JP2662483B2

JP2662483B2 - 太陽電池モジュールの設置方法

Info

Publication number: JP2662483B2
Application number: JP4235938A
Authority: JP
Inventors: 裕二井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1992-09-03
Publication date: 1997-10-15
Anticipated expiration: 2012-10-15
Also published as: JPH0685301A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属に脱着容易な太陽
電池モジュールの屋根用金属板への設置方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＣＯ₂ の増加による温室効果で地
球の温暖化が生じることが予測され、ＣＯ₂ を排出しな
いクリーンなエネルギーの要求がますます高まってい
る。

【０００３】また、ＣＯ₂ を排出しない原子力発電も放
射性廃棄物の問題が解決されておらず、より安全性の高
いクリーンなエネルギーが望まれている。

【０００４】将来期待されているクリーンなエネルギー
の中でも特に太陽電池は、そのクリーンさと安全性と取
り扱い易さから期待が大きい。

【０００５】太陽電池のなかでも単結晶シリコンおよび
多結晶シリコン太陽電池モジュールは、衝撃に弱いた
め、厚いガラス板、および接着剤兼充填剤であるＥＶＡ
（エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー）を使用して太
陽電池表面を保護し、さらにガラスのエッジによるけが
やガラス板の割れを防ぐためにアルミニウム剤などのフ
レームで保持している。

【０００６】ガラス基板上に形成された非晶質シリコン
太陽電池モジュールも結晶シリコン太陽電池モジュール
同様に厚いガラス板で表面を保護されている。

【０００７】従来、このようなガラスを用いた太陽電池
モジュールでは、平方メートルの面積あたり１３〜１５
kgの重量になり、屋根などの上に設置する場合には、重
量が重いために取扱いが容易ではなく、そればかりでは
なく、重装な架台を設置した上に太陽電池モジュールを
ボルトなどの固定具を用いて強固に固定する必要があっ
た。このため、設置時間、及び架台コストがかかり、屋
根上での設置は危険を伴うものであった。

【０００８】一方、太陽電池の中でも、基板材に高分子
樹脂基板やステンレス等の基板が用いられる場合があ
る。これらの基板を用いた太陽電池モジュールは可曲性
で、衝撃に強く、単位面積当たりの重量及び発電電力当
たりの重量が極めて軽いという利点を有しているが、こ
れらの太陽電池モジュールの設置方法も結晶系モジュー
ル同様にアルミフレームで端面を保持し架台に設置した
り、太陽電池モジュールの端部に直接貫通孔を開けて、
ボルトなどの固定具で機械的に固定する方法などが取ら
れていた。架台に設置する場合には重装な架台を設置し
た上に太陽電池モジュールをボルトなどの固定具を用い
て固定する必要があり、設置時間、及び架台コストがか
かり、屋根上での設置は危険を伴うものであった。

【０００９】また、貫通孔をあけて固定具で固定する方
法では、モジュール及び固定物に穴を開けなければなら
ず、例えば金属屋根に穴を開けて設置する場合には雨仕
舞の問題があった。

【００１０】従って、架台を必要とせず、金属屋根や自
動車の屋根、壁等任意の場所に傷つけることなく安全に
作業性良く固定できる太陽電池モジュールの開発が強く
要望されていた。

【００１１】

【発明が解決しようとしている課題】本発明の主な目的
は、取り付けが容易で、特に屋根に取り付けた時の風に
よる引き剥がれ等の問題点を解決した薄膜状の可曲性太
陽電池モジュールの設置方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決し、上述の目的を達成するものであり、本発明
は、太陽電池モジュールを屋根用金属板に設置する方法
において、前記太陽電池モジュールは、可曲性導電性基
体、該基体の表面側に設けた非晶質シリコン半導体を用
いた光電変換層及び該光電変換層上に設けた透明電極を
有する太陽電池素子、該太陽電池素子に用いた可曲性導
電性基体の裏面側に配置した磁石、並びに該裏面側に配
置した黒色樹脂フィルムを一体構造とし、該太陽電池モ
ジュールに用いた磁石によって、該太陽電池モジュール
と該屋根用金属板とを固定する太陽電池モジュールの設
置方法、に特徴がある。

【００１３】また、前記磁石が希土類磁石であることが
好ましく、さらに好ましくはサマリウムコバルト磁石で
ある。

【００１４】また、前記磁石はシート状であることが好
ましい。

【００１５】また、前記磁石が太陽電池を封止する封
止材中に埋設されていることが好ましい。

【００１６】

【作用】本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池の光
起電力層と反対の面に磁石を有するため金属屋根や自動
車の屋根、壁等任意の場所の金属上へ安全に作業性良く
設置および取りはずしすることが可能となる。

【００１７】また、太陽電池モジュールが可曲性を有す
るため、厚いガラス板を有する結晶系太陽電池モジュー
ルや多結晶系太陽電池モジュール、ガラスを基板とした
非晶質シリコン系太陽電池モジュールなどに必要であっ
た金属フレームが不要となり、また太陽電池モジュール
を設置するための架台が不必要となるため、フレームお
よび架台の分、太陽電池モジュール重量が軽くなる。
又、屋根等に密着して接着出来る為、小さな磁力で金属
上に設置することができる。また、金属フレームおよび
架台を設置するという煩雑な作業をなくすことができ作
業性が向上し、危険性を低減させれる。

【００１８】また、太陽電池モジュール全体のコストの
中に占めるフレームおよび架台のコストの割合は大き
く、場合によっては太陽電池パネルのコストよりもフレ
ームおよび架台のコストの方が高くなってしまうことも
あったが、磁石を有する可曲性太陽電池モジュールによ
り金属板上に直接設置することができるため大幅に太陽
電池モジュールのコストを下げることが可能となる。

【００１９】また、磁石を有する太陽電池モジュールが
可曲性を有するため、金属板に太陽電池モジュールの端
部から順次貼りつけ、および取りはずしができる。これ
により、磁力の強い磁石が金属板に急に張り付くあるい
は急にはがれることによって金属板の表面に傷をつけた
り、作業者がけがをしたりすることを防止することがで
きる。

【００２０】また、太陽電池モジュールにつけられた磁
石に、希土類磁石を用いることにより金属板との強力な
接合力を得ることができる。特に、金属屋根に設置する
場合には、突風にも負けない接合力が必要とされ、また
モジュール中に磁石を入れる場合は封止材に封止しない
場合と比較して６０〜７０％保磁力が落ち接合力が下が
る為、強い保磁力を有する磁石が要求されるが、希土類
磁石はそれに必要な磁力を有している。

【００２１】さらに希土類磁石のなかでも、サマリウム
コバルト磁石を用いることにより、サビに強く、また、
高温でも磁力の低下がほとんどない磁石を有する太陽電
池モジュールを提供することができる。

【００２２】また、太陽電池モジュールに付けられた磁
石にシート状のゴム磁石を用いることによりたとえば車
の屋根を傷つけることがなく、安全で、太陽電池モジュ
ールの取り付け、取りはずしが容易で、薄く、磁石がわ
れたりしない太陽電池モジュールを提供することができ
る。

【００２３】また、磁石が、太陽電池を封止する封止材
中に埋設されていることにより磁石により金属屋根や自
動車の屋根等金属板が傷つくことがなくなり、また、磁
石が屋外にさらされることによって生じるサビなどの劣
化を防ぎ、また、仮に磁石が割れても、磁石が飛散する
ことがなく、保磁力もほとんど変化しない為、長期信頼
性に優れた太陽電池モジュールを提供することができ
る。

【００２４】また、磁石は薄くしても保磁力がほとんど
変化しない為、３ｍｍ以下の薄い磁石を有する太陽電池
モジュールを形成することが出来るがモジュール外に薄
い磁石を有する場合は、磁石が壊れ易く飛散することが
あった。

【００２５】埋設した磁石を故意にハンマーで割り、市
販のガウスメータで封止材の上から磁石の表面磁束密度
を測定したところ、磁石が割れる前の表面磁束密度に比
較して磁束密度の減少はみられなかった。

【００２６】この結果より、太陽電池モジュール中に磁
石を埋設したため、磁石が割れても磁石が飛散すること
なく、磁束密度の変化もないため、長期信頼性に優れた
太陽電池モジュールを提供することもできた。

【００２７】（実施態様例）以下、本発明の実施態様例
を図を参照しながら詳細に説明する。

【００２８】図１は金属屋根上に太陽電池の光起電力層
と反対の面に磁石を有する太陽電池モジュールを固定し
た例である。図１は斜視図、図２は上面図、図３は図１
のＡ−Ａ’断面図である。

【００２９】図１、図２、図３において（１０１）は金
属屋根、（２０１）〜（２０４）は太陽電池モジュー
ル、（３０１）は太陽電池モジュールを金属屋根等に固
定するための磁石である。（４０１）は端子取り出し用
ジャンクションボックス、（５０１）は接続用コード、
（５０２）は隣接する太陽電池モジュールを接続するコ
ネクターである。（６０１）は金属屋根の支持板であ
る。

【００３０】本発明で用いる、太陽電池モジュールと屋
根の間に配置された磁石に特に限定はないが、好ましく
は希土類磁石であり、さらにこのましくは、サマリウム
コバルト磁石である。

【００３１】希土類磁石を用いることにより太陽電池モ
ジュールと金属屋根との接合が強力となる。希土類磁石
はフェライト系磁石に比べ２０倍以上の磁力があり、特
に、金属屋根の上に太陽電池モジュールを設置する場合
には、突風や、台風でも飛んでいかないようにする必要
がある。また、希土類磁石のなかでもサマリウムコバル
ト磁石はサビに強く、高温でも磁力の低下がほとんどな
いため、屋外使用の太陽電池モジュールにさらに適して
いる。

【００３２】太陽電池の裏面に配置される希土類磁石の
サイズや個数については特に限定はなく、希土類磁石の
コストおよび磁力によって決定されるが、はがれを防止
するためには少なくとも太陽電池の四隅に配置する方が
好ましい。

【００３３】又、磁石を太陽電池素子部外の封止材部分
に設けることによってモジュールを折り曲げ屋根材突起
部の側面と接合させることが出来る。モジュール内に磁
石を封止する場合は封止材が磁石の厚みによってはがれ
ないように３ｍｍ以下とすることが好ましい。

【００３４】又、太陽電池の裏面全体に希土類磁石を一
定間隔ごとに分散して配置し、かつ太陽電池モジュール
が可曲性を有する場合には、太陽電池モジュールを金属
屋根に設置する際に、図３に示したように太陽電池モジ
ュールの端部から順次貼りつけることができる。図３に
おいて、（２００１）は太陽電池モジュール（２００
２）は太陽電池素子、（２００３）〜（２００６）は希
土類磁石、（２００７）は金属板である。これにより、
磁力の強い希土類磁石を有する太陽電池モジュールが金
属板に急に張り付くあるいは急にはがれることによって
金属屋根の表面に傷をつけたり、作業者がけがをしたり
することを防ぐことができる。

【００３５】また、太陽電池モジュールをキャンピング
カーなどのような車の屋根の上に取りつける場合には、
太陽電池モジュールに付けられた磁石にシート状のゴム
磁石を用いたほうが好ましい。シート状のゴム磁石を有
する太陽電池モジュールは車の屋根を傷つけることがな
く、安全で、太陽電池モジュールの取り付け、取りはず
しが容易で、厚みも薄くすることができ、磁石が割れた
りすることがないという特徴を有している。シート状の
ゴム磁石としては、例えば、フェライト系磁性粉体をゴ
ムのなかに分散させ、ローラーでシート状に成形した後
磁力を入れることにより作製することができる。

【００３６】太陽電池の光起電力素子と反対の面に配置
された磁石は、太陽電池モジュールに外付けされても良
いし、太陽電池モジュールの内部にうめこまれてもよい
が、好ましくは、太陽電池を封止する封止材中に埋設さ
れていることが好ましい。磁石が封止材中に埋設されて
いることにより磁石により金属板が傷つくことがなくな
り、また、磁石が屋外にさらされることによって生じる
サビなどの劣化を防ぎ、また、仮に磁石が割れても、磁
石が飛散することがなく、長期信頼性に優れている。

【００３７】本発明の太陽電池モジュールを金属板に取
りつける方法は、磁石のみによる方法でもよいし、例え
ば、両面テープ、接着剤、張線、フレームなどによる固
定と併用してもよい。例えば、垂直な金属壁面や強風下
での金属屋根への設置の場合には、太陽電池モジュール
の設置作業性が非常に悪くなるが、その際にあらかじめ
磁石で仮固定したうえで上記両面テープ、接着剤、張
線、フレームにより本固定することにより、設置作業性
や作業の安全性を大幅に向上させることができる。ま
た、他の効果として、フレキシブルな太陽電池を車の屋
根にフレームを用いて固定した場合に太陽電池がフレキ
シブルであるために風の影響により太陽電池の中央部が
波立ってしまうが、ここで太陽電池の中央部に磁石を併
用することによりこうした問題を容易に克服できる。本
発明の太陽電池モジュールの太陽電池素子に特に限定は
ないが、好ましくは、太陽電池素子自体が可曲性を有す
ることが好ましい。裏面に磁石を有する太陽電池素子が
可曲性であることにより金属板への取り付け及び取りは
ずしが太陽電池パネルの端面から順次行うことができ
る。

【００３８】本発明の太陽電池素子はさらに好ましくは
ステンレス基板上に形成された非晶質シリコン半導体で
ある。ステンレス基板上に形成された非晶質シリコン半
導体は０．１mm程度の厚みまで薄くすることができ、さ
らに表面被覆材としてガラスを使う必要がなく、フッ素
樹脂フィルムのような表面被覆材を使用できるため、太
陽電池モジュール自体の重量はガラスを用いた太陽電池
モジュールに比較して1/2 〜1/4 と大幅に減少すること
が可能となる。このような軽量で可曲性を有する太陽電
池パネルを用いることにより本発明の効果がさらに発揮
される。太陽電池モジュール自体の重量が軽いと、金属
屋根に設置するために必要とされる磁力を小さくするこ
とができるため、磁石の数や量を減少することができ、
その結果、さらに軽量で安価な太陽電池モジュールを提
供することが可能となる。

【００３９】本発明の太陽電池モジュールに使用する太
陽電池素子の一例の概略断面図を図８に示した。図９に
おいて（６１３）は導電性基体、（６１４）は裏面反射
層、（６１５）は光電変換部材としての半導体層、（６
１６）は透明導電層、（６１７）は集電電極である。
（６１４）の裏面反射層は（６１３）の導電性基体で兼
ねることもできる。

【００４０】上記導電性基体（６１３）としては、ステ
ンレス、アルミニウム、ジルコニウム、モリブデン、タ
ングステン、コバルト、クロム、鉄、タンタル、ニオ
ブ、銅、チタン、カーボンシート、亜鉛メッキ鋼板、導
電層が形成してあるポリイミド、ポリエステル、ポリエ
チレンナフタライド、エポキシなどの樹脂フィルムや樹
脂板等が挙げられる。

【００４１】上記簿膜半導体層（６１５）としては、非
晶質シリコン系半導体、多結晶シリコン半導体、結晶シ
リコン半導体や、銅インジウムセレナイドなどの化合物
半導体が適当である。非晶質シリコン系半導体の場合
は、シランガスと水素ガスとジボラン、ホスフィン等の
導電型を決定するガスを導入し、プラズマＣＶＤ法によ
り形成する。また、多結晶シリコン半導体の場合は、溶
融シリコンのシート化あるいは非晶質シリコン半導体の
熱処理により形成する。CuInSe₂/CdS の場合は、電子ビ
ーム蒸着やスパッタリング、電析（電解液の電気分解に
よる析出）などの方法で形成する。半導体層の構成とし
ては、ｐｉｎ接合、ｐｎ接合、ショットキー型接合が用
いられる。該半導体層は少なくとも裏面反射層（６１
４）と透明導電層（６１６）にサンドイッチされた構造
になり、該半導体を複数積層させたタンデムセル，トリ
プルセルとすることも出来る。該裏面反射層（６１４）
には、金属層あるいは金属酸化物、あるいは金属層と金
属酸化物層の複合層が用いられる。金属層の材質として
は、Ｔｉ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ａ
ｇ，Ｎｉなどが用いられ、金属酸化物層としてＺｎＯ，
ＴｉＯ₂ ，ＳｎＯ₂ などが採用される。上記金属層およ
び金属酸化物層の形成方法としては抵抗加熱蒸着、電子
ビーム蒸着、スパッタリング法、スプレー法、ＣＶＤ
法、不純物拡散法などがある。さらに、透明導電層の上
の光起電力によって発生した電流を効率よく集電するた
めの、格子（グリッド）上の集電電極（６１７）の材料
としては、Ｔｉ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，
Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｎ及び銀ペーストなどの導電性ペ
ーストが用いられる。グリッド電極の形成方法にはマス
クパターンをもちいたスパッタリング、抵抗加熱、ＣＶ
Ｄなどの蒸着方法、あるいは全面に金属層を蒸着した後
にエッチングしてパターニングする方法、光ＣＶＤによ
り直接グリッド電極パターンを形成する方法、グリッド
電極のネガパターンのマスクを形成したあとにメッキに
より形成する方法、導電性ペーストを印刷して形成する
方法などがある。導電性ペーストは、通常、微粉末状の
金、銀銅、ニッケル、カーボンあるいはそれらの混合
物などをバインダーポリマーと分散させたものが使用さ
れる。上記バインダーポリマーとしては、ポリエステ
ル、エポキシ、アクリル、アルキド、ポリビニルアセテ
ート、ゴム、ウレタン、フェノールなどの樹脂がある。

【００４２】グリッド電極で集電した電流をさらに集め
て輸送するためのバスバーの材料としてはスズ、あるい
はハンダコーティングした銅、ニッケルなどを用いる。
バスバーのグリッド電極への接続は、導電性接着剤ある
いはハンダでおこなう。

【００４３】（太陽電池パネル間の電気接続）太陽電池
パネル間の電気接続方法に特に限定はなく、使用する太
陽電池モジュールの電圧、電流、電力によって任意にき
めることができる。

【００４４】図１には太陽電池パネル（２０２）と（２
０１）、（２０１）と（２０３）、（２０３）と（２０
４）を直列接続した例である。ここで（４０１）はジャ
ンクションボックス、（５０１）はリード線、（５０
２）は防水コネクターである。太陽電池パネルの接続方
法はジャンクションボックスなどを用いなくてもよく、
太陽電池パネルを金属屋根の空間を利用して接続コード
で接続することもできる。

【００４５】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００４６】（実施例１）本実施例の図５の太陽電池モ
ジュール（３０００）はステンレス基板上に作製された
アモルファスシリコン系半導体太陽電池の基体の面にサ
マリウムコバルト希土類磁石を配置した後、樹脂封止し
た太陽電池モジュールである。

【００４７】図４、図５に本実施例の太陽電池モジュー
ルの概略図を示した。図４は本実施例の太陽電池モジュ
ールの裏面図であり、磁石の位置を示した。図５は図４
の太陽電池モジュールのＢ−Ｂ’断面図である。

【００４８】図５において（３００２）はフッ素樹脂フ
ィルム（商標名：テフゼル／デュポン社）、（３００
３）は太陽電池の充填材であるＥＶＡ（エチレン−酢酸
ビルニ共重合体）、（３００４）はＳＵＳ４３０上に形
成されたアモルファスシリコン太陽電池素子、（３００
５）は黒色フッ素樹脂フィルム（商標名：テドラー／デ
ュポン社）、（３００６）〜（３０１１）はサマリウム
コバルト希土類磁石である。

【００４９】上記太陽電池モジュールは次のようにして
作製した。

【００５０】まず、光起電力素子は以下の手順で作成し
た。０．１２５mm厚のステンレス基板上にスパッタ法に
よって裏面反射層であるＡｌ／ＺｎＯを形成したあと、
プラズマＣＶＤ法によりｎ型ａ−Ｓｉ層、ｉ型ａ−Ｓｉ
層、ｐ型微結晶Ｓｉ層の半導体層を形成し、次に透明電
極層としてのIn₂O₃ を、Ｏ₂ 雰囲気下でＩｎを抵抗加熱
法で蒸着することによって形成した。さらに集電電極と
して銀ぺーストをスクリーン印刷してアモルファスシリ
コン系光起電力素子を作成した。次に、縦２４ｍｍ、横
１４ｍｍ、高さ２ｍｍのサマリウムコバルト磁石を太陽
電池素子の裏面に図４の位置に位置合せしたあとフッ素
樹脂フィルムおよびＥＶＡをもちいて太陽電池素子を真
空ラミネートすることにより樹脂封止した。太陽電池素
子からの端子の取り出しは太陽電池モジュールの表面に
穴を開けて行い、その部分をシリコン樹脂で封止したあ
とジャンクションボックスをその上に取り付けることに
よって行った。

【００５１】つぎに、上記太陽電池モジュールを瓦棒タ
イプの金属屋根に設置し屋外暴露試験を行った。なお隣
接する太陽電池モジュールの接続は防水コネクターで接
続した。本実施例の太陽電池モジュールは、金属屋根へ
の設置が容易で、しかも三か月の屋外暴露試験でも金属
屋根からはがれることがなかった。また、太陽電池モジ
ュールを取りはずす際には太陽電池モジュールの端部か
ら順にはがしていくため人の力でも容易に取りはずすこ
とができた。また、磁石を太陽電池モジュール中に埋設
したため、金属屋根に傷が付き金属屋根が腐食するとい
うこともなかった。

【００５２】（実施例２）本実施例は、図６、図７に示
したように実施例１の太陽電池モジュールの裏面の磁石
に付加して、太陽電池モジュールの裏面中央部に図６、
図７に示したようにさらに両面テープを設け、太陽電池
モジュールの中央部が風などによりばたつくことをなく
し、さらに信頼性を高めた太陽電池モジュールである。

【００５３】図６、図７において、図６は本実施例の太
陽電池モジュールの裏面から見た図であり、図７は、図
６のＣ−Ｃ’断面図である。図６、図７において（４０
００）は太陽電池モジュール、（４００２）はフッ素樹
脂フィルム（商標名：テフゼル／デュポン社）、（４０
０３）は太陽電池の充填材であるＥＶＡ（エチレン−酢
酸ビニル共重合体）、（４００４）はＳＵＳ４３０上に
形成されたアモルファスシリコン太陽電池素子、（４０
０５）は黒色フッ素樹脂フィルム（商標名：テドラー／
デュポン社）、（４００６）〜（４０１１）はサマリウ
ムコバルト希土類磁石である。（４００１）は本実施例
の太陽電池モジュールの裏面の中央部に設けた両面テー
プである。ここで用いた両面テープは、アクリルフォー
ムにアクリル系粘着材がついた両面テープであり、厚み
は１．１ｍｍ、引っ張り強度（kg/cm²）及び破断伸び率
（％）がそれぞれ、１２（kg/cm²）、６００（％）であ
る。本実施例では、太陽電池モジュールは実施例１と同
様な方法で作製した後、太陽電池モジュールの裏面中央
部に両面テープをはりつけることによって作製した。

【００５４】本実施例の太陽電池モジュールは実施例１
の太陽電池モジュールに比べ、太陽電池モジュール裏面
の中央部に両面テープを貼りつけたため、太陽電池モジ
ュールを金属屋根に設置した際に太陽電池モジュールが
風によりばたつくことを防ぐことができ、さらに信頼性
に優れた太陽電池モジュールを提供することができた。

【００５５】（実施例３）本実施例では太陽電池モジュ
ールの裏面の磁石にシート状のゴム磁石を用いた。ま
た、実施例１、実施例２では、太陽電池モジュールのな
かに磁石を分散させたが、本実施例では太陽電池モジュ
ールと同じサイズのゴム磁石を太陽電池モジュールの裏
面に接着剤で外付けした。図８に本実施例の太陽電池モ
ジュールの断面の概略を示した。図８において、（５０
００）は太陽電池モジュール、（５００１）はフッ素樹
脂フィルム、（５００２）はＥＶＡ，（５００３）はア
モルファスシリコン系太陽電池素子、（５００４）は黒
色フッ素樹脂フィルム、（５００５）は厚み１ｍｍのゴ
ム磁石である。

【００５６】本実施例の太陽電池モジュールを自動車の
屋根に付け１００km/hの速度で走行したが太陽電池モジ
ュールが屋根から落ちることはなく、良好な接合力を有
していた。また、本実施例の太陽電池モジュールは、太
陽電池モジュールの裏面に直接つけられた磁石がゴム磁
石であるため、自動車の屋根を傷つけることがなかっ
た。また、ゴム磁石自体が可曲性を有しているため太陽
電池モジュールの全面に貼っても太陽電池モジュール自
身の可曲性を損なうことがなかった。

【００５７】

【発明の効果】本発明に基づく太陽電池モジュールの設
置方法は、使用する太陽電池モジュールが太陽電池素
子、黒色樹脂フィルム及び磁石を一体構造としたもので
あり、この太陽電池モジュールと金属屋根とを一体固定
させることができるので、太陽電池素子（太陽電池パネ
ル）を屋根に設置する時に、この太陽電池モジュールの
屋根への固定用の穴を設けたりする必要がなく、このた
め、太陽電池モジュールを屋根に葺く時の操作性が向上
し、その上で、かかる葺工事の時に作られた穴から惹き
起こる長期間使用時の劣化促進が抑制されるばかりでは
なく、非晶質シリコンを用いた光電変換層の熱印加によ
る変換効率の劣化抑制効果を有効に生じさせるように、
黒色樹脂フィルムが屋根用金属板に対して一体的に設け
られているので、黒色樹脂フィルムが太陽光に晒された
時の熱吸収から印加される熱によって、非晶質シリコン
は、加熱され、これによって光電変換層の変換効率の劣
化が抑制され、太陽電池素子の寿命を実質的に向上させ
ることができた。

【００５８】また、太陽電池モジュールが可曲性を有す
るため、厚いガラス板を有する結晶系太陽電池モジュー
ルや多結晶系太陽電池モジュール、ガラスを基板とした
非晶質シリコン系太陽電池モジュールなどに必要であっ
た金属フレームが不要となり、また太陽電池モジュール
を設置するための架台が不必要となるため、フレームお
よび架台の分、太陽電池モジュール重量が軽くなり、そ
の結果、小さな磁力で金属上に設置することができ作業
性が向上し、危険性を低減させられる。

【００５９】また、太陽電池モジュール全体のコストの
中に占めるフレームおよび架台のコストの割合は大き
く、場合によっては太陽電池パネルのコストよりもフレ
ームおよび架台のコストの方が高くなってしまうことも
あったが、磁石を有する可曲性太陽電池モジュールによ
り金属板上に直接設置することができるため大幅に太陽
電池モジュールのコストを下げることが可能となった。

【００６０】また、磁石を有する太陽電池モジュールが
可曲性を有するため、金属板に太陽電池モジュールの端
部から順次貼りつけ、および取りはずしができた。これ
により、磁力の強い磁石が金属板に急に張り付くあるい
は急にはがれることによって金属板の表面に傷をつけた
り、作業者がけがをしたりすることを防止することがで
きた。

【００６１】また、太陽電池モジュールにつけられた磁
石に、希土類磁石を用いることにより金属板との強力な
接合力を得ることができた。特に、金属屋根に設置する
場合には、突風にも負けない接合力が必要とされ、また
モジュール中に磁石を入れる場合は、ラミ材に封止しな
い場合と比較して６０〜７０％保磁力が落ち接合力が下
がる為、強い保磁力を有する磁石が要求されるが、希土
類磁石はこれに答えることができた。

【００６２】さらに希土類磁石のなかでも、サマリウム
コバルト磁石を用いることにより、サビに強く、また、
高温でも磁力の低下がほとんどない磁石を有する太陽電
池モジュールを提供することができた。

【００６３】また、太陽電池モジュールに付けられた磁
石にシート状のゴム磁石を用いることにより、たとえば
車の屋根を傷つけることがなく、安全で、太陽電池モジ
ュールの取り付け、取りはずしが容易で、薄く、磁石が
われたりしない太陽電池モジュールを提供することがで
きた。

【００６４】また、磁石が、太陽電池を封止する封止材
中に埋設されていることにより磁石により金属屋根や自
動車の屋根等金属板が傷つくことがなくなり、また、磁
石が屋外にさらされることによって生じるサビなどの劣
化を防ぎ、また、仮に磁石が割れても、磁石が飛散する
ことがなく、長期信頼性に優れた太陽電池モジュールを
提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様例の太陽電池モジュールの斜
視図である。

【図２】本発明の実施態様例の太陽電池モジュールの上
面図である。

【図３】本発明の実施態様例の太陽電池モジュールの図
１のＡ−Ａ′断面図である。

【図４】本発明の実施例の太陽電池モジュールの裏面図
である。

【図５】本発明の実施例の太陽電池モジュールの図４の
Ｂ−Ｂ′断面図である。

【図６】本発明の他の実施例の太陽電池モジュールの裏
面図である。

【図７】本発明の実施例の太陽電池モジュールの図６の
Ｃ−Ｃ′断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例の太陽電池モジュー
ルの断面図である。

【図９】本発明の太陽電池モジュールの太陽電池素子の
断面図である。

【符号の説明】

１０１金属屋根２０１，２０２，２０３，２０４太陽電池パネル３０１磁石４０１ジャンクションボックス５０１リード線５０２防水コネクター６０１母屋２００１太陽電池モジュール２００２太陽電池素子２００３，２００４，２００５，２００６磁石２００７金属板３０００太陽電池モジュール３００２フッ素樹脂フィルム３００３ＥＶＡ３００４太陽電池素子３００５黒色フッ素樹脂フィルム３００６，３００７磁石４０００太陽電池モジュール４００１：両面テープ４００２フッ素樹脂フィルム４００３ＥＶＡ４００４太陽電池素子４００５黒色フッ素樹脂フィルム４００６，４００７，４００８，４００９，４０１０，
４０１１磁石５０００太陽電池モジュール５００１フッ素樹脂フィルム５００２ＥＶＡ５００３太陽電池素子５００４黒色フッ素樹脂フィルム５００５ゴム磁石６１３導電性基体６１４裏面反射層６１５半導体層６１６透明導電層６１７集電電極

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池モジュールを屋根用金属板に設
置する方法において、前記太陽電池モジュールは、可曲
性導電性基体、該基体の表面側に設けた非晶質シリコン
半導体を用いた光電変換層及び該光電変換層上に設けた
透明電極を有する太陽電池素子、該太陽電池素子に用い
た可曲性導電性基体の裏面側に配置した磁石、並びに該
裏面側に配置した黒色樹脂フィルムを一体構造とし、該
太陽電池モジュールに用いた磁石によって屋根用金属板
を固定するとともに、該太陽電池モジュールと該屋根用
金属板との間に両面接着テープを配置することによっ
て、該両者間を接着することを特徴とする太陽電池モジ
ュールの設置方法。
【請求項２】前記太陽電池素子は、前記透明電極の表
面側に設けた充填材及び樹脂フィルムによって封止され
てなる請求項第１項記載の太陽電池モジュールの設置方
法。
【請求項３】前記可曲性導電性基体と前記太陽電池素
子との間に、反射層を設けてなる請求項第１項に記載の
太陽電池モジュールの設置方法。