5の溝部54e内に押し込みながら嵌め込んでいく構造であるため、止水部材61の一方の縁部がフランジ54fの先端部分に接着されているとはいうものの、押し込み圧によって止水部材61がずれ、太陽電池モジュール本体4の周端部全体を均等の状態で封止することが難しいといった問題があった。また、ずれて枠体の溝部からはみ出した部分については、作業者がナイフ等で切除するという後工程が必要となるため、作業工程が増加するといった問題があった。
又、テープ状の止水部材61を折り曲げながら枠体5の溝部54e内に押し込んでいくため、この押し込み作業も煩雑であり、手間と時間とがかかるといった問題もあった。
さらに、枠体5の角部分では、止水部材61が無理な状態で折り曲げられるため、この部分については別の止水部材を用意しなければならず、特に角部分の止水性能を充分に確保することが難しいといった問題もあった。
一方、上記の従来例2の太陽電池モジュール32における、図12に示すような端面封止部材71を用いた上記提案技術の止水構造においても、上記特許文献1の止水構造と同様の問題があった。即ち、太陽電池モジュール32は、太陽電池モジュール本体4の端部45に端面封止材71を取り付けただけの状態で、この端部45を枠体の溝部54eに嵌め込む構造であるため、枠体の溝部54eに端部45を嵌め込む際に、押し込み圧によって端面封止材71がずれて歪み、太陽電池モジュール本体4の周端部全体を均等な状態で封止することが難しいといった問題があった。又、ずれて枠体の溝部からはみ出した部分については、次工程において押し込む作業が必要となる為、作業工程が増加するといった問題があった。
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、太陽電池モジュールを組み付けるときの作業性を考慮した簡単な構造で止水性(即ち、封止性)を得る太陽電池モジュールの端面封止部材及びそれを用いた太陽電池モジュール並びにその太陽電池モジュール製造方法を提供することにある。
本発明は、太陽電池モジュール本体が枠体に嵌め込まれた構造のフレーム付太陽電池モジュール、又は、太陽電池モジュール本体が枠体を使用しないフレームレス太陽電池モジュールを前提としている。そして、本発明の太陽電池モジュールの端面封止部材は、太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状をしており、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されて、太陽電池モジュール本体の端部を封止している。
そのため、上記の端面封止部材は、太陽電池モジュール本体の表面側に当接する上側封止片と、太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片と、太陽電池モジュール本体の端面に当接する横側封止片とからなる断面略コ字状に形成されている。
又、上記の端面封止部材は複層構造としており、具体的には、例えば、端面封止部材は外層部材と内層部材とで形成された2層構造であると共に、該内層部材は熱硬化性樹脂で形成されている。同時に、太陽電池モジュール本体は、少なくとも、太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成されている。又、端面封止部材の内層部材は、熱硬化性シリコン系樹脂で形成してもよく、或いは、EVAで形成してもよい。
上記の構成でなる太陽電池モジュールの端面封止部材を用いて構成されたフレーム付太陽電池モジュール又はフレームレス太陽電池モジュールは、次のような利点を有する。
即ち、このフレーム付太陽電池モジュール、又は、フレームレス太陽電池モジュールでは、太陽電池モジュール本体の太陽電池セルを封止する受光面側封止層及び裏面側封止層が熱硬化性樹脂で形成されていると共に、太陽電池モジュール本体の端部を封止する2層構造の端面封止部材の内層部材も熱硬化性樹脂で形成されている。そのため、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で、熱硬化性樹脂の架橋を行なう熱処理を行なうことにより、太陽電池モジュール本体の太陽電池セルを封止する受光面側封止層及び裏面側封止層の熱処理と、太陽電池モジュール本体の端面封止部材の熱処理とを同時に行なうことができる。従って、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材との密着性が向上し、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材とを完全に一体化することができるので、太陽電池モジュール本体の端部における止水性を向上することができる。
又、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材とが完全に一体化しているので、端面封止部材で封止された太陽電池モジュール本体の端部に枠体を嵌め込む際、端面封止部材がずれて歪むこともなく、端面封止部材が枠体の溝部からはみ出すこともない。従って、従来問題となっていた端面封止部材の枠体からのはみ出しを補修する必要がなく、フレーム付太陽電池モジュールの生産性を向上することができる。
上記の太陽電池モジュールの端面封止部材において、この端面封止部材の外層部材を、耐熱性ゴム系材料で形成するのが好ましい。このようにすることにより、太陽電池モジュール本体の端部は、外層部材が耐熱性ゴム系材料で形成された端面封止部材で覆われるので、フレーム付太陽電池モジュールの場合、太陽電池モジュール本体の端部に枠体を嵌め込むと、太陽電池モジュール本体の端部と枠体との間で、耐熱性ゴム系材料で形成された端面封止部材の外層部材が緩衝材として働き、太陽電池モジュール本体を枠体から外れにくくすることができる。
上記の太陽電池モジュールの端面封止部材において、この端面封止部材の外層部材を、熱収縮性樹脂で形成するようにしてもよい。このようにすることにより、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で熱処理される際、端面封止部材の外層部材が熱収縮性樹脂で形成されていることから、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部の形状に沿った形で収縮するので、端面封止部材と太陽電池モジュール本体の端部との密着性を、上述した場合よりもさらに向上することができる。
上記の太陽電池モジュールの端面封止部材において、その外層部材は、透明耐熱性ゴム系材料、又は、透明熱収縮性樹脂で形成するようにしてもよい。このようにすることにより、外層部材が透明耐熱性ゴム系材料、又は、透明熱収縮性樹脂で形成された端面封止部材で太陽電池モジュール本体の端部が覆われるので、フレームレス太陽電池モジュールの場合、このフレームレス太陽電池モジュールを屋外に設置した場合等に、色調を統一することができる。
又、上記の太陽電池モジュールの端面封止部材を用いて、フレーム付太陽電池モジュール、或いは、フレームレス太陽電池モジュールを構成することができる。
即ち、フレーム付太陽電池モジュールとして、少なくとも太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成される太陽電池モジュール本体と、該太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、該端面封止部材で封止された太陽電池モジュール本体の端部がはめ込まれた枠体と、で構成されており、端面封止部材は、外層部材と内層部材とで形成された2層構造であり、且つ、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、端面封止部材の内層部材は、熱硬化性樹脂で形成して、フレーム付太陽電池モジュールを構成する。
或いは、フレームレス太陽電池モジュールとして、少なくとも太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成される太陽電池モジュール本体と、該太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、で構成されており、端面封止部材は、外層部材と内層部材とで形成された2層構造であり、且つ、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、端面封止部材の内層部材は、熱硬化性樹脂で形成して、フレームレス太陽電池モジュールを構成する。
上記のフレーム付太陽電池モジュール、又は、フレームレス太陽電池モジュールにおいて、太陽電池モジュール本体は、表面側である受光面ガラス上に、EVAでなる受光面側封止層、太陽電池セル、EVAでなる裏面側封止層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造とするのが推奨される。
上記の構成でなるフレーム付太陽電池モジュール、又は、フレームレス太陽電池モジュールは、上述した太陽電池モジュールの端面封止部材を用いているので、この端面封止部材を用いた場合に発揮される上述した作用、効果を備えている。
又、上記のフレーム付太陽電池モジュールは、次のような製造方法で製造されるのが好ましい。
即ち、表面側である受光面ガラス上に、EVAでなる受光面側封止層、太陽電池セル、EVAでなる裏面側封止層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されるスーパーストレート型構造である太陽電池モジュール本体と、外層部材とEVAでなる内層部材とで形成された2層構造であり、且つ、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で、太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、該端面封止部材が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれる枠体と、で構成されるフレーム付太陽電池モジュールの製造方法であって、太陽電池モジュール本体の一体化ラミネート加工及び太陽電池モジュール本体の端部の封止に必要なEVAの架橋を行なう熱処理を、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で同時に行なった後、該端面封止部材が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体の端部に枠体を嵌め込むことを特徴としている。
このフレーム付太陽電池モジュールの製造方法により、上述した作用、効果を備えたフレーム付太陽電池モジュールを製造することができる。
本発明の太陽電池モジュールの端面封止部材は、太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状をしており、太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されて、太陽電池モジュール本体の端部を封止している。又、上記の端面封止部材は複層構造としており、具体的には、例えば、端面封止部材は外層部材と内層部材とで形成された2層構造であると共に、該内層部材は熱硬化性樹脂で形成されている。同時に、太陽電池モジュール本体は、少なくとも、太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成されている。
従って、上記の構成でなる太陽電池モジュールの端面封止部材を用いて構成されたフレーム付太陽電池モジュール又はフレームレス太陽電池モジュールは、次のような利点を有する。即ち、太陽電池モジュール本体の太陽電池セルを封止する受光面側封止層及び裏面側封止層が熱硬化性樹脂で形成されていると共に、太陽電池モジュール本体の端部を封止する2層構造の端面封止部材の内層部材も熱硬化性樹脂で形成されているので、端面封止部材が太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で、熱硬化性樹脂の架橋を行なう熱処理を行なうことにより、太陽電池モジュール本体の太陽電池セルを封止する受光面側封止層及び裏面側封止層の熱処理と、太陽電池モジュール本体の端面封止部材の熱処理とを同時に行なうことができる。従って、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材との密着性が向上し、太陽電池モジュール本体の端部と端面封止部材とを完全に一体化することができるので、太陽電池モジュール本体の端部における止水性を向上することができる。
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。図1(a)は本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール1の平面図、図1(b)は図1(a)のB矢視図、図1(c)は図1(a)のC矢視図である。この本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール1は、前述した従来例2の太陽電池モジュール32において、提案技術の止水構造に用いられている端面封止材71に代えて、本発明の端面封止部材11を用いたものである。従って、以下の本発明の実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール1において、端面封止材11以外の部分は、従来例2の太陽電池モジュール32と同じ、即ち、従来例1の太陽電池モジュール31と同じであり、以下の本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール1の説明では、端面封止材11以外の部分は太陽電池モジュール31と同符号を用いている。
本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール1は、図1(a)〜(c)に示すように、正方形状であり、太陽電池モジュール本体4と枠体5とにより構成されている。太陽電池モジュール本体4は、従来例1の太陽電池モジュール31と同様、図8に示すように、表面側である受光面ガラス41上(図面では下側となっている)に、熱硬化性樹脂であるEVA(エチレンビニルアセテート)でなる受光面側封止層42a、多結晶シリコンにより形成された太陽電池セル43、EVAでなる裏面側封止層42b、裏面側封止耐候性フィルム44がこの順に積層されて、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造である。このように、太陽電池モジュール本体4は、耐候性が確保された矩形状の薄板として構成されている。尚、上記太陽電池セル41は、単結晶シリコンやアモルファスシリコン等で形成されたものであってもよい。
枠体5は、図1(a)〜(c)に示すように、上記太陽電池モジュール本体4の四辺を保持するものであって、上側フレーム材51、下側フレーム材52、左右一対の側端フレーム材53,54を備えており、これらフレーム材51,52,53,54が一体的に組み付けられることにより枠状に形成されている。
上述したように、本発明の実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール1において、端面封止材11以外の部分は、従来例1の太陽電池モジュール31と同じであるので、これらの部分の詳細説明は省略する。
本発明の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール1は、その太陽電池モジュール本体4の端部45が端面封止部材11で封止されている。図2は、この端面封止部材11の斜視図、図3は、端面封止部材11で封止された太陽電池モジュール本体4の端部45の断面図である。端面封止部材11は、太陽電池モジュール本体4の表面側に当接する上側封止片11aと、太陽電池モジュール本体4の裏面側に当接する下側封止片11bと、太陽電池モジュール本体4の端面に当接する横側封止片11cとからなる断面略コ字状に形成されている。又、この端面封止部材11は、外層部材11xと内層部材11yとで形成された2層構造である。外層部材11xは、耐熱性ゴム系材料を用いて内層部材11yより数倍厚く形成されている。又、内層部材11yは、熱硬化性樹脂であるEVA(エチレンビニルアセテート)で形成されている。
フレーム付太陽電池モジュール1は、図3に示すように、上記の端面封止部材11を、太陽電池モジュール本体4の端部45の全周に渡って嵌め込むと共に、図4に示すように、端面封止部材11が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体4の端部45に、枠体5を嵌め込んで構成されている。
上記のフレーム付太陽電池モジュール1は次のようにして製造される。まず、図8に示すように、表面側である受光面ガラス41上(図面では下側となっている)に、EVAでなる受光面側封止層42a、多結晶シリコンにより形成された太陽電池セル43、EVAでなる裏面側封止層42b、及び、裏面側封止耐候性フィルム44をこの順に積層して、太陽電池モジュール本体4を形成する。この太陽電池モジュール本体4の端部45の全周に渡って端面封止部材11を嵌め込んだ状態で、この端面封止部材11が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体4を熱処理する。この熱処理により、太陽電池セル43を封止する受光面側封止層42a及び裏面側封止層42bのEVAの架橋を行なう熱処理と、太陽電池モジュール本体4の端部45を封止する端面封止部材11のEVAの架橋を行なう熱処理とを同時に行なう。この熱処理が終了すると、端部45を端面封止部材11で封止された太陽電池モジュール本体4を枠体5に装着する。この装着は、端面封止部材11で封止された太陽電池モジュール本体4の端部45を、枠体5に嵌め込むことにより行なわれる。
上記の構成のフレーム付太陽電池モジュール1は、太陽電池モジュール本体4の太陽電池セル43を封止する受光面側封止層42a及び裏面側封止層42bが熱硬化性樹脂で形成されていると共に、太陽電池モジュール本体4の端部45を封止する2層構造の端面封止部材11の内層部材11yも熱硬化性樹脂で形成されている。そのため、端面封止部材11が太陽電池モジュール本体4の端部45に嵌め込まれた状態で、熱硬化性樹脂の架橋を行なう熱処理を行なうことにより、太陽電池モジュール本体4の太陽電池セル43を封止する受光面側封止層42a及び裏面側封止層42bの熱処理と、太陽電池モジュール本体4の端面封止部材11の内層部材11yの熱処理とを同時に行なうことができる。従って、太陽電池モジュール本体4の端部45と端面封止部材11との密着性が向上し、太陽電池モジュール本体4の端部45と端面封止部材11とを完全に一体化することができるので、太陽電池モジュール本体4の端部45における止水性を向上することができる。
又、太陽電池モジュール本体4の端部45と端面封止部材11とが完全に一体化しているので、端面封止部材11で封止された太陽電池モジュール本体4の端部45に枠体5を嵌め込む際、端面封止部材11がずれて歪むこともなく、端面封止部材11が枠体5の溝部54eからはみ出すこともない。従って、従来問題となっていた端面封止部材の枠体からのはみ出しを補修する必要がなく、フレーム付太陽電池モジュール1の生産性を向上することができる。
又、太陽電池モジュール本体4の端部45は、外層部材11xが耐熱性ゴム系材料で形成された端面封止部材11で覆われるので、太陽電池モジュール本体4の端部45に枠体5を嵌め込むと、太陽電池モジュール本体4の端部45と枠体5との間で、耐熱性ゴム系材料で形成された端面封止部材11の外層部材11xが緩衝材として働くことから、太陽電池モジュール本体4を枠体5から外れにくくすることができる。
上記の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール1では、太陽電池モジュール本体4の端面封止部材11の内層部材11yはEVAを用いていて形成しているが、熱硬化性シリコン系樹脂で形成するようにしてもよい。又、太陽電池モジュール本体4の端面封止部材11の外層部材11xは耐熱性ゴム系材料を用いて形成しているが、熱収縮性樹脂で形成するようにしてもよい。このように外層部材11xに熱収縮性樹を用いることにより、端面封止部材11が太陽電池モジュール本体4の端部45に嵌め込まれた状態で熱処理される際、端面封止部材11が太陽電池モジュール本体4の端部45の形状に沿った形で収縮するので、端面封止部材11と太陽電池モジュール本体4の端部45との密着性を、上述した実施の形態の場合よりもさらに向上することができる。
又、上記の実施の形態では、端面封止部材11で端部45を封止された太陽電池モジュール本体4を、枠体5に装着してフレーム付太陽電池モジュール1を構成しているが、太陽電池モジュール本体4を、枠体5に装着せずにそのまま、フレームレス太陽電池モジュールとして使用することができる。この場合は、端面封止部材11の外層部材11xを、透明耐熱性ゴム系材料、又は、透明熱収縮性樹脂で形成するようにしてもよい。このようにすることにより、このフレームレス太陽電池モジュールを屋外に設置した場合等に、色調を統一することができる。又、この場合に、上述の熱硬化性樹脂に添加剤としてビンダードアミン等の紫外線防止剤を混入することにより、熱硬化性樹脂の紫外線に対する劣化を防止することができる。
図5は、上述した実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール1における、他の例の端面封止部材12の斜視図、図6は、端面封止部材12で封止された太陽電池モジュール本体4の端部45の断面図である。
端面封止部材12の形状は、上述した実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール1と異なり、平面視が円形で、その断面形状が半円形であり、外層部材12xと内層部材12yとで形成された2層構造である。端面封止部材12の外層部材12xは熱収縮性樹脂を用いて、内層部材12yより数倍厚く形成されており、内層部材12yは熱硬化性樹脂であるEVA(エチレンビニルアセテート)で形成されている。この平面視が円形でその断面形状が半円形の端面封止部材12は、柔軟性があるので、正方形状の太陽電池モジュール本体4の周囲に嵌め込むことができる。この端面封止部材12が嵌め込まれた太陽電池モジュール本体4を熱処理することにより、実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール1におけるのと同様、太陽電池モジュール本体4の太陽電池セル43を封止する受光面側封止層42a及び裏面側封止層42bの熱処理と、太陽電池モジュール本体4の端面封止部材12の内層部材12yの熱処理とを同時に行なうことができる。従って、太陽電池モジュール本体4の端部45と端面封止部材12との密着性が向上し、太陽電池モジュール本体4の端部45と端面封止部材12とを完全に一体化することができるので、太陽電池モジュール本体4の端部45における止水性を向上することができる。
又、外層部材12xに熱収縮性樹脂を用いているので、端面封止部材12が太陽電池モジュール本体4の端部45に嵌め込まれた状態で熱処理されると、端面封止部材12が太陽電池モジュール本体4の端部45の形状に沿った形で収縮して、太陽電池モジュール本体4の端部45を封止することができる。
上記の端面封止部材12の作用、効果は、上記の実施の形態のフレーム付太陽電池モジュール1に用いられている端面封止部材11の作用、効果と同じであるので、端面封止部材12を用いたフレーム付太陽電池モジュールも、上記の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール1と同様の作用、効果を有する。又、上記の実施の形態におけるフレーム付太陽電池モジュール1と同様、端面封止部材12を用いて端部を封止した太陽電池モジュール本体を、枠体に装着せずにそのまま、フレームレス太陽電池モジュールとして使用することができる。
1 フレーム付太陽電池モジュール
4 太陽電池モジュール本体
5 枠体
11 端面封止部材
11a 上側封止片
11b 下側封止片
11c 横側封止片
11x 外層部材
11y 内層部材
12 端面封止部材
12x 外層部材
12y 内層部材
31 太陽電池モジュール
32 太陽電池モジュール
41 受光面ガラス
42a 受光面側封止層
42b 裏面側封止層
43 太陽電池セル
44 裏面側封止耐候性フィルム
45 端部
51 上側フレーム材
52 下側フレーム材
52h ビス止め部
53 左側端フレーム材
54 右側端フレーム材
54a フレーム本体
54b 延長屈曲片
54c 上面
54d 水平部分
54e 溝部
54f フランジ
54g 延長片g
54h ビス孔
61 止水部材
71 端面封止部材
71a 上側封止片
71b 下側封止片
71c 横側封止片
4 太陽電池モジュール本体
5 枠体
11 端面封止部材
11a 上側封止片
11b 下側封止片
11c 横側封止片
11x 外層部材
11y 内層部材
12 端面封止部材
12x 外層部材
12y 内層部材
31 太陽電池モジュール
32 太陽電池モジュール
41 受光面ガラス
42a 受光面側封止層
42b 裏面側封止層
43 太陽電池セル
44 裏面側封止耐候性フィルム
45 端部
51 上側フレーム材
52 下側フレーム材
52h ビス止め部
53 左側端フレーム材
54 右側端フレーム材
54a フレーム本体
54b 延長屈曲片
54c 上面
54d 水平部分
54e 溝部
54f フランジ
54g 延長片g
54h ビス孔
61 止水部材
71 端面封止部材
71a 上側封止片
71b 下側封止片
71c 横側封止片
Claims (11)
- 太陽電池モジュール本体が枠体に嵌め込まれた構造のフレーム付太陽電池モジュール、又は、前記太陽電池モジュール本体が枠体を使用しないフレームレス太陽電池モジュールの端面封止部材であって、
前記太陽電池モジュール本体の外形に沿って形成された枠形状であり、前記太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されて前記太陽電池モジュール本体の端部を封止していると共に、前記端面封止部材が複層構造であることを特徴とする太陽電池モジュールの端面封止部材。 - 前記端面封止部材は、前記太陽電池モジュール本体の表面側に当接する上側封止片と、前記太陽電池モジュール本体の裏面側に当接する下側封止片と、前記太陽電池モジュール本体の端面に当接する横側封止片とからなる断面略コ字状に形成されている請求項1記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
- 前記太陽電池モジュール本体は、少なくとも、太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成されており、
前記端面封止部材は外層部材と内層部材とで形成された2層構造であると共に、該内層部材は熱硬化性樹脂で形成されている請求項1又は2記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。 - 前記端面封止部材の内層部材は、熱硬化性シリコン系樹脂で形成されている請求項3記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
- 前記端面封止部材の内層部材は、EVA(エチレンビニルアセテート)で形成されている請求項3記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
- 前記端面封止部材の外層部材は、耐熱性ゴム系材料、又は、透明耐熱性ゴム系材料で形成されている請求項3〜5のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
- 前記端面封止部材の外層部材は、熱収縮性樹脂、又は、透明熱収縮性樹脂で形成されている請求項3〜5のいずれか1項に記載の太陽電池モジュールの端面封止部材。
- 少なくとも太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成される太陽電池モジュール本体と、該太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、該端面封止部材で封止された前記太陽電池モジュール本体の端部がはめ込まれた枠体と、で構成されており、
前記端面封止部材は、外層部材と内層部材とで形成された2層構造であり、且つ、前記太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、
前記端面封止部材の内層部材は、熱硬化性樹脂で形成されていることを特徴とするフレーム付太陽電池モジュール。 - 少なくとも太陽電池セルと、該太陽電池セルを封止する熱硬化性樹脂でなる受光面側封止層及び裏面側封止層とで構成される太陽電池モジュール本体と、該太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、で構成されており、
前記端面封止部材は、外層部材と内層部材とで形成された2層構造であり、且つ、前記太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で形成されていると共に、
前記端面封止部材の内層部材は、熱硬化性樹脂で形成されていることを特徴とするフレームレス太陽電池モジュール。 - 前記太陽電池モジュール本体は、表面側である受光面ガラス上に、EVAでなる受光面側封止層、太陽電池セル、EVAでなる裏面側封止層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されたスーパーストレート型構造である請求項8記載のフレーム付太陽電池モジュール、又は、請求項9記載のフレームレス太陽電池モジュール。
- 表面側である受光面ガラス上に、EVAでなる受光面側封止層、太陽電池セル、EVAでなる裏面側封止層、裏面側封止耐候性フィルムの順に積層され、一体化ラミネート加工されるスーパーストレート型構造である前記太陽電池モジュール本体と、
外層部材とEVAでなる内層部材とで形成された2層構造であり、且つ、前記太陽電池モジュール本体の端部全周に渡って嵌め込まれた状態で、前記太陽電池モジュール本体の端部を封止する端面封止部材と、
該端面封止部材が嵌め込まれた前記太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれる枠体と、で構成されるフレーム付太陽電池モジュールの製造方法であって、
前記太陽電池モジュール本体の一体化ラミネート加工及び前記太陽電池モジュール本体の端部の封止に必要なEVAの架橋を行なう熱処理を、前記端面封止部材が前記太陽電池モジュール本体の端部に嵌め込まれた状態で同時に行なった後、該端面封止部材が嵌め込まれた前記太陽電池モジュール本体の端部に前記枠体を嵌め込むことを特徴とするフレーム付太陽電池モジュールの製造方法。
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JP2004163268A JP2005347395A (ja) | 2004-06-01 | 2004-06-01 | 太陽電池モジュールの端面封止部材及びそれを用いた太陽電池モジュール並びにその太陽電池モジュール製造方法 |
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-
2004
- 2004-06-01 JP JP2004163268A patent/JP2005347395A/ja active Pending
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