JPH065901A - Solar battery module and manufacture thereof - Google Patents
Solar battery module and manufacture thereofInfo
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- JPH065901A JPH065901A JP4202886A JP20288692A JPH065901A JP H065901 A JPH065901 A JP H065901A JP 4202886 A JP4202886 A JP 4202886A JP 20288692 A JP20288692 A JP 20288692A JP H065901 A JPH065901 A JP H065901A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ソーラービークル［太
陽光動力乗り物］や太陽光発電する建築物（以下、総称
してソーラービークル等という）に設置して、実用に供
するため太陽電池モジュール全体に曲面をもたせ、さら
にその周囲を折り曲げることで剛性をだした、繊維強化
プラスチック製太陽電池モジュールの構造およびその製
造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a solar vehicle [solar powered vehicle] or a building for solar power generation (hereinafter collectively referred to as a solar vehicle, etc.), and the whole solar cell module is put to practical use. The present invention relates to a structure of a solar cell module made of fiber reinforced plastic in which a curved surface is formed and the periphery thereof is bent to provide rigidity, and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】結晶系の太陽電池モジュールは、発電効
率がやや良いのだが、結晶系太陽電池素子（以下、シリ
コンセルという）が脆く割れやすい。この脆さを克服し
耐用年数を増すことが、コストの低下に重要な意味を持
つ。そのため従来よりガラス・モジュール図８の表面保
護材に強化ガラス（１０４）が使われ、裏板にアルミ板
（１０６）、総体を支えるのにアルミサッシュ（１０
５）が使われてきた。しかしこれは非常に重く、またフ
ラットで曲面になじまないため定置用にしか使えない。
しかし最近は、ソーラービークル用として、フレキシブ
ル・モジュール図９がある。アルミ板またはプラスチッ
ク板を基板（２０５）に、表面保護材（２０４）に透明
フイルムまたはポリカーボネート樹脂シートでカバー
し、中にシリコンセル（２０１）を配列し、透明熱可塑
性樹脂［ＥＶＡ］（２０３）を充填するものである。し
かしこれは、軽量ではあるがモジュール自体の剛性はゼ
ロに等しい。また更に、緩い一次曲げの曲面ならば無理
に曲げて接着することも可能だが、シリコンセル（２０
１）の割れや、インターコネクター（２０２）の切断を
誘う。2. Description of the Related Art Although a crystalline solar cell module has a rather good power generation efficiency, a crystalline solar cell element (hereinafter referred to as a silicon cell) is fragile and easily cracked. Overcoming this brittleness and increasing the service life are important in reducing costs. Therefore, tempered glass (104) is conventionally used as the surface protection material of the glass module in FIG. 8, the aluminum plate (106) is used as the back plate, and the aluminum sash (10) is used to support the whole body.
5) has been used. However, it is very heavy, and it is flat and does not fit on curved surfaces, so it can only be used for stationary purposes.
However, recently there is a flexible module Fig. 9 for a solar vehicle. An aluminum plate or a plastic plate is used as a substrate (205), a surface protection material (204) is covered with a transparent film or a polycarbonate resin sheet, and silicon cells (201) are arranged therein, and a transparent thermoplastic resin [EVA] (203) is arranged. Is to be filled. However, this is lightweight, but the rigidity of the module itself is equal to zero. In addition, if it is a curved surface with a loose primary bend, it can be forcibly bent and adhered, but the silicon cell (20
Invite the crack of 1) and the disconnection of the interconnector (202).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本来シリコン結晶体
は、発電素子として半永久的に使用可能であるにも拘わ
らず、割れたり断線して使用出来なくなるのは、なんと
も勿体ない事である。これはシリコン結晶体発電素子の
製法上この『脆さ』と『平らさ』を持ったセルを、保護
する目的で従来は、ハードなガラス板やプラスチック板
またはアルミ板に、ソフトなシリコン接着剤やＥＶＡ充
填剤でセルを張り付ける製法であった。そこで本発明
は、軽量化と剛性という相反する要求を解決し、扱いや
すく耐用年数を増すことを目的とした構造およびその製
造方法を提供することを目的としている。Although a silicon crystal body is essentially usable as a power generation element semipermanently, it is unavoidable that it cannot be used due to cracking or disconnection. This is to protect the cells with "brittleness" and "flatness" due to the manufacturing method of the silicon crystal power generation element. Conventionally, a hard silicon plate, a plastic plate, or an aluminum plate is coated with a soft silicon adhesive. It was a manufacturing method in which the cells were stuck with an EVA filler. Therefore, an object of the present invention is to solve the contradictory requirements of weight reduction and rigidity, to provide a structure which is easy to handle and has a long service life, and a manufacturing method thereof.
【０００４】[0004]
【問題点を解決するための手段】本発明の基本的使用状
態を図１に、（Ａ）の部分の詳細断面図を図２に、ま
た、図４、図５、図６に製造工程を示す。ソーラービー
クル等において、曲面（１２）のボディ外皮形状、及び
その周囲に折り曲げ部（９）を持つ、成形型（１０）に
光透過性の透明樹脂で、表面保護膜［ゲルコート］
（４）を成形後、シリコンセル（１）とインターコネク
ター（２）及び、同じく末端部（３）をモジュール化し
て脱脂洗浄後、裏面補強材＝繊維強化プラスチック（以
下 ＦＲＰ という）（５）によって密着、一体に積層
する。以上の構成からなる太陽電池モジュールである。
ソーラービークルのボディ形状（１２）に合わせて、
尚且つ周囲に折り曲げ部（９）を一体成形に積層するこ
とにより、ボディ全体の軽量化と高剛性、耐水性、耐塩
性、放熱量を向上させるものである。 さらにインター
コネクター末端部（３）を積層成形時に繊維層を貫いて
外部に出しておくことにより、リード線（６）をＦＲＰ
（５）の外部でハンダ付け（１１）する。外部でするこ
とにより、関連する周囲の相対的な熱膨張率の違いによ
ってＦＲＰ（５）の内部に剥離など起こさない。また、
模型用の小型太陽電池モジュール図３においては、あら
かじめインターコネクター末端部（３）に、直接リード
線（６）をハンダ付け（１１）したものを、積層加工す
ることも可能である。さらに型で、一体成形できるので
雨水の掃けが良い。また成形型（１０）は雌型側または
雄型側のどちらでも片側だけで、無加圧で成形出来る
為、ボディ外皮曲面形状に影響されることなくシリコン
セル（１）内部や、インターコネクター（２）に曲げ応
力がストレスとして溜まらないものである。よって割れ
にくく長期使用が可能な太陽電池モジュールの製造方法
である。FIG. 1 shows a basic state of use of the present invention, FIG. 2 is a detailed sectional view of a portion (A), and FIG. 4, FIG. 5 and FIG. Show. In a solar vehicle or the like, a surface protective film [gel coat] made of a transparent resin transparent to the molding die (10) having a curved body (12) outer skin shape and a bent portion (9) around it.
After molding (4), the silicon cell (1), the interconnector (2), and also the terminal part (3) are modularized and degreased and washed, and the back surface reinforcing material = fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as FRP) (5) Adhere closely and stack together. The solar cell module has the above configuration.
According to the body shape (12) of the solar vehicle,
In addition, by stacking the bent portion (9) integrally around the periphery, the overall weight of the body is reduced and high rigidity, water resistance, salt resistance, and heat radiation amount are improved. Furthermore, the lead wire (6) is made FRP by exposing the end part (3) of the interconnector to the outside through the fiber layer during lamination molding.
Solder (11) outside of (5). By being external, peeling does not occur inside the FRP (5) due to the difference in the relative thermal expansion coefficient of the surroundings. Also,
Small Solar Cell Module for Model In FIG. 3, it is possible to laminate the lead wire (6) directly soldered (11) to the end portion (3) of the interconnector in advance. Furthermore, since it can be integrally molded with a mold, it is good at sweeping rainwater. Further, since the molding die (10) can be molded without pressure on either the female mold side or the male mold side only on one side, the inside of the silicon cell (1) and the interconnector ( Bending stress does not accumulate as stress in 2). Therefore, it is a method of manufacturing a solar cell module which is hard to break and can be used for a long period of time.
【０００５】[0005]
【作 用】これからのソーラービークル等には、省エ
ネルギーの観点から軽量化が要求される。ＦＲＰ製でボ
ディ外皮形状の曲面（１２）と、周囲に折り曲げ部
（９）を持つ本発明の太陽電池モジュールは、それ自体
がモノコックとしての軽量化と剛性強度を持ち、ソーラ
ービークル等の屋根やボディ、翼面、デッキなどに曲面
を多用することが出来、表面、裏面冷却また水洗洗浄や
水洗冷却することが出来る。特に船のデッキやルーフト
ップ（屋根）にインサートした太陽電池モジュールにつ
いては、必然的にこの上に人が乗ることを考えて強度設
計しておかなければならないものである。[Operation] From the viewpoint of energy saving, weight reduction is required for future solar vehicles and the like. The solar cell module of the present invention, which is made of FRP and has a body skin-shaped curved surface (12) and a bent portion (9) around it, has a weight reduction and rigidity strength as a monocoque itself, and can be used for roofs such as solar vehicles. Curved surfaces can be used abundantly on the body, wing surface, deck, etc., and can be used for cooling the front and back surfaces as well as washing and washing with water. In particular, the solar cell module inserted into the deck or rooftop of a ship must be designed in strength so that a person will inevitably ride on it.
【０００６】[0006]
【実 施 例】以下、本発明の実施例について説明する
と、ソーラービークル等の太陽電池モジュールの製造方
法において、ボディ外皮形状曲面（１２）と、周囲に折
り曲げ部（９）をもつ、成形型（１０）を使って光透過
性透明樹脂の表面保護膜［ゲルコート］（４）と、補強
材としての繊維強化プラスチック［ＦＲＰ］（５）を積
層する。その際、層間にシリコンセル（１）を銅製イン
ターコネクター（２）で必要枚数のハンダ付け（１１）
で連結し、両端に同じく銅製インターコネクター末端部
（３）を連結したものを、よく油脂分を脱脂洗浄してイ
ンサートする。このとき末端部（３）の先端部をＦＲＰ
（５）の繊維層を貫いて外部に出しておく。本発明のＦ
ＲＰ製太陽電池モジュールを成形、脱型後、折り曲げ部
（９）の外側でトリミングカットし、シール剤（８）を
切断面に塗布する。また、インターコネクター末端部
（３）の先端を折り曲げて、リード線（６）をＦＲＰ
（５）の外側でハンダ付け（１１）し、シール（７）す
るものである。本発明は、以上のような工程で製造され
る構造でこれを使用するときには、太陽光で熱せられた
シリコンセル（１）を冷却する必要があるので、強化ガ
ラスやアルミ板を使って内部に充填剤を充填したものよ
り、一体化された単板構造のほうがはるかに厚みが薄く
て済むので、表裏共に外気に放熱効果が大である。更に
アルミフレームのサッシュ（額縁）が無い一体物の積層
板なので雨水が溜まらず、水捌けが良い。また更に、水
上ボートの場合、太陽電池モジュール外面に水を噴霧冷
却することも可能である。本発明の太陽電池モジュール
は、これらの特徴から特に移動する物体や、立体曲面体
や、海水のかかる物などに有効である。本発明の太陽電
池モジュールの実施例を、具体的に幾つか書き出すもの
である。その例として図１０に記した。 イ、 鉄道列車の屋根に使用する。 ロ、 防音壁、防風壁の上部にて発電する。 ハ、 駐車場の屋根に使用する。 ニ、 ソーラーカーのボンネット、トランクフード、屋
根などに使用する。 そのほか、灯台の塔胴部、発光式ブイの浮胴体部、ボー
トのデッキパネル部、カートの屋根、渡し舟の屋根、桟
橋の屋根、模型ソーラーカー、バイクや自動車の充電器
などに使用するものである。[Examples] Examples of the present invention will be described below. In a method for manufacturing a solar cell module such as a solar vehicle, a molding die (12) having a body skin-shaped curved surface (12) and a bent portion (9) around the molding die ( 10) is used to laminate a surface protective film [gel coat] (4) of a transparent transparent resin and a fiber reinforced plastic [FRP] (5) as a reinforcing material. At that time, solder the required number of silicon cells (1) with copper interconnectors (2) between layers (11).
And the copper interconnector ends (3) are also connected to both ends, and then the oil and fat components are thoroughly degreased and washed for insertion. At this time, attach the tip of the end (3) to the FRP.
It penetrates through the fiber layer of (5) and is exposed outside. F of the present invention
After molding and demolding the RP solar cell module, trimming cut is performed on the outside of the bent portion (9), and the sealant (8) is applied to the cut surface. Also, bend the tip of the end part (3) of the interconnector to FRP the lead wire (6).
Soldering (11) and sealing (7) are performed on the outside of (5). The present invention requires cooling of the silicon cell (1) heated by sunlight when it is used in the structure manufactured by the above-mentioned process, so it is necessary to use a tempered glass or an aluminum plate inside the cell. The integrated veneer structure is much thinner than the one filled with the filler, so that the heat dissipation effect to the outside is great on both front and back sides. Furthermore, since it is a laminated plate of an integrated body without an aluminum frame sash (frame), rainwater does not collect and it is well drained. Furthermore, in the case of a water boat, it is also possible to spray-cool water on the outer surface of the solar cell module. Due to these characteristics, the solar cell module of the present invention is particularly effective for a moving object, a three-dimensional curved body, an object to which seawater is splashed, and the like. Some specific examples of the solar cell module of the present invention will be described below. An example thereof is shown in FIG. B. Used for the roof of railway trains. B. Power is generated at the top of the soundproof wall and windproof wall. Ha, used for the roof of the parking lot. D, solar car bonnet, trunk hood, roof etc. In addition, it is used for the tower body part of the lighthouse, the floating body part of the light emitting buoy, the deck panel part of the boat, the roof of the cart, the roof of the ferry boat, the roof of the pier, the model solar car, the charger of the motorcycle and the car, etc. is there.
【０００７】[0007]
【発明の効果】従来結晶系太陽電池モジュールは、受光
面に強化ガラスを設直し、裏面をアルミ板などで押さえ
て、中間にシリコンセルを熱可塑性樹脂で封入する。周
囲をアルミサッシュと防水シールで固定する方法図８ま
たは、裏面にアルミ板またはプラスチック板を使いその
上にシリコンセルを熱可塑性樹脂で封入し、受光面全体
を表面保護フィルム又はシートで真空パンクした方法図
９のものがある。前者は、耐久性は有るがガラスが平ら
で重い。後者は軽いが、モジュールそのものの剛性はゼ
ロに等しいものである。この両者の欠点をカバーするの
が本発明である。それぞれのボディ形状に合わせた曲面
で、十分に裏側の補強成形し、尚且つ周囲を同じ材料構
成で折り曲げる事により、本発明の太陽電池モジュール
は、そのものに剛性がある。また繊維強化プラスチック
［ＦＲＰ］（５）という同一素材の中に、よく脱脂洗浄
したシリコンセル（１）を封入することで、自然界の繰
り返しの過酷な温度変化に耐えられるものである。さら
にインターコネクター末端部（３）をＦＲＰ（５）成形
時に繊維層を貫いて外側に出しておくことにより、リー
ド線ハンダ付けの熱をＦＲＰ積層板（５）の内部に伝え
ない。以上の点から、本発明の太陽電池モジュールおよ
びその製造方法は、従来のものと比較して十分に優れた
耐久性を有するものである。In the conventional crystalline solar cell module, tempered glass is re-installed on the light receiving surface, the back surface is pressed by an aluminum plate or the like, and a silicon cell is sealed in the middle with a thermoplastic resin. Method of fixing the surroundings with aluminum sash and waterproof seal Fig. 8 Or, using an aluminum plate or a plastic plate on the back side, encapsulating a silicon cell with a thermoplastic resin, and vacuum puncturing the entire light receiving surface with a surface protection film or sheet. There is a method shown in FIG. The former is durable, but the glass is flat and heavy. The latter is light, but the rigidity of the module itself is equal to zero. The present invention covers these drawbacks. The back surface of the solar cell module of the present invention has rigidity by being sufficiently curved and reinforced on the back side with a curved surface that matches each body shape and by bending the periphery with the same material configuration. Further, by encapsulating a well-degreased and cleaned silicon cell (1) in the same material of fiber reinforced plastic [FRP] (5), it is possible to withstand repeated severe temperature changes in nature. Further, the end of the interconnector (3) is exposed to the outside through the fiber layer when the FRP (5) is molded, so that the heat of lead wire soldering is not transferred to the inside of the FRP laminate (5). From the above points, the solar cell module and the method for manufacturing the same of the present invention have sufficiently excellent durability as compared with conventional ones.
【図１】本発明の実施ソーラーボートの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a solar boat embodying the present invention.
【図２】本発明の（Ａ）の部分の詳細断面図である。FIG. 2 is a detailed cross-sectional view of the portion (A) of the present invention.
【図３】本発明の、模型など小型の実施例の断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view of a small embodiment such as a model according to the present invention.
【図４】本発明の製造工程のうち、ゲルコートを施した
ところを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a gel-coated part in the manufacturing process of the present invention.
【図５】本発明の製造工程のうち、積層工程終了したと
ころを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing the end of the stacking process in the manufacturing process of the present invention.
【図６】本発明の製造工程のうち、完成したところを示
す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a completed part of the manufacturing process of the present invention.
【図７】本発明の折り返し部（９）の種々の形状を示す
部分説明図である。FIG. 7 is a partial explanatory view showing various shapes of the folded portion (9) of the present invention.
【図８】従来の強化ガラス使用の結晶系太陽電池モジュ
ールの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional crystalline solar cell module using tempered glass.
【図９】従来のフレキシブルタイプの結品系太陽電池モ
ジュールの断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional flexible type product-based solar cell module.
【図１０】本発明の実施例を具体的に示したものであ
る。FIG. 10 specifically shows an embodiment of the present invention.
【イ】本発明の太陽電池モジュールをソーラートレイン
の屋根に使用した斜視図である。[B] It is a perspective view in which the solar cell module of the present invention is used for a roof of a solar train.
【ロ】本発明の太陽電池モジュールを防音壁上に設置し
た斜視図である。[B] A perspective view of the solar cell module of the present invention installed on a soundproof wall.
【ハ】本発明の太陽電池モジュールを屋根に使用した駐
車場の斜視図である。[C] It is a perspective view of a parking lot using the solar cell module of the present invention on a roof.
【ニ】本発明の太陽電池モジュールを屋根に使用したソ
ーラーカーの斜視図である。[D] A perspective view of a solar car in which the solar cell module of the present invention is used for a roof.
１ 結晶系太陽電池素子［シリコンセル］ ２ インターコネクター ３ インターコネクター末端部 ３’小型モジュールの場合のインターコネクター末端部 ４ 透明性樹脂の表面保護膜 ５ 繊維強化プラスチック［ＦＲＰ］ ６ リード線 ７ シール ８ シール樹脂 ９ 折り曲げ部 １０ 成形メス型 １１ ハンダ付け部 １２ 屋根又は、ボディ外皮形状曲面 １０１ シリコンセル １０２ インターコネクター １０３ 充填剤［ＥＶＡ］ １０４ 強化ガラス １０５ アルミサッシュ １０６ アルミ板 １０７ ゴムブッシュ １０８ リード線 １０９ シール剤 ２０１ シリコンセル ２０２ インターコネクター ２０３ 充填剤［ＥＶＡ］ ２０４ 透明フィルムまたはポリカーボネート・シート ２０５ アルミまたはプラスチック板 ２０６ インターコネクター ２０７ リード線1 Crystalline solar cell element [Silicon cell] 2 Interconnector 3 Interconnector end part 3'Interconnector end part in case of small module 4 Surface protective film of transparent resin 5 Fiber reinforced plastic [FRP] 6 Lead wire 7 Seal 8 Seal resin 9 Bent section 10 Molding Female Type 11 Soldering Part 12 Roof or Body Skin Curved Surface 101 Silicon Cell 102 Interconnector 103 Filler [EVA] 104 Tempered Glass 105 Aluminum Sash 106 Aluminum Plate 107 Rubber Bush 108 Lead Wire 109 Sealant 201 Silicon Cell 202 Interconnector 203 Filler [EVA] 204 Transparent film or polycarbonate sheet 205 Aluminum or plastic plate 206 Interconnector 207 Lead wire
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7376−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｃ 8521−3Ｄ Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｂ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location 7376-4M H01L 31/04 C 8521-3D B60K 9/00 B
Claims (3)
繊維強化プラスチック（５）の中に、結晶系太陽電池素
子（１）をインサートして一体成形することにより密封
絶縁され、尚且つ当該外皮がモノコックとしての強度を
支持することを特徴とする太陽電池モジュール。1. A body skin-shaped curved surface (12),
A solar cell characterized in that the crystalline solar cell element (1) is inserted into the fiber reinforced plastic (5) and integrally molded to hermetically insulate, and the outer shell supports the strength as a monocoque. module.
化プラスチックの折り曲げ部（９）を一体で成形した請
求項１の太陽電池モジュール。2. The solar cell module according to claim 1, wherein a bent portion (9) of fiber reinforced plastic is integrally formed on the outer peripheral portion of the solar cell module.
よって連接モジュール化され、その後、脱脂洗浄した結
晶系太陽電池素子（１）をボディ外皮形状（１２）の成
形型で繊維強化プラスチック（５）にインサート積層
し、インターコネクターの末端部（３）を繊維層を貫い
て成形する太陽電池モジュールの製造方法。3. A crystalline solar cell element (1), which has been connected and modularized in advance by an interconnector (2) and then degreased and washed, is insert-laminated on a fiber-reinforced plastic (5) with a molding die having a body skin shape (12). Then, a method for manufacturing a solar cell module, in which the end portion (3) of the interconnector is formed by penetrating the fiber layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4202886A JPH065901A (en) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Solar battery module and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4202886A JPH065901A (en) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Solar battery module and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065901A true JPH065901A (en) | 1994-01-14 |
Family
ID=16464834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4202886A Pending JPH065901A (en) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | Solar battery module and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065901A (en) |
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