JP5060363B2

JP5060363B2 - フレームレス太陽電池モジュールの保護部材

Info

Publication number: JP5060363B2
Application number: JP2008088305A
Authority: JP
Inventors: 達二神原
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: JP2009246017A

Description

本発明は、外周部にフレームが設けられないフレームレス太陽電池モジュールの角部を保護するために好適に実施することができるフレームレス太陽電池モジュールの保護部材に関する。

近年、太陽電池モジュールの周縁部にフレームが設けられていない、いわゆるフレームレス太陽電池モジュールとも呼ばれる太陽電池モジュールが開発されている。この太陽電池モジュールは、製造工場から現場への運搬時、現場での保管時および屋根などの設置位置への搬入時において、太陽電池モジュールの周縁部に損傷を受けやすい。

特開２００６−３２９７８号公報

本発明は、フレームレス太陽電池モジュールの角部に任意に着脱可能に装着したカバーにより、製造後に施工位置へ搬入するまでの間、フレームレス太陽電池モジュールに生じる損傷を低減することを目的とする。

本発明は、矩形状であり、端部にフレームが設けられていない太陽電池モジュールの角部に着脱可能に装着され、前記角部を覆う側壁部および前記角部を支持する支持部を有するカバーと、前記カバーを、前記太陽電池モジュールに装着する装着手段と、を含み、前記支持部には、前記太陽電池モジュールの前記角部から該太陽電池モジュールの中心部へ向かう方向に延びる切欠きが形成され、前記装着手段は、前記角部と前記カバーとが接触しない状態で前記太陽電池モジュールを吸着可能な吸着パッドと、前記吸着パッドの頂部から突出する軸部であって、前記支持部の前記切欠きに挿入される軸部と、前記軸部の、前記吸着パッドに連なる端部とは反対側の端部に形成される抜止め部であって、前記支持部の、前記太陽電池モジュールに臨む面とは反対側の面に当接する抜止め部と、から構成される吸盤である。

本発明によれば、装着手段によってフレームレス太陽電池モジュールを傷めることなく、角部にカバーを装着することができる。製造後の輸送から設置までにおいて、カバーがフレームレス太陽電池モジュールに装着された状態を維持することができ、これによってフレームレス太陽電池モジュールの損傷を低減することができる。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１を用いた梱包部材２の一部の断面図であり、図２は図１に示す保護部材１の斜視図であり、図３は梱包部材２によって複数のフレームレス太陽電池モジュール３が梱包された状態を示す斜視図である。

第１の実施形態の保護部材１は、矩形状の複数のフレームレス太陽電池モジュール３の角部４に着脱可能に装着される。保護部材１は、各角部４を支持する支持部５に角部４の側面を覆う側壁部６が一体的に形成されるカバー７と、カバー７を角部４に装着された状態に保持するための装着手段である吸着部材８とを含む。

カバー７の側壁部６は、直角に連なる一対の側壁部分１１ａ，１１ｂから成り、これらの側壁部分１１ａ，１１ｂが連なる交差部分１２には、棒材１３が挿通する挿通孔１４が形成される。各側壁部分１１ａ，１１ｂより支持部５が一体的に形成される。支持部５は、各側壁部分１１ａ，１１ｂに略垂直であって、略中央部には吸着部材８を取付けるための取付孔１５と、この取付孔１５から外周面に連なって切欠き１６が形成される。このようなカバー７を形成するのに適したものとしてはエポキシ樹脂やポリフェニレンエーテル樹脂などの樹脂材料がある。これらの樹脂材料は、軽量で、加工が容易で、ガラス基板より硬度が低いため、ガラス基板２２を傷つけにくい。

吸着部材８は、フレームレス太陽電池モジュール３のガラス基板２２に吸着する吸着パット１７と、吸着パット１７の頂部から突出する軸部１８と、軸部１８の遊端部に一体的に形成され、取付孔１５よりも大径の抜止め部１９とを有する。このような吸着部材８は、吸盤とも呼ばれ、軸部１８を切欠き１６を介して取付孔１５に嵌着することによって、抜止め部１９が支持部５の裏面に当接することで抜け止めとなる。吸着パット１７は、フレームレス太陽電池モジュール３の角部４が収容される収容空間に臨んで配置され、ガラス基板２２の角部４に気密的に吸着することができる。仮に輸送時の振動などにより、角部４から吸着パット１７が離脱しても、フレームレス太陽電池モジュール３の自重により再び吸着する。また、吸着パット１７に設けられた突起部１６を引くことで、ガラス基板２２を傷つけることなく、容易に取り外すことができる。したがって吸着部材８はフレームレス太陽電池モジュール３を真空吸着して取り外し可能に保持し、輸送中の振動などによって角部４から離脱しにくい。

このような吸着部材８を形成するのに適したものとしては、シリコーンゴムやポリ塩化ビニルなどの軟質合成樹脂がある。軟質合成樹脂は、振動を吸収するため、吸着部材８がフレームレス太陽電池モジュール３とカバー７の間に挟まれることで輸送時の振動を吸収することができるというメリットがある。フレームレス太陽電池モジュール３には、太陽電池素子３を結線する半田付け部や脆性の太陽電池素子などが含まれるため、振動を吸収することで、半田付け部の剥離を低減し太陽電池素子の微細な亀裂の進展を低減し、フレームレス太陽電池モジュール３の出力が低下しにくい。

吸着部材８によって吸着されるフレームレス太陽電池モジュール３は、一平面上でマトリクス状に配置される複数の太陽電池素子２０を内蔵する裏面構造部２１と、裏面構造部２１の受光面側に積層されるガラス基板２２とを有し、このガラス基板２２を下方にして吸着部材８上に載置される。

このような保護部材１は、フレームレス太陽電池モジュール３の４つの角部４にそれぞれ装着される。図３に示されるように、保護部材１を装着したフレームレス太陽電池モジュール３は、パレット２３上に相互に間隔をあけて平行に積層された状態で載置される。このような間隔は、フレームレス太陽電池モジュール３が輸送の振動により撓む距離以上をとることで、フレームレス太陽電池モジュール３の破損を低減できる。一般的に、フレームレス太陽電池モジュールは、輸送時や運搬時の擦過や衝突により角部４が特に損傷を受けやすい。このため、図３に示すように角部を保護することで、太陽電池モジュールの損傷を低減しやすい。ガラス基板２２に強化ガラスが用いられている場合、強化ガラスの角部４は特に衝撃に弱く、衝撃を受けることで全体にくもの巣状の亀裂が生じる。また裏面構造部２１に裏面シートが用いられている場合、角部４から裏面シートの剥離が生じると、輸送時や運搬時に擦過や衝突を受けやすいため、剥離が進展しやすい。剥離が進展すると外観を損なうとともに、太陽電池素子２０を充填するＥＶＡが吸湿して黄変し、出力低下を生じる場合がある。このように角部４は外力を受けやすいとともに、フレームレス太陽電池モジュール３の強度の点からも弱い部分であるため優先して保護することで効率的な輸送をすることができる。さらに設置前の屋根上などへの運搬時に、フレームレス太陽電池モジュール３を一時的に壁に立てかけて保管する場合がある。このような場合であっても、角部４が吸着部材８により吸着したカバー７により保護されているため、裏面シートや充填材の剥離を防止することができる。

また、図２に示すようにカバー７は挿通穴１４が設けられている。このため複数積み重ねられたカバー７の挿通穴１４を、棒材１３が挿通することで、保護部材１を取り付けた複数のフレームレス太陽電池モジュール３を一体化することができる。また棒材１３はねじなどの固定具であってもよい。これにより棒材１３を、下方に配置される軸線方向一端部がパレット２３の上壁２４をその厚み方向に挿通して下方に突出し、ナット２５が螺着することができる。また棒材１３の上壁２４からほぼ垂直に突出する部分は、複数のカバー７の各挿通孔１４を挿通し、最上部のカバー７から突出する軸線方向他端部は、板状の押さえ片２６をその厚み方向に挿通し、ナット２７が螺着することができる。これらのナット２５，２７を締付けることによって、複数のカバー７がパレット２３の上壁２４と押さえ片２６との間で挟持され、パレット２７に固定されて、梱包される。カバー７の挿通穴１４に棒材１３を挿通して、保護材１を取り付けたフレームレス太陽電池モジュール３を一体化したことで、輸送振動による水平方向の移動を低減できる。さらに棒材１３にナット２７を螺着して上下方向を拘束したことで、輸送振動により積み重ねたカバー７が上下方向に離脱して荷崩れしにくい。

このように各カバー７には、吸着部材８によってフレームレス太陽電池モジュール３がガラス基板２２を下方にして吸着されるので、各フレームレス太陽電池モジュール３の角部４からカバー７が離脱しにくく、輸送時などの振動によって各カバー７が角部４から離脱して荷崩れなどを生じにくい。さらにカバー７および吸着部材８は、化学変化や塑性変形を用いて装着されていないため何度も再使用可能である。そのため、フレームレス太陽電池モジュール３の輸送に必要な材料を削減できるとともに、環境に与える影響を小さくすることができる。

（第２の実施形態）
図４は本発明の第２の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ａを示す一部の断面図である。なお、前述の実施の形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。第２の実施形態では、カバー７をフレームレス太陽電池モジュール３の角部４に装着された状態に保持する装着手段として、カバー７の支持部５とフレームレス太陽電池モジュール３の角部４とを着脱可能に接合する接着性材料であるホットメルト接着剤が用いられ、フレームレス太陽電池モジュール３の角部４は、接着剤層３０により支持部５に接着される。

このような接着剤層３０は、フレームレス太陽電池モジュール３と支持部５とに接着されており、フレームレス太陽電池モジュール３の運搬中などに振動が作用してもフレームレス太陽電池モジュール３のガラス基板２２から剥離しにくい。また接着剤層３０はガラスより樹脂に対する接着力が大きいため、ガラス基板２２よりカバー７に対する接着力が大きい。このため、施工現場等で接着剤層３０を取外す必要が生じた際に、フレームレス太陽電池モジュール３の面方向に沿って矢符Ｆで示すように、工具などによって衝撃力を与えることによって、接着剤層３０をカバー７の方に残留させ、フレームレス太陽電池モジュール３に接着剤層を残すことなく分離することができる。

このような接着剤層３０は、例えば、ホットメルト接着剤、エポキシ接着剤、フェノール樹脂接着剤などのガラス用接着剤からなる。ホットメルト接着剤が用いられた場合は、固化後に粘着性を有しないため、フレームレス太陽電池モジュール３との分離後にガラス基板２２に残らず、作業性に優れるという効果がある。エポキシ接着剤は、溶剤を含有せず、接触圧によって室温で硬化し、透明性が高く、低収縮性であるので、ガラスの接着に好ましい。またフェノール樹脂接着剤は、耐熱性および耐水性に優れ、太陽電池モジュールの屋外での保管に対して耐性が高く、この点で長期にガラス基板２２にカバー７を接着させたいときには、高い信頼性を実現することができる。

（第３の実施形態）
図５は本発明の第３の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｂを示す斜視図である。なお、前述の実施の各形態と対応する部分には、同一の参照符を付す。本実施の形態の太陽電池モジュールの保護部材１ｂは、カバー７を角部４に装着した状態に保持する装着手段として、フレームレス太陽電池モジュール３の４つの各角部４にそれぞれ装着されたカバー７を、対角線方向に相互に連結する線状部材である紐３１ａ，３１ｂが用いられる。

各紐３１ａ，３１ｂは、フレームレス太陽電池モジュール３の各角部４にそれぞれ装着されたカバー７のうち、対角線方向に配置される各一対のカバー７同士を結束し、角部４からの離脱を低減する。このようなカバー７には、各紐３１ａ，３１ｂの各両端部を結束するために、側壁部６の上部に支持部５と平行に延びる上壁部３２が一体的に形成され、各上壁部３２には各紐３１ａ，３１ｂの各両端部をそれぞれ挿通して結束するための挿通孔３３が形成される。

このように紐３１ａ，３１ｂによって、各カバー７を対角線方向に結束することによって、輸送時に角部４からカバー７が振動によって離脱しにくくできるとともに、現場で設置する際には、各紐３１ａ，３１ｂを鋏などの切断工具によって切断し、あるいはカバー７の上壁部３２への結束状態を解除することによって、角部４から各カバー７を容易に離脱させることができる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態では、第３の実施形態の紐３１ａ，３１ｂに代えて、合成樹脂製のテープ、またはゴム製の帯状バンドといった弾性を有する線状部材を用いて対角線方向に配置される各カバー７を連結する。

弾性の線状部材は振動を吸収可能であるため、輸送時の振動により各角部４の結束が緩みにくい、つまりガタツキが大きくなりにくく、各カバー７が離脱するのを低減することができる。またフレームレス太陽電池モジュール３を設置するときには、各カバー７の線状部材による連結を前述の切断工具などにより容易に解除して、各カバー７を各角部４から取外すことができる。

（第５の実施形態）
図６は本発明の第５の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｃを示す斜視図であり、図７は図６に示す保護部材１ｃを用いた梱包部材２ａによって複数のフレームレス太陽電池モジュール３が梱包された状態を示す斜視図である。なお、前述の実施の各形態と対応する部分には同一の参照符を付す。第５の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｃは、カバー７の各側壁部１１ａ，１１ｂが交差する交差部分１２に、紐３１ａ，３１ｂなどの線状部材を嵌着するための嵌合溝３６が形成される。

この嵌合溝３６は、一方の側壁部分１１ａの外側面３７ａと他方の側壁部分１１ｂの外側面３７ｂとが交差する交差位置に向けて開放し、各側壁部分３７ａ，３７ｂの直円筒状の一部を成す内周面によって規定される。

支持部５には、吸着部材８が設けられてもよく、あるいは角部４が支持された状態で前述の接着剤層３０を成す接着性材料が塗布されてもよい。

このような保護部材１ｃは、フレームレス太陽電池モジュール３の４つの角部４にそれぞれ装着され、上下に複数、たとえば１０〜２０枚のフレームレス太陽電池モジュール３がパレット２３上に積重され、紐３１ａ，３１ｂを、各保護部材１ｃの嵌合溝３６を挿通させて対角線上に結束し、梱包部材２ａを構成することができる。

梱包部材２ａは、第３の実施の形態と同様に、各紐３１ａ，３１ｂを切断し、または結束状態を解除することによって、各フレームレス太陽電池モジュール３を、各角部４に保護部材１ｃが装着された状態で個別に取り出して、屋根などの設置場所へ搬入し、この設置場所で各保護部材１ｃを分離するようにしてもよい。

このような構成においてもまた、輸送時の振動などによって各保護部材１ｃが角部４から不用意に離脱せず、信頼性の高い装着状態を維持することができる。

（第６の実施形態）
図８は本発明の第６の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｄを示す斜視図であり、図９は図８に示す保護部材１ｄの平面図であり、図１０は図８に示す保護部材１ｄの底面図である。なお、前述の実施の各形態と対応する部分には同一の参照符を付す。第６の実施形態の保護部材１ｄは、カバー７の側壁部６の上部に突出して形成される第１嵌合部３９と、カバー７の側壁部６の下部に突出して形成され、上方または下方に積重される他のカバー７の第１嵌合部３９に着脱可能に嵌合する第２嵌合部４０とを有する。これらの第１嵌合部３９と第２嵌合部４０とによって、連結手段を構成し、上下に積重された複数のカバー７を相互に着脱可能に連結することができる。

第１嵌合部３９は、各側壁部分１１ａ，１１ｂの上部に各側壁部分１１ａ，１１ｂの長手方向に整列して等間隔に形成される複数の直円柱状の突起４１から成る。各突起４１のうち支持部５側、すなわち内側に列を成す内側突起４１ａと、各側壁部分１１ａ，１１ｂの外側面３７ａ，３７ｂ側に配置されて外側に列を成す外側突起４１ｂとは各整列方向に垂直な方向に間隔ΔＬ１，ΔＬ２を分けて離間している。

第２嵌合部４０は、各側壁部分１１ａ，１１ｂの幅方向中央部から下方へ突出し、内側突起４１ａと外側突起４１ｂとの間隔ΔＬ１，ΔＬ２とほぼ等しい厚みを有する略Ｌ字状に屈曲した凸部分４２によって実現される。

このような第１嵌合部３９と第２嵌合部４０とは、各カバー７にそれぞれ形成され、上下方向に積重される一方のカバー７の第１嵌合部３９とその上方に配置される他方のカバー７の第２嵌合部４０とが着脱自在に嵌合して、各カバー体７同士が相互に着脱可能に連結し、輸送時の振動などによってフレームレス太陽電池モジュール３の角部４から離脱することが防がれる。

また現場でフレームレス太陽電池モジュール３を設置する際には、フレームレス太陽電池モジュール３毎に各４つのカバー７を、上下に隣接する他のフレームレス太陽電池モジュール３の各角部４に装着されている各４つのカバー７から分離し、各フレームレス太陽電池モジュール３を個別に容易にかつ迅速に分離して取外すことができる。

このような保護部材１ｄの支持部５にもまた、前述の吸着部材８または接着剤層３０を形成して、フレームレス太陽電池モジュール３の各角部４を接合して、離脱を生じにくくすることができる。

（第７の実施形態）
図１１は本発明の第７の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｅを示す斜視図である。なお、前述の実施の各形態と対応する部分には同一の参照符を付す。第７の実施の形態の保護部材１ｅ、互いに直交する３つの側壁部分１１ａ，１１ｂ，１１ｃによって側壁部６が構成され、各側壁部分１１ａ〜１１ｃの交差部分１２には挿通孔１４が形成される。第１の側壁部分１１ａと第２の側壁部分１１ｂとの間には、一方の支持部５ａが形成され、第２の側壁部分１１ｂと第３の側壁部分１１ｃとの間には、他方の支持部５ｂが形成され、保護部材１１ｅの周方向Ａに複数の支持部５ａ，５ｂが形成される。

このような保護部材１ｅによれば、各支持部５ａ，５ｂによって隣接して配置された２枚のフレームレス太陽電池モジュール３の各角部４ａ，４ｂを同時に支持して保護することができ、輸送に必要な梱包材を削減することができる。

保護部材１ｅの各支持部５ａ，５ｂには前述の吸着部材８が設けられてもよく、接着剤層３０を形成して、各角部４を接着するようにしてもよい。またボルト挿通孔１４には、ボルト１３を挿通して複数の保護部材１ｅを結合するようにしてもよく、また紐３１ａ，３１ｂを挿通して、複数のフレームレス太陽電池モジュール３を梱包するようにしてもよい。

（第８の実施形態）
図１２は本発明の第８の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｆを示す斜視図である。なお、前述の実施の各形態と対応する部分には同一の参照符を付す。第８の実施の形態の保護部材１ｆは、第１〜第４の側壁部分１１ａ〜１１ｄと、各側壁部分１１ａ〜１１ｄ間に形成される第１〜第４支持部５ａ〜５ｄとを有する。

このように構成される保護部材１ｆによって、４つのフレームレス太陽電池モジュール３の相互に隣接した各角部４を第１〜第４支持部５ａ〜５ｄ上に載置して、同時に保護することができる。

保護部材１ｆによってもまた、前述の実施の各形態と同様に、第１〜第４支持部５ａ〜５ｄに吸着部材８または接着剤層３０を形成して各角部４からの離脱が生じにくくなり、各角部４に生じる損傷を低減できる。

前述の図１〜図１２に示される実施の各形態の保護部材１，１ａ〜１ｆは、合成樹脂製などによって実現することができるので、再利用可能であり、経済性を向上することができる。

第１の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１を用いた梱包部材２の一部の断面図である。図１に示す保護部材１の斜視図である。梱包部材２によって複数のフレームレス太陽電池モジュール３が梱包された状態を示す斜視図である。第２の実施形態の保護部材１ａを示す一部の断面図である。第３の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｂを示す斜視図である。第５の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｃを示す斜視図である。図６に示す保護部材１ｃを用いた梱包部材２ａによって複数のフレームレス太陽電池モジュール３が梱包された状態を示す斜視図である。第６の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｄを示す斜視図である。図８に示す保護部材１ｄの平面図である。図８に示す保護部材１ｄの底面図である。第７の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｅを示す斜視図である。第８の実施形態のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材１ｆを示す斜視図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ保護部材
２，２ａ梱包部材
３フレームレス太陽電池モジュール
４角部
７カバー
８吸着部材

Claims

矩形状であり、端部にフレームが設けられていない太陽電池モジュールの角部に着脱可能に装着され、前記角部を覆う側壁部および前記角部を支持する支持部を有するカバーと、
前記カバーを、前記太陽電池モジュールに装着する装着手段と、を含み、
前記支持部には、前記太陽電池モジュールの前記角部から該太陽電池モジュールの中心部へ向かう方向に延びる切欠きが形成され、
前記装着手段は、
前記角部と前記カバーとが接触しない状態で前記太陽電池モジュールを吸着可能な吸着パッドと、
前記吸着パッドの頂部から突出する軸部であって、前記支持部の前記切欠きに挿入される軸部と、
前記軸部の、前記吸着パッドに連なる端部とは反対側の端部に形成される抜止め部であって、前記支持部の、前記太陽電池モジュールに臨む面とは反対側の面に当接する抜止め部と、から構成される吸盤であることを特徴とするフレームレス太陽電池モジュールの保護部材。
前記複数のカバーが重ねられており、前記複数のカバー間を連結する連結手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材。
前記連結手段は、前記カバーの上部に突出して形成される第１嵌合部と、前記カバーの下部に突出して形成され、前記第１嵌合部に着脱可能に嵌合する第２嵌合部とを有することを特徴とする請求項２に記載のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材。
前記カバーには、周方向に位置を違えて複数の前記支持部が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のフレームレス太陽電池モジュールの保護部材。