JP3001785B2 - Solar cell module, roofing material, air distribution device, roofing material construction method, and roofing material manufacturing method - Google Patents

Solar cell module, roofing material, air distribution device, roofing material construction method, and roofing material manufacturing method

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JP3001785B2 JP6294190A JP29419094A JP3001785B2 JP 3001785 B2 JP3001785 B2 JP 3001785B2 JP 6294190 A JP6294190 A JP 6294190A JP 29419094 A JP29419094 A JP 29419094A JP 3001785 B2 JP3001785 B2 JP 3001785B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、設置が容易な太陽電池
モジュールに関し、特に空気等の熱媒体によって太陽熱
エネルギーを温風変換して利用するパッシブソーラーシ
ステムに使用される太陽電池モジュールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell module which can be easily installed, and more particularly to a solar cell module used in a passive solar system which converts solar heat energy into hot air using a heat medium such as air and uses it.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、環境問題に対する意識の高まり
が、世界的に広がりを見せている。中でも、ＣＯ2の排
出に伴う地球の温暖化現象に対する危惧感は深刻で、安
全でクリーンなエネルギーへの希求はますます強まって
きている。光電変換素子を用いた太陽電池は現在のとこ
ろ、その安全性と扱いやすさから、クリーンなエネルギ
ー源としての期待のもてるものの一つだということがで
きる。2. Description of the Related Art In recent years, awareness of environmental problems has been increasing worldwide. Above all, there is a serious concern about the global warming phenomenon accompanying the emission of CO 2 , and the desire for safe and clean energy is increasing more and more. At present, a solar cell using a photoelectric conversion element can be said to be one of the promising ones as a clean energy source due to its safety and ease of handling.

【０００３】太陽電池には様々な形態がある。代表的な
ものとしては、 （１）結晶シリコン太陽電池 （２）多結晶シリコン太陽電池 （３）アモルファスシリコン系太陽電池 （４）銅インジウムセレナイド太陽電池 （５）化合物半導体太陽電池 等がある。この中で、薄膜結晶シリコン太陽電池、化合
物半導体太陽電池及び非単結晶であるアモルファスシリ
コン系太陽電池は、比較的低コストで大面積化が可能な
ため、最近では各方面で活発に研究開発が進められてい
る。[0003] There are various types of solar cells. Representative examples include (1) crystalline silicon solar cells, (2) polycrystalline silicon solar cells, (3) amorphous silicon-based solar cells, (4) copper indium selenide solar cells, and (5) compound semiconductor solar cells. Among these, thin-film crystalline silicon solar cells, compound semiconductor solar cells, and non-single-crystal amorphous silicon solar cells can be made relatively large in area at relatively low cost. Is underway.

【０００４】一方、クリーンなエネルギーを利用する方
法として、屋根面そのものを太陽熱の集熱に利用し、そ
の熱を床暖房や給湯等に利用するパッシブソーラーシス
テムが特公平３−４８２９９号公報に開示されている。
図８は空気加熱式パッシブソーラーシステムの一例であ
る。図８において、８０１は外気取り入れ口、８０２は
屋根集熱面金属板、８０３は屋根下地材、８０４は通風
層、８０５は断熱材、８０６はファン、８０７は送風ダ
クトである。On the other hand, as a method of using clean energy, Japanese Patent Publication No. 3-48299 discloses a passive solar system in which the roof surface itself is used for collecting solar heat and the heat is used for floor heating and hot water supply. Have been.
FIG. 8 shows an example of an air-heated passive solar system. 8, reference numeral 801 denotes an outside air intake, 802 denotes a roof heat collecting surface metal plate, 803 denotes a roof base material, 804 denotes a ventilation layer, 804 denotes a heat insulating material, 805 denotes a fan, and 806 denotes a fan duct.

【０００５】まず軒先の外気取り入れ口８０１から入っ
た新鮮な空気は、屋根面にふりそそぐ太陽熱エネルギー
を、屋根集熱面金属板８０２を通して受けて、暖まりな
がら屋根の棟側へ、自然にゆっくりと上昇していく。そ
して、この暖められた空気はファン８０６により床下へ
送られ、部屋全体を暖めるのに使用される。また、上記
通風層８０４および送風ダクト８０７は断熱材８０５に
より囲まれており、熱気が逃げないようになっている。[0005] First, fresh air entering from the outside air intake 801 at the eave receives solar thermal energy flowing into the roof surface through the metal plate 802 on the heat collecting surface of the roof, and slowly rises naturally to the ridge side of the roof while warming. I will do it. The heated air is sent under the floor by the fan 806 and used to warm the entire room. Further, the ventilation layer 804 and the ventilation duct 807 are surrounded by a heat insulating material 805 so that hot air cannot escape.

【０００６】しかし、上記のような空気加熱式パッシブ
ソーラーシステムは太陽熱利用という面ではクリーンエ
ネルギーを使用しているが、送風用のファン、集熱時や
非集熱時のコントロール等は系統電源を使用しなければ
ならず、完全なクリーンエネルギーの使用ではなかっ
た。そこで上記システムのファン用の電源等として、ク
リーンなエネルギー源の一つである太陽電池を利用する
方法を考えた。[0006] However, the air-heated passive solar system as described above uses clean energy in terms of utilization of solar heat. However, a fan for blowing air, control during heat collection and non-heat collection, and the like use a system power supply. Must be used, not a complete clean energy use. Therefore, a method of using a solar cell, which is one of clean energy sources, as a power supply for a fan of the above-described system was considered.

【０００７】しかし、このような太陽電池を屋根板とは
別の場所に太陽電池を設置すると大面積が必要となる。
また同様に、屋根面積が小さい場合は太陽電池だけを別
の場所に設置しなければならないという問題点があり、
その場合に太陽電池設置用の架台が別途必要であるとい
う問題を考慮し、本出願人は集熱面金属板を、通風層へ
の放熱性に優れた図９に示す樹脂密封型太陽電池モジュ
ールとした。However, when such a solar cell is installed in a place different from the roof panel, a large area is required.
Similarly, if the roof area is small, there is a problem that only the solar cell must be installed in another place,
In this case, in consideration of the problem that a stand for installing a solar cell is required separately, the present applicant uses a resin-sealed solar cell module shown in FIG. And

【０００８】図９は、本願出願人の比較のための太陽電
池モジュールを直接屋根材等に釘打ちして固定した図を
示している。図９（ａ）は上斜視図で、図９（ｂ）は図
９（ａ）のＸ−Ｙ断面図である。９０１は太陽電池、９
０２は表面被覆材、９０３は裏面絶縁材、９０４は集熱
面である裏面補強材、９０５は充填材、９０６はスペー
サーを兼ねた屋根材である芯木、９０７は釘である。図
のように屋根上に太陽電池モジュールを設置するとき
に、従来の建築方法を大幅に変更することなく、非発電
域に釘やスティープル等で打ち付けて簡単に固定するこ
とが出来る。FIG. 9 shows a solar cell module for comparison by the applicant of the present invention, which is directly nailed and fixed to a roof material or the like. FIG. 9A is an upper perspective view, and FIG. 9B is an XY cross-sectional view of FIG. 9A. 901 is a solar cell, 9
02 is a surface covering material, 903 is a back surface insulating material, 904 is a back surface reinforcing material as a heat collecting surface, 905 is a filler, 906 is a core tree which is a roof material also serving as a spacer, and 907 is a nail. When the solar cell module is installed on the roof as shown in the figure, the solar cell module can be easily fixed to the non-power generation area with a nail or steeple without largely changing the conventional construction method.

【０００９】しかしながら、上記本願出願人の比較例で
は、２０年間という長期間では必ずしも太陽電池モジュ
ールが初期の特性を維持していないという問題点を有し
ていた。However, the comparative example of the applicant of the present invention has a problem that the solar cell module does not always maintain the initial characteristics for a long period of 20 years.

【００１０】一方、太陽電池は一般的に環境温度が高く
なると変換効率が低下することが知られている。太陽電
池を屋根上に設置した場合、高温にさらされて変換効率
が低下するため、太陽電池を冷却して変換効率低下を抑
制しなければならないという問題点を有していた。On the other hand, it is known that the conversion efficiency of a solar cell generally decreases as the environmental temperature increases. When a solar cell is installed on a roof, the conversion efficiency is reduced by being exposed to a high temperature. Therefore, there is a problem in that the solar cell must be cooled to suppress the reduction in the conversion efficiency.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、貫通部を設
けて固定した太陽電池モジュールの長期信頼性を向上さ
せ、空気加熱式パッシブソーラーシステムにおいて、よ
り総合的なクリーンエネルギーの使用を可能とし、また
架台を別に必要とせずに太陽電池の使用が出来て、さら
に熱による太陽電池の変換効率低下を抑制することがで
きるパッシブソーラーシステム用太陽電池モジュールを
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention improves the long-term reliability of a fixed solar cell module provided with a penetrating portion, and enables more comprehensive use of clean energy in an air-heated passive solar system. It is another object of the present invention to provide a solar cell module for a passive solar system that can use a solar cell without requiring a separate stand and can further suppress a decrease in conversion efficiency of the solar cell due to heat.

【００１２】本発明の太陽電池モジュールは、補強板上
の一部領域に、裏面絶縁材を挟んでアモルファス半導体
を有する太陽電池が載置され、前記裏面絶縁材及び太陽
電池が、該補強板上のこれらが載置された領域よりも広
い範囲を被覆する充填材によって封止されて成り、裏面
絶縁材が存在せず、且つ、充填材によって被覆された端
部で該補強板が折り曲げられていることを特徴とする。
本発明の屋根材は、補強板上の一部領域に、裏面絶縁材
を挟んでアモルファス半導体を有する太陽電池が載置さ
れ、前記裏面絶縁材及び太陽電池が、該補強板上のこれ
らが載置された領域よりも広い範囲を被覆する充填材に
よって封止されて成り、裏面絶縁材が存在せず、且つ、
充填材によって被覆された端部で該補強板が折り曲げら
れていることを特徴とする。本発明の空気流通装置は、
上記屋根材と、屋根下地材との間に通風層を有し、該通
風層内を外気が流通して屋内に取り込まれるか、又は屋
外に排出されることを特徴とする。本発明の屋根材の施
工方法は、上記屋根材を、屋根下地材との間に空間を設
けて固定して通風層を形成し、該通風層内を外気が流通
して屋内に取り込まれるか、又は屋外に排出されること
を特徴とする。本発明の屋根材の製造方法は、補強板上
の一部領域に、裏面絶縁材を挟んでアモルファス半導体
を有する太陽電池を載置する工程と、前記裏面絶縁材及
び太陽電池を、該補強板上のこれらが載置された領域よ
りも広い範囲を被覆する充填材によって封止する工程
と、裏面絶縁材が存在せず、且つ、充填材によって被覆
された端部で該補強板が折り曲げる工程とから成ること
を特徴とする。[0012] The solar cell module of the present invention can be mounted on a reinforcing plate.
Amorphous semiconductor with backside insulating material in some areas
The solar cell having the back surface insulating material and the solar cell
The batteries are wider than the area on the stiffener where they are placed.
Area covered with a filler that covers the
Edges without insulation and covered with filler
The reinforcing plate is bent at the portion .
The roofing material of the present invention has a back surface insulating material in a partial area on the reinforcing plate.
Solar cell with amorphous semiconductor is placed
And the back surface insulating material and the solar cell
Filler that covers a wider area than the area where
Therefore, it is sealed, there is no backside insulating material, and
The reinforcing plate is bent at the end covered by the filler.
It is characterized by having been done. The air circulation device of the present invention,
A ventilation layer is provided between the roof material and the roof base material, and outside air flows through the ventilation layer to be taken indoors or discharged outdoors. According to the method for constructing a roofing material of the present invention, the roofing material may be fixed by providing a space between the roofing material and a roof base material to form a ventilation layer, and the outside air may flow through the ventilation layer and be taken indoors. Or discharged outside. The method for manufacturing a roofing material according to the present invention includes the steps of:
Amorphous semiconductor with backside insulating material in some areas
Mounting a solar cell having
And the solar cells in the area where they are placed on the reinforcing plate.
Sealing with a filler that covers a wide area
And no backside insulation material, and covered with filler
Bending the reinforcing plate at the set end .

【００１３】[0013]

【作用】本発明の太陽電池モジュールによれば、以下の
作用が期待できる。 （１）貫通部のラミ材の劣化が抑えられるため、太陽電
池モジュールの長期信頼性が向上する。 （２）太陽電池発電で作動するファンで、温変換した空
気を循環することができ、より大きなクリーンエネルギ
ー使用が可能となる。 （３）上記のファン等の駆動電力以上に太陽電池が発電
した場合、電力変換器を介して他の電力用途に使用でき
る。 （４）架台を別に必要とせずに太陽電池の使用ができ
る。 （５）熱による太陽電池の変換効率低下を抑制すること
ができる。According to the solar cell module of the present invention, the following effects can be expected. (1) Long-term reliability of the solar cell module is improved because deterioration of the lamination material in the penetrating portion is suppressed. (2) With a fan operated by solar cell power generation, temperature-converted air can be circulated, and larger clean energy can be used. (3) When the solar cell generates more power than the driving power of the fan or the like, it can be used for other power applications via the power converter. (4) The solar cell can be used without requiring a separate stand. (5) A decrease in the conversion efficiency of the solar cell due to heat can be suppressed.

【００１４】以下、本発明を図面に沿って詳細に説明す
る。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【００１５】本出願人は、図９に示す太陽電池モジュー
ルを直接屋根材等に釘打ちして固定したものを、光照射
＋降雨サイクルの実験が行した後、外観及び断面を調べ
た結果、裏面絶縁材９０３に釘９０７を中心にしてひび
割れ状の模様の発生や、裏面絶縁材９０３と充填材９０
５との界面に剥がれが生じていることを発見した。すな
わち、屋外設置で使用していると、釘打ち付け部のラミ
ネート材料は釘によりストレスを受けた状態で屋外暴露
することになり、その中でも裏面絶縁材は、外部環境と
釘による応力等のストレスや、釘による充填材９０５と
裏面絶縁材９０３に生じるストレスのためにひび割れや
膜剥がれを起こし、容易に外部の水が浸入していること
がわかった。これは、図１に示した本発明の如く屋根板
１０７を集熱面金属と兼用している場合において、特に
通風層１０５を通じて太陽電池モジュール自体が高温か
つ高湿度にさらされるために、太陽電池の変換効率が低
くなったり、絶縁耐圧が低くなるという問題が発生した
と思われる。この問題は釘打ち固定以外にも、例えば貫
通穴を設けてボルト、ナット固定した場合にも同様に発
生した。The present applicant examined the appearance and cross section of a solar cell module shown in FIG. 9 which was fixed directly by nailing to a roof material or the like after an experiment of light irradiation + rainfall cycle was performed. A crack-shaped pattern is generated around the nail 907 on the back surface insulating material 903, or the back surface insulating material 903 and the filler 90 are formed.
It was found that peeling occurred at the interface with No. 5. In other words, when used outdoors, the nailed part of the laminated material will be exposed outdoors under the stress of the nail, and among them, the backside insulating material will be exposed to the external environment and the stress such as the stress caused by the nail. It was found that cracks and film peeling were caused by stress generated in the filler 905 and the back surface insulating material 903 by nails, and that external water easily entered. This is because the solar cell module itself is exposed to high temperature and high humidity through the ventilation layer 105 when the roof plate 107 also serves as a heat collecting surface metal as in the present invention shown in FIG. It seems that the conversion efficiency and the withstand voltage of the semiconductor become low. This problem also occurred in a case other than nailing and fixing, for example, when bolts and nuts were fixed by providing through holes.

【００１６】そこで、釘９０７が裏面絶縁材９０３を貫
通する貫通部を徐々に開口させた開口部との関係を調べ
るべく、図１０に示す実験を行った。An experiment shown in FIG. 10 was conducted to examine the relationship between the nail 907 and the opening where the penetrating portion penetrating the back surface insulating material 903 was gradually opened.

【００１７】図１０は、図１で示された太陽電池１０１
端部と裏面絶縁材１０９端部間との距離（以下、太陽電
池からの距離とする）と、太陽電池モジュールの絶縁リ
ークの関係を示したものである。試験は各ポイントごと
にサンプルを３個用意し、結果はその平均値である。FIG. 10 shows the solar cell 101 shown in FIG.
It shows the relationship between the distance between the end and the end of the back surface insulating material 109 (hereinafter referred to as distance from the solar cell) and the insulation leak of the solar cell module. In the test, three samples were prepared for each point, and the results are average values.

【００１８】試験サンプルは、屋根板１０７、充填材１
１０、裏面絶縁材１０９、充填材１１０、太陽電池１０
１、充填材１１０、表面被覆材１０９の順に積層し、不
図示の真空ラミネータにより１５０℃、３０分で充填材
であるＥＶＡを溶融させることによりラミネートした。
屋根板１０７は亜鉛塗装鋼板（大同鋼板社製、商品名：
タイマカラーＧＬ）を用いた。充填材１１０はＥＶＡ
（エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー耐候性グレー
ド）、裏面絶縁材１０９はナイロン（デュポン製、商品
名：ダーテック）、表面被覆材１０８はフッ素樹脂フィ
ルム（エチレンテトラフルオロエチレン、旭硝子社製、
商品名：アフレックス）を使用した。図１に示す構造の
通風層を持った太陽電池モジュールを形成して試験を行
った。[0018] The test sample was roof plate 107, filler 1
10, back surface insulating material 109, filler 110, solar cell 10
1, a filler 110, and a surface coating 109 were laminated in this order, and EVA was melted at 150 ° C. for 30 minutes by a vacuum laminator (not shown) to laminate.
The roof panel 107 is made of a zinc-coated steel sheet (manufactured by Daido Steel Co., Ltd., trade name:
Timer color GL) was used. Filler 110 is EVA
(Ethylene-vinyl acetate copolymer weatherproof grade), back surface insulating material 109 is nylon (manufactured by DuPont, trade name: Dartec), and surface coating material 108 is a fluororesin film (ethylene tetrafluoroethylene, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
(Product name: Aflex) was used. A test was performed by forming a solar cell module having a ventilation layer having the structure shown in FIG.

【００１９】太陽電池１０１端部と裏面絶縁材１０９端
部間の距離は、プラスは太陽電池１０１よりも裏面絶縁
材１０９が大きくなる方向であり、マイナスは太陽電池
１０１よりも裏面絶縁材１０９が小さくなる方向であ
る。太陽電池１０１の４辺について同条件で積層した。The distance between the end of the solar cell 101 and the end of the back surface insulating material 109 is positive in the direction in which the back surface insulating material 109 is larger than in the solar cell 101, and is negative in the direction in which the back surface insulating material 109 is larger than the solar cell 101. It is in the direction of becoming smaller. The four sides of the solar cell 101 were stacked under the same conditions.

【００２０】絶縁リーク試験は８５℃、８５％ＲＨの環
境に５００時間放置して、取りだした直後２分以内に、
太陽電池モジュールに２２００Ｖの電圧を１分間与えた
ときの最大リーク電流を測定した。端子は太陽電池モジ
ュールのプラスとマイナスをショートさせた部分と、太
陽電池モジュールの屋根板（亜鉛塗装鋼板）の塗料を剥
した部分との間で接続した。そして、電圧印可を反対に
した状態でも測定し、最大リーク電流の大きい方を図１
０に記した。The insulation leak test was performed in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 500 hours.
The maximum leak current when a voltage of 2200 V was applied to the solar cell module for one minute was measured. The terminals were connected between a portion of the solar cell module where the plus and minus were short-circuited and a portion of the roof panel (zinc-coated steel plate) of the solar cell module where the paint was removed. Then, the measurement was performed even when the voltage application was reversed.
0.

【００２１】図１０の結果より、太陽電池１０１からの
距離がマイナスになれば、急にリーク電流が増加してい
る。すなわち、太陽電池１０１と屋根板１０７の間には
裏面絶縁材１０９がないと太陽電池モジュールの耐絶縁
性が不十分であることがわかる。逆に、プラス１ｍｍ以
上であれば十分に耐絶縁性が確保されていると考える。From the results shown in FIG. 10, when the distance from the solar cell 101 becomes negative, the leak current suddenly increases. That is, it can be understood that the insulation resistance of the solar cell module is insufficient unless the back surface insulating material 109 is provided between the solar cell 101 and the roof plate 107. Conversely, it is considered that the insulation resistance is sufficiently secured if it is 1 mm or more.

【００２２】図１１は、太陽電池モジュール中の裏面絶
縁材の端部が、太陽電池モジュールを固定するために打
ち付けられた釘、ビス、あるいはスティープル等１１１
の端部ともっとも近い所からどれだけ離れているかを示
す距離（以下開口部距離と呼びその部分を開口部と呼ぶ
ことにする）と、耐候性試験前後の太陽電池モジュール
変換効率の低下割合の関係を示したものである。試験サ
ンプルは上述と同様にして開口部距離が異なるものをそ
れぞれ３個用意して試験を行った。なお、図１１は図１
０の結果から開口部を設けたとしても太陽電池からの距
離がプラス１ｍｍ以上に形成した。FIG. 11 shows that the end of the back surface insulating material in the solar cell module has a nail, a screw, a steeper or the like 111 that is driven to fix the solar cell module.
The distance that indicates how far away from the end of the solar cell is (hereinafter referred to as the opening distance and that part is referred to as the opening) the rate of decrease in the conversion efficiency of the solar cell module before and after the weather resistance test It shows the relationship. Three test samples having different opening distances were prepared and tested in the same manner as described above. FIG. 11 shows FIG.
From the result of 0, even if an opening was provided, the distance from the solar cell was formed to be 1 mm or more.

【００２３】耐候性試験はサンシャインウェザーメータ
ーで行った。サンシャインウェザーメーターの条件とし
て、ブラックパネル上で４０〜５０℃の温度、湿度は６
５％、キセノンランプの出力は１．５ｋＷ、波長域は３
００〜８００ｎｍ、照射強度は１４２５Ｗ／ｍ2、明暗
サイクルは５０／５０で行った。試験は１０００時間後
で行った。The weather resistance test was performed with a sunshine weather meter. The conditions of the sunshine weather meter are as follows.
5%, xenon lamp output 1.5 kW, wavelength range 3
The irradiation intensity was 1425 W / m 2 , and the light / dark cycle was 50/50. The test was performed after 1000 hours.

【００２４】耐候性試験前後の太陽電池モジュールの変
換効率の低下割合は、（耐候性試験後の平均変換効率）
／（初期平均変換効率）で計算し、全く低下がない１を
基準として示した。The rate of decrease in the conversion efficiency of the solar cell module before and after the weather resistance test is (average conversion efficiency after the weather resistance test).
/ (Initial average conversion efficiency) was calculated, and 1 was used as a reference without any decrease.

【００２５】図１１の結果より、開口部距離が５ｍｍ以
上であれば、大きな変化はないことが分かる。５ｍｍ以
下では釘１１１が近いために、耐候性試験後には釘打ち
固定部のストレスにより裏面絶縁材にひびや亀裂が発生
して外部の水が浸入しやすくなり、太陽電池モジュール
の変換効率が低下したものと考えられる。From the results shown in FIG. 11, it can be seen that there is no significant change when the opening distance is 5 mm or more. When the thickness is 5 mm or less, since the nail 111 is close, cracks and cracks are generated in the backside insulating material due to the stress of the nailing fixing portion after the weather resistance test, so that external water easily penetrates, and the conversion efficiency of the solar cell module decreases. It is thought that it was done.

【００２６】上述の試験から太陽電池からの距離及び開
口部距離には一定の関係があることがわかった。From the above test, it was found that there is a certain relationship between the distance from the solar cell and the opening distance.

【００２７】[0027]

【実施態様例】以下本発明の実施態様例を図面に沿って
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００２８】図１（ａ）に本発明の太陽電池モジュール
をパッシブソーラーとして使用した概略構成図、図１
（ｂ）に図１（ａ）のＸ−Ｙ概略断面図、図１（ｃ）に
本発明の太陽電池モジュールの構造断面図、および図１
（ｄ）に太陽電池モジュールを折り曲げた図を示す。図
１において、１０１は光電変換素子である太陽電池、１
０２はスペーサー、１０３は芯木、１０４は屋根下地
材、１０５は通風層、１０６はキャップ、１０７は屋根
板、１０８は凹凸処理された表面被覆材、１０９は裏面
絶縁材、１１０は充填材、１１１は釘、１１２は釘等を
通す裏面絶縁材の開口部、１１３は太陽電池の電力接続
用コードである。FIG. 1 (a) is a schematic structural view showing the use of the solar cell module of the present invention as a passive solar cell.
1B is a schematic cross-sectional view taken along the line XY of FIG. 1A, FIG. 1C is a structural cross-sectional view of the solar cell module of the present invention, and FIG.
(D) shows a diagram in which the solar cell module is bent. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a solar cell as a photoelectric conversion element;
02 is a spacer, 103 is a core tree, 104 is a roof base material, 105 is a ventilation layer, 106 is a cap, 107 is a roof plate, 108 is an uneven surface-treated material, 109 is a back surface insulating material, 110 is a filler, Reference numeral 111 denotes a nail, reference numeral 112 denotes an opening of a back surface insulating material through which the nail or the like passes, and reference numeral 113 denotes a power connection cord of the solar cell.

【００２９】太陽電池モジュールは、図１（ｃ）のよう
に、太陽電池を挟むように樹脂で全面を積層し、ラミネ
ート加工する。その後、図１（ｄ）のように両端部が垂
上状になるように折り曲げ加工する。次に、スペーサー
１０２と芯木１０３でできた段差の上に、折り曲げ加工
済の太陽電池モジュールと一体となった屋根板１０７を
乗せて固定することによって、屋根下地材１０４と屋根
板１０７との間に通風層１０５を形成する。さらに芯木
１０３の頭部とその両側にある屋根板１０７の折り曲げ
垂上部を挟む様にキャップ１０６を被せる。最後に太陽
電池モジュールの垂上状に折り曲げられた部分とキャッ
プをビスや釘あるいはスティープル等１１１で芯木１０
３に固定する。As shown in FIG. 1 (c), the entire surface of the solar cell module is laminated with resin so as to sandwich the solar cell, and lamination processing is performed. Thereafter, as shown in FIG. 1 (d), bending is performed so that both end portions are vertically suspended. Next, the roof plate 107 integrated with the folded solar cell module is placed and fixed on the step formed by the spacer 102 and the core tree 103, so that the roof base material 104 and the roof plate 107 A ventilation layer 105 is formed therebetween. Further, a cap 106 is placed so as to sandwich the head portion of the core tree 103 and the bent vertical portions of the roof plate 107 on both sides thereof. Finally, the vertically bent portion of the solar cell module and the cap are fixed to the core 10 with screws, nails, steeples, or the like 111.
Fix to 3.

【００３０】太陽電池１１１からの電力を接続コード１
１３を介して不示図の負荷に接続する。The power from the solar cell 111 is connected to the connection cord 1
13 is connected to a load (not shown).

【００３１】太陽電池１１１ 本発明の光電変換素子である太陽電池は、特に限定はな
いが、好ましくは、可とう性を有する太陽電池である。
例えば導電性基体上に、光変換部材としての半導体光活
性層が形成されたものがある。その一例としての概略構
成断面図を図２に示すが、この図において２０１は導電
性基体、２０２は一度で半導体光活性層に吸収されなか
った光を反射させる反射層、２０３は半導体光活性層、
２０４は半導体光活性層の集電効率を上げるための透明
導電層、２０５は集電電極である。 Solar Cell 111 The solar cell which is the photoelectric conversion element of the present invention is not particularly limited, but is preferably a flexible solar cell.
For example, there is one in which a semiconductor photoactive layer as a light conversion member is formed on a conductive substrate. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing one example of the structure. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a conductive substrate, 202 denotes a reflection layer that reflects light that has not been absorbed by the semiconductor photoactive layer at one time, and 203 denotes a semiconductor photoactive layer. ,
Reference numeral 204 denotes a transparent conductive layer for increasing the current collection efficiency of the semiconductor photoactive layer, and 205 denotes a current collection electrode.

【００３２】導電性基体２０１は光起電力素子の基体に
なると同時に、下部電極の役割を果たしてもよい。材料
としては、シリコン、タンタル、モリブデン、タングス
テン、ステンレス、アルミニウム、銅、チタン、カーボ
ンシート、鉛メッキ鋼板、導電層が形成してある樹脂フ
ィルムやセラミックス等があり、導電性基体側から光を
入射させる場合は透光性を有する材料を用いる。The conductive substrate 201 may serve as a lower electrode while serving as a substrate for the photovoltaic element. Materials include silicon, tantalum, molybdenum, tungsten, stainless steel, aluminum, copper, titanium, carbon sheets, lead-plated steel sheets, resin films and ceramics with a conductive layer formed, and light incident from the conductive substrate side. In this case, a light-transmitting material is used.

【００３３】上記導電性基体２０１上には反射層２０２
として、金属層、あるいは金属酸化物層、あるいは金属
層と金属酸化物層の積層体を形成しても良い。金属層に
は、例えば、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎｉ
やそれらの合金等が用いられ、金属酸化物層には、例え
ば、ＺｎＯ，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2やＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ
2（ＩＴＯ）等が用いられる。上記金属層及び金属層及
び金属酸化物層の形成方法としては、抵抗加熱上着法、
電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等がある。On the conductive substrate 201, a reflective layer 202 is formed.
Alternatively, a metal layer, a metal oxide layer, or a laminate of a metal layer and a metal oxide layer may be formed. The metal layer includes, for example, Ti, Cr, Mo, W, Al, Ag, Ni
And alloys thereof, and the like. The metal oxide layer is made of, for example, ZnO, TiO 2 , SnO 2 or In 2 O 3 —SnO 2.
2 (ITO) or the like is used. As a method for forming the metal layer and the metal layer and the metal oxide layer, a resistance heating overcoating method,
There are an electron beam evaporation method and a sputtering method.

【００３４】半導体光活性層２０３は光電変換を行う部
分で、具体的な材料としては、ｐｎ接合型単結晶シリコ
ン、ｐｎ接合型多結晶シリコン、ｐｉｎ接合型アモルフ
ァスシリコン系、あるいはＣｕＩｎＳｅ2，ＣｕＩｎ
Ｓ2，ＧａＡｓ，ＣｄＳ／Ｃｕ2Ｓ，ＣｄＳ／ＣｄＴｅ，
ＣｄＳ／ＩｎＰ，ＣｄＴｅ／Ｃｕ2Ｔｅをはじめとする
化合物半導体やそれらを複数積層したもの等が挙げられ
る。上記半導体光活性層の形成方法としては、多結晶シ
リコン系の場合は溶融シリコンのシート化か非晶質シリ
コンの熱処理、非単結晶であるアモルファスシリコン系
の場合はＳｉＨ4，ＳｉＦ4等のシランガス等を原料とす
るプラズマＣＶＤ法、化合物半導体の場合はイオンプレ
ーティング法、イオンビームデポジション法、真空蒸着
法、スパッタ法、電積法等がある。The semiconductor photoactive layer 203 is a portion that performs photoelectric conversion, and specific materials include pn junction type single crystal silicon, pn junction type polycrystalline silicon, pin junction type amorphous silicon, CuInSe 2 , and CuIn.
S 2 , GaAs, CdS / Cu 2 S, CdS / CdTe,
Compound semiconductors such as CdS / InP and CdTe / Cu 2 Te, and those obtained by laminating a plurality of them are mentioned. As a method of forming the semiconductor photoactive layer, in the case of polycrystalline silicon, a sheet of molten silicon or heat treatment of amorphous silicon is used. In the case of a non-single-crystal amorphous silicon, silane gas such as SiH 4 or SiF 4 is used. And the like as a raw material, and in the case of a compound semiconductor, an ion plating method, an ion beam deposition method, a vacuum deposition method, a sputtering method, an electric deposition method, and the like.

【００３５】透明導電層２０４は太陽電池の上部電極の
役目を果たしている。用いる材料としては、例えば、Ｉ
ｎ2Ｏ3，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2（ＩＴＯ），Ｚｎ
Ｏ，ＴｉＯ2，Ｃｄ2ＳｎＯ4、高濃度不純物ドープした
結晶性半導体層、あるいは半導体光活性層２０３が吸収
する光を透過させる金属等がある。形成方法としては抵
抗加熱蒸着法、スパッタ法、スプレー法、ＣＶＤ法、不
純物拡散法等がある。The transparent conductive layer 204 functions as an upper electrode of a solar cell. As a material to be used, for example, I
n 2 O 3, SnO 2, In 2 O 3 -SnO 2 (ITO), Zn
O, TiO 2 , Cd 2 SnO 4 , a high-concentration impurity-doped crystalline semiconductor layer, or a metal that transmits light absorbed by the semiconductor photoactive layer 203. Examples of the formation method include a resistance heating evaporation method, a sputtering method, a spray method, a CVD method, and an impurity diffusion method.

【００３６】透明導電層２０４の上には電流を効率よく
集電するために、格子状の集電電極２０５（グリット）
を設けてもよい。集電電極２０５の具体的な材料として
は、例えば、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ａｇ，Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ｓｎやそれらの合金、あるいは銀ペースト、
カーボンペーストをはじめとする導電性ペースト等が挙
げられる。集電電極２０５の形成方法としては、マスク
パターンを用いたスパッタリング、抵抗加熱法、ＣＶＤ
法や、全面に金属膜を蒸着した後で不必要な部分をエッ
チングで取り除き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
電極パターンのネガパターンのマスクを形成した後にメ
ッキする方法、導電性ペーストを印刷する方法や金属ワ
イヤーを導電性ペーストで固定する方法等がある。On the transparent conductive layer 204, in order to efficiently collect current, a grid-like current collecting electrode 205 (grid)
May be provided. As a specific material of the current collecting electrode 205, for example, Ti, Cr, Mo, W, Al, Ag, N
i, Cu, Sn and their alloys, or silver paste,
Conductive pastes, such as carbon paste, and the like can be given. As a method for forming the collecting electrode 205, sputtering using a mask pattern, resistance heating, CVD
Method, a method of removing unnecessary portions by etching after depositing a metal film on the entire surface and patterning, a method of directly forming a grid electrode pattern by photo-CVD, and plating after forming a mask of a negative pattern of the grid electrode pattern There are a method, a method of printing a conductive paste, and a method of fixing a metal wire with a conductive paste.

【００３７】導電性ペーストは、通常微粉末状の銀、
金、銅、ニッケルやそれらの合金及びカーボン等をバイ
ンダーポリマーに分散させたものが用いられる。バイン
ダーポリマーとしては、例えば、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、フェノール等の樹脂が挙げられる。The conductive paste is usually silver in the form of fine powder,
A material in which gold, copper, nickel, an alloy thereof, carbon, or the like is dispersed in a binder polymer is used. Examples of the binder polymer include resins such as polyester, epoxy, acrylic, alkyd, polyvinyl acetate, rubber, urethane, and phenol.

【００３８】上記に太陽電池の作製方法の例を明記した
が、本発明での太陽電池は使用する環境温度が高くなる
ため、結晶系シリコン太陽電池では熱の影響で変換効率
の低下が起き易い。一般的にアモルファスシリコン系太
陽電池は結晶系シリコン太陽電池に比べて、高温下での
熱による変換効率への影響は少ないことが知られてい
る。Although an example of a method for manufacturing a solar cell has been described above, since the solar cell of the present invention is used at a high ambient temperature, the conversion efficiency of a crystalline silicon solar cell is likely to decrease due to heat. . Generally, it is known that amorphous silicon solar cells have less influence on conversion efficiency due to heat at high temperatures than crystalline silicon solar cells.

【００３９】また、結晶系シリコン太陽電池に比べてア
モルファスシリコン太陽電池は薄いため、本発明におい
て屋根板として用いる上での熱伝達効率を比較すると、
アモルファスシリコン太陽電池の方が優れている。Since the amorphous silicon solar cell is thinner than the crystalline silicon solar cell, the heat transfer efficiency when used as a roofing plate in the present invention is compared.
Amorphous silicon solar cells are superior.

【００４０】一方、ステンレス基板上に形成されたアモ
ルファスシリコン系太陽電池は、０．１ｍｍ程度の厚み
まで薄くすることができるため、太陽電池を充填するた
めの充填材の量を少なくすることができる。その結果、
太陽電池モジュールと一体になった屋根板の厚みを減ら
すことができ、より熱伝達効率を向上することができ
る。すなわち、本発明で使用する太陽電池は、ステンレ
ス基板上に形成されているので可曲性があり、屋根板に
必要以上の剛性を要求しないため、屋根板の厚みを減ら
すことができ、より熱伝達効率を向上させることができ
るので、ステンレス基板上に形成されたアモルファスシ
リコン系太陽電池が最も好ましいことがわかる。On the other hand, an amorphous silicon-based solar cell formed on a stainless steel substrate can be thinned to a thickness of about 0.1 mm, so that the amount of filler for filling the solar cell can be reduced. . as a result,
The thickness of the roof panel integrated with the solar cell module can be reduced, and the heat transfer efficiency can be further improved. That is, since the solar cell used in the present invention is formed on a stainless steel substrate, it has flexibility and does not require more rigidity than necessary, so that the thickness of the roof sheet can be reduced, and the heat dissipation can be reduced. It can be seen that an amorphous silicon solar cell formed on a stainless steel substrate is most preferable because the transmission efficiency can be improved.

【００４１】また、屋根板は両端を垂上状に折り曲げ
て、その部分にキャップをすることにより雨仕舞いをす
る事ができるため、形状としては両端が垂上状に折り曲
げてあることが好ましい。Further, since both ends of the roof plate can be folded in a hanging shape and a cap can be placed on the portion to perform a rain fight, it is preferable that both ends are bent in a hanging shape.

【００４２】屋根下地材１０４ 屋根ぶき材仕上げを行うための下地として用いられ、要
求される品質は、施工時の人間の歩行に対して局部的荷
重に耐えられること、耐水性、耐熱性であり、材料とし
ては一般的に木材、モルタル、セメントが用いられる。The roof base material 104 is used as a base for finishing the roofing material. The required quality is that it can withstand a local load with respect to human walking during construction, water resistance, and heat resistance. There are generally used materials such as wood, mortar and cement.

【００４３】キャップ１１１ 屋根板１０７を芯木１０３上に固定するためと、雨仕舞
いをするために用いられ、材料としては塗装亜鉛鋼板の
ような絶縁処理した金属等が挙げられる。The cap 111 is used for fixing the roof plate 107 on the core tree 103 and for performing rain-closing, and examples of the material include insulated metal such as painted zinc steel plate.

【００４４】スペーサー１０２ 屋根下地材１０４上に固定してあり、屋根板１０７を乗
せることにより、パッシブソーラーシステムの通風層を
確保するために用いられる。材料としては木材が好適に
使用される。The spacer 102 is fixed on the roof base material 104 and is used for securing a ventilation layer of the passive solar system by mounting the roof plate 107 thereon. Wood is suitably used as the material.

【００４５】芯木１０３ スペーサー１０２上に固定してあり、屋根板１０７は釘
１１１やスティープル、あるいはボルト等で芯木に固定
される。材料としては木材が好適に使用される。 次
に、本発明の太陽電池モジュールを構成しているラミネ
ート材料について説明する。The core 103 is fixed on the spacer 102, and the roof plate 107 is fixed to the core with nails 111, steeples, bolts or the like. Wood is suitably used as the material. Next, a laminate material forming the solar cell module of the present invention will be described.

【００４６】表面被覆材１０８ 表面被覆材１０８は透光性、耐光性を有し、汚れが付着
しにくいことが要求される。材料としてガラスを使用し
た場合、太陽電池モジュールである屋根板１０７の厚み
が大きくなり、熱伝達効率が低下するのと、外部からの
衝撃により割れるという問題が考えられるために、有機
樹脂である耐光性透明フィルムが好適に用いられる。ま
た、表面に凹凸処理を施すことにより、入射される光の
表面反射を抑え太陽電池への光利用効率の向上が図れ
る。材料としては、ポリエチレンテトラフルオロエチレ
ン（ＥＴＦＥ）、ポリ３フッ化エチレン、ポリフッ化ビ
ニル等のフッ素樹脂フィルムがある。充填材１１０との
接着面には、充填材１１０が接着しやすいようにコロナ
放電処理してもよい。 Surface Coating Material 108 The surface coating material 108 is required to have a light transmitting property and a light resistance and to be hardly adhered to dirt. When glass is used as the material, the thickness of the roof panel 107, which is a solar cell module, is increased, and the heat transfer efficiency is reduced. In addition, the glass may be broken by an external impact. A transparent film is preferably used. In addition, by performing the unevenness treatment on the surface, it is possible to suppress the surface reflection of the incident light, and to improve the light use efficiency to the solar cell. As the material, there is a fluororesin film such as polyethylene tetrafluoroethylene (ETFE), poly (trifluoroethylene), and polyvinyl fluoride. Corona discharge treatment may be applied to the surface of the adhesive with the filler 110 so that the filler 110 is easily adhered.

【００４７】また、表面被覆材に用いるフッ素樹脂の耐
熱性を向上させるために酸化防止剤を添加させてもよ
い。Further, an antioxidant may be added to improve the heat resistance of the fluororesin used for the surface coating material.

【００４８】充填材１１０ 充填材１１０に要求される特性としては、耐光性、熱可
塑性、熱接着性、光透過性が挙げられる。材料として
は、ＥＶＡ（酢酸ビニル−エチレン共重合体）、ブチラ
ール樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素化ポリ
イミド樹脂やアクリル樹脂等の透明な樹脂を使用するこ
とができる。上記充填材１１０に架橋剤を添加すること
により架橋することも可能である。また、光劣化を抑制
するために、紫外線吸収剤が含有されていることが望ま
しい。 Filler 110 The properties required for the filler 110 include light resistance, thermoplasticity, thermal adhesion, and light transmission. As a material, a transparent resin such as EVA (vinyl acetate-ethylene copolymer), butyral resin, silicone resin, epoxy resin, fluorinated polyimide resin, and acrylic resin can be used. Crosslinking is also possible by adding a crosslinking agent to the filler 110. Further, in order to suppress light deterioration, it is desirable that an ultraviolet absorber is contained.

【００４９】裏面絶縁材 本発明の裏面絶縁材１１２は、太陽電池１０１と外部の
間、または太陽電池１０１と裏面補強材である屋根板１
０７のとの間の電気的絶縁を保つために使用している。The back surface insulating material 112 of the back surface insulating material the invention, the roof plate 1 is between solar cell 101 and the external or the solar cell 101 and the back reinforcing member,
07 to maintain electrical insulation between the two.

【００５０】本発明の如く、屋根板１０７を集熱面金属
と兼用している場合においては、通風層１０５を通じて
太陽電池モジュール自体が高温かつ多湿にさらされるた
め、通常の太陽電池モジュールと比較してさらなる電気
的絶縁性が要求される。When the roof panel 107 is also used as a heat collecting surface metal as in the present invention, the solar cell module itself is exposed to high temperature and high humidity through the ventilation layer 105, so that the solar cell module is compared with a normal solar cell module. Therefore, further electrical insulation is required.

【００５１】したがって、充填材１１０だけでも絶縁性
はあるが、従来問題とならないような厚さのばらつき
や、膜厚の薄い部分あるいはピンホール部分において、
太陽電池１０１と外部、あるいは太陽電池１０１と裏面
補強材１０７とのショートが発生する恐れがある。裏面
絶縁材１１２はそれを防止するために使用している。Therefore, although the filler 110 alone has insulation properties, the thickness variation or the pinhole portion where the thickness is small or the pinhole portion does not pose a problem in the past.
A short circuit may occur between the solar cell 101 and the outside or between the solar cell 101 and the back surface reinforcing member 107. The back surface insulating material 112 is used to prevent this.

【００５２】また、裏面絶縁材１１２が太陽電池１０１
の直下だけに存在する構成において、太陽電池１０１の
端部の充填材１１０に脱気不良、あるいは極端に充填材
１１０の厚さが小さい部分があった場合、その部分での
絶縁耐圧は極端に小さくなってしまうため、裏面絶縁材
１１２は太陽電池モジュール全面に積層してあるほうが
より好ましい。Further, the back surface insulating material 112 is
In the configuration that exists just under the solar cell 101, if the filling material 110 at the end of the solar cell 101 has poor degassing, or if there is a part where the thickness of the filling material 110 is extremely small, the withstand voltage at that part is extremely high. It is more preferable that the back surface insulating material 112 is stacked on the entire surface of the solar cell module because the size of the back surface insulating material 112 is reduced.

【００５３】しかし、裏面絶縁材１１２を太陽電池モジ
ュール全面に積層してしまうと、太陽電池モジュールを
スペーサー１０２や芯木１０３に固定するための貫通穴
を設けた場合、貫通部での裏面絶縁材は穴を開ける際に
生じるストレスやビスや釘あるいはスティープル等１１
１のストレスが残っているために、長期間屋外設置した
場合には裏面絶縁材１１２にひび割れや充填材との界面
の剥がれが生じやすい。その結果、その部分を介して水
分等の侵入したシートにより、太陽電池モジュールの変
換効率の低下を招いていた。However, when the back surface insulating material 112 is laminated on the entire surface of the solar cell module, when a through hole for fixing the solar cell module to the spacer 102 or the core tree 103 is provided, the back surface insulating material at the penetrating portion is provided. Is the stress caused by drilling holes, screws, nails, steeples, etc. 11
Since the stress of 1 remains, if the device is installed outdoors for a long period of time, the back surface insulating material 112 is liable to crack or peel off at the interface with the filler. As a result, the sheet into which moisture or the like has invaded through the portion has caused a decrease in the conversion efficiency of the solar cell module.

【００５４】したがって、裏面絶縁材１１２は太陽電池
モジュールを固定するためのビスや釘あるいはスティー
プルが貫通する部分に開口部を有することが必要であ
る。Therefore, it is necessary that the back surface insulating material 112 has an opening at a portion through which screws, nails or steeples for fixing the solar cell module penetrate.

【００５５】材料としては、太陽電池と充分な電気絶縁
性を確保でき、しかも長期耐久性に優れ、熱膨張、熱収
縮に耐えられる柔軟性を兼ね備えた材料が好ましい。好
適に用いられる材料としては、ナイロン、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリエ
ステル、ポリアリレート、ポリアシド等がある。As the material, a material that can secure sufficient electric insulation with the solar cell, has excellent long-term durability, and has flexibility that can withstand thermal expansion and thermal contraction is preferable. Suitable materials include nylon, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyester, polyarylate, polyacid and the like.

【００５６】裏面補強材１０７ 裏面補強材１０７は本発明のパッシブソーラーシステム
において集熱板を兼ねた屋根板１０７として使用され
る。要求される品質は、耐熱性、耐候性、剛性がある
が、太陽電池を被覆する充填材１１０が接着する必要が
あるので接着性も必要である。材料としては、例えば、
塗装亜鉛鋼板のような絶縁処理した金属等が挙げられ
る。また、太陽光の集熱板として用いられる以上、表面
色は重要であり、より太陽光の集熱効率の高い色、例え
ば黒、紺、茶等が好ましい。 Back reinforcing member 107 The back reinforcing member 107 is used as a roof plate 107 also serving as a heat collecting plate in the passive solar system of the present invention. The required quality is heat resistance, weather resistance, and rigidity, but since the filler 110 covering the solar cell needs to be bonded, adhesiveness is also required. As a material, for example,
Insulated metal such as a painted zinc steel sheet may be used. Further, the surface color is important as long as it is used as a solar heat collecting plate, and a color having a higher solar heat collecting efficiency, such as black, navy blue, or brown, is preferable.

【００５７】また、両端を垂上状に折り曲げて、その部
分にキャップをすることにより雨仕舞いをすることがで
きるため、形状としては両端が垂上状に折り曲げてある
のが好ましい。Further, since both ends can be bent in a hanging shape and a cap can be placed on the portion to perform a rain fight, both ends are preferably bent in a hanging shape.

【００５８】太陽電池モジュールの折り曲げ方法 折り曲げ方法について、とくに限定はないが、表面被覆
材１０８がフッ素樹脂フィルムのような耐候性フィルム
である場合は、表面に傷がつきやすい。そのため、太陽
電池モジュールを折り曲げる「折り曲げ機」の型は、屋
根板の表面である表面被覆材１０８に傷がつきにくい材
質のものを使用することが好ましい。ウレタン樹脂のよ
うな軟質性型の上に太陽電池モジュールの耐候性フィル
ム面を置き、裏面の建材である屋根板１０７に刃をあて
て力を加えることにより折り曲げることができる。The method of bending the solar cell module is not particularly limited, but when the surface covering material 108 is a weather-resistant film such as a fluororesin film, the surface is easily damaged. Therefore, it is preferable to use a mold of a “bending machine” that bends the solar cell module with a material that does not easily damage the surface covering material 108 that is the surface of the shingle. The weather-resistant film surface of the solar cell module is placed on a soft mold such as urethane resin, and the solar cell module can be bent by applying a force to a roof plate 107, which is a building material on the back surface, with a blade.

【００５９】[0059]

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on embodiments.

【００６０】（実施例１）まず、非単結晶であるアモル
ファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系光電変換素子である太陽
電池を製作した。この作製手順を図２を用いて説明す
る。Example 1 First, a solar cell as a non-single-crystal amorphous silicon (a-Si) -based photoelectric conversion element was manufactured. This manufacturing procedure will be described with reference to FIG.

【００６１】洗浄したステンレス基板２０１上に、スパ
ッタ法で裏面反射層２０２としてＡｌ層（膜厚５０００
Å）とＺｎＯ層（膜厚５０００Å）を順次形成する。次
いで、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ4とＰＨ3とＨ2
の混合ガスからｎ型導電性を有するａ−Ｓｉ層を、Ｓｉ
Ｈ4とＨ2の混合ガスからｉ型導電性を有するａ−Ｓｉ層
を、ＳｉＨ4とＢＦ3とＨ2の混合ガスからｐ型導電性を
有する微結晶シリコン（μｃ−Ｓｉ）層を順に繰り返し
形成し、ｎ層膜厚１５０Å／ｉ層膜厚４０００Å／ｐ層
膜厚１００Å／ｎ層膜厚１００Å／ｉ層膜厚８００Å／
ｐ層膜厚１００Åの層構成のタンデム型ａ−Ｓｉ系光電
変換半導体層２０３を形成した。次に、透明導電層２０
４として、Ｉｎ2Ｏ3薄膜（膜厚７００Å）を、Ｏ2雰囲
気下でＩｎを抵抗加熱法で蒸着する事によって形成し
た。On a cleaned stainless steel substrate 201, an Al layer (film thickness: 5000) was formed as a back reflection layer 202 by sputtering.
Å) and a ZnO layer (thickness 5000 Å) are sequentially formed. Next, SiH 4 , PH 3, and H 2 were formed by plasma CVD.
A-Si layer having n-type conductivity from a mixed gas of
The a-Si layer from a mixed gas of H 4 and H 2 having i-type conductivity, in sequence SiH 4 and BF 3 and the microcrystalline silicon (μc-Si) layer having a p-type conductivity of a mixed gas of H 2 It is repeatedly formed, and the thickness of the n-layer is 150Å / the thickness of the i-layer 4000Å / the thickness of the p-layer 100Å / the thickness of the n-layer 100Å / The thickness of the i-layer 800Å
A tandem a-Si-based photoelectric conversion semiconductor layer 203 having a p-layer thickness of 100 ° was formed. Next, the transparent conductive layer 20
As No. 4, an In 2 O 3 thin film (thickness: 700 °) was formed by depositing In by a resistance heating method in an O 2 atmosphere.

【００６２】この上に、集電電極２０５を、銀ペースト
をスクリーン印刷機によりパターン印刷し、乾燥を行う
ことにより形成した。On this, the current collecting electrode 205 was formed by pattern-printing a silver paste with a screen printer and drying.

【００６３】次に、上記で作製した太陽電池に被覆を施
し、本発明の屋根板（裏面補強材）と一体となった太陽
電池モジュールとする過程を図３を用いて説明する。Next, a process of applying a coating to the solar cell manufactured as described above to form a solar cell module integrated with the roof panel (back surface reinforcing material) of the present invention will be described with reference to FIG.

【００６４】図３（ａ）は上視図で、図３（ｂ）は図３
（ａ）のα−β断面図である。図３（ａ）及び図３
（ｂ）において、３０１は太陽電池、３０２は表面被覆
材、３０３は裏面絶縁材、３０４は屋根板、３０５は充
填材、３０６は折り曲げである。FIG. 3A is a top view, and FIG.
FIG. 3A is a cross-sectional view along α-β. 3 (a) and 3
In (b), 301 is a solar cell, 302 is a surface covering material, 303 is a back surface insulating material, 304 is a roof plate, 305 is a filler, and 306 is a bend.

【００６５】図３（ｂ）のように裏面絶縁材３０３は、
４辺のサイズを太陽電池のサイズより大きくした。作製
手順として屋根板３０４、充填材３０５、絶縁フィルム
３０３、充填材３０５、上記方法により作製した太陽電
池３０１、充填材３０５、表面被覆剤３０２の順に積層
し、１５０℃、３０分でＥＶＡを真空溶融させることに
よりラミネートした。積層時、裏面絶縁材は４辺が太陽
電池よりも１０ｍｍずつ大きくなるようにして位置合わ
せした。屋根板は０．３ｍｍ厚の亜鉛塗装鋼板（大同鋼
板社製、商品名：タイマカラーＧＬ）の表面色が黒のも
のを用いた。充填材は４６０μｍ厚のＥＶＡ（エチレン
−酢酸ビニル共重合ポリマー）、裏面絶縁材は５０μｍ
厚のナイロン（デュポン製、商品名：ダーテック）、表
面被覆材は５０μｍ厚のフッ素樹脂フィルム（エチレン
テトラフルオロエチレン、旭硝子社製、商品名：アフレ
ックス）を使用した。As shown in FIG. 3B, the back surface insulating material 303 is
The size of the four sides was made larger than the size of the solar cell. As a manufacturing procedure, a roof plate 304, a filler 305, an insulating film 303, a filler 305, a solar cell 301, a filler 305, and a surface coating agent 302 manufactured by the above method are laminated in this order, and EVA is vacuumed at 150 ° C. for 30 minutes. It was laminated by melting. At the time of lamination, the back surface insulating material was aligned so that the four sides were larger by 10 mm than the solar cell. A 0.3 mm thick zinc-coated steel sheet (manufactured by Daido Steel Co., Ltd., trade name: Timer Color GL) having a black surface color was used as the roof sheet. The filler is EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) with a thickness of 460 μm, and the back insulation is 50 μm
Thick nylon (manufactured by DuPont, trade name: Dartec), and a 50 μm-thick fluororesin film (ethylene tetrafluoroethylene, manufactured by Asahi Glass Co., trade name: Aflex) was used as the surface coating material.

【００６６】図４、図５は、上記方法にて作製した太陽
電池モジュールを折り曲げ加工した状態を表す図であ
る。FIGS. 4 and 5 are views showing a state where the solar cell module manufactured by the above method is bent.

【００６７】まず、図４のように太陽電池モジュールの
端部において入射光側へ１２０゜折り曲げを行い、次に
図４の太陽電池モジュールを、さらに図５のように発電
領域以外の領域において入射光側へ９０゜折り曲げた。
すなわち、垂上状に折り曲げた。なお、上記折り曲げで
１２０゜折り曲げは太陽電池モジュールの端から２０ｍ
ｍのところで行う。９０゜折り曲げは、図５において、
その垂上折り曲げ部の立ち上がり高さ（ａ）が、立ち上
がり部から太陽電池の端までの長さ（ｂ）より短いこと
が望ましい。First, the end of the solar cell module is bent 120 ° toward the incident light side as shown in FIG. 4, and then the solar cell module shown in FIG. 4 is incident on an area other than the power generation area as shown in FIG. It was bent 90 ° to the light side.
That is, it was bent in a hanging shape. In addition, the above bending is 120 m from the end of the solar cell module.
m. The 90 ° bend is shown in FIG.
It is desirable that the rising height (a) of the vertically bent portion is shorter than the length (b) from the rising portion to the end of the solar cell.

【００６８】すなわち、 ａ＜ｂ であり、これは立ち上がり部の高さが大きいと、その部
分による影が太陽電池の発電に影響を及ぼすからであ
る。また、垂上状折り曲げは、裏面絶縁材よりも外側で
折り曲げた。That is, a <b, because when the height of the rising portion is large, the shadow due to that portion affects the power generation of the solar cell. In the vertical bending, the bending was performed outside the back surface insulating material.

【００６９】次に、屋根下地材上に折り曲げ加工した太
陽電池モジュールを設置する方法を図６を用いて説明す
る。６０１はスペーサー、６０２は芯木、６０３は太陽
電池モジュール、６０４はキャップ、６０５は屋根下地
材、６０６は通風層、６０７は釘である。Next, a method of installing a folded solar cell module on a roof base material will be described with reference to FIG. 601 is a spacer, 602 is a core tree, 603 is a solar cell module, 604 is a cap, 605 is a roof base material, 606 is a ventilation layer, and 607 is a nail.

【００７０】まず屋根下地材上６０５にスペーサー６０
１を固定し、その上に芯木６０２を固定する。これらの
固定は釘等を使用する。次に、スペーサー６０１と芯木
６０２の段差部分に上記で作製した折り曲げ加工した太
陽電池モジュールをのせる。この時に、太陽電池モジュ
ールの垂上折り曲げ部の立ち上がり高さ（ａ）と芯木の
高さ（ｃ）とが同じ高さになるように折り曲げ加工をし
ておく。そして、芯木の頭部とその両側の太陽電池モジ
ュールの垂上部とを挟むようにキャップを被せる。キャ
ップは、あらかじめ図６のように太陽電池モジュールの
端部折り曲げ部にかかるように折り曲げ加工を施してお
く。First, the spacer 60 is placed on the roof base material 605.
1 is fixed, and the core tree 602 is fixed thereon. These are fixed using nails or the like. Next, the bent solar cell module prepared above is placed on the stepped portion between the spacer 601 and the core tree 602. At this time, bending is performed so that the rising height (a) of the vertically bent portion of the solar cell module is equal to the height (c) of the core tree. Then, a cap is placed so as to sandwich the head portion of the core tree and the vertical portions of the solar cell modules on both sides thereof. The cap is previously bent so as to cover the bent end portion of the solar cell module as shown in FIG.

【００７１】そして、最後に太陽電池モジュールの垂上
部とキャップ６０４を釘６０７で芯木６０２に固定す
る。このように太陽電池モジュールの垂上部で裏面絶縁
材は釘打ち固定部に達していない釘打ちしている。Finally, the hanging part of the solar cell module and the cap 604 are fixed to the core tree 602 with nails 607. As described above, the back surface insulating material is nailed at the hanging portion of the solar cell module not reaching the nailing fixing portion.

【００７２】以上のようにして、太陽電池からの距離が
プラス（＋）１０ｍｍ、開口部距離８０ｍｍの太陽電池
モジュールとした。なお、ここでの開口部は、釘３０７
の端部と裏面絶縁材３０３との端部の最も近いＡであ
る。As described above, a solar cell module having a distance from the solar cell of plus (+) 10 mm and an opening distance of 80 mm was obtained. The opening here is a nail 307
Is the closest A to the end of the back surface insulating material 303.

【００７３】（実施例２）裏面絶縁材を貫通部の中心か
ら半径１０ｍｍの円状に切り抜いたものを全面に積層し
て太陽電池モジュールを作製し、かつ太陽電池モジュー
ルの折り曲げ加工を施さない以外は実施例１と同様にし
て作製した。(Example 2) A solar cell module was manufactured by laminating a back surface insulating material in a circular shape having a radius of 10 mm from the center of the penetrating portion on the entire surface, and the solar cell module was not bent. Was manufactured in the same manner as in Example 1.

【００７４】図７（ａ）は本実施例の上斜視図、図７
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｙ断面図、図７（ｃ）は上視図で
ある。図において７０１は太陽電池、７０２は裏面絶縁
材、７０３は屋根板、７０４は表面被覆材、７０５は裏
面絶縁材切り抜き部、７０６は充填材、７０７は芯木
（スペーサー）、７０８は屋根下地材、７０９は釘であ
る。太陽電池７０１のラミネート処理は、実施例１で作
製した太陽電池と同様にして形成させた。FIG. 7A is a top perspective view of this embodiment, and FIG.
7B is an XY cross-sectional view of FIG. 7A, and FIG. 7C is a top view. In the figure, 701 is a solar cell, 702 is a back surface insulating material, 703 is a roof plate, 704 is a surface covering material, 705 is a cutout portion of a back surface insulating material, 706 is a filler, 707 is a core tree (spacer), and 708 is a roof base material , 709 are nails. The lamination of the solar cell 701 was performed in the same manner as the solar cell manufactured in Example 1.

【００７５】図のように、裏面絶縁材切り抜き部７０５
の中心で、芯木７０７に釘７０９を打ち付けることによ
り、太陽電池モジュールを固定した。なお、本実施例の
太陽電池からの距離は＋８０ｍｍ、開口部距離は１０ｍ
ｍである。As shown in FIG.
The solar cell module was fixed by hitting a nail 709 on the core tree 707 at the center of. In addition, the distance from the solar cell of this example is +80 mm, and the opening distance is 10 m.
m.

【００７６】（実施例３）裏面絶縁材のサイズを４辺と
も太陽電池より１ｍｍ大きくして、積層時に裏面絶縁材
が太陽電池より１ｍｍずつ大きくなるようにし、図３
（ａ）のように積層して太陽電池モジュールを作製した
以外は、実施例１と同様にして作製した。なお、本実施
例の太陽電池からの距離は＋１ｍｍ、開口部距離は８９
ｍｍである。Example 3 The size of the back surface insulating material was set to be 1 mm larger than the solar cell on all four sides so that the back surface insulating material became larger by 1 mm than the solar cell at the time of lamination.
A solar cell module was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the solar cell module was manufactured by laminating as in (a). The distance from the solar cell of this example is +1 mm, and the opening distance is 89
mm.

【００７７】（実施例４）裏面絶縁材を貫通部の中心か
ら半径３ｍｍの円状に切り抜いたものを全面に積層して
太陽電池モジュールを作製した以外は、実施例２と同様
にして作製した。なお、本実施例の太陽電池からの距離
は＋８７ｍｍ、開口部距離を３ｍｍとした。Example 4 A solar cell module was produced in the same manner as in Example 2 except that a back surface insulating material was cut out in a circle having a radius of 3 mm from the center of the penetrating portion and laminated on the entire surface to produce a solar cell module. . In addition, the distance from the solar cell of this example was +87 mm, and the opening distance was 3 mm.

【００７８】（比較例１）実施例１において、ラミネー
ト材を積層する時に、裏面絶縁材を太陽電池モジュール
全面に積層して作製した以外は、全く同様にして太陽電
池モジュールを作製した。なお、本比較例では、太陽電
池からの距離は＋１１０ｍｍ、開口部距離は０ｍｍであ
る。(Comparative Example 1) A solar cell module was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the back surface insulating material was laminated on the entire surface of the solar cell module when the laminate was laminated. In this comparative example, the distance from the solar cell is +110 mm, and the opening distance is 0 mm.

【００７９】（比較例２）実施例１において、ラミネー
ト材を積層する時に、裏面絶縁材を太陽電池（光起電力
素子）よりも、４辺ともに５ｍｍ小さくして積層して作
製した以外は、全く同様にして太陽電池モジュールを作
製した。なお、本比較例の太陽電池からの距離は−５ｍ
ｍ、開口部距離が９５ｍｍである。(Comparative Example 2) In Example 1, when laminating materials were laminated, the back insulating material was made smaller by 5 mm on all four sides than the solar cell (photovoltaic element). A solar cell module was produced in exactly the same manner. The distance from the solar cell of this comparative example was -5 m.
m, opening distance is 95 mm.

【００８０】（評価）上記方法にて作製した各実施例及
び比較例の太陽電池モジュールを以下の項目について評
価を行った。 （１）初期絶縁リーク試験 （２）初期変換効率 （３）光照射＋降雨サイクル（サンシャインウェザーメ
ーター）後の変換効率 （４）光照射＋降雨サイクル後の変換効率の初期変換効
率に対する低下率 （５）光照射＋降雨サイクル（サンシャインウェザーメ
ーター）後の外観 絶縁リーク試験は８５℃、８５％ＲＨの環境に５００時
間放置し取り出した直後２分以内に、太陽電池モジュー
ルに２２００Ｖの電圧を１分間与えたときの最大リーク
電流を測定した。端子は太陽電池モジュールのプラスと
マイナスをショートさせた部分と、太陽電池モジュール
の屋根板（亜鉛塗装鋼板）の塗料を剥した部分との間で
接続した。そして、電圧印加を反対にした状態でも測定
し、最大リーク電流の大きい方を表示した。(Evaluation) The following items were evaluated for the solar cell modules of each of the examples and the comparative examples produced by the above method. (1) Initial insulation leak test (2) Initial conversion efficiency (3) Conversion efficiency after light irradiation + rain cycle (sunshine weather meter) (4) Reduction rate of conversion efficiency after light irradiation + rain cycle to initial conversion efficiency ( 5) Appearance after light irradiation + rain cycle (sunshine weather meter) The insulation leak test was performed by leaving the solar cell module at a voltage of 2200 V for 1 minute within 2 minutes immediately after taking out for 500 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 500 hours. The maximum leakage current when given was measured. The terminals were connected between a portion of the solar cell module where the plus and minus were short-circuited and a portion of the roof panel (zinc-coated steel plate) of the solar cell module where the paint was removed. And it measured also in the state where voltage application was reversed, and displayed the one with the largest maximum leak current.

【００８１】サンシャインウェザーメーターの条件は、
温度はブラックパネル上で４０〜５０℃、湿度は６５
％、キセノンランプの出力は１．５ｋＷ、波長域は３０
０〜８００ｎｍ、照射強度は１４２５Ｗ／ｍ2、明暗サ
イクルは５０／５０で行った。試験は７００時間後で行
った。The conditions of the sunshine weather meter are as follows:
The temperature is 40-50 ° C on a black panel and the humidity is 65
%, Xenon lamp output is 1.5 kW, wavelength range is 30
0 to 800 nm, the irradiation intensity was 1425 W / m 2 , and the light / dark cycle was 50/50. The test was performed after 700 hours.

【００８２】（結果及び考察）（１）及び（４）、
（５）の結果を表１に示した。(Results and Discussion) (1) and (4),
Table 1 shows the result of (5).

【００８３】表１によれば、比較例１の太陽電池モジュ
ールは、試験後に外観が大きく変化している。このひび
割れ状の模様は裏面絶縁材であるナイロンで発生してお
り、このひび割れ部を伝わって水分が侵入し、太陽電池
の変換効率に悪影響を及ぼしたものと考えられる。一
方、比較例２の太陽電池モジュールは、特に絶縁リーク
電流がかなり大きく、耐絶縁は不十分である。According to Table 1, the appearance of the solar cell module of Comparative Example 1 changed significantly after the test. It is considered that the crack-like pattern is generated by nylon, which is an insulating material on the back surface, and water penetrates through the cracked portion and adversely affects the conversion efficiency of the solar cell. On the other hand, the solar cell module of Comparative Example 2 has a particularly large insulation leak current and insufficient insulation resistance.

【００８４】また、実施例３の太陽電池モジュールは絶
縁リーク電流がやや大きいが、これは裏面絶縁材のサイ
ズと太陽電池のサイズとが比較的近いためと考えられ
る。実施例４の太陽電池モジュールは、試験後の変換効
率には悪影響は出ていないが、外観では釘の周りにひび
が発生している。これは裏面絶縁材が太陽電池モジュー
ル貫通部に接近しているためと考えられる。Further, the solar cell module of Example 3 has a relatively large insulation leak current, which is considered to be because the size of the back surface insulating material and the size of the solar cell are relatively close. The solar cell module of Example 4 had no adverse effect on the conversion efficiency after the test, but had cracks around the nail in appearance. This is probably because the back surface insulating material is close to the solar cell module penetration portion.

【００８５】[0085]

【表１】 [Table 1]

【００８６】[0086]

【発明の効果】本発明の太陽電池モジュールによれば、
以下の効果を得られる。 （１）貫通部のラミ材の劣化が抑えられるため、太陽電
池モジュールの長期信頼性が向上する。 （２）太陽電池発電で作動するファンで、温変換した空
気を循環することができ、より大きなクリーンエネルギ
ー使用が可能となる。 （３）上記のファンの電力以上に太陽電池が発電した場
合、他の電力用途に使用できる。 （４）架台を別に必要とせずに太陽電池の使用ができ
る。 （５）太陽光により加熱された太陽電池の熱が、通風層
で熱変換され、太陽電池は冷却されるので、太陽電池の
変換効率低下を抑制することができる。 （６）太陽電池を被覆している樹脂は柔軟性があるの
で、屋根板の全面を樹脂で被覆することで、雨音を軽減
できる。 （７）太陽電池を被覆している樹脂は柔軟性があるの
で、屋根板の全面を樹脂で被覆し、キャップで密封をよ
り気密にすることで雨仕舞いを向上することができる。According to the solar cell module of the present invention,
The following effects can be obtained. (1) Long-term reliability of the solar cell module is improved because deterioration of the lamination material in the penetrating portion is suppressed. (2) With a fan operated by solar cell power generation, temperature-converted air can be circulated, and larger clean energy can be used. (3) If the solar cell generates more power than the power of the fan, it can be used for other power applications. (4) The solar cell can be used without requiring a separate stand. (5) Since the heat of the solar cell heated by the sunlight is converted into heat in the ventilation layer and the solar cell is cooled, a decrease in the conversion efficiency of the solar cell can be suppressed. (6) Since the resin covering the solar cell is flexible, rain noise can be reduced by covering the entire surface of the roof panel with the resin. (7) Since the resin covering the solar cell is flexible, the entire roof can be covered with the resin, and the sealing can be made more airtight with a cap.

【図面の詳細な説明】[Detailed description of drawings]

【図１】（ａ）は本発明の太陽電池モジュールをパッシ
ブソーラーシステムとして使用した概略構成図であり、
（ｂ）は（ａ）の太陽電池モジュールのＸ−Ｙ概略断面
図であり、（ｃ）は本発明の太陽電池モジュールの構造
断面図であり、（ｄ）は本発明のパッシブソーラーシス
テムに使用される屋根材としての太陽電池モジュールを
折り曲げた図である。FIG. 1A is a schematic configuration diagram using a solar cell module of the present invention as a passive solar system;
(B) is an XY schematic sectional view of the solar cell module of (a), (c) is a structural sectional view of the solar cell module of the present invention, and (d) is used for the passive solar system of the present invention. It is the figure which bent the solar cell module as a roof material to be performed.

【図２】本発明の太陽電池モジュールに好適に用いられ
る太陽電池の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of a solar cell suitably used in the solar cell module of the present invention.

【図３】（ａ）は本発明の太陽電池モジュールの一例を
示した平面図であり、（ｂ）は（ａ）の太陽電池モジュ
ールのα−β概略断面図である。FIG. 3A is a plan view showing an example of the solar cell module of the present invention, and FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of the solar cell module of FIG.

【図４】本発明の太陽電池モジュール加工の一工程を示
した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing one step of processing the solar cell module of the present invention.

【図５】本発明の好適な太陽電池モジュールの略断面図
である。FIG. 5 is a schematic sectional view of a preferred solar cell module of the present invention.

【図６】本発明の太陽電池モジュールを用いたパッシブ
ソーラーの一例を示す略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing an example of a passive solar using the solar cell module of the present invention.

【図７】（ａ）は本発明の太陽電池モジュール及びそれ
を用いたパッシブソーラーの一例を示す略図であり、
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｙ断面図であり、（ｃ）は（ａ）
の上視図である。FIG. 7A is a schematic view showing an example of a solar cell module of the present invention and a passive solar using the same,
(B) is an XY cross-sectional view of (a), and (c) is (a).
FIG.

【図８】空気加熱式パッシブソーラーシステムの一例で
ある。FIG. 8 is an example of an air-heated passive solar system.

【図９】（ａ）は本願出願人が比較の為に用いた太陽電
池モジュールの一例を示す概略構成図であり、（ｂ）は
（ａ）のＸ−Ｙ断面図であり。9A is a schematic configuration diagram illustrating an example of a solar cell module used by the applicant of the present invention for comparison, and FIG. 9B is an XY cross-sectional view of FIG. 9A.

【図１０】本願発明の実験に用いた絶縁リークと太陽電
池からの距離を表したグラフである。FIG. 10 is a graph showing an insulation leak and a distance from a solar cell used in an experiment of the present invention.

【図１１】本願発明の実験に用いた耐候性試験後の平均
変換効率／初期平均変換効率と開口部距離を表したグラ
フである。FIG. 11 is a graph showing the average conversion efficiency / initial average conversion efficiency and the opening distance after the weather resistance test used in the experiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ 光電変換素子である太陽電池、 １０２、６０１ スペーサー、 １０３、６０２ 芯木、 １０４、６０５、７０８ 屋根下地材、 １０５、６０６ 通風層、 １０６、６０４ キャップ、 １０７、３０４、７０３ 屋根板、 １０８ 凹凸処理された表面被覆材、 １０９、３０３、７０２ 裏面絶縁材、 １１０、３０５、７０６ 充填材、 １１１、６０７、７０９ 釘、 １１２ 釘等を通す裏面絶縁材の開口部、 １１３ 太陽電池の電力接続用コード、 ２０１ 導電性基体、 ２０２ 反射層、 ２０３ 半導体光活性層、 ２０４ 透明導電層、 ２０５ 集電電極、 ３０１、７０１ 太陽電池、 ３０２、７０４ 表面被覆材、 ３０６ 折り曲げ、 ７０７ 芯木（スペーサー）、 ６０３ 太陽電池モジュール、 ７０５ 裏面絶縁材切り抜き部。 101 solar cell which is a photoelectric conversion element, 102, 601 spacer, 103, 602 core tree, 104, 605, 708 roof base material, 105, 606 ventilation layer, 106, 604 cap, 107, 304, 703 roof plate, 108 unevenness Treated surface coating material, 109, 303, 702 Back surface insulating material, 110, 305, 706 Filling material, 111, 607, 709 Nail, 112 Opening of back surface insulating material through nails, etc. 113 For power connection of solar cell Cord, 201 conductive substrate, 202 reflective layer, 203 semiconductor photoactive layer, 204 transparent conductive layer, 205 current collecting electrode, 301, 701 solar cell, 302, 704 surface coating material, 306 bent, 707 core tree (spacer), 603 solar cell module, 705 cutout of insulating material on the back.

フロントページの続き (72)発明者 豊村 文隆 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 大塚 崇志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 深江 公俊 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−135572（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−77552（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−173952（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4189881（ＵＳ，Ａ) 国際公開92／9768（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 31/04 - 31/078 F24J 2/04 - 2/34 E04D 13/18 Continuation of the front page (72) Inventor Fumitaka Toyomura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Takashi Otsuka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kimitoshi Fukae 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within Canon Inc. (56) References Japanese Utility Model Application Sho 60-135572 (JP, U) Japanese Utility Model Application Hei 2-77552 (JP, U) Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-17952 (JP, U) U.S. Pat. No. 4,189,881 (US, A) International Publication No. 92/9768 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 31/04- 31/078 F24J 2/04-2/34 E04D 13/18

Claims (22)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 補強板上の一部領域に、裏面絶縁材を挟
んでアモルファス半導体を有する太陽電池が載置され、
前記裏面絶縁材及び太陽電池が、該補強板上のこれらが
載置された領域よりも広い範囲を被覆する充填材によっ
て封止されて成り、裏面絶縁材が存在せず、且つ、充填
材によって被覆された端部で該補強板が折り曲げられて
いることを特徴とする太陽電池モジュール。1. A back surface insulating material is sandwiched in a partial area on a reinforcing plate.
A solar cell having an amorphous semiconductor is mounted on the
The back surface insulating material and the solar cell, these on the reinforcing plate
Filler that covers a larger area than the
With no backside insulating material and filled
The reinforcing plate is bent at the end covered by the material
Solar cell module, characterized in that there. 【請求項２】 前記補強板が鋼板であることを特徴とす
る請求項１記載の太陽電池モジュール。2. The solar cell module according to claim 1, wherein said reinforcing plate is a steel plate. 【請求項３】 前記充填材表面が表面被覆材で覆われて
いることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュー
ル。3. The solar cell module according to claim 1, wherein the surface of the filler is covered with a surface covering material. 【請求項４】 前記表面被覆材がポリエチレンテトラフ
ルオロエチレン、ポリ３フッ化エチレン、ポリフッ化ビ
ニルから選ばれる一種であることを特徴とする請求項３
記載の太陽電池モジュール。4. The method according to claim 3, wherein the surface coating material is one selected from polyethylene tetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene, and polyvinyl fluoride.
The solar cell module as described. 【請求項５】 前記裏面絶縁材がナイロン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエステル、
ポリアリレート、ポリアミドから選ばれる一種であるこ
とを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。5. The method according to claim 1, wherein the back surface insulating material is nylon, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyester,
2. The solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell module is one selected from polyarylate and polyamide. 【請求項６】 前記充填材はＥＶＡ、ブチラール樹脂、
シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素化ポリイミド樹
脂、アクリル樹脂から選ばれる一種であることを特徴と
する請求項１記載の太陽電池モジュール。6. The filler is EVA, butyral resin,
The solar cell module according to claim 1, wherein the solar cell module is one selected from a silicone resin, an epoxy resin, a fluorinated polyimide resin, and an acrylic resin. 【請求項７】 前記折り曲げは受光面側への垂上折り曲
げであり、該垂上折り曲げ部の高さが、該垂上折り曲げ
部から前記太陽電池の端部までの長さよりも短いことを
特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール。7. The method according to claim 7, wherein the bending is a vertical bending toward the light receiving surface, and a height of the vertical bending portion is shorter than a length from the vertical bending portion to an end of the solar cell. The solar cell module according to claim 1, wherein 【請求項８】 前記裏面絶縁材の面積は前記太陽電池の
面積よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の太陽
電池モジュール。8. The solar cell module according to claim 1, wherein the area of the back surface insulating material is larger than the area of the solar cell. 【請求項９】 前記太陽電池が設けられていない領域の
裏面絶縁部に、固定部材を貫通させるための開口部が設
けられていることを特徴とする請求項８記載の太陽電池
モジュール。9. The solar cell module according to claim 8, wherein an opening for penetrating a fixing member is provided in a back surface insulating portion in a region where the solar cell is not provided. 【請求項１０】 前記太陽電池が設けられていない領域
の裏面絶縁材内、固定部材を貫通させる部分の裏面絶縁
材が除去されていることを特徴とする請求項８記載の太
陽電池モジュール。10. The solar cell module according to claim 8, wherein a portion of the back surface insulating material in a region where the solar cell is not provided and a portion of the back surface insulating material penetrating the fixing member are removed. 【請求項１１】 前記裏面絶縁材の端部と前記固定部材
との間の距離が５ｍｍ以上であることを特徴とする請求
項９又は１０記載の太陽電池モジュール。11. The solar cell module according to claim 9, wherein a distance between an end of the back surface insulating material and the fixing member is 5 mm or more. 【請求項１２】 補強板上の一部領域に、裏面絶縁材を
挟んでアモルファス半導体を有する太陽電池が載置さ
れ、前記裏面絶縁材及び太陽電池が、該補強板上のこれ
らが載置された領域よりも広い範囲を被覆する充填材に
よって封止されて成り、裏面絶縁材が存在せず、且つ、
充填材によって被覆された端部で該補強板が折り曲げら
れていることを特徴とする屋根材。12. A back surface insulating material is provided in a partial area on a reinforcing plate.
A solar cell with an amorphous semiconductor is placed between
And the back surface insulating material and the solar cell
Filler that covers a wider area than the area where
Therefore, it is sealed, there is no backside insulating material, and
The reinforcing plate is bent at the end covered by the filler.
Roofing material characterized by being done . 【請求項１３】 前記補強板が鋼板であることを特徴と
する請求項１２記載の屋根材。13. The roofing material according to claim 12, wherein the reinforcing plate is a steel plate. 【請求項１４】 前記充填材表面が表面被覆材で覆われ
ていることを特徴とする請求項１２記載の屋根材。14. The roofing material according to claim 12, wherein the surface of the filler is covered with a surface covering material. 【請求項１５】 前記表面被覆材がポリエチレンテトラ
フルオロエチレン、ポリ３フッ化エチレン、ポリフッ化
ビニルから選ばれる一種であることを特徴とする請求項
１４記載の屋根材。15. The roofing material according to claim 14, wherein said surface covering material is one kind selected from polyethylene tetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene, and polyvinyl fluoride. 【請求項１６】 前記裏面絶縁材がナイロン、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエステル
ポリアリレート、ポリアミドから選ばれる一種であるこ
とを特徴とする請求項１２記載の屋根材。16. The roofing material according to claim 12, wherein the back surface insulating material is one selected from nylon, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyester polyarylate, and polyamide. 【請求項１７】 前記充填材はＥＶＡ、ブチラール樹
脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素化ポリイミド
樹脂、アクリル樹脂から選ばれる一種であることを特徴
とする請求項１２記載の屋根材。17. The roofing material according to claim 12, wherein the filler is one selected from EVA, butyral resin, silicone resin, epoxy resin, fluorinated polyimide resin, and acrylic resin. 【請求項１８】 前記折り曲げは受光面測への垂上折り
曲げであり、該垂上折り曲げ部の高さが、該垂上折り曲
げ部から前記太陽電池の端部までの長さよりも短いこと
を特徴とする請求項１２記載の屋根材。18. The method according to claim 18, wherein the bending is a vertical bending to a light receiving surface measurement, and a height of the vertical bending portion is shorter than a length from the vertical bending portion to an end of the solar cell. The roofing material according to claim 12, wherein 【請求項１９】 前記裏面絶縁材の面積は前記太陽電池
の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１２記載の
屋根材。19. The roofing material according to claim 12, wherein the area of the back surface insulating material is larger than the area of the solar cell. 【請求項２０】 請求項１２乃至１９に記載の屋根材
と、屋根下地材との間に通風層を有し、該通風層内を外
気が流通して屋内に取り込まれるか、又は屋外に排出さ
れることを特徴とする空気流通装置。20. A ventilation layer is provided between the roofing material according to claim 12 and a roof base material, and outside air flows through the ventilation layer to be taken indoors or discharged outdoors. An air circulation device characterized by being performed. 【請求項２１】 請求項１２乃至１９に記載の屋根材
を、屋根下地材との間に空間を設けて固定して通風層を
形成し、該通風層内を外気が流通して屋内に取り込まれ
るか、又は屋外に排出されることを特徴とする屋根材の
施工方法。21. The roofing material according to claim 12, wherein a space is provided between the roofing material and the roof base material to form a ventilation layer, and outside air flows through the ventilation layer to be taken indoors. A method for constructing a roofing material, wherein the roofing material is discharged or discharged outside. 【請求項２２】 補強板上の一部領域に、裏面絶縁材を
挟んでアモルファス半導体を有する太陽電池を載置する
工程と、前記裏面絶縁材及び太陽電池を、該補強板上の
これらが載置された領域よりも広い範囲を被覆する充填
材によって封止する工程と、裏面絶縁材が存在せず、且
つ、充填材によって被覆された端部で該補強板が折り曲
げる工程とから成ることを特徴とする屋根材の製造方
法。22. A back surface insulating material is provided in a partial area on the reinforcing plate.
A solar cell with an amorphous semiconductor is placed between them
Step, the back surface insulating material and the solar cell, on the reinforcing plate
Filling that covers a wider area than the area where they are placed
The step of sealing with a material, and the absence of a back surface insulating material;
The reinforcing plate is bent at the end covered by the filler
A method of manufacturing a roofing material.
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